10.07.2024 Aufrufe

8-2024

Fachzeitschrift für Industrielle Automation, Mess-, Steuer- und Regeltechnik

Fachzeitschrift für Industrielle Automation, Mess-, Steuer- und Regeltechnik

MEHR ANZEIGEN
WENIGER ANZEIGEN

Sie wollen auch ein ePaper? Erhöhen Sie die Reichweite Ihrer Titel.

YUMPU macht aus Druck-PDFs automatisch weboptimierte ePaper, die Google liebt.

August 8/<strong>2024</strong> Jg. 27<br />

KI in der Industrie:<br />

Schlüsselstrategien<br />

für erfolgreiche Implementierung<br />

Synostik GmbH, Seite 8


OPC UA I MQTT I Python<br />

CLOUD<br />

OPC UA<br />

OVER<br />

MQTT<br />

IBH Link S7++<br />

S7-300, S7-400 mit MPI/DP Anschluss<br />

an die OPC UA Welt anbinden<br />

S7 Steuerungen, die nur über einen MPI/DP Port verfügen, können problemlos<br />

über den IBH Link S7++ an den IBH Link UA angeschlossen werden.<br />

Dies ermöglicht eine komfortable Anbindung an die OPC UA Welt.<br />

Anbindung an die Cloud können über OPC UA over MQTT<br />

realisiert werden.<br />

Der IBH Link S7++ kann natürlich auch als reiner Programmieradapter für<br />

S7 für Windows, Step7 oder das TIA Portal verwendet werden.<br />

Weiterhin unterstützt der IBH Link S7++ das Protokoll S7 TCP<br />

(RFC1006), welches eine direkte Anbindung an Visualisierungssysteme,<br />

z.B. WinCC ermöglicht.<br />

IBH Link UA<br />

Das Embedded OPC UA Server/<br />

Client Gateway<br />

Folgende Steuerungen werden vom IBH Link UA unterstützt:<br />

• SIMATIC ® S7-Steuerungen über S7 TCP/IP oder IBH Link S7++<br />

• SIMATIC ® S5-Steuerungen über IBH Link S5++<br />

• SINUMERIK ® 840D/840D SL /SINUMERIK ® ONE<br />

• LOGO 8 und LOGO!<br />

• Rockwell Automation Steuerungen<br />

• Mitsubishi Electric Roboter und Steuerungen<br />

Das neueste Feature ist der Support von Informationsmodellen<br />

und Methoden mit Python.<br />

LOGO!, SIMATIC, SINUMERIK, STEP und TIA sind eingetragene Marken der Siemens Aktiengesellschaft Berlin und München.<br />

Turmstraße 77 | D-64760 Oberzent/Beerfelden | Hotline +49 6068 3001 | Verkauf +49 6068 3002 | Fax +49 6068 3074 | info@IBHsoftec.com | www.IBHsoftec.com


Editorial<br />

Ein Plädoyer für reale Messen<br />

Wir freuen uns auf die Vision!<br />

So kurz vor der beginnenden Sommerpause sind die Augen in<br />

der Elektronikindustrie allgemein auf positive Nachrichten gerichtet<br />

und auf Hoffnungsschimmer am Horizont. Ein solcher Kulminationspunkt<br />

für die gesamte Bildverarbeitungsbranche ist die kommende<br />

VISION Anfang Oktober in Stuttgart.<br />

Dr. Jürgen Geffe<br />

Geschäftsführer Vision & Control<br />

www.vision-control.com<br />

Ja, wir freuen uns, nach schwierigen Zeiten, auf eine ganze<br />

Branche im Aufschwung – wir freuen uns auf die VISION. Denn<br />

tatsächlich haben Messen allgemein in den letzten Monaten enorm<br />

an Bedeutung gewonnen. Der Treffpunkt Messe allgemein hat sich<br />

in den letzten fünf Jahren enorm gewandelt. In drei Phasen lässt<br />

sich das zusammenfassen: Gerade für Austeller gab es vor Corona<br />

doch die ein oder andere Infragestellung – gehen wir auf die Messe?<br />

Bringt ein Messetermin das Unternehmen weiter? Welche Messen<br />

sind sinnvoll? Die letzte Frage stellt sich, da immer wieder neue<br />

Messen ins Leben gerufen werden.<br />

Dann die zweite Phase des abrupten Abbruchs sämtlicher<br />

Gesprächskanäle und die Einstimmung auf digitale Meetings und<br />

Ausstellungen. Was wurde uns hier nicht alles versprochen – gerade<br />

auch von einigen Messegesellschaften. Interessenten aus aller Welt<br />

hatten ja jetzt Zugriff auf die virtuellen Angebote der Messe. Doch<br />

was geschah wirklich: Das Resultat jeder digitalen Ausstellung<br />

war ein Desaster. So hohe Kosten wie vorher und kein einziges<br />

brauchbares Ergebnis. Damit bestätigt sich die These, dass der<br />

menschliche Kontakt doch nicht zu ersetzen ist.<br />

Es musste also ein Neuanfang her! In dieser dritten Phase<br />

starten die Messen wie SPS, Embedded und PCIM mit neuen<br />

Rekordzahlen und hoher Besucherfrequenz. Es wird nicht mehr<br />

diskutiert, eine Messe zu besuchen. Messen sind mittlerweile<br />

wieder ein entscheidender Faktor der Marktkommunikation und<br />

des Marketings. Nur hier trifft man ein breites Publikum aber<br />

vor allem den einzelnen Besucher. Menschen wie Du und Ich.<br />

Der menschliche Kontakt ist durch Nichts zu ersetzen. Man trifft<br />

Kollegen und tauscht sich aus. Dadurch erhält man Anregungen<br />

und Informationen und man kann über Themen diskutieren. Virtuell<br />

hätte man diesen Kollegen nie getroffen und das Gespräch hätte<br />

nicht stattgefunden. Bei aller Digitalisierung - im Mittelpunkt steht<br />

immer noch der Mensch!<br />

Allerdings hat das digitale Angebot der Messen auch seine Vorteile:<br />

Man kann viele Vorträge und Beiträge der Diskussionsforen sich in<br />

Ruhe später ansehen. Dadurch kann man auch an Veranstaltungen<br />

„teilnehmen“, die in der Realität parallel ablaufen und man sich<br />

für einen Vortrag hätte entscheiden müssen. Zusätzlich besteht<br />

auch die Möglichkeit Vorträge ein zweites Mal anzusehen und<br />

somit bestimmte Details nochmal nachvollziehen zu können. Die<br />

beste Lösung ist also die reale Messe mit der Unterstützung durch<br />

virtuelle Angebote.<br />

Und deshalb freuen wir uns auf die Messe.<br />

Dr. Jürgen Geffe<br />

PC & Industrie 8/<strong>2024</strong> 3


Inhalt 8/<strong>2024</strong><br />

August 8/<strong>2024</strong> Jg. 27<br />

3 Editorial<br />

4 Inhalt<br />

6 Aktuelles<br />

8 Titelstory<br />

10 Künstliche Intelligenz<br />

18 Cybersecurity<br />

20 Quantencomputing<br />

23 IPCs/SBCs/Module/Embedded<br />

35 Komponenten/Stromversorgung<br />

48 Messen/Steuern/Regeln<br />

52 Kennzeichnen & Identifizieren<br />

53 Bedienen & Visualisieren<br />

54 Kommunikation<br />

58 Automatisierung<br />

59 Software/Tools/Kits<br />

60 Bildverarbeitung<br />

61 Sicherheit<br />

62 Antriebe<br />

KI in der Industrie:<br />

Schlüsselstrategien<br />

für erfolgreiche Implementierung<br />

Synostik GmbH, Seite 8<br />

Titelstory:<br />

KI in der Industrie:<br />

Schlüsselstrategien<br />

für erfolgreiche<br />

Implementierung<br />

In einer Zeit, in der Künstliche Intelligenz<br />

die industrielle Landschaft neugestaltet,<br />

sind Strategien für Unternehmen, um KI<br />

erfolgreich zu implementieren, gefragter<br />

denn je. 8<br />

Zeitschrift für Mess-, Steuer- und Regeltechnik<br />

Herausgeber und Verlag:<br />

beam-Verlag<br />

Krummbogen 14<br />

35039 Marburg<br />

www.beam-verlag.de<br />

Tel.: 06421/9614-0<br />

Fax: 06421/9614-23<br />

Redaktion:<br />

Christiane Erdmann<br />

redaktion@beam-verlag.de<br />

Anzeigen:<br />

Tanja Meß<br />

tanja.mess@beam-verlag.de<br />

Tel.: 06421/9614-18<br />

Erscheinungsweise:<br />

monatlich<br />

Satz und Reproduktionen:<br />

beam-Verlag<br />

Druck & Auslieferung:<br />

Bonifatius GmbH, Paderborn<br />

www.bonifatius.de<br />

Der beam-Verlag übernimmt trotz sorgsamer<br />

Prüfung der Texte durch die Redaktion keine<br />

Haftung für deren inhaltliche Richtigkeit.<br />

Alle Angaben im Einkaufsführerteil beruhen<br />

auf Kundenangaben!<br />

Handels- und Gebrauchsnamen,<br />

sowie Waren bezeichnungen und<br />

dergleichen werden in der Zeitschrift<br />

ohne Kennzeichnungen verwendet. Dies<br />

berechtigt nicht zu der Annahme, dass<br />

diese Namen im Sinne der Warenzeichenund<br />

Markenschutzgesetz gebung als frei zu<br />

betrachten sind und von jedermann ohne<br />

Kennzeichnung verwendet werden dürfen.<br />

Tiefe KI-gestützte Echtzeit-Einblicke<br />

für Entwicklungsprozesse<br />

Optimierung von DevOps und Platform Engineering durch Observability,<br />

Application Security und KI 12<br />

Wie Künstliche Intelligenz<br />

Maschinenstillstände verringert<br />

Ein Forschungsteam vom Fraunhofer IPA hat zusammen mit Partnern aus der Industrie<br />

eine Methode ent wickelt, wie Künstliche Intelligenz in die Instandhaltung integriert<br />

werden kann. 14<br />

4 PC & Industrie 8/<strong>2024</strong>


Datenstrategie im Zeitalter<br />

der Künstlichen Intelligenz<br />

Drei Schlüssel zur KI-gestützten Cyber-Datenresilienz. 16<br />

Produktionsanlagen brauchen<br />

Cybersecurity Compliance<br />

Risiken mit Automatisierung reduzieren 18<br />

Der KI auf die<br />

Sprünge helfen<br />

Effiziente Kontrolle durch<br />

synthetisch generierte<br />

Trainingsdaten. 10<br />

Intelligentes Batterie-Backup für<br />

ununterbrochene Energieversorgung<br />

Teil 2: Funktionen und Arbeitsweise<br />

des BBU-Mikrocontrollers 44<br />

Quantencomputing – Hope oder Hype?<br />

Der Versuch eines neutralen Blicks auf eine mögliche<br />

Zukunftstechnologie 20<br />

PC & Industrie 8/<strong>2024</strong> 5


Aktuelles<br />

Signaltechnik für Innovationsleistungen<br />

TOP 100-Award: Ranga Yogeshwar ehrt Werma.<br />

Der Signaltechnikhersteller schafft bereits zum sechsten Mal den Sprung unter die TOP 100-Innovatoren<br />

Zum wiederholten Male<br />

gekürter Innovations-Champion<br />

Werma Signaltechnik setzte sich Anfang des<br />

Jahres erneut in dem wissenschaftlichen Auswahlverfahren<br />

durch und gehört zum sechsten<br />

Mal zu den Top-Innovatoren. Werma-Geschäftsführer<br />

Matthias Marquardt und Entwicklungsleiter<br />

Daniel Kensy freuen sich sehr über die<br />

erneute Auszeichnung und nehmen in Weimar<br />

freudestrahlend die begehrte TOP 100-Trophäe<br />

entgegen.<br />

Ranga Yogeshwar (Mitte) übergibt die begehrte TOP 100-Trophäe<br />

Würdigung auf dem Deutschen Mittelstands-<br />

Summit: Ranga Yogeshwar gratuliert Werma<br />

Signaltechnik GmbH + Co. KG aus Rietheim-<br />

Weilheim zu ihrer Auszeichnung mit dem TOP<br />

100-Siegel. Die Preisverleihung im Rahmen des<br />

Summit fand am Freitag, 28. Juni, in Weimar für<br />

alle Mittelständler statt, die am Jahresanfang<br />

das TOP 100-Siegel erhalten haben. Der Wissenschaftsjournalist<br />

begleitet den zum 31. Mal<br />

ausgetragenen Innovationswettbewerb als Mentor.<br />

In dem wissenschaftlichen Auswahlverfahren<br />

überzeugte Werma in der Größenklasse C<br />

(über 200 Mitarbeiter) besonders in der Kategorie<br />

„Innovationsförderndes Top-Management“.<br />

Das Unternehmen zählt bereits zum sechsten<br />

Mal zu den Top-Innovatoren.<br />

WERMA Signaltechnik GmbH + Co. KG<br />

www.werma.com<br />

TOP 100: der Wettbewerb<br />

Seit 1993 vergibt compamedia das TOP<br />

100-Siegel für besondere Innovationskraft und<br />

überdurchschnittliche Innovationserfolge an mittelständische<br />

Unternehmen. In der nunmehr 31.<br />

Auflage des Innovationswettbewerbs bewarben<br />

sich 388 Mittelständler um die Auszeichnung.<br />

Die wissenschaftliche Leitung liegt seit 2002<br />

in den Händen von Prof. Dr. Nikolaus Franke.<br />

Franke ist Gründer und Vorstand des Instituts<br />

für Entrepreneurship und Innovation der Wirtschaftsuniversität<br />

Wien. Mentor von TOP 100<br />

ist der Wissenschaftsjournalist Ranga Yogeshwar.<br />

Projektpartner sind die Fraunhofer-Gesellschaft<br />

zur Förderung der angewandten Forschung<br />

und der BVMW.<br />

Innovationskraft auf dem Prüfstand<br />

Innovationsforscher Prof. Dr. Nikolaus Franke<br />

von der Wirtschaftsuniversität Wien und sein<br />

Team überprüften im Auftrag von compamedia,<br />

dem Ausrichter des Wettbewerbs die Innovationskraft<br />

aller Teilnehmer anhand von mehr<br />

als 100 Kriterien aus fünf Kategorien. „Sind die<br />

Unternehmen in der Lage, neue Produkte, neue<br />

Dienstleistungen, neue Prozesse und neue<br />

Geschäftsmodelle zu schaffen? Und sind diese<br />

Leistungen nur Zufälle oder aber das Ergebnis<br />

eines strukturierten und zielgerichteten Vorgehens?<br />

Diese Fragen untersuchen wir bei TOP<br />

100“, erläutert Nikolaus Franke sein Vorgehen<br />

bei der Überprüfung. Wichtig sei zudem, wie und<br />

ob sich Neuheiten und Produktverbesserungen<br />

am Markt durchsetzen konnten.<br />

Innovative Prozesse und Organisation<br />

Dabei überzeugte das Unternehmen in der<br />

Größenklasse C (mehr als 200 Mitarbeiter)<br />

besonders in der Kategorie „Innovative Prozesse<br />

und Organisation“. Der Innovationsprozess<br />

der Schwaben basiert dabei auf dem „Werma<br />

Development System“. Dieses besteht aus einer<br />

Ideenphase sowie einer Projekt- und Realisierungsphase.<br />

Ein anderer wesentlicher Innovationstreiber<br />

ist die hauseigene Softwareentwicklung.<br />

Werma arbeitet hier bei der Suche nach<br />

neuen Lösungen mit dem „Scrum-Verfahren“,<br />

einer Methode für agiles Projektmanagement.<br />

Innovation<br />

wird bei Werma groß geschrieben<br />

Das Unternehmen aus Süddeutschland ist<br />

auf die Entwicklung optischer und akustischer<br />

Signalgeräte spezialisiert sowie verwandte Systeme<br />

zur Prozessoptimierung für die Industrie<br />

und Logistik. Dabei wird bei Werma Signaltechnik<br />

weiter gedacht: Durch die Vernetzung von<br />

Signalgeräten entstehen Lösungen, die Kunden<br />

helfen, schnell und einfach Prozesse in der Produktion,<br />

Logistik und Montage zu analysieren<br />

und nachhaltig zu optimieren.<br />

Digitalisierung,<br />

Netzwerke und Software<br />

Daniel Kensy erklärt: „Unsere Innovationsstrategie<br />

richtet sich sowohl nach außen als auch<br />

nach innen: Zum einen stellen wir den Kundenmehrwert<br />

immer in den Vordergrund. Zum anderen<br />

fokussieren wir uns auf unsere drei Kernkompetenzen:<br />

Digitalisierung, Netzwerke und<br />

Software.“ Einmal im Jahr treffen sich dafür<br />

das Top-Management und weitere Führungskräfte<br />

im Rahmen einer Strategiesitzung, um<br />

den Fokus für die nächsten Monate und Jahre<br />

zu definieren. Die Themen Umweltschutz und<br />

CO 2 -Fußabdruck spielen hier auch eine wichtige<br />

Rolle. „Wir wollen unseren Innovationsprozess<br />

gemäß den Nachhaltigkeitsanforderungen weiterhin<br />

optimieren“, sagt Geschäftsführer Matthias<br />

Marquardt. ◄<br />

6 PC & Industrie 8/<strong>2024</strong>


Aktuelles<br />

Automatisierung 4.0<br />

Objektorientierte Entwicklung modularer Maschinen für die digitale Produktion<br />

Thomas Schmertosch, Markus Krabbes,<br />

Christian Zinke-Wehlmann<br />

2.aktualisierte und erweiterte Auflage<br />

316 Seiten, fester Einband, komplett in Farbe<br />

€ 44,99 €<br />

Print-ISBN: 978-3-446-47654-7<br />

E-Book-ISBN: 978-3-446-47856-5<br />

ePub-ISBN: 978-3-446-48120-6<br />

Wann ist eine Verarbeitungsmaschine<br />

fit für Industrie 4.0?<br />

Die vierte industrielle Revolution stellt eine<br />

Reihe von zusätzlichen Anforderungen an die<br />

Konstruktion und die Automatisierung von Verarbeitungsmaschinen.<br />

So werden Produkte und<br />

deren Herstellungsverfahren nicht nur anspruchsvoller,<br />

sondern auch individueller. In diesem Lehrbuch<br />

werden die Herausforderungen analysiert<br />

und an aussagekräftigen Beispielen Lösungsszenarien<br />

aufgezeigt.<br />

Projektion auf bekannte<br />

Konstruktionsprinzipien<br />

Ein Schwerpunkt des Buches ist die Projektion<br />

dieser Anforderungen auf bekannte Konstruktionsprinzipien.<br />

Daraus resultierende<br />

Funktionen werden an diversen Beispielen wie<br />

z. B. die Produktion von Fotobüchern oder das<br />

Inmould-Labeling verdeutlicht. So entsteht ein<br />

Fahrplan zur Erarbeitung eines Lastenheftes für<br />

die Konstruktion einer wandlungsfähigen Verarbeitungsmaschine.<br />

Vorgestellt wird die modulare,<br />

funktions- und objektorientierte Gestaltung<br />

von individuellen Maschinen und Anlagen<br />

als ein Lösungsansatz für Effizienzsteigerungen<br />

im gesamten Lebenszyklus sowohl theoretisch<br />

als auch an praktischen Beispielen. Ein wesentliches<br />

Verfahren für die Konstruktion wandelbarer<br />

Maschinen ist die Modularisierung nach Funktionseinheiten.<br />

Diese diversen Anforderungen<br />

werden Schritt für Schritt veranschaulicht und<br />

herausgearbeitet.<br />

In der 2. Auflage wurde das Kapitel »Kommunikation«<br />

auf den neuesten Stand gebracht<br />

sowie Abschnitte zu den Themen »KI-gestützte<br />

Qualitätssicherung« und »Simulation – der digitale<br />

Zwilling« ergänzt. Zudem wurde der aktuelle<br />

Forschungsstand zur Interaktion von I40­<br />

Komponenten eingearbeitet. Das Buch richtet<br />

sich an Studierende der Fachrichtungen Automatisierungstechnik<br />

und Mechatronik so- wie an<br />

Wirtschafts-, Entwicklungs- und Konstruktionsingenieure.<br />

Schwerpunkte:<br />

• Anforderungen und Perspektiven an<br />

Automatisierung 4.0<br />

• Entwurf modularer Maschinen und Anlagen<br />

• Digitale Projektierung von Maschinen<br />

• KI gestützte Qualitätssicherung im Kontext<br />

modularer Maschinen<br />

• Modulare Automatisierung in der Praxis<br />

Die Autoren:<br />

Prof. Dr.-Ing. Thomas Schmertosch betreut<br />

an der HTWK Leipzig als Honorarprofessor<br />

die Fachgebiete „Komponenten der Automatisierung“<br />

sowie „Modulare Automatisierungssysteme“<br />

und ist als beratender Ingenieur rund<br />

um das Thema Automatisierungstechnik und<br />

Industrie 4.0 tätig.<br />

Dr.-Ing. Markus Krabbes ist Professor für<br />

Informationssysteme an der HTWK Leipzig<br />

und lehrt am Institut für Prozessinformatik und<br />

Leittechnik.<br />

Dr. Christian Zinke-Wehlmann ist am Institut<br />

für angewandte Informatik (Universität Leipzig)<br />

im Bereich soziotechnische Unterstützungssysteme<br />

an der Schnittstelle Arbeit, (digitale)<br />

Technik und Dienstleistungssysteme tätig. ◄<br />

Advantech Award für GLYN-Support<br />

Best Design-In Partner<br />

Advantech, führender Anbieter<br />

von industriellen Computer lösungen,<br />

hat seinen Distributor GLYN mit<br />

dem Award „Best Design-In Partner<br />

2023“ ausgezeichnet. Der Hersteller<br />

würdigt die herausragende<br />

Zusammenarbeit zwischen beiden<br />

Unternehmen, die zu einem<br />

gemeinsamen Erfolg geführt hat.<br />

Glyn Jones GmbH und Co.<br />

Vertrieb von elektronischen<br />

Bauelementen KG<br />

www.glyn.de<br />

Die Zusammenarbeit zwischen<br />

Advantech und GLYN basiert auf<br />

einer gemeinsamen Leidenschaft<br />

für Innovation und herausragenden<br />

Designs. Beide Unternehmen teilen<br />

die Vision, ihren Kunden die besten<br />

Embedded-Computing-Lösungen<br />

für ihre individuellen Anforderungen<br />

zu bieten.<br />

Exzellenter Support<br />

als Schlüssel zum Erfolg<br />

Die starke Partnerschaft von<br />

Hersteller und Distributor zeichnet<br />

sich besonders durch einen<br />

exzellenten Support aus. Beide<br />

Unternehmen setzen sich dafür<br />

ein, ihren Kunden die bestmögliche<br />

Unterstützung zu bieten, um<br />

Überreicht wurde der Award von Ween Niu (Sales Manager Oversee<br />

Advantech) und Horst Mattusch (Director Sales Central Europe Advantech).<br />

Embedded Anwendungen optimal<br />

entwickeln und produzieren<br />

zu können.<br />

Weitere Informationen zum<br />

Advantech Lieferprogramm sind<br />

bei Distributor GLYN erhältlich. ◄<br />

PC & Industrie 8/<strong>2024</strong> 7


Titelstory<br />

KI in der Industrie: Schlüsselstrategien<br />

für erfolgreiche Implementierung<br />

In einer Zeit, in der Künstliche Intelligenz (KI) die industrielle Landschaft neugestaltet, sind Strategien<br />

für Unternehmen, um KI erfolgreich zu implementieren, gefragter denn je.<br />

verwendet werden, indem sie die effizientesten<br />

Routen vorschlägt oder unerwartete Verzögerungen<br />

vorhersagt. Dies führt zu einer verbesserten<br />

Planung und einem reduzierten Risiko<br />

von Lieferengpässen.<br />

Künstliche Intelligenz wird die Industrie durch Automatisierung, Mustererkennung und<br />

Entscheidungsunterstützung revolutionieren. © shutterstock.com / sdecoret<br />

KI revolutioniert die Automatisierung, Mustererkennung<br />

und Entscheidungsfindung, aber welche<br />

konkreten Schritte für die Einführung sind<br />

notwendig? Von der Bedeutung einer gründlichen<br />

Kenntnis der eigenen Prozesse bis zur<br />

Anwendung von Systems Engineering und<br />

Change Management – in diesem Artikel erhalten<br />

Sie praktische Einblicke und Methoden, die<br />

Ihnen helfen, KI-Projekte effektiv zu gestalten<br />

und die Herausforderungen der digitalen Transformation<br />

zu meistern.<br />

Autor:<br />

Johannes H. Diedrich<br />

Bereichsleiter Industrieprojekte<br />

Synostik GmbH<br />

www.synostik.de<br />

Der Einsatz von Künstlicher Intelligenz im industriellen<br />

Sektor konzentriert sich vornehmlich auf<br />

drei Hauptziele: Automatisierung von Prozessen,<br />

Mustererkennung in großen Datenmengen und<br />

Unterstützung bei Entscheidungsprozessen.<br />

Automatisierung<br />

Im Bereich Automatisierung werden die Grenzen<br />

durch KI enorm erweitert, was zu einer erheblichen<br />

Steigerung der Produktivität führen kann.<br />

So können beispielsweise Programmier aufgaben<br />

durch maschinelles Lernen deutlich stärker als<br />

bisher automatisiert werden.<br />

Mustererkennung<br />

Die Mustererkennung ermöglicht es, aus großen<br />

Datenmengen wertvolle Erkenntnisse zu gewinnen.<br />

Dies ist besonders nützlich in Bereichen wie<br />

der Qualitätskontrolle, wo KI-Systeme Unregelmäßigkeiten<br />

erkennen können, die für menschliche<br />

Inspektoren schwer zu identifizieren sind.<br />

Beispielsweise können in der Automobilindustrie<br />

Lackierroboter mit KI-Unterstützung sicherstellen,<br />

dass die Lackierung jedes Fahrzeugs<br />

den Qualitätsstandards entspricht, indem sie<br />

Oberflächenfehler erkennen, die sonst unbemerkt<br />

bleiben würden.<br />

Entscheidungsunterstützung<br />

Die Entscheidungsunterstützung durch KI<br />

bietet Unternehmen die Möglichkeit, fundierte<br />

Entscheidungen basierend auf einer Analyse von<br />

Echtzeitdaten zu treffen. In der Logistik kann KI<br />

zum Beispiel zur Optimierung der Lieferketten<br />

Instandhaltung<br />

Durch maschinelles Lernen kann zudem die<br />

Erkennung und Durchführung von Instandhaltungsbedarfen<br />

verbessert werden. Automatisierte<br />

Instandhaltungssysteme können beispielsweise<br />

den Verschleiß kritischer Maschinenteile<br />

überwachen und proaktiv Wartungsarbeiten planen,<br />

was die Lebensdauer der Maschinen verlängert<br />

und kostspielige Ausfallzeiten reduziert.<br />

Insgesamt ermöglicht der strategische Einsatz<br />

von KI im industriellen Umfeld eine signifikante<br />

Steigerung der Effizienz und eine Optimierung<br />

von Abläufen, was letztendlich zu einer<br />

verbesserten Wettbewerbsfähigkeit führt. Aber<br />

wie können diese Potentiale konkret gehoben<br />

werden?<br />

Erfolgsfaktor Vorbereitung<br />

Für die erfolgreiche Implementierung und Nutzung<br />

von Künstlicher Intelligenz im industriellen<br />

Umfeld ist es unerlässlich, dass Unternehmen<br />

eine gründliche Kenntnis ihrer eigenen Prozesse,<br />

Abläufe und Systeme haben. Diese tiefgehende<br />

Verständnisbasis ist die Grundvoraussetzung<br />

dafür, überhaupt einschätzen zu können,<br />

in welchen Bereichen und auf welche Weise<br />

KI-Lösungen einen Mehrwert bieten könnten.<br />

Bestandsaufnahme<br />

Zu Beginn steht die Analyse und Dokumentation<br />

der aktuellen Prozesslandschaft. Unter nehmen<br />

müssen detailliert verstehen, wie ihre operativen<br />

und administrativen Prozesse ab laufen, welche<br />

Schnittstellen existieren und wie die Datenflüsse<br />

organisiert sind. Dies beinhaltet ein Verständnis<br />

für die in den Prozessen verwendeten Maschinen<br />

und Software-Stände, aber im individuellen Fall<br />

zum Beispiel auch für die Lagerhaltung, die verwendeten<br />

Werkzeuge und vieles andere mehr.<br />

Eine solche umfassende Bestandsaufnahme ermöglicht<br />

es, potentielle Einsatz gebiete für Automatisierung<br />

und Effizienzsteigerung durch KI zu<br />

identifizieren.<br />

Datenmanagement<br />

Ein weiterer wichtiger Aspekt ist das Datenmanagement.<br />

KI-Systeme benötigen große<br />

Mengen an qualitativ hochwertigen Daten, um<br />

effektiv zu lernen und zu funktionieren. Unter­<br />

8 PC & Industrie 8/<strong>2024</strong>


Titelstory<br />

nehmen müssen daher sicherstellen, dass sie<br />

Zugang zu zuverlässigen, sauberen und strukturierten<br />

Daten haben. Dies kann bedeuten,<br />

dass bestehende Datenquellen bereinigt oder<br />

neue Datenakquisitionsstrategien entwickelt<br />

werden müssen.<br />

Nachdem die internen Prozesse und Datenanforderungen<br />

geklärt sind, ist es essenziell, eine<br />

realistische Abschätzung der Kosten und des<br />

Nutzens verschiedener KI-Projekte vorzunehmen.<br />

Dabei sollten nicht nur die direkten Kosten<br />

für die Entwicklung und Implementierung der KI<br />

berücksichtigt werden, sondern auch indirekte<br />

Kosten, wie die Schulung der Mitarbeiter und<br />

mögliche Betriebsunterbrechungen während<br />

der Implementierungsphase.<br />

Sorgfältige Auswahl passender Projekte<br />

Ein weiterer entscheidender Schritt ist die sorgfältige<br />

Auswahl der KI-Projekte. Unternehmen<br />

sollten mit Projekten beginnen, die einen klaren<br />

und messbaren Mehrwert bieten und gleichzeitig<br />

das Risiko eines Misserfolgs minimieren.<br />

Beispielsweise könnte ein Projekt zur automatischen<br />

Erkennung von Fertigungsfehlern in einer<br />

Produktionslinie nicht nur die Quali tät verbessern,<br />

sondern auch Kosten sparen, indem Ausschuss<br />

reduziert wird.<br />

Change Management spielt spätestens bei der<br />

Projekt-Umsetzung eine entscheidende Rolle,<br />

sollte aber bei der Projektauswahl bereits mitgedacht<br />

werden. Die erfolgreiche Implementierung<br />

von KI-Projekten erfordert oft tiefgreifende<br />

Veränderungen in den Arbeitsabläufen<br />

und der Unternehmenskultur. Alle Stake holder,<br />

von der Geschäftsführung bis zu den Endbenutzern,<br />

müssen in den Veränderungsprozess<br />

KI konzentriert sich in der Industrie<br />

auf Automatisierung von Prozessen,<br />

Mustererkennung in großen Datenmengen und<br />

Unterstützung bei Entscheidungsprozessen.<br />

© shutterstock.com / Summit Art Creations<br />

Fundiertes Wissen über interne Prozesse sowie der Einsatz von Systems Engineering und Change Management<br />

sind essenziell für einen erfolgreichen KI-Einsatz. © shutterstock.com / PeopleImages.com - Yuri A<br />

einbezogen und über die Vorteile und die Funktionsweise<br />

der neuen Systeme aufgeklärt werden.<br />

Geschieht dies bereits bei der Projektauswahl<br />

und -planung, hilft dies Widerstände<br />

abzubauen und die Akzeptanz und Nutzung<br />

der KI-Lösungen zu fördern. Insgesamt benötigen<br />

Unternehmen, die KI erfolgreich im industriellen<br />

Umfeld einsetzen möchten, eine solide<br />

Basis aus genauer Kenntnis ihrer Prozesse und<br />

Abläufe, qualitativ hochwertigen Daten, sorgfältiger<br />

Projektselektion und effektivem Change<br />

Management. Nur so können sie sicherstellen,<br />

dass die KI nicht nur technisch implementiert,<br />

sondern auch effektiv genutzt wird, um echten<br />

Mehrwert zu schaffen.<br />

Strukturierte Umsetzung von KI-Projekten<br />

Künstliche Intelligenz mag neu sein und zu<br />

großen Veränderungen im industriellen Umfeld<br />

führen – der Werkzeugkasten für (digitale) Transformationen<br />

ist längst bekannt: Systems Engineering<br />

bietet einen mächtigen Rahmen und<br />

vielfältige Methoden für die strukturierte Umsetzung<br />

von KI-Projekten im industriellen Umfeld.<br />

Durch den modellbasierten Systemansatz ermöglicht<br />

Systems Engineering eine ganzheitliche<br />

Betrachtung komplexer Systeme. Dieser<br />

Ansatz erleichtert das Verständnis, wie einzelne<br />

Komponenten innerhalb eines industriellen Systems<br />

interagieren, und bietet eine strukturierte<br />

Methode zur Problemlösung und Optimierung.<br />

Anforderungs- und Risikomanagement<br />

Ein zentraler Bestandteil des Systems Engineering<br />

ist das strukturierte Anforderungs- und<br />

Risikomanagement. Unternehmen können damit<br />

präzise definieren, welche spezifischen Ziele<br />

sie mit dem Einsatz von KI erreichen wollen,<br />

und gleichzeitig Risiken frühzeitig identifizieren<br />

und bewerten. Dies ist besonders wichtig,<br />

da KI-Projekte oft Neuland betreten und somit<br />

unvorhergesehene Herausforderungen mit sich<br />

bringen können.<br />

Die iterative Entwicklung und kontinuierliche<br />

Verbesserung sind ebenfalls entscheidende<br />

Methoden im Systems Engineering, die besonders<br />

bei KI-Projekten zur Anwendung kommen.<br />

Diese Ansätze ermöglichen es, Projekte in kleineren,<br />

überschaubaren Phasen zu entwickeln, die<br />

es erlauben, regelmäßig Feedback zu sammeln<br />

und die KI-Systeme entsprechend anzupassen.<br />

Diese Flexibilität ist entscheidend, um sicherzustellen,<br />

dass die KI-Anwendungen auch wirklich<br />

den Bedürfnissen des Unternehmens dienen.<br />

Change Management<br />

Neben Systems Engineering ist das bereits<br />

erwähnte Change Management ein unverzichtbarer<br />

Bestandteil der erfolgreichen Implementierung<br />

von KI-Projekten. Um alle Stakeholder<br />

– von der Entscheidungsebene bis in den operativen<br />

Bereich – erfolgreich auf die Reise der<br />

digitalen Transformation mitzunehmen, müssen<br />

Veränderungen sorgfältig geplant und kommuniziert<br />

werden. Dies schließt eine umfassende<br />

Schulung der Mitarbeiter mit ein, um sicherzustellen,<br />

dass sie nicht nur die technischen<br />

Aspekte der KI verstehen, sondern auch deren<br />

Potenzial und Vorteile erkennen.<br />

Insgesamt bietet Systems Engineering robuste<br />

und erprobte Methoden, die Unternehmen dabei<br />

helfen können, die Komplexität von KI-Projekten<br />

zu bewältigen und diese erfolgreich im betrieblichen<br />

Alltag zu integrieren. ◄<br />

PC & Industrie 8/<strong>2024</strong> 9


Künstliche Intelligenz<br />

Effiziente Kontrolle durch synthetisch generierte Trainingsdaten<br />

Der KI auf die Sprünge helfen<br />

Damit KI-Anwendungen auch in der verarbeitenden Industrie Fuß fassen können, muss sich deren Training leichter<br />

gestalten – beispielsweise mit synthetisch generierten Trainingsdaten. Alle Bilder © Fraunhofer IGD<br />

Autor:<br />

Prof. Dr.-Ing. André Stork<br />

Branchenleiter Automotive<br />

Fraunhofer IGD<br />

www.igd.fraunhofer.de<br />

Künstliche Intelligenz (KI) kann<br />

Produktionsprozesse effizienter,<br />

flexibler und zuverlässiger machen.<br />

Für ihr Training benötigen Unternehmen<br />

üblicherweise jedoch große<br />

Datenmengen von fehlerhaften und<br />

einwandfreien Produkten. Neue<br />

Methoden bei der Erstellung von<br />

Trainingsdaten für neuronale Netze<br />

lösen diese Herausforderung. Für<br />

die Industrie bedeutet dies einen<br />

bedeutenden Schritt nach vorn: KIbasierte<br />

Qualitätssicherung wird<br />

zugänglicher und erschwinglicher.<br />

Herausforderung:<br />

KI trainieren<br />

Generative KI bereichert bereits<br />

den Alltag vieler Menschen, Industrieunternehmen<br />

stehen bei der Implementierung<br />

dieser Technologie<br />

jedoch vor einer Herausforderung:<br />

Für das Training der KI benötigen<br />

sie nicht nur Bilder einwandfreier<br />

Produkte (OK-Daten) – sondern<br />

auch hunderte Bilder von Mängelexemplaren<br />

(NOK-Daten). Was<br />

eigentlich von Vorteil ist, wird in diesem<br />

Fall zur Hürde. Denn grundsätzlich<br />

soll die Produktion möglichst<br />

wenig mangelhafte Stücke hervorbringen.<br />

Ansätze wie das Training<br />

allein mit OK-Daten und die synthetische<br />

Generierung von Trainingsdaten<br />

auf Basis von CAD-Daten<br />

können die Herausforderung lösen.<br />

Mit CAD-Daten künstliche<br />

Trainingsbilder generieren<br />

Stehen Anwender zu Beginn eines<br />

Fertigungsprozesses, existieren noch<br />

keine realen Fotos – weder OK- noch<br />

NOK-Daten. Das Fraunhofer-Institut<br />

für Graphische Datenverarbeitung<br />

IGD forscht an Verfahren, mit virtuellen<br />

Kameras aus diversen Perspektiven<br />

und Orientierungen Bilder<br />

der dreidimensionalen Modelle auf<br />

Basis von CAD-Daten zu generieren.<br />

Anschließend versehen sie<br />

das Bauteil virtuell mit unterschiedlichen<br />

Materialien und dann einer<br />

Vielzahl an Hintergründen. „So lassen<br />

sich innerhalb kürzester Zeit<br />

zahlreiche Bilder erzeugen und<br />

Trainings datenbanken aufbauen,<br />

ohne je reale Fotos hinzufügen zu<br />

müssen“, erklärt Holger Graf, Abteilungsleiter<br />

Virtual und Augmented<br />

Reality am Fraunhofer IGD.<br />

Beispiele<br />

Das Prüfsystem hat im Betrieb<br />

den realen Aufbau und die Produktkonfiguration<br />

noch nie zuvor ge sehen<br />

– und kann dennoch das Objekt<br />

erkennen, klassifizieren und dessen<br />

Lage schätzen. Zudem verkürzt<br />

der Ansatz die Umrüstzeit des Prüfsystems<br />

auf beliebige Varianten.<br />

Das Fraunhofer IGD entwickelte<br />

die Technologie insbesondere für<br />

die Zusammenbau- oder Bauzustandskontrolle<br />

im Automobilund<br />

Nutzfahrzeug-Bau sowie bei<br />

der Betriebsmittel fertigung. Ein<br />

weiteres Beispiel zeigt die Anwendung<br />

der Lösung in der Fertigung<br />

von Airbagzündern: Hier kommt der<br />

automatisierten, optischen Qualitätskontrolle<br />

eine besondere Bedeutung<br />

zu: Das Endprodukt hat eine hohe<br />

Sicherheitsrelevanz und kann zudem<br />

nicht abschließend getestet werden<br />

– die Airbags sind nach einmaligem<br />

Auslösen nicht mehr zu verwenden.<br />

Optimal klassifizieren<br />

allein mit OK-Daten<br />

In anderen Anwendungsfällen kann<br />

die Qualitätsprüfung nicht anhand<br />

der CAD-Daten erfolgen. Das liegt<br />

daran, dass diese entweder nicht<br />

vorliegen oder dass nicht das Produkt<br />

in seinem Ursprungszustand,<br />

sondern sein Erscheinungsbild nach<br />

einer Belastungsprobe beurteilt werden<br />

soll. In der Konsequenz müssen<br />

die Unternehmen ihre KI-Systeme<br />

mit Realdaten trainieren. Um auf die<br />

Vielzahl an NOK-Daten verzichten zu<br />

können, entwickelte Ulrich Krispel mit<br />

seinem Team von Fraunhofer Austria<br />

eine Lösung, die allein aus OK-<br />

Daten lernt. Diese wurden im Sinne<br />

des Produktionsbetriebes als „in<br />

Ordnung“ qualifiziert, müssen also<br />

nicht nachbearbeitet oder aussortiert<br />

werden. Das Verfahren lernt<br />

also eine Variation der Normalität<br />

und erkennt schließlich auch Abweichungen<br />

davon. So kann die KI auch<br />

zuvor nicht ge sehene Fehler finden.<br />

Denn wird die KI klassisch mit NOK-<br />

Daten trainiert, ist das ein bekanntes<br />

Problem: Sie kann nicht angemessen<br />

reagieren, wenn sie mit einem<br />

Bild konfrontiert wird, das außerhalb<br />

der bekannten Fehlerklassen<br />

10 PC & Industrie 8/<strong>2024</strong>


Künstliche Intelligenz<br />

Fazit<br />

Mit den beiden vorgestellten<br />

Ansätzen lässt sich der Aufwand<br />

für Anwender enorm senken, ohne<br />

bei der Zuverlässigkeit in der Entscheidung<br />

zwischen OK und NOK<br />

Einbußen verzeichnen zu müssen.<br />

Mit der Automatisierung von<br />

Quali tätsprüfungen durch KI reduzieren<br />

Unternehmen schließlich<br />

den Bedarf an manueller Inspektion<br />

und minimieren menschliche<br />

Fehler, was wiederum Ausschuss<br />

und Nacharbeitskosten verringert.<br />

Als Ergänzung kann KI somit auch<br />

den Fachkräftemangel in der Qualitätssicherung<br />

mildern.<br />

Das Fraunhofer IGD arbeitet an Lösungen zur KI-basierten Qualitätssicherung. Das Programm »Marquis« bietet eine<br />

visuelle Inspektion während des laufenden Montageprozesses und kann auch die zugehörige Dokumentation abbilden.<br />

liegt. Der Grund dafür ist, dass die<br />

KI lediglich darauf trainiert wurde,<br />

bekannte Fehler zu erkennen und<br />

zu klassifizieren.<br />

Transfer Learning<br />

Die Fraunhofer-Lösung basiert auf<br />

Transfer Learning, also auf vortrainierten<br />

neuronalen Netzen, die für<br />

die Forschung entwickelt und publiziert<br />

wurden. Diese haben bereits<br />

gelernt, auf welche Bereiche im<br />

Bild sie zur Klassifikation achten<br />

müssen. Die Wissenschaftler passen<br />

das Modell mit statistischen<br />

Methoden auf den Anwendungsfall<br />

an. „Vortrainierte neuronale<br />

Netze machen es möglich, den Trainingsufwand<br />

so gering wie möglich<br />

zu halten“, erklärt Krispel. Die<br />

Forschenden identifizieren außerdem<br />

für jeden Anwendungsfall das<br />

passende Modell. Es soll optimale<br />

Ergebnisse hervorbringen, gleichzeitig<br />

aber auch schnelle Entscheidungen<br />

treffen können.<br />

Prozessfähige<br />

Klassifikationszeit<br />

Denn neben einer möglichst<br />

kurzen Trainingszeit kommt es auch<br />

auf eine prozessfähige Klassifikationszeit<br />

an. Schließlich soll das<br />

Prüf system die Produktionsabläufe<br />

nicht stören, sondern eine kontinuierliche<br />

und unterbrechungsfreie<br />

Überwachung der Produktqualität<br />

in Echtzeit ermöglichen. So können<br />

Fehler früh zeitig erkannt und<br />

behoben werden.<br />

Zur Evaluierung des Modells<br />

genügen einige wenige NOK­ Bilder.<br />

Die KI markiert Abweichungen<br />

von der Normalität farblich – blau<br />

für geringe Abweichungen, rot für<br />

fehler hafte Bereiche im Bild.<br />

Manuelle Qualitätssicherung<br />

unterstützen<br />

Ob Training ausschließlich mit OK-<br />

Daten oder Trainingsdaten synthese<br />

– KI-basierte Qualitätskontrolle<br />

zahlt auf das übergeordnete Ziel<br />

einer wirtschaftlichen Produktion<br />

ein. „Unsere Erfahrung zeigt: Die<br />

Unternehmen sind neugierig und<br />

möchten die Vorteile Künstlicher<br />

Intelligenz für sich nutzen. Wir helfen<br />

KMUs sowie Konzernen dabei,<br />

eine individuell auf sie zugeschnittene<br />

Lösung zu finden. Denn jedes<br />

Produkt hat seine eigenen Besonderheiten,<br />

jede Produktionsumgebung<br />

unterschiedliche Anforderungen“,<br />

betont Holger Graf. Auch hinsichtlich<br />

Bilderfassungssystemen<br />

und der technischen Ausstattung<br />

unterstützt das Fraunhofer IGD interessierte<br />

Unternehmen.<br />

Wer schreibt<br />

Das Fraunhofer-Institut für Graphische<br />

Datenverarbeitung IGD<br />

setzt seit über 30 Jahren Standards<br />

im Visual Computing, der<br />

bild- und modellbasierten Informatik.<br />

Die rund 210 Mitarbeitenden<br />

des Fraunhofer IGD unterstützten<br />

Unternehmen und Institutionen<br />

der Branchen Automotive,<br />

Gesundheit und Pflege, Bioökonomie<br />

und Infrastruktur, Software- und<br />

IT-Wirtschaft, etc. Das Fraunhofer<br />

IGD bietet konkrete technologische<br />

Lösungen und hilft bei der strategischen<br />

Entwicklung. ◄<br />

Die mit synthetischen Trainingsdaten angelernte AR-Software »Arrange« unterstützt durch farbliche<br />

