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OPTISCHE DREHGEBER
Präzise und robust dank blauer LED Seite 58
04 / 2017
HANNOVER MESSEShowtime für Industrie 4.0, MRK und Automation S. 14
AUTOMATIONDer Deal des Jahres 2017: ABB übernimmt B&R S.29
SENSORIKHigh Noon bei induktiven Drehgebern S. 66
AU TO M AT I S I E R U N G . W I S S E N . AU F D E N P U N K T.
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Disruptiv, das Adjektiv wird der-
zeit oft genutzt – vor allem rund
um die Industrie 4.0 und IIoT.
„Bei disruptiven Technologien wird aber
viel zu oft nur der zerstörende Charakter
gesehen, die darin liegende Innovations-
kraft jedoch ignoriert,“ legt Rahman
Jamal, Global Technical & Marketing
Director bei National Instruments, den
Finger in die Wunde (Seite 36).
Disruptiv – das sagt Wikipedia: Eine dis-
ruptive Technologie (englisch: unterbre-
chen) ist eine Innova-
tion, die bestehende
Technologien, Pro-
dukte oder Dienst-
leistungen mögli-
cherweise vollständig
verdrängt.
Das Prinzip geht
auf Clayton M. Christensen zurück, der
an der Harvard Business School lehrt.
In der Sensorik sind derzeit ebenfalls
disruptive Kräfte aktiv, genauer: bei Dreh-
gebern. Blaue LEDs sorgen künftig für eine
deutlich verbesserte Präzision und Robust-
heit bei optischen Drehgebern. „Blauen
LEDs gehört die Zukunft bei den optischen
Inkrementalgebern“, sind Matthias Padelt
und Stefan Horvatic überzeugt. (Seite 58).
Christian Leeser ist da anderer Meinung
und reklamiert für sein induktives Geber-
modul ebenfalls einen disruptiven Cha-
rakter. Spezielle Filteralgorithmen und die
Anordnung der Hall-Sensoren ermögli-
chen Auflösungen, die optischen Syste-
men in Nichts mehr nachstehen (Seite 66).
EDITORIAL
Disruptive Kräfte am Werk
2018 fusionen die Messen MDA und
IA zu IAMD.
Ihr Stefan Kuppinger, Chefredakteur IEE
Hannover Messe mit neuem Mega-Bereich:
Eine disruptive Wirkung haben Industrie
4.0 und IIoT nicht nur auf die Produktion
und Geschäftsmodelle, sie schlagen bis
zum Fundament der Hannover Messe
durch: Ende März gaben ZVEI, VDMA
und die Deutsche Messe eine Neustruk-
turierung der Hannover Messe bekannt.
„Industrie 4.0 verändert Branchen, Märk-
te und ganz aktuell auch die Hannover
Messe“ erklärte Dr. Jochen Köckler, Vor-
standsmitglied der Deutschen Messe AG
(Seite 7). Die Konsequenz: Ab 2018 findet
die bisher im zwei-
jährigen Turnus statt-
findende Teilmesse
Motion, Drives &
Automation (MDA)
jährl ich statt und
fusioniert mit der
Industrial Automati-
on (IA) zur Integrated Automation,
Motion & Drives, kurz: IAMD.
Nicht minder wichtig für die Industrie-
4.0-Konzepte sind Roboter, die Mensch-
Roboter-Kollaboration und die so genann-
ten Cobots. Sicher, diese Disziplinen sind
in Hannover bereits seit Jahren präsent,
die ‚offizielle‘ Branchenmesse des VDMA-
Verbands Robotik & Automation findet
2018 aber nach wie vor an einem anderen
Standort statt. (sk)
EDITORIAL von Chefredakteur Stefan Kuppinger
IEE_2017_04_03_Editorial.indd 3IEE_2017_04_03_Editorial.indd 3 03.04.2017 13:19:5203.04.2017 13:19:52
4 IEE Industrie Engineering Effizienz 04 / 2017 www.all-electronics.de
INHALT IEE 04 2017
MÄRKTE + UNTERNEHMEN
7 Hannover Messe 2018Neuer Messeblock aus MDA und IA
8 Rekordumsatz und Ende einer ÄraGenerationswechsel bei Pilz
10 Trennsteg beschleunigt KonfektionierungEnergieketten werden variabler
11 Markt-Report Industrielle KommunikationVerlierer und Gewinner
12 IO-Link auf der PI-Tagung Die letzte Meile wird sicher
14 Die Hannover Messe setzt auf DigitalisierungIndustrie 4.0 wird Realität
16 Produkte Hannover Messe
24 Interpack 2017Verpacken 4.0
TECHNIK + KNOW-HOW
32 Industrie 4.0 bringt auch Rechtsunklarheiten mit sich Industrie 4.0 – Recht 4.0?
36 Interview mit Rahman Jamal, National InstrumentsDisruptiv, nicht destruktiv
40 Standards ermöglichen effi ziente Planung im SondermaschinenbauSchaltplan auf Knopfdruck
43 Produkte
44 Security-Checkliste zeigt Schwachstellen aufSecurity? Auch das noch!
48 Zugang zu Motorinformationen vereinfacht Wartung Motoren clever schalten
52 Mensch-Roboter-Kollaboration bei der Inspektion von MotorgehäusenSchwere Bauteile bequem handhaben
56 Produkte
58 Interview mit Matthias Padelt und Stefan Horvatic, Pepperl + Fuchs Blau schlägt Infrarot
62 Blaue LEDs verbessern Präzision und Robustheit bei Drehgebern Die Farbe Blau
66 Interview mit Christian Leeser, Fraba PositalKönnen magnetische Drehgeber die Optischen schlagen?
69 Produkte
70 Fahrerlose Transportfahrzeuge senken FehlerquotenSmarter Chauff eur
73 Produkte
74 Tubularer Linearmotor ersetzt pneumatische Linearachse Strom schlägt Luft
77 Produkte
78 Safety over IO-Link in AktionProfi safe im Tornister
81 Produkte
84 Fernwartungslösungen für Agrartechnik-AnlagenFernwartung auf dem Bauernhof
87 Produkte
88 Bearbeitung von Schaltschränken Fräsen oder Lasern?
Titel
62 Die Farbe BlauDie BlueBeam-Technologie für Inkremental -Drehgeber könnte eine disruptive Wirkung auf die Infrarot-Geber haben: Eine effi zientere Signalgenerierung sorgt für eine bessere Abtastung und Signalgüte, woraus eine höhere Systemgenauigkeit resultiert.
14
D 19065, April 2017, Einzelpreis 19,50 €, www.all-electronics.de
OPTISCHE DREHGEBER
Präzise und robust dank blauer LED Seite 58
04 / 2017
HANNOVER MESSEShowtime für Industrie 4.0, MRK und Automation S. 14
ROBOTIKTrotz großer Massen grenzenlose Kollaboration S.54
SENSORIKHigh Noon bei induktiven Drehgebern S. 66
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RUBRIKEN
3 Editorial
6 Top Five
22 News Verpackungstechnik
26 News Kunststoff technik
28 News Maschinen- und Anlagenbau
30 News Industrie 4.0
90 Impressum / Inserentenverzeichnis
Leserservice
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6 IEE Industrie Engineering Effizienz 04 / 2017 www.all-electronics.de
MÄRKTE + UNTERNEHMEN Top Five
Top-FIVE
Robotersteuerungen und SPS mit Datenbanken verbinden
604iee0317 Inasoft 2
Drehgeber für große Wellendurchmesser
461iee0417 PWB 3
Quotienten-Pyrometer mit erweitertem Temperaturbereich
554iee0317 Fluke 4
Augmented Reality vereinfacht Schaltschrankwartung
307iee0317 WSCAD 5
ARTIKEL
Fehlersuche in Profinet-
Netzwerken
777iee0317 IVG Göhringer 1
Online-Zugriff auf S7-Steuerungen
781iee0317 Delta Logic 2
Ableitfähiges Kabel verhindert Funkenschlag
796iee0317 Lapp 3
Staubdichte und schmutzfreie Kabeleinführung
795iee0317 Icotek 4
Big-Data-Lösungen mit dem Leitsystem Aprol
775iee0317 B&R 5
Endress+Hauser übernimmt Sensaction
902iee0417 Endress+Hauser 2
Elring Klinger fertigt Leichtbau-Cockpitträger für US-Markt
905iee0117 Elring Klinger 3
Markt-Report Industrielle Kommunikation
778iee0417 HMS 4
I4.0/IIoT in die Praxis bringen
708iee0317 Strobl 5
NEWS
Digitalisierung ist das Fundament
von Industrie 4.0
794iee0317 Siemens 1
PRODUKTE
DC/DC-Wandler mit 400 W für die
Fahrzeugtechnik
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Hier präsentiert Ihnen die IEE jeden Monat die Top Five Artikel, News und Produkte von unserer Internetseite www.all-electronics.de. Unsere Leser haben diese Inhalte in den vergangenen vier Wochen am häufigsten gelesen. Interessieren Sie sich für spezielle Informationen, gehen Sie auf www.all-electronics.de und
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Hannover Messe 2018
Industrial Automation und Motion, Drives & Automation fusionieren
Die Hannover Messe wird umstrukturiert: Ab 2018 findet die Teilmesse MDA Motion Drives & Automation wieder jährlich statt. Zudem
fusionieren MDA und Industrial Automation (IA) zur Integrated Automation, Motion & Drives, kurz: IAMD.
Zusammen mit dem VDMA und dem ZVEI wurde das Konzept entwickelt, das 2018 erstmals greift. „Industrie 4.0 verändert Branchen, Märkte und ganz aktuell auch die Hannover Messe“, erklärte Dr. Jochen Köckler, Vorstandsmitglied der Deutschen Messe AG. Die Zusammenlegung ist die logische Konsequenz aus den aktuellen Entwicklungen rund um die Indus-trie 4.0 und die Digitalisierung.Auf der Industriemesse waren Unternehmen aus dem Bereich der An-triebs- und Fluidtechnik bislang nur alle zwei Jahre präsent. Im Zeitalter der Digitalisierung kommen Produkte aber immer schneller zur Marktreife. „Der einjährige Messe-Rhythmus für die Aussteller rund um die Antriebs- und Fluidtechnik ist darauf die pas-sende Antwort,“ ist Köckler über-zeugt. „Zwei Jahre waren für unsere frühe-ren Innovationszyklen okay, sind in Zeiten der Digitalisierung aber eine kleine Ewigkeit“, so Christian Kienz-le, Vorstand des VDMA Fachver-bands Fluidtechnik und Vorsitzen-der des MDA-Präsidiums, „und wir müssen und können unseren Kun-den jetzt schneller bessere Lösun-gen für morgen zeigen.“Hinzu kommt, dass mit der Cemat ab 2018 im zweijährigen Turnus auch die Logistikbranche auf der Hannover Messe präsent ist. „Und die Logistik ist die größte Abneh-merbranche von Antriebstechnik, nicht nur für elektrische, ebenso von Hydraulik und zum Teil auch Pneumatik,“ so Christian Kienzle.Die IAMD deckt künftig das gesam-te Spek trum der industriellen Auto-mation, Antriebs- und Fluidtechnik ab. „Wir können unter dem Dach der neuen Leitmesse ‚Integrated Automation, Motion & Drives‘ den gesamten ‚Shopfloor‘ und dessen Einbindung in die Industrie-4.0-Vernetzung zeigen“, so Dr. Gunther Kegel, Vorstand des ZVEI-Fachver-bands Automation.Das Themenspektrum der IAMD umfasst dann Fertigungs-, Prozess- und Energieautomation, Robotik, Industrial IT, Hardware & Service, Produktionstechnologien sowie -dienstleistungen, außerdem Kom-ponenten und Systeme der An-triebs- und Fluidtechnik, Pneumatik und Hydraulik, Gleit- und Wälz-lager, Getriebemotoren, Linear-technik und Dichtungstechnik.Keine Frage, Robotik, MRK und Cobots sind in Hannover bereits präsent, die ‚offizielle‘ Branchen-messe des VDMA-Verbands Robo-tik& Auto mation findet 2018 aber nach wie vor an einem anderen Standort statt. (sk)
infoDIREKT 933iee0417
Bild:R
edak
tion I
EE
Gaben die Fusion der MDA und IA zur IAMD bekannt: Dr. Gun-ther Kegel (li), Vorstand des ZVEI-Fachverbands Automation und des Ausstellerbeirats der In-dustrial Automation; Dr. Jochen Köckler, Deutsche Messe, und Christian Kienzle, VDMA-Fach-verband Fluidtechnik und Vorsit-zender des MDA-Präsidiums (re).
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8 IEE Industrie Engineering Effizienz 04 / 2017 www.all-electronics.de
MÄRKTE + UNTERNEHMEN Aktuell | AT1
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G |
2016 MIT UMSATZREKORD
Generationswechsel bei PilzZusammen mit ihren Rücktritt aus dem operativen Geschäft zum Jahresende hat Renate Pilz einem Umsatzrekord von 306 Mio. Euro im Jahr 2016 (+6,2 %) bekannt gegeben.
Im Zuge der Jahrespressekonferenz des
Automatisierungsunternehmens gab die
Vorsitzende der Geschäftsführung, Renate
Pilz, nach 42 Jahren ihren Abschied aus
dem operativen Geschäft bekannt und
beendet so Ende 2017 eine Ära: Frau Pilz
trat bereits 1975 nach dem Tod ihres
Ehemannes in den Beirat des Unternehmens
ein und übernahm 1994 die Leitung.
Außerdem ist sie langjähriges Mitglied des
SPS-Ausstellerbeirats. Sie übergibt die
Führung des Familienunternehmens in
die Hände ihre Kinder Susanne Kunschert
und Thomas Pilz .
Kunschert fasste 2016 als ein „gutes Jahr
für Pilz “ zusammen. Rund 75 % des
Umsatzes erzielte das Unternehmen in
Europa, etwa 15 % in Asien und knapp
10 % in Amerika. Den Schwung nimmt
das Unternehmen mit in das erste Quartal
Ende 2017 wird sich Renate Pilz, Vorsitzende der Geschäftsführung, nach 42 Jahren aus dem operativen Geschäft verabschieden.
OPTO-SENSORIK
Transparentes wird sichtbarHartes, kurzwelliges UV-Licht macht nicht nur braun und einen Sonnenbrand, auch in transparente Objekte dringt es tief ein. Dieses Absorptionsverhalten nutzt Contrinex bei einer neuen Generation photoelektrischer Sensoren.
Ausgangspunkt der Entwicklung war ein
Verpackungsmaschinenbauer, der in sei-
nen Anlagen immer wieder Probleme mit
der Detektion von transparenten Objekten
hatte. „Damit kämpfen alle unsere Markt-
begleiter – bislang auch wir,“ so Oliver
Schleicher von Contrinex. Der TRU-
C23-Sensor löst dieses Problem. Grund-
lage ist eine polarisierte UV -Lichtquelle
sowie ein Reflektor, der aus speziellen für
UV-Licht geeigneten Materialien besteht.
Da klarer Kunststoff und Glas leicht UV-
Licht absorbieren, lassen sich auch kleine
Objekte oder dünne Folien problemlos
erfassen. Deshalb ist die Erkennung weit-
gehend unempfindlich gegen Staub,
Wassertropfen, Betau ung, Spritzer und
Alterung. Darüber hinaus besteht keine
Gefahr der Mehrfachdetektion auch bei
komplex strukturierten Objektformen. Der
Erfassungsabstand liegt bei 1 200 mm bei
einem Messbereich von 1 000 mm. Zudem
lassen sich mit ihm auch sehr kleine
Objekte in seiner unmittelbaren Nähe
zuverlässig erkennen. Dazu nutzt der Sen-
sor die sogenannte Autokollimation. (sk)
infoDIREKT 560iee0417
„Unser zum Patent angemeldetes Verfahren verschafft uns wieder ein Allein-stellungsmerkmal.” Oliver Schleicher, Geschäftsführer Contrinex Sensor in Leinfelden-Echterdingen.Bil
d: Re
dakti
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Bild:
Pilz –
And
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Halle 9, Stand D17
Halle 18, Stand B16
Jahr 2017, denn die sich Ende 2016
abzeichnende erfolgreichen Zahlen haben
sich bestätigt.
Um auch für die Zukunft gut aufgestellt
zu sein, reinvestierte das Unternehmen
fast 20 % des Umsatzes in Forschung und
Entwicklung – davon allein sieben Mio.
Euro am Stammsitz: Nach dem Anlaufen
der Produktion im Produktions- und
Logistikzentrum, baut der Mittelständler
den bisherigen Produktionsbereich in ein
Forschungs- und Entwicklungszentrum
um. Dort sollen rund 330 Ingenieure auf
7 300 m² Technologien und Produkte für
die Automatisierung entwickeln.
Zukunft in Robotik und Industrie 4.0Zu den Themen in denen das Unternehmen
Wachstumschancen für die Zukunft sieht,
zählen die Industrie 4.0 und die Mensch-
Roboter-Kollaboration. Ein Produkt, das
Pilz in diesem Zusammenhang vorstellte,
war das IIoT-Gateway Industrial PI auf
Rasperry-Pi Basis mit Crypto Chip für eine
sicheren Kommunikation in die Cloud. (ml)
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10 IEE Industrie Engineering Effizienz 04 / 2017
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ENERGIEKETTEN
Trennsteg beschleunigt KonfektionierungManchmal sind es die kleinen Dinge, die großen Nutzen versprechen. Im Fall der Energieketten von Igus sind es modifizierte vertikale Trennstege, mit denen sich die Leitungsführung in den Ketten deutlich schneller anpassen lässt.
Dass eine schnelle Konfektionierung
Geld und Zeit spart, liegt auf der Hand.
Dank eines patentierten Trennsteg-Sys-
tems, das igus auf der Hannover Messe
vorstellt, wird die individuelle Innenauf-
teilung der Energiekette für den Kunden
einfacher und damit schneller: um bis
zu 80 Prozent, so die Einschätzung des
Anbieters.
Verantwortlich für die Effizienzsteige-
rung ist ein Detail: Die bislang durch-
gehenden vertikalen Trennstege bekom-
men mehrere Aussparungen, in die sich
die horizontalen Streben einlegen lassen.
Somit kann die Aufteilung in der Kette
f lexibel angepasst werden – auch bei
bereits konfektionierten, das heißt bereits
mit Leitungen befüllten Ketten. Damit
sinkt der Aufwand, Böden zur bedarfs-
gerechten Innenaufteilung über mehrere
Ebenen einzuschieben. Darüber hinaus
sorgt der Aufklappmechanismus der Öff-
nungsstege für mehr Speed beim Einlegen
der Leitungen und Schläuche. Diese Stege
sind um 115° aufschwenkbar, rasten in
ihrer Endposition ein, lassen sich bei
Bedarf aber auch komplett herausnehmen.
Zum Start erhält das Volumenmodell
von Igus, die Energiekette E4.1L, den spe-
ziellen Trennsteg; die weiteren Baureihen
folgen sukzessive.
Effektive Konfektionierung be-ginnt bereits mit der PlanungAufgrund der Vielfalt an Ketten und Kom-
ponenten nimmt die Suche nach dem pas-
senden Produkt häufig v iel Zeit in
Anspruch. Um auch hier Zeit zu sparen,
wurde die entsprechende Chainflex-Web-
seite für E-Ketten-Leitungen überarbeitet,
konkret mit zusätzlichen Filterfunktionen
und einer intuitiven Seitennavigation auf-
Nachdem die Energiekette geöffnet wurde, lassen sich Leitungen und Zwi-schenböden einfach in die Energiekette einlegen.
(Que
lle: ig
us G
mbH
)
Die vertikalen Stege der Energiekette haben nun Schlitze, in die die hori-zontalen Streben eingelegt und beim Schließen der Bügel fixiert werden.
gerüstet. Der Kunde kann nicht nur die
richtige Leitung für seine Anwendung aus
insgesamt 1244 Leitungstypen spezifizie-
ren und im Online-Shop bestellen. Neben
den Kernanforderungen ist auch die Sor-
tierung der Produktauswahl auch anhand
von Preis oder Lieferzeit möglich. Zudem
kann er die Lebensdauer der ausgewählten
Leitungen direkt online anhand seines
Einsatzsszenario berechnen. Die Daten-
basis für den Lebensdauerrechner stammt
aus dem hauseigenen Testlabor. Durch
permanente Stresstests ist igus in der Lage,
für jeden Leitungstyp jeweils Angaben
zum geeigneten Biegeradius und zur
zulässigen Temperatur zu treffen. (sk)
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Markt-Report Industrielle Kommunikation
Verlierer und GewinnerIm Zeitalter von IIoT und Industrie 4.0 ist die Kommunikati-onsschnittstelle eine Schlüsselkomponente. Doch welche Systeme machen das Rennen in 2017?
Als international aktiver Spezialist für industrielle Kommunika-
tion hat HMS Industrial Networks einen guten Überblick über
die Entwicklung der Marktanteile industrieller Netzwerke in der
Fabrikautomation. Grundlage für die Einschätzungen bilden die
jährlich etwa 600.000 verkauften Kommunikationsschnittstellen,
eigene Expertise und Marktstudien.
Feldbusse immer noch vorne – aber knappDie Feldbustechnik ist ausgereift und gerade deshalb bei Anwen-
dern weiterhin beliebt. 2017 werden 48 % (2016: 58%) der neu
installierten Netzwerke wieder auf der Basis bewährter Feldbus-
se realisiert. Mit 14% am weitesten verbreitet ist Profibus. Auch
wenn sich das Wachstum (4%) bei den Feldbussystemen verlang-
samt, die Feldbusse haben ihren Zenit noch nicht überschritten.
Zum Vergleich: 2016 waren es noch 7%.
Bluetooth 1%
PROFINET11%
11%
7%
4%
4%
9%
PROFIBUS14%
Modbus-RTU6%
4%
4%
5%
Feldbusse13%
6% Industrial Ethernet46% (38)
Feldbusse48% (58)
Wireless 6% (4)
JährlichesWachstum 4% (7)
Jährliches Wachstum 32% (30)
JährlichesWachstum 22% (20)
Konsolidierte Schätzung der Marktanteile von HMS: Ethernet-basierte Systeme ziehen mit den klassischen Feldbussen gleich. Wireless-Systeme wachsen rasant, getrieben unter anderem von Smartphone-Applikationen.
infoDIREKT 778iee0417
Bildq
uelle
: HM
S
Bei Industrial Ethernet rechnet man dagegen weiterhin mit
Zuwächsen: HMS schätzt das Wachstum bei den Industrial Ethernet-
Systemen auf 22 %, das den Marktanteil von 38% in 2016 auf 46 %
in 2017 steigen lässt. Das am schnellsten wachsende Segment (32
%) sind die Wireless Netzwerke, die 2017 auf 4% Marktanteil kom-
men werden. Dazu der HMS-Geschäftsführer: „WLAN und Blue-
tooth haben sich etabliert und sind für den Einsatz von Smart Devices
unentbehrlich", so HMS-Geschäftsführer Michael Volz. (sk)
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12 IEE Industrie Engineering Effizienz 04 / 2017 www.all-electronics.de
MÄRKTE + UNTERNEHMEN Aktuell
PROF IBUS INTERNATIONAL
IO-Link: Die letzte Meile wird sicher Was ist der Beitrag von Profibus zur Industrie 4.0? Die Frage stand Ende März auf der PI-Konferenz in Frankfurt im Vorder-grund. Ein wichtiger Baustein darin ist IO-Link und die vorgestellte Safety-Erweiterung. Für die Prozessindustrie ging es dagegen eher um die Weiterentwicklung der Industrie 3.x.
Kommunikation ist der zentrale Punkt,
wenn es darum geht Produktionssysteme
transparent zu machen und zu vernetzen.
Dass sich die Profibus Nutzerorganisation
(PNO) im Zentrum der Industrie 4.0-Ent-
wicklung sieht, wundert deshalb kaum.
Doch ob vor allem die in die Jahre gekom-
mene Prozessindustrie-Ausprägung (PA)
des Profibus angesichts der mickriger
Bandbreite von gerademal 31 kBit/s über-
haupt in der Lage ist, dazu einen Beitrag
zu leisten, wird nicht nur von Anwendern
angezweifelt. Auch
Hersteller zeigen
mehr oder weniger
offen Skepsis.
Deshalb soll das
breitbandige Profi-
net auch für die
Prozessindustr ie
die Kommunikati-
on s tec h n i k der
Zukunft werden.
Hierzu gab es gleich
mehrere interessan-
te Aussagen auf
dem PI-Kongress,
der in diesem Jahr
im Frankfurter Bun-
desliga-Stadion stattgefunden hat.
Profinet ersetzt Profibus PAAls ersten Schritt auf dem Migrationspfad
sieht die Organisation die Ablösung von
Profibus-DP durch Profinet im Nicht-Ex-
Bereich. Und in nicht allzu ferner Zukunft
soll Profinet über die von den Anwendern
geforderte Zweileiter-Lösung auch die Feld-
ebene erreichen. Die APL-Gruppe (Advan-
ced Physical Layer), ein Zusammenschluss
verschiedener Automatisierungshersteller,
hat sich laut Profibus-Vorstand Karsten
Schneider im Februar darauf geeinigt, wie
die neue Lösung für eine Ethernet in the
Field-Physik vorangetrieben werden soll:
Die PNO soll als „Host-Organisation“ hier
künftig neben ODVA und Fieldcomm-
Group eine wichtige Rolle spielen, um das
technisch bereits spezifizierte Bussystem
innerhalb der nächsten drei Jahre zur
Marktreife zu bringen.
Und weil die Prozessindustrie für ihre
Anwendungen ein spezielles Profil benötigt,
soll das PA-Profil noch in diesem Jahr auch
für Profinet adaptiert werden.
