8-2024
Fachzeitschrift für Industrielle Automation, Mess-, Steuer- und Regeltechnik
Fachzeitschrift für Industrielle Automation, Mess-, Steuer- und Regeltechnik
- TAGS
- cyberecurity
- kuenstliche intelligenz
- elektromechanik
- digitalisierung
- stromversorgung
- hmi
- industrielle kommunikation
- robotik
- qualitaetssicherung
- bildverarbeitung
- automatisierung
- sensorik
- messtechnik
- bedienen und visualisieren
- messen steuern regeln
- bauelemente
- iiot
- embedded systeme
- sbc boards module
- software
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.