Überlager ungen beim Sortieren verschiedener Stanzteile und nimmt gleichzeitig zur Qualitätssicherung<br />

einen Soll-Ist-Abgleich vor.<br />

PC & Industrie 8/<strong>2024</strong> 11


Künstliche Intelligenz<br />

Tiefe KI-gestützte Echtzeit-Einblicke<br />

für Entwicklungsprozesse<br />

Optimierung von DevOps und Platform Engineering durch Observability, Application Security und KI<br />

Autor:<br />

Alexander Zachow<br />

Regional Vice President EMEA<br />

Dynatrace, Inc.<br />

www.dynatrace.com<br />

Bei der Bereitstellung von Cloudnativen<br />

Technologien und Software<br />

spielen die Disziplinen DevOps<br />

und Platform Engineering eine<br />

entscheidende Rolle. Um Zuverlässigkeit,<br />

Sicherheit und Effizienz<br />

in den Prozessen zu gewährleisten,<br />

ist es wichtig, weitere technologische<br />

Investitionen zu tätigen.<br />

Eine dieser Schlüssel technologien<br />

ist Observability.<br />

Die Observability von Anwendungen<br />

und Infrastrukturen ist eine<br />

wichtige Grundlage für DevOps und<br />

Platform Engineering und ermöglicht<br />

einen umfassenden Einblick in die<br />

Systemleistung und das Systemverhalten.<br />

Observability geht über<br />

die herkömmliche Überwachung<br />

mithilfe von Metriken, Logs und<br />

Traces hinaus und umfasst Topologie-Mapping,<br />

Details auf Code-<br />

Ebene und Metriken zur Benutzererfahrung<br />

für Einblicke in Echtzeit.<br />

Dies ermöglicht es Teams, Probleme<br />

schnell zu erkennen und zu<br />

beheben – unverzichtbar für die<br />

Aufrechterhaltung der Agilität und<br />

Zuverlässigkeit, die für DevOps und<br />

Platform-Engineering-Prozesse von<br />

zentraler Bedeutung sind.<br />

Darüber hinaus zeigt eine aktuelle<br />

Umfrage [1], dass 71 Prozent<br />

der befragten Unternehmen Daten<br />

und Erkenntnisse aus der Observability<br />

aktiv nutzen, um Automatisierungsentscheidungen<br />

und Optimierungen<br />

in DevOps-Workflows<br />

voranzutreiben. Die Technologie<br />

hat zudem 78 Prozent der Unternehmen<br />

in die Lage versetzt, die<br />

Release-Validierung zu automatisieren,<br />

und 74 Prozent können Engpässe<br />

identifizieren und die Lieferpipelines<br />

automatisieren.<br />

Observability<br />

und DevSecOps<br />

Shift-Left-Ansatz zur Kontrolle<br />

von Softwarequalität, Leistung und<br />

Sicherheit: Observability ermöglicht<br />

es Teams, einen Shift-Left-Ansatz<br />

zu verfolgen. Die tiefe Transparenz<br />

und die Einblicke, die Observability<br />

bietet, ermöglichen es Fachkräften,<br />

frühzeitig im Softwareentwicklungszyklus<br />

(Software Development Life<br />

Cycle, SDLC) proaktive Maßnahmen<br />

zu ergreifen.<br />

Der Shift-Left-Ansatz schließt<br />

Softwarequalitäts-, Leistungs- und<br />

Sicherheitstests als Teil des SDLC<br />

ein. Dies gewährleistet die optimale<br />

Funktion der Software und<br />

eine schnelle Behebung von Problemen,<br />

bevor sie sich ausbreiten.<br />

Diese Praxis ist zu einem integralen<br />

Bestandteil des DevSecOps-Konzepts<br />

geworden, das eine Kultur<br />

der gemeinsamen Verantwortung<br />

fördert, in der alle Beteiligten eine<br />

Rolle bei der Aufrechterhaltung der<br />

Integrität von Software und Infrastruktur<br />

spielen.<br />

Observability<br />

schafft Transparenz<br />

Ohne Observability ist ein DevSec­<br />

Ops-Ansatz immer schwieriger<br />

umzusetzen. Denn ein Mangel an<br />

Einblick und Transparenz in eine<br />

12 PC & Industrie 8/<strong>2024</strong>


Künstliche Intelligenz<br />

digitale Umgebung führt zu einer<br />

ineffizienten Verwaltung und Behebung<br />

von Schwachstellen, Angriffen<br />

und Bedrohungen. Umgekehrt<br />

können Teams mithilfe von Observability,<br />

die ihnen eine klare Erklärung<br />

für die Grundursache oder<br />

den Ursprung von Sicherheitsproblemen<br />

liefert, sofort mit der Problembehebung<br />

beginnen. Mithilfe<br />

von auf Observability basierenden<br />

Erkenntnissen können somit Ressourcen<br />

geschont und DevSecOps in<br />

großem Umfang ermöglicht werden.<br />

Observability<br />

und Platform Engineering<br />

DevOps-Effizienz freisetzen: Platform-Engineering-Teams<br />

profitieren<br />

ebenfalls immens von Observability.<br />

Über die einfache Zustandsüberwachung<br />

der Infrastruktur und<br />

Problemdiagnose hinaus, kann die<br />

Observability-Plattform Engineers<br />

unterstützen, indem sie wichtige<br />

Erkenntnisse für das Kapazitätsmanagement,<br />

die Leistungsoptimierung,<br />

Compliance und andere<br />

wichtige Aspekte der Plattformwartung<br />

und -bereitstellung liefert.<br />

Eine Observability-Lösung kann<br />

beispielsweise Nutzungsdaten verfolgen<br />

und analysieren, um den Ingenieuren<br />

zu helfen nachzuvollziehen,<br />

wie und wann Ressourcen je nach<br />

Systembedarf skaliert werden müssen.<br />

Die Integration der Observability<br />

in die Softwarebereitstellungspraktiken<br />

ermöglicht es Plattform-<br />

Engineering- und DevSecOps-Teams<br />

gleichermaßen, wichtige Aufgaben<br />

und Verantwortlichkeiten zuverlässig<br />

auszuführen. Observability<br />

ist jedoch nur ein Faktor, um den<br />

Erfolg von DevSecOps und Platform<br />

Engineering sicherzustellen.<br />

Die Rolle der KI<br />

im Bereich DevSecOps<br />

Eine Integration von KI in DevSec­<br />

Ops hilft Teams dabei, Daten für<br />

die Automatisierung von Workflows<br />

in den Bereichen Entwicklung,<br />

Sicherheit und Betrieb zu nutzen.<br />

Die Kombination von kausaler<br />

KI mit auf Machine Learning basierenden<br />

Algorithmen analysiert riesige<br />

Datensätze in Echtzeit und liefert<br />

präzise Antworten auf Grundlage<br />

einer Ursachenanalyse. KI hilft<br />

dabei, Systemprobleme, Anomalien<br />

und andere Ereignisse in einen detaillierten<br />

Kontext zu stellen, anstatt sie<br />

lediglich zu identifizieren. Ohne diese<br />

Kontextebene wird es exponentiell<br />

schwierig, Datensätze zu analysieren<br />

und für effektive oder effiziente<br />

DevSecOps­ Prozesse zu nutzen.<br />

Kausale KI unterstützt DevSecOps<br />

auch, indem sie eine frühzeitige<br />

Erkennung von Anomalien und<br />

Schwachstellen, eine schnelle Problemlösung<br />

und eine Optimierung<br />

der Systemleistung ermöglicht.<br />

Zukünftige<br />

System anforderungen<br />

prognostizieren<br />

Auf der Grundlage vergangener<br />

Performance-Analysen prognostiziert<br />

prädiktive KI in Verbindung mit<br />

Observability zukünftige Systemanforderungen<br />

und bietet vorausschauende<br />

Erkenntnisse. Dies fördert<br />

einen proaktiven Ansatz hinsichtlich<br />

Systemzustand und Wartung.<br />

Hierdurch können Fachkräfte Störungen,<br />

Cyberangriffe und Ausfallzeiten<br />

minimieren, indem sie mögliche<br />

Probleme erkennen, bevor<br />

sie eskalieren. KI stärkt die Sicherheit<br />

im Bereich DevSecOps, indem<br />

sie nicht nur kontinuierliche Echtzeiteinblicke<br />

in Systemschwachstellen<br />

bietet, sondern auch Informationen<br />

zu zukünftigen, potenziellen<br />

Schwachstellen.<br />

Die Rolle der KI<br />

beim Platform Engineering<br />

Für Platform Engineers schafft KI<br />

eine Umgebung, in der ihre Fähigkeiten<br />

harmonisch mit Observability<br />

und Sicherheit zusammenfließen.<br />

KI-gesteuerte Erkenntnisse<br />

optimieren die Ressourcenzuweisung,<br />

unterstützen die Skalierbarkeit<br />

der internen Entwicklerplattform<br />

und führen autonome Abläufe<br />

für Platform Engineers ein. Autonome<br />

Abläufe können sich an die<br />

sich ändernden Umstände innerhalb<br />

einer Umgebung anpassen und die<br />

erforderlichen Workflows automatisch<br />

angleichen und ausführen. KI<br />

ermöglicht beispielsweise eine intelligente<br />

Ressourcenzuweisung für die<br />

optimale Skalierung der Plattforminfrastruktur,<br />

ohne dass menschliches<br />

Eingreifen erforderlich ist.<br />

Systemzuverlässigkeit<br />

erhöhen<br />

Automatisierte Rollbacks oder<br />

Rollouts auf der Grundlage von<br />

Observability-Daten werden mit KI<br />

ebenfalls umsetzbar. Diese automatisierten<br />

Maßnahmen erhöhen<br />

die Systemzuverlässigkeit und die<br />

allgemeine Widerstandsfähigkeit<br />

der Plattform. Die Einführung von<br />

KI im Platform Engineering markiert<br />

einen neuen Horizont für diese<br />

Disziplin und verbessert ihre Effizienz,<br />

Effektivität und Sicherheit<br />

wie nie zuvor.<br />

Gemeinsam besser sein<br />

Die Synergie von Observability,<br />

Security und KI ermöglicht eine<br />

deutliche Stärkung von DevSec­<br />

Ops- und Platform-Engineering-<br />

Prozessen. Jede Komponente bietet<br />

zahlreiche Vorteile, wie etwa die<br />

Beschleunigung der Softwarebereitstellung,<br />

die Optimierung der<br />

Software-Resilienz, die Reduzierung<br />

manueller Aufgaben sowie<br />

die Verbesserung der Produktivität<br />

und Zufriedenheit der Entwickler.<br />

Eine Unified-Observability-Plattform,<br />

die diese Schlüsselkomponenten<br />

vereint, ermöglicht<br />

Unternehmen KI-gestützte<br />

End-to-End-Observability sowie<br />

integrierte Sicherheitsanalysen für<br />

mehr Agilität und Effizienz.<br />

Referenzen<br />

[1] https://www.dynatrace.com/<br />

info/automation-maturity-report/ ◄<br />

Sonderheft<br />

EINKAUFSFÜHRER<br />

PRODUKTIONSAUTOMATISIERUNG<br />

mit umfangreichem Produkt index, Firmenverzeichnis und<br />

deutschen Vertretungen ausländischer Firmen.<br />

Alle Infos unter: www.beam-verlag.de/einkaufsfuehrer<br />

Kontakt: info@beam-verlag.de<br />

Einsendeschluss für Unterlagen: 13.09.<strong>2024</strong><br />

Anzeigen-/Redaktionsschluss: 20.09.<strong>2024</strong><br />

JETZT UNTERLAGEN ANFORDERN!<br />

PC & Industrie 8/<strong>2024</strong> 13


Künstliche Intelligenz<br />

Wie Künstliche Intelligenz<br />

Maschinenstillstände verringert<br />

Intelligente Algorithmen erkennen Fehler und<br />

Verschleißerscheinungen und die Smart Watch<br />

verrät dem Maschinenbediener, wie er die Störungen<br />

beheben kann: Ein Forschungsteam<br />

vom Fraunhofer IPA hat zusammen mit Partnern<br />

aus der Industrie eine Methode ent wickelt, wie<br />

Künstliche Intelligenz in die Instandhaltung integriert<br />

werden kann.<br />

Situation heute<br />

So läuft das in der Industrie bis heute oft: Unbemerkt<br />

tritt eine Störung an einer Maschine auf.<br />

Sie produziert nun solange Ausschuss, bis die<br />

Qualitätsmängel einem aufmerksamen Mitarbeiter<br />

auffallen und er die Maschine stoppt. Dann<br />

beginnt das große Rätselraten. Weshalb kommt<br />

es zu dem Fehler? Wie lässt er sich beheben?<br />

Völlig unsystematisch werden Einstellungen an<br />

der Maschine geändert und testweise weitere<br />

Produkte gefertigt – bis irgendwann die Qualität<br />

wieder stimmt. Glücklich, wer eine erfahrene<br />

Kollegin hat, die das Problem kennt und<br />

auf Anhieb weiß, wie man es behebt.<br />

Fraunhofer-Institut<br />

für Produktionstechnik<br />

und Automatisierung IPA<br />

www.ipa.fraunhofer.de<br />

KI integrieren<br />

Doch solche Fachkräfte sind leider rar. An<br />

ihre Stelle könnte bald Künstliche Intelligenz (KI)<br />

treten. Ein Forschungsteam um Jonas Krauß<br />

von der Projektgruppe Prozess innovation am<br />

Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und<br />

Automatisierung IPA hat zusammen mit den<br />

Firmen Maincor Rohrsysteme und Maxsyma<br />

eine Methode ent wickelt, wie KI in die Instandhaltung<br />

integriert werden kann.<br />

Algorithmus<br />

erkennt fehlerhafte Schweißnähte<br />

Die Firma Maincor Rohrsysteme produziert<br />

in Knetzgau unter anderem kunststoffummantelte<br />

Aluminiumrohre für Fußbodenheizungen.<br />

Dabei können fehlerhafte Schweißnähte ebenso<br />

auftreten wie Abweichungen bei der Dicke der<br />

Kunststoffummantelung. Beides bedeutete bisher<br />

Ausschuss und führte solange zu einem<br />

Maschinenstillstand, bis der Fehler gefunden<br />

und behoben war.<br />

Das Forschungsteam um Krauß hat einen<br />

Demonstrator entwickelt, bei dem das Ultraschallschweißen<br />

mit Kamera und KI überwacht wird.<br />

Ein intelligenter Algorithmus wertet die Kamerabilder<br />

aus und erkennt fehlerhafte Schweißnähte<br />

sofort, wenn sie entstehen. Um die KI zu<br />

trainieren, haben ihr die Wissenschaftler vom<br />

Fraunhofer IPA Fotos von guten und fehlerhaften<br />

Schweißnähten vorgelegt, bis sie darin ein<br />

Muster erkannte. Weil es aber insbesondere von<br />

fehlerhaften Schweißnähten nicht genug Bilder<br />

gab, musste das Forschungsteam sie zum Teil<br />

künstlich erzeugen, um den Lernprozess ihres<br />

KI-Modells besser zu unterstützen.<br />

Die Sonotrode des Ultraschallschweißgeräts<br />

ist ein Verschleißteil. Abnutzung erhöht den<br />

Widerstand und damit den Stromverbrauch.<br />

Die Forscher um Krauß haben deshalb Strommesszangen<br />

an der Leitung befestigt. Ein weiterer<br />

Algorithmus analysiert die Messwerte.<br />

Den Durchmesser der fertigen Rohre erfasst<br />

das Forschungsteam mit einem Röntgenmessgerät.<br />

Abweichungen nach oben deuten darauf<br />

hin, dass beispielsweise der Druck im Extruder,<br />

der die Kunststoff ummantelung aufbringt, zu<br />

hoch ist. Ein zu geringer Durchmesser bedeutet<br />

zu wenig Druck.<br />

Smart Watch<br />

gibt Handlungsempfehlungen<br />

„Sobald die KI eine schlechte Schweißnaht<br />

erkennt, den erhöhten Stromverbrauch der Sonotrode<br />

registriert oder Abweichungen beim Durchmesser<br />

feststellt, erscheint auf der Smart Watch<br />

des zuständigen Maschinenbedieners eine entsprechende<br />

Meldung“, erklärt Krauß. „Verbunden<br />

ist sie mit einer Handlungsempfehlung, damit die<br />

Störung schnellstmöglich und ohne unsystematisches<br />

Herumprobieren behoben oder rechtzeitig<br />

eine neue Sonotrode beschafft wird.“ Die Handlungsempfehlungen<br />

basieren auf sogenannten<br />

Workflow- Modellen, die das Forschungsteam<br />

zuvor gemeinsam mit Prozess experten entwickelt<br />

hatte. Sie bilden die durchzuführenden<br />

Arbeitsschritte ab, die die KI empfiehlt. Diese<br />

vorausschauende Instandhaltung verbessert<br />

nicht nur konkrete Wartungs arbeiten, sondern<br />

auch die Produktionsplanung und -steuerung.<br />

Denn wenn im Voraus bekannt ist, wann eine<br />

Sonotrode ausgetauscht wird, kann man die Auftragsabwicklung<br />

und das Beschaffungs wesen<br />

entsprechend organisieren.<br />

Tool erweitern<br />

Die Firma Maxsyma, eine Softwareschmiede<br />

aus Floß, wird die neu entwickelten Funktionen<br />

und Softwarebibliotheken nun in ihre be stehende<br />

Anwendung »iot2flow« integrieren und so anpassen,<br />

dass sie auch für Unternehmen aus anderen<br />

Branchen von Nutzen sind. Bei Maincor<br />

geht man indes davon aus, dass das fertige<br />

Tool nach seinem Rollout in der gesamten Fertigung<br />

die Dauer von Maschinenstillständen um<br />

etwa 15 bis 20 Prozent verkürzen und die Ausschussrate<br />

um rund 0,5 Prozent senken könnte.<br />

Außerdem rechnet man mit fallenden Kosten für<br />

Wartungs- und Reparatur- arbeiten sowie mit<br />

Effizienz gewinnen durch eine optimierte Produktionsplanung<br />

und -steuerung. ◄<br />

14 PC & Industrie 8/<strong>2024</strong>


Künstliche Intelligenz<br />

KI und Robotik auf der Hannover Messe <strong>2024</strong><br />

Wegweisende Lösungen für die Integration fortschrittlicher KI-Systeme mit höchsten Sicherheits-Standards<br />

Die Hannover Messe <strong>2024</strong> stand im Zeichen<br />

revolutionärer Technologien, insbesondere der<br />

Künstlichen Intelligenz (KI) und ihrer Anwendung<br />

in der Robotik. Diese Technologien bergen<br />

das Potenzial, unsere Arbeitswelt grund legend<br />

zu verändern. Experten erwarten, dass z. B.<br />

humanoide Roboter auf Basis der neuen Möglichkeiten<br />

durch KI in den nächsten zwei bis drei<br />

Jahren große Fortschritte machen werden und<br />

sich in den nächsten zehn Jahren als Serienprodukt<br />

etablieren könnten. Welche neuen Entwicklungen<br />

und Trends können Unternehmen<br />

nutzen, um mit ihren Innovationen zur Zukunft<br />

der Robotik beizutragen?<br />

Synapticon<br />

www.synapticon.com<br />

Wandel der Robotik-Softwarearchitektur<br />

Ein bedeutender Trend ist der Wandel der<br />

Robotik-Softwarearchitektur. Traditionelle, auf<br />

diskreten Softwarekomponenten basierende<br />

Ansätze weichen zunehmend integrierten KI-<br />

Modellen, die auf neuronalen Netzwerken basieren.<br />

Diese versprechen erhebliche Erleichterungen<br />

im Umgang mit der Komplexität von<br />

Robotik-Systemen und eine Steigerung deren<br />

Funktionalität. Die Transformation findet nicht nur<br />

in der Software statt, sondern hat auch Auswirkungen<br />

auf die Hardware. Dabei wird der Übergang<br />

von traditionellen CPUs und DSPs hin zu<br />

neuromorphem Computing und anderen Technologien<br />

vollzogen, weil diese besser für die<br />

Anforderungen der KI geeignet sind.<br />

KI in der Robotik:<br />

Chancen und Herausforderungen<br />

Die Integration von KI in die Robotik bietet<br />

enormes Potenzial, erfordert jedoch auch einen<br />

verantwortungsvollen und sorgfältigen Einsatz.<br />

KI kann die Funktionalität, Autonomie und Vielseitigkeit<br />

von Robotern erheblich steigern. Allerdings<br />

gibt es auch Bedenken hinsichtlich der<br />

Sicherheitsrisiken und damit neue Herausforderungen<br />

bei der funktionalen Sicherheit. KIgesteuerte<br />

humanoide Roboter sind Neuland<br />

für die funktionale Sicherheit, denn sie folgen<br />

keinem manuell definierten Programm, sondern<br />

programmieren sich sozusagen selbst. Und sie<br />

stehen auf zwei Beinen: ein Umfallen ist damit<br />

nie ganz auszuschließen. Beim bislang hohen<br />

Gewicht der Systeme stellt das eine relevante<br />

neue Gefahrenquelle dar, der begegnet werden<br />

muss.<br />

Funktionale Sicherheit:<br />

Ein kritischer Aspekt<br />

So war die funktionale Sicherheit in der Robotik<br />

auch ein zentrales Thema auf der Hannover<br />

Messe. Viele Hersteller von Industrierobotern<br />

arbeiten weiterhin intensiv daran, ihre Roboterarme<br />

und selbstfahrenden Transportsysteme<br />

sicherer zu machen. Funktionale Sicherheit ist<br />

eine Grundvoraussetzung, um KI in Robotik-Systemen<br />

effektiv und sicher zu nutzen. Die steigenden<br />

Anforderungen und die Notwendigkeit<br />

praxistauglicher Sicherheitslösungen stellen Hersteller<br />

jedoch vor neue Herausforderungen, die<br />

sie mit innovativen Ansätzen und Technologien<br />

zu bewältigen suchen.<br />

Funktionale Sicherheit ist bei der Zusammenarbeit<br />

von Mensch und Maschine unerlässlich.<br />

Die im Gegensatz zu Humanoiden bereits etablierteren<br />

kollaborativen Roboter (Cobots) nutzen<br />

zertifizierte Servoantriebe sowie Positions- und<br />

Drehmomentsensoren, um einen nachweisbar<br />

sicheren Betrieb zu gewährleisten. Dabei geht<br />

es für die Hersteller darum, aktuelle Normen wie<br />

ISO 15066 einzuhalten, die Anforderungen an<br />

die Sicherheit und Konstruktionsrichtlinien für<br />

kollaborative Roboter festlegen. Dies erfordert<br />

in der Regel die Verwendung von Kraft-Drehmomentsensoren<br />

zusätzlich zur Überwachung der<br />

redundanten Positionssensoren und der Elektromotoren.<br />

Dabei müssen nicht nur Sicherheitsnormen<br />

erfüllt, sondern auch die Systemsteuerung<br />

bei immer aufwendigeren Kinematiken<br />

verbessert werden.<br />

Humanoide Roboter<br />

Ein weiteres Highlight der Messe war die Diskussion<br />

über humanoide Roboter - und deren<br />

Zertifizierung im Hinblick auf die funktionale<br />

Sicherheit. Fortgeschrittene KI-Systeme und<br />

in Zukunft AGI (Artificial General Intelligence)<br />

erfordern differenzierte Sicherheitskonzepte,<br />

die weit über herkömmliche Ansätze hinausgehen.<br />

Diese fortschrittlichen Systeme müssen<br />

nicht nur sicher gestoppt und in ihrer Bewegung<br />

begrenzt werden können, sondern ihr Verhalten<br />

muss erstmals auch sicher überwacht werden.<br />

Zukünftige<br />

Entwicklungen und Markttrends<br />

Die Hannover Messe hat gezeigt, dass KI und<br />

Robotik untrennbar miteinander verbunden sind<br />

und das Potenzial haben, unsere Arbeitswelt<br />

grundlegend zu verändern. Die Fortschritte in<br />

diesen Bereichen sind beeindruckend, aber auch<br />

mit Herausforderungen verbunden. Die Entwicklung<br />

von KI-basierten Robotersystemen erfordert<br />

nicht nur technologische Innovationen, sondern<br />

auch die Umsetzung strenger Sicherheitsstandards.<br />

Dabei bleibt die funktionale Sicherheit<br />

ein zentrales Thema, das sorgfältige Überlegungen<br />

und innovative Lösungen erfordert.<br />

Neuromorphes Computing und andere Technologien,<br />

die speziell auf die Anforderungen der<br />

KI ausgerichtet sind, gewinnen ebenfalls zunehmend<br />

an Bedeutung. Diese Technologien bieten<br />

erhebliche Vorteile in Bezug auf Effizienz und<br />

Leistungsfähigkeit und erlauben es, die Möglichkeiten<br />

der KI voll auszuschöpfen.<br />

Die Branche erwartet, dass humanoide Roboter<br />

in den nächsten Jahren zunehmend in verschiedenen<br />

Bereichen eingesetzt werden, von<br />

der industriellen Fertigung bis hin zu Dienstleistungen<br />

im Alltag. Die Herausforderungen im<br />

Zusammenhang mit der funktionalen Sicherheit<br />

und der Integration fortschrittlicher KI-Systeme<br />

werden weiterhin im Fokus stehen. ◄<br />

PC & Industrie 8/<strong>2024</strong> 15


Künstliche Intelligenz<br />

Datenstrategie<br />

im Zeitalter der Künstlichen Intelligenz<br />

Drei Schlüssel zur KI-gestützten Cyber-Datenresilienz<br />

es daher Tools, die die gesamte IT-<br />

Infrastruktur miteinander verbinden<br />

können, einschließlich öffentlicher<br />

und privater Clouds sowie Legacy<br />

Hardware wie Mainframes.<br />

Bild 1: KI-gestützte Plattformen für Cyberresilienz ermöglichen ein umfassendes Management sensitiver Daten<br />

unter Berücksichtigung des Risikogrades. Alle Bilder © Commvault<br />

Autor:<br />

Uli Simon<br />

Director Sales Engineering<br />

Commvault<br />

www.commvault.com<br />

Durch die Fortschritte im Bereich<br />

Künstlicher Intelligenz (KI) überdenken<br />

viele Unternehmen ihre<br />

Geschäftsmodelle. Beispielsweise<br />

möchten sie Echtzeit-Daten nutzen,<br />

um prädiktive Erkenntnisse<br />

zu gewinnen und die Entscheidungsfindung<br />

zu unterstützen. Als<br />

Grundlage benötigen Unternehmen<br />

jedoch eine moderne Strategie<br />

zum Management und Schutz<br />

ihrer Daten, welche die Komplexität<br />

ihrer IT-Umgebungen adressiert<br />

und für effiziente Abläufe sorgt. Hinsichtlich<br />

der Sicherheit und Verfügbarkeit<br />

müssen die neuen Zugriffsmöglichkeiten<br />

auf Informationen<br />

ebenso berücksichtigt werden, wie<br />

die zunehmenden Gefahren durch<br />

KI-gestützte Cyberangriffe.<br />

Die in der Folge beschriebenen<br />

drei Aspekte sind Schlüssel für den<br />

Aufbau einer modernen Datenstrategie.<br />

Unternehmen sollten sie<br />

berücksichtigen, um den Möglichkeiten,<br />

Anforderungen und Gefahren<br />

durch Künstliche Intelligenz gerecht<br />

zu werden:<br />

1. Hybride IT verwalten<br />

Während IT-Entscheidungsträger<br />

Prozesse immer schneller<br />

und selbstverständlicher in die<br />

Cloud verlagern, halten sie weiterhin<br />

große Teile ihrer Daten vor Ort<br />

gespeichert, darunter oft ihre sensibelsten<br />

Unternehmensdaten. Um<br />

alle Informationen in hybriden Umgebungen<br />

optimal nutzen und gleichzeitig<br />

absichern zu können, bedarf<br />

Fortschrittliche<br />

Orchestrierungs- und<br />

Automatisierungsfunktionen<br />

Ein KI-gestütztes Datenmanagement<br />

bietet fortschrittliche Orchestrierungs-<br />

und Automatisierungsfunktionen,<br />

um das Bewegen von<br />

Workloads zwischen On-Premises-,<br />

Private- und Public-Cloud zu optimieren<br />

und einen robusten Wiederherstellungsprozess<br />

zu unterstützen.<br />

Recovery-Prozesse laufen<br />

damit automatisiert und rationalisiert<br />

ab. Eine Datenmanagement-Plattform<br />

definiert zudem die<br />

damit einhergehenden Workflows,<br />

priorisiert die anstehenden Aufgaben<br />

und orchestriert anfällige Failover-<br />

und Failback-Vorgänge. Dies<br />

gewährleistet konsistente und zuverlässige<br />

Wiederherstellungsprozesse<br />

selbst in komplexen hybriden IT-<br />

Umgebungen.<br />

Legacy-Mainframe-Systeme<br />

Darüber hinaus unterstützt modernes<br />

Datenmanagement dabei,<br />

Legacy-Mainframe-Systeme, welche<br />

oft über etablierte Compliance-<br />

Maßnahmen verfügen, effektiv zu<br />

verwalten, zu optimieren und abzusichern.<br />

Die Integration dieser Systeme<br />

in die gegenwärtige IT unterstützt<br />

das konsequente Einhalten<br />

gesetzlicher Standards im gesamten<br />

Unternehmen. Das spielt insbesondere<br />

für stark regulierte Branchen<br />

wie das Finanz- und Gesundheitswesen<br />

eine große Rolle.<br />

2. Kosteneffizienz<br />

Das Datenmanagement und das<br />

damit einhergehende Erfassen und<br />

Speichern von Daten verursacht hohe<br />

16 PC & Industrie 8/<strong>2024</strong>


Künstliche Intelligenz<br />

Bild 2: KI erkennt anomale Aktivitäten auch von Dateien in Backups.<br />

Kosten. Mit modernen Tools können<br />

Unternehmen ihre Storage-Kosten<br />

senken, indem sie unter anderem<br />

den Speicherort ihrer Daten entsprechend<br />

den Kriterien der Verfügbarkeit<br />

und Zugriffshäufigkeit auswählen.<br />

Während etwa die sensibelsten<br />

Unternehmensdaten in einem Repository<br />

mit höchster Sicherheitsstufe<br />

hinreichend gut aufgehoben sind, ist<br />

es wahrscheinlich, dass dort auch<br />

andere Daten aufbewahrt werden,<br />

die keinen solch hohen Schutz erfordern.<br />

Diese können die IT-Verantwortlichen<br />

an einen kostengünstigeren<br />

Speicherort verschieben. Gleiches<br />

gilt für Archivdaten auf teurem<br />

Hochleistungsspeicher, auf die nur<br />

selten zugegriffen wird. Auch kann<br />

der Umfang an Speicherressourcen<br />

für Daten mit geringer Priorität<br />

optimiert werden. Eine KI-gestützte<br />

Datenmanagement-Plattform kann<br />

Faktoren wie Speicherkapazität, Performance-<br />

und Sicherheitsvorgaben<br />

sowie Preismodelle von Anbietern<br />

analysieren, um die kostengünstigsten<br />

Speicheroptionen für verschiedene<br />

Datentypen zu ermitteln.<br />

Klassifikation von Daten<br />

Die KI-basierte Klassifikation von<br />

Daten erfolgt dabei auf Grundlage<br />

von Kriterien wie Sensibilität, gesetzlichen<br />

Vorgaben, der Relevanz für<br />

den Geschäftserfolg sowie notwendige<br />

Schutzmaßnahmen, die<br />

durch spezifische Richtlinien gesteuert<br />

werden. Mithilfe von Machine-<br />

Learning-Algorithmen kann eine<br />

Datensicherungsplattform große<br />

Mengen an Informationen automatisiert<br />

und optimiert klassifizieren.<br />

Hier erkennt sie Zugriffsmuster, die<br />

ein menschlicher Admin oder CIO<br />

möglicherweise übersieht. KI kann<br />

sich zudem effizienter an sich verändernde<br />

Datentypen und Klassifizierungskriterien<br />

anpassen. Das<br />

Gewichten der Kriterien erfolgt auf<br />

Basis der Prioritäten und Datenmanagement-Richtlinien<br />

der jeweiligen<br />

Organisation. So kann etwa<br />

ein Finanzinstitut die Compliance<br />

mit gesetzlichen Vorschriften über<br />

den häufigen und einfachen Datenzugriff<br />

stellen, während ein Forschungsinstitut<br />

der Datensensibilität<br />

den Vorrang gibt.<br />

3. Schutz<br />

der Unternehmens-Assets<br />

Die Flut neuer digitaler Anwendungen<br />

verschafft Unternehmen<br />

einen nie dagewesenen Einblick<br />

in ihre Geschäftsabläufe. Der dafür<br />

notwendige größere IT-Fußabdruck<br />

von Daten, Anwendungen und der<br />

dazugehörigen IT-Infrastruktur<br />

bedeutet aber auch eine größere<br />

Angriffsfläche, insbesondere vor<br />

dem Hintergrund steigender KIgestützter<br />

Bedrohungen.<br />

Eine KI-gestützte Datenmanagement-Lösung<br />

kann Netzwerkverkehrsmuster,<br />

Systemprotokolle und<br />

Verhaltensanomalien analysieren,<br />

um Anzeichen für einen Cyberangriff<br />

zu erkennen. Mithilfe fortschrittlicher<br />

Algorithmen und Machine<br />

Learning analysiert sie Daten auf<br />

Dateiebene und erkennt Anomalien,<br />

die auf potenzielle Cybergefahren<br />

oder Probleme mit der Datenintegrität<br />

hinweisen können, wie zum Beispiel<br />

eine plötzliche Zunahme der<br />

Dateigröße, ungewöhnliche Zugriffsmuster<br />

oder einen veränderten Dateiinhalt.<br />

Das System kann auch so<br />

konfiguriert werden, dass Alarme<br />

bei Anomalien ausgelöst werden,<br />

die vordefinierte Schwellenwerte<br />

oder Risikostufen überschreiten.<br />

So können Administratoren proaktiv<br />

auf potenzielle Sicherheitsvorfälle<br />

oder Datenintegritätsprobleme reagieren<br />

und entsprechende Gegenmaßnahmen<br />

ergreifen.<br />

Deception-Technologien<br />

Durch den Einsatz von Deception-Technologien<br />

können zudem<br />

Ransomware-Attacken frühzeitig<br />

erkannt und eingedämmt werden,<br />

indem intelligente Köder-Sensoren<br />

in der Nähe wertvoller Assets abgelegt<br />

werden. Diese sind in der Lage,<br />

jedes beliebige Asset zu imitieren.<br />

Durch diese präzise Simulation sind<br />

sie für Angreifer von echten Ressourcen<br />

nicht zu unterscheiden und<br />

liefern Sicherheitsteams zuverlässige<br />

Informationen und Alarme über<br />

aktive Angriffe.<br />

Schließlich lässt sich die Plattform<br />

auch in SIEM-Systeme integrieren,<br />

um ein zentrales Monitoring<br />

und die Korrelation von Dateianomalie-Warnungen<br />

mit anderen<br />

Sicherheitsereignissen und Risikoindikatoren<br />

zu ermöglichen.<br />

Zukunftsfähiges Fundament<br />

für das Nutzen von<br />

Unternehmensdaten<br />

Für moderne Unternehmen ist<br />

KI kein so neues Phänomen, wie<br />

es der gegenwärtige Trend, ausgelöst<br />

durch disruptive Innovationen<br />

im Bereich der generativen<br />

KI, vermuten lassen könnte. Seit<br />

Jahren experimentieren Unternehmen<br />

bereits schrittweise mit KI und<br />

Machine Learning, um Abläufe zu<br />

automatisieren und Daten zu nutzen,<br />

um bessere Erkenntnisse zu<br />

gewinnen. KI-gestütztes Datenmanagement<br />

kann Unternehmen<br />

dabei unterstützen, ein zukunftsfähiges<br />

Fundament zu schaffen, um<br />

ihre Informationen und komplexen<br />

Infrastrukturen effektiv zu verwalten<br />

und cyberresilient zu sichern<br />

sowie zu schützen. ◄<br />

Bild 3: KI interpretiert und präsentiert Daten zu Backup-Prozessen<br />

und gibt Alerts.<br />

PC & Industrie 8/<strong>2024</strong> 17


Cybersecurity<br />

Produktionsanlagen brauchen<br />

Cybersecurity Compliance<br />

Risiken mit Automatisierung reduzieren<br />

der Verpackung und Logistik sind<br />

vernetzte Geräte und Steuerungen<br />

heute nicht mehr wegzudenken.<br />

Hinzu kommt die gesamte Infrastruktur,<br />

die ein modernes Industrieunternehmen<br />

am Leben hält: Router,<br />

Access Points, Drucker, Scanner,<br />

automatische Flurförderfahrzeuge<br />

und vieles mehr. Auch Softwareund<br />

Hardwareprodukte sowie damit<br />

verbundene Cloud-Lösungen gehören<br />

zum CRA.<br />

IoT und Cybersecurity: Vernetzte Geräte unter dem Schutz des Cyber Resilience Acts © putilov_denis/AdobeStock<br />