Die PNO soll dabei als ‚Host-Organisa-
tion‘ künftig neben ODVA und Fieldcomm-
Group eine wichtige Rolle spielen, um das
technisch bereits spezifizierte Bussystem in
den nächsten drei Jahren zur Marktreife zu
bringen: Die Konsens-Lösung besteht aus
einem Ethernet-Switch in Zone 2, einer bis
zu 1.000 m langen 2-Drahtlösung mit
Stromversorung (Trunk) in Schutzart Ex e
für Zone 1, die Feldgeräte in Zone 0 über
bis zu 200 m Entfernung über zwei Leiter
anbinden kann. Diese Physik soll transpa-
rent für alle Ethernet-Protokolle sein, also
nicht nur Profinet.
Sicherheit auf der letzten Meile: IO-Link Safety vorgestellt
Für die letzte Meile in der Fabrikauto-
mation – zumindest zu den einfachen Sen-
soren und Aktoren ohne Ethernet-
Anschaltung – favorisiert die PNO schon
länger IO-Link.
Schon lange diskutiert, spezifiziert und
entwickelt das IO-Link-Konsortium an
einer gemeinsamen, standardisierten
Safety-Variante. Auf der PI-Tagung mel-
dete Frank Moritz, Leiter der Working
Group Technologie & Qualität, nun Voll-
zug: IO-Link Safety.
Da IO-Link vom Grundgedanke her fir-
menpolitisch neutral sein soll, war es nicht
machbar, sich auf ein bereits existierendes
Safety-Kommunikationsprotokoll zu ver-
ständigen und dies zu implementieren.
Schließlich ist es
erklärtes Ziel des
IO-Link Konsorti-
ums, dass IO-Link
nicht nur in Profi-
net-, sondern auch
in Ethernet/IP, CC-
Li n k-Netz werke
und andere Systeme
integrierbar ist. Mit
Profisafe oder CIP
Safety als Protokoll
wäre das marke-
ting-technisch auf
g loba le r E bene
schwer zu realisie-
ren gewesen. Des-
halb hat das IO-Link Konsortium ein eige-
nes sicherheitsgerichtetes Protokoll auf
Basis von Standard IO-Link spezifiziert,
dessen wichtigsten Eigenschaften Moritz
vorstellte:
• SIL 3-zertifiziert
• kostengünstig
• mit OSSD-Unterstützung
• einfaches Mapping in überlagerte Safe-
ty Communication Layer (zum Beispiel
Profisafe, CIP Safety)
• kanalgenaue Abschaltung
• Geräteaustausch ohne Tools
Das sichere Kommunikationsprotokoll
kann bis zu 26 Byte Prozessdaten trans-
portieren. (sk/as)
infoDIREKT 779iee0417
IO-Link Safety: Ein Vorteil ist die geringere Baugruppen-Varianz. Anstatt mehrere unterschiedliche Safety-Baugruppen (links) reicht künftig ein flexibler IO-Link-Safety-Master, der OSSD-Signale, analoge und digitale Safety-E/As unterstützt , inklusive Monitoring und Parametrierung.
Bild:
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Halle 9, Stand D68
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©2017 National Instruments. Alle Rechte vorbehalten. LabVIEW, National Instruments, NI, NI TestStand und ni.com sind Marken von National Instruments. 25198
NI PXI, LabVIEW und TestStand
S M A R T D E V I C E S
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sich nicht skalieren. Das macht sie unterm
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14 IEE Industrie Engineering Effizienz 04 / 2017 www.all-electronics.de
Über 190 000 Besucher fanden letztes Jahr
den Weg auf die Messe und begutachteten
die Neuheiten von mehr als 5 200
Ausstellern. Im Jahr 2017 präsentieren
6 500 Unternehmen ihre Innovationen der
Öffentlichkeit. Der Grund: Dieses Jahr
sind sieben statt der letztjährigen fünf
Messen vertreten: Industrial Automation,
Digital Factory, Energy, ComVac, Industrial
Supply, Research & Technology sowie
Motion, Drive & Automation.
„Die Technologien für eine erfolgreiche
Dig ita l i s ier ung der indust r iel len
Produktion sind ausgereift“, erklärt
Dr. Jochen Köckler , Mitglied des Vorstands
der Deutschen Messe und bezieht sich
damit auf die mehr als 400 Anwendungs-
beispiele der Industrie 4.0, die es in diesem
Jahr zu sehen gibt.
Industrie 4.0 wird RealitätDie Hannover Messe setzt auf Digitalisierung und MRK.
Industrie 4.0 ist längst keine Vision mehr. Dies verdeutlicht sich an kaum einem Ort so sehr, wie auf der Hannover Messe 2017 vom 24. bis 28. April. Erneut stehen unter dem Leitthema „Integrated Industry – Creating Value“ die technische Umsetzung der Digitalisierung und der Industrie der vierten Generation im Fokus.
Das Wesentliche in 20 Sek.• 24. bis 28. April 2017; täglich
geöffnet von 9 bis 18 Uhr
• Messegelände Hannover; Tickets: 17 bis 84 Euro
• Vereint sieben Leitmessen
• www.hannovermesse.de
Auf die Schnelle
später lesen/weiter empfehlen
Ob Integrated Energ y, Dig ita ler
Zwilling, Machine Learning, Predictive
Maintenance, Smart Materials, vernetzte
und kollaborative Roboter (Cobots) oder
eben Industrie 4.0 – Unternehmen sehen
sich bereits heute mit Technologien
konfrontiert, deren Nutzen sie oft nur
schwer einschätzen können. Hier setzt die
Messe laut Köckler an, denn sie bildet mit
ihren sieben Messen alle für die industrielle
Wertschöpfung relevanten Industrie-
zweige ab.
Hellseher im MaschinenraumEiner der Messeschwerpunkte liegt wie
auch im Vorjahr auf der Predictive
Maintenance, bei der intelligente Systeme
eine Störung erkennen und melden, noch
bevor s ie au f t r it t . Dabei i st d ie
vorausschauende I nsta nd ha lt u ng
untrennbar mit Begriffen wie Industrie
4.0, Internet der Dinge (IoT) und Big Data
verknüpft. Denn bei der Digitalisierung
fallen große Datenmengen an, die sich
auswerten und beispielsweise durch
Machine-Learning-Technologien an die
Maschine zurückspielen lassen. So
erhalten Systeme die Fähigkeit, sich
selbstständig zu opt imieren. Die
entsprechende Sonderschau ‚Predictive
Maintenance‘ zeigt in Halle 19 wie
Maschinendaten laufend erhoben,
ausgewertet und verarbeitet werden, wie
mithilfe von Sensoren Verbesserungs-
potenziale an einzelnen Teilen früh zu
erkennen sind und auf welche Art
Predictive Maintenance den Wartung-
sprozess sowie die Fertigung beschleunigt.
MÄRKTE + UNTERNEHMEN Hannover Messe
Bild:
Deut
sche
Mes
se
Industrie 4.0 wohin das Auge blickt: Die Hannover Messe 2017 vereint sieben Leitmessen unter einem Dach und hat sich dabei die vierte industrielle Revolution mit über 400 konkreten Anwendungen als Hauptthema auf die Fahnen geschrieben.
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www.all-electronics.de
infoDIREKT 901iee0417
Um die Produktivität in der Fertigung weiter zu erhö-hen, entschieden wir uns für die Anschaffung des absolut praxistauglichen MES cronetwork von Industrie Informatik.
Markus MisofMES-ProjektleiterNeumayer Tekfor GmbH
www.industrieinformatik.com
Unser MES-Lösungsportfolio bietet unter anderem:
Feinplanung FCS + APSBetriebsdatenerfassung
MaschinendatenerfassungPersonalzeiterfassung
Zutritt BI :: KPI :: OEE :: Dashboard
24.-28.4.2017Halle 7 / A10
Digital Twin: Doppelt hält besserDigital Twins sind digitale Abbilder
physischer Maschinen. Ihre Basis bildet ein
3D-CAD-Modell, mit allen Eigenschaften
und Funktionen des geplanten Produkts
– vom Material über die Sensorik bis hin
zur Bewegung und Dynamik der realen
Maschine. Realer und digitaler Zwilling
tauschen dabei Statusdaten aus, die
Sensoren permanent erfassen. Statt teurer
Prototypen und langwieriger Versuchs-
ketten lassen sich so Szenarien schnell
du rchspie len , Lösu ng ss t rateg ien
ent w ickeln und ver wer fen sow ie
Verbesserungs möglichkeiten ausloten und
umsetzen. Im Rahmen der Messe für
integrierte Prozesse und IT-Lösungen, der
Digital Factory, befassen sich die Aussteller
neben den digitalen Twins auch mit
Softwarefragen entlang der industriellen
Prozesskette.
Cobots erobern die FertigungRoboter gehören schon seit geraumer Zeit
zu einem automatisierten Fertigungs-
prozess – allerdings gut abgeschottet
hinter Zäunen. Immer mehr im Kommen
s i nd h i ngegen d ie Cobots, a l so
kollaborative Roboter, die nicht mehr nur
programmierte Prozesse ausführen,
sondern auf den Menschen reagieren und
direkt mit ihnen in Kontakt stehen. Mittels
S e n s o r t e c h n i k r eg i s t r i e r e n s i e
Bewegungen sowie Position von Personen
und eignen sich daher, um den Arbeitern
direkt zu assistieren, ohne sie einem
Verletzungsr isiko auszusetzen. So
eröffnen die Collaborative Robots eine
andere Form der Zusammenarbeit. Laut
dem Veranstalter wird sich im Bereich der
Kollaborative Roboter, sogenannte Cobots, führen nicht mehr nur programmierte Prozesse aus, sondern reagieren auf den Menschen.
Bild:
Reda
ktion
IEE
Cobots ein Markt ähnlich dem der
Drohnen entwickeln, und so neue
Geschäftsideen ermöglichen. Die Messe
soll dafür den Grundstein legen.
Forum IndustrieHinter dem Leitthema „Creating Value“
steckt die Botschaft, dass die Testphase
der Industrie 4.0 vorbei ist und die
Kommerzialisierung begonnen hat. Um
dem Fortschritt des Konzepts konkrete
Formen zu geben, benötigt es Antworten
zu vielen Themenfeldern: Mensch und
Arbeit, Geschäfts- und Strategiemodelle,
der Umga ng m it der Daten f lut ,
Cybersecurity, Standards und Inter-
operabilität, Mittelstand und Anwender,
Use Cases, etc. Diesen Fragestellungen
geht das Forum Industrie 4.0 in Halle 8
nach. Gemeinsam mit der Plattform
Industrie 4.0, dem Industrial Internet
Consortium (IIC), dem VDMA und dem
ZVEI veranstaltet die Deutsche Messe das
Forum bereits zum zweiten Mal.
Gastland PolenGanz so spektakulär wie 2016 wird es
dieses Jahr wohl nicht: Zusammen mit
Kanzlerin Merkel eröffnete der damalige
US-Präsident Ba rack Obama d ie
letztjährige Messe und sorgte durch die
extremen Sicherheitsmaßnahmen für
einen gewissen Unmut unter Besuchern
wie Ausstellern.
Polen ist für die Maschinenbauer aus
Deutschland in den vergangenen Jahren
zu einem wichtigen Handelspartner
geworden und hat seine Rol le als
verlängerte Werkbank des Westens
erweitert. Tadeusz Koscinski, Polens
stellvertretender Minister für wirt-
schaftliche Entwicklung: „Als Partnerland
der diesjährigen Hannover Messe will
Polen mit 150 vertretenen Unternehmen
zeigen, dass ihm nicht allein an einer
schnellen Wirtschaftsentwicklung gelegen
ist, sondern vor allem an einer Entwicklung,
die sich auf innovative Industr ien
stützt.“ Gemeinsam mit Angela Merkel
eröffnet die polnische Ministerpräsidentin
Beata Szydło die Messe am 24. April. (ml)
´ ´
MÄRKTE + UNTERNEHMEN Hannover Messe
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TECHNIK + KNOW-HOW Produkte
Halle 7, Stand A10
Switch für hohe Datenraten
PoE+ und Gigabit-Ethernet
Spectra : Der 8-Port Ethernet Switch IGPS-9080-24V verfügt über PoE+ mit 30 W je Port sowie Gigabit-Ethernet und ermöglicht so den industriellen Einsatz von PoE-Geräten, die hohe Daten-übertragungs raten benötigen, bei-spielsweise Kameras. Geschützt durch ein Metallgehäuse wird das Gerät auf DIN-Schienen montiert und eignet sich für den Temperaturbereich von -40 bis 70 °C. Üblicherweise brauchen PoE-Switches eine Spannungsversorgung von 50 V DC, wohingegen der Switch des Herstellers zwei redundante Spannungseingänge von 12 bis 57 V DC bereit stellt. Durch die Administrierbarkeit sind redundante Datenströme mittels einer Ring-Struktur mit weniger als 30 ms Recovery-Time realisierbar. Zusätzlich stehen Funktionen wie z.B. Jumbo Frame, PoE Auto-Ping Check und IP-based Bandwith Management zur Verfügung.
infoDIREKT 603iee0417
Bild:
Spec
tra
Halle 8, Stand D32 Halle 10, Stand B22
Mini PCIe-Karte
Profibus-Anbindung für Sub-D9-Bus-Interface
HMS : Mit der PCIe-Mini Karte Inpact für Profibus DPV1 erweitert der Hersteller seine Multi-Protokoll-Interface-Serie, die sich für die Profibus-Anbindung von PC-basierten, embedded oder mobilen Slave-Anwen-dungen mit Profibus-Sub-D9-Bus-Interface eignet. Andere Netz werke kommunizieren über entsprechende RJ45-Ethernet-Schnittstellen (10/100 Mbit) sowie über SC-RJ-Anschlüsse bei Profinet Fiber Optic. Neben der Version mit dediziertem Profibus-Netzwerkprotokoll ist die Industrial-Ethernet-Variante auch als offene Version erhältlich, bei der das Ethernet-Protokoll vom Anwender ausgewählt und in die Karte geladen wird. Im
Lieferumfang der Karte befindet sich ein Treiberpaket für Windows und Linux, welches – unabhängig vom verwendeten Kartentyp und Protokoll – eine schnelle Entwicklung von kunden spezifischen Anwendungen ermöglicht. Basierend auf der einheit-lichen Programmierschnittstelle kann
somit ein Wechsel zwischen den Protokollen und den Kartentypen ohne Änderung der Kundensoftware erfolgen.
infoDIREKT 604iee0417
Bild:
HMS
Bild: Wago
Halle 9, Stand D35, Halle 6 / D27
Identifikation
RFID-Lesegeräte mit Einrichthilfe
Bild:
Siem
ens
Siemens : Die Reader RF310R, RF340R und RF350R erweitern das RFID-System Simatic RF300. Das kompakte System ist für die Steuerung und Optimierung des Materialflusses in der indus-triellen Produktion konzipiert, vor allem in engen Montagelinien und Werkstückträger-systemen. Dabei erleichtern die Lesegeräte die Inbetriebnahme durch Integration in die Engineering-Systeme Simatic Step 7 und das TIA-Portal. Dazu kommen ein zusätzliches Transponder protokoll (Luftschnittstelle) für Moby-E-Transponder sowie eine automatische Erkennung verschiedener Transpondertypen. Das erleichtert die Migration von Altsystemen und ermöglicht neue Applikationen. Die 2. Reader-Generation lässt sich nahtlos in Simatic-Steuerungen integrieren; sie ist zur bestehenden RF300-Produktfamilie voll kompatibel. Eine Einrichthilfe ermöglicht die Ermittlung der optimalen Antennenposition bei der Inbetriebnahme.
infoDIREKT 202iee0317
Halle 11, Stand C72
I/O-Module
Digitale Ausgangsklemme mit vier Kanälen
Wago : Mit der 4-Kanal-Digitalausgangs-klemme vom Typ 750-515 (4DO 250VAC 2A Pot.-frei Relay 4NO) ergänzt das Unternehmen sein Portfolio an I/O-Modulen um eine Ausgangs klemme mit vier potenzialfreien Schließerrelais. Die Klemme unterstützt Schaltspannungen bis 250 V AC /30 V DC und hat eine Baubreite von 12 mm sowie verglichen mit der 2-Kanal-Variante über einen höheren Ausgangs strom. Pro Kanal AC/DC beträgt der maximale Schaltstrom bei 4-kanaliger Nutzung 2 A, wobei die Kanäle galvanisch voneinander ge-trennt sind. Bei 1-kanaliger Anwendung können Anwender die Busklemme bis 5 A belasten. Außerdem verfügt sie über eine Schaltfrequenz von 20/min, eine Ansprechzeit/Abfallzeit von 10 ms und die Prellzeit liegt bei 1,2 ms.
infoDIREKT 657iee0417
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www.all-electronics.de
TECHNIK + KNOW-HOW Produkte
Halle 17, Stand B26
CAD/E-CAD
Greifsystemprogramm ins das Data Portal von Eplan integriert
Halle 9, Stand D58
Sensorik
Gegen Magnetfelder resistenter magnetischer Inkrementalgeber
TWK : Der Inkrementalgeber HOI ist pro Umdrehung (360°) für jede benötigte Impulszahl zwischen 1 und 65 536 erhältlich. Dabei verbindet der Drehimpuls-geber die hohe Auflösung und Genauigkeit optischer Drehgeber mit der robusten Bauweise der mag-netischen Variante. Durch das veredelte und mag-netische Stahlgehäuse ist der Sensor resistent gegen externe Magnetfelder. Das ermöglicht den Einsatz in Umgebungen mit starken Magnetfeldern, etwa in der Nähe von Elektromotoren oder Generatoren. Weitere Einsatzbereiche sind u.a. Baumaschinen, Schleif-ringkörper, Windkraftanlagen, Aufzüge, Öl- und Gasanlagen. Der Drehgeber verfügt über die Aus-gänge A, B, Z sowie deren invertierte Signale und ist wahlweise mit den Signalformen HTL und TTL er-hältlich. Die Sensorwelle ist für axiale und radiale Wellenbelastungen von 250 N ausgelegt, damit der Sensor auch unter extremen Bedingungen einsetzbar ist. Die IP-Schutzart ist IP65, optional ist eine Aus-
Bild:
TWK
führung in IP69k verfügbar. Der HOI deckt den Arbeitstemperaturbereich von -40 bis 85 °C ab. Bei Bedarf lässt sich auch eine Safety-Version mit redundantem Aufbau einschließlich Eigendiagnose für SIL2- und PLd-Applikationen aufbauen.
infoDIREKT 558iee0417
Halle 16, Stand F03 Halle 16, Stand F03
Robotik
Hochgeschwindigkeits-Picker für Verpackungsanwendungen
Bild:
Stäub
li
Stäubli : Mit mehr als 200 Picks pro Minute ist der Fastpicker TP80 erste Wahl für ultraschnelle Verpackungsanwendungen. Die jüngsten Varianten des Vierachsers lassen sich der jetzt auch für Prozesse in der Pharma- und Lebensmittelindustrie nutzen. So machen die Optionen HE und H1 die Maschine zum geeigneten Highspeed-Roboter für anspruchsvolle
Einsätze in der Lebensmittelindustrie. HE steht dabei für Humid Environment und kennzeichnet die für den Einsatz in Feuchträumen oder unter Spritzwasser-beaufschlagung speziell modifizierten Modelle. Das erlaubt auch Applikationen mit hohen Hygiene-standards, bei denen die Roboter täglich anfallenden Reinigungsprozessen mit wässrigen Medien unterzogen werden. Während vergleichbare Produkte mit signifikanten Leistungseinschränk-ungen einhergehende Öle der Klasse NSF H1 verwenden, kommt in der kombinierbaren H1-Option lebensmittelverträgliches Öl zum Einsatz. So lässt sich der Roboter weiterhin mit unverminderter Leistung betreiben. Lag der maximale Z-Hub des TP80 bislang bei 100 mm, gibt es jetzt optional eine Ausführung mit 200 mm Pinole. An den sonstigen Leistungsdaten ändert sich nichts. Die Reichweite beträgt bei allen Varianten 800 mm.
infoDIREKT 463iee0417
Schunk : Die Integration des Greifsystemprogramms in das Eplan-Data-Portal verspricht eine deutlich effizien-tere Konstruktion von Montage- und Handhabungssys-temen. Im ersten Schritt stehen Elektro- und Fluidpläne von 16 Baureihen mit 843 einzelnen Komponenten auf der Datenplattform bereit. Mit dabei sind die Greifer-Flaggschiffe der Familien PGN-plus, PZN-plus und MPG-plus und die wichtigsten Sensoren aus dem Zubehör-programm. Zudem stehen der mechatronische 24-V-Greifsystembaukasten sowie die intelligenten Mechatronikgreifer EGL zur Verfügung. Alle weiteren Baureihen aus dem Standard-Greifkomponentenpro-
gramm sowie Dreh-, Linear- und Roboter-zubehörmo-dule folgen sukzessive. Sämtliche Daten stehen auf der Eplan-Plattform in der aktuellen Version bereit. Die Da-ten lassen sich direkt in die Softwarelösung integrieren bzw. über die Browserversion des Datenportals für den Einsatz in anderen CAE-Programmen herunterladen und per Drag-and-Drop in die Pläne einfügen. Insgesamt stehen rund 700 000 Komponentendaten von mehr als 175 Herstellern zum Abruf bereit. Querverweise bei Ak-tualisierungen erlauben das Übernehmen in die Pläne.
infoDIREKT 709iee0417
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18 IEE Industrie Engineering Effizienz 04 / 2017
TECHNIK + KNOW-HOW Produkte
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Halle 17, Stand E42
Identifikation
Standard-Codeleser mit hoher Auflösung
Sensopart : Eine leistungsfähige Variante für Standardanwendungen erweitert die Highend-Codeleser-Familie Visor V20. Der kompakte Sensor liest alle gängigen 1D-Barcodes und 2D-Datamatrixcodes. Eine typische Anwendung ist die Identifikation direkt markierter Bauteile im Maschinen-bau. Dabei erschließt der integrierte 1,3-MPixel-Bildchip auch Anwendungen,
bei denen die übliche VGA-Auflösung nicht ausreicht, etwa wenn mehrere kleine Codes in einem großen Suchbereich zu erfassen sind. Ist die volle Bildauflösung nicht erforderlich, können Anwender stattdessen zwischen unterschiedlichen Bildausschnitten und drei verschiedenen, per Software simulierten Brennweiten (6, 12 und 25 mm) wählen. Auf diese Weise lässt sich der Codeleser an unterschiedliche Objektgrößen und Detektions-abstände anpassen.
infoDIREKT 200iee0317
Bild:
Sens
opar
t
Halle 11, Stand D44 Halle 8a, Stand C03
Flächenportal mit Steuerungspaket
Flach, schnell und präzise
Festo : Mit einer Genauigkeit beim Saugen und Greifen von 0,1 mm deckt das Flächenportal EXCH eine variable Arbeitsfläche ab, vergleichbar mit
der zweier Scara-Roboter. Das zu-gehörige Steuerungssystem CMCA ist ein darauf abgestimmtes Steuerungs paket mit Sicherheitskonzept, Achssteuerung, Motion Control und Motorcontroller,
um die Artikel flexibel positionieren zu können. Das H-Portal ist flach, hat einen niedrigen Schwerpunkt, ein einfaches Gestell und verfügt über einen größeren Arbeitsraum in Rechteckform als Delta-Roboter. Zwei fest montierte Servomotoren treiben das Portal über einen umlaufenden Zahnriemen an, was eine Ge schwindigkeit von 5 m/s und eine Beschleunigung von 50 m/s² ermöglicht.
infoDIREKT 460iee0417
Bild:
Festo
Halle 14, Stand L35
Antriebstechnik
Firmware für Schrittmotor verbessert
Koco Motion : Die programmierbaren Versionen des integrierten Schritt-motorantriebs Lexium MDrive haben eine neue Firmware bekommen. Die Software-Version 6.006 von Schneider Electric Motion ist speziell für die Motion-Control- und Ethernet-Produkte sowie die Motion-Control-Version der Lexium-Motion-Module konzipiert. Die darin enthaltenen Funktionen sorgen für geschmeidigere Bewegungsabläufe und sind genauer, flexibler und besser programmierbar als beim Vorgänger-Release. Zu den neuen Funktionen zählen die S-Kurve für Beschleunigungs- und Bremsrampe,
der Ausgleich des Umkehrspiels, variabler Schritt-winkel sowie softwaregesteuerte Endlagen-positionen. Mathematisch kommen die Gleitkomma verarbeitung und trigonomische Berechnungen hinzu. Damit lässt sich der Antrieb jetzt besser regeln, was vorher nur mit externen Reglern und Steuerungen möglich war.
infoDIREKT 462iee0417
Bild:
Koco
Mot
ion
Halle 9, Stand F18
Messtechnik
Programmierbare Encoder
Sick : Mit einer Gesamtauflösung von 18 und 30 bit sowie einer großen Auswahl an programmierbaren Parametern ermöglichen der Absolut-Singleturn-Encoder AFS60 und der Absolut-Multiturn-Encoder AFM60 Bestmarken im Bereich Edelstahl-Encoder. Durch die hohe IP-Schutzart und das Edelstahlgehäuse eignen sie sich für den Einsatz unter rauen Umgebungsbedingungen mit hohen Anforderungen an Widerstands-fähigkeit gegenüber aggressiven Medien wie Reinigungsmitteln oder Salz. Die Encoder sind mit einer SSI-Schnittstelle ausgestattet; AFM60 Inox ist auch mit den kombinierten Schnittstellen SSI + Inkremental und SSI + Sin/Cos erhältlich. Beide Encoder lassen sich über das PC-basierende Programmiergerät PGT-08-S oder das Handheld-Programmiergerät PGT-10-Pro programmieren. DFS60 Inox dagegen ist ein hochauflösender Inkremental-Encoder mit 60 mm Durchmesser im Edelstahldesign. Das Gerät in Schutzart IP67 bietet viele mechanische und elektrische Schnittstellen und ist auf Wunsch kundenseitig programmierbar.