Durch den Cyber Resilience Act<br />

(CRA) der EU wird das zukünftige<br />

Geschäftsmodell der Herstellung,<br />

des Verkaufs und der Inbetriebnahme<br />

von Anlagen und Geräten<br />

mit digitalen Komponenten massiv<br />

beeinflusst. Betroffen sind digitale<br />

Produktionsanlagen, Montagelinien,<br />

CNC-Fräsmaschinen und<br />

alle anderen Geräte und Anlagen<br />

mit digitalen Komponenten – Router,<br />

Access Points, Handscanner, autonome<br />

Flurförderzeuge, Drucker und<br />

vieles mehr.<br />

Autor:<br />

Jan C. Wendenburg<br />

CEO<br />

ONEKEY GmbH<br />

https://onekey.com/<br />

Neu ist auch die persönliche<br />

Verantwortlichkeit von Managern<br />

– CEOs, Verwaltungsräten, CIOs<br />

und CISOs. Für Hersteller und Verkäufer<br />

solcher Geräte sind regelmäßige<br />

Eigenkontrollen und ein<br />

umfassender Überblick über aktuelle<br />

Anforderungen und zukünftige<br />

Änderungen unerlässlich, um hohe<br />

Bußgelder zu vermeiden. Zertifizierungen<br />

können hier einen Vertrauensvorsprung<br />

schaffen. Tools, die<br />

ein automatisiertes Self-Assessment<br />

ermöglichen und die Einhaltung<br />

gängiger Standards wie den<br />

CRA konsequent überwachen, bieten<br />

Unterstützung auf dem Weg zur<br />

Zertifizierung.<br />

Cybersicherheitsgesetz<br />

Das Europäische Parlament hat<br />

die geplante „Verordnung über horizontale<br />

Anforderungen an die Cybersicherheit<br />

von Produkten mit digitalen<br />

Komponenten“ – das Cybersicherheitsgesetz<br />

– angenommen.<br />

Die endgültige Verabschiedung der<br />

Verordnung durch den Rat der Europäischen<br />

Union wird nur noch als<br />

Formsache betrachtet. Der CRA<br />

wird künftig die Cybersicherheitsanforderungen<br />

für Produkte mit<br />

digitalen Elementen regeln. Mit der<br />

Annahme des CRA stellt die Kommission<br />

klar, dass die Erfüllung der<br />

Cyber security-Anforderungen von<br />

Produkten eine zentrale Voraussetzung<br />

für die Wirtschaftstätigkeit<br />

im Binnenmarkt der EU ist. Für<br />

Hersteller und Verkäufer von Produkten<br />

mit digitalen Elementen ist<br />

von Bedeutung, dass der CRA eine<br />

Verordnung ist und somit ohne nationalen<br />

Umsetzungsakt unmittelbar in<br />

allen europäischen Mitgliedsstaaten<br />

anwendbar ist. Der Anwendungsbereich<br />

umfasst alle Produkte mit<br />

digitalen Elementen, deren bestimmungsgemäße<br />

oder vorhersehbare<br />

Verwendung eine direkte oder indirekte<br />

logische oder physische Datenverbindung<br />

zu einem anderen Gerät<br />

oder Netzwerk beinhaltet.<br />

Digitale Fertigungstechnik<br />

in der Industrie<br />

In der Industrie gilt bereits seit<br />

mehr als zehn Jahren die digitalisierte<br />

Fertigung als entscheidendes<br />

Zukunftsszenario für die Wirtschaft –<br />

ebenfalls bekannt unter dem Begriff<br />

der „Industrie 4.0“. Der Prozess ist<br />

weit fortgeschritten und umfasst<br />

praktisch alle Geräte, die für den<br />

Einsatz in der industriellen Fertigung<br />

entwickelt und gebaut werden.<br />

Produktionsmaschinen sind<br />

längst vernetzt, CNC-Fräsmaschinen<br />

ohne eigene Chips und Firmware<br />

nicht mehr nutzbar – selbst in<br />

Security by Design<br />

Mit der CRA wird erstmals das<br />

Prinzip „Security by Design“ im<br />

europäischen Technikrecht eingeführt.<br />

Das Konzept gilt nicht nur<br />

zum Zeitpunkt des Inverkehrbringens.<br />

Die CRA-Konformität eines<br />

Produkts mit digitalen Elementen<br />

muss künftig während des gesamten<br />

Produktlebenszyklus gewährleistet<br />

sein. Jedes Firmware-Update, jede<br />

Änderung an einem Gerät oder einer<br />

Anlage birgt das Risiko, eine neue,<br />

noch nicht erkannte Schwachstelle<br />

einzuschleusen.<br />

Erweiterte<br />

Produktdokumentation<br />

Derzeit werden die regulatorischen<br />

Vorgaben des CRA weiter konkretisiert,<br />

um für die verschiedenen<br />

Kritikalitätsklassen von Produkten<br />

mit digitalen Komponenten die zu<br />

erfüllenden Anforderungen an die<br />

Cybersicherheit sowie die den Nutzern<br />

bereitzustellenden Informationen<br />

und Anleitungen festzulegen.<br />

© Evgenia/AdobeStock<br />

18 PC & Industrie 8/<strong>2024</strong>


Cybersecurity<br />

Darüber hinaus wird künftig eine<br />

erweiterte Produktdokumentation<br />

verpflichtend vorgeschrieben, um<br />

Geräte mit digitalen Komponenten<br />

herzustellen und zu vertreiben.<br />

Software-Lieferschein<br />

wird verpflichtend<br />

Die CRA-Pflichten betreffen primär<br />

Hersteller, aber auch Importeure<br />

und Händler. Der CRA soll<br />

dazu dienen, die digitale Lieferkette<br />

im EU-Binnenmarkt zu schützen.<br />

Zu diesem Zweck müssen die<br />

Unternehmen künftig auch eine<br />

Materialliste aufstellen, in der alle<br />

Software bestandteile eines Gerätes<br />

oder einer Anlage aufgeführt sind.<br />

Diese Stückliste muss über den definierten<br />

Produktlebenszyklus jederzeit<br />

gepflegt und aktualisiert werden<br />

– einer der ersten Ansätze, bei<br />

denen eine Automatisierung sinnvoll<br />

ist, um Arbeitsaufwand und Fehleranfälligkeit<br />

zu minimieren.<br />

Automatisierung<br />

Moderne Software-as-a-Service-<br />

Werkzeuge können eine SBOM<br />

automatisch erstellen und gleichzeitig<br />

eine direkte Risiko analyse der<br />

enthaltenen Softwarekomponenten<br />

durchführen. Dabei werden häufig<br />

gefährliche Zero-Day-Schwachstellen<br />

entdeckt, die bereits seit<br />

Jahren unerkannt in Softwarebausteinen<br />

schlummern. Hier arbeiten<br />

Sicherheitsspezialisten und Hacker<br />

an einem gemeinsamen Ziel: diese<br />

Schwachstellen zu finden. Meist<br />

reicht ein verwundbares Gerät<br />

in einem Netzwerk aus, um das<br />

gesamte Netzwerk zu infiltrieren<br />

und Daten zu stehlen, Systeme zu<br />

manipulieren oder anderweitig zu<br />

schädigen.<br />

Lebensdauer<br />

Die Anforderungen der CRA betreffen<br />

Risikobewertungen für Design,<br />

Entwicklung, Herstellung, Lieferung<br />

und Wartung von Produkten mit digitalen<br />

Elementen, Meldepflichten<br />

für Cybersicherheitsrisiken sowie<br />

Schwachstellen management und<br />

Patches. Hersteller, aber auch Branchenverbände,<br />

sind künftig verpflichtet,<br />

die typische und branchenübliche<br />

Lebensdauer ihrer Produkte zu<br />

ermitteln – in der Regel liegt diese<br />

nach dem CRA bei mindestens fünf<br />

Jahren. Allerdings ist die Nutzungsdauer<br />

von Anlagen, die in der Industrie<br />

eingesetzt werden, häufig<br />

Prozess des Product Compliance Lifecycle unter Anwendung des Compliance Wizards von ONEKEY. © ONEKEY<br />

länger: Industrie unternehmen sind<br />

daher gefordert, die IT-Sicherheit<br />

und -Integrität dieser Geräte im<br />

Blick zu behalten und Compliance-<br />

Richtlinien zu entwickeln, die das<br />

Ziel einer kontinuierlichen Sicherheitsplanung<br />

beinhalten.<br />

Bußgelder<br />

und persönliche Haftung<br />

Die Strafen für Verstöße – entdeckte<br />

Schwachstellen, Zero-<br />

Day-Lücken und Ähnliches – sind<br />

drastisch und können bis zu 15 Millionen<br />

Euro oder 2,5 Prozent des<br />

gesamten weltweiten Jahresumsatzes<br />

des vorangegangenen<br />

Geschäftsjahres betragen. Die<br />

Umsetzungsfrist für die betroffenen<br />

Akteure beträgt grundsätzlich<br />

36 Monate nach Inkrafttreten<br />

des CRA: Der Zeitdruck, sich auf die<br />

kommenden Bestimmungen vorzubereiten,<br />

ist groß. Zudem betreffen<br />

die Sanktionen nicht nur das Unternehmen<br />

selbst, sondern können sich<br />

auch auf das Management erstrecken.<br />

Während für viele Unternehmen<br />

die Bedingungen rund um die<br />

zukünftigen Compliance-Anforderungen<br />

auf Basis des Cyber Resilience<br />

Acts noch unklar sind, haben<br />

erste Unternehmen bereits reagiert<br />

und entsprechende Maßnahmen<br />

eingeleitet.<br />

Umsetzung<br />

Erste Unternehmen automatisieren<br />

ihre Sicherheitsprozesse: Ein<br />

mittelständischer Maschinen- und<br />

Anlagenbauer, der für seine Produkte<br />

modernste vernetzte Steuerungstechnik<br />

von anderen Unternehmen<br />

bezieht und integriert, hat<br />

sich aktiv um die Einhaltung der<br />

strengen EU-Vorgaben bemüht.<br />

Dabei analysiert er die digitalen<br />

Komponenten seiner Produkte im<br />

Detail und führt umfassende Risikobewertungen<br />

durch.<br />

Zu diesem Zweck setzt das Unternehmen<br />

eine Product Cybersecurity<br />

& Compliance Plattform ein,<br />

die es ermöglicht, alle eingesetzten<br />

Software-Komponenten automatisiert<br />

zu prüfen. So identifiziert<br />

der Maschinenbauer sowohl aktuelle<br />

als auch mögliche zukünftige<br />

Schwachstellen, sogenannte Zero-<br />

Day-Exploits. Als wichtigen Baustein<br />

seiner Cyber sicherheitsstrategie<br />

erstellt und aktualisiert das Unternehmen<br />

zudem eine SBOM (Software<br />

Bill of Materials), die einen<br />

transparenten Überblick über alle<br />

eingesetzten Softwarekomponenten<br />

bietet.<br />

Compliance Wizard<br />

Mit einem in der Plattform integrierten<br />

Compliance Wizard kann der<br />

Maschinenbauer zusätzlich seine<br />

Produkte nach zahlreichen Compliance-Standards<br />

oder -Gesetzen,<br />

wie etwa dem Cyber Resilience Act,<br />

überprüfen. Das Self Assessment<br />

automatisiert komplexe Prozesse<br />

deutlich und macht Cyber Security-Compliance<br />

auch im Mittelstand<br />

und weniger IT-affinen Branchen<br />

wie Maschinen- und Anlagenbau<br />

möglich.<br />

Reporting<br />

Ein Reporting liefert dem Unternehmen<br />

alle relevanten Daten für<br />

eine Zertifizierung durch eine unabhängige<br />

Prüfstelle nach aktuellen<br />

und zukünftigen Standards: Neben<br />

dem EU Cyber Resilience Act sind<br />

dies IEC 62443-4-2, ETSI EN 303<br />

645 und UNECE R1 55. Im Fall<br />

des mittelständischen Maschinenund<br />

Anlagenbauers hat das Verfahren<br />

nicht nur die Unsicherheit<br />

im Umgang mit den neuen Richtlinien<br />

beseitigt, sondern auch die<br />

Kosten für die Cybersicherheit seiner<br />

Produkte deutlich gesenkt. Aufgedeckte<br />

Schwachstellen konnten<br />

bereits geschlossen werden und<br />

stellen kein Risiko mehr dar: Damit<br />

bieten die Produkte einen deutlichen<br />

Mehrwert am Markt und verschaffen<br />

dem Hersteller einen Wettbewerbsvorteil<br />

durch die frühzeitige Umsetzung<br />

der kommenden Cybersicherheitsregelungen.<br />

◄<br />

Schwachstelle in der Softwarelieferkette:<br />

Einstiegspunkt für<br />

Hacker © Maksim Kabakou/<br />

AdobeStock<br />

PC & Industrie 8/<strong>2024</strong> 19


Quantencomputing<br />

Quantencomputing – Hope oder Hype?<br />

Der Versuch eines neutralen Blicks auf eine mögliche Zukunftstechnologie<br />

Im Juni 2021 wurde in Deutschland bei IBM<br />

der erste Quantencomputer eingeweiht. Das<br />

Interesse war riesengroß. Große Summen an<br />

Forschungsgeldern werden bereitgestellt, denn<br />

Quantencomputern werden unvorstellbare Leistungen<br />

nachgesagt oder besser vorhergesagt.<br />

Quantische Nobelpreisträger unter sich. Vlnr: Walther Nernst (Chemie 1920 - Thermomagnetischer<br />

Effekt), Albert Einstein (Physik 1921 - Photoelektrischer Effekt), Max Planck (1918 - Wirkungsquantum),<br />

Robert Millikan (Physik 1923 - Elektronenladung), Max von Laue (Physik 1914 - Interferenz der<br />

Röntgenstrahlen) © Gemeinfrei; mit freundlicher Genehmigung der Humboldt-Universität zu Berlin<br />

Vergangenes Jahr wurden drei Wissenschaftler<br />

mit dem Nobelpreis für Physik geehrt. Ihr gemeinsames<br />

Verdienst: In grundlegenden Experimenten<br />

haben sie weit verbreitete und populäre<br />

Zweifel an der Struktur und an der Interpretation<br />

der Quantentheorie ausgeräumt. Ihre Arbeiten<br />

haben zu technischen Umsetzungen geführt,<br />

die früher einfach nicht vorstellbar waren. Eine<br />

Nachrichtenübermittlung, die aus Gründen von<br />

Naturgesetzen abhörsicher ist, oder das Beamen,<br />

gab es zuvor nur in Science-Fiction-Filmen. Vor<br />

allem trugen ihre Versuche für ein besseres Verständnis<br />

grundlegender Wirk mechanismen bei.<br />

So zeigten sie, dass die Quantentheorie nicht<br />

auf den Bereich Mikrophysik beschränkt ist, sondern<br />

dass Quanten effekte auch über mehrere<br />

hundert Kilometer Entfernung auftreten.<br />

Autoren:<br />

Günter Kornmann<br />

Tom Weber<br />

Der Anfang<br />

Der Einstieg in die Quantentheorie begann<br />

1899. Max Planck (Bild 1) zeigte, dass Strahlung<br />

nur in Quanten emittiert werden kann und<br />

entdeckte damit das Wirkungsquantum als fundamentale<br />

Naturkonstante. Einstein postulierte<br />

1905, dass Strahlung auch als ein Strom von Teilchen<br />

verstanden werden muss. Damit beschrieb<br />

er den photoelektrischen Effekt, wofür er 1921<br />

den Physik-Nobelpreis erhielt (und nicht, wie oft<br />

behauptet, für seine Relativitätstheorien), Bild 2.<br />

Die Beziehung zwischen Teilchen und Wellen<br />

- der Dualismus - ist der eigentliche Kern der<br />

Quantenstrukturen. Auf dieser Grundlage wurden<br />

technische Lösungen entwickelt, die unseren<br />

Alltag seitdem stark verändert haben: Computer<br />

und Smartphones oder medizinische Geräte<br />

wie Kernspin-Tomographen.<br />

Bild 1: Prinzip des (äußeren) photoelektrischen<br />

Effekts: Die Bestrahlung mit kurzwelligem Licht<br />

löst Elektronen aus einer Oberfläche heraus. Auf<br />

diesem Effekt beruht jede Solarzelle.<br />

© Energie-experten.org<br />

Was hat es mit der Quantentheorie<br />

auf sich?<br />

Ist das jetzt eine begründete Hoffnung auf eine<br />

neue Ära der Computertechnik oder ein bloßer<br />

Hype, der bald vorübergeht? Damit jeder sich sein<br />

eigenes Bild machen kann, fokussiert sich dieser<br />

Artikel auf die grundlegenden Voraus setzungen<br />

und Strukturen auf Grundlage der physikalischen<br />

Zusammenhänge. Daraus ergeben sich die für<br />

diese Technologie erforderlichen Rechner-Architekturen,<br />

welche hier ebenfalls möglichst einfach<br />

und anschaulich umrissen werden.<br />

Quantentheorie<br />

Die Quantentheorie basiert auf Effekten, welche<br />

in der klassischen Physik nicht vorkommen und<br />

damit auch nicht sofort verständlich sind. Ein<br />

erstes Beispiel: Die Messung eines Quantenzustands<br />

beeinflusst die Messung selbst. Auf<br />

der Quantenebene kann man also nicht sicher<br />

sagen, welchen Einfluss der Messaufbau auf<br />

das Ergebnis hat.<br />

Moleküle<br />

Ein weiteres Beispiel: Moleküle, aufgebaut aus<br />

Atomen und über quantentheoretische Mechanismen<br />

entstanden, kann man daher auch als<br />

quantenmechanische Objekte verstehen. Sie<br />

haben oft völlig andere Eigenschaften als die<br />

ursprünglichen Atome. Wasser verhält sich völlig<br />

anders als Wasserstoff und Sauerstoff. Beispielsweise<br />

ist es nicht brennbar - was weder<br />

für Sauerstoff noch für Wasserstoff gilt. Daher<br />

wird die Quanten theorie oft auch die Physik der<br />

Chemie bezeichnet.<br />

Zurück zum eigentlichen Thema und unserer<br />

Einschätzung: Quantencomputer werden die<br />

klassischen Rechner nicht ersetzen - aber die<br />

Ko existenz wird sehr fruchtbar sein. Wie wir zu dieser<br />

Einschätzung kommen, lesen Sie nachfolgend.<br />

Quantencomputing –<br />

ein spannendes Konzept<br />

Für die Forschung an Quantencomputern<br />

stehen weltweit Milliarden zur Verfügung - entsprechend<br />

wird intensiv geforscht und an den<br />

technischen Herausforderungen gearbeitet.<br />

Das ist offensichtlich auch nötig. So beschreibt<br />

etwa Wikipedia einen Quantencomputer als „ein<br />

überwiegend noch theoretisches Konzept mit<br />

ersten speziellen und funktional eingeschränkten<br />

Prototypen”.<br />

20 PC & Industrie 8/<strong>2024</strong>


Quantencomputing<br />

Bild 2: Innenleben eines Quantencomputers © IBM<br />

Betrachten wir das Thema unter dem Aspekt<br />

eines Quanten prozessors, also als Zusatz-<br />

Recheneinheit, welche die Gesetzmäßigkeiten<br />

der Quantentheorie nutzt (Bild 3). Statt mit<br />

binären Zuständen arbeitet der Quantenprozessor<br />

mit quanten mechanischen Zuständen, wie<br />

dem Superpositions prinzip oder der Quantenverschränkung<br />

(siehe Quantentheorie und Quantencomputing).<br />

Um diese Effekte nutzen zu können, sind heute<br />

noch komplexe Versuchsaufbauten erforderlich.<br />

Diese isolieren Quantensysteme von äußeren<br />

Einflüssen. Sie erfordern das Arbeiten auf<br />

extrem niedriger Temperatur, derzeit noch nahe<br />

dem absoluten Nullpunkt.<br />

Eine der zentralen Herausforderungen für den<br />

praktischen Einsatz besteht also darin, Quantenprozessoren<br />

auch bei „Zimmertemperatur“ einsetzen<br />

zu können. Dass dies grundsätzlich möglich<br />

ist, beweist uns unser Gehirn jeden Tag.<br />

Der Motivator für all diese Anstrengungen:<br />

Erste Quantenprozessoren sind heute schon in<br />

der Lage, bestimmte komplexe Berechnungen<br />

erheblich schneller zu leisten als traditionelle<br />

Rechenzentren.<br />

Quantencomputing – erste Realisierungen<br />

Die hohen bewilligten Forschungsgelder lassen<br />

zwei Schlüsse zu:<br />

1. für das Quantencomputing existieren sehr konkrete<br />

Ansätze - aber die Technologie steckt<br />

noch in den Kinderschuhen<br />

2. beim Quantencomputing geht es um einen<br />

potenziell riesigen Markt. Wichtig ist daher<br />

eine hohe Geheimhaltung. Jede Weitergabe<br />

von Wissen oder Ideen könnte die Wettbewerber<br />

beflügeln.<br />

Beides befeuert das Rennen um einen einigermaßen<br />

praxistauglichen Quantenprozessor.<br />

Qubits<br />

Im Labor werden derzeit Rechenprozesse<br />

erforscht, welche auf die jeweiligen Versuchsaufbauten<br />

abgestimmt sind. Der Quantenprozessor<br />

in Baden-Württemberg beispielsweise arbeitet<br />

mit 27 supraleitenden Qubits, dem Äquivalent<br />

der Recheneinheit Bit im klassischen Computer.<br />

Zum Vergleich: Der größte öffentlich bekannte<br />

Quantenprozessor verfügte im November 2021<br />

laut Wikipedia über 127 Qubits und ein Jahr<br />

später über 433 Qubits.<br />

Einfachere Laboraufbauten schafften es immerhin<br />

mit 7 Qubits, die Zahl 15 in ihre Primzahlen 3<br />

und 5 zu zerlegen. Neben der Anzahl von Qubits,<br />

die zum Einsatz kommen, ist es für den Versuchsaufbau<br />

wichtig, eine geringe Fehlerquote zu garantieren.<br />

Denn nur wenn es gelingt, das Quantensystem<br />

möglichst lange in einen stabilen Zustand<br />

zu bringen, entsteht beim Auslesen der Ergebnisse<br />

eine hohe Aussagekraft (siehe Kasten Grover­<br />

Algorithmus). Deshalb hält sich auch hartnäckig<br />

die Meinung, Quantenprozessoren seien fehleranfällig<br />

und nur mäßig skalierbar.<br />

Aufgrund fehlender standardisierter Hardware<br />

von Quantenprozessoren gibt es wenig<br />

konkrete Aussagen zur Qualität der diskutierten<br />

Algorithmen. Allerdings zeigen theoretische<br />

Studien, dass mit Quanteneffekten bestimmte<br />

Probleme der Informatik, wie das Durchsuchen<br />

von riesigen Datenbanken (Grover-Algorithmus)<br />

oder das Zerlegen von großen Zahlen in Primzahlen<br />

(Shor-Algorithmus) wesentlich effizienter<br />

erledigt werden können. Quantensysteme können<br />

zahlreiche Zustände gleichzeitig annehmen.<br />

Daher können solche Aufgabenstellungen mit<br />

einer wesentlich geringeren Rechenzeit bewerkstelligt<br />

werden als mit traditionellen Computern.<br />

Das mag dann auch für weitere mathematische<br />

oder physikalische Problemstellungen mit großen<br />

Datenmengen anwendbar sein.<br />

Quantentheorie und<br />

Quantencomputing<br />

Anwendung der Wissenschaft der Möglichkeiten:<br />

Die Quantentheorie ist nicht nur<br />

die Physik im Kleinen; sie ist auch die Physik<br />

der Möglichkeiten und der Beziehungen.<br />

Sie zeigt beispielsweise, dass Möglichkeiten<br />

bereits in der unbelebten Natur reale Wirkungen<br />

erzeugen.<br />

Ein Quantenzustand umfasst gleichzeitig<br />

eine Fülle von Möglichkeiten, die alle<br />

mit diesem Zustand verträglich sind. Dieses<br />

Spektrum von Zuständen, die gleichzeitig<br />

existent und gleichzeitig gehandhabt<br />

werden, ist der Grund für die große und<br />

schnelle Rechenleistung von Quantensystemen<br />

und damit die Basis für Berechnungen<br />

im Quantencomputing.<br />

Eine weitere Tatsache der Quantenphysik<br />

ist die Superposition oder die Überlagerung<br />

von Quantenzuständen, die selbst<br />

wieder zu Quantenzuständen werden. Ein<br />

Quantenprozessor nutzt damit den Vorteil,<br />

dass neben einem vorhandenen Quantenzustand<br />

gleichzeitig auch alle anderen damit<br />

verträglichen Quantenzustände erfasst sind.<br />

Computing und Quanten computing<br />

gehören zusammen<br />

Häufig wird allein vom Quantencomputer<br />

gesprochen - ohne zu erwähnen, dass Quantencomputing<br />

nicht ohne traditionelle Rechner auskommt.<br />

Auch wenn der Quantenprozessor das<br />

gesuchte Ergebnis schneller liefert, als jedes<br />

konventionelle Rechenzentrum: Um ihn ansteuern<br />

und seine Ergebnisse auswerten und weiterverarbeiten<br />

zu können, benötigt man traditionelle<br />

Rechnereinheiten. Daher werden die<br />

beiden Rechner- oder Prozessorarten in Symbiose<br />

miteinander leben (müssen).<br />

Computing<br />

Bevor Missverständnisse entstehen: Unter<br />

„Computing“ im klassischen Sinne versteht man<br />

eine Informationsverarbeitung, die auf einer<br />

logischen Abfolge von Entscheidungen beruht,<br />

welche nach einem fest definierten Algorithmus<br />

Bild 3: Der Mikroprozessor Intel i486DX2 von 1992<br />

enthält rund 1,2 Millionen Transistoren. Heute<br />

rechnet man eher in Milliarden Transistoren pro<br />

Chip. © Pauli Rautakorpi<br />

PC & Industrie 8/<strong>2024</strong> 21


Quantencomputing<br />

ausgeführt werden. Ein klassischer Computer<br />

verarbeitet die Daten durch die Steuerung von<br />

logischen Schaltelementen (Gatter, Multiplexer,<br />

etc.) und speichernden Elementen (Flip-Flops,<br />

Register), die mit Transistoren aufgebaut sind.<br />

Diese funktionieren, abstrakt gesehen, wie<br />

Schalter, sie kennen nur ‚0‘ oder ‚1‘. Der Computer<br />

ist ein riesiges Netzwerk von Schaltern,<br />

die auf einen Input reagieren und als logisches<br />

Ergebnis wieder ‚0‘ oder ‚1‘ ausgeben. So entsteht<br />

der klassische Rechenvorgang.<br />

Quantencomputing –<br />

Der wesentliche Unterschied<br />

Traditionelle Computer arbeiten lediglich mit<br />

den Zuständen ‚0‘ oder ‚1‘. Die Kombinationen<br />

aus diesen Zuständen erfolgen additiv. Ein<br />

Quantenprozessor hingegen rechnet auch mit<br />

sämtlichen „Zwischenzuständen“, erzeugt durch<br />

Superpositionen im Qubit. Gemäß der Quantentheorie<br />

kann die Kombination aus all diesen<br />

Zuständen nicht nur additiv erfolgen, sondern<br />

auch multiplikativ. Das ist der Grund dafür, dass<br />

mit Quanten computing wesentlich komplexere<br />

Strukturen erzeugt werden können.<br />

Das Problem dabei: Es gibt bislang keine etablierte<br />

Software für das Quantencomputing. Die<br />

Fähigkeit eines Quantenprozessors, gleichzeitig<br />

mit einer unglaublich großen Anzahl an unterschiedlichen<br />

Zuständen zu rechnen, ist zunächst<br />

schwer nutzbar. Einfach nur alle Zustände des<br />

Quantencomputers auslesen, hilft da wenig.<br />

Gesucht sind Quanten-Algorithmen, die dafür<br />

sorgen, dass mit möglichst großer Wahrscheinlichkeit<br />

nur der richtige Zustand übrig bleibt. Die<br />

beiden bisher bekannten Quanten-Algorithmen<br />

sind in den Kästen „Der Grover-Algorithmus“ und<br />

„Der Shor-Algorithmus“ erklärt.<br />

Quantencomputing in der Realität<br />

Eine Berechnung im Quantencomputer (im<br />

Zusammenspiel klassischer Rechner mit einem<br />

Quantenprozessor) beginnt damit, dass die notwendigen<br />

Daten mithilfe eines klassischen Computers<br />

erhoben und aufbereitet werden, um sie<br />

anschließend dem Quantenprozessor bereitzustellen.<br />

Gemäß einem bestimmten Algorithmus<br />

(siehe Kästen) werden die Daten im Quantenprozessor<br />

verändert. Dazu sind vorgegebene<br />

und in ihrer Reihenfolge festgelegte Eingriffe<br />

von außen erforderlich, die beispielsweise durch<br />

genau bestimmte Laserstrahlen erfolgen. Gesteuert<br />

wird der Laser wiederum durch klassische<br />

Computer. Am Ende des Rechenvorgangs im<br />

Quantenprozessor bestimmt der klassische Computer<br />

aus der Fülle der Quantenmöglichkeiten<br />

das Ergebnis, meist durch Berücksichtigung der<br />

Häufigkeit und Wahrscheinlichkeit. Anschließend<br />

wird das Ergebnis dann mit klassischen Methoden<br />

weiter aufbereitet oder verarbeitet.<br />

Die Ergebnisqualität all dieser Schritte hängt<br />

von der „Hardware des Quantenprozessors“<br />

ab, also von dem quantischen Versuchsaufbau,<br />

welcher mit der Polarisation von Photonen, den<br />

Der Grover-Algorithmus<br />

Bei der sprichwörtlichen Suche nach der<br />

Stecknadel im Heu haufen kann der Algorithmus<br />

von Lov Grover helfen. Er unterstützt<br />

die Suche nach einem bestimmten<br />

Wert in einer unsortierten Datenbank. Veröffentlicht<br />

wurde der Algorithmus 1996 - und<br />

er kann für sich in Anspruch nehmen, bisher<br />

der einzige Algorithmus* zu sein, bei<br />

dem bewiesen ist, dass Quantenprozessoren<br />

prinzipiell schneller sind als traditionelle<br />

Computer.<br />

Dabei ist der Grover-Algorithmus ein<br />

sogenannter “probabilistischer” Algorithmus.<br />

Das heißt: Er liefert mit einer hohen<br />

Wahrscheinlichkeit richtige Ergebnisse -<br />

und zudem kann die Wahrscheinlichkeit<br />

einer fehlerhaften Antwort durch wiederholte<br />

Ausführung des Algorithmus verringert<br />

werden.<br />

*Für Profis: Mit dem Shor-Algorithmus<br />

(siehe Kasten) ist ein polynomiell schneller<br />

probabilistischer Faktorisierungsalgorithmus<br />

für Quantencomputer bekannt, während<br />

kein bekannter klassischer Faktorisierungsalgorithmus<br />

polynomielle Laufzeit hat.<br />

Allerdings gibt es bisher keinen mathematischen<br />

Beweis, dass nicht doch ein solcher<br />

Algorithmus existiert.<br />

Interferenzen von Molekülen oder den Energieniveaus<br />

von Ionen oder ähnlichem arbeitet.<br />

Ausblick<br />

Quantencomputer sind mit ihrer Leistung und<br />

parallelen Berechnungsweise in der Lage, riesige<br />

Datenmengen besonders schnell und effizient<br />

zu bearbeiten. Deshalb werden in folgenden<br />

Bereichen große Verbesserungen durch den<br />

Einsatz der Technologie erwartet:<br />

• Optimieren von Logistik- und Transportprozessen<br />

in Echtzeit<br />

• Entwicklung von Medikamenten<br />

und Impfstoffen durch Nachbildung<br />

von Molekülen<br />

• Simulation und Entwicklung neuer<br />

Materialien mit spezifischen Eigenschaften<br />

und verlässlichen Vorhersagen<br />

• Wettervorhersage unter Einbeziehen<br />

unterschiedlichster Faktoren<br />

• Auswerten riesiger Datenmengen mittels<br />

Künstlicher Intelligenz<br />

Damit bietet Quantencomputing ein enormes<br />

Potential, das heutige (Super-)Computer nicht<br />

erreichen.<br />

Nachsatz<br />

Um das komplexe Thema verständlich zu<br />

halten, haben wir einige Dinge als bekannt<br />

Der Shor-Algorithmus<br />

Dieser bereits 1994 von Peter Shor veröffentlichte<br />

Algorithmus, damals Mitarbeiter<br />

der AT&T Bell Laboratories, ist der mathematischen<br />

Zahlentheorie zuzuordnen. Er<br />

berechnet einen nichttrivialen Teiler einer<br />

zusammengesetzten Zahl und zählt somit<br />

zur Klasse der Faktorisierungsverfahren.<br />

Praktisch ist der Shor-Algorithmus (noch)<br />

nicht anwendbar, da Stand 2020 (neuere<br />

Informationen sind öffentlich nicht verfügbar)<br />

keine hinreichend großen und fehlerarmen<br />

Quantencomputer zur Verfügung<br />

stehen. Eine Forschungsgruppe des USamerikanischen<br />

Unternehmens IBM hatte<br />

vor mehr als 20 Jahren einen Quantenprozessor<br />

mit sieben Qubits eingesetzt, um die<br />

Zahl 15 mit Hilfe des Shor-Algorithmus in<br />

die Faktoren 5 und 3 zu zerlegen.<br />

vorausgesetzt, etwa Quanteneffekte, oder wie<br />

Quanten prozessoren eigentlich funktionieren.<br />

Diese Themen haben wir in eigenen Fachartikel<br />

dargestellt, welche unter www.robologs.com/<br />

quantenrechner abrufbar sind.<br />

Literatur<br />

[1] Thomas Görnitz (2022), Quantentheorie<br />

verstehen, Grundlegende Vorstellungen und<br />

Begriffe, Carl Hanser Verlag, 2022<br />

[2] https://www.infineon.com/cms/de/discoveries/quantum-computing/<br />

Tom Weber (li) und Günter Kornmann (re)<br />

im Gespräch<br />

Wer schreibt:<br />

Günter Kornmann ist Diplom-Mathematiker.<br />

Seine berufliche Heimat ist die Chipentwicklung.<br />

Über Stationen bei Siemens und Infineon war<br />

er einer der Innovationsmanager bei Intel. Seit<br />

einigen Jahren unterstützt er mittelständische<br />

Unternehmen bei der Umsetzung des Innovationsmanagements.<br />

Tom Weber ist Dipl.-Ing. der Nachrichtentechnik.<br />

Er arbeitet seit 35 Jahren im Technischen Marketing<br />

und führt seit bald 10 Jahren die einzige<br />

europäische Beratungsgesellschaft für technostrategische<br />

Unternehmensentwicklung. ◄<br />

22 PC & Industrie 8/<strong>2024</strong>


IPCs/SBCs/Module/Embedded<br />

Modul-Plattformen mit niedriger Leistungsaufnahme<br />

PCIe 3.0 Lanes und verfügt über bis zu vier USB<br />

3.2 Gen2/2.0, vier USB 2.0 Schnittstellen, zwei<br />

SATA-Anschlüsse, ein 2,5 GBASE-T Ethernet<br />

mit TSN und optional eMMC-Flash.<br />

Das COMe-mAS10 zur Realisierung platzsparender<br />

Systemlösungen unterstützt bis zu 16 Gigabyte<br />

LPDDR5-4800 Memory-Down und verfügt<br />

über vier PCIe 3.0 Lanes, zwei USB 3.2 Gen2<br />

und sechs USB 2.0 Schnittstellen, zwei SATA-<br />

Ports, eMMC on-board sowie einen 1GBASE-T<br />

(alternativ 2.5GBASE-T) Ethernet Port mit TSN.<br />

Das SMARC sXAS eignet sich besonders für<br />

Anwendungen, die eine geringe Bauhöhe erfordern.<br />

Es bietet bis zu 16 Gigabyte LPDDR5-4800<br />

Speicher, zwei USB 3.2 Gen2 und vier USB 2.0<br />

Schnittstellen, einen SATA-Port, eMMC on-board<br />

und zwei 1GBASE-T (alternativ 2.5GBASE-T)<br />

Ethernet Ports mit TSN.<br />

Drei Modul-Plattformen mit Intel Atom Serie x7000E/x7000RE, Intel Processor N-Serie<br />

und Intel Core i3-N305 Prozessor für ein breites Spektrum von IoT- und Industrieanwendungen<br />

Kontron, ein weltweit führender Anbieter von<br />

IoT/Embedded Computer Technology (ECT),<br />

präsentiert drei Produktlinien auf Basis der neuesten<br />

Generation von Intel Atom Prozessoren,<br />

die in den kommenden Monaten verfügbar sein<br />

werden: ein COM-Express Compact Typ 6 mit<br />

COMe-cAS6, ein COM-Express Mini Type 10<br />

mit COMe-mAS10 und ein SMARC-Modul mit<br />

SMARC-sXAS.<br />

Alle drei Plattformen unterstützen die breite Skalierbarkeit<br />

der neuen Intel Atom Serie x7000E/<br />

x7000RE, der Intel Processor N Serie und Intel<br />

Core i3-N305 Prozessoren für IoT-Anwendungen.<br />

Die Palette reicht von der kostenoptimierten<br />

2-Core- bis zur leistungsstarken 8-Core<br />

Intel Core i3 Lösung mit bis zu 3,8 GHz Burst-<br />

Frequenz.<br />

Kontron Europe GmbH<br />

www.kontron.de<br />

Höhere Leistung<br />

Die Unterstützung von Intel AVX2 und Intel<br />

Deep Learning Boost - in Kombination mit bis zu<br />

32 Ausführungseinheiten (EUs) - beschleunigt<br />

Deep Learning Inferenz und Medien verarbeitung<br />

erheblich. Mit bis zu acht Cores auf den Intel Atom<br />

x7000RE Prozessoren und den Intel Core i3 Prozessoren<br />

sowie Unterstützung für DDR5/LPDDR5-<br />

Speicher und erweiterte E/As bieten die Prozessoren<br />

im Vergleich zur Vorgänger generation.eine<br />

bis zu 1,30-fache Single-Thread-Leistung und<br />

eine bis zu 1,09-fache Multi-Thread-Leistung.<br />

IoT-Erweiterungen<br />

Dank der IoT-Erweiterungen verfügt die Plattform<br />

über wichtige Funktionen wie Hardware-<br />

Virtualisierung, Multi-OS-Unterstützung sowie<br />

Intel Time Coordinated Computing (Intel TCC),<br />

2,5 GbE Time-Sensitive Networking und Echtzeit-Computing.<br />

Das COMe-cAS6 bietet bis zu 16 Gigabyte<br />

DDR5-4800-Speicher über einen SODIMM-<br />

Sockel, unterstützt bis zu vier Displays, sechs<br />

Beeindruckendes<br />

Leistungs-/Watt-Verhältnis<br />

Die neueste Modul-Generation zeichnet sich<br />

durch höchste Leistung und Energieeffizienz aus,<br />

was sich in einem beeindruckenden Leistungs-/<br />

Watt-Verhältnis niederschlägt. Die energiesparenden,<br />

kompakten Module können in lüfter losen<br />

Anwendungen eingesetzt werden und eignen<br />

sich für den Einsatz in robusten Industrieumgebungen<br />

sowie Echtzeitanwendungen. Typische<br />

Einsatzgebiete sind IoT-Gateways, Steuerrechner<br />

und Eingabegeräte im industriellen Umfeld,<br />

robuste mobile Anwendungen sowie Point-of-<br />

Sale (POS), Point-of-Interest (POI), Kiosksysteme<br />

und Digital-Signage-Lösungen.<br />

Industrial-Grade-by-Design<br />

Alle drei Modullösungen umfassen Industrial-<br />

Grade-by-Design-Versionen, die für den industriellen<br />

Temperaturbereich von -40 bis +85 °C<br />

spezifiziert sind, mit In-Band ECC-Speicher und<br />

einer Langzeitverfügbarkeit von mindestens<br />

zehn Jahren, um die spezifischen Anforderungen<br />

von Anwendungen für den Verteidigungsund<br />

Transport sektor zu erfüllen. Die Module bieten<br />

BSP-Unterstützung für Windows 10 (später<br />

Windows 11) IoT Enterprise LTSC, Linux. ◄<br />

FACHKRÄFTE GESUCHT?<br />

Finden Sie Mitarbeiter, die zu Ihnen passen – mit<br />

einer Stellenanzeige in unseren Fachzeitschriften!<br />

www.beam-verlag.de<br />

Angebot anfordern unter info@beam-verlag.de<br />

PC & Industrie 8/<strong>2024</strong> 23


IPCs/SBCs/Module/Embedded<br />

Kosteneffiziente All-in-one-Lösung für Vehicle<br />

Mount Computer im industriellen Umfeld<br />

Die robusten, rundum IP65-geschützten Vehicle Mount Computer der FM-V-Serie bieten eine<br />

kostengünstige All-in-one-Alternative für die Montage in Gabelstaplern, landwirtschaftlichen<br />