infoDIREKT 551iee0417
Bild:
Sick
Halle 9, Stand G33
Industrielle Kommunikation
Gateway verbindet DMX-/Feldbus-Netzwerke
Kunbus : Mit dem DMX Gateway-Modul lassen sich viele Feldbus- und Echtzeit-Ethernet-Netzwerke mit einem DMX-Netzwerk verbinden. Das Modul ist sowohl als Master wie auch als Slave konfigurierbar. Untergebracht im kompakten Kunststoffgehäuse lassen sich die jeweiligen Gateway-Module per Plug&Play mit einem obenliegenden Steckverbinder miteinander verbinden und auf eine Hut schiene stecken. Das modulare Prinzip ermöglicht einen nahtlosen Informationsfluss zwischen den Netzen und hilft System-integratoren sowie Anlagen betreibern, zwei industrielle Netzwerke mit wenig Aufwand zu verbinden. Neben dem DMX-Modul gibt es passende Gateway-Module für alle gängigen industriellen Netzwerkprotokolle wie Profibus oder Profinet. Mit diesem wie mit allen anderen Gateway-Modulen des Herstellers lässt sich der Industrie-PC Revolution Pi in ein DMX-Netzwerk integrieren.
infoDIREKT 600iee0317Bil
d: Ku
nbus
Halle 5, Stand D14 Halle 11, Stand B12
Maschinensicherheit
Links- und rechtsdrehende Rastriegel
Ganter : Rastriegel der Reihe GN 721 mit Anschlag sind für links- oder rechtsdrehende Bedienung sowie optional mit Rastfunktion erhältlich. Der Betätigungswinkel ist auf 180° begrenzt. Auf diese Weise lassen sich Mehrriegel-Anwendungen mit gleichsinnigen Bewegungsrichtungen umsetzen. Prinzipiell sorgt der Kurvenverlauf für die Umwandlung der 180°-Drehbewegung des Riegels in einen achsialen Hub. Soll der federgespannte Riegel nicht ungewollt aus dieser Endposition zurückschnappen, stehen Ausführungen mit sicherer Rastkerbe zur Verfügung. Ebenfalls optional ist eine Kontermutter gemäß ISO 8675, die das per Außengewinde montier-bare Rastriegel-Element in einer bestimmten Montagestellung kontert.
infoDIREKT 651iee0417
Bild:
Gant
er
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20 IEE Industrie Engineering Effizienz 04 / 2017 www.all-electronics.de
TECHNIK + KNOW-HOW Produkte
Halle 16, Stand A18 Halle 18, Stand G12
Kabel
Biegefeste Servoleitung für Energieketten
Bild:
Igus
Igus hat eine Serie von biegefesten Kabeln beziehungsweise Servo-Leitungen entwickelt: die Serie Chainflex CF29. Sie ist für die Stromversorgung von Antrieben in dauerhaft bewegten Energieketten geeignet. Der Außenmantel des Kabels besteht aus einem halogenfreien, elastischen TPE. Ein zwickelfüllender extrudierter TPE-Innenmantel stabilisiert zusätzlich. Die Leitungsserie ermöglicht sehr kleine Biegefaktoren bei Servoleitungen: bis zu 6,8 x d. Sie kann in einem Temperaturbereich von -35 °C und damit beispielsweise bei bewegten Anwendungen in Tiefkühllagern eingesetzt werden. Ermöglicht wird dies vor allem durch den TPE-Außenmantel, der fast uneingeschränkt ölbeständig ist. Der Anbieter hat die Leitungen unter realen mechanischen Belastungen getestet und garantiert eine Haltbarkeit von 36 Monaten.
infoDIREKT 653iee0117
Halle 9, Stand D28
Internet of Things
IoT-Lösungspaket für Brownfield-Anlagen
B&R : Das IoT-Lösungspaket Orange Box bindet alte und isoliert stehende Maschinen in eine vernetzte Fabrik ein. Die Betriebsdaten der Maschinen und Anlagen lassen sich in der vernetzten Fabrik auslesen und nutzbar machen, ohne die bestehende Hard- und Software zu ändern. Darüber hinaus präsentiert das Unternehmen auf der Messe die Industrie-PC-Familie 3100. Die Geräte kombinieren die Leistungsfähigkeit der aktuellen Core-i-Prozessoren mit einem kompakten Design. Der kompakte Box-PC Automation PC 3100 und der Panel PC 3100 bieten zudem hohe Flexibilität durch modulare Schnittstellenoptionen und eine lüfterlose Bauweise. Ein weitere Produkt ist die Next Generation Industrial Transport Technology, mit der sich jede Losgröße effizient produzieren lässt. Einzelne Shuttles transportieren Produkte, die sich voneinander unabhängig bewegen und präzise mit Robotik und CNC synchronisieren lassen.
infoDIREKT 705iee0417
Bild.
B&R
Halle 8, Stand E20
Automatisierungssoftware
Direkter Datenzugriff auf Simatic-Steuerungen Softing : Die aktuelle Version der Datafeed OPC Suite bietet eine Reihe neuer Funktionen, die zu Zeitersparnis und einer fehlerfreien System-integration beitragen sollen. Wichtigstes Feature ist die Möglichkeit, mit optimiertem Bausteinzugriff direkt auf Daten in Siemens-Steuerungen (Simatic) zuzugreifen. Anwender haben außerdem direkten symbolischen Daten zugriff auf Simatic S7-1200 und -1500-Steuerungen. Als zweite Neue-rung unterstützt die Automatisierungssoftware jetzt auch das S7-2-Proto-koll. Damit lassen sich Symbolinformationen direkt aus der Steuerung aus-lesen. Der bisher notwendige Symbolimport oder die zeitaufwendige manuelle Konfiguration der Datenpunkte entfallen. Außerdem erhalten OPC-Client-Applikationen über den integrierten OPC- bzw. OPC-UA-Server Informationen zur symbolischen Adressierung und können so über symboli-sche Namen auf Datenpunkte der jeweiligen Datenbausteine zugreifen. Schließlich gibt es auch eine neue Version des Datafeed Exporters. Symbole aus einem Siemens-TIA-Portal-Projekt der Version 14 lassen sich damit direkt exportieren und anschließend in die OPC Suite importieren. Der Data-feed Exporter 1.10 unterstützt auch ältere Steuerungen wie Simatic S7-300 bzw. -400.
infoDIREKT 708iee0417
Bild:
Softi
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Halle 9, Stand D54
Verbindungstechnik
Einfach konfektionierbarer M12-Steckverbinder
Lütze : Ausgerüstet mit IDC-Schneidklemmentechnik verspricht dieser M12-Premium-Steckverbinder für Cat. 6A eine deutlich schnellere, sichere-re und unkompliziertere Montage als vergleichbare Steckverbinder. Der Stecker mit X-codiertem Polbild eignet sich für alle breitband-hungrigen Ethernet- und Profi-net-Anwendungen, wie etwa für die 10-GBit-Echtzeitübertragung von Audio- und Videosignalen. Dabei nimmt der Steckverbinder Leitungen ab 5 mm und auch di-ckere Roboterleitungen mit ei-nem Durchmesser bis 9,7 mm problemlos auf und eignet sich für Kabelquerschnitte von AWG 22 bis 26. Ein Adermanager macht die Verdrahtung und Kon-fektionierung kinderleicht. Wi-derhaken im Adermanager sor-gen dafür, dass die einzelnen Adern beim Verdrahten nicht aus der Position rutschen können. Alle Durchgänge für die Adern sind komplett geöffnet und nicht durch Fixie-rungen oder Schirmbleche behindert. Zur Schirmkontaktierung passt sich ein Schirmkranz unterschiedlichen Kabeldurchmessern an und hält den Schirm schon beim Verdrahten ganz fest. Die durchgehende Schirmung kontaktiert automatisch beim Zuschrauben. Neben der Farbcodierung bietet der Kabelmanager auch Zahlencodierung. Eine integrierte Rüttelsi-cherung rundet das Bild ab.
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TECHNIK + KNOW-HOW Produkte
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HANNOVER MESSE 201724.–28. April 2017 Halle 11, Stand C03
Halle 9, Stand H16
Sensorik
IO-Link-fähige Vakuum- und Drucksensoren
Halle 12, Stand E49
Industriegehäuse
Gehäusesysteme auch in kleinen Losgrößen
Rose Systemtechnik : Das umfassende Angebot an Industriegehäusen aus unterschiedlichen Materialien findet in allen Bereichen der Industrie Verwendung. Am Messestand stellt der Hersteller verschiedene Modelle und Varianten aus Aluminium, Polyester und Edelstahl vor. Bei Aluform etwa handelt es sich um ein formschönes Druckgussgehäuse aus einer Aluminiumlegierung. Die Gehäuse sind vorbereitet zur Aufnahme von Frontfolien und Folientastaturen, verfügen über Schutzart IP66 und eine Temperaturbeständigkeit von -40 bis 90 °C. Edelstahlgehäuse gibt es ebenfalls in unterschiedlichen Ausführungen für die chemische Industrie sowie die Lebensmittelbranche. Für den Maschinenbau und die Automatisierungstechnik eignen sich Polyester-Standardgehäuse in Schutzart IP66, die sich auf Tragschienen und Montageplatten befestigen lassen. Bei Bedarf setzen die Konstrukteure gemeinsam mit den Kunden eigene Entwicklungen um. Ein Fokus liegt darauf, Standardgehäuse nach Kundenvorgaben mechanisch anzupassen und in der Oberflächentechnik zu veredeln. So bietet der Hersteller komplette Systemlösungen ab Losgröße 1 an. Die Konfektionierung der Gehäuse und der abschließende Funktionstest vervollständigen das Angebot.
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Bild:
Rose
Syste
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IPF : Vakuum- und Drucksensoren mit IO-Link sind in vier Ausführungen erhältlich, die sich für den Einsatz in Handlings- und Automations-systemen eignen. Potenzielle Anwendungen finden sich etwa in der Drucküberwachung, der Vakuumkontrolle oder in der Ansteuerung von Kompressoren. Die leichtgewichtigen Sensoren im Kunststoffgehäuse decken Erfassungsbereiche von -1 bis 10 bar ab, verfügen über eine Ansprechzeit < 2,5 ms sowie eine Schaltfrequenz von 200 Hz. Für eine schnelle Inbetriebnahme sorgt u. a. eine menügeführte Programmierung. Auch für spezielle Anwendungen, wie die Überwachung eines Druck-fensters, lassen sich die Parameter einfach einstellen. Ein Verriegelungs-schutz gegen ungewollte Manipulationen am Gerät ist ebenfalls vorhan-den. Die Druckanzeige erfolgt in Echtzeit über ein im Sensor integriertes LED-Display. Zur Ausstattung gehören außerdem zwei unabhängig vonei-nander einstellbare Signalausgänge. Auch die jeweils zugehörige Schaltpunkt hysterese ist frei definierbar. Die Geräte entsprechen Schutz-art IP65 und eignen sich für gefilterte, trockene oder geölte Druckluft sowie neutrale Gase und arbeiten im Temperaturbereich von -10 bis 60 °C.
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Bild:
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22 IEE Industrie Engineering Effizienz 04 / 2017 www.all-electronics.de
MÄRKTE + UNTERNEHMEN Verpackungstechnik
Firmenübernahme
CCL Industries über-
nimmt Innovia Films
Der kanadische Folienhersteller CCL Industries , Toronto, hat für 1,13 Milliarden kanadische Dollar, um-gerechnet etwa 781 Millionen Eu-ro, den britischen Folienhersteller Innovia Films übernommen. Inno-via beschäftigt an vier Standorten in Großbritannien, Australien, Bel-gien und Mexico mehr als 1.200 Mitarbeiter und stellt Kunststofffo-lien aus Polypropylen (BOPP-Foli-en) her, die hauptsächlich für Eti-ketten, Spezialverpackungen und Banknoten eingesetzt werden. Vor allem Banknoten sind ein interes-santes, neues Geschäftsfeld: Sie sind bereits in England, Kanada, Mexiko, Neuseeland und Australi-en in Umlauf. Neuer Geschäftsfüh-rer von Innovia in Großbritannien soll Wayne Middleton werden; er arbeitet dort seit 26 Jahren. (dw)
Getränke-Verpackung
Krones steigert Jahresumsatz um fast
sieben Prozent auf knapp 3,4 Milliarden Euro
Der Hersteller von Verpackungs- und Getränke-Abfüllanlagen Krones, Neutraubling, hat seinen Jahresumsatz 2016 im Vergleich zum Vorjahr um 6,9 % auf 3,39 Milliarden Euro erhöht. Bereinigt um Zukäufe lag das Um-satzwachstum bei 4,2 %. Neben dem umfangreichen Produkt- und Servi-ceangebot unterstützte vor allem die internationale Präsenz das wirt-schaftliche Wachstum. So legte beispielsweise der Umsatz in den Regio-nen Mittlerer Osten/Afrika sowie in Nord- und Mittelamerika überpropor-tional zu. Der Auftragseingang erhöhte sich 2016 im Vergleich zum Vorjahr um 7,9 % auf 3,44 Milliarden Euro; dieser Anstieg ist zum Teil akquisitions-bedingt. Bereinigt um Zukäufe lag das Wachs-tum des Auftragsein-gangs bei 5,2 %. Pro-zentual am stärksten stieg der Wert der Be-stellungen in Nord-amerika und Osteuro-pa/GUS. Zum Jahresen-de 2016 lag der Auftragsbestand des Unternehmens mit 1,14 Milliarden Euro um 4,6 % über dem Vorjahreswert. Das Ergebnis vor Steuern (EBT) legte gegenüber 2015 um 6,4 % auf knapp 238 Millionen Euro zu. Die EBT-Marge blieb im Vergleich zum Vorjahr unverändert bei 7,0 %. Das Ergebnis nach Steuern verbesserte sich 2016 um 8,2 % auf 169 Millionen Euro. Die Zahl der Mitarbeiter erhöhte sich im Berichtszeitraum um fast 1 100 auf 14 443. Für das laufende Jahr strebt das Unternehmen ein Umsatzwachs-tum von 4 % an. Die EBT-Marge von 7,0 % soll gehalten werden. (dw)
Zusammenschluss
BCME und Empac fusionieren zum
Industrieverband Metal Packaging Europe
Die beiden Metall-Verpackungsverbände ‚Beverage Can Makers Europe‘ (BCME) und ‚European Metal Packaging‘ (Empac) haben sich zum Indus-trieverband ‚Metal Packaging Europe’ (MPE) mit Sitz in Brüssel zusam-mengeschlossen. Gemeinsam vertritt der neue Verband die Hersteller von rund 85 Milliarden Metallverpackun-gen pro Jahr, die für Lebensmittel und Getränke, Kosmetik- und Phar-maprodukte, Reinigungs- und Pflege-mittel sowie Industriegüter verwen-det werden. Die Mitgliedsunterneh-men des neuen Verbandes beschäfti-gen mehr als 65 000 Mitarbeiter. Das Zusammengehen der beiden Verbän-de ermöglicht den Aufbau einer effi-zienteren und schlagkräftigeren Or-ganisation. Vorstandsvorsitzender von MPE ist Martin Reynolds, Vice President External & Regulatory Af-fairs bei Crown Europe. Stellvertreter sind Colin Gillis von Ball Beverage Pa-ckaging Europe und Francisco Rodrigues von Colep. Gordon Shade, CEO von Empac und jetzt des neuen Verbandes, kommentierte: “Mit einer einzigen, zielgerichteten Organisation können wir unserer Industrie mehr Gewicht verleihen. Außerdem stellen wir so sicher, dass die Bran-che in ganz Europa mit einer Stimme spricht und Gehör findet.“ Weitere Unternehmen im Vorstand sind die Ardagh Group, ASA Group, Blechwa-renfabrik Limburg, Glud & Marstrand, Huber Packaging Group, Massilly Holding, Sarten und Silgan Metal Packaging. Hinzu kommt mit Aoeal die Vereinigung der Hersteller von Verpackungsstahl in Europa. In Deutschland verleihen nach wie vor das Forum Getränkedose und der Verband Metallverpackungen (VMV) der neuen Dachorganisation eine Stimme auf nationaler Ebene. (dw)
UV-Tintendruck
Produkte diskret
kennzeichnen
Bei Verpackungen, Flaschen und bestimmten anderen Produkten kann eine diskrete, bei normalem Licht unsichtbare Kennzeichnung mit Produktcodes und Markenin-formationen erforderlich sein, die über die gesamte Lieferkette nach-verfolgt werden kann. Der Herstel-ler Videojet hat eine rötlich fluo-reszierende UV-Tinte (V458-D-UV) für Tintenstrahldrucker vorgestellt, mit der sich gestochen scharfe Codes auf Kosmetika, Pharmapro-dukte und andere Verbrauchsgüter aufbringen lassen. Die Tinte ist bei normalen Lichtverhältnissen farb-los und fluoresziert unter UV-Licht bläulich. Sie ist MEK-lösungsmittel-basiert und haftet gut auf Kunst-stoffen wie ABS, HDPE, PET, PVC und Nylon beschichteten Kartons, glänzenden Etiketten und dunklen Substraten, auf die ein Barcode aufgebracht werden soll. Die UV-Tinte eignet sich für GS1-Data-Ma-trix- und andere 2D-Codes; sie hält auch Autoklavierungen stand. Die Tinte trocknet innerhalb von zwei bis drei Sekunden auf nicht-porö-sen Kunststoffen. Für Anwendun-gen mit direkter Sonneneinstrah-lung ist die Tinte nicht geeignet: Der Code verblasst dadurch. (dw)
Bild:
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Martin Reynolds wird Vorstands-vorsitzender des neuen Metall-Verpackungsverbands Metal Packaging Europe.
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Geschäftsbericht
Constantia Flexibles erreicht erstmals
mehr als zwei Milliarden Euro Jahresumsatz
Die Constantia Flexibles Group mit Hauptsitz in Wien, Österreich, erwirt-schaftete 2016 einen Jahresumsatz von rund 2,1 Milliarden Euro, 8,6 % mehr als im Vorjahr. Dabei trugen die neuen Akquisitionen Afripack (Food
und Labels), Pemara (Labels) und Oai Hung (Pharma) mit 152,3 Millionen Euro zum Um-satz bei. Bereinigt um Wechsel-kurseffekte und Veränderun-gen im Produktportfolio be-trug das organische Umsatz-wachstum im Vergleich zum Vorjahr 1,5 %. Dieses Wachs-tum wurde in allen Märkten er-zielt; es ist auf Mengenzuwäch-se sowie auf Verbesserungen bei den Preisen und beim Pro-duktmix zurückzuführen. Auf-
gegliedert in die drei Geschäftsbereiche Food, Pharma und Labels zeigt sich folgendes Bild: Der Umsatz der Division Food (v.a. Kunststoff-Folien-verpackungen) stieg 2016 um 6,8 % auf rund 1,2 Milliarden Euro oder 56,7 % des Gruppenumsatzes. Der Umsatz der Division Pharma stieg 2016 um 5,6 % auf rund 313 Millionen Euro (14,2 % des Gruppenumsatzes). Der Um-satz der Label-Division stieg im Vergleich zum Vorjahr um 11,8 % auf knapp 605 Millionen Euro und beträgt damit 29,1 % vom Gruppenumsatz. Das operative Ebitda auf Konzernebene stieg um 14,6 % auf 301,8 Millio-nen Euro. (dw)
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MÄRKTE + UNTERNEHMEN Verpackungstechnik
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Reinraum-Folien
Bischof + Klein investiert in Folien-Extruder
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Der neue Extruder für die Folien-produktion unter Reinraumbedin-gungen bei Bischof + Klein
Bischof + Klein aus Lengerich ver-doppelt mit der neuen Coex-Ext-rusionslinie seine Produktionska-pazitäten für Cleanflex-Reinraum-folien. Die Inbetriebnahme ist in diesem Frühjahr 2017 geplant. Wie das Unternehmen berichtet, steigt die Nachfrage nach hoch-reinen Verpackungen für die Pharma- und Medizintechnikin-dustrie seit Jahren. Für die neue Anlage wird der bestehende Rein-raum der ISO Klasse 5 gemäß DIN EN ISO 14644 erweitert und ein Extruderturm mit einer Höhe von 18 m gebaut. Auf der neuen Ma-schine mit Online-Monitoring-Technik sollen bestehende Rein-raum-Produkte hergestellt wer-den sowie Neuentwicklungen, die bisher noch nicht unter Reinraum-bedingungen hergestellt wurden. Die Erweiterung findet losgelöst von der aktuellen Reinraumextru-sion statt, sodass zwei voneinan-der getrennte Extrusionsbereiche entstehen. (dw)
Kunststoff-Verpackungen
Oxo-abbaubare Kunststoffe in der Diskussion
Die IK Industrievereinigung Kunst-stoffverpackungen (IK), Bad Hom-burg, hat mit ihrer Publikation ‚Frequently Asked Questions (FAQs) zu oxo-abbaubaren Kunst-stoffen‘ wesentliche Fakten über diese Kunststoffe zusammen ge-tragen; der Industrieverband will die Diskussion dadurch versachli-chen. Der IK vertritt die Interessen der Hersteller von Kunststoffver-packungen und Folien. Hinter-grund für die Veröffentlichung sind neben Medienberichten zu diesem Thema zahlreiche Anfra-gen von IK-Mitgliedsunternehmen sowie von Kunden der Verpa-ckungshersteller. Unter dem Be-griff oxo-abbaubare Kunststoffe versteht man konventionelle Mas-senkunststoffe wie zum Beispiel Polyethylen, Polypropylen, Poly-styrol und Polyethylenterephthalat (PET), die sich unter dem Einfluss von Sauerstoff (Oxygenium) im Laufe der Zeit zersetzen (fragmen-tieren). Diese Kunststoffe sind in
der Regel mit Additiven versetzt, um sie besser verarbeiten zu kön-nen oder um ihnen zusätzliche Ei-genschaften zu verleihen. Die Ad-ditive sollen den Zerfall von daraus hergestellten Produkten wie Ver-packungen in kleine Bruchstücke (Fragmente) begünstigen. Da-durch könne sich wiederum das Problem mit dem Eintrag von ‚Mic-roplastics‘ in Gewässer und Meere verschärfen. In den FAQs weist der IK auch darauf hin, dass ‚oxo-ab-baubare Kunststoffe‘ die Anforde-rungen an eine vollständige biolo-gische Abbaubarkeit nicht erfüllen. Aus Sicht des IK-Arbeitskreises Bio-plastics sind die Bezeichnungen ‚oxo-fragmentierbare‘ oder ‚ther-mo-‘ oder ‚photofragmentierbare Kunststoffe‘ zutreffender, da es sich hier nicht um einen vollständi-gen Abbau, sondern um eine Frag-mentierung der Kunststoffe zu sichtbaren oder nicht mit dem blo-ßen Auge sichtbaren Kunststoff-Stückchen handelt. (dw)
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24 IEE Industrie Engineering Effizienz 04 / 2017 www.all-electronics.de
MÄRKTE + UNTERNEHMEN Interpack
Auf der Interpack führen Unternehmen
ihre Produkte und Lösungen aus den
Bereichen der Verpackungstechnologie
und verwandter Prozesse vor. Dazu
präsentieren die Austeller Packmittel
beziehungsweise Packstoffe für die
Segmente Nahrungsmittel, Getränke,
Süß- und Backwaren, Pharma, Kosmetik,
Non-Food Konsumgüter sowie Industrie-
güter. Auch die Industrie 4.0 hält Einzug
auf der Interpack: Als Technik-Lounge
zeigt eine Sonderschau am VDMA-Stand
INTERPACK 2017
Verpacken 4.0Vom 4. bis 10. Mai 2017 öffnet die Interpack in Düsseldorf mit etwa 2 700 Austellern aus etwa 60 Ländern ihre Tore. Die Begleitmesse für Zulieferer ‚Components for Processing and Packaging‘ erhält im Zentrum des Messegeländes dieses Jahr doppelt so viel Raum. Außerdem finden ein Innovationparc zum Thema Save Food statt sowie – in Zusammenarbeit mit dem VDMA – eine Sonderschau zum omni-präsenten Thema Industrie 4.0.
Das Wesentliche in 20 Sek.
• 4. bis 10. Mai; täglich von 10 bis 18 Uhr
• Messe Düsseldorf; Tickets: 52 bis 130 Euro
• www.interpack.de• www.packaging-compo-
nents.de
Auf die Schnelle
später lesen/weiter empfehlen
Industrie 4.0-Anwendungsbeispiele aus
dem Bereich Verpackungsmaschinen
sow ie P rozess tec h nolog ien , d ie
Möglichkeiten in den Anwendungsfeldern
Sicherheit, Rückverfolgbarkeit, Kopier-
beziehungsweise Plagiatsschutz und
individualisierte Verpackungen eröffnen.
Schlau verpackenMit der parallel stattfindenden Messe
„Components for Processing and
Packaging“ – kurz Components – feierte
im Jahr 2014 eine Veranstaltung für die
Zulieferindustrie der Verpackungsbranche
Premiere. Unternehmen, die Antriebs-,
Steuer- und Sensortechnik, Produkte zur
i ndu s t r ie l l e n B i ld v e r a r b e i t u ng ,
Handhabungstechnik, industr iel le
Software und Kommunikation sowie
komplette Automatisierungssysteme für
Verpackungsmaschinen anbieten, stellten
2014 im Congress Center (CCD) Süd aus.
In diesem Jahr legen die Veranstalter
die Components mit einem überarbeiteten
An den Performancesteigerungen und Innovationen vieler Verpackungsmaschinen hat die Automatisierungstechnik häufig großen Anteil.
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Konzept erneut au f : Neben dem
geänderten Standort in der temporären
Halle 18, ist die Messe dieses Jahr über
die gesamte Dauer der Interpack geöffnet.
Durch den Umzug vom CCD Süd
zwischen die Hallen 10 und 16 verdoppelt
sich die Ausstel lerf läche auf etwa
5 000 m². „Der alte Standort am Rande
des Messegeländes war für die Besucher-
frequenz nicht optimal. An der neuen
Stelle liegt die Components mitten im
Geschehen“, kom ment ier t Ber nd
Jablonowski , Director Interpack, Messe
Düsseldorf.
Lebensmittelverluste senken Nach 2014 ist auch zur Interpack 2017
das Thema Save Food wieder präsent:
Auf der Sonderschau ‚Innovationparc‘
zeigen Anbieter Verpackungskonzepte
und -lösungen, um d ie Lebens-
mittelverluste und -verschwendung zu
reduzieren. Darunter auch die Sieger der
Landeswettbewerbe des Save Food
Packaging Awards der World Packaging
Organisation (WPO). Diese wurden im
Vorfeld der Interpack gekürt und treten
zur Messe im Rahmen des World-Star
Awa rd s gegene i na nder a n . D ie
Auszeichnung prämiert Verpackungs-
lösungen, die etwa die sogenannten
'Shelf Life' des verpackten Produktes
verlängern oder clevere Konzepte zur
Portionierung beziehungsweise zum
Schutz von Resten nach Anbruch einer
Nahrungsmittel verpackung. Bei der
Bewertung der Einreichungen spielt
ebenfalls eine Rolle, dass die Verpackung
m ö g l i c h s t r e s s o u r c e n s c h o n e n d
produziert ist und so wenig Packmittel
eingesetzt wird wie nötig. Insgesamt
beteiligen sich Verbände aus mehr als 15
Ländern – darunter auch solche aus
Afrika und dem nahen Osten – an der
Ausrichtung des Awards.
Ein Forum auf dem Unternehmen ihrer
Lösungen und Konzepte präsentieren,
ergänzt den Innovationparc, der analog
zu 2014 zwischen den Hallen 2 und 3
stattfindet. Für den ersten Messetag steht
der dritte internationale Save Food
Kongress auf dem Programm – zusammen
mit den Partnern der Welternährungs-
organisation der Vereinten Nationen
(FAO) und dem Umweltprogramm der
Vereinten Nationen (UNEP).
App hält auf dem LaufendenBesucher können sich auf der Homepage
der Messe (www.interpack.de) einen
personalisierten Hallenplan erstellen.
Zudem gibt es eine Matchmaking-
Funktion zum Aufnehmen von Kontakten
mit Ausstellern sowie Informationen über
d ie Ne u he i te n de r b e te i l i g te n
Unternehmen. Diese Funktionen sind auch
in einer iPhone- und Android-App
verfügbar, welche unter anderem die
t a g e s a k t u e l l e A u s s t e l l e r- u n d
Vera nsta lt u ng sdatenba n k b ie te t .
Außerdem zeigt die App ebenfal ls
Hal lenpläne und Ausstel lerdeta i ls
ink lusive Kontaktdaten, Produkt-
informationen, Terminvereinbarungs-
formular und sie verfügt über eine
Möglichkeit, um Notizen zu Ausstellern
zu hinterlegen. (ml)
Auf der Messe 'Components' finden Verpackungstechnik und Automatisierung zusammen.
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26 IEE Industrie Engineering Effizienz 04 / 2017
MÄRKTE + UNTERNEHMEN Kunststofftechnik
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FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG
BASF setzt auf Supercomputer BASF und Hewlett Packard Enterprise (HPE) wollen gemeinsam einen Supercomputer bauen, der die Forschungsarbeit des Chemieriesens beschleunigt. Der Superrechner soll es ermöglichen, komplexe Fragestellungen unabhängig vom Forschungsgebiet zu beantworten. Die Zeit, bis Ergebnisse vorliegen, soll zugleich von mehreren Monaten auf wenige Tage verkürzt werden.
Der Supercomputer basiert auf der
aktuellen Generation der Apollo-6000-
Serie von HPE. Durch deren Intel-Xeon-
Prozessoren, das Intel-Omni-Path-Netz-
werk mit hoher Bandbreite und schneller
Reaktionszeit sowie die Management-
software von HPE arbeitet der Super-
computer wie ein einziges System. Die
effektive Rechenleistung beträgt mehr als
1 Petaflop – also eine Billiarde Rechen-
operationen pro Sekunde. Durch die Sys-
temarchitektur können viele Rechenknoten
gleichzeitig an komplexen Fragestellung
arbeiten, was die Bearbeitungszeit deutlich
verringert. Der mit HPE entwickelte und
gebaute Supercomputer wird aus mehreren
hundert Rechnerknoten bestehen. (ml)
Mehr als ein Petaflop Leistung: Ein Supercomputer von HPE soll die Forschung und Entwicklung bei BASF entscheidend beschleunigen.Bil
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ntilia
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tolia
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Als Teil der Digitalisierungsstrategie plant
die BASF mit dem Supercomputer ihre
Kapazitäten für virtuelle Experimente
deutlich auszubauen. Dadurch sollen die
Zeiten bis zur Markteinführung neuer
Produkte und die Kosten dafür sinken. So
könnten beispielsweise Prozesse auf
Katalysator oberflächen präziser nachge-
stellt oder Polymere mit den gewünschten
Eigenschaften schneller entwickelt werden.
„Der Supercomputer wird die Anwendung
und Entwicklung komplexer Modellierungen
und Simulationen ermöglichen und eröffnet
damit völlig neue Möglichkeiten für unsere
BASF-Forschung“, ist sich Dr. Martin Bru-
dermüller , stellvertretender Vorstands-
vorsitzender und Chief Technology Officer
von BASF, sicher.
KUNSTSTOFF- UND GUMMIMASCHINENBAU
VDMA: Kunststoff-Maschinenbau
wächst unerwartet kräftig Der deutsche Kunststoff- und Gummimaschinenbau ist laut VDMA im Jahr 2016 deutlich gewachsen. Demnach stieg der Umsatz mit 4 % doppelt so stark wie angenommen. Die Exporte in die USA entwickelten sich positiv - das Land ist nach wie vor der größte Absatzmarkt. Die Geschäft mit China und Russland waren dagegen weiter rückläufig.
Die Exporte deutscher Kunststoff- und
Gummimaschinenbauer in die USA
nahmen deutlich zu: Von Januar bis
Dezember 2016 verkauften die Hersteller
Kunststoff- und Gummimaschinen im
Wert von 774 Mill ionen Euro. Das
entspricht einer Steigerung von 7,6 %. Die
USA verteidigten somit ihre Spitzen-
position als größter Absatzmarkt. Zudem
vergrößerte sich dadurch der Abstand zum
Zweitplatzier ten China, denn die
Maschinenexporte nach China gingen
erneut zurück. Von 2015 auf 2016 sanken
sie um 3,6 % auf 629 Millionen Euro.
Allerdings zeigt die starke Entwicklung
der Produktion durch die VDMA-
Mitglieder vor Ort, dass China auch
weiterhin ein wichtiger Absatzmarkt für
deutsche Maschinenbauer bleibt. Auch der
deutlich gestiegene Export der VDMA-
Mitglieder aus China heraus senkt den
Wert der direkten Exporte von Deutschland
nach China.
Die Exporte nach Russland sanken im
Jahr 2016 zum dritten Mal in Folge. Von
Januar bis Dezember 2016 beliefen sie sich
auf 86 Millionen Euro. Dies entspricht
einem Minus von 36,3 % gegenüber dem
Vorjahr. Dennoch sieht der VDMA in der
Belebung der russischen Verpackungs-
branche als Auswirkung der russischen
Lebensmittelsanktionen eine Chance, dass
die Exporte in diesem Jahr wieder steigen.
Schließlich müssen die in Russland
produzierten Lebensmittel dort verpackt
werden. Ein erstes Zeichen dafür sieht der
VDMA in dem Plus der Exporte von
deutschen Verpackungsmaschinen. Für
das laufende Jahr 2017 rechnet Thorsten
Kühmann , Geschäftsführer des Fach-
verbands mit einem Umsatzwachstum von
2 % für die deutschen Hersteller. (ml)
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ADDIT IVE FERTIGUNG
Silikonteile aus dem 3D-Drucker German Reprap und Dow Corning haben zusammen eine Methode zur additiven Fertigung von Silikonteilen entwickelt. Ausgangsmaterial ist der für den 3D-Druck vorgesehene Silikonkautschuk Typ LC-3335. So sollen sich komplexe Geometrien fertigen lassen, die bisher im Spritzguss nicht oder nur mit hohem Aufwand erzeugt werden konnten.
Bei dem Verfahren f indet während des
Schichtweisen Aufbaus durch eine spezielle
thermische Härtung eine Vollvernetzung auf
molekularer Ebene zwischen den einzelnen
Silikonschichten statt. Laut German Reprap
zeigen die auf dem zum Patent angemeldeten
3D-Drucker gefertigten Testteile das gleiche
scharfe Härtungsprofil wie spritzgegossene
Test proben sowie durchschnittlich 80 % der
erreichten Kenn werte bei mechanischen Eigen-
schaften. Dazu zählen 70 % der Zugfestigkeits-
dehnung von spritzgegossenen Proben und
90 % ihrer Reißfestigkeit. Nach Einschätzung
des Unternehmens verkürzt die additive
Fertigung die Zeit zur Markteinführung des
Produkts. Es muss kein Formwerkzeug gebaut
werden und keine Prototyp-Produktion auf-
genommen werden. Das Verfahren kann für
funktionale Teile mit niedrigem bis mittlerem
Volumen eingesetzt werden. Das 3D-Druck-
silikon LC-3555 eignet sich beispielsweise für
Automotive-Anwendungen oder in der
Beleuchtung. Dow Corning entwickelt weitere
Silikonvarianten für den 3D-Druck, darunter
verschiedene Shore-Härten und Silikone mit
medizinischer Zulassung. (ml)
Bild:
Germ
an Re
prap
KALT-ENTGRATUNG
Automatisiertes Entgraten Ein Verfahren für die Kaltentgratung mit hohem Automatisierungspotenzial ist eines der Exponate, die Linde auf der diesjährigen Hannover Messe vorstellt. Das Verfahren wurde speziell für den Einsatz in Branchen entwickelt, in denen eine hohe Effizienz gefordert ist, beispielsweise in der Automobilzuliefererindustrie.
Üblicherweise schneiden Mitarbeiter die Grate
bei Gummiformteilen wie großf lächigen
Dichtungen manuell mit einem Messer ab oder
entfernen sie mit einer Bürste. Beide Vorgehens-
weisen können den Ausschuss erhöhen – sei es
durch Fehler in der Handhabung oder
Verunreinigungen. Für die Entgratung von
Produkten verschiedenster Größen und Formen
konnten Anwender bei Linde bisher zwischen
zwei Verfahren wählen: Tiefkalt verflüssigter
Stickstoff versprödet die Grate, die sich dann
schnell und effizient vom Bauteil trennen lassen.
Alternativ kann zur Entgratung der Formteile
das Cryoclean-Verfahren eingesetzt werden.
Dabei entfernt ein starker Strahl aus Trockeneis-
Pellets die Grate. Das Unternehmen geht jetzt
einen neuen Weg und kombiniert die Verfahren:
Bei der Kaltentgratung wird das zu behandelnde
Formteil zuerst mit f lüssigem Stickstoff
vorgekühlt und versprödet. Anschließend
werden Trockeneis-Pel lets mit hoher
Geschwindig keit auf die zu entgratenden
Oberflächen geschossen und entfernen so
mechanisch die Grate (Cryoclean-Verfahren).
Die zum Patent angemeldete Technik ist
produktschonend und eignet sich für einen
automatisierten Einsatz, denn Roboter können
die Aufgabe des Entgratens übernehmen.
Darüber hinaus zeigt Linde seine Inertgas-
Technik, um die Trocknung von Lacken und
anderen Beschichtungen zu beschleunigen und
eine hohe Oberflächenqualität zu erzielen. (ml)
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28 IEE Industrie Engineering Effizienz 04 / 2017 www.all-electronics.de
MÄRKTE + UNTERNEHMEN Maschinen- und Anlagenbau
3D-Druck
Karbonfaserverstärktes Nylon für FDM
Firmenübernahme
Lineartechnik-Hersteller Rollon übernimmt TMT
Der italienische Lineartechnik-Hersteller Rollon aus Vimercate hat den ebenfalls italienischen Hersteller von Linearsystemen und Schienen, TMT in Mailand, von Mondial übernommen. Rollon erweitert damit sein Angebot an Linearbewegungslösungen. Zu den bereits vor-handenen und sich ergänzenden Produkten kommen so auch Produktfamilien der TMT hinzu, beispielsweise Speedy Rail. Dabei handelt es sich um ein Sortiment von Profilschienen auf Basis einer Aluminiumlegierung, die sich durch hohe Verschleißfestigkeit in schwierigen Betriebs umgebungen auszeichnen. Durch die Übernahme konsolidiert Rollon die eigene Position bei Lineartechnik-Anwendungen in Industriemaschinen und in Einsatz-gebieten wie Automotive, Keramik, Glas, Metallverarbeitung und Verpackung. Für Rollon ist der Erwerb von TMT ein weiterer Schritt seiner Expansionsstrategie, nachdem das Unternehmen im vergangenen Jahr die Firmen Tecno Center in Turin und Hegra in Limburg/Lahn übernommen hat. Die Rollon-Gruppe beschäftigt derzeit etwa 450 Mitarbeiter und rechnet für das Jahr 2016 mit einem Ergebnis von 82 Millionen Euro. (dw)
LE ICHTBAU
Verbundbauteile kostengünstiger herstellenUm das Fahrzeuggewicht und die Kohlendioxid-Emissionen zu vermindern, setzt die Automobilindustrie auf Faserverbundbauteile. Die bisherigen Serien-Herstellungsverfahren sind jedoch teuer und aufwändig sind. Das soll das Pulpress-Verfahren ändern.
Das Verfahren von Evonik kombiniert
bewährte Fertigungstechniken: das Pressen
und das Strangziehen (Pultrusionsver-
fahren). Im Zusammenspiel gelingt die
automatisierte, kontinuierliche Herstellung
von Verbundbauteilen. Wichtigster Rohstoff
ist der Hochleistungs strukturschaum
Rohacell von Evonik, der als leicht und
zugleich steifes Material gilt. Er ist
formstabil und temperaturbeständig. Der
Schaumstoffkern aus Rohacell wird von
Fasern umflochten, um diese anschließend
mit einem Harz zu imprägnieren. Unter
hoher Temperatur und Druck wird dann
das Gesamtsystem in die gewünschte Form
gepresst. Dabei lassen sich auch komplexe
Geometrien umsetzen oder Einsätze für
Gewinde und Armaturen integrieren.
Extrem leichter VerbundwerkstoffDas Herstellungsverfahren ermöglicht eine
hohe Designfreiheit und ein stabiles
Crash-Verhalten der damit hergestellten
Verbundbauteile. Diese sind bis zu 75 %
leichter als herkömmliche Stahlstrukturen.
Im Vergleich zu den Verbundbauteilen, die
mit etablierten Verfahren wie der Harz-
injektion hergestellt werden, ermöglicht das
Pulpress-Verfahren Kosteneinsparungen
von bis zu 60 %. „Mit diesen Vorteilen
konnten inzwischen zahlreiche Kunden aus
der europäischen Automobil-industrie
überzeugt werden“, erklärt Dr. Sivakumara
Krishnamoorthy , New Applications Manager
bei Evonik im Segment Resource Efficiency.
Die mit dem Verfahren hergestellten
Formbauteile sollen demnächst in Serie
gehen. Längst interessieren sich nicht mehr
nur Fahrzeug hersteller für das Verfahren:
Auch im Flugzeugbau ist sein Einsatz
denkbar, um Gleichteile in größerer
Stückzahl kosten günstig zu produzieren.
Nicht zuletzt gewinnen für Sportartikel
leichte Sandwichkerne in Leichtbauprodukten
immer mehr an Bedeutung. (ml)
Bild:
Evon
ik
Ein im Pulpress-Verfahren hergestelltes Verbundbauteil aus einem von Fasern umflochtenen Strukturschaumkern ist um 75 % leichter als die herkömmliche Stahlstruktur.
Bild:
Strata
sys
Mit karbonfaserverstärktem Polyamid-12 (Nylon) lassen sich per 3D-Druck robuste und besonders leichtgewichtige Karbonfaser-Teile herstellen.
Um die Vorteile von faserverstärkten Kunststoffen auch im 3D-Druck – genauer im Fused Deposition Modeling (FDM) – nutzen zu können, hat Stratasys das Nylon 12CF (carbon filled) entwickelt. Der Faserverbund-werkstoff aus dem Thermoplast PA12 beinhaltet etwa 35 % Karbonfasern (0,15 mm Faser länge). Er verfügt über die gleiche hohe spezifische Festigkeit und Steifigkeit wie andere FDM-Materialien – bei gleichzeitig geringerem Gewicht. Mit dem Modellmaterial für den Fortus 450mc- 3D-Drucker lassen robuste und leichtgewichtige Funktions prototypen sowie Rapid Tooling-Anwendungen herstellen. (ml)
Bild:
Rollo
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MÄRKTE + UNTERNEHMEN Maschinen- und Anlagenbau
DANIEL BOSSELPRODUCT MANAGER BOSCH PACKAGING SYSTEMS
Der Standort Eggelsberg soll innerhalb der
ABB-Division Industrieautomation für die
gesamte ABB zum globalen Zentrum für
Maschinen- und Fabrikautomation werden.
Leiten wird die globale ABB-Geschäftseinheit
der B&R-Geschäftsführer Hans Wimmer.
Die Firmengründer Erwin Bernecker und
Josef Rainer, werden das Unternehmen in
der Integrationsphase beratend begleiten.
Mit der Übernahme baut ABB seine Rolle in
der Industrieautomation aus und stärkt sein
Digitalangebot: Die Kombination bringt
ABBs Portfolio an Digitallösungen mit B&Rs
Produkten und Softwarelösungen in den
Bereichen SPS, Industr ie-PCs und
Servoantriebe zusammen. ABB wird seine
bestehenden Aktivitäten in den Bereichen
Bild: ABB
Deutschland 18 technische Vertriebsbüros,
die, von der zentrale in Bad Homburg
koordiniert, die Anwender bei der
Konfiguration und Projektierung ihrer
Automatisierungslösungen unterstützen.
ABB Deutschland hat neben der zentrale in
Mannheim 36 Büros, Niederlassungen sowie
mehrere Produkt ionsstandorte. Die
Integration wird sicher spannend. (sk)
infoDIREKT 932iee0417
ÜBERNAHME
ABB übernimmt B&R Erwin Bernecker und Josef Rainer, die Gründer und Allein-Inhaber des Automa-tisierungsanbieters B&R aus Österreich, verkaufen ihr Unternehmen an ABB.
SPS und Servoantriebe in die neue
Geschäftseinheit einbringen. Das
mittelfristige Umsatzziel liegt bei
mehr als 1 Mrd. $. Im Jahr 2016 erzielte
B&R rund 600 Mio. US-$ Umsatz.
Keine Frage, mit der Übernahme holt sich
ABB Expertise und Marktanteile im
Maschinen- und Anlagenbau ins Haus. Aber
nicht nur: B&R hat mit Aprol eine
Leit techn i k-Lösung , m it der das
Unternehmen in der Prozesstechnik den
klassischen Leittechnikanbietern das Leben
durchaus schwer macht, unter anderem auch
ABB. Nicht zu vernachlässigen sind auch die
Überschneidungen im Produktportfolio
Automat is ier ungstechn i k und d ie
Vertriebsstrukturen. B&R unterhält allein in
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30 IEE Industrie Engineering Effizienz 04 / 2017 www.all-electronics.de
MÄRKTE + UNTERNEHMEN Industrie 4.0
BITKOM-UMFRAGE
IT-Unternehmen bauen I-4.0-Angebote ausNach einer repräsentativen Umfrage des Industrieverbands Bitkom, Berlin, haben die IT-Unternehmen ihr Angebot an Produkten und Dienstleistungen um das Thema Industrie 4.0 kräftig ausgeweitet. Gleichzeitig sagen die IT-Unternehmen aber auch, dass die Industrie dieses Thema zu langsam angehe.
Von den befragten 314 IT-Unternehmen
bieten bereits 43 % Dienstleistungen und
Produkte für Industrie 4.0 an. Mehr als die
Hälfte der Unternehmen (53 %) plant sol-
che Angebote derzeit konkret oder kann
sich vorstellen, dies zu tun. Damit haben
die IT-Unternehmen ihre Aktivitäten im
Bereich Industrie 4.0 innerhalb von drei
Jahren fast verdoppelt. Bei einer Befragung
im Jahr 2014 erklärten lediglich 23 %, dass
sie bereits Industrie-4.0-Anwendungen
im Portfolio haben. 2015 war es immerhin
schon jedes dritte Unternehmen (31 %).
Industrie 4.0 startet in de Indust-rieunternehmen zu langsamKritisch äußern sich die IT-Unternehmen
über das Tempo, mit dem die Industrie das
Thema vernetzte Fabrik, auch Smart Fac-
tory genannt, angeht. So sagen 39 % der
Befragten, dass viele Fertigungsunterneh-
men die Anwendungsbereiche von Indus-
trie 4.0 noch nicht erkannt haben. Rund
jeder Zweite (49 %) meint außerdem, dass
viele Mittelständler den Begriff Industrie
4.0 nicht kennen. Zwei Drittel (65 %) sind
darüber hinaus der Meinung, dass viele Fer-
tigungsunternehmen zu zögerlich in der
Umsetzung von Industrie 4.0 sind. Dazu
kommen technische Hürden, die die Nut-
zung von Industrie 4.0 bei den Kunden
bremsen. So sagen 63 % der Befragten, dass
unterschiedliche Standards derzeit noch ein
Hemmnis für Industrie 4.0 sind. 37 % mei-
nen, dass es Schwierigkeiten beim Einbin-
den des vorhandenen Maschinenbestands
in den Werkhallen gibt. „Gemeinsame und
branchenübergreifende Standards sind
essenziell für den Erfolg von Industrie 4.0.
Maschinen und Produkte müssen ebenso
einfach miteinander kommunizieren kön-
nen wie Smartphones“, sagte Bitkom-Prä-
sidiumsmitglied Michael Kleinemeier.
Bitkom-Branche ist zuversichtlichTrotz der noch vorhandenen Hürden ist die
Bitkom-Branche weiter optimistisch und
sieht in der Smart Factory interessante
Zukunftsszenarien. So erwarten zwei Drit-
tel (66 %), dass Big-Data-Analysen zur früh-
zeitigen Erkennung von Kundenwünschen
im Jahr 2025 verbreitet sein werden. An
autonome Logistikfahr-
zeuge und andere autono-
me Maschinen als Stan-
dard im produzierenden
Gewerbe glaubt mehr als
jeder dritte Befragte (37 %).
43 % gehen davon aus, dass
‚digitale Zwillinge“ in der
Fabrik der Zukunft verbrei-
tet sein werden. Dabei han-
delt es sich um digitale
Abbilder realer Maschinen
und Geräte. Mit ihnen
kann man Situationen
durchspielen und zum Bei-
spiel bei Reparaturen
Lösungen entwickeln und
testen. Die digitale Trans-
formation berührt nach
einer Bitkom-Studie in
Deutschland vor allem
sechs Industriebranchen, darunter der
Maschinen- und Anlagenbau, die KFZ-
Hersteller, die Elektrotechnik und die che-
mische Industrie. In diesen Branchen seien
erhebliche Produktivitätssteigerungen
möglich.
Produzierende Unternehmen sind die typischen KundenViele Kunden und Interessenten für Indus-
trie-4.0-Produkte kommen aus dem Fahr-
zeugbau. Gut jedes zweite IT-Unternehmen
(51 %), das bereits spezielle Angebote für
Industrie 4.0 im Portfolio hat oder diese plant,
hat im Automobilbau (potenzielle) Kunden.
Auch Hersteller von Elektronik- und Optik-
erzeugnissen (35 %), die Metallerzeugung
(34 %) und Hersteller von Gummi, Kunst-
stoff, Glaswaren und Keramik (30 %) sind
wichtige Kunden für die von der IT-Branche
angebotenen Industrie 4.0-Produkte und
-Dienstleistungen. Weitere Nachfrage
kommt aus dem Maschinenbau (28 %) sowie
der Nahrungsmittelindustrie (26 %). (dw)
infoDIREKT 927iee0417
Die IT-Unternehmen haben ihre Aktivitäten im Bereich Industrie 4.0 innerhalb von drei Jahren fast verdoppelt, sagt der Branchenverband Bitkom und beruft sich dabei auf eine repräsentative Umfrage unter 314 IT-Unternehmen.