Maschinen und industriellen Kfz aller Art.<br />

Ob beim Einzelstück-Tracking in Lager und<br />

Produktion, bei der Frachtverfolgung oder der<br />

Überwachung von Ladungs- und Kühlketten:<br />

Überall, wo es gilt, Lieferketten oder den Materialfluss<br />

zu optimieren, kann hoch spezialisierte<br />

Industrial-IT erheblich zu Steigerung der Wirtschaftlichkeit<br />

beitragen. Dabei spielen Vehicle<br />

Mount Computer an Bord der Fahrzeuge eine<br />

entscheidende Rolle.<br />

Vehicle Mount Computer<br />

Das Führen eines industriellen Fahrzeugs ist<br />

eine komplexe Angelegenheit. Abgesehen von<br />

der perfekten Beherrschung der Maschine hat<br />

der Fahrer eine lange Liste von Aufgaben abzuarbeiten,<br />

meist in engen Zeitvorgaben.<br />

Im modernen industriellen Umfeld wird er dabei<br />

von einer spezialisierten Form des PCs unterstützt<br />

– dem Vehicle Mount Computer. Der ist<br />

mit dem Bordnetz des Fahrzeugs verbunden<br />

und liefert dem Lenker sowohl Informationen<br />

zur Steuerung der Maschine als auch zu den<br />

auszuführenden Arbeiten.<br />

TL Electronic GmbH<br />

info@tl-electronic.de<br />

www.tl-electronic.de<br />

Über das per WLAN mit der Zentrale verbundene<br />

Display erhält der Fahrer seine Disposition<br />

exakt und in Echtzeit. Über eine Reihe programmierbarer<br />

Funktionstasten kann er zudem<br />

wichtige Parameter zur Fahrzeugsteuerung abrufen.<br />

Hat er eine Aufgabe erledigt, bestätigt er<br />

dies am Bordcomputer und kann sich dem nächsten<br />

Arbeitsschritt widmen. Die Zentrale hingegen<br />

wird unverzüglich über den neuen Einsatzort<br />

der Maschine bzw. den aktualisierten Lagerbestand<br />

der bewegten Güter informiert.<br />

Der wirtschaftliche Nutzen und die Zeitersparnis<br />

sind dabei so enorm, dass sich die Investition<br />

in ein vernetztes Vehicle Mount System<br />

schon bald auszahlt.<br />

Hochwertige Komponenten<br />

Dass solche Systeme zur Datenerfassung und<br />

Kommunikation in Fahrzeugen höchsten Ansprüchen<br />

genügen müssen, liegt auf der Hand. Die<br />

Resistenz gegen Schock und Vibration ist dabei<br />

ebenso unabdingbar wie der Staub- und Spritzwasserschutz<br />

gemäß IP65, ein auf -30 bis +60 °C<br />

möglicher Temperaturbereich (je nach Modell)<br />

und ein Weitbereichs-Spannungseingang, der<br />

Versorgungsströme von zehn bis 60 Volt toleriert.<br />

Hier punktet die neue FM-V-Serie aus dem<br />

Hause Winmate mit ihrem robusten, nach MIL-<br />

STD-810H zertifizierten Gehäusedesign aus Aluminium.<br />

Die programmierbaren Funktionstasten<br />

und der PCAP-Multi-Touch sind unempfindlich<br />

gegen Verkratzen, Schmutz und Ablagerungen<br />

und bieten so unverwüstlichen Bedienkomfort.<br />

Kostengünstig und benutzerfreundlich<br />

Eine attraktive Neuerung bietet das konsequente<br />

All-in-one-Design der FM-V-Serie: Erfolgte<br />

die Montage von Vehicle Mount Computern bislang<br />

in der Regel über eine separate Docking-<br />

Station, sind hier sämtliche Anschlüsse direkt<br />

im stabilen Alu-Gehäuse des Gerätes untergebracht.<br />

Die Fixierung am Fahrzeug erfolgt einfach<br />

per VESA-Montageplatte – eine intelligente<br />

Lösung mit erheblicher Kostenersparnis. Auch<br />

hinsichtlich der Energieeffizienz hat Winmate die<br />

aktuelle Produktlinie optimiert: Als Herzstück der<br />

FM-V-Serie überzeugt die 8-Kern-CPU Snapdragon<br />

660 von Qualcomm durch leistungsstarke<br />

Performance bei minimalem Stromverbrauch.<br />

Design auf Android-Basis<br />

In Kombination mit der weitverbreiteten Android-<br />

Plattform ergibt sich ein äußerst benutzerfreundliches<br />

System, das flexibel anpassbar ist und<br />

die Entwicklung und Integration spezifischer<br />

Anwendungen extrem erleichtert. TL Electronic,<br />

offizieller deutscher Vertriebspartner von<br />

Winmate, bietet die neuen Vehicle Mount Computer<br />

der FM-V-Serie aktuell in den Displaygrößen<br />

10, 12 und 14 Zoll an. Zudem garantiert der<br />

Industrial-IT-Experte aus Bergkirchen bei München<br />

die Langzeitverfügbarkeit sämtlicher Komponenten.<br />

◄<br />

Das All-in-one-Design der FM-V-Serie integriert<br />

sämtliche Schnittstellen direkt im Gehäuse. So<br />

entfallen die zusätzlichen Kosten für eine bislang<br />

zur Montage erforderlichen Docking-Station.<br />

24 PC & Industrie 8/<strong>2024</strong>


IPCs/SBCs/Module/Embedded<br />

Für harte Einsätze gerüstet:<br />

Industrie-PC mit IP66<br />

Telefon: 0 64 32 / 91 39-710<br />

vertrieb@ico.de• www.ico.de/pci<br />

Innovative Computer • Zuckmayerstr. 15 • 65582 Diez<br />

GmbH<br />

15,6“ PANELMASTER 1691<br />

FÜR SIEMENS INDUSTRIAL EDGE<br />

SINCE 1982<br />

AUCH IN 21,5“ ERHÄLTLICH<br />

WEITERE INFOS AUF S. 33<br />

• Kapazitiver 15,6² Touchscreen<br />

• Intel® Celeron® J6412 2.0GHz<br />

• Siemens Certifi ed Edge Device<br />

• 8GB bis 32GB RAM | 128GB SSD<br />

• 2x GLAN, WLAN (opt.), 2x HDMI<br />

• 2x RS232, 2x RS232/422/485, 5x USB<br />

• Stahl-/Aluminiumgehäuse<br />

mit IP66-Frontschutz<br />

€<br />

999,-<br />

Art.Nr. 9vp16s1<br />

Der Einsatz von Computern im industriellen<br />

Umfeld, speziell in Außenbereichen, bei hohen<br />

Temperaturen oder unter Einfluss von Vibration,<br />

Nässe, Staub und ähnlichen aggressiven<br />

Umweltfaktoren kann eine große Herausforderung<br />

sein. Der deutsche Distributor Acceed<br />

hat jetzt mit dem Modell Nuvo-9650AWP einen<br />

genau auf diese Anforderungen zugeschnittenen<br />

kosteneffizienten IP66-Controller ins Programm<br />

genommen. Verschiedene Optionen und<br />

Erweiterungsmöglichkeiten erlauben zudem<br />

die gezielte Konfiguration und Anpassung an<br />

spezifische Einsatzszenarien.<br />

Deutliche Verbesserungen<br />

Der neue, jetzt bei Acceed erhältliche Industrie­<br />

Computer Nuvo-9650AWP des renommierten<br />

Herstellers Neousys ist ein kosteneffizienter,<br />

wasserdichter IP66-Controller, wahlweise mit<br />

Intel-Prozessor der 13. oder der 12. Generation<br />

ausgerüstet, und wurde speziell für raue und<br />

anspruchsvolle Umgebungen entwickelt. Der<br />

Nuvo-9650AWP mit seinem schlanken, wasserdichten<br />

Gehäuse und dem darauf abgestimmten<br />

standardisierten Kabelsatz überzeugt mit<br />

im Bereich der Industriecomputer attraktiven<br />

Gesamtbetriebskosten (TCO) und bietet deutliche<br />

Verbesserungen gegenüber den Vorgängern.<br />

Er ist widerstandsfähig gegenüber hohen<br />

Betriebstemperaturen, intensiven Stößen und<br />

Vibrationen, Staub, Feuchtigkeit und Salz gehalt<br />

in der Umgebung.<br />

<br />

PC & Industrie 8/<strong>2024</strong><br />

Acceed GmbH<br />

www.acceed.com<br />

Umfangreiche Konnektivität<br />

Der Nuvo-9650AWP bietet umfangreiche Funktionen<br />

der Konnektivität für allgemeine Anwendungsanforderungen.<br />

Er verfügt über mehrere<br />

2,5-GbE-Anschlüsse sowie Schnittstellen für USB<br />

und isolierte RS-232- und RS-422/485-Datenverbindungen.<br />

Alle Anschlüsse sind als wasserdichte<br />

M12-Buchsen für entsprechende Stecker<br />

ausgeführt. Der wasserdichte Typ-C-Anschluss<br />

erlaubt die schnelle USB-3-Datenübertragung<br />

von 5 Gbit/s. Für die Spannungsversorgung<br />

steht ein Weitbereichs-Gleichstromeingang<br />

von vier bis 48 V mit Zündstromschaltung zur<br />

Verfügung. Der robuste Industrie-PC ist zertifiziert<br />

gemäß MIL-STD-810H und damit für die<br />

vibrationsgeschützte Installation in Fahrzeugen<br />

geeignet, selbst im militärischen Umfeld. Nicht<br />

zuletzt deshalb wurde der Nuvo-9650AWP im<br />

Herbst 2023 mit dem MAE Innovators Award<br />

ausgezeichnet.<br />

Fazit<br />

Mit Umsetzung der Schutzart IP66 werden<br />

Einschränkungen durch Umwelteinflüsse, bei<br />

denen die Exposition gegenüber Staub oder<br />

Flüssigkeiten ein Problem darstellen könnte,<br />

maßgeblich reduziert. Das auf Schutz und<br />

Betriebs sicherheit ausgerichtete Design unterstützt<br />

insbesondere Projekte, bei denen auch<br />

das Budget eine Rolle spielt, und definiert eine<br />

neue Kategorie von Embedded-Computern, die<br />

den optimalen Kompromiss zwischen Robustheit,<br />

Leistung und Kosten darstellt. Verschiedene<br />

Ausstattungsvarianten, zum Beispiel<br />

mit PoE, sowie angepasstes Zubehör (Kabel,<br />

Stecker, Netzteile, Montagekit) unterstützen die<br />

schnelle Einsatzbereitschaft. ◄<br />

25<br />

15“ HYGROLION 5U<br />

AUCH IN 17“ ERHÄLTLICH<br />

• Resistiver 15” Touchscreen.<br />

• Intel® Core i7-1255U 4,70 GHz<br />

• Windows 11 fähig<br />

• 8GB bis 64GB RAM | 128GB SSD<br />

• GLAN, WLAN, HDMI<br />

• 2x RS232/422/485, 4x USB<br />

• Aluminiumgehäuse mit<br />

IP66-Komplettschutz<br />

23,8“ HYGROLION SPC24SE<br />

AUCH MIT INTEL<br />

®<br />

CORE <br />

i7 ERHÄLTLICH<br />

WEITERE INFOS AUF S. 29<br />

• Kapazitiver 23,8” Touchscreen<br />

• Intel® Celeron® J6412 2.0GHz<br />

• Windows 11 fähig<br />

• 8GB bis 32GB RAM | 128GB SSD<br />

• 2x GLAN, WLAN, HDMI<br />

• 1x RS232/RS422/RS485, 2x USB<br />

• Edelstahlgehäuse mit<br />

IP66-Komplettschutz<br />

€<br />

1499,-<br />

Art.Nr. bssh125<br />

€<br />

1999,-<br />

ab Art.Nr. Bssh241<br />

wir liefern auch nach Österreich + in die Schweiz


IPCs/SBCs/Module/Embedded<br />

Für den Dauereinsatz in Info-Terminals,<br />

Ticketautomaten und industriellen HMIs<br />

Concept International ist mit Android-Versionen seiner hauseigenen Panel-PCs am Start.<br />

Die KOF-Serie von FuturePPC gibt es in acht<br />

verschiedenen Größen – von 11,6 bis 32 Zoll<br />

Value Added Distributor Concept<br />

International hat nun auch eine<br />

Android-Version von Panel-PCs<br />

der Eigenmarke FuturePPC am<br />

Start: Die KOF-Serie punktet nicht<br />

nur mit einem Open-Frame-Einsatz<br />

und dadurch mit flexiblen Befestigungsmöglichkeiten,<br />

sie kann auch<br />

dank des schlichten Metallgehäuses<br />

frei montiert werden und ist in<br />

acht verschiedenen Größen erhältlich<br />

sowie kostengünstig im Preis.<br />

Sie ergänzt die bereits bestehenden<br />

I- und IK-Serien von FuturePPC für<br />

Windows und Linux.<br />

Concept International GmbH<br />

www.concept.biz/produkte/panel-pcs<br />

Acht verschiedene Größen<br />

Die KOF-Serie gibt es in acht verschiedenen<br />

Größen, von 11,6 Zoll bis<br />

32 Zoll. Allen gemein ist die Quad-<br />

Core CPU RK3568 von Rockchip<br />

mit 2 GHz Taktrate. Damit hat die<br />

Serie genügend Power, um unter<br />

Android 11 im Dauereinsatz 24/7<br />

eine gute Figur zu machen. Vor allem<br />

in Embedded-Betriebssystemen,<br />

wo der Computer eine begrenzte<br />

Anzahl an Funktionen erfüllen muss,<br />

genau abgestimmt auf den speziellen<br />

Anwendungsfall, wie beispielsweise<br />

in Info-Terminals in Einkaufszentren,<br />

an Flug- oder Bahnhöfen<br />

oder in den erwähnten HMIs, können<br />

die PCs punkten.<br />

Individuelle Befestigungsmöglichkeiten<br />

dank Open-<br />

Frame-Halteschienen und<br />

VESA-Halterung.<br />

Speicher<br />

Speicherseitig verfügt die KOF-<br />

Serie über 16 bis 64 GB Speicherplatz<br />

und 2 bis 4 GB RAM. Die<br />

Display helligkeit ist speziell für den<br />

Indoor-Bereich mit bis zu 400 cd/m²<br />

mehr als ausreichend. Optional sind<br />

auch bis zu 1000 cd/m 2 möglich.<br />

Die Displays verfügen über kapazitiven<br />

Touchscreen mit Multi-Touch.<br />

Die Oberfläche ist somit auch haltbarer<br />

und besser gegen Kratzer oder<br />

Beschädigungen geschützt, da als<br />

oberste Schicht ein härteres Deckglas<br />

verwendet wird als bei resistiven<br />

Touchscreens.<br />

WLAN und Bluetooth sind standardmäßig<br />

mit an Bord, 4G LTE ist<br />

optional erhältlich. Die drei kleineren<br />

Größen bieten außerdem die Möglichkeit,<br />

die Stromzufuhr über das<br />

Ethernet-Kabel zu speisen (Power<br />

over Ethernet, PoE). Das spart ein<br />

gesondertes Netzteil.<br />

Robustes<br />

Open-Frame-Gehäuse<br />

Die Flexibilität gilt auch für die<br />

Hardware: Die Geräte kommen<br />

mit einem optionalen Open-Frame-<br />

Halter aus stabilem Metall, der auf<br />

Wunsch montiert werden kann.<br />

Wahlweise können die PCs auch<br />

mit einer VESA-100-Halterung<br />

angebracht werden. Befestigungen<br />

an der Wand oder die Integration in<br />

bereits bestehende Systeme sind<br />

dadurch möglich.<br />

Alle PCs der KOF-Serie kommen<br />

mit einer Einsatztemperatur von 0<br />

bis 40 °C und mit einer Luftfeuchtigkeit<br />

von 10 bis 75 Prozent gut<br />

zurecht. ◄<br />

Höchstmaß an Leistung im Miniaturformat<br />

Kontron präsentiert COM-HPC Mini-Modul auf Basis der 13. Generation der Intel Core Technologie.<br />

Kontron, ein weltweit führender Anbieter von<br />

IoT/Embedded Computer Technology (ECT), kündigt<br />

das COM-HPC Mini Modul COM h-m7RP<br />

(E2) auf Basis der Intel Core Prossoren der<br />

13. Generation an. Mit der Ratifizierung der<br />

COM-HPC 1.2-Spezifikation für COM-HPC Mini<br />

hat die PICMG den Leistungsstandard deutlich<br />

erhöht. Kunden profitieren nun von der breiten<br />

Skalierbarkeit des Standards, wodurch neue<br />

Anwendungsmöglichkeiten ermöglicht werden.<br />

Kontron Europe GmbH<br />

www.kontron.de<br />

Extrem kompakt<br />

Das COM-HPC Mini Modul misst nur<br />

95 mm x 70 mm und ergänzt damit den COM­<br />

HPC S tandard um ein kompakteres Format im<br />

Vergleich zu den COM-HPC Client und Server<br />

Formaten. Der COM-HPC High-Speed Steckverbinder<br />

mit 400 Pins bietet enorme IO-Fähigkeiten,<br />

die den steigenden Anforderungen an<br />

High-Speed IO-Schnittstellen auch im Small<br />

Form Factor Segment gerecht werden.<br />

Hybrid Architektur<br />

Das COMh-m7RP (E2) unterstützt die komplette<br />

13. Generation der Intel Core Raptor Lake<br />

26 PC & Industrie 8/<strong>2024</strong>


Erweiterbare Box-PCs<br />

mit Intel Core Ultra Prozessoren<br />

Vecow TGS-1000 & TGS-1500 ab sofort bei PLUG-IN Electronic<br />

IPCs/SBCs/Module/Embedded<br />

Bei PLUG-IN Electronic sind ab<br />

sofort die beiden neuen embedded<br />

Box-PCs Serien TGS-1000 und<br />

TGS-1500 von Vecow erhältlich.<br />

Die robusten und kompakten Systeme<br />

sind mit neuesten Intel Core<br />

Ultra Prozessoren ausgestattet, die<br />

in Kombination einer CPU mit GPU<br />

und NPU bis zu 34 TOPS Rechenleistung<br />

bieten. Mit bis zu fünf Display-Anschlüssen<br />

eignen sich die<br />

modularen Box-PCs ideal für AI-<br />

Anwendungen, 4K-Streaming und<br />

andere grafik- und rechenintensive<br />

Edge-Applikationen.<br />

TGS-1000 als Basis<br />

Basis der Serie ist der TGS-<br />

1000, der mit Core Ultra 7 165H<br />

oder Core Ultra 5 135H Prozessor<br />

konfiguriert werden kann. Er<br />

bietet eine 2,5 GBit LAN-Schnittstelle<br />

mit Unterstützung von Intel<br />

TSN sowie insgesamt drei USB-<br />

Ports, HDMI und DisplayPort. Bis<br />

zu 64 GByte DDR5 RAM sorgen<br />

für ausreichend Arbeitsspeicher.<br />

Mit einem Eingangsspannungsbereich<br />

von 12 bis 24 V DC und<br />

einem Betriebstemperaturbereich<br />

von 0 bis 55 °C kann der lüfterlose<br />

embedded PC flexibel und<br />

in zahlreichen Anwendungen integriert<br />

werden.<br />

PLUG-IN Electronic GmbH<br />

www.plug-in.de<br />

Modulare Erweiterbarkeit<br />

Die Besonderheit der TGS-<br />

1000-Serie ist die modulare Erweiterbarkeit,<br />

wobei das Prozessormodul<br />

durch einfaches Stapeln von bis<br />

zu vier Docking-Modulen ergänzt<br />

werden kann. Dafür stehen Module<br />

mit GPIOs, zusätzlichen USB- und<br />

COM-Ports sowie mit LAN- und<br />

Wireless-Konnektivität zur Auswahl.<br />

TGS-1500 unterstützt<br />

bis zu fünf 4K-Displays<br />

Speziell für höchste Rechen- und<br />

Grafikleistung umfasst die Ausstattungsvariante<br />

TGS-1500 das Basismodul,<br />

kombiniert mit einem MXM-<br />

Erweiterungsmodul, das zum Beispiel<br />

eine unabhängige Grafikkarte<br />

aufnehmen kann. Das Modul<br />

verfügt außerdem über zwei weitere<br />

DisplayPorts, sodass insgesamt<br />

fünf unabhängige Displays<br />

mit 4K-Auflösung angeschlossen<br />

werden können. Damit ist der Box-<br />

PC ideal geeignet für professionelle<br />

Streaming-Applikationen, AIunterstützte<br />

Videokonferenzen und<br />

andere rechenintensive Aufgabe mit<br />

und ohne Einsatz künstlicher Intelligenz<br />

und Inference-Algorithmen.<br />

Der TGS-1500 kann bei Betriebstemperaturen<br />

von bis zu 45 °C eingesetzt<br />

werden und erfordert eine<br />

24 V Spannungsversorgung.<br />

Lieferumfang<br />

PLUG-IN Electronic liefert die<br />

beiden Vecow high-end Rechensysteme<br />

TGS-1000 und TGS-1500<br />

optional mit dem Vhub One-Stop<br />

AIoT Solution Service und Open­<br />

VINO Toolkit. Das Unternehmen<br />

ist seit über 30 Jahren auf Beratung<br />

und Lieferung kundenspezifischer<br />

embedded PCs und Systeme für<br />

die Mess- und Automatisierungstechnik<br />

spezialisiert.◄<br />

Familie (-U / -P / -H) und bietet bis zu 14 Cores<br />

(bis zu 6 P-Cores und bis zu 8 E-Cores) auf<br />

Basis der Intel Performance Hybrid Architektur.<br />

Mit bis zu 96 Grafikeinheiten, die von der<br />

Intel Iris Xe-Grafik angetrieben werden, liefert<br />

er Hochleistungs grafik und schnelle Videoverarbeitung<br />

für ein beein druckendes Erlebnis und<br />

hoch parallele KI-Workloads mit vier Display-<br />

Pipes und Pipelock-Synchronisierung.<br />

Speicher<br />

Die Module verfügen über bis zu 64 GB<br />

gelöteten LPDDR5(x)-6000 Speicher und<br />

2x 2,5 Gbit Ethernet inkl. TSN. Als Speichermedium<br />

kann optional eine NVMe SSD bis 1 TB<br />

onboard integriert werden. Mit 16 PCI-Express-<br />

Lanes - 8x PCIe Gen3 + 8x PCIe Gen4 (optional<br />

8x PCIe Gen5 für leistungsstärkere SKUs),<br />

zwei 10-GbE-Schnitt stellen sowie vielseitigen<br />

DDI-/USB4-/USB3-Schnittstellen, einschließlich<br />

Thunderbolt und DisplayPort Alternate Mode, bietet<br />

das COMh-m7RP (E2) eine beispiellose IO-<br />

Konnektivität in einem sehr kleinen Formfaktor.<br />

Wesentliche<br />

industrietaugliche Funktionen<br />

Das COM-HPC Mini Modul bietet wesentliche<br />

industrietaugliche Funktionen wie Unterstützung<br />

für In-Band Error Correction Code<br />

(IBECC) Speicher, Intel Time Coordinated Computing<br />

(Intel TCC), Time Sensitive Networking<br />

(TSN) und einen erweiterten Temperaturbereich<br />

von -40 °C bis +85 °C (Betrieb). Ausgewählte<br />

SKUs erfüllen die industriellen Einsatzbedingungen<br />

für einen 24/7-Betrieb über einen<br />

Zeitraum von 10 Jahren und bieten damit eine<br />

erstklassige Haltbarkeit. Die IoT-Differenzierung<br />

sorgt zusätzlich für eine lange Verfügbarkeit.<br />

Fazit<br />

Zusammengefasst bietet das COMh-m7RP (E2)<br />

Modul höchste Performance in einem kompakten<br />

und platzsparenden Format für rechenintensive<br />

Anwendungen sowie anspruchsvolle<br />

Steuerungs- und Visualisierungsaufgaben bei<br />

minimalem Platzbedarf und anspruchsvollen<br />

Umgebungsanforderungen.<br />

„COM-HPC Mini ermöglicht die Integration<br />

von Ultra-High-Performance-COMs in kleinste<br />

Anwendungsbereiche. Entscheidend ist, dass<br />

die technischen Möglichkeiten der Intel Next<br />

Gen Core Plattformen voll ausgeschöpft werden<br />

können“, erklärt Irene Hahner, Product<br />

Manager COM-HPC Modules bei Kontron. ◄<br />

PC & Industrie 8/<strong>2024</strong> 27


IPCs/SBCs/Module/Embedded<br />

Red Dot Winner <strong>2024</strong><br />

in der Kategorie Industrial Design<br />

Moxas neue Generation von x86-Industriecomputern wurde mit dem „Red Dot Award: Product Design <strong>2024</strong>“<br />

ausgezeichnet.<br />

erfordern eine effiziente Protokollierung<br />

und eine robuste Speicherung<br />

von Daten, um Tausende von<br />

Datenpunkten verwalten zu können,<br />

welche die Überwachungssysteme<br />

pro Minute erzeugen, um exakte<br />

Daten für Wartungs- und Garantiean<br />

sprüche sicherzustellen.<br />

Umfassendes IPC-Portfolio<br />

„Dieser Award zeigt das unermüdliche<br />

Engagement von Moxa, Produkte<br />

zu liefern, welche die Anforderungen<br />

von Anwendungen erfüllen<br />

und gleichzeitig ein optimales<br />

Gleichgewicht zwischen Zuverlässigkeit,<br />

Flexibilität und Nutzungsfreundlichkeit<br />

bieten“, sagt Jonas<br />

Chen, Leiter des x86 IPC Business<br />

bei Moxa. „Wir haben die Gesamtfähigkeiten<br />

und die Zugänglichkeit<br />

in Bezug auf die Automatisierung an<br />

der industriellen Peripherie berücksichtigt.<br />

Das Ergebnis ist ein umfassendes<br />

IPC-Portfolio mit 75 Modellen,<br />

das die sich wandelnden Anforderungen<br />

der Industrieautomatisierung<br />

erfüllt. Es umfasst eine Vielzahl<br />

von Schnittstellenkombinationen<br />

für einfache Zugänglichkeit<br />

und Edge-Konnektivität von industriellen<br />

Anwendungen.“<br />

Moxa, Inc.<br />

www.moxa.com<br />

Moxa, Inc., ein marktführendes<br />

Unternehmen im Bereich der industriellen<br />

Kommunikation und Vernetzung,<br />

hat Grund zum Feiern:<br />

Die neuen x86-Industriecomputer<br />

(IPCs), die BXP-, DRP- und RKP-<br />

Serien, sind Red Dot Winner <strong>2024</strong> in<br />

der Kategorie Industrial Design. Entwickelt,<br />

um den Großteil der Anforderungen<br />

des Marktes für Industrieautomatisierung<br />

zu erfüllen, sind<br />

die robusten Computer außergewöhnlich<br />

zuverlässig, anpassungsfähig<br />

und langlebig. So werden sie<br />

dem steigenden Bedarf an Datenkonnektivität<br />

und Echtzeitverarbeitung<br />

großer Mengen von Sensor-<br />

und Gerätedaten in der Industrie<br />

gerecht. „DRP, BXP und RKP<br />

meistern mit ihrer Anpassungsfähigkeit<br />

und ihrem nutzungsorientierten<br />

Design die komplexen Anforderungen<br />

der industriellen Automatisierung“,<br />

so die Jury des renommierten<br />

Red Dot Award.<br />

Effektive Kommunikation<br />

Industriecomputer spielen bei der<br />

industriellen Edge eine wichtige<br />

Rolle und ermöglichen eine effektive<br />

Kommunikation zwischen industriellen<br />

Netzwerken und verschiedenen<br />

Komponenten von Automatisierungssystemen.<br />

Sie lassen sich<br />

leicht konfigurieren und flexibel integrieren<br />

und gewährleisten gleichzeitig<br />

eine stabile Datenverbindung für<br />

den Betrieb, was Anlagenbesitzern<br />

und Systemintegratoren das Leben<br />

leichter macht. Die DRP-C100- und<br />

BXP-C100-Serien von Moxa zeichnen<br />

sich vor allem durch ihre hohe<br />

Leistung, Widerstandsfähigkeit<br />

und Ausdauer aus und sind damit<br />

ideal für Batterie-Energiespeichersysteme<br />

(BESS). Diese Systeme<br />

Lange Verfügbarkeit<br />

Mit den IPC-Serien von Moxa ist<br />

es also möglich, die Fähigkeiten der<br />

industriellen Edge-Konnektivität voll<br />

auszuschöpfen. Für alle Serien gibt<br />

Moxa auf die Hardware drei Jahre<br />

Garantie. Darüber hinaus gibt es für<br />

alle Produkte ab 2023 eine Zehn-<br />

Jahre-Langlebigkeitsverpflichtung,<br />

die Verfügbarkeit, Ersatzteile, Reparaturen<br />

und Kundensupport einschließt.<br />

Mit diesen Produkten unterstreicht<br />

Moxa das Bestreben,<br />

außergewöhnliche Produktqualität<br />

zu liefern und einen zuverlässigen,<br />

langfristigen Support für die heutigen<br />

und künftigen Geschäftsanforderungen<br />

der Kunden zu gewährleisten.<br />

Auftraggebende können darüber<br />

hinaus mit dem vereinfachten<br />

Configure to Order Service in nur<br />

wenigen Schritten die beste Lösung<br />

für ihre Anwendungen finden. ◄<br />

28 PC & Industrie 8/<strong>2024</strong>


IPCs/SBCs/Module/Embedded<br />

Leistungsstarke und robuste Lösungen<br />

für anspruchsvolle Umgebungen<br />

Die neuesten Hygrolion Panel-PCs, die Modelle SPC24SE und 24UII, bieten eine perfekte Kombination<br />

aus fortschrittlicher Technologie, Robustheit und Vielseitigkeit.<br />

ICO Innovative Computer GmbH<br />

www.ico.de<br />

Mit ihren 23,8-Zoll-Displays,<br />

kapazitiven Multitouch-Bildschirmen<br />

und einem lüfterlosen Design<br />

sind diese Geräte ideal für verschiedene<br />

industrielle Anwendungen<br />

geeignet, bei denen Zuverlässigkeit<br />

und Benutzerfreundlichkeit im<br />

Vordergrund stehen.<br />

Beide Hygrolion Panel-PCs sind<br />

mit hochwertiger Hardware ausgestattet,<br />

um höchste Leistungsanforderungen<br />

zu erfüllen. Der<br />

SPC24SE wird von einem Intel<br />

Celeron J6412 Prozessor mit<br />

2,0 GHz angetrieben, während der<br />

24UII mit einem leistungsstarken<br />

Intel Core i7-1255U Prozessor mit<br />

4,70 GHz ausgestattet ist.<br />

Beide Modelle verfügen über<br />

8 GB RAM, erweiterbar auf bis zu<br />

32 GB, und eine 128 GB SSD für<br />

schnelle und zuverlässige Datenspeicherung.<br />

Die Geräte bieten<br />

zahlreiche Schnittstellen, darunter<br />

zwei Gigabit LAN-Anschlüsse,<br />

WLAN, USB 2.0, und eine serielle<br />

Schnittstelle, die als RS232<br />

genutzt werden kann. Der Schutzgrad<br />

IP66 gewährleistet, dass die<br />

Geräte vollständig gegen Staub und<br />

starkes Strahlwasser geschützt<br />

sind, was sie besonders widerstandsfähig<br />

in herausfordernden<br />

Umgebungen macht.<br />

Dank ihrer robusten Edelstahlkonstruktion<br />

und dem flachen<br />

True-Flat-Touchscreen-Design<br />

eignen sich die Hygrolion Panel-<br />

PCs hervorragend für den Einsatz<br />

in verschiedenen Industrien. Zu<br />

den möglichen Einsatzgebieten<br />

gehören die Lebens mittel- und<br />

Getränkeindustrie, Verpackungsbetriebe,<br />

Schlachthöfe, die Sanitärindustrie,<br />

die industrielle Automatisierung<br />

sowie Logistik- und<br />

Lagerhausumgebungen. Die<br />

Hygrolion Panel-PCs sind nicht<br />

nur für raue Bedingungen ausgelegt,<br />

sondern bieten auch die<br />

Flexibilität und Anpassungsfähigkeit,<br />

die in modernen industriellen<br />

Anwendungen erforderlich<br />

sind. ◄<br />

Multicoreprozessor für zukünftige Neuentwicklungen<br />

emtrion GmbH<br />

www.emtrion.de<br />

Das DIMM-Argon-Modul ist<br />

jetzt als offizieller Nachfolger des<br />

DIMM-SH7723-Moduls erhältlich.<br />

Der heterogene Multicoreprozessor<br />

STM32MP157 von<br />

STMicroelectronics wird zur Erfüllung<br />

der Anforderungen bisheriger<br />

SH7723-Projekte eingesetzt und<br />

ist eine ideale Wahl für zukünftige<br />

Neuentwicklungen.<br />

Mit seinem 8 GB eMMC­ Speicher<br />

verfügt das Modul über reichlich<br />

Speicherplatz. Das DIMM-Argon<br />

Modul bietet außerdem mit einem<br />

Takt von bis zu 650 MHz und<br />

512 MB RAM Speicher eine bessere<br />

Performance gegenüber seinem<br />

Vorgänger.<br />

Das Modul hat die STM32 MPU<br />

OpenSTLinux-Distribution Software<br />

für den Hauptprozessor und<br />

die STM32CubeMP1-Software für<br />

den Co-Prozessor. Mit den neuesten<br />

Softwareversionen und Yocto-<br />

Support ist eine Langzeitverfügbarkeit<br />

von 10 Jahren gewährleistet.<br />

Die erneute Verwendung dieses<br />

Prozessors zeigt dessen Zukunftsfähigkeit<br />

und beschert der DIMMsowie<br />

Argon-Familie von emtrion<br />

erneut Zuwachs. ◄<br />

PC & Industrie 8/<strong>2024</strong> 29


IPCs/SBCs/Module/Embedded<br />

Industrial Raspberry PI Computer<br />

TX-Team Fanless IS0220: Ein leistungsfähiges und robustes<br />

Embedded System für den industriellen Dauereinsatz<br />

Pünktlich zur wieder vorhandenen<br />

Verfügbarkeit des Raspberry PI<br />

Compute Module 4 (CM4) kommt<br />

der TX-Team Fanless IS0220: Ein<br />

leistungsfähiges und robustes Embedded<br />

System für den industriellen<br />

Dauereinsatz. Basierend auf<br />

dem CM4 fügt es sich perfekt in das<br />

reichhaltige Raspberry PI-Ökosystem<br />

aus Soft- und Hardware ein.<br />

Lüfterlos und staubgeschützt<br />

Wie der Name bereits andeutet<br />

ist der IS0220 lüfterlos und verfügt<br />

über ein staubgeschütztes Vollaluminumgehäuse.<br />

Für eine besondere<br />

Ausfallsicherung ist bereits per Standard<br />

eine redundante Stromversorgung<br />

implementiert: Über Schraubklemmanschlüsse<br />

können zwei beliebige<br />

Spannungsquellen (jeweils im<br />

Bereich 8…28 V DC, mind. 2 A) angeschlossen<br />

werden. Fällt eine Spannungsquelle<br />

aus, schaltet das System<br />

während dem Betrieb die volle<br />

Last auf die verbleibende Quelle um.<br />

TX-Team GmbH<br />

info@tx-team.de<br />

www.tx-team.de<br />

Ohne angepasstes<br />

Betriebssystem-Image<br />

Ein weiteres, wichtiges Feature<br />

ist, dass das System ohne angepasstes<br />

Betriebssystem-Image auskommt:<br />

Die von der Raspberry PI –<br />

Foundation zur Verfügung gestellten<br />

und gepflegten Images laufen<br />

out-of-the-box. Lediglich wenn<br />

zusätzliche Features benötigt werden,<br />

bspw. in Form von Hardwaremodulen<br />

(HATs) muss ggf. eine Initialisierung<br />

vorgenommen werden.<br />

Das gilt auch für die integrierte Real-<br />

Time-Clock (RTC).<br />

Erweiterungsmöglichkeiten<br />

Der IS0200 kann mit jedem CM4<br />

Modul und auch mit CM4-kompatiblen<br />

Modulen bestückt werden. Die<br />

Skalierbarkeit reicht also von 1 GB<br />

DDR4 RAM ohne eMMC und WLAN<br />

bis hin zu 8 GB DDR4 RAM, 32 GB<br />

eMMC und Bluetooth / WLAN6. Darüber<br />

hinaus kann das System über<br />

einen m.2 Slot mit einer „richtigen“<br />

SSD oder einem Erweiterungsmodul<br />

bestückt werden. Darüber hinaus<br />

steht ein µCF Slot für Speicherkarten<br />

und ein SIM-Sockel zur Verfügung.<br />

Für einen einfachen Kartenwechsel<br />

können beide auf Wunsch<br />

von außen zugänglich gemacht werden.<br />

Auch bei der Wahl von HATs<br />

sind dem Anwender praktisch keine<br />

Grenzen gesetzt.<br />

Spezielle Anpassungen<br />

Nahezu alle am Markt vorhandenen<br />

HATs können integriert<br />

werden (PoE, GPIO, CAN-Bus,<br />

RS232/422/485,…). Entsprechende<br />

Anpassungen am Gehäuse für<br />

zusätzliche IOs werden von TX-<br />

Team ohne Zusatzkosten innerhalb<br />

weniger Werktage auf eigenen<br />

CNC-Fräsmaschinen realisiert<br />

– Mindestbestellmenge 1 Stück.<br />

Weitere, Applikationsspezifische<br />

Anpassungen an der Mechanik<br />

und Elektronik sind jederzeit nach<br />

Absprache möglich.<br />

Der IS0220 wird mit allen seinen<br />

Komponenten komplett in Europa<br />

nachhaltig gefertigt – die Lieferketten<br />

sind kurz und unkritisch. Das<br />

System ist bis mindestens 2034<br />

verfügbar.<br />

Features im Überblick:<br />

• voll kompatibel zum<br />

Raspberry-Pi Ökosystem<br />

• bis zu 8 GB RAM<br />

• bis zu 32 GB eMMC<br />

• 2x LAN (optional bis zu 4x LAN)<br />

• WLAN / 4G-5G Option<br />

• 2x HDMI 4k@60Hz<br />

• 40pin HAT connector + m.2 Slot<br />

• RTC<br />

• redundante Stromversorgung<br />

• wide input 8…28 V DC<br />

• temp. range -10…+70 °C<br />

• VESA-/Wand-/Hutschinenmontage<br />

optional<br />

• Langzeitverfügbarkeit<br />

bis mind. 2034 ◄<br />

Modul-Portfolio mit Arm-basierten TI-Prozessoren erweitert<br />

Neue Module, skalierbare Serien, vereinfachter Zugang<br />

Der Technologiedienstleister TQ, einer der<br />

führenden Embedded-Computing-Spezialisten,<br />

gab anlässlich der embedded world <strong>2024</strong> einen<br />

Überblick über seine Modulserien mit Texas<br />

Instruments Arm-basierten Prozessoren und<br />

einen Ausblick auf zukünftige Projekte.<br />

TQ-Group<br />

www.tq-group.com<br />

„Bei unseren Arm-basierten Prozessormodul-Familien<br />

achten wir besonders auf die<br />

Skalierbarkeit. Das gilt nicht nur für die Verarbeitungsgeschwindigkeit<br />

und den Stromverbrauch,<br />

sondern auch für die Funktionalität“,<br />

erklärt Andreas Willig, Produktmanager bei der<br />

TQ-Group. „Unsere kommenden TQMa67xx-<br />

Module, die auf den AM62-, AM64- und AM65-<br />

Prozessoren von TI basieren, bieten beispielsweise<br />

Signalverarbeitungs-, Bildverarbeitungsund<br />

Edge-AI-Funktionen, die unser Modulportfolio<br />

erweitern und neue Anwendungsbereiche<br />

erschließen.<br />

30 PC & Industrie 8/<strong>2024</strong>


IPCs/SBCs/Module/Embedded<br />

Industrie-PC mit EN 50155 Zertifizierung<br />

und 5G Konnektivität<br />

Kompakter skalierbarer Industrie-PC für Rolling-Stock und andere raue Umgebungen mit WiFi, 5G/LTE, UMTS,<br />

GSM, Bluetooth und GNSS-Funktionalität<br />

Kontron, ein weltweit führender<br />

Anbieter von IoT/Embedded Computer<br />

Technology (ECT), präsentiert<br />

die neue KBox R-101, eine<br />

Steuerungs- und Kommunikationsplattform<br />

im Box-PC-Format für<br />

anspruchsvolle Aufgaben im Bahnumfeld<br />

sowie anderen rauen Umgebungen.<br />

Kontrons neuer kompakter<br />

High-End Industrie-PC basiert auf<br />

einem wartungsfreien, lüfterlosen,<br />

passiv gekühlten und IP54-konformen<br />

Systemkonzept. Das System<br />

sowie alle externen Schnittstellen<br />

sind speziell für die Anwendung<br />

innerhalb der Bahn oder in anderen<br />

öffentlichen Verkehrsmitteln sowie<br />

rauen Industrieumgebungen geeignet<br />

und daher EN 50155-konform<br />

konzipiert.<br />

Kontron Europe GmbH<br />

www.kontron.de<br />

Leistungsstark<br />

mit viel Speicher<br />

Die Basis des Systems bilden Intel<br />

Core i7-1185GRE oder i5-1145GRE<br />

Prozessoren der 11. Generation<br />

(KBox R-101-TGL) bzw. Intel Atom<br />

Prozessoren x6425RE oder x6212RE<br />

(KBox R-101-EKL) zusammen mit<br />

einem Speicherausbau von max.<br />

32 GB. Mit der KBox R-101 können<br />

ein Funkmodul für WiFi und Bluetooth<br />

zusammen mit einem Modul für<br />

5G/LTE, GSM, LPWA sowie GNSS<br />

betrieben und damit die Basis für<br />

intelligente Anwendungsfälle sowohl<br />

für Passagiere als auch Betreiber<br />

geschaffen werden, so z. B. Internet-On-Board,<br />

Entertainment,<br />

Passenger Counting, Predictive<br />

Maintenance oder auch Zugpositionierung<br />

in Echtzeit via GNSS.<br />

Schnittstellen<br />

Frontseitig verfügt die KBox R-101<br />

über drei Gigabit Ethernet-Schnittstellen<br />

M12 x-codiert, zwei isolierte<br />

serielle I/Os - 1x RS232 und<br />

1x RS422/485 - sowie eine USB-<br />

C-Schnittstelle. Zusätzlich stehen<br />

sechs Ausbrüche für Antennenanschlüsse<br />

(SMA, QMA) sowie<br />

acht LEDs, die applikationsspezifisch<br />

verwendet werden können,<br />

und eine Power-LED zur Verfügung.<br />

Die USB-C-Service-Schnittstelle<br />

ermöglicht dem Operator, über nur<br />

eine Leitung eine DisplayPort- und<br />

eine USB 3.1-basierte Verbindung<br />

sowie die Stromversorgung mit bis<br />

zu 10 W für z. B. Touchpanels zu<br />

realisieren; dies erleichtert sowohl<br />

die Inbetriebnahme wie auch Maintenance<br />

und Debugging.<br />

System-Rückseite<br />

Auf der System-Rückseite hinter<br />

der IP54-geschützten Ab deckung<br />

befinden sich zusätzlich zwei<br />

USB 2.0-Ports, eine DisplayPortund<br />

eine CFexpress-Schnittstelle,<br />

sowie zwei Micro-SIM Sockel. Das<br />

integrierte 60 W Weitbereichsnetzteil<br />

unterstützt Nominalspannungen<br />

von 24 bis 110 V DC, darüber hinaus<br />

bietet es eine Hold-Up Time nach<br />

EN50155 Klasse S2 und einen steuerbaren<br />

Ignition Input. Das System<br />

ist für den Betrieb im erweiterten<br />

Temperaturbereich zwischen<br />

-40 °C und +70 °C (+85 °C für maximal<br />

10 Minuten) ausgelegt und verzichtet<br />

dabei komplett auf bewegliche<br />

Teile.<br />

Je nach Bedarf lässt sich die KBox<br />

R-101 um weitere Schnittstellen und<br />

On-Board-Module erweitern, was<br />

die Investitionssicherheit erhöht,<br />

da auch zukünftige Performanceund<br />

Schnittstellenerweiterungen<br />

gewährleistet sind. ◄<br />

Proprietäres Pinout<br />

Um Anwendern das volle Potenzial der<br />

AM67xx-Prozessoren von Texas Instruments<br />

zur Verfügung zu stellen, plant TQ ein proprietäres<br />

Pinout. So können alle Interfaces<br />

der CPU nutzbar gemacht werden. Dazu<br />

zählen unter anderem der Deep Learning<br />

Accelerator, PCIe Gen 3, GPU, vier CAN-<br />

Controller und ein 2-Port-Ethernet-Switch.<br />

„Um die Skalierbarkeit nicht nur zwischen<br />

den Modulserien zu gewährleisten, sind auch<br />

innerhalb der TQMa67xx-Modulserie drei<br />

unterschiedliche Varianten des AM67-Prozessors<br />

vorgesehen. Damit bieten wir den<br />

Entwicklern die Freiheit eine Bedarfsanpassung<br />

mit minimalem Aufwand auch während<br />

der Projektlaufzeit durchzuführen“, betont<br />

Andreas Willig.<br />

Stecken oder einlöten<br />

Einen weiteren Freiheitsgrad bietet TQ mit der<br />

Wahl zwischen Steckmodulen und funktionsgleichen<br />

Einlötmodulen. Ein aktuelles Beispiel<br />

dafür sind das Steckmodul TQMa62xx und das<br />

einlötbare LGA-Modul TQMa62xxL: Sie basieren<br />

nicht nur auf den gleichen AM62xx-Bausteinen<br />

von TI, sondern können mit STKa62xx auch<br />

dasselbe Evaluationskit nutzen. Die Module<br />

eignen sich hervorragend für Anwendungen,<br />

die erweiterte Rechenleistung und eine skalierbare<br />

Grafikperformance benötigen. Sie<br />

empfehlen sich auch als Upgrade-Lösung für<br />

AM335x-Designs.<br />

Grenzen überwinden<br />

„Mit den Pin-kompatiblen Modulen TQMa243xL<br />

und TQMa64xxL überwinden wir die Grenze<br />

zwischen Mikrocontroller und -prozessor. Mit<br />

dieser Plattform kann vom Sensor bis zum<br />

Steuergerät ein sehr weites Einsatzspektrum<br />

abgedeckt werden. Und auch hier haben die<br />

Entwickler die Freiheit, problemlos die Performance<br />

an das sich weiter entwickelnde Projekt<br />

anzupassen“, erläutert Andreas Willig. „Diese<br />

Vorteile sind TI nicht unbekannt – unsere Module<br />

werden bei TIs Demonstrator für ein Predictive-<br />

Maintenance-System verwendet, das auf den<br />

Referenzdesigns TIDA-010261, TIDA-010262<br />

und TIDA-010249 basiert.“ So nutzt das Edge<br />

Processing Board zur Sensorauswertung den<br />

TQMa243xL und das Gateway Carrier Board<br />

den TQMa64xxL. Das Gateway Carrier Board<br />

ist zugleich TIs Referenz-Design für eine 4-Port<br />

Single-Pair-Ethernet (SPE) Lösung mit Power<br />

over Data Line (PoDL). ◄<br />

PC & Industrie 8/<strong>2024</strong> 31


IPCs/SBCs/Module/Embedded<br />

Panel-PCs jetzt auch mit Windows 11 IoT<br />

Enterprise <strong>2024</strong> LTSC<br />

Seit 1. Juni <strong>2024</strong> ist das neueste Windows IoT-Betriebssystem für SRLine Panel-PCs verfügbar.<br />

Unterschiede<br />

Die LTSC-Version Stand 24H2 unterscheidet<br />

sich von anderen Versionen durch den Wegfall<br />

des Microsoft Stores sowie von OneDrive und<br />

Cortana. Bereitgestellte Sicherheitsupdates<br />

können vom Gerätehersteller gesteuert werden<br />

und müssen nicht installiert werden. Außerdem<br />

ist eine lange Produktverfügbarkeit von 10 bis<br />

15 Jahren gewährleistet.<br />

Die SR System-Elektronik GmbH gibt die Verfügbarkeit<br />

von Windows 11 IoT Enterprise <strong>2024</strong><br />

LTSC (Long Term Service Channel) bekannt.<br />

Angelehnt an Windows 11 Pro ist nun auch die<br />

Version für IoT Panel-PCs auf aktuellem Stand.<br />

SR SYSTEM-ELEKTRONIK GmbH<br />

www.sr-line.com<br />

Windows 11 IoT bietet neben den bekannten<br />

Merkmalen von Windows 10 IoT zusätzliche<br />

Funktionen für eine stabile, sichere und zukunftweisende<br />

Lösung für Industrie-PC an.<br />

Hauptmerkmale<br />

der neuesten Auflage des Betriebssystems<br />

sind erweiterte Sicherheit gegen Bedrohungen<br />

und Angriffe mit System-Guard und Windows<br />

Security App sowie umfassende Verwaltungsfunktionen<br />

zur Steuerung und Überwachung der<br />

IoT-Infrastruktur durch Windows Sandbox und<br />

Microsoft Defender Application Guard.<br />

Robust für den 24/7-Dauerbetrieb<br />

SRLine Panel-PCs mit Windows 11 IoT sind<br />

für den 24/7-Dauerbetrieb geeignet, industrietauglich<br />

und robust. Sie sind darauf ausgelegt,<br />

den anspruchsvollsten industriellen Umgebungen<br />

standzuhalten und bieten gleichzeitig zuverlässige<br />

Leistung auch unter extremen Bedingungen<br />

wie Papierstaub, ölhaltige Umgebung.<br />

Anpassung<br />

Mit Windows 11 IoT wird eine Anpassung an<br />

spezifische Hardware- und Anwendungsanforderungen<br />

ermöglicht. Dank nahtloser Integration in<br />

vorhandene Windows-Ökosysteme ist die Kompatibilität<br />

mit anderen Windows-Anwendungen<br />

und -Diensten sichergestellt. Das Betriebssystem<br />

ist skalierbar für eine breite Palette von Geräten<br />

und Hardware von Embedded Systemen.<br />

SRLine Panel-PCs sind ab sofort mit Windows<br />

11 IoT Enterprise <strong>2024</strong> LTSC in den Ausbaustufen<br />

Entry, Value und High-End (abhängig<br />

vom jeweils verwendeten Prozessor) verfügbar.<br />

◄<br />

Nächste Generation der Hardware-Plattform<br />

auf Raspberry Pi Basis für die Energiebranche<br />

Intelligentes Energiemanagement mit der Hardware-Plattform<br />

RevPi Flat S Kunbus<br />

Kunbus präsentiert den RevPi<br />

Flat S, eine open-source Hardware-<br />

Plattform der neuesten Generation,<br />

die auf dem leistungsstarken<br />

Raspberry Pi Compute Module 4S<br />

basiert. Als Nachfolger des RevPi<br />

Flat bietet der RevPi Flat S eine<br />

verbesserte Performance sowie<br />

eine Vielzahl an Schnittstellen.<br />

Das frei programmierbare Hutschienenmodul<br />

wurde speziell<br />

für die Energiebranche entwickelt<br />

und ermöglicht innovative, kosteneffiziente<br />

und flexibel anpassbare<br />

Einsatzmöglichkeiten.<br />

Kompakt und flach<br />

Der RevPi Flat S zeichnet sich<br />

durch seine kompakte, flache Bauweise,<br />

die perfekt in Unterverteilungsschränke<br />

passt, und herausragende<br />

Konnektivität aus. Es stehen<br />

vier RJ45 10/100 Ethernet-<br />

Anschlüsse zur Verfügung. Die<br />

LAN0-Schnittstelle bietet eine<br />

einzelne Ethernet-Verbindung<br />

an, während LAN1 als 3-fache<br />

Ethernet-Verbindung konfiguriert<br />

werden kann, entweder geswitcht<br />

oder einzeln über die Distributed<br />

Switch Architecture (DAS). Ein<br />

neuer Micro-USB-Anschluss ermöglicht<br />

einfaches Flashen. Zudem<br />

sind zwei RS485- und zwei USB<br />

2.0-Schnittstellen sowie je ein<br />

analoger Eingang und ein digitaler<br />

32 PC & Industrie 8/<strong>2024</strong>


Panel-PCs für anspruchsvolle<br />

industrielle Anwendungen<br />

Die ersten Siemens Certified Industrial Edge Panel-PCs bei ICO<br />

IPCs/SBCs/Module/Embedded<br />

Die ICO Innovative Computer GmbH führt<br />

stolz die ersten Siemens Certified Industrial<br />

Edge Panels in ihr Produktportfolio ein: den<br />

15,6“ Panelmaster 1691 und den 21,5“ Panelmaster<br />

2191. Diese wegweisenden Lösungen<br />

setzen einen neuen Standard in der industriellen<br />

Automatisierung, indem sie die bewährte<br />

Technologieplattform Siemens Industrial Edge<br />

in kostengünstigen Panel-PCs direkt auf den<br />

Shopfloor bringen.<br />

Robust mit vielen Schnittstellen<br />

Die Panelmaster-PCs sind die ersten ihrer<br />

Art, die von Siemens als Certified Industrial<br />

Edge Devices ausgezeichnet wurden. Sie bieten<br />

robuste Hardware und eine Vielzahl von<br />

Schnittstellen, um den Anforderungen industrieller<br />

Umgebungen gerecht zu werden. Mit<br />

ihrem lüfterlosen Design, kapazitivem Multitouch-Screen,<br />

Intel Celeron Prozessor und bis<br />

zu 32 GB RAM garantieren diese Panel-PCs<br />

eine zuverlässige Leistung für anspruchsvolle<br />

industrielle Anwendungen. Zudem bieten sie<br />

maximale Flexibilität beim Betriebssystem, sei<br />

es Siemens IED-OS, Windows 11 oder Linux.<br />

ICO Innovative Computer GmbH<br />

www.ico.de<br />

Nahtlose Integration<br />

Dank der Siemens Industrial Edge Runtime<br />

ermöglichen die Panelmaster 1691 und 2191 eine<br />

nahtlose Integration in die Siemens Industrial<br />

Edge Technologieplattform. Diese Plattform<br />

erleichtert die Integration von Datenquellen<br />

aus verschiedenen IT- und OT-Bereichen und<br />

ermöglicht eine zentrale Datenverwaltung über<br />

Maschinen, Linien und Standorte hinweg. Unternehmen<br />

profitieren von vereinfachter Bereitstellung<br />

und Aktualisierung von Apps sowie<br />

umfassenden Analysemöglichkeiten zur Optimierung<br />

der Produktionsleistung.<br />

Die Siemens Certified Edge Panels sind<br />

speziell für Visualisierungs- und SCADA-<br />

Anwendungen optimiert und bilden die<br />

Grundlage für Unternehmen, die ihre Maschinen-<br />

und Anlagen daten nutzen möchten,<br />

um Produktions prozesse zu optimieren,<br />

die Anlagen verfügbarkeit zu er höhen und<br />

gleichzeitig Kosten zu senken.<br />

Plattformübergreifende<br />

Visualisierungssoftware<br />

Ein weiteres Highlight der Panelmaster-PCs<br />

ist die inkludierte iFace-Designer Software.<br />

Diese plattformübergreifende Visualisierungssoftware<br />

ermöglicht die Entwicklung und Ausführung<br />

von Programmen sowohl auf HMIs als<br />

auch auf Industrie-Panel-PCs. Mit einer benutzerfreundlichen<br />

Oberfläche und einem objektorientierten<br />

Design erleichtert iFace-Designer<br />

die Entwicklung von Projekten und die Verbindung<br />

mit verschiedenen Geräten wie PLCs,<br />

Invertern und Sensoren durch ein Tag-System.<br />

Hiermit können maßgeschneiderte Benutzeroberflächen<br />

ohne zusätzliche Kosten und mit<br />

geringem Aufwand gestaltet werden. ◄<br />

sowie analoger Ausgang integriert.<br />

Ein TPM (Trusted Platform Module)<br />

sorgt für umfassende Sicherheitsfunktionen,<br />

einschließlich Datenschutz,<br />

sicherer Speichervorgänge<br />

und Schutz vor externen Angriffen.<br />

Verbesserte Performance<br />

und Speicherkapazität<br />

Angetrieben von einem Broadcom<br />

BCM2711 Quad-Core-Prozessor<br />

Arm Cortex-A72 mit 1,5 GHz Taktfrequenz<br />

und ausgestattet mit 1 GB<br />

RAM sowie 32 GB internem Flash-<br />

Speicher, bietet der RevPi Flat S eine<br />

erheblich verbesserte Performance<br />

und Speicherkapazität. Zudem ist<br />

das Modul mit einer SMA-Buchse<br />

für WLAN ausgestattet.<br />

Der neue RevPi Flat S verfügt über<br />

eine externe USB-OTG-Schnittstelle,<br />

die eine unkomplizierte Installation<br />

eines Betriebssystem-Images ermöglicht.<br />

Werksseitig ist eine angepasste<br />

Version des Raspberry Pi OS mit<br />

Real-Time Patch und vollen Root-<br />

Rechten vorinstalliert, wodurch maximale<br />

Gestaltungsfreiheit gewährleistet<br />

ist.<br />

Individuelle Funktionen lassen sich<br />

auf einfache Weise programmieren,<br />

was die Umsetzung verschiedenster<br />

Projekte ermöglicht, wie zum Beispiel<br />

die Etablierung eines modernen,<br />

dezentralen Energiemanagements<br />

oder die Optimierung bestehender<br />

Prozesse.<br />

Fazit<br />

Der RevPi Flat S ist besonders für<br />

Hersteller von Softwarelösungen in<br />

der Energiebranche interessant, die<br />

eine offene, performante Linux-Plattform<br />

suchen. Er bietet neue, kosteneffiziente<br />

und flexibel anpassbare<br />

Einsatzmöglichkeiten, sei es in der<br />

Regelung und Überwachung von<br />

Photovoltaikanlagen oder im Lastmanagement<br />

für Ladesäulen.<br />

Technische Unterstützung und<br />

persönlicher Service bei der Projektumsetzung<br />

sind für KUNBUS<br />

selbstverständlich.<br />

KUNBUS GmbH<br />

info@kunbus.com<br />

www.kunbus.com<br />

PC & Industrie 8/<strong>2024</strong> 33


IPCs/SBCs/Module/Embedded<br />

Robuster Embedded-PC<br />

für anspruchsvolle Umgebungen<br />

Der Systemintegrator und Value-<br />

Added­ Distributor Bressner Technology<br />

erweitert sein Portfolio um den<br />

BOXER-6617-ADN von AAEON.<br />

Bressner Technology GmbH<br />

info@bressner.de<br />

www.bressner.de<br />

Der BOXER-6617-ADN ist<br />

ein robuster, effizienter industrieller<br />

Embedded-PC mit Intel<br />

Core i3-N305, Intel Atom x7211E<br />

und Intel Prozessoren der N-Serie<br />

(ehemals Alder Lake-N). Er nutzt bis<br />

zu 8 Kerne und 8 Threads Rechenleistung<br />

mit dem extrem effizienten<br />

15-W­ Prozessor.<br />

Ausgestattet mit bis zu 32 GB<br />

SODIMM-basierter DDR5-<br />

Hochgeschwindigkeits speicher,<br />

richtet sich die E/A-Schnittstelle<br />

des PCs an Anwendungen, die eine<br />

schnelle Kommunikation mit externen<br />

Geräten erfordern, wie z. B.<br />

AMR, Smart City und CNC-Gerätelösungen.<br />

Der BOXER-6617-ADN<br />

bietet sechs DB-9-Anschlüsse mit<br />

RS-232/422/485-Funktionalität sowie<br />

duale 2.5GbE-LAN, duale HDMI und<br />

einen 10-poligen Terminalblock für<br />

die Konnektivität und Kommunikationsprotokolle<br />

von Peripheriegeräten,<br />

was ihn besonders als industrielle<br />

Maschinensteuerung geeignet<br />

macht.<br />

Neben seinen flexiblen Speicherund<br />

kabel gebundenen Konnektivitätsoptionen<br />

ist die Hardware des<br />

BOXER-6617-ADN für den widrigen<br />

industriellen Einsatz ausgelegt.<br />

Das lüfterlose Gehäuse des<br />

Rechners ermöglicht den Betrieb<br />

in einem Temperaturbereich von<br />

-20 °C bis 70 °C. Das System verfügt<br />

zudem über einen weiten DC-<br />

Eingangsbereich von 9 V bis 36 V<br />

mit Schaltungsschutz und ist so konzipiert,<br />

dass es hohen Vibrationen<br />

und Erschütterungen standhält.<br />

Durch die Nutzung von SSDbasiertem<br />

Speicher über eine<br />

2,5“ SATA-HDD und einen M.2<br />

2280 M-Key-Steckplatz bietet der<br />

BOXER-6617-ADN mehr Flexibilität<br />

für speicherintensive Anwendungen.<br />

Darüber hinaus unterstützen M.2 E-<br />

und B-Key-Steckplätze 5G-, Wi-Fiund<br />

LTE-Konnektivität für Edge-to-<br />

Cloud-Datenaustausch und drahtlose<br />

Kommunikation mit industriellen<br />

Maschinen. ◄<br />

EPIC Mainboard mit Standard PCIe Erweiterungsanschluss<br />

Mit dem NANO-EHL bietet ICP Deutschland<br />

einen EPIC Single Board Computer, der mit<br />

einem Standard PCI Express Erweiterungsslot<br />

und mit einer Kühlschale für einfache Montage<br />

ausgestattet ist.<br />

Der Intel Celeron J6412 Prozessor mit vier<br />

Prozessorkernen, einem Grundtakt von 2,0 GHz<br />

und einer Turbo Frequenz von 2,6 GHz stellt<br />

ausreichend Leistung für den täglichen Rechenbedarf<br />

bereit. Zudem sind 8 GB DDR4 onboard<br />

Arbeitsspeicher mit 3200 MHz in der Standardausführung<br />

verbaut. Optional ist eine Version<br />

mit 16 GB lieferbar.<br />

Der NANO-EHL bietet drei unabhängige Displayanschlüsse,<br />

einen HDMI, einen DisplayPort<br />

mit 4k Auflösung und einen iDPM-Anschluss.<br />

Der iDPM Anschluss bietet über optionale Adaptermodule<br />

eDP, LVDS oder VGA Anschlussmöglichkeiten.<br />

Ferner stehen als Erweiterungsmöglichkeit,<br />

ein PCIe x4-Steckplatz, ein M.2 B<br />

Key-Steckplatz und einen M.2 A Key-Steckplatz<br />

bereit. Zwei 2.5GbE LAN-Anschlüsse mit Intel<br />

I225V-Controller, SATA (6Gb/s), iSATA, zwei USB<br />

3.2 Gen2, vier RS-232, zwei RS232/422/485<br />

und vier USB 2.0 Ports runden das Schnittstellenangebot<br />

ab. Das NANO-EHL kann mit<br />

einer Eingangsspannung von 12 VDC betrieben<br />

und in einer Umgebungstemperatur von<br />

0 °C bis 60 °C eingesetzt werden.<br />

Spezifikationen<br />

• EPIC Single Board Computer<br />

• Intel Celeron J6412<br />

• 8 GB oder 16 GB LPDDR<br />

• 4x 3200 MHz onboard RAM<br />

• HDMI, Display Port, iDPM<br />

Grafikanschlüsse<br />

• SATA, 2.5GbE, USB 3.2, RS-232,<br />

RS232/422/485<br />

• M.2 und PCIex4 Erweiterung<br />

Anwendungsbereiche/Applikationen<br />

• Automation<br />

• Steuerung<br />

• Panel-PC und Embedded Systeme<br />

• Automaten<br />

• Industrie-PC-Systeme<br />

ICP Deutschland GmbH<br />

www.icp-deutschland.de<br />

34 PC & Industrie 8/<strong>2024</strong>


Bordbegleiter aller Daten<br />

Steckverbinder in Bordnetz-Architekturen<br />

Komponenten/Stromversorgung<br />

Bild 1: Stufenweise Veränderung der E/E-Architektur<br />

Moderne Bordnetze im Automobil wandeln<br />

sich, insbesondere aufgrund der Anforderungen<br />

durch E-Mobilität, autonomes Fahren und 4K-HD-<br />

Infotainment. Board-to-Board-Steckverbinder<br />

übernehmen mit speziellen Eigenschaften eine<br />

Schlüsselrolle bei der Bewältigung dieses Wandels,<br />

damit hohe Datenübertragungsraten bei<br />

kurzen Latenzzeiten gewährleistet sind.<br />

Bekanntlich ist das Bordnetz eines Fahrzeugs<br />

ein komplexes Netzwerk aus elektrischen Verbindungen,<br />

das alle elektrischen und elektronischen<br />

Komponenten miteinander verknüpft.<br />

Dazu gehören Steuergeräte, Sensoren, Aktuatoren,<br />

Beleuchtungssysteme, Infotainment und<br />

auch Steckverbinder.<br />

Neue Anforderungen<br />

Die heutigen drei großen Trends in der Automobilindustrie<br />

– das automatisierte, das elektrische<br />

und das vernetzte Fahren – benötigen eine<br />

grundlegende Änderung der momentanen elektrisch-elektronischen<br />

(E/E-)Architektur (Bild 1).<br />

Denn die Bordnetzarchitekturen sind im Wandel<br />

von einer klassischen, dezentralen Struktur<br />

bestehend aus bis zu 100 Steuer geräten hin zu<br />

einer Domänen-Architektur, in der Steuer geräte<br />

in Funktionsbereiche zusammengefasst sind.<br />

Jede Domäne hat einen koordinierenden High<br />

Performance Computer (HPC), so dass der<br />

Verdrahtungs- und Installationsaufwand sowie<br />

Kosten und Gewicht reduziert sind. Neu ist die<br />

Zonenarchitektur im Fahrzeug, in der Funktionen<br />

in einem lokalen Zonen-Controller gebündelt<br />

sind, weshalb die Anzahl der Steuergeräte und<br />

sich der Aufwand in der Verkabelung reduziert.<br />

Autor:<br />

Dominik Dotzer<br />

Produktmanager<br />

ept GmbH<br />

www.ept.de<br />

Steckverbinder in der<br />

Systemarchitektur von Bordnetzen<br />

Solche Strukturwandel verändert auch die<br />

Herausforderungen an einen Board-to-Board-<br />

Steckverbinder, der diese Architekturen mitträgt<br />

und umsetzt. Die Aufgabe, nun deutlich größere<br />

Datenströme zu übertragen und diese im noch<br />

leistungsfähigeren Steuergerät zu einem Gesamtbild<br />

zu verarbeiten, verändert die Leistungsfaktoren<br />

des Steckverbinders deutlich.<br />

Übertragungstechnologien<br />

mit hoher Bandbreite<br />

Mit in der Verantwortung einer Datenübertragung<br />

stehen auch die verschiedenen Übertragungstechnologien,<br />

die die Bandbreite gewährleisten<br />

müssen. Dazu zählen …<br />

• LIN (Local Interconnect Network) als sehr günstige<br />

Technologie für nicht-sicherheits relevante<br />

und nicht-zeitkritische Anwendungen wie Türschlösser,<br />

Lichter oder Klima anlage<br />

• CAN (Controller Area Network) als meistgenutzte<br />

Übertragungstechnologie zur Steuerung<br />

des Motors, des Getriebes, des Anlassers<br />

oder für Batteriemanagementsysteme<br />

• FlexRay mit einer verdrillten Doppelleitung zur<br />

Datenübertragung für zeit- und/oder sicherheitskritische<br />

Anwendungen wie Lenkung<br />

oder Bremsen<br />

• MOST (Media Oriented System Transport)<br />

als Glasfaserkabel für Multimedia- und Infotainmentsysteme<br />

• Automotive Single Pair Ethernet (SPE) als<br />

relativ neue Technologie, die aufgrund der<br />

Bandbreiten-Kapazität zunehmend in der<br />

Akzeptanz steigt<br />

• SerDes (Serializer/Deserializer) für hohe Datenübertragungen<br />

ideal für Kameras oder Displays<br />

Automotive Ethernet<br />

Es liegt im Interesse der Automobilindustrie,<br />

möglichst wenig verschiedene Übertragungstechnologien<br />

zu verwenden, um die Komplexität<br />

in der Verdrahtung niedrig zu halten. In diesem<br />

Sinne spielt Automotive Ethernet eine<br />

größere Rolle, wobei auch auf CAN (CAN FD<br />

und CAN XL) sowie LIN und SerDes gesetzt<br />

wird. Zentrale Anforderungen an Board-to-<br />

Board Steckverbinder lassen sich daraus ableiten,<br />

wobei auch die Norm LV214 Aufschlüsse<br />

zu den Eigenschaften offenbart.<br />

Highspeed, EMV-Schutz sowie<br />

Robustheit und Miniaturisierung<br />

Aufgrund der Sensoren-Entwicklung und der<br />

vorgestellten E/E-Architektur tendieren die zu<br />

übertragenden Datenmengen immer mehr zu<br />

Highspeed, die hauptsächlich von der Steuerung<br />

der Impedanz des Steckverbinders abhängt.<br />

Schwankt diese, so kommt es zu Resonanzen,<br />

die wiederum in Verlusten in der Signalübertragung<br />

resultieren. Dabei stellt ein Steckverbinder<br />

aufgrund seiner Geometrie immer ein potentielles<br />

Risiko für Impedanzschwankungen dar,<br />

die unter anderem durch Material- oder Geometrieveränderungen<br />

hervorgerufen werden.<br />

Impedanz und Isolierung<br />

Denn die Impedanz wird von induktiven und<br />

kapazitiven Eigenschaften bestimmt, welche<br />

abhängig von Größe, Anordnung und Design<br />

des Pins sind. Dabei wirken sich vor allem<br />

Querschnittsveränderungen negativ aus, weshalb<br />

diese so weit wie möglich minimiert werden<br />

müssen. Des Weiteren können auch Dielektrika<br />

(elektrisch schwach- oder nichtleitende<br />

Substanzen) in der Nähe des Signalpfads negative<br />

Auswirkungen haben, weshalb die Auswahl<br />

des richtigen Isolierkörpermaterials ebenso wichtig<br />

ist. Darüber hinaus gibt es auch Beeinflussungen<br />

durch Kopplungsverluste, den Verlusten<br />

am Kontaktpunkt von Messer und Feder. Zuletzt<br />

können Impedanzschwankungen durch überstehende<br />

Leitungselemente, die als Antenne wirken,<br />

hervorgerufen werden. All diese Effekte<br />

werden als Insertion Loss (Verhältnis von ausgehendem<br />

zu eingehendem Signal) zusammengefasst,<br />

auch Einfügedämpfung genannt. Ergänzend<br />

dazu gibt es noch den Return Loss (Rückflussdämpfung),<br />

der den Anteil des zurückgeworfenen<br />

am zu übertragenden Signal beschreibt.<br />

PC & Industrie 8/<strong>2024</strong> 35


Komponenten/Stromversorgung<br />

Bild 2: Vergleich eines geschirmten (links) und eines ungeschirmten Steckverbinders (rechts)<br />

EMV-Schutz<br />

Bezüglich einer fortschreitenden Miniaturisierung<br />

der Baugruppen kommt dem EMV-Schutz<br />

eine besondere Rolle zu: Denn die hierbei auftretenden<br />

hochfrequenten Signale sind besonders<br />

anfällig für eine Störung durch ungewollte<br />

elektromagnetische Effekte. Schon kleinste Störungen<br />

reichen für eine weitreichende Verfälschung<br />

der Datenübertragung, inkorrekte Messsignale<br />

der Sensoren und unpassende Steuerbefehle<br />

– ein für die Sicherheit absolut unzulässiges<br />

Szenario.<br />

Ein geschirmter Steckverbinder hilft, denn<br />

in einer Baugruppe wirkt ein Steckverbinder<br />

immer als Störsenke als auch als Störquelle.<br />

Auch lässt sich das Bauteil durch andere Komponenten<br />

stören, wirkt auch selbst elektromagnetisch<br />

auf umliegende Bauteile. Eine Schirmung<br />

reduziert hier beide Effekte etwa um den<br />

Faktor 100 bis 200 (Bild 2).<br />

Stichwort Robustheit<br />

Schock und Vibration gefährden die Stabilität<br />

der Datenübertragung ebenso wie chemische<br />

und thermische Umwelteinflüsse durch<br />

Extremtemperaturen, starke Temperaturschwankungen,<br />

Schadgas, Feuchtigkeit und Schmutz.<br />

Die Kontaktoberfläche bestimmt maßgeblich<br />

die Lebensdauer des Steckverbinders, denn im<br />

Betrieb treten Mikrobewegungen zwischen den<br />

beiden Teilen des Steckverbinders auf, die auf<br />

Bild 4: Das genderneutrale Kontaktsystem des<br />

Zero8-Steckverbinders<br />

Dauer zu einem Oberflächenabrieb und so zu<br />

einem erhöhten Übergangswiderstand und folglich<br />

einer ineffektiveren Signalübertragung führen.<br />

Eine hochwertige und haltbare Kontaktbeschichtung<br />

hilft, diesen Oberflächenabrieb auf<br />

ein Minimum zu reduzieren.<br />

Doppelseitige Federleiste<br />

Beim Kontaktsystem leistet eine doppelseitige<br />

Federleiste (Bild 3) gute Dienste, denn zu<br />

jedem Zeitpunkt ist unabhängig von äußeren<br />

Einflüssen immer ein Kontaktpunkt garantiert.<br />

Noch robuster wird es mit einem „genderneutralen“<br />

Kontaktsystem (Bild 4) , denn die Kontakte<br />

verschränken sich beim Stecken ineinander<br />

und sorgen so für eine maximale Kontaktsicherheit.<br />

Kein vulnerabler Kontaktbereich<br />

Bei einteiligen Steckverbindern verzichtet<br />

man auf einen vulnerablen Kontaktbereich,<br />

woraus eine höchste Widerstandsfähigkeit<br />

gegen äußere Einflüsse entsteht. Per Einpresstechnik<br />

erfolgt der Anschluss, bei dem ein Einpressstift<br />

in ein durchkontaktiertes Loch in der<br />

Leitplatte gepresst wird, wobei es zu Kaltverschweißungen<br />

zwischen der Kupferhülse und<br />

der Einpresszone kommt. So entsteht eine gasdichte,<br />

vergießbare Verbindung mit der Leiterplatte,<br />

die eine zehnmal bessere Ausfallrate als<br />

automatisiert gelötete Steckverbinder bietet.<br />

Immer kleinere Steckverbinder<br />

Bei begrenzten Bauraum im Automobil herrscht<br />

Enge für Sensoren und Steuergeräte, was wiederum<br />

für die Steckverbinder bedeutet, bei<br />

gleicher oder gar höherer Leistung die Maße<br />

noch mehr zu reduzieren. Ideal für die Surface-<br />

Mount-Technologie (SMT), denn sie ermöglicht<br />

im Gegensatz zur Einpresstechnik ein deutlich<br />

kleineres Raster sowie eine beidseitige Bestückung<br />

der Leiterplatte.<br />

Die Tendenz, in den Baugruppen immer mehr<br />

und immer kleinere Steckverbinder zu verbauen,<br />

hat zur Konsequenz, dass die Toleranzketten<br />

länger werden und die Steckverbinder sowohl<br />

bei der Montage als auch im Betrieb immer größere<br />

Toleranzen ausgleichen müssen. Hierfür<br />

Bild 3: Doppelseitiger Federkontakt ohne (links)<br />

und mit Schockeinwirkung (rechts)<br />

gibt es bereits Steckverbinder, die noch besser<br />

Schocks und Vibrationen absorbieren können.<br />

Bild 5 zeigt einen alten DIN-Stecker der<br />

Reihe D im Raster 5,08 mm und darunter den<br />

neuen Zero8 im Raster 0,8 mm.<br />

In der Praxis umgesetzt…<br />

… bietet ept drei passende Produktfamilien an,<br />

die für die Bordnetz-Anforderungen den Datentransfer<br />

bewerkstelligen.<br />

Bild 5: Ein alter DIN-Stecker der Reihe D im Raster 5,08<br />

mm und darunter der neue Zero8 im Raster 0,8 mm<br />

Zero8-Produkte<br />

Die Zero8-Produkte (Bild 6) bieten höchste<br />

Skalierbarkeit mit individuell anpassbaren Bauformen,<br />

Stapelhöhen und Polzahlen, wobei sie<br />

Leiterplattenabstände von 6 bis 21 mm und variable<br />

Polzahlen von 12 bis 80 ermöglichen. Die<br />

Stecker sind untereinander steckkompatibel<br />

und frei kombinierbar, mit ein- oder beidseitiger<br />

Schirmung. Die robuste ScaleX-Anschlusstechnologie<br />

gewährleistet sichere Kontaktierung bei<br />

Schock und Vibration, kompensiert Toleranzen<br />

und bietet EMV-Schutz für eine Datenübertragungsrate<br />

von 16 Gbit/s.<br />

Colibri-Produkte<br />

Bei den Colibri-Produkten (Bild 7) handelt es<br />

sich um geschirmte, zweireihige SMT-Steckverbinder<br />

im 0,5 mm Raster, die mit PICMG COM<br />

Express, SFF-SIG CoreExpress und nano-ETXexpress<br />

kompatibel sind. Die Receptacles für COM<br />

36 PC & Industrie 8/<strong>2024</strong>


Komponenten/Stromversorgung<br />

Bild 6: Die Zero8-Produkte bieten höchste Skalierbarkeit mit individuell<br />

anpassbaren Bauformen<br />

Bild 7: Das COM Express-System Colibri ist ideal für Highspeed-Anwendungen<br />

mit begrenztem Bauraum<br />

Module bieten 196 Signal- und 24 Ground-Pins,<br />

während die Plugs für Carrier Boards optional<br />

mit Guide Posts, Shield und SMT Fixing erhältlich<br />

sind. Das COM Express-System Colibri bietet<br />

hervorragende Signalintegrität für mehr als<br />

25 Gbit/s, ideal für Highspeed-Anwendungen<br />

mit begrenztem Bauraum.<br />

One27<br />

Als dritte Produktfamilie bietet One27 (Bild 8)<br />

robuste und kompakte Leiterplattenverbindungen<br />

in SMT mit einem Raster von 1,27 mm. Sie<br />

unterstützen Leiterplattenabstände von 8 bis<br />

20 mm und sind mit 12 bis 80 Kontakten sowie als<br />

Kabelkonfektion erhältlich. Sowohl parallele als<br />

auch rechtwinklige Verbindungen sind möglich, sie<br />

sind besonders robust und einfach zu verarbeiten,<br />

wobei zuverlässige Kontaktierung und hohe<br />

Flexibilität in der Anordnung von Leiterplatten<br />

gewährleistet sind.<br />

Fazit<br />

Schaut man in die Zukunft, so wird das Autonome<br />

Fahren eng mit der Weiterentwicklung von<br />

Datentransfer- und Kommunikationstechnologien<br />

verbunden sein. Schlüsselaspekte wie 5G-Konnektivität,<br />

Cybersicherheit, V2X-Kommunikation<br />

Bild 8: One27 bietet robuste und kompakte Leiterplattenverbindungen<br />

sowie Edge Computing und Blockchain-Technologie<br />

werden die Datenübertragung maßgeblich<br />

prägen, aber sicher bleibt die Ko existenz von<br />

Bordnetzen und Steckverbindern, die irgendwann<br />

einmal ein Auto ohne Lenkrad real werden<br />

lassen. ◄<br />

Druckmessumformer mit kalibriertem und temperaturkompensiertem Ausgang<br />

Angst+Pfister<br />

Sensors and Power AG<br />

sensorsandpower@angst-pfister.com<br />

Die Serie 86 ist ein miniaturisierter<br />

und robuster Druckmessumformer<br />

mit kalibriertem und temperaturkompensiertem<br />

Ausgang. Er enthält ein<br />

MEMS- oder keramisches Sensorelement,<br />

das speziell für beengte<br />

Umgebungen entwickelt wurde, in<br />

denen herkömmliche Druckmessumformer<br />

nicht eingesetzt werden<br />

können.<br />

Die Kompensation von Offset,<br />

Empfindlichkeit, thermischen Fehlern<br />

und Nichtlinearität erfolgt werksseitig<br />

über einen internen DSP, der<br />

einen Korrekturalgorithmus ausführt,<br />

wobei die Kalibrierkoeffizienten in<br />

einem On-Chip-EEPROM gespeichert<br />

werden.<br />

Die Ausgänge der Serie 86 sind<br />

entweder analog oder digital und<br />

eignen sich für eine Vielzahl von<br />

MCU-basierten Anwendungen<br />

in intelligenten Geräten, die den<br />

Druck erfassen müssen. Der PCB-<br />

Anschluss dient als effiziente Verbindung<br />

für Mehrkanal-Gas- oder<br />

Flüssigkeitsverteiler, die in die Leiterplatte<br />

integriert sind. ◄<br />

PC & Industrie 8/<strong>2024</strong> 37


Komponenten/Stromversorgung<br />

Maximale Speicherkapazität bis zu 16 TB<br />

APdate! stellt die neue U.2 SSD der Serie 4TG2-P von Innodisk mit einer maximalen Speicherkapazität von 16 TB vor.<br />

wickelten Technologien Rechnung<br />

trägt: iData Guard, iPower Guard<br />

und iCell schützen kritische Daten<br />

und Hardware vor Beschädigungen<br />

durch unerwartete Spannungsabfälle<br />

und verhindern Datenkorruption.<br />

End-to-End Data Path Protection<br />

und eine AES-256 Encryption<br />

Engine sind ebenfalls integriert, TCG<br />

Opal ist optional verfügbar.<br />

Effizientes<br />

Temperaturmanagement<br />

Wenn SATA nicht schnell genug<br />

ist und M.2 zu klein, ist eine U.2<br />

SSD die erste Wahl. Das U.2 Format<br />

kombiniert die Vorteile eines<br />

bewährten Formfaktors mit der<br />

momentan konkurrenzlosen Performance<br />

von NVMe. Die 2,5“ SSD<br />

braucht keinen speziellen Einbauslot<br />

und die Stromversorgung kann<br />

über SATA realisiert werden.<br />

APdate card solutions e.K.<br />

www.apdate.de<br />

Hohe Übertragungsraten<br />

bei geringer Latenz<br />

PCIe Gen 4 mit 4 Lanes sorgt mit<br />

hohen Übertragungsraten und geringer<br />

Latenz für gleichermaßen hervorragende<br />

Leistung bei der Verarbeitung<br />

von I/0 und von Streaming<br />

Daten.<br />

Mit einem breiten Angebot verschiedener<br />

Kapazitäten von 512 GB<br />

bis 16 TB ist die Innodisk U.2<br />

4TG2-P eine skalierbare Lösung<br />

für viele Anwendungsbereiche. Im<br />

maximalen Speicherausbau von<br />

16 TB 3D TLC Flash adressiert das<br />

Device besonders Anwendungen<br />

die mit sehr großen Datenmengen<br />

um gehen müssen, wie sie z. B. im<br />

Serverbetrieb oder auch im Automotive<br />

Umfeld anfallen.<br />

Erweiterter<br />

Betriebstemperaturbereich<br />

Ein entscheidendes Kriterium<br />

gerade für Automotive-Anwendungen<br />

ist, daß die Innodisk 4TG2-P SSD<br />

auch im erweiterten Betriebstemperaturbereich<br />

von -40 bis +85 °C<br />

verfügbar ist.<br />

Datensicherheit<br />

ist ebenfalls im Industrie- und<br />

Embedded Umfeld ein wichtiges<br />

Thema, dem Innodisk mit eigenent­<br />

Um Leistungseinbußen bei hohen<br />

Temperaturen vorzubeugen, arbeitet<br />

in den Innodisk NVMe SSDs ein<br />

effizientes Temperaturmanagement,<br />

das von einem im Gehäuse integrierten<br />

Kühlkörper wirksam unterstützt<br />

wird.<br />

Der sehr geringe Stromverbrauch<br />

dämpft ebenfalls die Wärmeentwicklung<br />

und kann zudem in größeren<br />

Rechnerverbünden durchaus ein<br />

Preis- und Umweltargument sein<br />

(Stichwort „Green IT“).<br />

Langlebigkeit<br />

Für Anwendungen, in denen die<br />

Langlebigkeit wichtiger ist, als eine<br />

große Speicherkapazität, empfiehlt<br />

sich die Serie 4IG2-P mit Ultra iSLC<br />

(pseudoSLC) Technologie, die die<br />

Lebensdauer der SSD um das bis<br />

zu 33-fache gegenüber Standard<br />

TLC verlängert. ◄<br />

Flanschdrehmomentsensor mit optischer Datenübertragung<br />

Drehmomente kosteneffizient, zuverlässig und wartungsfrei messen<br />

burster präzisionsmesstechnik<br />

gmbh & co kg<br />

info@burster.de<br />

www.burster.de<br />

Die Mess-Spezialisten von burster haben<br />

einen preiswerten Drehmomentsensor mit<br />

induktiver Energieversorgung entwickelt,<br />

der dank optischer Datenübertragung auch<br />

unempfindlich gegenüber EMV-Störungen ist.<br />

Der Sensor Typ 8675 besteht aus einem<br />

Rotorflansch mit DIN-Lochbild und einem<br />

Stator. Dieser versorgt die Auswerte elektronik<br />

für den Dehnmessstreifen im Rotor mit Energie,<br />

empfängt die im Rotor digitalisierten<br />

Messdaten über IR-LEDs berührungslos<br />

und kann Drehmomente selbst im Stand<br />

übertragen. Dadurch entfallen verschleißträchtige<br />

Schleifringe sowie Lager und der<br />

Sensor arbeitet wartungsfrei.<br />

Frontalansicht:<br />

Drehmoment-<br />

Sensor Typ 8675<br />

mit Rotorflansch<br />

und Stator<br />

38 PC & Industrie 8/<strong>2024</strong>


Komponenten/Stromversorgung<br />

Schlanke 1200 W für Industrie und Medizin<br />

NGB1200: Mit 74 mm Breite und 40 mm Höhe findet es fast überall seinen Platz.<br />