Bild:
Bitko
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Dachzeile
NI eröffnet IoT-Labor für Gemeinschaftsentwicklungen
National Instruments (NI) hat ein Industrial IoT-Labor am Stammsitz des Unternehmens in Aus-tin, USA, eröffnet. In dieser Entwicklungsumge-bung dreht sich alles um intelligente Systeme, die Betriebstechnologie (Operational Technolo-gy, OT) mit Informationstechnologie (Informati-on Technology, IT) verbinden, sowie um die Un-ternehmen, die an diesen Systemen arbeiten. Der Schwerpunkt liegt auf der Entwicklung von Steuer-, Regel- und Kommunikationssystemen für Microgrids, fortschrittlichen Steuer- und Re-gelsystemen für die Fertigung sowie Überwa-chungssystemen für kritische Maschinen und Anlagen. Das IoT-Lab soll zudem die Zusam-menarbeit zwischen Unternehmen fördern, um die Interoperabilität der verschiedenen Techno-logien zu gewährleisten. So arbeiten hier Ent-wickler von Kommunikationsprotokollen, Cont-roller-Hardware, I/O-Komponenten, Prozesso-ren und Softwareplattformen gemeinsam an
der Validierung umfassender Lösungen, die zu-künftige Betriebsabläufe grundlegend verän-dern sollen. Zu den Sponsoren des Lab gehören neben NI auch Analog Devices, die Avnu Alli-ance, Cisco Systems, Hewlett Packard Enterpri-se, das Industrial Internet Consortium, Intel, Ka-lypso, die OPC Foundation, OSIsoft, PTC, Real-Time Innovations, SparkCognition, Semikron, Viewpoint Systems und Xilinx. NI will so die Zu-sammenarbeit mit anderen Unternehmen aus-bauen und festigen. Das Modelllabor gibt den beteiligten Unternehmen die Möglichkeit, Inno-vationen in unterschiedlichen Bereichen wie zum Beispiel der Fertigungstechnik und der An-lagenzustandsüberwachung gemeinsam voran-zutreiben. Das IIoT-Lab dient auch der prakti-schen Vorführung von Technologien, Lösungen und Systemarchitekturen für das IIoT. (dw)
infoDIREKT 926iee0417
Studie von Intel Security
Datensicherheit ist essenziell für Cloud-Nutzung in Deutschland
Die Absicherung von Daten ist essenziell für das Vertrauen in Cloud-Infrastrukturen und die Mig-rationsgeschwindigkeit von Anwendungen. So lautet ein zentrales Ergebnis einer Studie von In-tel Security zur Cloud-Nutzung, die Mitte Febru-ar veröffentlicht wurde. Doch gerade in Deutschland gibt es Zweifel an der Datensicher-heit. Der zweite alljährliche Report 'Building trust in a cloudy sky – The state of cloud adopti-on and security' zeigt, dass deutsche Unterneh-men kräftig in die Cloud-Nutzung investieren. 94 % der deutschen Befragten nutzen demnach bereits Cloud-Dienste. Im Schnitt soll es nur noch 27 Monate dauern, bis die komplette Transformation zu einem rein Software-defi-nierten Rechenzentrum abgeschlossen sein soll.Das Vertrauen in Public-Cloud-Services verbes-sert sich von Jahr zu Jahr. 87 % der deutschen Umfrageteilnehmer berichten, dass ihr Unter-nehmen in den letzten zwölf Monaten Vorbe-halte gegenüber der Cloud verloren hat. Trotz
dem sind jedoch noch nicht alle Sicherheitsbe-denken ausgemerzt, denn fast die Hälfte der deutschen Befragten meinen, bereits Sicher-heitsvorfälle zweifelsfrei auf Inhalte aus cloud-basierten Anwendungen zurückgeführt zu ha-ben. Am meisten vertrauen deutsche Unterneh-men der Private Cloud – 88 % würden ihr sen-sible Daten anvertrauen. „Die Public Cloud löst sich langsam von ihrem Ruf als Unsicherheits-faktor. 63 % der deutschen Unternehmen ver-trauen inzwischen darauf, dass ihre Daten hier sicher sind. Letztes Jahr waren es nur 49 %, was zeigt, dass dieses Cloud-Modell weiter salonfä-hig wird. Es gilt aber weiterhin, Aufklärungsar-beit zu leisten“, so Hans-Peter Bauer , Vice Presi-dent bei Intel Security. Insbesondere gilt es laut der Intel-Studie, die Mitarbeiter für das Thema Sicherheit zu sensibilisieren und in Sicherheits-fragen zu schulen. (dw)
infoDIREKT 925iee0417
VDE-Umfrage
Digitale Transformation soll bis 2025 abgeschlossen sein
Die aktuelle ‚heiße Phase‘ der digitalen Transfor-mation in Deutschland soll bis 2025 abgeschlos-sen sein. Davon ist eine Mehrheit von 64 % der Mitgliedsunternehmen des Verbands der Elektro-technik Elektronik Informationstechnik ( VDE ) laut einer Verbandsumfrage überzeugt. Eine wesent-liche Voraussetzung dafür ist der neue Funk-Kommunikationsstandard 5G. 43 % der befrag-ten Unternehmen fordern, dass 5G als wichtiger Schlüssel der digitalen Transformation beschleu-nigt eingeführt wird. Jüngsten Prognosen zufol-ge könnte dieser Wunsch erfüllt werden. Opti-mistische Branchenkenner halten ein Roll-out noch vor 2020 für realistisch. Damit verbunden ist eine 1 000-fach höhere Datenübertragungsrate
als mit dem LTE-Netz, bis zu zehn GB/s, eine An-sprechzeit von weniger als 1 ms und weniger Energieaufwand. Mit diesem Potenzial schafft 5G die technologische Basis fü r das Internet der Din-ge, die engmaschige Verbindung von Mobilität, Logistik, Energie und Kommunikationsdiensten aller Art, und ermöglicht Zukunftsanwendungen von Industrie 4.0 über autonomes Fahren bis hin zu Tele-Chirurgie. Eine unverzichtbare Vorausset-zung dafür, dass diese Vision Realität wird, ist die Netzwerk-Security. Für 65 % der VDE-Unterneh-men ist die IT-Sicherheit Voraussetzung für die Digitalisierung. (dw)
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TECHNIK + KNOW-HOW Industrie 4.0
Die intelligente Vernetzung von Maschinen
und Menschen verändert die bisherigen
Produktionsverfahren und Geschäftsmo-
delle in disruptiver Art und Weise. Gleiches gilt für
die darauf basierenden Wertschöpfungsnetzwerke.
Das Idealbild der digitalen Produktion ist durch einen
hohen Automatisierungsgrad, schnelle Reaktionszei-
32 IEE Industrie Engineering Effizienz 04 / 2017 www.all-electronics.de
Industrie 4.0 – Recht 4.0?Die vernetzte Wertschöpfung in Industrie 4.0 bringt auch Rechts-unklarheiten mit sich – Compliance-Werkzeuge werden entwickelt
Intelligente Produktionssysteme mit Sensor-Aktor-Systemen oder Assistenzroboter lassen sich dem geltendem Technikrecht nur unzureichend unterordnen. Fragen der Haftung bei Sach- und Personenschäden oder fehlerhafter Maschinenfunktion sind wichtige rechtliche Themen im Zu-sammenhang mit Industrie 4.0, ebenso der Datenschutz und die IT-Sicherheit. Autor: Uwe Seidel
Das Wesentliche in 20 Sec.• Durch die digitale Transfor-
mation der Produktion und der Wertschöpfung werden neue Formen des Zusammen-wirkens von intelligenten Ma-schinen, Systemen und Ar-beitskräften geschaffen.
• Aus dieser Entwicklung erge-ben sich neue Rechtsfragen in Bezug auf das zivile Haftungs-recht, den Datenschutz, das Strafrecht, das Arbeitsrecht sowie das Recht auf geistiges Eigentum.
• Der bisherige Rechtsrahmen lässt sich auf diese Entwick-lung und die daraus entste-henden, neuen Rechtsproble-matiken nur schwer anwen-den, aber er ist prinzipiell aus-reichend.
Auf die Schnelle
später lesen/weiter empfehlen
ten und optimale Prozessabläufe geprägt. Dadurch
eröffnen sich bisher nicht vorhandene Chancen für
mehr Produktivität und neuartige Geschäftsmodelle
– eine Herausforderung für Wirtschaft und Unter-
nehmen, aber auch für die Rechtsprechung.
Die Rechtsprechung kommt der Geschwindigkeit
technischer Entwicklungen und deren Auswirkungen
(Bild
: XXX
XXXX
XXXX
XXXX
X)
SACHSCHADEN
KONTROLLVERLUSTAN MASCHINEN
VERLETZUNG GEISTIGENEIGENTUMS
PERSONENUND SACHGEFÄHRDUNG
PERSONENSCHADEN
MISSBRAUCHPERSONENBEZOGENERDATEN
VERSTOSS GEGENARBEITNEHMERRECHTE
PRODUKTIONSUMGEBUNG
UNTERNEHMEN
VERTRAGSBRUCH
WERTSCHÖPFUNGSPARTNER
KUNDEN/ANWENDER
Rechtlich bedeutsame Vorkommnisse im Zusammenhang mit Industrie 4.0: Das Modell zeigt rechtliche Risikobereiche, Schädi-gungen und Gefährdungen und ordnet diese in die vernetzte Wertschöpfungskette ein.
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nur mit Mühe hinterher, aber die geltenden
Rechtsnormen reichen zumeist aus, um
juristische Risiken sinnvoll zu begrenzen.
Die vage Befürchtung möglicher Risiken
darf nicht zur Innovationsbremse werden.
Es wäre fatal, wenn hierzulande mögliche
Fortschritte und Verbesserungen der Pro-
duktion und Wertschöpfung unterbleiben,
nur weil die rechtlichen Auswirkungen
nicht geklärt sind.
Rechtssicherheit für Mensch-Technik-KooperationenDie rechtliche Bewertung möglicher Risi-
ken bedarf eindeutiger Beschreibungen
von Prozess-Szenarien und der Rolle ein-
zelner Akteure. Für die Industrie-4.0-An-
wendungen müssen vielfach die Bezugs-
größen erst noch definiert werden. Wer
haftet zum Beispiel, wenn programmier-
te Roboter Schäden an Material oder Per-
sonen verursachen? Wer bestimmt die Pri-
orisierung der Verkehrswege autonomer
Materialtransporter innerhalb der Produk-
tion? Für das immer intensiver gestaltete
Zusammenwirken intelligenter Maschi-
nen, Systemkomponenten und Arbeits-
kräften gelten nach wie vor die Regelungen
aus dem traditionellen Arbeitsrecht. Aber
die Anwendung des Rechts auf die indus-
trielle Produktion wird durch den techni-
schen Fortschritt zunehmend schwieriger.
Maschinen sind durch entsprechende
Programmierung nicht mehr nur Helfer,
sondern sie können eigene Entscheidun-
gen treffen und aus möglichen Hand-
lungsalternativen die geeignete Option
auswählen. Diese intelligenten Produkti-
onsverfahren sind heute einsatzbereit. Sie
lassen sich jedoch nur unzureichend dem
geltendem Technikrecht unterordnen.
Grundsatzfragen der Haftung für entstan-
dene Fehler, Sach- und Personenschäden
müssen durch Präzedenzfälle aus der rea-
len Praxis entschieden werden. Erst wenn
daraus anwendbare rechtliche Vorgaben
entstehen, sind Mensch-Technik-Koope-
rationen juristisch sicher gestaltbar. Indus-
trie 4.0 wirft deshalb vielfältige Rechtsfra-
gen auf. Sie betreffen das zivile Haftungs-
recht (gesetzliche und vertragliche Haf-
tung), den Datenschutz (Verwertung
personenbezogener Daten), das Strafrecht
(alle strafrechtlich relevanten Schäden wie
zum Beispiel Körperverletzung), das
Arbeitsschutzrecht (Arbeitssicherheit)
sowie das Recht auf geistiges Eigentum.
Compliance-Werkzeugesind notwendigVerantwortlich handelnde Personen in
Industrieunternehmen sowie die Unter-
nehmen selbst müssen stets danach stre-
ben, ihr wirtschaftliches Handeln an gel-
tenden gesetzlichen Bestimmungen und
juristischen Einschätzungen auszurichten
(Regelkonformität oder Compliance).
Durch Compliance-Leitplanken können
Maßnahmen getroffen werden, um das
Risiko von Strafe und Haftung für alle
verantwortlich handelnden Akteure auch
in der Industrie 4.0 soweit wie möglich zu
begrenzen, beispielsweise bei einem Ver-
lust der Kontrolle über die Maschinen.
Dabei ist zunächst die Einhaltung von
Gesetzen und vereinbarten Regeln von
zentraler Bedeutung, um strafrechtliche
und zivilrechtliche Haftungsrisiken für
das Unternehmen und seine Organe zu
vermeiden. Die digitale Transformation
der Produktion und der Wertschöpfung
stellt nun völlig neue Anforderungen an
das Zusammenwirken von intelligenten
Maschinen, Systemen und Arbeitskräften.
Diese Anforderungen sind durch den
bestehenden Rechtsrahmen nur unzurei-
chend abgedeckt. Deshalb ist höchstmög-
liche Sensibilität bei der Einschätzung der
eigenen Risiken erforderlich. Datenschutz
und IT-Sicherheit spielen dabei eine eben-
so große Rolle wie Haftungsfragen.
Um mögliche Risiken richtig zu bewer-
ten und zu minimieren müssen sich vor
allem juristische Laien wie Entwicklungs-
Autonomik für Industrie 4.0
‚Autonomik für Industrie 4.0‘ ist ein Techno-logieprogramm aus 15 Projekten mit rund 100 Partnern aus Industrie und Wissen-schaft. Das Bundesministerium für Wirt-schaft und Energie unterstützt diese techni-schen Forschungs- und Entwicklungsprojek-te mit einem Fördervolumen von rund 40 Millionen Euro. Die begleitende Forschung zu diesen Projekten will rechtlich relevante Risiken und Gefahren identifizieren und die Zusammenhänge zu IT-Sicherheit, Recht, Normen & Standards sowie Zukunft der Ar-beit in Industrie 4.0 aufzeigen. Ein Beispiel für ein Projekt ist ‚Smart Face‘, das die Ent-wicklung einer dezentralen Produktionspla-nung und -steuerung für die Kleinserienfer-tigung zum Ziel hat.
TECHNIK + KNOW-HOW Industrie 4.0
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34 IEE Industrie Engineering Effizienz 04 / 2017
TECHNIK + KNOW-HOW Industrie 4.0
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ingenieure mit den bestehenden juristi-
schen Rahmenbedingungen für ihre
Arbeit und die spätere Umsetzung der
Ergebnisse auseinandersetzen. Industrie
4.0 ist deshalb auf angemessene Compli-
ance-Werkzeuge angewiesen.
Technologie-Projekte mit dem Fokus auf
Forschung und Entwicklung stoßen in der
Regel in Bereiche vor, für die es noch kei-
ne Lösungen oder Leitlinien gibt, um mög-
liche Risiken zu vermeiden. Sowohl mit
Entwicklungsprozessen, als auch mit den
späteren Anwendungsszenarien wird
Neuland betreten – so auch im Technolo-
gieprogramm ‚Autonomik für Industrie
4.0‘ des Bundesministeriums für Wirt-
schaft und Energie. Diese 15 Projekte sol-
len zu neuen technischen Lösungen füh-
ren. Die begleitende Forschung zu diesen
Projekten soll die rechtlichen Herausfor-
derungen aufzeigen. Im Folgenden sind
diese Projekte in vier thematische Schwer-
punkte zusammengefasst und geben so
einen Überblick über die rechtlichen Her-
ausforderungen der Projekte:
• Engineering vernetzter Produktionssys-
teme: Die Vernetzung von Produktions-
anlagen ist ein Wesensmerkmal von In-
dustrie 4.0. Datenströme – die umfäng-
liche Verfügbarkeit sämtlicher entwick-
lungsrelevanter Informationen und
Erfahrungen entlang des Lebenszyklus
von Produkten – bestimmen über den
Erfolg der Wertschöpfung und benöti-
gen neue Methoden der Verbreitung und
der Absicherung. Alle Daten, die zur
Optimierung vernetzter Produktions-
systeme dienen, müssen rechtssicher
übermittelt und verarbeitet werden.
Deshalb ist es notwendig, sich mit
datenschutzrechtlichen Herausforde-
rungen ebenso zu beschäftigen wie mit
Haftungsfragen für eventuelle Schäden
bei der Nutzung von Produkten aus digi-
talisierten Produktionsprozessen.
• Autonome Systeme in der Intralogistik:
Die Autonomik-Projekte in der Intralo-
gistik zielen darauf ab, die Autonomie
von Baumaschinen, Gabelstaplern sowie
von Werkstücken und Maschinen in
Produktionssystemen deutlich anzuhe-
ben. Bei der automatisierten Intralogis-
tik werden Objekte möglichst exakt
geortet, identifiziert und zur Weiterver-
arbeitung vorbereitet. Diese Detektion
erzeugt Datenströme und hat damit
auch rechtliche Implikationen.
• Industrielle Servicerobotik: Im Rahmen
der ‚Industriellen Servicerobotik‘ wird
heute unter einem Serviceroboter ein
meist mobiler Roboter verstanden, der
Dienstleistungen entweder in direkter
Kollaboration mit dem Nutzer oder völ-
lig autonom erbringt. Diese Maschinen
übernehmen in der digitalen Fabrik
zunehmend Aufgaben, die der Steue-
rung der Produktionsabläufe dienen.
Über ihre immer weiter ausgebaute
‚Intelligenz‘ nehmen sie Produktions-
ablaufveränderungen und Anpassungs-
bedarf wahr, können Ereignisse inter-
pretieren und Hand-lungsoptionen aus-
lösen. Sie kommunizieren mit ihrem
Umfeld und interagieren mit dem Men-
schen in Produktion und Logistik. Die
Optimierung von Maschinen durch
neue Steuerungsalgorithmen und Sen-
sor-Aktor-Systeme soll mittelfristig zu
‚sichereren‘ Abläufen und damit zu
weniger juristisch relevanten Schadens-
fällen führen.
• Der Mensch in der Produktion: Das hohe
Automatisierungsniveau in der Indust-
rie 4.0 und das sich wachsende Zusam-
menspiel von Mensch und Technik füh-
ren zu neuen Rollen und Verantwort-
lichkeiten bei Arbeitnehmern. Die Men-
schen sind als Teil eines ständig über-
wachten Systems auch mit neuen Anfor-
derungen zur Absicherung ihrer Arbeit-
nehmerrechte konfrontiert. Die Frage,
ob die Menschen als Nutzer von IKT-
gesteuerter Produktionstechnik Bedie-
ner oder maßgebliche Beeinflusser sind,
ist für die juristische Bewertung mögli-
cher Risiken oder Schadensfällen von
entscheidender Bedeutung.
Damit aus Innovationen tatsächlich recht-
lich tragfähige Geschäftsmodelle werden
können, ist vor allem die frühzeitige Aus-
einandersetzung mit dem juristischen
Umfeld bei der Einführung neuer Produk-
te oder Dienste notwendig. Dabei wird
immer wieder deutlich: Es braucht kein
grundsätzlich neues ‚Recht 4.0‘. Die
Berücksichtigung geltender Rechtsrahmen
und Gesetze in allen Prozessebenen reicht
aus, um wesentliche Rechtsklippen zu
umschiffen. (dw)
Autor Uwe Seidel ist Senior-Projektmananger am Institut für Innovation und Technik (iit) der VDI/VDE In-novation + Technik in Berlin
infoDIREKT 778iee0417
In Anlehnung an das Referenzarchitekturmodell Industrie 4.0 (RAMI 4.0) haben Juristen das juristi-sche RAMI 4.0 (Ju-RAMI) entwickelt. Es verknüpft die juristischen Risikobereiche in Form einzelner Schichten mit den relevanten Rechtsgebieten und auf einer weiteren Achse mit der Wertschöpfung-kette, speziell der soziotechnischen Verortung der Akteure.
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TECHNIK + KNOW-HOW Messtechnik 4.0
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Das Wesentliche in 20 Sec.• Disruptiv heißt nicht destruktiv• Digitalisierung beschleunigt
Innovationen• Fünf Technologiefelder trei-
ben das Internet of Things• 5G, Big Analog Data, Time
Sensitive Networking, soft-warebasierte Testsysteme
• Einzelne Sensoren und Geräte werden zu virtuellen Messsys-temen – die Grundlage für Edge-Analytics
Auf die Schnelle
später lesen/weiter empfehlen
INTERVIEW mit Rahman Jamal, Nat ional Instruments
Disruptiv, nicht destruktivDisruptiv, das Adjektiv wird derzeit inflationär genutzt – vor allem rund um die Industrie 4.0 und das IIoT. Das weckt oft Ängste. „Dabei überwiegen die positiven Seiten“, weiß Rahman Jamal von National Instruments aus eigener Erfahrung.
Herr Jamal auch Sie strapazieren Themen
wie „Disruption“. Was verbirgt sich dahinter?
Rahman Jamal: Wir erleben gerade einen
unglaublichen Fortschritt. Laut dem
Zukunftsforscher Ray Kurzweil kommt dies
daher, dass wir das immense Potenzial
exponentiellen Wachstums nutzen. Die
Ursache für dieses exponentielle Wachstum
ist wiederum die Digitalisierung der Welt.
Denn sobald wir Phänomene digitalisiert
haben, lässt sich darauf beispielswiese das
Moore'sche Gesetz anwenden. Und damit
steht einer Optimierung nichts mehr im
Wege. Das Resultat: Branche für Branche
wird auf den Kopf gestellt – im Englischen
häufig als „Disruption“ bezeichnet.
Im Englischen klingen Disruption und
Destruction ziemlich ähnlich, zerstörerisch.
Rahman Jamal: So negativ ist das gar nicht.
Es bedeutet einfach die Zerstörung eines
etablierten Ökosystems durch ein neues,
getriggert durch Technologien, die den
Markt umkrempeln – aber auch gleichzei-
tig den Nährboden für neue Trends bilden.
Ein bekanntes disruptives Unterneh-
men, das disruptiv auf andere wirkt, ist
beispielsweise Uber. Dieses Taxiunterneh-
men mischt gerade den Taximarkt ordent-
lich auf – und das, obwohl es gar keine
Taxis hat! Und vielleicht wird es sogar auch
dafür sorgen, dass wir künftig gar kein
eigenes Auto mehr benötigen, weil Fahrer
und Passagiere alles per App regeln.
Oder Apple: Einst ein Unternehmen, das
PCs in einer Garage entwickelte, hat den
Markt klassischer, fragmentierter Stand-
alone-Geräte wie Kamera, Navigationssys-
teme, MP3-Player ordentlich durcheinan-
dergewirbelt - mit einem Telefon, nicht
etwa mit einem PC. Möglich war dies allein
durch Apples Plattform, bestehend aus iOS
und einem Ökosystem von mehr als zwei
Disruptive Messtechnik analog zu Smartphone und Tablet: auf modularer Hardware werden Funktionen per Software-Apps definiert.
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Millionen Apps – Tendenz steigend, denn
jeder kann eine solche App entwickeln.
Und was hat Disruption mit Ihrer Kerndis-
ziplin zu tun, der Messtechnik?
Rahman Jamal: Nichts Anderes passiert in
der Mess-, Prüf-, Steuer- und Regeltech-
nik. Auch hier gibt es einen Umbruch
getriggert durch plattformbasierte Ansät-
ze wie unser Labview und dessen gewal-
tiges Ökosystem. Dies führt zu einer mas-
siven Verschiebung - weg von hersteller-
definierten Messboxen hin zu benutzer-
definierten Systemen.
Wie definieren Sie das Ökosystem?
Rahman Jamal: Seit jeher setzen wir auf
eine Plattform aus modularer Hardware
wie PXI und unserer flexiblen Software
Labview. Das erlaubt es, jede Lösung
sowohl zu automatisieren als auch benut-
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38 IEE Industrie Engineering Effizienz 04 / 2017
TECHNIK + KNOW-HOW Messtechnik 4.0
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Die großen FünfDie wichtigsten Themenfelder, an denen die Entwickler von National Instruments arbeiten.
Internet der DingeSeien es nun Sensoren zum Erfassen riesiger Datenmengen oder die Nutzung intelligenter Systeme, die Informationen in Erkenntnisse ver-wandeln: Das Zeitalter des Internet der Dinge (Internet of Things, IoT) ist da, angefangen bei Smart Homes und vernetztem Spielzeug bis hin zum industriellen Internet der Dinge (IIoT) mit intelligenten Fabriken, Smart Grid, intelligenter Landwirtschaft und Smart Cities. Das IIoT lässt sich als riesige Anzahl vernetzter Industriesysteme beschreiben, die ihre Datenanalysen und Aktionen kommunizieren und koordinieren, um die Leistungsfähigkeit zu verbessern.Industriesysteme, die Schnittstellen von der digitalen Welt zur physi-schen Welt über Sensoren und Aktoren bereitstellen, um komplexe Steuer- und Regelprobleme zu lösen (Cyber Physical Systems) werden mit Lösungen für Big Analog Data kombiniert, so dass durch Daten und Analysen vertiefte Einblicke gewonnen werden.
Big Analog Data: Von Edge Computing bis Enterprise Data ManagementDurch die rasant wachsende Verbreitung von Sensor- und Netzwerk-technologien ist die Integration von Messtechnik in Systeme so leicht und kosteneffizient wie nie zuvor. Erstklassige Mess- und Analyse- Lösungen müssen zwei grundlegende Fähigkeiten aufweisen: Auswer-tungen direkt am Edge (vor Ort) sowie unternehmensweites Daten-management und die Fähigkeit zur analyse dieser Datenmengen. Da die Verarbeitung näher an den Sensor rückt, muss auch die Analyse weiter in Richtung Edge wandern. Künftige Software für Edge-basierte Systeme wird es gestatten, tausende vernetzter Messgeräte zügig zu konfigurieren, zu verwalten sowie riesige Mengen an Analyse- und Signalverarbeitungsdaten zu den Knoten zu übertragen. Um mit der Datenmenge mithalten zu können, müssen Unternehmen auf intelligentere, softwarebasierte Messknoten umsteigen.
Time Sensitive Networks (TSN) IIoT und Big Data schreien regelrecht nach der Standardisierung von Kommunikationsnetzwerken. Denn die vernetzten Systeme werden Unmengen an Daten, so genannte Big Analog Data, generieren, die trans-portiert, analysiert und verarbeitet werden müssen. Der Großteil dieser Roh-Daten ist zwar nicht zeitkritisch. Dennoch gibt es eine Reihe zeitkriti-scher Daten, die, was Latenz und Zuverlässigkeit betrifft, innerhalb strik-ter Grenzen übertragen werden müssen. Die meisten der heutigen Netz-
werkinfrastrukturen sind jedoch nicht in der Lage, solch zeitkritische Daten parallel zu der weniger kritischen Datenmenge zu handhaben. Time Sensitive Networking (TSN) geht diese Schwachstellen an. Der Standard wird gegenüber den bisherigen Ethernet-Protokollen einige Vorteile bieten, unter anderem in Bezug auf Bandbreite, Sicherheit, Interoperabilität, Latenz und Synchronisation.