FORTEC Power stellt die<br />

AC/DC-Netzteile der NGB1200-<br />

Serie von Advanced Energy vor.<br />

Sie verfügen über ITE- und medizinische<br />

Sicherheitszulassungen.<br />

FORTEC Power GmbH<br />

www.fortec-power.de<br />

Derzeit sind drei Varianten mit einer<br />

Ausgangsspannung von 12 V, 24 V<br />

oder 48 V erhältlich. Jedes Modell<br />

bietet auch einen 5-V-Standby-<br />

Ausgang, der mit bis zu 2 A belastet<br />

werden kann.<br />

Hohe Energieeffizienz<br />

Die Netzteile der NGB1200-Serie<br />

bieten eine Ausgangsleistung von<br />

1200 W und haben einen typischen<br />

Volllast-Wirkungsgrad von 90 %.<br />

Alle Modelle verfügen über einen<br />

Ausgangsüberspannungs-, Kurzschluss-<br />

und Überlastschutz. Trotz<br />

ihres besonders kleinen Querschnitts<br />

von nur 74 x 40 mm bleibt<br />

die Länge mit 273 mm unter den<br />

bisher üblichen Dimensionen. Hier<br />

bewährt sich, dass schon bei der<br />

Netzteilentwicklung besonderes<br />

Augenmerk auf die Energieeffizienz<br />

gelegt wurde.<br />

Das NGB1200 wird eingangsund<br />

ausgangsseitig über Schraubklemmen<br />

kontaktiert. Auf dem<br />

12-poligen Pfostenstecker stehen<br />

Kontroll signale für remote sense,<br />

power good sowie power enable/disable<br />

zur Verfügung. Die 5V-Standbyspannung<br />

wird ebenfalls auf diesem<br />

Stecker bereitgestellt, sobald die<br />

AC-Spannung am Netzteil anliegt.<br />

Typische Anwendungsfälle<br />

für die NGB1200-Reihe sind alle<br />

industriell und medizinisch genutzten<br />

Systeme, die Leistung in diesem<br />

Umfang benötigen und in EMVkritischer<br />

Umgebung störungsfrei<br />

arbeiten müssen. Kostenintensive<br />

Anwendungen profitieren von der<br />

Langlebigkeit dieser Netzteile, die<br />

durch den Einsatz langlebiger Kondensatoren<br />

gewährleistet und durch<br />

die Herstellergarantie von drei Jahren<br />

unterstrichen wird.<br />

„Next Generation“-Reihe<br />

Die NGB1200-Serie ist Teil der<br />

„Next Generation“-Reihe, die die Leistungsklassen<br />

von 150 bis 1200 W<br />

abdeckt und hochwertige Netzteile<br />

mit ITE- und Medizinzulassung<br />

bereitstellt. Der Schwerpunkt liegt<br />

dabei auf weitestgehend lüfterlosem<br />

Betrieb (bis NGB800) und außergewöhnlich<br />

guten EMV-Werten.<br />

Die wichtigsten Merkmale<br />

im Überblick:<br />

• AC/DC-Netzteil mit bis zu<br />

1200 W Ausgangsleistung<br />

• Abmessungen<br />

74 x 273 x 40 mm<br />

• Universaleingang<br />

85 bis 264 V AC<br />

• Betriebstemperaturbereich<br />

von -10 °C bis +70 °C<br />

• Erfüllt die Emissionswerte<br />

der Klasse B<br />

• Erfüllt die 4. Auflage /<br />

schwere Industrie-EMV<br />

• Weniger als 100 µA Ableitstrom<br />

• ROHS-konform<br />

• REACH-konform<br />

• 7+ Jahre Lebensdauer<br />

des Elektrolytkondensators<br />

• Zugelassen nach IEC 60601-1,<br />

3. Ausgabe (BF) & EN/IEC/UL<br />

62368-1<br />

• 3 Jahre Herstellergarantie◄<br />

Hohe Zuverlässigkeit und Lebensdauer<br />

Der Messbereich beträgt je nach Ausführung<br />

0 bis 100 Nm bzw. 0 bis 5.000 Nm. Mit einer<br />

Genauigkeit von 0,2 % bzw. 0,1 % (optional) ist<br />

der Sensor für die allermeisten Anwendungen<br />

im Maschinen- oder Anlagenbau optimiert, da<br />

diese oft auf höhere Präzision verzichten können,<br />

nicht jedoch auf Zuverlässigkeit, hohe Lebensdauer<br />

und Wartungsfreiheit. Typische Applikationen<br />

finden sich in der Qualitätsüberwachung von<br />

Elektromotoren und Getrieben, im Prüfstandbau<br />

oder in Forschung und Entwicklung.<br />

Praxisgerechter Sensor<br />

Die äußerst kompakt bauende Sensorlösung<br />

lässt sich auch bei engen Platzverhältnissen gut<br />

integrieren. Die optische IR-Übertragung bietet<br />

außerdem für den internationalen Einsatz einen<br />

Zusatznutzen: im Gegensatz zur Funkübertragung<br />

sind keine aufwendigen Zulassungsverfahren für<br />

verschiedene Märkte erforderlich. Das senkt die<br />

Kosten und verkürzt die Lieferzeit. Standardmäßig<br />

gibt es den Drehmomentsensor sowohl mit<br />

einen Analogausgang (0-5 V, 0-10 V, ±5 V, ±10 V)<br />

als auch mit Frequenzausgang (RS422, 24 Bit)<br />

sowie einem USB-Anschluss zum Konfigurieren.<br />

Kalibrierung<br />

Ein Prüf- und Kalibrierprotokoll ist im Lieferumfang<br />

enthalten, optionale Standard- und Sonderkalibrierscheine,<br />

auch mit Akkreditierungssymbol<br />

sind über das burster-Kalibrierlabor möglich<br />

und können bei Bedarf direkt mitgeordert<br />

werden. Der Temperaturbereich liegt zwischen<br />

-20...+85 °C, das maximale Gebrauchsdrehmoment<br />

bei 300 % des Nennmoments. ◄<br />

Stator mit IR-Empfänger und zwei Ausgängen<br />

überträgt Daten auch im Stand.<br />

PC & Industrie 8/<strong>2024</strong> 39


Komponenten/Stromversorgung<br />

Diese Speicherlösungen mögen´s gerne heiß!<br />

LPDDR4/4X von ISSI in Automotive Qualität<br />

Glyn Jones GmbH und Co.<br />

Vertrieb von elektronischen<br />

Bauelementen KG<br />

www.glyn.de<br />

Für alle, die Speicherlösungen in<br />

höchster Industrie- oder Automobilqualität<br />

suchen, bietet ISSI mit den<br />

LPDDR4/4X Modulen ein attraktives<br />

Gesamtpaket. Diese Low-<br />

Voltage-Speicherbausteine sind in<br />

den Speichergrößen 2,<br />

4 und 6 Gb erhältlich.<br />

Sie arbeiten energieeffizient<br />

und sind für den<br />

Langzeiteinsatz konzipiert.<br />

Ideal für mobile<br />

Anwendungen, die unter<br />

extremen Bedingungen<br />

zuverlässig funktionieren<br />

müssen.<br />

Hohe Datenraten<br />

Geschwindigkeiten<br />

von bis zu 3.733 Mb/s<br />

werden dank der fortschrittlichen<br />

Double-Data-Rate-Architektur<br />

erreicht. Diese überträgt<br />

zwei Datenwörter pro Taktzyklus<br />

an den E/A-Pins.<br />

Extreme Temperaturen<br />

Die LPDDR4/4X Module sind für<br />

Temperaturen von -40 °C bis 125 °C<br />

ausgelegt - perfekt für den Einsatz<br />

in rauen Umgebungen.<br />

Integrierte<br />

Performanceüberwachung<br />

Ein integrierter „On-Chip“ Temperatursensor<br />

verstärkt das industrielle<br />

Gesamtpaket und bietet<br />

zusätzliche Sicherheit und Performanceüberwachung.<br />

Viele marktführende Chipsätze<br />

unterstützen den ISSI LPDDR4<br />

und LPDDR4X, z. B. Ambarella A9<br />

und H32, Mobileye EyeQ4, NXP<br />

i.MX8, i.MX9, Nvidia Jetson TX2,<br />

Qualcomm Snapdragon, 810/820,<br />

Renesas R-Car H3/M3, TI TDA4,<br />

Sitara 6x, sowie DRA8x Xilinx Zynq<br />

Ultrascale+.<br />

Ein umfangreiches Informationspaket<br />

zu den ISSI LPDDR4 und<br />

LPDDR4X Modulen sowie Testmuster<br />

sind bei Distributor GLYN<br />

erhältlich. ◄<br />

Axiallüfter für effiziente Kühlung in Schnellladestationen<br />

SEPA EUROPE GmbH<br />

www.sepa-europe.com<br />

Die rasante Entwicklung der Elektromobilität<br />

hat zu einem verstärkten Bedarf an Schnellladestationen<br />

geführt, die speziell entwickelt<br />

wurden, um den Ladevorgang eines Elektro autos<br />

deutlich zu beschleunigen. Da aber Schnellladestationen<br />

mit einer Vielzahl von Elektronikkomponenten<br />

ausgestattet sind, darunter<br />

z. B. hoch entwickelte Gleichrichter, führt die<br />

hohe Leistung, die während des Ladevorgangs<br />

erzeugt wird, zu einer beträchtlichen Wärmeentwicklung.<br />

Um die Zuverlässigkeit und Effizienz<br />

der Ladestation sicherzustellen, ist eine wirksame<br />

Elektronikkühlung von entscheidender<br />

Bedeutung. Hier hat sich der beliebte Axiallüfter<br />

KA1725HA2BMT-Mg bewährt.<br />

Die Anforderungen an den Lüfter für die<br />

Schnellladestation sind sehr hoch. Er muss<br />

kompakt, leistungsstark und zuverlässig sein,<br />

über einen weiten Temperaturbereich funktionieren<br />

und sehr robust sein. Der Axiallüfter<br />

KA1725HA2BMT-Mg ist die ideale Lösung. Er<br />

ist von -40 °C bis 85 °C einsetzbar und ein richtiges<br />

Arbeitstier. Das Gehäuse und die Rotorblätter<br />

sind aus einer hochwertigen Magnesiumlegierung<br />

hergestellt, dadurch kann die<br />

Eigen erwärmung gut abgeführt und das Lager<br />

zuverlässig gekühlt werden. Die hochwertigen<br />

Materialien spielen eine Schlüsselrolle bei Haltbarkeit<br />

und Effizienz. ◄<br />

40 PC & Industrie 8/<strong>2024</strong>


Messung von Fluideigenschaften<br />

Komponenten/Stromversorgung<br />

Neue Qualitätssensoren bieten innovative Erkennung von Fluideigenschaften für OEM-Anwendungen<br />

EBE Elektro-Bau-Elemente GmbH<br />

www.ebe.de<br />

Die neuen corTEC-Qualitätssensoren<br />

QCRB von EBE eröffnen<br />

bahnbrechende Möglichkeiten zur<br />

Messung von Fluideigenschaften in<br />

OEM- und Prozessanwendungen.<br />

Diese innovativen Sensoren kombinieren<br />

kapazitive und konduktive<br />

Messungen zur präzisen Medienerkennung<br />

und ermöglichen eine<br />

umfassende Überwachung von<br />

Fluid eigenschaften.<br />

Alles in einem Sensor<br />

Viele OEM- und Prozessanwendungen<br />

erfordern die Erkennung<br />

und Überwachung von Fluideigenschaften.<br />

Qualitätsverschlechterung<br />

über Zeit, Konzentrationsmessung,<br />

Luft-/Gasblasendetektion oder die<br />

Bestimmung des Mediums selbst<br />

sind nur einige der Aufgaben, die<br />

heute unterschiedliche Sensoren zur<br />

Erreichung der geforderten Detektionen<br />

erfordern. Qualitätssensoren<br />

von EBE bieten nun eine Möglichkeit<br />

all dies mit nur einem einzigen<br />

Sensor zu erreichen. Anwendbar für<br />

Gase, Flüssigkeiten, Feststoffe und<br />

sogar hochviskose Medien können<br />

die corTEC-Sensoren von EBE in<br />

speziellen hygienischen, robusten<br />

oder Miniaturgehäusen untergebracht<br />

werden und erfassen hervorragend<br />

Medien-Eigenschaften<br />

selbst ohne direkten Kontakt zu<br />

dem Medium.<br />

Gleichzeitige Erfassung<br />

Die QCRB-Sensoren ermöglichen<br />

eine gleichzeitige Erfassung von<br />

kapazitiven und konduktiven Messwerten<br />

in Echtzeit, was bisher den<br />

Einsatz von zwei oder mehr Messgeräten<br />

erforderte. Sie decken kapazitive<br />

Messbereiche von 0,1 pF bis<br />

80 pF ab und ermöglichen die Erfassung<br />

von Medien in einem Bereich<br />

der relativen Permittivität (ε r ) von<br />

Vakuum bis Wasser und darüber<br />

hinaus. Die Leitfähigkeit kann im<br />

Bereich von typ. 0,1 bis 200 mS/cm<br />

bestimmt werden. Zusätzlich bieten<br />

die Sensoren eine Echtzeitkalibrierung<br />

zur Kompensation von Umwelteinflüssen<br />

und gewährleisten somit<br />

eine hohe Kurz- und Langzeitstabilität<br />

sowie Wiederholbarkeit. Die<br />

Sensoren sind ideal für die Massenproduktion<br />

und ermöglichen<br />

OEMs hochwertige Qualitätsanalysen<br />

kosteneffizient anzubieten.<br />

Steigerung<br />

von Effizienz und Qualität<br />

In industriellen und medizinischen<br />

Anwendungen tragen die EBE-Qualitätssensoren<br />

zur Einhaltung von<br />

Vorschriften, zur Verbesserung von<br />

Sicherheit und Gesundheit sowie<br />

zur Steigerung der Produktionseffizienz<br />

durch vorausschauende<br />

Wartung und Prozessoptimierung<br />

bei. Besonders in Branchen wie<br />

der Lebensmittel- und Getränkeindustrie,<br />

der Pharmazie und der<br />

Medizintechnik, wo strenge Vorschriften<br />

gelten, bietet die Sensorik<br />

wertvolle Echtzeitdaten, reduziert<br />

die Notwendigkeit häufiger<br />

Labortests und minimiert die damit<br />

verbundenen Kosten. Mit den cor­<br />

TEC-Fluidqualitätssensoren bietet<br />

EBE eine kosteneffiziente, universelle<br />

Lösung für die anspruchsvolle<br />

Erkennung und Analyse von Fluideigenschaften<br />

in verschiedensten<br />

industriellen Anwendungen. ◄<br />

Ölverträgliche LVDT-Wegsensoren für Heavy-Duty-Einsätze<br />

Für den Einsatz in Schwermaschinen in<br />

ölhaltiger Umgebung bietet Inelta Sensorsysteme<br />

LVDT-Wegsensoren mit Ölabscheider<br />

an. Diese mit oder ohne integrierte Rückstellfeder<br />

erhältlichen induktiven Wegsensoren sind<br />

ölverträglich gemäß SAE90 MIL 2105B und verfügen<br />

über eine Öldichtigkeit von


Komponenten/Stromversorgung<br />

LEDs erhellen Arbeitsplätze und Maschinen<br />

LED-Arbeitsraumbeleuchtungen mit M12-A<br />

Ausgezeichnet mit dem Red Dot Award:<br />

LED-Arbeitsleuchte von binder<br />

Die Beleuchtung stellt in Fertigungs- und<br />

Inspektionsprozessen einen entscheidenden<br />

Faktor für die Präzision, Qualität und Sicherheit<br />

dar. LED-Leuchten von binder finden als<br />

Maschinenleuchten oder Arbeitsraumbeleuchtungen<br />

Verwendung. Sie überzeugen durch ein<br />

kompaktes Design, eine homogene Lichtverteilung<br />

sowie ein optimiertes Wärmemanagement.<br />

Dank eines M12-A-Anschlusses eignen sich die<br />

Leuchten in besonderem Maße für den Einsatz<br />

im industriellen Umfeld.<br />

Innovative M12-LED-Leuchten<br />

binder, ein führender Anbieter industrieller Rundsteckverbinder,<br />

hat industrielle LED-Leuchten entwickelt,<br />

die sowohl zum Ausleuchten von Arbeitsräumen<br />

als auch zur Anzeige unterschiedlicher<br />

Betriebsmodi von Maschinen verwendet werden<br />

können. Im Rahmen dessen wurden innovative<br />

M12-LED-Leuchten eingeführt, die ursprünglich<br />

für eine besondere Anfrage im Kontext eines biologisch<br />

ausgerichteten Forschungsprojekts entwickelt<br />

wurden. Die ursprünglich für die Stimulation<br />

der Fortpflanzung von Oktopussen durch<br />

spezifische Lichtwellenlängen entwickelte LED-<br />

Leuchte wurde im Rahmen einer Weiterentwicklung<br />

für eine breitere Anwendung in der Automatisierungstechnik<br />

sowie der Lebensmittelund<br />

Getränkeindustrie adaptiert.<br />

Typische Einsatzgebiete sind die Automatisierungstechnik<br />

sowie die Lebensmittel- und<br />

Getränkeindustrie.<br />

Franz Binder GmbH & Co.<br />

Elektrische Bauelemente KG<br />

info@binder-connector.de<br />

www.binder-connector.de<br />

Einfache Installation<br />

Die Leuchten sind in drei Längen von 250 mm,<br />

358 mm und 412 mm sowie entsprechenden Ausleuchtbereichen<br />

von 170 mm, 270 mm beziehungsweise<br />

332 mm erhältlich. Sie entsprechen<br />

den Schutzarten bis IP69K.<br />

Die standardisierte und industrieweit sehr verbreitete<br />

M12-Steckverbindung stellt die Grundlage<br />

dar und ermöglicht eine einfache Installation,<br />

effiziente Integration in bestehende<br />

Automatisierungssysteme sowie eine bedarfsgerechte<br />

Anordnung der Beleuchtung. Die<br />

LED-Leuchte wurde für Beleuchtungsanwendungen<br />

konzipiert, einschließlich der Arbeitsplatzbeleuchtung<br />

in der Automatisierungstechnik<br />

und der Lebensmittel- und Getränkeindustrie.<br />

Ihre robuste Konstruktion und ihr vielseitiges<br />

Design qualifizieren sie für den Einsatz<br />

in Maschinenleuchten, welche Arbeitsbereiche<br />

beleuchten und verschiedene Betriebsmodi von<br />

Maschinen anzeigen.<br />

Die A-Kodierung ermöglicht sowohl die Übertragung<br />

von elektrischer Leistung als auch von<br />

Signalen über diese Schnittstelle.<br />

Widerstandsfähigkeit<br />

Zu den Herausforderungen an Maschinenleuchten<br />

zählt die Widerstandsfähigkeit in rauen<br />

Umgebungen, die häufig durch Staub, Feuchte,<br />

Chemikalien und mechanische Einflüsse gekennzeichnet<br />

sind. Typische Anforderungen sind<br />

daher die industrierelevanten Schutzarten, etwa<br />

bezogen auf das Eindringen von Partikeln oder<br />

Wasser, gegebenenfalls auch von Reinigungsmitteln<br />

und Strahlwasser.<br />

Der Einsatz in Maschinen und Anlagen, in<br />

unmittelbarer Nähe zu Produktionsprozessen,<br />

bedingt die Robustheit gegenüber hohen Temperaturen.<br />

Die Hitzebeständigkeit der Komponenten<br />

sowie eine ausreichende Wärmeableitung<br />

stellen wesentliche Voraussetzungen dar.<br />

Da die Anwendungsbereiche häufig räumlich<br />

beengt und schwer zugänglich sind, sollte die<br />

Konstruktion der Leuchten eine leichte Montage<br />

und Wartung ermöglichen.<br />

Angenehmes Licht<br />

Hinsichtlich der lichttechnischen Eigenschaften<br />

sind eine ausreichende Helligkeit, eine angenehme<br />

Farbtemperatur sowie eine gleichmäßige<br />

Lichtverteilung und Flimmer- und Blendfreiheit<br />

von entscheidender Bedeutung. Des Weiteren<br />

sind geeignete Schnittstellen erforderlich,<br />

um eine nahtlose Integration der Leuchten in<br />

Maschinen und Fertigungslinien zu gewährleisten.<br />

Schlussendlich sind die Aspekte der elektrischen<br />

Sicherheit zu berücksichtigen, um Kurzschlüsse<br />

oder Überlastungen zu verhindern und<br />

die Bediensicherheit zu gewährleisten.<br />

Red Dot Award<br />

Dieter Sandula, Produktmanager bei binder,<br />

betont die herausragenden Eigenschaften der<br />

Leuchte: „Die M12 LED-Leuchte hat nicht nur<br />

den Red Dot Award gewonnen, einen renommierten<br />

Designwettbewerb für Industrieprodukte;<br />

ihr Design hebt sich auch deutlich von den<br />

üblichen Produkten auf dem Markt ab. binder<br />

kann die Leuchten auch nach den Wünschen<br />

unserer Kunden gestalten, zum Beispiel mit<br />

besonderen adressierbaren LEDs, speziellen<br />

Lichtwellenlängen oder unterschiedlichen Leistungsstufen.“<br />

Die binder-LED-Leuchten im Überblick<br />

Die LED-Leuchten in den drei oben genannten<br />

Längen sind mit 60, 96 beziehungsweise<br />

114 LEDs ausgestattet. Bei einer Leistungsaufnahme<br />

von 5,7 bis 11,04 W erreichen sie<br />

Lichtströme von 410 bis 746 lm und Beleuchtungsstärken<br />

von 108 bis 198 lx. Die Lichtfarbe<br />

beträgt 4.000 K bei tageslichtähnlichem Spektrum,<br />

und der Farbwiedergabeindex liegt laut<br />

Datenblatt oberhalb von 90. Die symmetrische<br />

Anordnung der LEDs erzeugt ein homogenes<br />

Lichtbild und unterstützt das Vermeiden thermischer<br />

Hotspots. Bei Betriebstemperaturen<br />

zwischen -25 °C und +60 °C ist die Lebensdauer<br />

der thermisch optimierten Leuchten mit<br />

50.000 h spezifiziert.<br />

Aktuelle Versionen der binder-LED-Leuchten<br />

sind sowohl mit Aluminium- als auch mit Stahl-<br />

Endkappen erhältlich. Neue Produktkonzepte<br />

sind darüber hinaus mit weißen und/oder farbigen<br />

Leuchtdioden ausgestattet. Weitere Modifikationen<br />

können je nach Kundenwunsch adressierbare<br />

LEDs, besondere Lichtwellenlängen<br />

oder verschiedene Leistungsstufen umfassen.<br />

Anwendungsgebiete:<br />

• Automatisierungstechnik<br />

• Maschinen- und Anlagenbau<br />

• Prozesstechnik<br />

• Lebensmittel- und Getränkeindustrie<br />

Eigenschaften:<br />

• Lichtstrom: 410 bis 746 lm<br />

• Lichtausbeute: 68 bis 72 lm/W<br />

• Beleuchtungsstärke (1 m): 108 bis 198 lux<br />

• Lichtfarbe: 4.000 K<br />

• Farbwiedergabe (Ra, CRI): >90<br />

• Steckverbindung: M12 A-kodiert<br />

• Schutzarten: IP67, IP68, IP69K<br />

• Lebensdauer: 50.000 h ◄<br />

42 PC & Industrie 8/<strong>2024</strong>


Gehäuse für Raspberry Pi 5<br />

Komponenten/Stromversorgung<br />

Nach Bedarf bietet Fischer Elektronik für die<br />

Raspberry Pi Gehäuse aus ihrem umfangreichen<br />

Programm Kühlkörper in jeglichen Größen und<br />

Ausführungen an. Speziell für den Raspberry<br />

Pi 5 ist der Active Cooler aus einem Aluminium-Kühlkörper<br />

mit einem temperaturgesteuerten<br />

Lüfter erhältlich. Dieser sorgt auch bei<br />

einer starken Belastung für eine effiziente Entwärmung<br />

und hält somit den Raspberry Pi 5<br />

Prozessor auf einer regulären Betriebstemperatur.<br />

Nach Bedarf werden die RSP-Gehäuse<br />

mit rutschfesten, einseitig klebenden, transparenten<br />

Gerätefüßen versehen. Ist eine Wandmontage<br />

gewünscht, können Befestigungslaschen<br />

(Option L) gewählt werden die auch zur<br />

Standardmonitorhalterung VESA MIS-D 75 x 75<br />

passend sind. Eine Hutschienenbefestigung ist<br />

mit der Option KL ebenfalls möglich.<br />

Die Einplatinen Mini-Computer Raspberry Pi,<br />

die ursprünglich für Schüler und Studenten entwickelt<br />

wurden, finden mittlerweile ihre Verwendung<br />

in vielen Bereichen der Industrieautomatisierung.<br />

Für die neueste Variante den Raspberry<br />

Pi 5, welcher wesentlich leistungsstärker<br />

als alle seiner Vorgänger ist, bietet Fischer Elektronik<br />

neben den bereits vorhandenen Gehäusen<br />

für Raspberry Pi 2 bis Raspberry Pi 4 ab<br />

sofort in Ihrem Standard Portfolio auch das passende<br />

Gehäuse an.<br />

Schneller Zugriff<br />

Die soliden Gehäuse setzen sich aus Ober- und<br />

Unterschale zusammen, welche aus gestanztem<br />

und gebogenem Aluminiumblech Stärke 1,5 mm<br />

bestehen. Die jeweilige Platine wird mit Hilfe von<br />

M2,5 Linsenkopfschrauben an vier Abstandsbuchsen<br />

aus Stahl in der Unterschale befestigt.<br />

Ein schneller Zugriff ins Gehäuse innere<br />

wird durch eine Befestigung der Oberschale<br />

an die Unterschale mit nur einer Schraube und<br />

dem Feder-Nut-System an der Frontseite des<br />

Gehäuses ermöglicht. Die Lüftungsöffnungen<br />

in Ober- und Unterschale sorgen für eine gute<br />

Wärmeabfuhr, was besonders beim Raspberry<br />

Pi 5 von Vorteil ist.<br />

Kühlung<br />

Schick und modern<br />

Das dekorative Äußere der Gehäuse wird<br />

durch die eloxierte Oberfläche erreicht. Erhältlich<br />

sind komplett naturfarbig (ME) als auch<br />

komplett schwarz (SA) eloxierte Gehäuse. Bei<br />

allen weiteren Standardfarben sind die Unterschalen<br />

schwarz eloxiert, während die Oberschalen<br />

naturfarben (MS), blau (B, ähnl. RAL<br />

5015), rot (R, ähnl. RAL 3001) oder orangegold<br />

(OG, ähnl. RAL 1028) eloxiert sind.<br />

Lieferumfang<br />

Der Lieferumfang des Gehäuses umfasst die<br />

Ober- als auch die Unterschale, Schrauben zur<br />

Befestigung der Platine und zur Verbindung der<br />

Ober- und der Unterschale sowie vier rutschfeste,<br />

selbstklebende Gerätefüße. Mit der Option L,<br />

Befestigungslaschen, werden zwei Laschen<br />

und mit der Option KL eine Hutschienenbefestigung<br />

mit den zugehörigen Schrauben geliefert.<br />

Fischer Elektronik GmbH & Co. KG<br />

www.fischerelektronik.de<br />

Mini-Printrelais für Platinen mit geringem Platzbedarf<br />

Schukat nimmt Mini-Printrelais der Serie<br />

RM40B von Relpol ins Portfolio<br />

Neu im Portfolio des Distributors Schukat<br />

sind die Printrelais der Serie RM40B von Relpol.<br />

Dank des geringen Formfaktors und dem<br />

niedrigen Gewicht sind diese Relais ideal für<br />

das platzsparende Design von Platinen. Sie<br />

werden in Anwendungen wie elektrische Haushaltsgeräte,<br />

Automatisierungssysteme, Messinstrumente<br />

und Zähler, Fernbedienungen,<br />

Telekommunikationsgeräte oder Lichtsteuerungen<br />

verwendet.<br />

Mit einer Gehäuseabmessung von<br />

20x10x10,6 mm und einem Gewicht von 4,6 g<br />

eignen sich die RM40B Relais für die Montage<br />

auf Leiterplatten (PCB). Zwei Kontakttypen<br />

stehen zur Auswahl: Ein Schließer und für<br />

den universalen Einsatz ein Wechsler. Beide<br />

können mit den Kontaktmaterialien AgNi (Silbernickellegierung)<br />

oder AgSnO 2 (Silberzinnoxid)<br />

gewählt werden.<br />

Die Relais sind für Nennströme 6 A bei<br />

250 V bei der Kontaktform NO und 5 A bei<br />

250 V bzw. 6 A/5 A bei 30 VDC beim Öffner<br />

angegeben. Spulenspannungen sind von 3 V<br />

bis 48 V verfügbar und die Spulen-Leistung<br />

liegt bei gerade einmal 0,2 W. Das reduziert<br />

insgesamt den Strom-Gesamtverbrauch und<br />

die Wärmeentwicklung. Sie entsprechen der<br />

Schutzart IP50 (EN 60529), der Relaisschutzklasse<br />

RTIII (EN60810-7) sowie der Isolationsklasse<br />

F (155 °C). Die zugelassene Betriebstemperatur<br />

liegt zwischen -40 bis +85 °C.<br />

Schukat electronic Vertriebs GmbH<br />

www.schukat.com<br />

PC & Industrie 8/<strong>2024</strong> 43


Stromversorgung<br />

Intelligentes Batterie-Backup<br />

für ununterbrochene Energieversorgung<br />

Teil 2: Funktionen und Arbeitsweise des BBU-Mikrocontrollers<br />

Autoren:<br />

Christian Cruz<br />

Senior Applications Development<br />

Engineer,<br />

Marvin Neil Cabuenas<br />

Senior Firmware Engineer<br />

Analog Devices<br />

www.analog.com<br />

Kurzfassung<br />

Das Open Compute Project (OCP),<br />

eine gemeinnützige Organisation,<br />

die Produktdesigns und Best Practices<br />

für Rechenzentren zwischen<br />

Unternehmen austauscht, hat die<br />

Spezifikation Open Rack Version 3<br />

(ORV3) veröffentlicht. Die wichtigste<br />

Änderung besteht darin, dass das<br />

Design nun von einer 12-V- auf<br />

eine 48-V-Architektur umgestellt<br />

wird. Dies ist Teil 2 einer fünfteiligen<br />

Serie, in der das Referenzdesign<br />

von Analog Devices für die<br />

Batterie- Backup-Einheit (BBU) vorgestellt<br />

wird.<br />

Im ersten Teil, „Intelligentes Batterie-Backup<br />

für ununterbrochene<br />

Energieversorgung Teil 1: Elektrisches<br />

und mechanisches Design”,<br />

wurden die elektrischen und mechanischen<br />

Designüberlegungen für<br />

BBU besprochen. Teil 2 befasst sich<br />

ausführlicher mit der Software des<br />

Hauptmikrocontrollers, die für das<br />

reibungslose Funktionieren der Prozesse<br />

und damit für die hohe Effizienz<br />

und Kapazität der BBU verantwortlich<br />

ist. Die Hardware und<br />

die Software müssen reibungslos<br />

zusammenarbeiten, um Lösungen<br />

auf Systemebene bereitzustellen,<br />

die den erforderlichen Spezifikationen<br />

entsprechen.<br />

Einführung<br />

Gute Überwachungs- und Managementfunktionen<br />

(Housekeeping)<br />

sind für ein BBU-Modul unabdingbar,<br />

da dies zahlreiche Vorteile bietet,<br />

die nicht ignoriert werden können.<br />

Der Hauptvorteil einer geordneten<br />

und organisierten Schaltung<br />

ist die Verbesserung und Erhöhung<br />

der Sicherheit, die diese bietet,<br />

wodurch das Risiko verringert<br />

wird, dass Module in Brand geraten<br />

oder andere Gefahren entstehen.<br />

Darüber hinaus verbessert<br />

gutes Housekeeping die Leistung<br />

und Langlebigkeit von Schaltungen,<br />

indem elektrische Fehler vermieden<br />

werden, die die ordnungsgemäße<br />

Funktion beeinträchtigen können. Es<br />

ist wichtig, die Schaltungen regelmäßig<br />

zu überwachen und zu organisieren,<br />

um eventuelle Probleme<br />

oder Fehlfunktionen zu erkennen<br />

und zu beheben.<br />

Bild 1: Ein Housekeeping-Zyklus des Hauptcontrollers [1]<br />

44 PC & Industrie 8/<strong>2024</strong>


Stromversorgung<br />

Bild 2: Konstantstrom- und Konstantspannungs-Ladealgorithmus<br />

Ein gutes Housekeeping in Schaltungen<br />

ist ein einfaches, aber effektives<br />

Mittel, um optimale Sicherheit<br />

und Leistung zu gewährleisten, und<br />

sollte daher nie außer Acht gelassen<br />

werden. Jedes BBU-Modul<br />

verfügt über einen Haupt-Mikrocontroller<br />

und einen Mikrocontroller<br />

für das Batteriemanagementsystem<br />

(BMS). Im Referenzdesign<br />

von Analog Devices fungiert<br />

der MAX32690, ein Arm-Mikrocontroller<br />

mit extrem niedrigem Stromverbrauch,<br />

als Haupt-Mikrocontroller<br />

und ist für sechs wichtige Prozesse<br />

verantwortlich (Bild 1). Ein<br />

MAX32625-Mikrocontroller dient<br />

als BMS-Mikrocontroller für das<br />

Referenzdesign. Der BMS-Mikrocontroller<br />

ist für die Kommunikation<br />

mit dem ADBMS6948-Chip zuständig<br />

und leitet alle Messdaten an<br />

den Haupt-Mikrocontroller weiter.<br />

Die sechs Hauptprozesse<br />

des Mikrocontrollers sind:<br />

• Housekeeping und Kommunikation<br />

über das I 2 C-Protokoll<br />

mit verschiedenen Peripheriegeräten<br />

• Verarbeitung der Entladesequenz,<br />

die durch die Daten<br />

der Backplane-Spannung<br />

bereitgestellt wird<br />

• Steuerung des Ladens der Batterien<br />

zwischen Konstantstromund<br />

Konstantspannungsbetrieb<br />

• Umschaltung zwischen Ladeund<br />

Entladezustand des BBU-<br />

Moduls<br />

• Fehlerbehandlung und Rückmeldung<br />

• Beantwortung von Modbus-<br />

Befehlen als Modbus-Follower<br />

Haupt-Mikrocontroller-<br />

Prozess:<br />

Der Haupt-Mikrocontroller-Prozess<br />

beschreibt Housekeeping und<br />

Kommunikation über das I 2 C - mit<br />

verschiedenen Peripheriegeräten.<br />

Zusammen mit zahlreichen Hilfsgeräten,<br />

die an die Modulschaltung<br />

angeschlossen sind, arbeitet<br />

der primäre Mikrocontroller als I 2 C-<br />

Hauptgerät.<br />

Der zentrale Mikrocontroller sammelt<br />

und speichert Daten von den<br />

Zusatzgeräten und fungiert gleichzeitig<br />

als I 2 C-Haupt gerät. Um verschiedene<br />

Aufgaben zu erfüllen,<br />

steuert der primäre Mikrocontroller<br />

zudem verschiedene I 2 C-<br />

Zusatzgeräte.<br />

I 2 C-Hilfskomponenten:<br />

• Der MAX32625 als BMS-Mikrocontroller<br />

• LTC2971, ein zweikanaliger<br />

Power System Manager<br />

• MAX31760, ein Präzisions­<br />

Lüfterdrehzahlregler<br />

• 24AA512T/EEPROM, der als<br />

Datenspeicher zum Abrufen<br />

und Speichern wichtiger Daten<br />

dient<br />

• LTC2991, ein Temperaturfühler<br />

BMS Mikrocontroller<br />

Der Hauptmikrocontroller kommuniziert<br />

routinemäßig mit dem<br />

BMS-Mikrocontroller (MAX32625),<br />

um Aktualisierungen der einzelnen<br />

Zellspannungen des Batteriepakets,<br />

des Ladezustands (SOC), des<br />

Gesundheitszustands (SOH), der<br />

Zelltemperatur und eventueller Fehler<br />

des Batteriepakets zu erhalten.<br />

PC & Industrie 8/<strong>2024</strong> 45


Stromversorgung<br />

Die Aktualisierung erfolgt alle vier<br />

Minuten, da davon ausgegangen<br />

wird, dass sich die Zellspannungen,<br />

der SOC, der SOH und die Temperatur<br />

nicht schlagartig ändern.<br />

Bei einem Fehler wird ein gemeinsamer<br />

Pin zwischen den beiden<br />

Mikrocontrollern auf High gesetzt<br />

und ein Interrupt auf dem Hauptmikrocontroller<br />

ausgelöst, um den<br />

BMS-Mikrocontroller sofort bezüglich<br />

Informationen über den Fehler<br />

auszulesen.<br />

Im Hauptmikrocontroller wurde<br />

ein spezieller I 2 C-Anschluss vorgesehen,<br />

der ausschließlich mit<br />

dem BMS-Mikrocontroller kommuniziert,<br />

um eine schnelle Kommunikation<br />

zwischen den beiden Mikrocontrollern<br />

zu ermöglichen.<br />

Power Management-IC<br />

Der Hauptmikrocontroller kommuniziert<br />

routinemäßig mit dem Power<br />

Management-IC LTC2971 über das<br />

Power-Management-Bus (PMBUS)-<br />

Protokoll und überprüft Spannungs-,<br />

Strom- und Temperaturmessungen<br />

sowie Warnungen und Fehler. Der<br />

LTC2971 liefert bei der Messung der<br />

Backplane-Ausgangsspannungsparameter<br />

eine schnelle Rückmeldung<br />

an den Master-Mikrocontroller,<br />

damit dieser seine Routine anpassen<br />

kann. Außerdem stellt das Bauelement<br />

sicher, dass die Ausgangsspannung<br />

während des Entladebetriebs<br />

innerhalb des Regelbereichs bleibt,<br />

indem es die Rückkopplungsspannung<br />

des Stromwandlers anpasst<br />

und ihm erlaubt, die Ausgangsspannung<br />

um 1 % zu senken.<br />

Lüfterdrehzahlregler<br />

Der Lüfterdrehzahlregler<br />

MAX31760 ist für die Regelung<br />

der Lüfterdrehzahl des BBU-Moduls<br />

zuständig. Das Tastverhältnis der<br />

Pulsweitenmodulation wird vom<br />

Mikrocontroller konfiguriert, um die<br />

Drehzahl der Lüfter über den I 2 C-Bus<br />

zu regeln. Der Hauptmikrocontroller<br />

berechnet und regelt die erforderliche<br />

Lüfterdrehzahl auf der Grundlage<br />

der Temperatur und entweder<br />

des Laststroms der Backplane oder<br />

des Laststroms des Akkupacks.<br />

EEPROM/Datenspeicherung<br />

Das on-board EEPROM fungiert als<br />

externer Speicher für das gesamte<br />

BBU-Modul. Wichtige Informationen<br />

wie Batteriespannungspegel,<br />

SOC, SOH, Zellentyp und Modelljahr<br />

sowie die Platinentemperaturen<br />

werden regelmäßig vom Hauptmikrocontroller<br />

durch I 2 C-Schreibvorgänge<br />

auf seinen Flash-Seiten<br />

im EEPROM gespeichert. Diese<br />

Daten werden stündlich aktualisiert<br />

und sind für die Benutzer während<br />

der Wartung und Fehlerbehebung<br />

zugänglich.<br />

Digitale On-Board-<br />

Temperaturüberwachung<br />

Der LTC2991 ist ein oktaler Spannungs-,<br />

Strom- und Temperatursensor.<br />

Dieses Bauelement dient zur<br />

Überwachung der Temperatur des<br />

Batteriemoduls mit Hilfe verschiedener<br />

digitaler Sensoren, die strategisch<br />

im Inneren des Moduls<br />

angeordnet sind. Auf Grundlage<br />

Bild 3: Handhabung des Übergangs zwischen Lade- und Entlademodus<br />

der gemessenen Temperatur kann<br />

der Hauptmikrocontroller die Lüfterdrehzahl<br />

anpassen, um sicherzustellen,<br />

dass die Betriebstemperatur<br />

der Leistungsplatine und des<br />

Batteriestacks aufrechterhalten wird<br />

und 40 °C nicht erreicht.<br />

Das Laden<br />

Der Haupt-Mikrocontroller ist ebenfalls<br />

für die Steuerung des Ladevorgangs<br />

der Batterien zuständig.<br />

Zu Beginn, wenn die Batteriezellen<br />

eine extrem niedrige Spannungskapazität<br />

haben, lässt der Mikrocontroller<br />

einen maximalen Strom von<br />

5 A zum Laden der Batteriezellen<br />

zu. Sobald sich die Zellen in einem<br />

stabilen Zustand befinden, stellt der<br />

Mikrocontroller den Ladestrom auf<br />

2 A ein, während die Spannung pro<br />

Zelle noch nicht 4 V erreicht hat. Der<br />

Hauptmikrocontroller überwacht<br />

ständig die Spannung der Batteriezellen<br />

anhand von Daten, die vom<br />

BMS-Mikrocontroller stammen, und<br />

misst mit Hilfe eines Analog-Digital-Wandlers<br />

die Gesamtspannung<br />

der Batterieebene. Wenn alle Zellen<br />

4 V erreicht haben, schaltet der<br />

Hauptmikrocontroller den Lademodus<br />

auf konstante Spannung um.<br />

Dies erfolgt durch die Begrenzung<br />

des Ladestroms auf nur 0,5 A. Der<br />

Hauptmikrocontroller überwacht<br />

weiterhin die Gesamtspannung der<br />

Batterieebene und erhält gleichzeitig<br />

Daten vom BMS­ Mikrocontroller,<br />

um zu prüfen, wann alle Batterien<br />

vollständig geladen sind (Bild 2).<br />

46 PC & Industrie 8/<strong>2024</strong>


Stromversorgung<br />

Umschaltung zwischen<br />

Lade-/ Entladezustand<br />

Es ist von entscheidender Bedeutung,<br />

zu verstehen, wie die BBU<br />

bei einer Stromunterbrechung vom<br />

Standby- in den Batteriebetrieb<br />

übergeht. Um unerwartete Stromausfälle<br />

und Datenverluste zu vermeiden,<br />

überwacht der Hauptmikrocontroller<br />

des Moduls die Spannungspegel<br />

der Backplane genauestens.<br />

Der Standard-Lademodus<br />

des LT8228 ist auf 49 bis 53 V eingestellt.<br />

Wenn der Mikrocontroller<br />

jedoch erkennt, dass die Backplane-<br />

Spannung innerhalb von 2 ms unter<br />

48,5 V abfällt, schaltet er den Richtungspin<br />

des LT8228 sofort für vier<br />

Minuten vom Lade- in den Entlademodus,<br />

um den Stromausfall zu<br />

bewältigen. Das Modul bleibt im<br />

Entlademodus, bis die vier Minuten<br />

abgelaufen sind, um eine ununterbrochene<br />

Stromversorgung zu<br />

gewährleisten. Wenn die Batteriezellen<br />

dies zulassen und die Spannungsversorgung<br />

der Backplane<br />

noch nicht wiederhergestellt ist, wartet<br />

das Modul eine Minute, damit die<br />

Zellen abkühlen können, bevor es in<br />

den Entlademodus übergeht. Sobald<br />

die Stromversorgung wiederhergestellt<br />

ist, schaltet das Gerät wieder<br />

auf die Hauptstromquelle um und<br />

beginnt mit dem Laden der Batterie.<br />

Für spezifische Anweisungen zum<br />

Betrieb und zur Wartung der BBU,<br />

beachten Sie bitte Bild 3.<br />

Fehlerbehandlung<br />

und Rückmeldung<br />

Ein klar definierter Plan für den<br />

Umgang mit Störungen ist unerlässlich.<br />

Um Stress und Frustrationen<br />

zu vermeiden, ist es von entscheidender<br />

Bedeutung, potenzielle<br />

Probleme im Voraus zu erkennen<br />

und ein Protokoll für deren Handhabung<br />

zu erstellen. Zudem ist<br />

eine klare Kommunikation mit den<br />

in das System integrierten Geräten<br />

erforderlich, um sicherzustellen,<br />

dass der Systembetrieb reibungslos<br />

abläuft und man weiß, was zu<br />

erwarten ist. Es ist zu bedenken,<br />

dass Fehler und Störungen vorkommen<br />

können, und die Art und<br />

Weise, wie diese behandelt werden,<br />

kann einen erheblichen Einfluss<br />

auf das Ergebnis haben. Der<br />

primäre Mikrocontroller ist daher<br />

speziell dafür ausgelegt, das Auftreten<br />

von Fehlalarmen bei OCPspezifischen<br />

Fehlern zu reduzieren.<br />

Das Firmware-Programm im<br />

Mikrocontroller führt eine algorithmische<br />

Prüfung durch, um fehlerauslösende<br />

Störungen zu erkennen.<br />

Nach Erkennung der Störung<br />

führt es eine Verifizierungsprüfung<br />

durch und quittiert einen<br />

Fehler nur dann, wenn die Probleme<br />

nacheinander oder innerhalb<br />

einer bestimmten Anzahl von<br />

Zyklen auftreten. Dies ist eine intelligente<br />

Methode, die gewährleistet,<br />

dass nur echte Fehler erkannt und<br />

behoben werden.<br />

Beantwortung<br />

von Modbus-Befehlen<br />

Modbus-Funktionscodes sind entscheidend<br />

für den Aufbau der Kommunikation<br />

zwischen den einzelnen<br />

Komponenten in einem Modbus-<br />

Netzwerk. Sie bestimmen die Art<br />

der zwischen den Geräten gesendeten<br />

Anfrage oder Antwort, z. B.<br />

das Lesen oder Schreiben von<br />

Daten. Zu den gebräuchlichsten<br />

Modbus-Funktionscodes gehören<br />

Modul metriken, Modulbetriebsstatus,<br />

Modulregister adressen und<br />

Fehlerstatus.<br />

Die Verarbeitung von Modbus-<br />

Befehlen unterliegt ausschließlich<br />

der Kontrolle des Hauptmikrocontrollers.<br />

Der Hauptmikrocontroller<br />

unterstützt alle wesentlichen Modbus-Befehle,<br />

die nach den OCP-<br />

Spezifikationen erforderlich sind.<br />

Mit diesen Befehlen lassen sich die<br />

Einstellungen des Moduls ändern<br />

oder wichtige Informationen über<br />

den Lade- und Gesundheitszustand<br />

der Batterie, die Zellenspannung<br />

sowie die Lade- und Entladeströme<br />

und weitere Parameter abrufen.<br />

Sobald der Hauptmikrocontroller<br />

die Nachricht verifiziert hat, antwortet<br />

er entsprechend dem erhaltenen<br />

Befehl.<br />

Der Haupt-Mikrocontroller verarbeitet<br />

und überträgt Daten von<br />

verschiedenen Peripheriegeräten<br />

an den Mikrocontroller des BBU­<br />

Trägers über das UART-Protokoll<br />

unter Verwendung der Transceiver-<br />

Bausteine ADM2561 und ADM3061,<br />

wie in Bild 4 dargestellt. Der Vorteil<br />

eines isolierten Transceivers besteht<br />

darin, dass er gegen elektromagnetische<br />

Störungen auf Systemebene<br />

immun ist und die von der<br />

OCP aufgestellte Norm für elektromagnetische<br />

Verträglichkeit (EMV)<br />

einhält. Außerdem wurde die Kommunikation<br />

zwischen Träger und<br />

Bild 4: Blockdiagramm der Kommunikation vom Modul- zum BBU-Träger<br />

und vom BBU-Träger zum PC<br />

PC mit dem ADM2561 realisiert,<br />

der über einen DB9-Anschluss<br />

(D-Sub miniatur) und einen RJ45-<br />

Internet anschluss mit dem Host-<br />

PC verbunden war.<br />

Zusammenfassung<br />

Eine unabdingbare Voraussetzung<br />

für eine BBU ist eine Controller-Architektur,<br />

die entschlossen,<br />

produktiv und in hohem Maße<br />

anpassungsfähig ist. Diese sollte<br />

über klar definierte Ein- und Ausgänge<br />

verfügen und in der Lage<br />

sein, anspruchsvolle Algorithmen<br />

zu verarbeiten. Die Architektur<br />

sollte modular sein, um nahtlose<br />

Änderungen und Aktualisierungen<br />

der Algorithmen zu ermöglichen.<br />

Darüber hinaus sollte sie über eingebaute<br />

Sicherheitsmechanismen<br />

verfügen, die Systemausfälle oder<br />

Störfälle verhindern und unerwartete<br />

Ereignisse problemlos bewältigen.<br />

Insgesamt sollte eine qualitativ<br />

hochwertige Steuerungsarchitektur<br />

eine zuverlässige und wirksame<br />

Systemsteuerung gewährleisten<br />

und gleichzeitig die Möglichkeit<br />

von Fehlern oder Fehlfunktionen<br />

begrenzen.<br />

Fortsetzung<br />

Teil 3 dieser Serie behandelt<br />

das BBU-BMS und den zugehörigen<br />

Mikrocontroller. In diesem<br />

Artikel wird erörtert, wie die lesbaren<br />

Daten verarbeitet und zur<br />

Aufrechterhaltung der Zellenspannung<br />

und der Temperatur des Akkupacks<br />

verwendet werden. Neben<br />

Zellen­ Balancing wird zudem die<br />

Implementierung der SOC- und<br />

SOH-Algorithmen erörtert und wie<br />

diese Informationen zur Verlängerung<br />

der Lebensdauer des Batteriepacks<br />

genutzt werden.<br />

Wer schreibt:<br />

Christian Cruz ist Staff Applications<br />

Development Engineer bei<br />

Analog Devices, Inc. Er verfügt<br />

über mehr als 12 Jahre Erfahrung<br />

in den Bereichen analoges und digitales<br />

Design, Firmware-Design und<br />

Leistungselektronik.<br />

Marvin Neil Solis Cabueñas<br />

Senior Software Systems Engineer<br />

an verschiedenen Projekten für die<br />

Power Business Unit von ADI. Er<br />

verfügt über mehr als zehn Jahre<br />

Berufserfahrung in verschiedensten<br />

Bereichen wie der Programmierung<br />

eingebetteter Systeme, digitaler<br />

Signalverarbeitung und Simulationsmodellierung.<br />

Literatur<br />

[1] David Sun. „Open Rack/SpecsAndDesigns.“<br />

Open Compute Project.<br />

◄<br />

PC & Industrie 8/<strong>2024</strong> 47


Messen/Steuern/Regeln<br />

Hochvolt-Messtechnik<br />

für E-Mobility-Anwendungen<br />

Sicherheit der Bordnetze und Ladeinfrastruktur<br />

Mit der wachsenden Bedeutung<br />

der Elektromobilität steigt der Bedarf<br />

an zuverlässiger HV-Messtechnik,<br />

um die Sicherheit der Bordnetze und<br />

Ladeinfrastruktur zu gewährleisten.<br />

Seit rund einem Jahrzehnt entwickelt<br />

und produziert der Spezial kabel-<br />

Hersteller SAB Bröckskes Hochvolt-Leitungen<br />

für die Elektromobilität<br />

und bietet für Messgrößen wie<br />

Temperatur, Spannung, Beschleunigung<br />

oder DMS-spezifizierte Messkabellösungen<br />

an. Darüber hinaus<br />

führt der Hersteller ein- und mehrkanalige<br />

HV-Sensoren vom Typ K, HV-<br />

Fühler Pt100/Pt1000 und HV-Prüfadapter<br />

im Sortiment. Zusammen<br />

mit seinem Technologiepartner CSM<br />

aus Filderstadt hat SAB Bröckskes<br />

ein HV-Messsystem für E-Mobility<br />

Hochvolt-Komponenten eingeführt.<br />

SAB-Anschlusskabel<br />

für ein HV-Messmodul<br />

zur Erfassung von<br />

Temperaturwerten und<br />

analogen Messsignalen<br />

Das HV-System aus Sensorkabel,<br />

Stecker, Buchse und Messmodul<br />

ermöglicht den Einsatz<br />

von nicht isolierten Sensoren bis<br />

1.000 V DC Arbeitsspannung. Es<br />

bietet geprüfte Sicherheit nach DIN<br />

EN 61010 und ist für den mobilen<br />

Einsatz in Elektro- und Hybridfahrzeugen<br />

sowie für stationäre Installationen<br />

ausgelegt, um Strom, Spannung<br />

und Leistung direkt in Hochvolt-Leitungen<br />

zu messen.<br />

Sichere Messkette<br />

Von SAB Bröckskes eigens auf<br />

die Messmodule abgestimmte<br />

HV-Sensorleitungen – wie die HV-2-<br />

Kanal Analogmesskabel (90 V), HV-4-<br />

Kanal Spannungsmesskabel (90V)<br />

und 4-Kanal Spannungsmesskabel<br />

(1000 V) – sorgen für eine sichere<br />

Messkette vom Sensor bis zur<br />

Datenerfassung. Auch gängige<br />

Sensoren aus dem Niedervolt-<br />

Umfeld lassen sich damit in<br />

HV-Anwendungen einbinden. Für<br />

das Data Logging und Management<br />

von Messwerten aus Hoch- und<br />

Niedervolt-Umgebungen hat CSM<br />

im Verbund mit Vector Informatik<br />

ein skalierbares E-Mobility-<br />

Messsystem für Fahrzeug und<br />

Prüfstand entworfen. Das dezentrale<br />

Messsystem ermöglicht u. a. die<br />

synchrone Erfassung der Messdaten<br />

von Messmodulen, Fahrzeug-<br />

Bussen und Steuergeräten, die<br />

Direktmessung von Strom und<br />

Spannung in Hochvolt-Leitungen mit<br />

bis zu 1 MHz sowie eine vielkanalige<br />

Echtzeit-Leistungsanalyse.<br />

Die Hochvolt-Prüfsicherheit<br />

der Messmodule wird durch ein<br />

mehr stufiges Sicherheitskonzept<br />

gemäß den Bestimmungen der DIN<br />

EN 61010 für elektrische Mess-,<br />

Steuer-, Regel- und Laborgeräte<br />

gewährleistet.<br />

Eine Isolationsbarriere im Messmodul<br />

sorgt für eine gesicherte<br />

Übertragung der Messdaten und<br />

die für den Betrieb des HV-Messbereichs<br />

erforderliche Leistung.<br />

Alle SAB-Sensorleitungen haben<br />

eine mehrfache Isolierung zum<br />

Schutz gegen elektrischen Schlag.<br />

Eine als Abnutzungsindikator fungierende<br />

blaue Zwischenisolierung<br />

signalisiert Beschädigungen des<br />

Kabelmantels. Der speziell entwickelte<br />

HV-Stecker des Sensorkabels<br />

wird über einen Knickschutz<br />

am Messmodul in die HV-Modulbuchse<br />

eingesteckt. HV-Stecker<br />

und HV-Buchse sind berührsicher<br />

ausgeführt.<br />

Strenge Prüfung<br />

Vor der Auslieferung durchläuft<br />

jedes Messmodul eine per Prüfprotokoll<br />

dokumentierte Stückprüfung<br />

nach DIN EN 61010. Ein akkreditiertes<br />

Prüflabor führt Typprüfungen<br />

des Gesamtsystems aus Messmodulen<br />

und Signalkabeln durch.<br />

Darüber hinaus werden die Einheiten<br />

auf EMV, Schock- und Vibrationsfestigkeit<br />

sowie ihren Schutzgrad<br />

von IP65 bzw. IP67 getestet. ◄<br />

SAB Bröckskes GmbH & Co. KG<br />

info@sab-broeckskes.de<br />

www.sab-kabel.de<br />

HV-Sensoren vom Typ K zur sicheren Temperaturmessung an HV-Komponenten wie Invertern, Elektromotoren,<br />

Hochvoltbatterien und der Leistungselektronik<br />

48 PC & Industrie 8/<strong>2024</strong>


Rückkehr zum Mond und Reise zum Mars<br />

Steirischer Spezialist unterstützt NASA beim Weltraum-Hopping<br />

Messen/Steuern/Regeln<br />

Mit hochmodernen Messsystemen<br />

stellt der steirische Messtechnikhersteller<br />

Dewetron sicher, dass umfassende<br />

Daten über die Startumgebung<br />

und umliegenden Strukturen<br />

während entscheidender Missionsphasen<br />

in Echtzeit und mit höchster<br />

Präzision erfasst und überwacht<br />

werden können.<br />

Als einer der führenden Anbieter<br />

von Datenerfassungssystemen übernimmt<br />

das österreichische Unternehmen<br />

Dewetron eine zentrale<br />

Rolle bei der erfolgreichen Durchführung<br />

der NASA Artemis-Mission,<br />

um Menschen zurück zum Mond und<br />

schließlich zum Mars zu bringen.<br />

Mit den Artemis-Missionen wird<br />

die NASA die erste Frau und die<br />

erste Person of Color auf den Mond<br />

schicken, um dort mit innovativen<br />

Technologien unbekanntes Terrain<br />

auf der Mondoberfläche zu erforschen.<br />

Eine entscheidende Rolle<br />

für den Erfolg der Artemis-Missionen<br />

wird die Zusammenarbeit mit<br />

kommerziellen und internationalen<br />

Partnern spielen.<br />

Wichtiger Beitrag<br />

von Dewetron<br />

Der österreichische Messtechnikspezialist<br />

Dewetron, mit Dependance<br />

in Rhode Island, war bereits<br />

maßgeblich an der Operation Artemis<br />

I beteiligt, die am 16. November<br />

2022 vom Kennedy Space Center<br />

der NASA in Florida startete. Rosemary<br />

Sargent, die als Artemis-II-<br />

Missionsmanagerin bei Lockheed<br />

Martin Space tätig ist, betonte, wie<br />

wichtig die Systeme von Dewetron<br />

bei der Unterstützung der ingenieurtechnischen<br />

Entwicklung des Orion-<br />

Raumfahrzeugs, einem bedeutenden<br />

Bestandteil der NASA-Initiativen<br />

von Mond zu Mars, waren.<br />

Hochpräzise<br />

Datenerfassungsgeräte<br />

Die von Dewetron bereitgestellte<br />

Messtechnik ist unerlässlich für<br />

die Datenerfassung und Echtzeitüberwachung,<br />

um Daten über die<br />

Startumgebung, die umliegenden<br />

Strukturen (Hitze, Druck, Vibrationen<br />

und Belastungen) während<br />

der Montage des Raumfahrzeugs<br />

sowie die Spannung des Startabbruchsystems<br />

(LAS) und die Modalprüfung<br />

des Orion-Raumfahrzeugs<br />

aufzuzeichnen.<br />

Außerdem helfen Dewetrons hochpräzise<br />

Datenerfassungsgeräte bei<br />

der Überwachung und Prüfung der<br />

Entwicklungsfluginstrumentierung für<br />

das Orion-Raumfahrzeug, wobei kritische<br />

Flugdaten zur Sicherheit und<br />

Gesundheit der Astronautenbesatzung<br />

bereitgestellt werden.<br />

„Die Beiträge von Dewetron waren<br />

entscheidend für die Entwicklung,<br />

Unterstützung und Erfassung der<br />

Messdaten unseres Startfreigabesystems,<br />

des Startabbruch-Subsystems,<br />

der Start- und Bergungsoperationen<br />

sowie der Orion-Kapsel“,<br />

betont Richard Taylor, Senior Electrical<br />

Design Engineering Manager<br />

bei Jacobs Space Operations Group.<br />

Ziel der Artemis-Missionen ist es,<br />

die erste langfristige Präsenz auf<br />

dem Mond sicherzustellen und als<br />

nächsten großen Schritt die ersten<br />

Astronauten zum Mars zu schicken.<br />

DEWETRON<br />

www.dewetron.com<br />

Weitere Informationen zu den Artemis-Missionen unter:<br />

https://www.nasa.gov/feature/artemis/<br />

Mixed-Signal-Oszilloskope<br />

Die smarte Lösung für Service und Home-Office<br />

Logikanalysator + Protokollanalysator + DSO<br />

Digital: 2 GHz Timing – 200 MHz State Analyse<br />

Analog: 200 MHz bei 12-Bit Auflösung<br />

8-128 Kanäle – Digital & Analog simultan<br />

8 Gb Speicher – Streaming-Modus<br />

www.acutetechnology.de


Messen/Steuern/Regeln<br />

Rundum-Service für Mess- und Prüfgeräte<br />

Mit ihrem METRACHECK Service Paket hat die GMC Instruments Group ein neues Produkt eingeführt,<br />

um zusätzlichen Mehrwert für ihre Kunden zu schaffen.<br />

den Wegfall von Kostenfreigaben<br />

reduziert und die Lebensdauer der<br />

Geräte verlängert sich.<br />

Rundum-Service buchen<br />

METRACHECK kann direkt zu<br />

Neugeräten als Add-on zugebucht<br />

oder für bereits erworbene Geräte<br />

nachgekauft werden, sofern sich das<br />

Gerät noch in der entsprechenden<br />

Laufzeit befindet. Die Laufzeit des<br />

Service-Pakets richtet sich nach<br />

dem Kaufdatum des Prüfgeräts.<br />

Zur Überprüfung wird das Gerät mit<br />

Kaufbeleg und dem erworbenen Service-Voucher<br />

an die GMC­I Service<br />

GmbH gesendet.<br />

Der METRACHECK-Service<br />

Gossen Metrawatt GmbH<br />

www.gossenmetrawatt.com<br />

Das METRACHECK Paket wird<br />

von der GMC-I Service GmbH,<br />

einer Schwestergesellschaft von<br />

Gossen Metrawatt, angeboten. Es<br />

ist für Prüfgeräte der Modellreihen<br />

SECUTEST ST, SECULIFE ST,<br />

PROFITEST M und PROFITEST MF<br />

der Marke Gossen Metrawatt erhältlich.<br />

Zur Wahl stehen vier Varianten<br />

mit unterschiedlichen Laufzeiten<br />

von 24, 36, 48 oder 60 Monaten.<br />

Der Rundum-Service sichert Kunden<br />

bei Reparatur und Kalibrierung<br />

eine bevorzugte Bearbeitung mit<br />

kurzer Durchlaufzeit. Damit sind die<br />

Geräte schnell wieder einsatzbereit<br />

und stets auf dem neuesten Stand,<br />

um rechtssichere, normenkonforme<br />

Prüfabläufe sicherzustellen. Ausfallzeiten<br />

werden unter anderem durch<br />

umfasst DAkkS-akkreditierte<br />

Kalibrierungen, DGUV-Prüfnachweise,<br />

Reparaturen, Firmware-<br />

Updates, den kostenfreien Ersatz<br />

defekter Pufferbatterien und Akkupacks<br />

sowie eine Endprüfung nach<br />

Hersteller vorgaben. Der Rückversand<br />

erfolgt EU-weit portofrei. Mit<br />

im Paket enthalten ist eine IZY­<br />

CHECK.IQ Premium-Lizenz, um<br />

Gerätestatus, Prüf zertifikate, Dokumentationen<br />

und Wartungs- sowie<br />

Kalibrierintervalle auf dem Cloud-<br />

Portal abspeichern und jederzeit<br />

zugriffsgeschützt von dort ab rufen<br />

zu können. ◄<br />

www.beam-verlag.de<br />

MIT EINEM KLICK<br />

SCHNELL INFORMIERT!<br />

• Umfangreiches Fachartikel-Archiv zum kostenlosen<br />

Download<br />

• Aktuelle Produkt-News aus der Elektronikbranche<br />

• Unsere Zeitschriften und Einkaufsführer als E-Paper<br />

• Messekalender<br />

• Ausgewählte Workshops und Seminare<br />

50 PC & Industrie 8/<strong>2024</strong>


Schnell und bereit für die Zukunft<br />

Messen/Steuern/Regeln<br />

Das neue 39DL PLUS Ultraschall-Dickenmessgerät: Vollständig integrierte drahtlose Funktionen<br />

für optimierte Präzisions- und Korrosionsdickenmessungen<br />

EVIDENT Europe GmbH<br />

www.evidentscientific.com<br />

Mit dem neuen 39DL PLUS Ultraschall-Dickenmessgerät<br />

werden Effizienz<br />

und Konnektivität im Bereich<br />

der zerstörungsfreien Prüfung durch<br />

ultraschnelle Prüfgeschwindigkeiten<br />

und vollständig integrierte<br />

drahtlose Konnektivität in einem<br />

robusten Handgerät neu definiert.<br />

Das 39DL PLUS Dickenmessgerät<br />

verfügt über die bewährte Leistung<br />

und Vielseitigkeit des Vorgängermodells<br />

und bietet einen digitalen<br />

Prüf ablauf, mit dem Prüfer bei der<br />

Präzisions- und Korrosionsdickenmessung<br />

Zeit sparen.<br />

Kosteneffiziente Prüfung<br />

von Prüfteilen<br />

Mit bahnbrechenden Prüfgeschwindigkeiten<br />

bietet das 39DL<br />

PLUS Gerät eine branchenführende*<br />

Aktualisierungsrate von 60 Hz im<br />

Bereich der portablen Dickenmessgeräte.<br />

Wenn Prüfstandards diese<br />

schnelle Messgeschwindigkeit erfordern,<br />

bietet das 39DL PLUS Gerät<br />

eine bedienerfreundliche und kostengünstige<br />

Alternative zu einem herkömmlichen<br />

Prüfgerät. Dünnwandige<br />

Stellen lassen sich einfacher<br />

erkennen, wenn auf Bereiche mit<br />

geringer Dicke an Rohren und anderen<br />

korrosionsanfälligen Objekten<br />

geprüft wird.<br />

Digitaler Prüfablauf<br />

Integrierte Wi-Fi und Bluetooth<br />

Funktionen** ermöglichen einen<br />

nahtlosen Prüfablauf für Industrie<br />

4.0. Über eine Verbindung mit<br />

der Link Plus iOS App, der Link-<br />

Wedge Software oder der Inspection<br />

Project Manager (IPM) App können<br />

Prüfer Ergebnisse problemlos freigeben.<br />

Das Messgerät bietet zudem<br />

die Möglichkeit zur Fernsteuerung<br />

und -integration, was eine bequeme<br />

Steuerung des Messgeräts aus der<br />

Ferne in innovativen Anwendungen<br />

ermöglicht.<br />

Ultraschallprüfgerät<br />

von Weltklasse<br />

Das Messgerät 39DL PLUS wurde<br />

von Fachleuten mit über 35 Jahren<br />

Erfahrung im Bereich der zerstörungsfreien<br />

Prüfung entwickelt und<br />

bietet eine verbesserte Leistung gegenüber<br />

seinem Vorgängermodell,<br />

dem bereits Zehntausende Anwender<br />

weltweit vertrauen. Das neue Messgerät<br />

zeichnet sich durch hervorragende<br />

Signalqualität, stabile Wellenformen<br />

und optimierte Algorithmen<br />

in einem robusten Gerätedesign<br />

aus und ermöglicht Bedienern<br />

so, in jeder Umgebung genaue<br />

und reproduzierbare Messungen<br />

durchzuführen. Die Messgeräte<br />

sind robust gebaut, damit sie trotz<br />

Stößen, Stürzen und anderen Herausforderungen,<br />

die bei Prüfaufgaben<br />

auftreten können, weiterhin<br />

funktionieren.<br />

„Mit dem neuen 39DL PLUS Ultraschall-Dickenmessgerät<br />

haben wir<br />

die Prüfpraxis neu definiert, indem<br />

wir uns bei der Entwicklung besonders<br />

auf die Geschwindigkeit und<br />

Konnektivität konzentriert haben“,<br />

erklärt Steve LaBreck, Director of<br />

Global Product Management, NDT<br />

Portable Ultrasonics bei Evident.<br />

„Durch das Hinzufügen von Wi-Fi<br />

und Bluetooth Funktionen direkt in<br />

das portable Messgerät können Prüfer<br />

intelligenter und schneller als je<br />

zuvor zu arbeiten.“ ◄<br />

*Stand: Juni <strong>2024</strong>. Bis zu 60 Hz im<br />

Vergleich zu 30 Hz mit dem Vorgängermodell<br />

und vergleichbaren portablen<br />

Dickenmessgeräten.<br />

**Wi-Fi und Bluetooth sind in einigen<br />

Regionen noch nicht zertifiziert.<br />

Für Informationen kontaktieren<br />

Sie Ihren zuständigen Evident<br />

Vertriebsmitarbeiter.<br />

Weitere Informationen über das Ultraschall-Dickenmessgerät<br />

39DL PLUS finden Sie unter:<br />

www.olympus-ims.com/39dl-plus/<br />

PC & Industrie 8/<strong>2024</strong> 51


Kennzeichnen & Identifizieren<br />

Einfach Text und Codes lesen<br />

Bild 1: Mit dem neuen IDC230 aus der Multicode-Reader-Serie liefert Baumer die passende Lösung für Anwendungen<br />

in der industriellen Automation, die zeitgleich Texterkennung erfordern. Bilder © Baumer<br />

Der neue Baumer IDC230<br />

Sensorspezialist Baumer baut sein<br />

Smart-Vision-Portfolio mit einem leistungsstarken<br />

Code- und Textleser<br />

aus. Der kompakte IDC230 zeichnet<br />

sich durch die gleiche einfache<br />

Handhabung und Inbetriebnahme<br />

aus, für die bereits der kürzlich eingeführte<br />

Multicode-Leser IDC200<br />

bekannt ist.<br />

Baumer Group<br />

www.baumer.com<br />

Einfache Integration<br />

und Inbetriebnahme<br />

Ein besonderer Vorteil neben der<br />

einfachen Montage des handlichen<br />

Gerätes ist die zeitsparende Inbetriebnahme<br />

per Webinterface. Im<br />

Gegensatz zu den meisten vergleichbaren<br />

Code- und Textlesern ist für<br />

die Einrichtung des IDC230 keine<br />

spezielle Software nötig. Zeitraubende<br />

Installationsfreigaben durch<br />

die interne IT-Abteilung entfallen. In<br />

Verbindung mit dem smartem Montagezubehör<br />

garantiert die durchdachte<br />

Nutzerführung eine schnelle<br />

und unkomplizierte Inbetriebnahme.<br />

Via USB-C kann der Multicode-<br />

Leser einfach an einen Computer<br />

angeschlossen und per Webinterface<br />

in Betrieb genommen werden.<br />

Das Auto-Setup ermöglicht mit nur<br />

einem Click das Lesen von mehreren,<br />

unterschiedlichen Codes. Für<br />

die einfache Integration des Gerätes<br />

sorgen das platzsparende Gehäuse,<br />

passendes Zubehör, Ethernet- und<br />

USB-C-Schnittstellen und die verfügbaren<br />

Protokolle Profinet, Ethernet/IP,<br />

sowie DIOs. Dank frei konfigurierbarem<br />

Datentelegramm lassen<br />

sich die Geräte der IDC-Familie<br />

(IDC230, IDC200) einfach in bestehende<br />

Systeme einbinden und auf<br />

individuelle Datenformate anpassen.<br />

Leistungsstarker, schneller<br />

Code- und Textleser<br />

Der IDC230 basiert auf derselben<br />

innovativen Technologie-Plattform<br />

wie der Multicode-Leser IDC200<br />

und kann mit hoher Geschwindigkeit<br />

mehrere Zeilen Text und<br />

1D-/2D-Codes parallel lesen. Der<br />

IDC230 kann bis zu 40 Frames pro<br />

Sekunde verarbeiten, auch bei unterschiedlichen<br />

Codetypen. Die lichtstarke<br />

interne Beleuchtung ermöglicht<br />

es, herausfordernde Anwendungen<br />

ohne externe Beleuchtung<br />

und somit ohne zusätzliche Kosten<br />

und Mehraufwand zu lösen.<br />

Mit dem neuen IDC230 aus der<br />

Multicode-Reader-Serie liefert<br />

Baumer die passende Lösung für<br />

Anwendungen in der industriellen<br />

Automation, die zeitgleich Texterkennung<br />

erfordern, beispielsweise<br />

die Überprüfung von Etiketten. Spiegelnde<br />

Oberflächen, wechselnde<br />

Lichtverhältnisse oder Modulgrößen<br />

an der unteren Auflösungsgrenze<br />

bereiten dem IDC230 keine<br />

Schwierigkeiten.<br />

Anwendungsfelder<br />

von Lagerlogistik<br />

bis Elektronikfertigung:<br />

Der IDC230 eignet sich für zahlreiche<br />

Anwendungsfelder und<br />

Industrien. Er kann unter anderem<br />

zur Quali tätskontrolle in Montageprozessen<br />

eingesetzt werden, zu<br />

Track and Trace Zwecken in der Intralogistik<br />

sowie für verschiedene Aufgaben<br />

in Verpackungs-, Elektronik<br />

und Lebensmittelindustrie. ◄<br />

Weitere Informationen:<br />

www.baumer.com/idc<br />

Bild 2: Der IDC230 kann für verschiedene Aufgaben in der Verpackungs-,<br />

Elektronik und Lebensmittelindustrie verwendet werden. Er eignet sich<br />

auch zur Qualitätskontrolle in Montageprozessen und für Track and Trace<br />

Anwendungen in der Intralogistik.<br />

52 PC & Industrie 8/<strong>2024</strong>


Bedienen & Visualisieren<br />

Erweiterung des digitalen Besuchermanagements<br />

DATA MODUL AG<br />

info@data-modul.com<br />

www.data-modul.com<br />

Das Management des beliebten<br />

Themenparks Phantasialand in Brühl<br />

setzt seit Jahren auf die maßgeschneiderten<br />

Hard- und Softwarelösungen<br />

von Data Modul. Nun erhielt<br />

der Münchner Systemlösungsanbieter<br />

den Auftrag, den Themenpark<br />

bei der Erweiterung seiner Digital<br />

Signage Infrastruktur zu unterstützen.<br />

Dafür liefert Data Modul<br />

75-Zoll-Digital Signage Monitore.<br />

Diese Monitore, speziell für den<br />

Outdoor-Einsatz konzipiert, eignen<br />

sich optimal zur Darstellung unterschiedlicher<br />

Besucherinformationen,<br />

wie bspw. für Wegweisungen<br />

zu freien Parkplätzen und Hotels.<br />

Mit einer Leuchtkraft von bis zu<br />

3500 nit und einem integrierten Helligkeitssensor,<br />

der die Bildschirmhelligkeit<br />

automatisch an die Umgebungslichtbedingungen<br />

anpasst,<br />

gewährleisten die Monitore selbst<br />

bei direkter Sonneneinstrahlung eine<br />

optimale Sichtbarkeit aller Inhalte.<br />

Durch hochwertige Komponenten,<br />

ein IP56-Gehäuse und ein<br />

IK10-geschütztes Frontglas sind die<br />

Monitore äußerst robust und bieten<br />

zuverlässigen Schutz vor Umwelteinflüssen<br />

wie Staub, Wasser sowie<br />

vor Vandalismus. Der Betriebstemperaturbereich<br />

von -30 bis +50 °C<br />

sowie das integrierte Klima-Management<br />

gewährleisten ganzjährig den<br />

effizienten, reibungslosen Betrieb,<br />

selbst unter anspruchsvollen Witterungsbedingungen.<br />

Dr. Xue Li, Head of Products &<br />

Markets – Smart Retail & Signage<br />

bei Data Modul, betont: „Unsere<br />

75-Zoll-Digital Signage Monitore<br />

sind ideal auf die Herausforderungen<br />

des Outdoor-Bereichs abgestimmt<br />

und lassen sich dank ihres schlanken<br />

Designs vielseitig einsetzen.<br />

Die Steuerung erfolgt über die entsprechenden<br />

IPC3-2 Stand alone-<br />

Controller, während die maXcs-Software<br />

von Data Modul die zentrale<br />

Verwaltung und Steuerung aller<br />

Inhalte ermöglicht. Diese können<br />

dann, je nach Bedarf, flexibel angepasst,<br />

aktualisiert und zielgruppengerecht<br />

ausgewertet werden.“ ◄<br />

AUSSERGEWÖHNLICH.<br />

ENGAGIERT!<br />

JETZT SCHÜTZEN:<br />

WWF.DE/PROTECTOR<br />

WERDEN SIE »GLOBAL 200 PROTECTOR« UND<br />

BEWAHREN SIE DIE ARTENVIELFALT UNSERER ERDE.<br />

Von den Regenwäldern Afrikas über die Arktis bis zu<br />

unserem Wattenmeer – die „Global 200 Regionen“ bergen<br />

die biologisch wertvollsten Lebensräume der Erde.<br />

Helfen Sie dabei, sie zu erhalten!<br />

WWF Deutschland | Nina Dohm | Reinhardtstraße 18 | 10117 Berlin<br />

Telefon: 030 311 777-732 | E-Mail: info@wwf.de


Kommunikation<br />

Jährliche Marktanalyse zeigt stetes Wachstum<br />

für industrielle Netzwerke<br />

HMS Networks ermöglicht mit umfassender Marktanalyse eine Abschätzung der Verbreitung neu<br />

angeschlossener Knoten nach Typ und Protokoll innerhalb der Fabrikautomation.<br />

Marktanteile <strong>2024</strong> aus Sicht von HMS Networks – Feldbusse, Industrial Ethernet und Wireless<br />

HMS Networks stellt die jährliche Marktanalyse<br />

für industrielle Netzwerke vor, bei der<br />

neu installierte Knoten im Rahmen der Fabrikautomatisierung<br />

weltweit im Vordergrund stehen.<br />

Als unabhängiger Anbieter von Lösungen<br />

im Bereich der industriellen IKT (Informationsund<br />

Kommunikationstechnologie) hat HMS einen<br />

umfassenden Einblick in den Markt der industriellen<br />

Netzwerke. Die Studie für das Jahr <strong>2024</strong><br />

enthält geschätzte Marktanteile und Wachstumsraten<br />

für Feldbusse, Industrial Ethernet<br />

und Wireless-Technologien.<br />

In der Studie für <strong>2024</strong> kommt HMS zu dem<br />

Schluss, dass der Markt für industrielle Netzwerke<br />

weiter wächst, wobei das Gesamtmarktwachstum<br />

im Jahr <strong>2024</strong> voraussichtlich +7 %<br />

betragen wird, was die anhaltende Bedeutung<br />

der Netzwerkkonnektivität in Fabriken bestätigt.<br />

Industrial Ethernet<br />

mit stetigem Wachstum<br />

Mit einem Wachstum von 12 % beschleunigt<br />

Industrial Ethernet sein Wachstum und erobert<br />

weiterhin Marktanteile. Industrial Ethernet<br />

hat mittlerweile einen Anteil von 71 % am weltweiten<br />

Markt für neu installierte Knoten in der<br />

Fabrik automation (Vorjahr: 68 %).<br />

HMS Industrial Networks GmbH<br />

info@hms-networks.de<br />

www.hms-networks.de<br />

PROFINET ist mit einem Marktanteil von 23 %<br />

am weitesten verbreitet und übertrifft damit Ether­<br />

Net/IP, das 21 % der neuen Knoten ausmacht.<br />

Die Popularität von EtherCAT ist ungebrochen<br />

hoch und liegt mit einem Marktanteil von 16 %<br />

sicher auf dem dritten Platz.<br />

Feldbusse mit erwartetem Rückgang<br />

Herkömmliche serielle Feldbusinstallationen<br />

verlieren immer mehr an Fahrt. Obwohl Feldbusinstallationen<br />

nach wie vor einen erheblichen<br />

Teil der neu hinzugekommenen Knoten ausmachen,<br />

wird für <strong>2024</strong> ein Rückgang des jährlichen<br />

Wachstums um -2 % erwartet. PROFIBUS<br />

führt die Feldbus-Rangliste mit einem Marktanteil<br />

von 7 % an, gefolgt von einer gleichmäßigen<br />

Verteilung auf andere bekannte Feldbusprotokolle.<br />

Zusammen machen Feldbusse im Jahr <strong>2024</strong><br />

22 % des Marktes aus. Trotz des Rückgangs<br />

neuer Feldbusknoten ist davon auszugehen,<br />

dass die bewährten und zuverlässigen Feldbusse<br />

auch in den kommenden Jahren in vielen<br />

Geräten, Maschinen und Fabriken zum Einsatz<br />

kommen werden.<br />

Wireless Technologien mit steter Präsenz<br />

Wireless Technologien haben in den letzten<br />

Jahren ein stetiges Wachstum verzeichnet, auch<br />

wenn das Wachstumstempo inzwischen leicht<br />

abgenommen hat. Wireless Lösungen machen<br />

nach wie vor 7 % des Gesamtanteils nach Typ<br />

aus. Auf dem Markt werden immer mehr Produkte<br />

mit Unterstützung für industrielle Funklösungen<br />

eingeführt, und die Akzeptanz von<br />

drahtlosen Lösungen in Fabrikumgebungen<br />

nimmt zu. Typische Anwendungsfälle sind Kabelersatzanwendungen,<br />

drahtloser Maschinenzugriff<br />

und die Einbindung mobiler Geräte in industrielle<br />

Netzwerke.<br />

Industrielle Vernetzung<br />

ist der Schlüssel für Produktivität und Nachhaltigkeit<br />

in der Fertigung. „Mit Blick auf die Zukunft<br />

erwarten wir neue Herausforderungen im Kontext<br />

von Cybersecurity aufgrund neuer Regularien<br />

wie z. B. NIS 2 oder dem Cyber Resiliance<br />

Act. Darüber hinaus werden kontinuierliche Netzwerküberwachung,<br />

erhöhte Netzwerkgeschwindigkeit,<br />

Sensor-to-Cloud-Kommunikation sowie<br />

die sichere IIoT-Integration von Automatisierungsgeräten<br />

die Zukunft der industriellen Netzwerke<br />

prägen“, ist Thilo Döring, Geschäftsführer HMS<br />

Industrial Networks GmbH, überzeugt.<br />

Datenbasis<br />

Die Studie beinhaltet Einschätzungen von<br />

HMS für <strong>2024</strong> auf Basis neu installierter Knoten<br />

im Bereich der Fabrikautomatisierung. Ein<br />

Knoten ist definiert als eine Maschine oder ein<br />

Gerät, das mit einem industriellen Netzwerk verbunden<br />

ist. Die dargestellten Zahlen spiegeln<br />

die konsolidierte Betrachtung von HMS wider,<br />

in die eigene Verkaufsstatistiken, Einblicke der<br />

Kollegen in die Industrie sowie die Gesamtwahrnehmung<br />

des Marktes eingeflossen sind. ◄<br />

54 PC & Industrie 8/<strong>2024</strong>


Kommunikation<br />

Anbindung an die OPC UA Welt<br />

IBHsoftec<br />

www.ibhsoftec.com<br />

Jetzt können auch S7-300, S7-400 mit MPI/<br />

DP-Anschluss an die OPC-UA-Welt angebunden<br />

werden. S7 Steuerungen, die nur über einen<br />

MPI/DP-Port verfügen, können problemlos über<br />

den IBH Link S7++ an den IBH Link UA angeschlossen<br />

werden. Dies ermöglicht eine komfortable<br />

Anbindung an die OPC UA Welt.<br />

Anbindung an die Cloud können über OPC UA<br />

over MQTT realisiert werden. Der IBH Link S7++<br />

kann natürlich auch als reiner Programmieradapter<br />

für S7 für Windows, Step7 oder das TIA Portal<br />

verwendet werden. Weiterhin unterstützt der<br />

IBH Link S7++ das Protokoll S7 TCP (RFC1006),<br />

welches eine direkte Anbindung an Visualisierungssysteme,<br />

z. B. WinCC ermöglicht.<br />

Unterstützte Steuerungen<br />

Folgende Steuerungen werden vom<br />

IBH Link UA unterstützt:<br />

• SIMATIC S7-Steuerungen über S7 TCP/IP<br />

oder IBH Link S7++<br />

• SIMATIC S5-Steuerungen<br />

über IBH Link S5++<br />

• SINUMERIK 840D/840D SL<br />

• SINUMERIK ONE<br />

• LOGO 8 und LOGO!<br />

• Rockwell Automation Steuerungen<br />

• Mitsubishi Electric Roboter und<br />

Steuerungen<br />

Das neueste Feature ist der Support von Informationsmodellen<br />

und Methoden mit Python. ◄<br />

Leistungsstarker Ethernet-Switch mit Management- und PROFINET-Funktionaliät<br />