Prototyping für 5G5G wird Wireless-Netzwerken zu unvorstellbaren Bandbreiten verhel-fen, birgt jedoch Herausforderungen: Forscher müssen die Anforderun-gen bislang unerreichter Wireless-Datenraten angehen und Lösungen für die Netzwerklatenz und -reaktionszeit finden. Wie löst man diese komplexen Herausforderungen am besten? Die Antwort darauf sind spezielle Prototypen, die es ermöglichen, noch im Experimentierstadi-um bereits erste Tests in Kombination mit realen Systemen unter realen Einsatzszenarien durchzuführen. Ein plattformbasierter Entwicklungsansatz für die Erstellung eines funk-tionstüchtigen Prototypen verspricht, diese neuen Entwicklungen schneller zu ermöglichen.5G wird in vielen Bereichen Einsatz finden, so etwa bei Connected Cars. Weltweit wird daran gearbeitet, die Interaktion zwischen automatisierten Fahrzeugen und Objekten im Straßenverkehr zu verbessern, Radar- und Kommunikationstechnologien zusammenzuführen und die Entwicklung bandbreitenstarker Kurzstreckenradar-Systeme voranzutreiben.
Testen smarter Geräte unabdingbarStatt für jeden Gerätetyp ein eigenes Prüfsystem zu entwickeln, müssen Anwender intelligente Prüfsysteme erstellen, die sich an alle smarten Geräte anpassen lassen. Unabdingbar dabei ist die Fähigkeit, unter-schiedlichste physikalische Stimuli zu reproduzieren – beispielsweise für Sensor- oder Wandlertypen. Das führt bei klassischen Systemen schnell zu einem Prüfstand mit einer Vielzahl dedizierter Geräte, die im-mens kostspielig sind und viel Energie und Platz verbrauchen.Einziger Ausweg aus diesem Dilemma ist ein intelligentes Software-definiertes Testsystem. Wie bei einem Smartphone kann dann die Funk-tionalität des Prüfstands über Apps und Firmware-Updates erweitert werden. Dies erlaubt es, das System stets auf dem aktuellen Stand der Technik zu halten und mit der rasant steigenden Gerätefunktionalität Schritt zu halten. Ein softwarezentrierter plattformbasierter Ansatz ge-stattet die problemlose und flexible Anpassung.
„Bei disruptiven Technologien wird viel zu oft nur der zerstörende Charakter
gesehen, die darin liegende Innovations-kraft jedoch ignoriert.“
Rahman Jamal, Global Technical & Marketing Director bei National Instruments.
Bild:
NI
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TECHNIK + KNOW-HOW Messtechnik 4.0
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infoDIREKT 760iee0417
zerspezifisch anzupassen – unterstützt
durch ein Ökosystem externer Unterneh-
men, Entwickler, Alliance Partner und
Integratoren.
Als wir unsere Plattform aufbauten, ent-
wickelte sich parallel dazu ein Ökosystem,
ein globales Support-Netzwerk für Ingeni-
eure im Bereich intelligenter Tests entstand.
Der Grund: Wir haben es unseren Alliance
Partnern und Integratoren leicht gemacht,
unsere Plattform als Basis für eine Kom-
plettlösung für ihre Kunden zu nutzen.
Aber es geht weit über pure Integration
hinaus: Im Labview Tools Network gibt es
hunderte, von der Community erstellte
Toolkits. Auch unsere Vertriebs- und Sup-
portingenieure arbeiten eng mit unseren
Kunden zusammen. Aber das Allerwich-
tigste: Es gibt mehr als 300 000 Anwender,
die bereitwillig ihren Programm-Code und
ihre Erfahrungen in Online-Foren und
Anwendergruppen mit anderen teilen.
Wie erklären Sie sich den Erfolg?
Rahman Jamal: Durch die Arbeit unserer
Kunden können wir direkt miterleben, wie
unsere Gesellschaft sowie die Wissen-
schaft und Technik beeinflusst werden.
Der plattformbasierte Ansatz – eine ein-
heitliche Softwarearchitektur und modu-
lare, programmierbare Hardware – ver-
ringert die Komplexität intelligenter, ver-
netzter Systeme und unterstützt Anwen-
der dabei, ihre Innovationen schneller
umzusetzen und neue technische Ent-
wicklungen am Markt unkompliziert in
Anwendungen einzubinden.
Welche Themen beschäftigt NI?
Rahman Jamal: Technologie entwickelt sich
heutzutage rasant. Damit Schritt halten
zu können heißt, über den Tellerrand aktu-
eller Herausforderungen hinauszublicken
und Lösungen zu entwickeln, die auch
zukunftsfähig sind. Mit einem branchen-
übergreifenden, plattformbasierten Ansatz
unterstützt NI Ingenieure bei der Syste-
merstellung und Erkenntnisgewinnung,
so dass sie die größten Herausforderungen,
denen sie heute gegenüberstehen, meis-
tern können, allem voran:
• das Internet der Dinge
• Prototyping für 5G
• Big Analog Data
• Time Sensitive Networks (TSN) und
• Test smarter Geräte.
Künftige Systeme auf Basis der Infra-
struktur und Standards von heute zu
erstellen, ist unmöglich. Daher sind Inno-
vationen von NI zukunftsorientiert. Ihre
Grundlage sind Systemarchitekturen der
nächsten Generation, noch nicht endgül-
tig abgeschlossene Technologien sowie
bislang nicht standardisierte Kommuni-
kationsprotokolle. Nur so stellen wir
sicher, dass unsere Kunden technologisch
immer die Nase vorn haben. (sk)
Das Interview führte Chefredakteur Stefan Kuppinger.
Das Sammeln der Daten, Übertragen, Analysieren und Verdichten wird in allen Bereichen zu einem beherrschendem Thema und Innovationsfeld.
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Schaltplan auf KnopfdruckStandards ermöglichen effiziente Planung im Sondermaschinenbau
In der elektrotechnischen Planung und Konstruktion (E-CAD) treibt der Sondermaschinen-bauer Hosokawa Alpine die Standardisierung voran. Diese Standards verkürzen die Konst-ruktionszeit und sichern die technische Qualität der Maschinen. Basis dafür ist eine E-CAD-Software, die die Elektrokonstrukteure dabei unterstützt. Autor: Thomas Walker
Das Wesentliche in 20 Sec.• Für die E-CAD-Software
WSCAD gibt es das Add-on ‚Project Wizard‘. Es erlaubt, standardisierte Module effizi-enter zu nutzen.
• Mit diesem Add-on lassen sich sogenannte Sets definie-ren, die aus mehreren Makros bestehen. Diese setzen sich wiederum aus verschiedenen Symbolen und Varianten zu-sammen.
• In den Varianten sind bei-spielsweise bestimmte An-triebsgrößen mit den erfor-derlichen Elektro-Komponen-ten und passenden Artikeln hinterlegt.
• Durch das Zusammenfügen mehrerer Sets entsteht so auf Knopfdruck der gesamte Schaltplan.
• Bei Hosokawa Alpine hat sich dadurch die Geschwindigkeit für die entsprechenden Pla-nungsaufgaben um 20 % er-höht.
Auf die Schnelle
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IEE Industrie Engineering Effizienz 04 / 2017 41
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lene Gewürze, Tabletten, … Die Ausgangsstoffe für
diese Produkte müssen zerkleinert und meist nach
Partikelgröße getrennt werden, in Mühlen und Sich-
tern – wie sie Hosokawa Alpine aus Augsburg herstellt.
Rund 700 Mitarbeiter entwickeln und fertigen dort
Maschinen für die mechanische Verfahrenstechnik
sowie – als zweites Standbein – Folienextruder. Die
Verarbeiter aus den verschiedenen Branchen stellen
jeweils unterschiedliche Anforderungen: Je nach Ein-
satzmaterial (Konsistenz), Verwendungszweck oder
Verarbeitungsprozess müssen die Maschinen auf die
speziellen Bedürfnisse der verarbeitenden Industrie
zugeschnitten sein. Die Automatisierung und Visua-
lisierung der Maschinenfunktionen muss zudem eine
hohe Stabilität des Prozesses sicherstellen und eine
möglichst einfache Bedienung ermöglichen.
Effizienter planen mit unternehmensweiten StandardsFür die elektrotechnische Planung und die Konstruk-
tion der Schaltschränke für die Maschinen setzen die
Ingenieure von Hosokawa Alpine die E-CAD-Lösung
WSCAD von WSCAD Electronic aus Bergkirchen ein.
Ziel des Maschinenbauers ist, über alle Unternehmens-
sparten hinweg einheitlich mit gleichbleibend hoher
Qualtität zu entwickeln und zu konstruieren. Dafür
erstellen der Elektro-Ingenieur Christian Ziegler und
seine Kollegen die erforderlichen elektrotechnischen
Grundlagen und Standards. Dazu zählen Basisarbeiten
für die SPS-Steuerungen genauso wie für die Schalt-
planerstellung: Artikel festlegen, Symbole zeichnen,
Pulver, Granulate oder Schüttgüter – viele Aus-gangsstoffe für Produkte des täglichen Leben durchlaufen eine Zerklei-nerungsmaschine. Diese Maschinen gibt es nicht in großen Stückzahlen von der Stange, sondern jede Maschine wird auftrags-bezogen mit kundenspe-zifischen Details geplant und gebaut.
Makros und Varianten erstellen und unternehmensweit
in Bibliotheken zur Verfügung stellen. „So können wir
spartenübergreifend gewährleisten, dass der Aufbau
der Schaltpläne in den verschiedenen Abteilungen
identisch ist, und die Mitarbeiter effizienter arbeiten
können“, unterstreicht Ziegler die Notwendigkeit und
Vorteile einheitlicher Standards. „Dasselbe gilt für die
Inbetriebnahme beim Kunden. Auch dort sind die Pro-
gramme und der Schaltschrank der unterschiedlichen
Maschinen nach demselben Konzept aufgebaut und
schnell verständlich.“
Aktuelle Symbole und Artikeldaten für die firme-
neigene Datenbasis bezieht das Team unter anderem
aus der E-CAD-Bibliothek www.wscaduniverse.com.
Diese kostenlos zugängliche E-CAD-Bibliothek ent-
hält Symbole und Datensätze im WSCAD- und Eplan-
Format. Gut 140 Hersteller pflegen in diesem Portal
über 1,2 Millionen Artikeldaten. Ein standardisierter
Artikelstamm versetzt den Einkauf in die Lage, bes-
sere Konditionen für größere Mengen zu verhandeln.
Über die PLM/ERPsync-Schnittstelle ist die Verknüp-
fung von WSCAD mit ERP-Systemen möglich. Die
in dieser E-CAD-Software erzeugten Material- und
Stücklisten enthalten alle relevanten Informationen.
Kein manueller Übertrag, keine Suche nach Bestell-
nummern, und nur selten Rückfragen an die Technik.
So wächst der vom Standardisierungs-team den Kol-
legen im Engineering zur Verfügung gestellte E-CAD-
Baukasten kontinuierlich weiter. Dies hat den Vorteil,
Symbole, Makros und ihre Varianten nicht selbst
anlegen zu müssen, sondern diese aus der Online-
Datenbank gezielt herausnehmen zu können. Und
mit den sogenannten Sets lassen sich Schaltpläne auf
Knopfdruck zu großen Teilen generieren.
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42 IEE Industrie Engineering Effizienz 04 / 2017
TECHNIK + KNOW-HOW Engineering
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infoDIREKT 788iee0417Der Elektroplan für diesen Schaltschrank von Hosokawa Alpi-ne entstand per Drag-und-Drop im Project Wizard.
Den größten Teil ihrer Schaltpläne generie-ren die Planungsinge-nieure bei Hosokawa Alpine schnell über eine Tabelle in dem Add-on Project Wi-zard für die E-CAD-Software WSCAD.
Bild:
Hoso
kawa
Alpi
ne
Standardisierte Maschinenmodule:schneller planen mit dem Project WizardUm die standardisierten Maschinenmodule effizien-
ter zu nutzen, verwenden die Planungsingenieure ein
kleines Add-on zur WSCAD-Suite namens Project
Wizard. Mit diesem Add-on lässt sich beispielsweise
eine komplette Motoransteuerung inklusive Frequen-
zumrichter, Kabeln und Absicherung mit nur wenigen
Klicks in den Schaltplan integrieren. Dazu werden
vorgefertigte Sets in den Project Wizard eingebunden.
Ein Set besteht aus mehreren Makros, die sich wie-
derum aus verschiedenen Symbolen und Varianten
zusammen setzen. In den Varianten sind nun je nach
Auslegung – zum Beispiel die Leistung des Antriebes
– alle erforderlichen Elektrokomponenten mit den
passenden Artikeln hinterlegt. Durch das Zusam-
menfügen mehrerer Sets entsteht so auf Knopfdruck
der gesamte Schaltplan. Das geht schnell und alle
Pläne sind zugleich einheitlich aufgebaut. Nur wenig
bis keine Nacharbeit ist erforderlich.
Die Sets lassen sich von zentraler Stelle aus ändern.
Die Änderungen werden bei den Kollegen in der Kon-
struktion sofort wirksam. „Auf diese Weise können wir
unsere Standards und den Automatisierungsgrad wei-
ter erhöhen. Unsere Kollegen erstellen die Pläne schnel-
ler und in besserer Qualität“, freut sich Christian Zieg-
ler über die neuen Möglichkeiten mit diesem Add-on.
„Der anfangs etwas höhere Aufwand lohnt sich – wir
arbeiten schon jetzt, nach wenigen Monaten, um zirka
20 Prozent schneller als zuvor. Und wir stehen dabei
erst am Anfang.“
Damit alle Kollegen wissen, welche Sets zur Ver-
fügung stehen, gibt es klar beschriebene Bibliotheken,
in denen auch der Aufbau eines Schaltplans hinterlegt
ist. Per Drag-und-Drop werden die passenden Sets
und Makros aus der zentral bereitgestellten Bibliothek
in eine Projekttabelle gezogen, um beispielsweise
einen kompletten Antriebsstrang zu planen und zu
dokumentieren. Ziegler ergänzt: „Das spart wertvol-
le Zeit, die wir jetzt in die individuelle Auslegung
einer jeden Maschine und in neue Projekte investie-
ren können.“ (dw)
Autor Thomas Walker ist freier Journalist in Stuttgart.
Bild: Hosokawa Alpine
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zum Lockout-Tagout-Plakat hinzuzufügen. Eine dazugehörige Schulung vermittelt das notwendige Wissen rund um das Lo-To-Verfahren sowie den Umgang mit der Software.
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Engineering-Software
Kabelkanäle nach Wunsch planen
Pflitsch : Die Version 2017 der kosten losen Kabelkanal-Planungs-software 'Easy Route' enthält alle Kompo nenten der Industrie-, PIK- und Gitter-Kanal-Systeme, sodass sich geschlossene und offene Kabel kanäle am Bildschirm zu Wunschkonfigurationen kombinie-ren lassen. Dazu gehören alle Form teile, Abgänge, Ausbrüche und Anbindungen. Die Planungs-daten verarbeitet der Anwender in seinem CAD-System weiter. Auf der Datenbasis entstehen Stück- und Bestelllisten sowie die Fertigungsdaten, aus denen der Hersteller die Komponenten realisiert und zu Kanalbaugruppen vormontiert.
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Bild:
Pfl its
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Halle 16, Stand A04
Internet of Things
Hardware-Plattform Mica zertifiziert für 'Azure for IoT'
Harting : Die modulare Hardware-Plattform Mica ist auch für die Funktionsfähigkeit mit der Azure-Cloud von Microsoft zertifiziert und erfüllt damit die Anforderungen des Azure-Certified-for-IoT-Programms. Dieses Programm soll außerdem helfen, IoT-Projekte mit Azure zu beschleunigen. Dafür steht ein Set an Sensoren und Geräten bereit, die auf Benutzerfreundlichkeit und Kompatibilität mit der Azure-IoT-Suite getestet sind. Mit Azure steht eine Sammlung integrierter Clouddienste bereit, um Anwendungen über ein globales Netzwerk aus Rechenzentren zu erstellen, bereitzustellen und zu verwalten. Azure Deutschland garantiert, dass sich sämtliche Kundendaten sowie die zugehörigen Anwendungen ausschließlich in deutschen Rechenzentren befinden. Mica ist eine modulare Plattform aus offener Hardware (Computer) und Software. Im Unterschied zu Einplatinen-Computern wie dem Raspberry Pi ist die Mica-Platine dreigeteilt. Eine davon ist frei bestückbar. Formfaktor und Schutzart bleiben auch bei Hardware -Anpassungen bestehen. Der Open-Source-Ansatz ermöglicht die freie der Programmiersprache und Entwicklungsumgebung.
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44 IEE Industrie Engineering Effizienz 04 / 2017 www.all-electronics.de
Security? Auch das noch!Security-Checkliste zeigt Schwachstellen in Produktions-Netzwerken auf.
Ethernet-basierte Kommunikationsprotokolle dringen zunehmend in die bislang isolierte Ebene der Produktions-Netzwerke vor. Damit stellt sich die Frage: Wie sicher ist das Produk-tionsnetzwerk? Eine Security-Checkliste hilft, das aktuelle Sicherheitsniveau zu bewerten und Sicherheitslücken zu erkennen. Autor: Christian Wiesel
Das Wesentliche in 20 Sec.• Die Öffnung und zunehmen-
de Vernetzung der Produk-tions-Netzwerke erfordert ei-ne weitergehende Absiche-rung dieser Netzwerke als bis-lang üblich.
• Es ist sinnvoll, zunächst den Ist-Zustand des Produktions-netzwerkes anhand einer Checkliste zu erfassen. Dabei werden Schwachstellen und Sicherheitslücken erkannt.
• Der zweite Schritt der Check-liste besteht aus der techni-schen Überprüfung des Si-cherheitszustandes (z.B. Netz-werk-Scan über den gesam-ten IP-Adressbereich) des Netzwerks.
• Sicherheitskonzepte aus der IT können nur teilweise in Pro-duktions-Netzwerken ange-wendet werden.
• Indu-Sol hat bisherige Moni-toring-Lösungen für die Netz-werk-Verfügbarkeit mit Secu-rity-Funktionalitäten ausge-stattet und so das Sicherheits-niveau erhöht.
Auf die Schnelle
später lesen/weiter empfehlen
Bis vor wenigen Jahren waren Produktions-Netz-
werke als weitgehend isolierte Einheiten konzi-
piert. Heute bestehen nicht nur zahlreiche Ver-
bindungen zwischen den Maschinen, sondern auch
aus dem Maschinennetzwerk heraus. Ein Grund dafür
ist der Vormarsch ethernet-basierter Protokolle bis in
die unterste I/O-Ebene der Automatisierung. Typische
Schnittstellen zur Leistungsabgrenzung oder auch
Informationswandlung – beispielsweise Gateways,
Proxys oder CPUs/Kommunikationsprozessoren, die
unterschiedliche Protokolle sprechen – entfallen ersatz-
los, weil die Büroebene (Informational Technology, IT)
und die Produktionsebene (Operational Technology,
OT) nun das gleiche Kommunikations-Protokoll ver-
wenden. Der noch heute unter Maschinen- und Anla-
TECHNIK + KNOW-HOW Netzwerk-Security Halle 9, Stand D80
e
genbetreibern weit verbreitete Leitsatz „Netzwerksi-
cherheit ist Sache der IT-Abteilung“ gilt somit nicht
mehr uneingeschränkt. Dadurch ergeben sich zusätz-
liche Aufgaben für die Netzwerk-Instandhaltung die-
ser Unternehmen: die Absicherung des Produktions-
Netzwerks gehört plötzlich dazu. Der Netzwerk- und
Datenkommunikations-Spezialist Indu-Sol hat aus sei-
nen Erfahrungen in Kundenprojekten eine Checkliste
erarbeitet, welche Schritte zur Absicherung eines OT-
Netzwerkes sinnvoll sind.
Systematik und Dokumentation: die Security-ChecklisteDie Checkliste zur Absicherung eines OT-Netzwerks
ist dabei keine Musterlösung, sondern dient als Hilfs-
Ausschnitt aus der Security-Checkliste zur Analyse der Sicherheit eines Produktions-Netzwerks.
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mittel zur systematischen Analyse des
Maschinen- und Anlagennetzwerks sowie
des zugehörigen Umfeldes. Im Ergebnis
entsteht eine Dokumentation des aktuel-
len Sicherheitsniveaus (Ist-Zustand). Dabei
werden mögliche Schwachstellen und
Sicherheitslücken sichtbar. So ergeben sich
erste Maßnahmen auf dem Weg zu einem
praxistauglichen Security-Konzept, die
mitunter banal sein können. Der zweite
Schritt der Checkliste besteht aus der tech-
nischen Überprüfung des Netzwerk-
Sicherheitszustandes.
Eine wichtige Erkenntnis aus dem Pro-
zess der Netzwerksicherung ist, dass die
Kommunikationstechnik und das Personal
gleichermaßen befähigt sein müssen, um
die Sicherheit des Netzwerks zu gewähr-
leisten. Die intelligenteste Sicherheitstech-
nik hilft wenig, wenn klassische Fehler
passieren wie Passwörter auf Zettel zu
notieren und an die Geräte zu heften oder
wenn es üblich ist, netzwerk-fremde Gerä-
te mit USB-Anschlüssen (beispielsweise
Datensticks oder Handys) an frei verfüg-
baren Ports an- und abzustecken. Nach
den Erfahrungen von Indu-Sol ist die Qua-
lifizierung des Bedien- und Service-Per-
sonals ein wesentliches Element eines
Security-Konzeptes. Es gilt dabei vor
allem, ein Bewusstsein für Gefahrenquel-
len und sicherheitsdienliches Handeln zu
schaffen. Die Checkliste ist hierfür ein
erster Ansatzpunkt. Entsprechende Schu-
lungen bei dem Netzwerk-Spezialisten
vertiefen diese Aspekte und zeigen pra-
xisnahe Lösungen auf.
IT als Vorbild für Sicherheitsmaßnahmen?Eine eigene Absicherung des OT-Netz-
werks ist vor allem deshalb notwendig,
weil sich Sicherheitsmaßnahmen aus IT-
Netzwerken nicht einfach übernehmen
lassen. Der Grund ist: Die Automatisierung
verfolgt im Hinblick auf Security einen
anderen Ansatz als die IT. Die IT trifft Maß-
nahmen zur Abschottung nach außen, bei-
spielsweise durch Router und Firewalls;
weiterhin gibt es Zugriffsbeschränkungen
auf sensible Daten, beispielsweise durch
Benutzerkonten und Passwort-Abfragen.
Diese Maßnahmen sind für die Automa-
tisierung aber nicht praktikabel.
TECHNIK + KNOW-HOW Netzwerk-Security
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In den Maschinen und Anlagen müssen Zugangspunkte zum
OT-Netzwerk geschaffen und freigehalten werden. Diese
Zugangspunkte sind für die Programmierung, Diagnose oder
andere Servicedienstleistungen durch eigene Mitarbeiter oder
externe Dienstleister unabdingbar. Das Abschließen von Schalt-
schränken, die gezielte Sperrung von Ports oder limitierte
Zugriffsrechte behindern das Hauptziel von Betreibern und
Instandhaltern industrieller Produktionsanlagen, nämlich die
Verfügbarkeit des Netzwerks zu gewährleisten. Angriffe auf das
OT-Netzwerk lassen sich also nicht verhindern – sie müssen aber
zumindest detektiert werden, denn von außen sind sie oft kaum
zu bemerken. Security in der Automatisierungstechnik beginnt
demzufolge damit, jederzeit zu wissen, was im Netzwerk passiert
(ist). Eventuell lassen sich also bereits bestehende Überwachungs-
lösungen beziehungsweise ohnehin generierte Daten nutzen,
um ein gewisses Maß an Sicherheit herzustellen.
Netzwerk-Monitoring erhält Security-UpgradeDeshalb verfolgt Indu-Sol den Ansatz, bereits vorhandene Monito-
ring-Lösungen mit Security-Funktionalitäten auszustatten. Bestimm-
te Funktionen dieser Monitoring-Systeme, die ursprünglich für den
Erhalt der Netzwerkverfügbarkeit konzipiert wurden, lassen sich
auch für die Netzwerk-Sicherheit nutzen. So analysiert das passiv
arbeitende Mess- und Diagnosetool ‚ Profinet-Inspektor NT‘ per-
manent den logischen Datenverkehr auf Qualitätsparameter der
Kommunikation wie Telegramm-“Verspätungen“ (sogenannte Jitter),
Fehlertelegramme und Discards. Die millisekundengenaue Auflö-
sung der Netzwerk-Last macht selbst kleinste Lastspitzen erkennbar;
diese dienen dann als Ansatzpunkt für die Analyse eines möglichen
Angriffs, zum Beispiel den Ausfall von Teilnehmern infolge ver-
mehrter Anfragen (Denial-of-Service-Attacke). Weiterhin erkennt
das Mess- und Diagnosetool unbekannte Teilnehmer im Netzwerk
und Programmierzugriffe auf den Controller. Diese Funktionen und
die zugehörige Alarmierung zeigen dem Betreiber sowohl Gefähr-
dungen der Netzwerkverfügbarkeit als auch Angriffe – beabsichtig-
te wie unbeabsichtigte – frühzeitig auf. Gleichzeitig stellen diese
Informationen auch Ansatzpunkte für Gegenmaßnahmen bereit.