Das deutsche Unternehmen<br />

Indu-Sol bietet kundenorientierte<br />

Lösungen in den Bereichen Feldbustechnik<br />

und Industrial Ethernet.<br />

Eine hauseigene Entwicklungsabteilung<br />

widmet sich der Arbeit an<br />

neuen Softwarelösungen, Produkten<br />

und Prototypen.<br />

Der Indu-Sol PROmesh B8 compact<br />

ist ein 8-Port industrieller<br />

Ethernet-Switch mit Managementund<br />

PROFINET-Funktionalität. Er<br />

gehört zur PROmesh B-Serie, die<br />

performance-orientierte Industrie-<br />

Switche für komplexe Maschinenund<br />

Hallen-Netzwerke bereithält.<br />

Der PROmesh B8 compact ist mit<br />

acht RJ45 Ports ausgestattet und<br />

arbeitet mit Übertragungsraten von<br />

10 Mbit/s bzw. 100 Mbit/s, 2 Mbit<br />

Memory, einer Backplane Kapazität<br />

von 6,3 Gbit/s und einem<br />

Throughput von 1,6 Mpps. Über<br />

eine Web-Applikation lässt sich der<br />

PROmesh B8 compact einfach und<br />

komfortabel konfigurieren. Durch<br />

seine umfassenden Funktionen<br />

mit Store & Forward Technologie<br />

unterstützt er den effektiven Aufbau<br />

von allen Netzwerktopologien<br />

(Bus-, Stern- und Ringstruktur).<br />

Die Betriebs- und Lagertemperatur<br />

liegt bei -10 bis 60 °C. Das<br />

kompakte Design, die einfache<br />

DIN-Schienenmontage und die<br />

optimierten thermischen Eigenschaften<br />

ermöglichen einen platzsparenden<br />

Einsatz im Schaltschrank.<br />

Der PROmesh B8 compact<br />

verfügt über UL-, CSA-, CE-<br />

und UKCA-Zulassungen sowie<br />

Schutzklasse IP20.<br />

Die PROmesh-Familie von Indu-<br />

Sol umfasst drei Serien leistungsfähiger<br />

Switche für alle industriellen<br />

Anwendungen. Die Serie<br />

PROmesh U bietet Switche für<br />

einfache Netzwerke. Die Serie<br />

PROmesh B bietet Geräte mit<br />

performanter Switchfunktion. Die<br />

Serie P bietet Switche für High-Performance-Aufgaben,<br />

Leitungsmonitoring,<br />

Condition Monitoring und<br />

Netzwerkmanagement.<br />

Erhältlich sind im Meilhaus Electronic<br />

Webshop neben den Switchen<br />

der PROmesh B Serie auch<br />

die Switche der PROmesh P Serie<br />

(High Performance, Leitungsmonitoring,<br />

Condition Monitoring und<br />

Netzwerkmanagement).<br />

Meilhaus Electronic GmbH<br />

www.meilhaus.com<br />

PC & Industrie 8/<strong>2024</strong> 55


Kommunikation<br />

Hochpräzise und robuste Synchronisierung<br />

und Zeitsteuerung<br />

TimeProvider-XT-Erweiterungssystem erleichtert Übergang zu moderner Synchronisationsund<br />

Timing-Systemarchitektur.<br />

Das Zusatzgerät TimeProvider XT<br />

zum TimeProvider 4100 Grandmaster von<br />

Microchip skaliert auf bis zu 200<br />

voll redundante T1-, E1- oder CC-<br />

Synchronisationsausgänge<br />

Kommunikationsnetze für kritische Infrastruktur<br />

erfordern hochpräzise und robuste Synchronisierung<br />

und Zeitsteuerung/Timing, doch mit<br />

der Zeit altern diese Systeme und müssen auf<br />

eine modernere Architektur überführt werden.<br />

Microchip Technology stellt dafür das TimeProvider<br />

XT Extension System vor, ein Fan-Out-Shelf,<br />

das mit redundanten TimeProvider 4100 Grandmastern<br />

verwendet wird, um ältere BITS/SSU-<br />

Geräte auf eine modulare und widerstandsfähige<br />

Architektur zu migrieren. TimeProvider XT bietet<br />

die Möglichkeit, bestehende SONET/SDH-Frequenzsynchronisationsgeräte<br />

zu ersetzen und<br />

das für 5G-Netzwerke erforderliche Timing plus<br />

Phase hinzuzufügen.<br />

Microchip Technology Inc<br />

www.microchip.com<br />

Eine einzige Plattform<br />

Als Zusatzgerät zum weit verbreiteten Time­<br />

Provider 4100 Grandmaster von Microchip ist<br />

jedes TimeProvider XT Shelf mit zwei Verteilermodulen<br />

und zwei Plug-in-Modulen konfiguriert,<br />

um 40 redundante und individuell programmierbare<br />

Ausgänge mit einer Synchronisierung<br />

gemäß ITU-T G.823 für Wander- und<br />

Jitter-Kontrolle bereitzustellen. Bis zu fünf XT-<br />

Shelves lassen sich anschließen, um auf bis zu<br />

200 vollständig redundante T1/E1/CC-Kommunikationsausgänge<br />

zu skalieren.<br />

Die gesamte Konfiguration, Statusüberwachung<br />

und Alarmmeldung erfolgt über den TimeProvider<br />

4100 Grandmaster.<br />

Mit der neuen Lösung können Betreiber ihre<br />

kritischen Frequenz-, Zeit- und Phasenanforderungen<br />

auf einer einzigen modernen Plattform<br />

konsolidieren und so Wartungs- und Servicekosten<br />

einsparen.<br />

Zuverlässig, skalierbar und flexibel<br />

Randy Brudzinski, Vice President der Frequency<br />

and Time Systems Business Unit bei Microchip<br />

dazu: „Mit der neuen TimeProvider-XT-Erweiterung<br />

können Netzbetreiber die Vorteile moderner<br />

Technik nutzen, die zuverlässig, skalierbar<br />

und flexibel ist, um ihre SONET/SDH-Synchronisationssysteme<br />

entweder zu überlagern oder<br />

zu ersetzen. XT ist eine attraktive Investition für<br />

Netzbetreiber, da sie mehr als nur ein Ersatz für<br />

alte BITS/SSU-Geräte ist. Sie bietet auch eine<br />

PRTC-Funktion und liefert Frequenz, Zeit und<br />

Phase für zukünftige Netzwerke.“<br />

Voll kompatibel<br />

Die Lösung ist mit den Wire-Wrap- und Ausgabe-Panels<br />

der DCD-, SSU-2000-, TSG-3800-<br />

und TimeHub-Systeme kompatibel, so dass die<br />

Netzwerkelemente nicht neu verkabelt werden<br />

müssen. Dies erspart Netzbetreibern erhebliche<br />

Zeit und Ressourcen beim Bereitstellen und<br />

senkt die Kosten. TimeProvider XT verfügt über<br />

einen Composite-Clock-/CC-Eingang, der eine<br />

Live-Umschaltung der CC-Phase während des<br />

Betriebs anstatt in Wartungsfenstern ermöglicht.<br />

Die Synchronisation bleibt somit im Netzwerk<br />

erhalten. Das TimeProvider-XT-System erfordert,<br />

dass auf dem TimeProvider 4100 Grandmaster<br />

die neueste Version 2.4 der Firmware läuft.<br />

Von klein bis ganz groß<br />

Das TimeProvider XT Extension System ist das<br />

neueste Produkt in Microchips Angebot an Taktund<br />

Zeitsystemen, das von kleinen Plug-in-Zeitserverkarten<br />

bis hin zu nationalen Systemen mit<br />

mehreren Racks und Zeitskalen reicht. Als einer<br />

der Hauptverantwortlichen für die Weltzeit sind<br />

die Zeitmessungslösungen von Microchip vertrauenswürdig,<br />

zuverlässig und widerstandsfähig.<br />

Weitere Informationen finden sich auf der<br />

Microchip Timing and Synchronization Website.<br />

Entwicklungstools<br />

Die TimeProvider-XT-Erweiterung wird von<br />

der Management-Software TimePictra unterstützt,<br />

einem webbasierten Tool zum Verwaltung<br />

und Überwachung von Synchronisationsarchitekturen.<br />

◄<br />

56 PC & Industrie 8/<strong>2024</strong>


September 9/2023 Jg. 27<br />

PROFINET Security Class 1 Plugfest <strong>2024</strong><br />

Interoperabilität für sichere Echtzeitkommunikation<br />

Kommunikation<br />

PI (PROFIBUS & PROFINET International)<br />

hat bereits vor einiger Zeit begonnen OT-Sicherheit<br />

in den Gremien zu bearbeiten, da dies für<br />

die Digitalisierung und der damit verbundenen<br />

Datenerfassung von höchster Wichtigkeit ist. In<br />

den technischen Arbeitskreisen wurden schrittweise<br />

Spezifikationen, Proof-of-Concepts und<br />

Richtlinien erarbeitet.<br />

PI (PROFIBUS & PROFINET International)<br />

PROFIBUS Nutzerorganisation e. V.<br />

www.PROFIBUS.com<br />

Erstes PROFINET-Plugfest<br />

Am 12. und 13. Juni <strong>2024</strong> fand in der Smart­<br />

FactoryOWL, einer gemeinsamen Einrichtung<br />

der Technischen Hochschule Ostwestfalen-<br />

Lippe und des Fraunhofer-Instituts in Lemgo,<br />

das erste PROFINET-Plugfest mit dem Schwerpunkt<br />

Security statt. PROFINET-Plugfeste haben<br />

sich etabliert, wenn es darum geht, zu einem<br />

frühen Zeitpunkt neue Funktionen in Controllern,<br />

Devices und der Zertifizierung miteinander<br />

zu testen. Mit dabei waren dementsprechend<br />

führende Hersteller sowie Entwickler des Zertifizierungssystems.<br />

Schwerpunkt: Security Klasse 1<br />

Ein Schwerpunkt des diesjährigen Plugfest in<br />

Lemgo war die Security Klasse 1, welche die<br />

grundlegenden Sicherheitseigenschaften der bei<br />

PROFINET verwendeten Protokolle SNMP und<br />

DCP verbessert. Auch der Import von signierten<br />

GSD-Dateien war Bestandteil des Plugfests. So<br />

konnte das Zusammentreffen auch genutzt werden,<br />

um die Interoperabilität des Protokolls RSI<br />

(Remote Service Interface) zu testen, welches<br />

die vollständige Ethernet Schicht-2 Kommunikation<br />

von PROFINET ermöglicht.<br />

Erprobung<br />

Alle möglichen herstellerübergreifenden Steuerungs-<br />

und Feldgeräte-Kombinationen wurden<br />

erfolgreich erprobt. Auch der Erfahrungsaustausch<br />

zwischen den Entwicklern während der<br />

Veranstaltung und das anschließende Networking<br />

leistete einen wertvollen Beitrag zur Qualität<br />

der Integration von Security in PROFINET-<br />

Produkte und des gemeinsamen Verständnisses<br />

in der Community. Vor dem Hintergrund dieses<br />

Erfolges wurde das nächste Security Plugfest<br />

für die Klassen 2 und 3 für Ende <strong>2024</strong> schon<br />

fest eingeplant.<br />

Das Plugfest wurde vom Fraunhofer Institut<br />

in Lemgo gehostet. Die besondere Laborinfrastruktur<br />

der SmartFactoryOWL trug maßgeblich<br />

zum Erfolg des Plugfestes bei. Die Teilnehmer<br />

konnten im Rahmen des Plugfests dort die Forschungsschwerpunkte<br />

und die technologischen<br />

Lösungen u. a. in den Themenfeldern KI, 5G und<br />

Lokalisierung in live-Vorstellungen erleben. ◄<br />

EINKAUFSFÜHRER<br />

ELEKTRONIK-KOMPONENTEN<br />

mit umfangreichem Produkt index, Firmenverzeichnis und<br />

deutschen Vertretungen ausländischer Firmen.<br />

Widerstände für Energie, Transport und<br />

Hochtemperaturanwendungen<br />

Höchste Präzision<br />

WDI AG, Seite 103<br />

Alle Infos unter: www.beam-verlag.de/einkaufsfuehrer<br />

Kontakt: info@beam-verlag.de<br />

Einsendeschluss für Unterlagen: 24.07.<strong>2024</strong><br />

Anzeigen-/Redaktionsschluss: 26.07.<strong>2024</strong><br />

JETZT UNTERLAGEN ANFORDERN!<br />

SONDERTEIL<br />

EINKAUFSFÜHRER<br />

ELEKTRONIK KOMPONENTEN<br />

ab Seite 35<br />

PC & Industrie 8/<strong>2024</strong> 57


Automatisierung<br />

Industrielle Automatisierungs- und I/O Produkte<br />

für IoT-Edge DAQ-Lösungen<br />

Software Tools/Apps gibt eine<br />

Orientierung.<br />

Übersicht zu den industriellen Automatisierungs- und I/O-Produkten für die Bereiche Edge Sensing,<br />

Edge Computing und Service mit den entsprechenden Software Tools/Apps<br />

AMC -<br />

Analytik & Messtechnik GmbH<br />

Chemnitz<br />

info@amc-systeme.de<br />

www.amc-systeme.de<br />

AMC bietet vielseitige I/Ound<br />

Automatisierungsgeräte von<br />

Sensormodulen, Datenerfassungskarten,<br />

portablen DAQ-Modulen,<br />

Remote-I/O- und Wireless-I/O­ ­<br />

Geräten bis hin zu IoT-I/O-Gateways,<br />

RTUs, embedded Automatisierungscomputern,<br />

HMIs und Software-Tools,<br />

die nicht nur Datenerfassungs-,<br />

Messung-, Steuerungs-<br />

und Kommunikationsanforderungen<br />

erfüllen, sondern<br />

auch Integration in eine Cloudund<br />

in Daten managementsysteme<br />

ermöglichen.<br />

Industrieunternehmen und Hersteller<br />

von Maschinen und Anlagen<br />

können die Lösungen nutzen,<br />

um Daten von allen Sensorarten<br />

und verschiedenen Standorten zu<br />

sammeln und zu überwachen sowie<br />

eine Verbindung zu IT-Systemen und<br />

der Cloud herzustellen, um weitere<br />

Datenanalysen und Managemententscheidungen<br />

zu treffen.<br />

Die folgende Übersicht zu den<br />

industriellen Automatisierungsund<br />

I/O-Produkten für die Bereiche<br />

Edge Sensing, Edge Computing und<br />

Service mit den entsprechenden<br />

Datengrundlage<br />

Folgende Produkte sind zur Schaffung<br />

einer zuverlässigen Datengrundlage<br />

für den IoT-Erfolg nötig:<br />

• Produkte zur direkten<br />

Datenerfassung vor Ort<br />

(Edge Sensing) mit<br />

• Wireless-I/O und -Sensoren<br />

• Remote-I/O-Module<br />

• Hochgeschwindigkeits-<br />

Datenerfassungsgeräten<br />

• intelligenten I/O-Gateways,<br />

RTUs und Kommunikations-<br />

Gateways<br />

• Produkte zur Datenverarbeitung<br />

und Steuerung vor Ort<br />

(Edge Computing)<br />

• kompakte EtherCAT-<br />

Controller und Slice I/Os<br />

• Produkte für intelligente<br />

Bewegungssteuerung<br />

• Embedded-Automation-<br />

Box-PCs<br />

• Service zur direkten<br />

Datenübertragung<br />

• Device-to-Cloud-Lösungen<br />

• Ermöglichen von IT/OT-Konvergenz<br />

mit den neuesten<br />

Technologien<br />

IoT-fähige Lösungen für die<br />

digitale Transformation<br />

in der Industrie 4.0<br />

Domänenorientierte industrielle<br />

IoT-Lösungen für die Datenerfassung,<br />

Anlagenüberwachung und<br />

-verwaltung, Prüfung und Messung<br />

sowie vorbeugende Wartung steigern<br />

die Effizienz, verbessern die<br />

Produktivität und optimieren die<br />

Managementfähigkeit von Organisationen.<br />

Industrielle Automatisierungs- und I/O Produkte für IoT-Edge DAQ-Lösungen<br />

• PC-basierte<br />

Prüf- und Messsysteme<br />

• Umfassende Produkte<br />

für die Schwingungssensorik<br />

• Edge IIoT Gateways & DAQ<br />

Systeme für Anbindung<br />

an Maschinen- und Prozess-<br />

Monitoring ◄<br />

58 PC & Industrie 8/<strong>2024</strong>


November 11/2023 Jg. 27<br />

Software/Tools/Kits<br />

Flexible Konfiguration von Target-Devices<br />

Mit dem Device Provisioner bietet Segger ein neues Tool für seine Flasher-Programmiergeräte<br />

sowie für seine Debug- und Trace-Probes J-Link und J-Trace.<br />

SEGGER Microcontroller GmbH<br />

info@segger.com<br />

www.segger.com<br />

Moderne Chips erfordern einen<br />

immer höheren Grad an kundenund<br />

device-spezifischer Konfiguration.<br />

Dabei spielt insbesondere<br />

die Sicherheit eine wichtige Rolle,<br />

da immer mehr Geräte mit dem<br />

Internet verbunden sind. Leider gibt<br />

es bisher noch keinen Industriestandard<br />

für die Bereitstellung von<br />

Chip-Sicherheit und -Konfiguration.<br />

Die Möglichkeiten dafür unterscheiden<br />

sich von Halbleiterhersteller zu<br />

Halbleiter hersteller und sogar von<br />

Mikro controller zu Mikrocontroller.<br />

Außerdem ent wickeln die Microcontroller<br />

sich ständig weiter und<br />

erfordern daher ein flexibles Werkzeug.<br />

Device Provisioner<br />

Der Device Provisioner ist ein<br />

Kommandozeilen-Tool, mit dem<br />

Benutzer die Konfiguration ihrer<br />

Microcontroller äußerst flexibel<br />

anpassen können. Damit unterstützt<br />

das Tool die Konditionierung<br />

und Programmierung (einschließlich<br />

spezieller Bereiche), das Herunterladen<br />

von Zertifikaten, Zuweisen von<br />

Seriennummern, Sperren und Entsperren<br />

sowie die Sicherheitsaktivierung<br />

und Konfiguration der Trust­<br />

Zone/Partitionierung. Darüber hinaus<br />

können Benutzer das Debuginterface<br />

aktivieren oder deaktivieren, Fuses<br />

setzen, Option bytes und Flash programmieren<br />

und alles Weitere, das<br />

für Entwicklung oder Produktion vorkonfiguriert<br />

werden muss.<br />

Viele Konfigurationsmöglichkeiten<br />

„Der Device Provisioner ist ein<br />

Meisterwerk der Softwareentwicklung“,<br />

sagt Rolf Segger, Gründer von<br />

Segger. „Das Tool erlaubt jegliche<br />

denkbare Konfiguration der Microcontroller-Hardware.<br />

Es verfügt über<br />

einen eingebauten C-Compiler und<br />

gewährt vollen Zugriff auf alle von<br />

J-Link und Flasher angebotenen<br />

Schnitt stellen und Funktionen,<br />

ein schließlich den vollständig<br />

vom Benutzer programmierbaren<br />

Schnittstellen-Co prozessoren zur<br />

Ab deckung bestehender und zukünftiger<br />

Protokolle. All diese Aspekte<br />

machen den Device Provisioner meiner<br />

Meinung nach zum universellsten<br />

Werkzeug in der Geschichte der<br />

Embedded­ Systeme. Mit der Entwicklung<br />

dieses Tools haben sich<br />

unsere Entwickler wirklich selbst<br />

übertroffen.“<br />

Fit für die Zukunft<br />

Der Device Provisioner führt<br />

Befehle aus einem in C geschriebenen<br />

Skript aus, das von Segger,<br />

dem Halbleiterhersteller oder dem<br />

Anwender selbst geschrieben werden<br />

kann.<br />

Der Device Provisioner ist Teil<br />

des Softwarepakets für die J-Linkund<br />

Flasher-Produktfamilie. Skriptdateien<br />

können auf J-Links und<br />

Flashern ausgeführt werden, wenn<br />

diese mit einem Host-PC verbunden<br />

sind. Flasher-Programmier geräte<br />

können die Skriptdateien auch im<br />

Standalone-Modus ausführen.<br />

Skriptdateien dürfen im Quellcode<br />

oder, um das geistige Eigentum zu<br />

schützen, in vorkompilierter Form<br />

weitergegeben werden. Mit Seggers<br />

Produktionsprogrammiergeräten<br />

und Debug-Probes sind Anwender<br />

schon heute für die Herausforderungen<br />

von morgen gerüstet! ◄<br />

EINKAUFSFÜHRER<br />

SOFTWARE /TOOLS/KITS<br />

mit umfangreichem Produkt index, Firmenverzeichnis<br />

und deutschen Vertretungen ausländischer Firmen.<br />

Alle Infos unter: www.beam-verlag.de/einkaufsfuehrer<br />

Kontakt: info@beam-verlag.de<br />

Einsendeschluss für Unterlagen: 13.09.<strong>2024</strong><br />

Anzeigen-/Redaktionsschluss: 06.09.<strong>2024</strong><br />

JETZT UNTERLAGEN ANFORDERN!<br />

Netzwerk-<br />

Instandhaltung –<br />

ein Glücksspiel?<br />

Indu-Sol GmbH, S. 6<br />

SONDERTEIL<br />

EINKAUFSFÜHRER<br />

SOFTWARE/TOOLS/KITS<br />

ab Seite 43<br />

PC & Industrie 8/<strong>2024</strong> 59


Bildverarbeitung<br />

Einfacher Einstieg<br />

in die industrielle VGA-Thermografie<br />

Neue Infrarotkamera Xi 640 von Optris<br />

Die Infrarotkamera Xi 640 misst zuverlässig Temperaturen zwischen -20 °C<br />

und 900 °C in VGA-Auflösung.<br />

Optris GmbH<br />

www.optris.com<br />

Eine sichere Temperaturmessung<br />

ist die Voraussetzung für den Erfolg<br />

vieler industrieller Prozesse. Der<br />

Berliner Hersteller Optris stellt mit<br />

der Infrarotkamera Xi 640 ein neues<br />

Mitglied seiner Compact Line vor,<br />

die eine sichere, erschwingliche<br />

und berührungslose Temperaturmessung<br />

in VGA-Auflösung für den<br />

Maschinenbau und die Zuliefererindustrie<br />

ermöglicht.<br />

Umfangreiche<br />

und berührungslose<br />

Zustandsüberwachung<br />

Mit seiner Xi Compact Line kombiniert<br />

Optris die Vorteile der präzisen<br />

Wärmebildkameras mit den Vorzügen<br />

von Infrarot-Thermometern.<br />

Die kompakte Xi 640 VGA-Infrarotkamera<br />

bietet eine umfangreiche<br />

und berührungslose Zustandsüberwachung<br />

in der Industrie. Bei einer<br />

hohen optischen Auflösung von<br />

640 x 480 Pixel und einer Bildwiederholrate<br />

von 32 Hz im Spektralbereich<br />

von 8 – 14 µm können mit der<br />

VGA-Infrarotkamera schnelle thermische<br />

Prozesse bei Temperaturen<br />

zwischen -20 °C und 900 °C überwacht<br />

werden. Optris hat die Xi 640<br />

mit einer „Auto spot finder“-Funktion<br />

ausgestattet, mit der auch die<br />

Temperatur von Objekten in Bewegung<br />

gemessen werden kann, ohne<br />

dass die Kamera neu justiert werden<br />

muss.<br />

Motorfokus<br />

sorgt für scharfes Bild<br />

Wie auch die anderen Modelle<br />

der mittlerweile auf sechs Modelle<br />

angewachsenen XiFamilie nutzt die<br />

Xi 640 einen Motorfokus zur bequemen<br />

Scharfstellung aus der Ferne.<br />

Die Bildverarbeitung läuft über die<br />

mitgelieferte und kostenfreie Software<br />

PIXConnect mit Zeilenscanfunktion.<br />

Die Konfiguration wichtiger<br />

Parameter erfolgt über eine<br />

USB 2.0-Schnittstelle, ein USBzu-GigE-Konverter<br />

ist optional.<br />

Geliefert wird die Xi 640 mit einem<br />

Prozessinterfacekabel und einem<br />

USB-Kabel. Standardmäßig eingesetzt<br />

werden kann die Wärmebildkamera<br />

in Umgebungstemperaturen<br />

zwischen 0 °C und 50 °C.<br />

Als Zubehör für die Kamera bietet<br />

Optris ein breites Portfolio an, vom<br />

Freiblasvorsatz, über den Montagewinkel<br />

bis hin zum Wasserkühlgehäuse,<br />

das Umgebungstemperaturen<br />

von bis zu 250 °C ermöglicht.<br />

Einsatzbereiche<br />

Die Xi 640 eignet sich für den<br />

Maschinenbau und viele weitere<br />

Industrien. Durch die hohe Präzision,<br />

Robustheit und Flexibilität<br />

ist sie wie auch die Schwestermodelle<br />

der Compact Line prädestiniert<br />

für den Einsatz im Maschinenbau<br />

oder dem OEM-Bereich. Die kompakte<br />

Kamera ist für unterschiedliche<br />

Branchen der einfache und<br />

zuverlässige Einstieg in die VGA-<br />

Thermografie. ◄<br />

Doppelt dichter Kabelabgang für Schutzgehäuse<br />

autoVimation präsentiert eine weitere<br />

Anschlussoption für Kameraschutzgehäuse<br />

in anspruchsvollen Umgebungen.<br />

Der neue Adapter RWA+C kombiniert<br />

die schon bestehenden Optionen<br />

Rückwand RWA mit IP69k-Kabelschutzschlauch<br />

und RWC mit IP68-Kabelverschraubung.<br />

Die Adapterhülse ersetzt die<br />

Überwurfmutter der Kabelverschraubung<br />

und komprimiert deren großen Dichteinsatz,<br />

wodurch auch mehrere Kabel zuverlässig<br />

abgedichtet werden. Das M32-Gewinde<br />

am oberen Ende der Hülse erlaubt zusätzlich<br />

die Befestigung eines flexiblen Kunststoff- oder<br />

Metallwendelschlauchs, der in Wunschlänge mitgeliefert<br />

wird. Der Adapter aus V4A-Edelstahl<br />

eignet sich sogar für den Einsatz unter Wasser.<br />

Die Schlauchoption schützt Kabel auch vor<br />

UV-Licht, Reinigungsmitteln und Chlor. Anwendung<br />

findet sie bisher zum Beispiel im Schwimmbad<br />

und in Produktionsbereichen mit korrosiver<br />

Atmosphäre. Der wahlweise verfügbare Metallwendelschlauch<br />

mit dicker PVC-Beschichtung<br />

wurde bis 15 bar Wasserdruck erfolgreich<br />

nach Schutzart IP68 getestet.<br />

Auch autoVimations Hygieneschläuche<br />

mit Lebensmittelzulassung lassen sich<br />

mit dem RWA+C-Adapter verwenden.<br />

So können Anwender Kabel auch in kritischen<br />

Bereichen der Lebensmittelproduktion<br />

verlegen, ohne sie extra zertifizieren<br />

zu müssen. Da die neue Adapterhülse<br />

auf alle M32-Kabelverschraubungen<br />

mit Standard-Dichteinsatz und<br />

M25-Verschraubungen mit erweitertem Dichteinsatz<br />

passt, lässt sie sich mit nahezu allen<br />

Schutzgehäusen von autoVimation verwenden.<br />

autoVimation GmbH<br />

www.autovimation.com<br />

60 PC & Industrie 8/<strong>2024</strong>


Oktober 10/2023 Jg. 27<br />

Sicherheit<br />

Sichere Bewegungserfassung<br />

Robuste Detektion und Auswertung bis SIL 3 und PL e<br />

Die neue sicherheitsgerichtete<br />

Auswerteeinheit PUS von<br />

Pepperl+Fuchs berechnet mit<br />

den Sensoren safePXV/PUS oder<br />

safeWCS/PUS ein sicheres Positions-<br />

und sicheres Geschwindigkeitssignal<br />

und gibt diese über die<br />

Feldbusprotokolle Fail Safe over<br />

EtherCAT(FSoE) oder PROFINET/<br />

PROFIsafe aus. Sie ermöglicht<br />

so Sicherheitsfunktionen (SF) mit<br />

minimalem Integrationsaufwand<br />

bis SIL 3 und PL e.<br />

Pepperl + Fuchs SE<br />

www.pepperl-fuchs.com<br />

Hochgenau<br />

Das safePXV/PUS System mit<br />

nur einem einzigen kameragestützten<br />

Sensor verwendet mehrfarbige<br />

DataMatrix-Codes und zweifarbiges<br />

LED-Licht mit einer ausgeklügelten<br />

Blitzfolge, um ein zweikanaliges<br />

sicheres System gemäß Kat.4 zu<br />

erreichen. Auf bis zu 10 Kilometern<br />

Streckenlänge bietet es eine Millimeter<br />

genaue Absolutposition. Die<br />

Applikationen umfassen alle lineargeführten<br />

Bewegungsabläufe wie<br />

Elektrohängebahnen und Regalbediengeräte.<br />

Absoluter Positionswert<br />

Das robuste Weg-Codier­ System<br />

safeWCS/PUS misst in Echtzeit alle<br />

0,8 mm einen absoluten Positionswert<br />

über eine gesamte Streckenlänge<br />

bis zu 314,5 Meter.<br />

Es ist besonders für die Absolut<br />

Positionierung im Einsatz unter<br />

widrigen Bedingungen geeignet,<br />

zum Beispiel bei der Positionserfassung<br />

von Hafenkränen oder in<br />

automatisierten Galvanikanlagen.<br />

Anhand einer robusten Edelstahl-<br />

Codeschiene mit Aussparungen<br />

werden die Positionen auch bei<br />

rauen Bedingungen sicher detektiert.<br />

Die sichere Produktversion<br />

verwendet zwei U-förmige Leseköpfe<br />

für exakte Absolut-Positionserfassung.<br />

Zweikanalige Verarbeitung<br />

Die jeweils redundanten Signale<br />

der Sensoren werden von der<br />

sicheren Auswerteeinheit PUS-<br />

F161-B*-WCS/PXV zweikanalig verarbeitet<br />

und bewertet. Die Kombination<br />

aus Sensor und Auswerteeinheit<br />

entspricht der Kategorie 4<br />

und ist nach EC 61508 bis SIL 3<br />

und nach EN 13849 bis PL e zertifiziert.<br />

Vorzertifizierung und Vorkonfiguration<br />

ermöglichen eine hocheffiziente<br />

Integration in sichere Steuerungen<br />

über die sicheren Protokolle<br />

Fail Safe over EtherCAT(FSoE) oder<br />

PROFINET/PROFIsafe. ◄<br />

EINKAUFSFÜHRER<br />

BILDVERARBEITUNG<br />

mit umfangreichem Produkt index, Firmenverzeichnis<br />

und deutschen Vertretungen ausländischer Firmen.<br />

Alle Infos unter: www.beam-verlag.de/einkaufsfuehrer<br />

Kontakt: info@beam-verlag.de<br />

Einsendeschluss für Unterlagen: 16.08.<strong>2024</strong><br />

Anzeigen-/Redaktionsschluss: 09.08.<strong>2024</strong><br />

JETZT UNTERLAGEN ANFORDERN!<br />

Wie finde ich<br />

den richtigen Lüfter?<br />

5 Tipps, die man beachten sollte!<br />

SONDERTEIL<br />

EINKAUFSFÜHRER<br />

BILDVERARBEITUNG<br />

ab Seite 71<br />

SEPA EUROPE GmbH Seite 6<br />

PC & Industrie 8/<strong>2024</strong> 61


Antriebe<br />

Antriebe für vollelektrisches Boot bei Olympia<br />

KEB Drives sind bei den Olympischen Spielen „an Bord“.<br />

Das Boot wird mit Hilfe von KEB Automation Frankreich vollelektrisch umgerüstet.<br />

Das vollelektrische Schiff Mistinguett wird an der Eröffnung<br />

der Olympischen Spiele teilnehmen.<br />

KEB Automation<br />

www.keb-automation.com<br />

Wenn im Juli dieses Jahres die<br />

Olympischen Spiele in Paris stattfinden,<br />

gehen nicht nur zahlreiche<br />

Athleten an den Start, sondern<br />

auch das Boot „Mistinguett“ der<br />

Firma Joce. Das Schiff, das bis zu<br />

240 Passagiere befördern kann,<br />

wurde jüngst zu einer vollelektrischen<br />

Version umgerüstet und wird<br />

an der Parade zur Eröffnung der<br />

Olympischen Spiele auf der Seine<br />

teilnehmen. Mit an Bord: Antriebstechnik<br />

von KEB.<br />

Einhundert Prozent<br />

elektrisch<br />

Über 90 Schiffe werden bei den<br />

diesjährigen Olympischen über die<br />

Seine fahren und dabei einen neuartigen<br />

Rahmen für den Einzug der<br />

Sportler aus den verschiedenen<br />

nationalen Delegationen setzen.<br />

Das Schiff Mistinguett ist normalerweise<br />

als Restaurantschiff auf dem<br />

Fluss im Einsatz und wird im Sommer<br />

Teil der olympischen Parade<br />

sein. Die Besonderheit: Wurde das<br />

Schiff des Betreiber Joce noch bis<br />

vor Kurzem von zwei Verbrennungsmotoren<br />

und einem Dieselgenerator<br />

angetrieben, ist die Mistinguett nun<br />

zu einem einhundert Prozent elektrischen<br />

Boot umgewandelt worden.<br />

Es ist das einzige vollelektrische<br />

Boot mit über 40 Metern Länge auf<br />

der Seine. Damit wird ein Beitrag zu<br />

mehr Nachhaltigkeit geleistet, den<br />

auch die Stadt Paris im Fokus hat.<br />

So wurde bei der Konzeption der<br />

Eröffnungsparade darauf geachtet,<br />

dass möglichst viele Elektroboote<br />

zum Einsatz kommen.<br />

Alles elektrisch<br />

Umgesetzt wurde die Elektrifizierung<br />

durch die Firma A.M.O Facili<br />

– neben Partnern für die Lieferung<br />

der Batterien und die Hardware-<br />

Integration wählte man KEB für<br />

die Realisierung des Bordnetzes.<br />

Jean-Paul Rebelo, Projektmanager<br />

bei KEB Frankreich: „Wir haben<br />

auf dem Schiff eine Systemlösung<br />

umgesetzt, die ein dreiphasiges<br />

400-V-Netz mit einer Leistung von<br />

100 kW liefert. Dabei werden die<br />

Batterien als einzige Energiequelle<br />

genutzt, um alle Geräte an Bord wie<br />

Küche, Klimaanlage oder Heizung<br />

zu betreiben.“ Außerdem treibe man<br />

mit den Antriebskomponenten von<br />

KEB einen 50-kW-Propeller an, der<br />

als Bugstrahlruder den vorderen<br />

Teil des Bootes beim Manövrieren<br />

an den Steg ausrichtet.<br />

Die Umsetzung<br />

In der Umsetzung des 3 x 400 V /<br />

100 kW Bordnetzes setzte KEB insbesondere<br />

auf eine Kombination aus<br />

Drive, Sinusfilter und Transformator.<br />

Der Sinusfilter ist für Ausgangsfrequenzen<br />

bis zu 100 Hz ausgelegt<br />

und trägt zur Reduzierung der<br />

Oberschwingungen auf der Trafoseite<br />

bei. Die Antriebsplattform<br />

COMBIVERT F6, die auf Hochgeschwindigkeitslösungen<br />

basiert, ermöglicht<br />

in Verbindung mit den Filterlösungen<br />

von KEB den Betrieb<br />

mit hohen Schaltfrequenzen, die<br />

notwendig sind, um ein perfektes<br />

Bordnetz zu gewährleisten. In der<br />

auf dem Schiff installierten Ausführung<br />

als flüssigkeitsgekühlte Einbauvariante<br />

des F6 Drives ergeben<br />

sich gleich mehrere Vorteile wie die<br />

Edelstahlverrohrung, eine erhöhte<br />

Lebensdauer oder ein Kühlflüssigkeitsmanagement.<br />

Und auch nach<br />

der Inbetriebnahme stehen die Mitarbeitenden<br />

von KEB Frankreich<br />

dem Kunden mit lokalem Service<br />

und einem technischen Team, das<br />

bei Bedarf kurzfristig Unterstützung<br />

leisten kann, zur Seite.<br />

Erfahrung<br />

in der Schiffselektrifizierung<br />

Bei der Elektrifizierung des „Olympia-Bootes“<br />

konnte das Team von<br />

KEB auf den Erfahrungen aufbauen,<br />

die bei vorherigen Projekten gesammelt<br />

wurden. So wurde 2018 zum<br />

ersten Mal eine Schiffselektrifizierung<br />

dieser Art von KEB Frankreich<br />

durchgeführt und mit dem<br />

jüngst umgesetzten Projekt blickt<br />

man nun inzwischen auf ein Dutzend<br />

Boote, die die KEB-Systemlösungen<br />

an Bord haben. „Die Zusammenarbeit<br />

mit den beteiligten Partnern<br />

hat bei dem Projekt Mistinguett<br />

von Joce reibungslos funktioniert.<br />

Jetzt freuen wir uns auf die<br />

Eröffnung der Olympischen Spiele<br />

und darüber, dass wir als KEB an<br />

diesem spannenden, nachhaltigen<br />

Vorhaben mitwirken durften“, sagt<br />

Rebelo. ◄<br />

Sorgt an Bord für den richtigen<br />

Antrieb: COMBIVERT F6 Drive<br />

Controller von KEB<br />

62 PC & Industrie 8/<strong>2024</strong>


Ultra-kompakt, robust, lüfterlos<br />

Compact Embedded Computer<br />

mit Intel Atom® x6000 CPUs für x86 Anwendungen<br />

a Flexibel und erweiterbar<br />

a Betriebstemperaturbereich -40°C bis +85°C<br />

a Aluminiumgehäuse mit Edelstahlfronten<br />

a Kundenspezische Anpassungen möglich<br />

a Schock/Vibration: EN 60068, MIL-STD-810G<br />

a EMC: MIL-STD-461E<br />

a +15 Jahre Verfügbarkeit<br />

a Zu 100% entwickelt und hergestellt in Europa<br />

systerra computer GmbH<br />

Kreuzberger Ring 22<br />

65205 Wiesbaden<br />

0611 44889-400<br />

www.systerra.de


Leistung im Blick!<br />

HIOKI Leistungs-Analysator PW8001. • DC, 0,1 Hz bis 5 MHz. •<br />

3-Phasen-4-Leiter. • Für Wirkungsgrad-Analyse von Motoren und<br />

Umrichtern. • Erstklassige Mess-Genauigkeit. • Abtast-Leistung<br />

18 bit, 15 MHz. • Modular, bis 8 Leistungs-Kanäle.<br />

Strom-Sensorik, Leistungs- und Batterie-Analyse<br />

HIOKI Highend-Präzisions-Tester. • Hochpräzise Leistungs-Analysatoren,<br />

Power-Analyse von SiC/GaN-basierten<br />

Anwendungen.<br />

www.meilhaus.de<br />

• Batterie-, Impedanz-, LCR- und Isolations-<br />

Messtechnik.<br />

• Datenlogger und modulare Daten-Recorder<br />

für vielfältige Einsatzbereiche. Strom-<br />

Sensoren/Sonden.<br />

MEILHAUS ELECTRONIC GMBH<br />

Am Sonnenlicht 2<br />

82239 Alling/Germany<br />

Fon +49 (0)81 41 52 71-0<br />

E-Mail sales@meilhaus.com<br />

Im Messtechnik-Web-Shop:<br />

www.MEsstechnik24.de<br />

Erwähnte Firmen- und Produktnamen sind zum Teil eingetragene Warenzeichen der jeweiligen Hersteller. Irrtum und Änderung vorbehalten. © <strong>2024</strong> Meilhaus Electronic.

Hurra! Ihre Datei wurde hochgeladen und ist bereit für die Veröffentlichung.

Erfolgreich gespeichert!

Leider ist etwas schief gelaufen!