Die wichtigste Erkenntnis aller Bemühungen zur Absicherung
von OT-Netzwerken lautet: „Security ist kein Produkt, das man
kaufen kann, sondern ein Prozess.“ In der IT ist die kontinuier-
liche Anpassung von Sicherheitseinrichtungen an aktuelle Ent-
wicklungen allgemein üblich. In der Automatisierungstechnik
muss sich dieses Bewusstsein offensichtlich erst noch etablieren.
Die Security-Checkliste stellt einen ersten Schritt dar, um die
häufigsten und einfachsten Sicherheitslücken zu schließen.
Autor Christian Wiesel arbeitet in der Marketing-Abteilung bei Indu-Sol in Schmölln.
Die millisekundengenaue Auflösung der Netzwerklast durch den Profinet-Inspektor NT erlaubt auch das Erkennen kurzzeitiger Lastspitzen. Solche aktuellen und historischen Daten sind für die Bewertung des Netzwerk-zustands unverzichtbar.
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48 IEE Industrie Engineering Effizienz 04 / 2017
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Motoren clever schalten Zugang zu Motorinformationen vereinfacht Wartung
In automatisierten Fertigungsprozessen geht es immer um Bewegungen: Ob Fördern oder Positionieren – viele Aufgaben erledigen drehzahlgeregelte und Servoantriebe. Für weniger anspruchsvolle Fördertätigkeiten reichen jedoch einfache Motorstarter oder entsprechende Kombinationen ohne Drehzahlregelung aus. Dürr Systems setzt bei seinen Anlagen auf einen vernetzbaren Hybrid-Motorstarter, der den Zugang zu Motorinformationen erleichtert und damit die Wartung der Antriebe vereinfacht. Autor: Dr. Guido Mertens
Das Wesentliche in 20 Sek.• Vernetzbare Hybrid-Motor-
starter lassen sich per Gate-way und T-Bus koppeln.
• Liefern Motorinformationen und machen so eine zusätz-liche Messtechnik überflüssig.
• Vereinfachen die Wartung.
Auf die Schnelle
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Die Automobilkarossen befinden sich auf einer Transport vorrichtung, die von vernetzbaren Hybrid-Motorstartern angesteuert wird.
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MENSCHEN mit Antrieb S E I T
70Jahren
Der weltweit agierende Maschinen- und Anlagenbauer
Dürr Systems verwendet die Hybrid-Motorstarter
beispielsweise für seine Anlagen zum Transport von
Automobilkarossen während der Lackierung. Zu den Kunden
der Dürr-Gruppe zählen neben den Automobilherstellern und
–zulieferern auch der Maschinenbau sowie die Chemie-,
Pharma- und holzverarbeitende Industrie. Die rund
15 000 Mitarbeiter an 92 Standorten in 28 Ländern haben 2015
etwa 3,8 Milliarden Euro erwirtschaftet.
Eine der Produktions- und Montagestätten des Unternehmens
befindet sich im polnischen Radom rund 100 km südlich von
Warschau. Dort werden unter anderem Lösungen zum Transport
von Automobilkarosserien während der Lackierung und der
Endmontage gefertigt. Zudem
s te l len d ie M it a rbe i te r
technische, mechanische
und elektronische Doku-
mentationen sowie Software
und Visualisierungs lösungen
f ü r Förder s y s teme her,
beaufsichtigen deren Montage
und betreuen sowie schulen die
Angestellten des jeweiligen
Kunden.
Neue Lösungen für FördersystemeUm die Fortschritte im Bereich
der Steuerungstechnologien
s o w i e d i e w a c h s e n d e
Bedeutung der IT für die
A u t o m a t i s i e r u n g u n d
Visua l is ierung moderner
Anlagen in eigene Konzepte
einfließen zu lassen, arbeiten
d ie poln ischen Kol legen
gemeinsam mit den Fachleuten
am Hauptsitz in Bietigheim
an neuen Steuerungssystem-
Lösungen im Umfeld der
Fördertechnik. Dazu eruiert
das Unternehmen stetig den
Komponentenmarkt. Sind
passende Geräte gefunden,
werden sie geprüft und – sofern
sie einen deutlichen Mehrwert
für den Kunden schaffen – in
den weltweiten Dürr-Standard
überführt.
Für einfache Fördertechnik-
Au fgaben verbaute der
Kon zer n bereit s in der
Vergangenheit Schütze sowie
d ie kompa kten , d ig ita l
a n s te uerba ren Hy br id-
Motorstarter Contactron von
Phoenix Contact . Eine vernetzbare Gerätevariante eröffnet
nun weitergehende Möglichkeiten: Über ein Gateway sind die
Hybrid-Geräte an eine Steuerung angebunden, beispielsweise
per Profinet, Profibus, Modbus TCP, Ethernet/IP oder
CANopen. Dabei lassen sich mehrere Motorstarter über einen
Tragschienen-Busverbinder (T-Bus) an das jeweilige Gateway
ankoppeln. Das Ansteuern erfolgt direkt über die Busleitung,
sodass d ig ita le Ausgänge sow ie eine au f wändige
Parallelverdrahtung der Motorstarter entfallen. Darüber hinaus
verfügen die Gateways über acht frei parametrierbare digitale
Eingänge und vier digitale 24-V-Ausgänge, weshalb bei
dezentralen Anwendungen keine zusätzlichen Remote-I/Os
notwendig sind.
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50 IEE Industrie Engineering Effizienz 04 / 2017
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Bis zu vier Funktionen in einem Gerät
Die Hybrid-Motorstarter Contactron von Phoenix Contact vereinen bis zu vier Funktionen in einem Gerät: Motorstart- und Wendefunktion bis 3 kW, Motorschutz gegen Überlast und einen Not-Halt bis Performance Level PL e. Neben Standardgeräten für die Parallelverdrahtung sind vernetzbare Varianten erhältlich, die sich in Feldbusumgebungen integrieren lassen. Dabei erfolgt die Vernetzung zum Gateway über das so genannte Interface-System (IFS), welches aus Teilnehmern besteht, die sich über den Tragschienen-Busverbinder (T-Bus) verbinden lassen.
Die Hybrid-Motorstarter Contactron vereinen Motorsteuerung (Mitte) und Motorstrommessung (rechts) und lassen sich per Gateway (links) und T-Bus (Tragschiene) untereinander und mit Feldbussen verbinden.
Zusätzliche Messtechnik entfälltA nwender erha lten über d ie Gateways eindeut ige
Zustandsmeldungen der Motorstarter, beispielsweise
Informationen über den Ausfall einer oder mehrerer Phasen,
eine Überlastwarnung und -meldung, Unterlastmeldung, die
Anzahl der Schaltspiele sowie den aktuellen Motorstrom.
Dadurch vereint die Komponente Motorstarter sowie
Motorstrommessung; eine zusätzliche Messtechnik entfällt.
Im Rahmen von Digital@Dürr – der Industrie 4.0-Strategie des
Anlagenbauers – ist das ein Schritt im Hinblick auf die sofortige
Bereitstellung von relevanten Daten, denn die Informationen
über die vernetzten Motoren sind weltweit zugänglich, was die
Wartung der Antriebe vereinfacht.
Dezentraler AufbauDurch den Einsatz von Profinet sowie Ethernet/IP und
entsprechender Gateways konnten die elektrischen Schaltanlagen
dezentral und in direkter Umgebung der Motoren aufgebaut
werden. Installiert sind die Motorstarter in kleinen Schaltschränken
unterhalb der Rollenbahnen, wobei die Schränke neben
Reihenklemmen und Sicherungsautomaten ein Profinet-Gateway
und vier Hybrid-Motorstarter beinhalten. Das Gateway dient
dabei als Buskoppler und digitales Eingangsmodul, das mit seinen
acht frei nutzbaren digitalen Eingängen die Signale der in der
Anlage befindlichen Näherungsschalter sammelt.
Um zukünftig noch kompakter zu bauen, will Dürr acht Hybrid-
Motorstarter an einen Profinet-Buskoppler anschließen, wobei
die Variante ein weiteres I/O-Modul in dieser Bauform erfordert.
Phoenix Contact liefert dafür ein digitales Erweiterungsmodul
in den passenden Gehäuseabmessungen mit acht digitalen
24-V-Eingängen und vier digitalen 24-V-Ausgängen. (ml)
Autor Dr. Guido Mertens ist Manager Product Marketing Contactron bei Phoenix Contact Electronics in Bad Pyrmont.
Bis zu 32 vernetzbare Hybrid-Motorstarter lassen sich über ein IFS-Gateway an die gängigen Bussysteme anbinden.
Neben der Antriebstechnik für die Lackier- und Montagetechnik optimie-ren die Dürr-Mitarbeiter auch den Schaltschrankaufbau.
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52 IEE Industrie Engineering Effizienz 04 / 2017 www.all-electronics.de
TECHNIK + KNOW-HOW Mensch-Roboter-Kollaboration
Schwere Bauteile
bequem handhabenMensch-Roboter-Kollaboration sorgt für ergonomische Arbeits-bedingungen bei der Inspektion von Kurbelwellengehäusen.
BMW hat im Werk Landshut zwei Vorrichtungen zur Inspektion von Kurbelwellengehäusen installiert. Dabei sorgt jeweils ein Roboter dafür, dass diese schweren Bauteile so gehalten werden, dass ein Mitarbeiter sie einfach und möglichst ergonomisch auf Qualitätsmängel überprüfen kann – ohne Schutzzaun natürlich. Autor: Ulrike Kroehling
Das Wesentliche in 20 Sec.• BMW hat für die Handhabung
schwerer Bauteile, die visuell auf Qualitätsmängel geprüft werden, eine robotergestütz-te Lösung eingeführt.
• Bei der Zusammenarbeit Mensch-Roboter sorgen drei voneinander unabhängige Si-cherheitsvorrichtungen am Roboter für die Sicherheit der Mitarbeiter an diesem Ar-beitsplatz.
• Die Steuerung der Roboterbe-wegungen erfolgt über einen Joystick und ist intuitiv be-herrschbar.
• Die robotergestützte Handha-bung der schweren Bauteile ist ergonomisch und schont damit die Gesundheit der Mit-arbeiter.
Auf die Schnelle
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Mit geschultem Blick inspiziert ein BMW-Mit-arbeiter im Werk Landshut die schweren Kurbelwellengehäuse aus der Gießerei auf Qualitätsmängel. Bil
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Halle 17, Stand G04
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In der Leichtmetallgießerei im Werk Landshut fer-
tigt BMW die Kurbelwellengehäuse für seine
sämtlichen Motoren. Der Automobilhersteller
plante, die Qualitätssicherung für diese Gehäuse zu
automatisieren – allerdings nicht vollständig: zur Ins-
pektion dieser Bauteile bedarf es weiterhin des
geschulten Blicks der Mitarbeiter. Deshalb lautete der
Auftrag an den Robotik-Dienstleister MRK-Systeme ,
eine Handhabungsanlage zur Qualitätsprüfung zu
entwickeln, in der Mensch und Roboter direkt, also
ohne Schutzzaun, zusammenarbeiten können. Das
2004 gegründete Augsburger Unternehmen ist auf
solche Projekte mit Mensch-Roboter-Kollaboration
(MRK) beziehungsweise Assistenz-Robotern spezi-
alisiert. Einsatzgebiete sind hauptsächlich Maschi-
nenbau-Unternehmen, besonders in der Automotive-
Branche. Der Robotik-Dienstleister verwendet dafür
ausschließlich Roboter von Kuka Roboter .
Ergonomie ist entscheidendBislang erfolgte die Qualitätsprüfung der Kurbelwel-
lengehäuse bei BMW mithilfe eines Rhönrads. Um
das Bauteil von allen Seiten auf Fehler untersuchen
zu können, mussten die Mitarbeiter das Rhönrad mit
Muskelkraft drehen. Das Problem dabei: Das Rhönrad
ist schwer. Zudem waren vor allem großgewachsene
Mitarbeiter bei jedem Prüfvorgang gezwungen, sich
zu bücken; das schadet dem Rücken. BMW suchte
daher eine ergonomische Lösung, die die Mitarbeiter
entlastet, die einfach zu bedienen ist und die kurzen
Taktzeiten einhalten kann. „Diese Anforderungen
waren prädestiniert für den Einsatz von Robotern,
weil sie sehr flexibel einsetzbar sind“, erklärt Micha-
el Mohre , verantwortlich für den Bereich Operations
bei MRK-Systeme. „Bei Bauteil-Änderungen können
sie einfach umprogrammiert werden“, fährt Mohre
fort, der maßgeblich an der Installation der automa-
tisierten Prüfvorrichtung beteiligt war. Und nicht
zuletzt passte auch das Preis-/Leistungsverhältnis,
merkt Mohre an.
Der Ablauf des PrüfprozessesÜber ein Förderband werden die Kurbelwellengehäu-
se in den Arbeitsbereich angeliefert. Je nach Bauart
des Motors (Drei-, Vier- oder Sechs-Zylinder), wählt
die überlagerte Steuerung das entsprechende Pro-
gramm zur Bewegungssteuerung des Roboters aus.
Erreicht das Kurbelwellengehäuse den Arbeitsbereich
des Roboters, steuert der Mitarbeiter mit einem Joy-
stick dessen Bewegungen. Der Roboter bewegt sich
dabei auf einer vorgegebenen Bahn zu dem Gehäuse,
schließt den Greifer und reicht das Bauteil dem Mit-
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TECHNIK + KNOW-HOW Mensch-Roboter-Kollaboration
arbeiter an. Dieser steuert mittels Joystick die weite-
ren Bewegungen des Roboters, um in einer angeneh-
men Körperhaltung die Bauteile mit einer Kaltlicht-
lampe auf Fehler überprüfen zu können. Während-
dessen hält der Roboter das rund 30 kg schwere Bau-
teil sicher in der für den Mitarbeiter geeigneten Höhe.
Nach abgeschlossener Prüfung fährt der Mitarbeiter
den Roboter samt Gehäuse zurück zum Förderband
und legt es dort ab. Beendet wird die Prüfungsproze-
dur mit einem Knopfdruck; damit dokumentiert der
Mitarbeiter, ob das Bauteil ‚in Ordnung‘ oder ‚nicht
in Ordnung‘ ist.
Beide Roboter für die Prüfvorrichtung kommen von
Kuka, aus der KR-Quantec-Serie, Typ KR 210 R2900
prime K (in Konsolenausführung). Diese Sechsachs-
Die beiden Prüfvorrich-tungen für die Kurbel-wellengehäuse basie-ren auf Kuka-Sechs-achs-Robotern.
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Roboter sind für hohe Traglasten, schnelle Taktzeiten
und sehr hohe Bahngenauigkeit ausgelegt.
Sicherheit und BenutzerfreundlichkeitBei der direkten Zusammenarbeit zwischen Mensch
und Maschine steht die Sicherheit der Mitarbeiter an
erster Stelle. Drei voneinander unabhängige Sicher-
heitsvorrichtungen sorgen für die Sicherheit am
Arbeitsplatz: Die erste Absicherung besteht aus einer
speicherprogrammierbaren Steuerung (Safe-SPS),
die den Greifer sicher steuert. Die Zweite ist eine siche-
re Robotersteuerung, die den Roboter nur bestimm-
te Geschwindigkeiten in Arbeitsräumen ausführen
lässt. Als dritte Sicherung fungiert ein Zustimmtaster,
den der Mitarbeiter drücken muss, damit sich der
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infoDIREKT 769iee0417
Ein BMW-Mitarbeiter steuert den Roboter mit einem intuitiv bedienbaren Joystick; das Daumenrad dient zur Höhen-verstellung. So lässt sich das Bauteil in einer angenehmen Körperhaltung auf Fehler überprüfen.
Roboter überhaupt bewegt; lässt er den Taster los,
stoppt der Roboter augenblicklich.
Darüber hinaus muss der Roboter so einfach wie
möglich, also intuitiv, zu bedienen sein; ansonsten ist
die Mensch-Roboter-Kollaboration nicht praktikabel.
Drückt oder zieht der Mitarbeiter den Joystick-Griff
nach vorn oder hinten, bewegt sich der Roboterarm
in die jeweilige (parametrierte) Richtung. Drückt er
ihn nach links oder rechts, bewegt sich der Arm eben-
falls entsprechend in diese Richtungen. Für die
Höhenverstellung des Roboterarms dient ein Dau-
menrad am Joystick. Sowohl Rechts- als auch Links-
händer können die Joystick-Steuerung gleichermaßen
einfach bedienen.
Ausbau der Anlage geplantDie beiden Prüfvorrichtungen sind seit dem Jahr 2015
in Betrieb. „Wir konnten die Erwartungen durchweg
erfüllen“, sagt Mohre. „Die Taktzeiten werden einge-
halten. Und vor allem schont diese Lösung die
Gesundheit der Mitarbeiter, weil sie jetzt nicht mehr
die schweren Kurbelwellengehäuse bewegen müssen.“
Derzeit arbeiten Mohre und seine Kollegen an einer
Erweiterung der Prüfvorrichtungen. Zwei Weitere
sollen für die Qualitätssicherung gebaut werden, um
mit der steigenden Produktion Schritt zu halten. „Die
neuen Applikationen werden identisch mit den beste-
henden sein, mit Ausnahme einiger neuer Features“,
verrät Mohre. (dw)
Autor Ulrike Kroehling PR-Managerin bei Kuka Roboter in Augsburg.
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Industrielle Kommunikation
Gateway gibt Starthilfe fürs Industrial IoT
Bild: RS Components
RS Components : Das IoT-Gateway Simatic IOT2020 richtet sich für den einfachen Einstieg in die Welt des Internet of Things an Wirtschafts-ingenieure, den Bildungsbereich und die Maker Community. Ausgelegt für den industriellen Dauerbetrieb weist das Gateway die entsprechenden Zertifikate auf und kann aufgrund verschiedener Schnittstellen wie Ethernet, USB und Micro-SD Daten von fast jeder Art von Geräten oder aus Netzwerken abrufen, verarbeiten, analysieren oder senden. Das Gerät ist kompatibel mit Open-Source-Software wie Arduino IDE und Yocto Linux, was die Programmierung in Hochsprachen wie Java, C ++ und JSON ermöglicht. Diese Offenheit erlaubt ebenfalls die Kommunikation mit weiterer Automatisierungshardware, Sensoren über Modbus, Profinet oder andere Protokolle sowie die direkte Verbindung zu Cloud Solutions über MQTT oder AMQP. Zusätzlich zu den Onboard-Schnittstellen ist das Gateway mit Arduino Shields und über einen Onboard-PCIe-Port erweiterbar. Mit UL- und CE-Zulassung eignet sich der Koppler auch für den Einsatz im Bildungs- und Ausbildungsbereich. Darüber hinaus können Start-ups und Maker ihre Ideen im Rahmen eines offenen Konzepts in professionelle Anwendungen und Projekte verwandeln.
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Industrielle Kommunikation
Mini-ITX-Board mit leistungsstarkem SoC
ICP : Mit seiner geringen Einbautiefe, hohen Bildqualität und einfachen Fernwartungsfunktion eignet sich das Mini-ITX-Board Tkino-AL für den Einsatz in Digital-Signage-Anwendungen, in Embedded-Systemen und im öffentlichen Raum, etwa auf Bahnhöfen. Mit an Bord sind SoC der Apollo-Lake-Reihe (Atom, Pentium oder Celeron). Ein eDP- und zwei DP++-Ports ermöglichen eine Ansteuerung von drei unabhängigen Displays in 4K Auflösung. Konfigurations- und Wartungs-aufgaben lassensich aus der Ferne mit einem zusätzlichen 3G-Modul durchführen, für das ein Mini-PCIe-Slot mit SIM-Halter bereitsteht. Außer-dem bietet das Board zwei SATA-6G/s-Schnittstellen mit 12-/5-V-Spannungsversorgung, einen M.2- und einen PCIe-x1-Slot. Dazu kommen eine Dual-PCIe-GbE-Schnittstelle sowie vier USB3.0-, zwei USB2.0- und sechs COM-Schnittstellen. Optional gibt es einen Micro-SD-Slot. Der Temperaturbereich reicht von -20 bis 60 °C und die typische Verlustleistung beträgt 6 bis 12 W. Kühlkörper und externe Schnittstellen sind in gleicher Höhe verbaut und sorgen für die flache Bauform von max. 20,2 mm.
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Industrielle Bildverarbeitung
CMOS-Kamera mit Gigabit-Anschluss und PoE
IDS : Das Gehäuse, die Objektivtuben und Steckverbinder der Kameraserie Gige Ueye FA erfüllen Schutzart IP65/67 und schützen das Kamerasystem vor Schmutz, Staub, Spritzwasser oder Reinigungsmitteln sowie vor versehentlichem Verstellen der Objektive. Die verschraubbaren Anschlüsse stehen als achtpoliger M12-Stecker mit X-Kodierung für Datenübertragung und Power-over-Ethernet sowie als achtpoliger Binder-Stecker für GPIO, Trigger und Blitz zur Verfügung. Zubehör, wie schleppkettentaugliche Kabel, erweitern das Einsatzspektrum. Die Kameras sind mit Gigabit-Ethernet-Anschluss und PoE ausgestattet und wahlweise mit der IDS Software Suite oder GigE-Vision-Unterstützung erhältlich. Zum Einsatz kommen CMOS-Sensoren von Sony, ON Semi-conductor und e2v. Ein Modell der Serie ist mit dem Global-Shutter-CMOS-
Sensor IMX249 ausgestattet. Auch bei schwachen Licht verhältnissen liefert der Sensor 41 fps in voller 2,3-MPixel-Auflösung. Für den Mehrkamera-Betrieb ist der integrierte Bildspeicher geeignet, der die Bildaufnahme von
der Bild übertragung entkoppelt. Kamerainterne Funktionen wie Pixel-vorverarbeitung, LUT oder Gamma reduzieren außerdem die erforderliche Rechnerleistung.
infoDIREKT 201iee0317
Bild:
IDS
Relais
Zeitrelais per Smartphone programmieren
Finder : Das digitale Zeitrelais Smart-Timer der Serie 84 ist entweder über den integrierten Joystick oder mit einer kostenlosen Android-App vom Smartphone aus programmierbar. Über die NFC-Schnittstelle des Zeitrelais lässt sich die Programmierung übertragen, auslesen und verändern. Auf diese Weise kann ein Programm auch auf mehrere Geräte dupliziert werden. Erhältlich sind zwei Varianten für Versorgungs spannungen von 24 oder 110 bis 240 V. Das Relais verfügt über zwei unabhängig voneinander programmierbare Ausgangs kontakte, die als Wechsler mit 16 A bei 230 V AC belastbar sind. Unterteilt ist das große Display in zwei Bereiche für die beiden Kanäle und visualisiert wichtige Informationen wie eingestellte Zeit, Funktionen, Zeitverlauf und Zustand der Ausgangskontakte. Es lassen sich Zeiten von 0,1 s bis zu 9999 h einstellen. Insgesamt sind 25 Funktionen programmierbar, beispielsweise Impuls, symmetrisches/asymmetrisches Blinken oder zeitverzögertes Ein- bzw. Ausschalten.
infoDIREKT 406iee0417
Bild:
Finde
rBil
d: ICP
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TECHNIK + KNOW-HOW Sensorik
Wie kam es zur Entscheidung, bei der neuen Drehgeber-Genera-
tion auf blaues Licht zu setzen?
Stefan Horvatic: Optische Dreh geber basieren meist auf infrarotem
Licht und diese Technologie ist seit Jahrzehnten nahezu unver-
ändert im Einsatz. Vor zwei Jahren hat die Firma IC-Haus einen
Abtast-Chip speziell für blaue LEDs auf den Markt gebracht. Im
Bereich Inkrementalgeber sind wir jetzt der erste große Anbieter,
der diese Technologie nutzt.
Das blaue Licht hat den Vorteil, dass es kurzwelliger ist und
dadurch hochfrequenter. Ein Beispiel aus dem Consumerbereich,
das die Vorteile aufzeigt, ist das Thema Blu-ray versus CD oder
DVD. Früher wurde die CD mit einem Infrarotlicht ausgelesen,
dann kam die DVD mit kürzerer Wellenlänge im roten Bereich,
gefolgt von Blu-ray mit einer blauen LED als Lichtquelle. Bei den
Blu-rays hat sich so das Speichervolumen enorm erhöht, bei
unseren Drehgebern die Präzision und Robustheit.
Wie ist hier der Zusammenhang?
Stefan Horvatic: Wenn kurzwelliges Licht auf eine Kante stößt, ist
die Lichtintensität hinter dieser Kante stärker und erhöht so den
Kontrast. Deswegen kann ich mit blauem Licht schärfer aus-
leuchten und so feinere Strukturen besser detektieren.
Durch die bessere Abtastung der Codescheibe wird der Inkremen-
talgeber also entsprechend präziser?
Matthias Padelt: Wir nutzen die kürzeren Wellenlängen nicht nur,
um feinere Strukturen aufzulösen. Uns ist wichtig, dass das Sys-
tem robuster gegen äußere Einflüsse wird. Dabei kommen uns
die Eigenschaften des blauen Lichts zu Gute. Denn Infrarot-
basierte Drehgeber müssen sehr fein justiert sein, gerade was
den Abstand der Scheibe zur Blende angeht. Und das stellt sehr
hohe Anforderungen generell an das Personal und an den
Produktionsprozess.
INTERVIEW MIT MATTHIAS PADELT UND STEFAN HORVATIC, PEPPERL + FUCHS
Blau schlägt InfrarotBlaue LED läuten Technologiewechsel bei Inkremental-Drehgebern ein
Bei Blu-ray-Playern sind sie längst im Einsatz: blaue LEDs. Warum nicht auch bei Drehgebern die kürzere Wellenlänge und höhere Schärfe nutzen? Das dachte sich Pepperl + Fuchs und erhöht jetzt mit der BlueBeam-Technik die Präzision und Robustheit ihrer Inkrementalgeber – und erschließt der Baureihe damit ein breiteres Anwendungsspektrum. „Blauen LED gehört die Zukunft bei den optischen Inkrementalgebern“, sind Matthias Padelt, Geschäftsführer von Pepperl + Fuchs Drehgeber, und Stefan Horvatic, Leiter Produkt-management, überzeugt.
Halle 9, Stand D76
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TECHNIK + KNOW-HOW Sensorik
Welche Rolle spielt hier das blaue Licht?
Matthias Padelt: Wir nutzen hier zwei Vorteile: Zum einen können
wir mit Bluebeam größere Abstände zwischen Scheibe und Blen-
de realisieren – im Vergleich zu Infrarot mehr als verdoppeln.
Außerdem steigt die Signalgüte deutlich an. Praktisch nutzen
wir die Möglichkeiten des blauen Lichts nicht nur in eine Rich-
tung. Plakativ gesprochen haben wir 50 Prozent in die Präzision
und 50 Prozent in die Robustheit gesteckt.
Stefan Horvatic: Wir heben damit das Commodity-Produkt Inkre-
mentalgeber auf ein höheres Niveau und können so neue Appli-
kationsfelder erreichen. Daher statten wir alle optischen Dreh-
geber künftig mit der Bluebeam-Technologie aus.
Matthias Padelt: Wir hätten auch einen High Precision-Geber ent-
wickeln können, wenn wir unser bewährtes Aufbauprinzip wei-
terhin verwendet hätten. Aber in diese Richtung wollen wir nicht.
Wir wollten einen Geber, der hinsichtlich Präzision und Robust-
heit besser ist als die Konkurrenz und gleichzeitig mehr Flexibi-
lität in der Produktion bietet.
Stefan Horvatic: Was man allerdings ganz klar sagen muss: Es gibt
durchaus Drehgeber mit der Genauigkeit die Bluebeam bietet.
Aber das sind dann alles eher Spezialdrehgeber, die wurden ex tra
für die jeweiligen Applikationen aufwändig gefertigt. Wir liefern
diese Performance jetzt mit einem Standardportfolio.
Welche Werte haben sich verbessert?
Stefan Horvatic: Vor allem die elektrischen Kennwerte bezogen auf
die Signalgüte haben sich verbessert. Zum Beispiel können wir
nun eine Toleranz der Phasenlage von A zu B weit unter 10 Pro-
zent über alle verfügbaren Varianten garantieren. Neben der
Abtastung haben wir natürlich sehr viel Wert auf das mechani-
sche Design gelegt. Beispielsweise haben wir jetzt auch verblock-
te Lager. Das heißt, ein Bund verhindert, dass die Kugellager bei
zu starker Belastung durchgedrückt werden.
Matthias Padelt: Eigentlich müssen die Drehgeber als messendes
Bauteil ohne Last eingebaut werden. De facto ist es aber so, dass
auch sie unter Lagerlasten stehen. Die radialen Lasten sind dabei
Für mich gibt es keinen Grund mehr, auf Infrarot zu setzen.
Stefan Horvatic
Wir sind der erste größere Anbieter, der diese Technologie nutzt.
Matthias Padelt
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TECHNIK + KNOW-HOW Sensorik
nicht so kritisch. Allerdings war die axiale Last immer proble-
matisch. Die hat im Laufe der Zeit die Achse eingedrückt. Jetzt
haben wir diese verblockten Lager, bei denen die Last gegen
einen Kragen drückt, der die Last abfängt.
Stefan Horvatic: Bei den Themen Schock und Vibrationen erreichen
wir mittlerweile Werte von 300 g Schock und 30 g Vibration.
Damit liegen wir deutlich über dem Marktstandard. Auch hier
kommt der Vorteil der Bluebeam-Technologie zum Tragen, weil
die Signalgüte bei hohen
mechanischen Belastungen
besser ist als bei vergleich-
baren Drehgebern. Diese
hohen Schock- und Vibrati-
onswerte werden gefordert
in Offshore- beziehungswei-
se in Heavy Duty-Anwen-
dungen sowie bei Mobile
Equipment oder bei starken
Beschleunig ungen. Die
erreichten Werte haben sich verdreifacht, wenn man sie mit denen
von vor drei Jahren vergleicht. Allerdings hat sich in den letzten
ein bis zwei Jahren auch ein gewisser Wettbewerb breitgemacht
unter den Mitstreitern, wer den robustesten Standard-Drehgeber
hat. Dabei ist diese Robustheit in vielen Anwendungen nicht
einmal gefordert.
Wie erreichen Sie diese höhere Robustheit?
Matthias Padelt: Zum einen haben wir das Thema des Scheiben-
materials. Mit dem größeren Abstand zwischen Scheibe und
Blende können wir von Glas auf einen Hightech-Kunststoff wech-
seln. Dieses Material ist inzwischen sehr präzise bezüglich Plan-
schlag und auch für die gleichen Temperaturbereiche wie Glas
geeignet. Gleichzeitig zerbröselt mir die Kunststoffscheibe nicht
sofort, falls es doch mal eine Belastung gibt. Und hinsichtlich
Handling in der Produktion ist Kunststoff deutlich einfacher als
eine Glasscheibe.
Außerdem haben Sie das Thema, dass es bei Beaufschlagung
von mechanischen Lasten immer irgendwo auch auf die Scheibe
drückt. Das heißt: Entweder schwingt die durch oder sie fängt
an zu vibrieren. Da der Abstand Scheibe-Blende bei Bluebeam
größer sein darf, kann die Scheibe ruhig vibrieren. Dadurch geht
zwar etwas an Signalgüte verloren, was aber bei dem blauen Licht
nicht wirklich ein Problem ist.
Laut ihrem Datenblatt sinkt die Schutzklasse mit steigender Dreh-
zahl von IP 67 auf IP 65. Was sind die Hintergründe?
Matthias Padelt: Das Problem ist die Temperatur. Bei einem rotie-
renden System haben Sie Kugellager, die eine gewisse Dichtigkeit
vorgeben. Wollen Sie eine höhere Dichtigkeit erreichen, müssen
sie von außen eine Dichtung aufbringen, typischerweise ein Radi-
alwellendichtring. Für eine hohe Dichtigkeit muss der Anpress-
druck relativ stark sein. Wenn die Drehgeberachse dann mit bis
zu 12 000 Umdrehungen rotiert, wird der Dichtring extrem warm
und ist ruck zuck verschlissen.
An dieser Stelle kämpfen wir immer auch gegen unsere Mit-
bewerber. Da werden teilweise aberwitzige Umdrehungszahlen
und Dichtigkeiten angegeben, die aber in Kombination langfristig
nicht funktionieren können. Wir legen hier Wert auf Seriosität.
Was wir in die Datenblätter schreiben, das wird auch eingehalten.
Gibt es bei den Ansprüchen an die Robustheit Unterschiede in den
internationalen Märkten?
Matthias Padelt: Wir sind als Pepperl+Fuchs Drehgeber sehr früh in
Asien präsent gewesen und haben uns dort zum Teil blutige Nasen
geholt, einfach weil die Prozessbedingungen dort andere sind;
sowohl was die mechanische als auch was die elektrische Belas-
tung angeht. Sprich: Produkte, die in Europa und auch in Ameri-
ka von ihrer Qualität und Robustheit völlig ausreichend waren,
sind beispielsweise in China ausgefallen. Typische Auslöser sind
unter anderem eine mangelhafte oder schlechtere Netzteile. Des-
halb haben unserer Drehgeber eine elektrische Robustheit, die
deutlich über den CE-Anforderungen liegt. So können wir die
Produkte auch in Applikationen einsetzen, in denen die für das
CE-Zeichen geforderten Prüfpegel nicht ausreichen.
Wie sieht es mit Applikations-
spezifischen Zulassungen
wie E1 im Fahrzeugbereich,
Germanischer Lloyd oder
anderen aus?
Matthias Padelt: Das ist immer
wieder ein Thema. Diese
Zulassungen haben wir zwar
nicht auf dem Papier, aber was
die Anforderungen angeht, dürfte das kein Problem sein. Wir ver-
wenden zum Beispiel extra salz- und seewasserbeständiges Si-Alu-
minium als Gehäuse. Die Basis ist also durch die Verwendung ent-
sprechender Materialien und dem Erreichen einer sehr hohen Stör-
festigkeit gelegt. Zulassungen sind daher eher eine Formsache.
Warum sollten Anwender auf die neue Technologie setzen?
Stefan Horvatic: Sie können durch den Drehgeber ihre Anlage viel
präziser regeln und somit Geld sparen. Beispielsweise im Bereich
Windenenergie: Je genauer sie die Drehzahl des Rotors rückfüh-
ren, umso effizienter arbeitet der Generator bei seiner optimalen
Drehzahl. Wenn wir 10 % Jitter beziehungsweise einen 10 %-igen
Phasenversatz zwischen den Rechtecksignalen der A/B-Kanäle
auf der Codescheibe annehmen, schwankt auch die Drehzahl mit
10 Prozent. Das bedeutet bei einer Größenordnung von Megawatt
deutliche finanzielle Einbußen. Die Bluebeam-Technologie ver-
Die BlueBeam-Technologie schafft Vorteile bei Präzisi-on und Robustheit.
Stefan Horvatic
Anwender können sich über den höhe-ren Wirkungsgrad Ihres Regelsystems
freuen.Matthias Padelt
Die empfindlicheren Code-Scheiben aus Glas lassen sich jetzt durch Kunst-stoff ersetzen, ohne Einbußen bei der Präzision.
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TECHNIK + KNOW-HOW Sensorik
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infoDIREKT 763iee0417
ringert diesen Phasenversatz und dadurch auch die Toleranz. Die
Signalgüte geht eins zu eins auf die Drehzahlmessung in der
Anlage ein und somit auf die Effizienz. Und diese Gleichung kann
man auch für andere Applikationen aufstellen.
Matthias Padelt: Früher hat sich außer in der Energieerzeugung
kaum einer um den Wirkungsgrad geschert. Aber gerade wenn
ich an Antriebe denke, wie viel Energie in einer Fabrik verbraucht
wird, ist die Effizienz ein Riesenthema geworden.
Sind die Drehgeber einbaukompatibel zu den alten?
Stefan Horvatic: Komplett einbaukompatibel, zu allen gängigen
mechanischen Varianten, also Steck-, Hohl- und Vollwelle mit den
bekannten Flanschversio-
nen wie Klemm- oder Syn-
chroflansch. Des Weiteren
sind auch Varianten für den
US-Markt verfügbar.
Muss ich auf der Antriebs-
seite etwas beachten, etwa
bei der Programmierung?
Stefan Horvatic: Nein, kom-
plett kompatibel.
Matthias Padelt: Die Anwen-
der können sich über den
höheren Wirkungsgrad
Ihres Regelsystems freuen.
Und zum Serienstart ist alles
verfügbar?
Matthias Padelt: Unser Port-
folio basiert auf unserer
Geberfamilie R58. Davon
wird zum Serienstart etwa
90 Prozent zur Verfügung
stehen, da wir letztendlich
aus einem bestehenden
Baukasten schöpfen. Des-
wegen sind die Themen
Stecker, Kabel und Flansch
kein Problem.
Sind auch OEM-Versionen
angedacht?
Stefan Horvatic: Absolut. Das
Produkt basiert wie gesagt
auf einem Baukasten.
Daher haben wir viele
Gleichteile. Und ein großes
Feature dieser Reihe wird
sein, dass wir schnell kun-
denspezifische Varianten
erzeugen können, entwe-
der aus dem vorhandenen
Bestand oder mit leichten
Modifikationen.
Sie sagen, es ist die Ablösung eines etablierten Produkts. Haben
Sie schon entschieden, wie Sie die Drehgeber preistechnisch
positionieren?
Stefan Horvatic: Wir können bei dem Commodity-Produkt keinen
Aufpreis verlangen, leider. Wir werden wie bisher den üblichen
Preis halten, jedoch mit einer deutlich besseren Performance.
Das Interview führten Martin Large und Stefan Kuppinger,IEE.
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Inkremental-Drehgeber bilden die
Brücke zwischen Mechanik und Elek-
tronik. Sie liefern Werte für Drehbe-
wegungen, Lage und Winkelgeschwin-
digkeiten. Realisiert wird dies mit einem
zur Bewegung proportionalen und perio-
dischen Signal. Dabei erfasst der Drehge-
ber pro Wellenumdrehung eine definierte
Anzahl von Impulsen, woraus sich die
Winkelposition bestimmen lässt. Die
Messung der Periodendauer bzw. das
Zählen der Impulse pro Zeiteinheit liefert
wiederum die Geschwindigkeit einer
Bewegung. Addiert man die Impulse ab
Die Farbe BlauBlaue LED verbessert Präzision und Robustheit bei Inkremental-Drehgebern.
Die BlueBeam-Technologie für Inkremental-Drehgeber hat das Potenzial zum Marktstandard und könnte eine disruptive Wirkung auf die Infrarot-Geber haben: Eine effizientere Signalgenerierung sorgt für eine deutlich bessere Abtastung und Signalgüte. Daraus resultiert eine im Vergleich zu Standard-Infrarot-Varianten erheblich höhere Systemgenauigkeit – auch bei hohen Drehzahlen und widrigen Umgebungsbedingungen.
Stefan Horvatic
einem Referenzpunkt, ist der Zählwert
ein Maß für den überstrichenen Winkel
oder die zurückgelegte Wegstrecke. Zwei-
kanalige Drehgeber – das heißt mit um
90° phasenverschobenen Ausgangssigna-
len A und B – geben der nachgeschalteten
Elektronik die Möglichkeit, die Drehrich-
tung der Welle zu erkennen und erlauben
dadurch auch bidirektionale Positionier-
aufgaben. Dreikanalige Inkrementalgeber
stellen zusätzlich einmal pro Umdrehung
ein sogenanntes Nullsignal bereit.
Bei der optischen bzw. photoelektri-
schen Abtastung wird eine rotierende
Codescheibe mit einem radialen Strich-
gitter als Maßverkörperung eingesetzt.
Die Rotation der Codescheibe sorgt für
eine periodische Modulation des Licht-
stroms aus einer Sende-LED – dem bishe-
rigen Stand der Technik entsprechend eine
Infrarot-LED. Ein Sensorelement detek-
tiert die Intensität und generiert ein pro-
portionales elektrisches Signal.
Blaue LED – die Vorteile der kürzeren WellenlängeIn den Inkremental-Drehgebern ENI58IL
m it Bluebea m-Tech nolog ie se t z t
TECHNIK + KNOW-HOW Inkremental-Drehgeber
Das Wesentliche in 20 Sek.• BlueBeam-Technologie verbes-
sert die wesentlichen Eigen-schaften inkrementeller Drehgeber.
• Drehgeber-Serie ENI58IL bietet höhere Signalgüte, Genauig-keit und hohe elektrische Robustheit bis in hohe Drehzahlbereiche.
• Gefertigt im One-Piece-Flow-System ermöglicht hohe Pro-duktvarianz als Standardlösun-gen mit schneller Lieferung ab Losgröße 1.
Auf die Schnelle
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Pepperl+Fuchs nun spezielle LEDs ein.
Der Vorteil: Blaues Licht hat bei gleicher
Spaltbreite eine geringere Beugung im
Vergleich zu längerwelligem Infrarotlicht
und kann deshalb die Striche der Code-
scheibe schärfer abbilden. In Verbindung
mit den feineren und flacheren Strukturen
aktueller Abtast-ASICs, ist die Eindring-
tiefe des blauen Lichts in den Chip gerin-
ger, das heißt energetischer. Dies erhöht
den Wirkungsgrad der Lichtquelle, so dass
der Abtastchip viel schärfere Konturen
erzeugt. Das Resultat ist eine erhöhte Auf-
lösung von 5 000 Impulsen (Infrarot) auf
10 000 (Blau) bei einer Code-Scheibe mit
26 mm Durchmesser, eine bessere Signal-
Amplitude und ein deutlich verringerter
Flankenjitter: Die Toleranz der Phasenla-
ge von Kanal A zu Kanal B verringert sich
auf unter 10 %, was im Vergleich zu übli-
chen Infrarot-Drehgebern mehr als eine
Verdopplung der Signalgüte darstellt. Aus
dem präzisem Tastverhältnis – die zeitliche
Folge der Flankenwechsel von High
(logisch 1) auf Low (logisch 0) – resultiert
auch die höhere Auflösung.
Schwankt das Tastverhältnis, wird es
vor allem bei hohen Geschwindigkeiten
immer schwieriger Impulsvervielfachun-
gen umzusetzen. Impulsvervielfachungen
dienen der Erhöhung der Anzahl von aus-
wertbaren Impulsen um bis zu Faktor 4.
Hier ermöglicht die BlueBeam-Technolo-
gie absolute Genauigkeiten von 0,02° auch
in Drehzahlbereichen bis 12000 U/min.
Die maximale Ausgangsfrequenz der
Drehgeber liegt bei 400 kHz und damit
um bis zu 50 % höher als bei gängigen
Drehgeber-Varianten.
Genauigkeit resultiert auch aus der FertigungZur Genauigkeit tragen auch die mit der
Bluebeam-Technologie möglichen engeren
Fertigungstoleranzen bei. Dies geschieht
in einer eigens dafür eingerichteten Fer-
tigungslinie mit einem modernen One-
Piece-Flow-System, bei der beispielswei-
se jede Codescheibe exakt justiert wird.
Alle Drehgeber haben verblockte Lager-
einheiten. Das erlaubt dauerhaft hohe
Lagerlasten und verhindert das Auspres-
Farbwechsel bei Drehgebern: Blaue LEDs erweitern den Einsatzbereich optischer Standard-Drehgeber hinsichtlich Auflösung und Einsatzbedingungen.
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TECHNIK + KNOW-HOW Inkremental-Drehgeber
sen der Kugellager, was die zuverlässige
Funktion und Lebensdauer erhöht. Auch
in Bezug auf die Störsicherheit, sprich die
E M V- S c hu t z b e s c h a l t u n g , s o r g t
Pepperl+Fuchs für Funktionssicherheit.
Im weltweiten Einsatz werden oft Anfor-
derungen gestellt, die teilweise weit über
die CE-Mindestanforderungen hinausge-
hen. Aus diesem Grund erfüllt die EMV-
Schutzbeschaltung der Drehgeber-Elekt-
ronik im Vergleich zu Standard-Tests bis
zu viermal höhere Pegel. So ist auch unter
ungünstigen Bedingungen die zuverläs-
sige Funktion der Drehgeber gegeben.
Mit der Robustheit, Langlebigkeit und
der Funktionssicherheit einher gehen die
hohe Schock- und Vibrationsresistenz. Sie
ist weniger ein Resultat der speziellen Fer-
tigung, als ein genereller Vorteil der Blue-
beam-Technologie: Bei blauem Licht sind
die Signale auch unter hohen mechani-
schen Einwirkungen stabiler, da die Abtas-
tung größere Schwankungen verzeiht.
Die Erschütterungsfestigkeit (Schock
300 g (6 ms) und Vibration 30 g zwischen
10 und 2 000 Hz) entspricht zwar nominal
dem Marktstandard; ist in Anbetracht der
Präzision von ± 0,02° durchaus bemer-
kenswert. So tragen die ENI58IL-Dreh-
geber in jeder Hinsicht zu einer hohen
Prozesssicherheit, zur Vermeidung von
Maschinenstillständen, respektive zu
einer erhöhten Anlagen verfügbarkeit bei.
Losgröße 1 ohne lange Liefer-zeiten realisiertEin weiteres Resultat der One-Piece-Flow-
Fertigung ist die schnelle Verfügbarkeit
trotz einer hohen Variantenvielfalt mit
einem vollständigen Portfolio an Indust-
rie-Standard-Drehgebern. Denn die Bau-
reihe ENI58IL wurde mit neuem Design
auf Basis einer modularen Produkt-Archi-
tektur entwickelt.
Das Standardgehäuse besteht aus einem
seewasserbeständigen Aluminium mit
58 mm Durchmesser. Es gibt Varianten
mit Voll-, Hohl- und Steckwelle sowie
unterschiedliche Flanscharten für den
internationalen Einsatz. Alle Wellen-
Typen sind mit Klemm-, Synchro- oder
Quadratflansch sowie mit allen gängigen
axialen und radialen Gerätesteckern (M23,
M12- oder MS-Stecker) beziehungsweise
Anschlusskabeln erhältlich. Eine Beson-
derheit der Inkrementalgeber ist deren
universelle Ausgangstreiber (5-30 V) in
Form einer TTL-/HTL-Kombi-Schnittstel-
le. Mit ihr lässt sich jeder Drehgeber den
spezifischen Anforderungen einer Appli-
kation anpassen.
Aufgrund der One-Piece-Flow-Ferti-
gung steht dieses Produktportfolio schon
ab Stückzahl 1 innerhalb kürzester Zeit
zur Verfügung – in der Regel innerhalb
von 1 bis 3 Tagen nach Bestellung. Mit der
Produkt- und Schnittstellenvielfalt lässt
sich nahezu jeder Applikationswunsch bis
in höchste Drehzahlbereiche aus einer
Standard-Baureihe generieren. Darüber
hinaus sind auf Basis der bereits vorhan-
denen hohen Produktvarianz auch kun-
denspezifische Entwicklungen schnell zu
realisieren.
Die Bluebeam-Technologie bietet die
derzeit höchste am Markt verfügbare Sig-
nalgüte bei Inkremental-Drehgebern. Die
daraus resultierende hohe Genauigkeit
und Prozesssicherheit hilft in Applikatio-
nen die Toleranzen zu verringern und den
Wirkungsgrad zu verbessern. In einer Viel-
zahl von Anwendungen lässt sich so durch
einen erhöhten System-Output und ent-
sprechende Kostenreduktion die Effizienz
steigern. Dies gilt vor allem dort, wo die
Anforderungen an die Dynamik zuneh-
men. Typische Anwendungsfelder für die
ENI58IL sind Motor-Feedback-Systeme
für Asynchronmotoren – auch bei Dreh-
zahlen von 12 000 Umdrehungen.
Mehr Präzision bringt mehr EffizienzDie Robustheit der Drehgeber, vor allem
in Bezug auf Schock und Vibration sowie
EMV, spiegelt deren Einsatz in Wind -
energieanlagen wider. Hier stellen die
Inkremental-Drehgeber Daten zur Rege-
lung des Pitchsystems zur Verfügung,
unter anderem die Rotordrehzahl und
Position der Rotorblätter. Die Information,
in welcher Position sich die Rotorblätter
befinden, dient dem Regelkreis, jedes ein-
zelne Blatt dynamisch in oder aus dem
Wind zu drehen. So wird die Drehzahl des
Rotors beeinflusst und in der optimalen
Nenndrehzahl des Generators gehalten.
In solchen und ähnlichen Applikationen
tragen die Drehgeber ENI58IL maßgeblich
dazu bei, die Anlagenperformance zu ver-
bessern – und das aus einem Standard-
Baukasten heraus. (sk)
Autor Stefan Horvatic,Leiter Produktmanagment Drehgeber bei Pepperl+Fuchs in Neuhausen ob Eck.
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Zum Start der Baureihe sind alle relevanten Standard-Flansche und Wellen verfügbar. Bild: Pepperl+Fuchs
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66 IEE Industrie Engineering Effizienz 04 / 2017 www.all-electronics.de
TECHNIK + KNOW-HOW Sensorik
INTERVIEW mit Chr ist ian Leeser, Fraba
Können magnetische Drehgeber
die optischen schlagen?Mit einem verbesserten magnetischen Abtastverfahren will Fraba Posital die Lücke hinsichtlich Präzision und Dynamik zu den deutlich aufwändigeren, optischen Abtastsystemen schließen. Wie das geht, erklärt Vorstand Christian Leeser.
Und was ist das Besondere daran?
Christian Leeser: Der Clou sind die komple-
xen Filtertechniken und die aufwändigen
mathematischen Algorithmen, die von
unseren F&E- und IT-Teams entwickelt
wurden. Sie sorgen für die Performance
des Encoder-Kits – eine elektronische Auf-
lösung von 17 Bit und Latenzzeiten im
Bereich von Mikrosekunden. Damit ist das
System fit für zeitkritische Aufgaben wie
Motorfeedback oder hochdynamische
Herr Leeser, lehnen Sie sich nicht etwas weit
aus dem Fenster mit der Ansage, dass
induktive Geber den optischen das Wasser
reichen können?
Christian Leeser: Keineswegs, denn unsere
Technologie in Kombination mit einem
günstigen Preis schließt die Lücke zwi-
schen den klassischen analogen Resolvern
und den deutlich teureren, digitalen, opti-
schen Abtastsystemen – zumindest zu den
Standard-Ausführungen.
„Unsere Technologie schließt die Lücke zwi-schen den klassischen analogen Resolvern
und den deutlich auf-wändigeren optischen
Abtastsystemen,“ Christian Leeser, Vorstand Fraba B.V.
Positionieraufgaben. Diese Einsatzszena-
rien waren lange den optischen Systemen
vorbehalten.
Ein weiterer Pluspunkt ist die Monta-
gefreundlichkeit. Während lagerlose opti-
sche Systeme hohen manuellen Justier-
Aufwand – und damit viel Zeit – erfordern,
sind Installation und Inbetriebnahme bei
unserem System ein Kinderspiel: Zwei
Schrauben reichen – und das System ist
einsatzbereit.
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TECHNIK + KNOW-HOW Sensorik
Mit den Einbau-Kits erschließen wir uns ein volumenmäßig sehr interessantes
Geschäftsfeld.
Der Drehgeber-Bausatz passt in Motoren ab Flanschmaß 40 mm.
Bild:
Fraba
Was kann denn ihr Drehgeber besser als
bisherige Systeme?
Christian Leeser: Anders als viele Resolver,
die nur mit einer analogen Schnittstelle
aufwarten, sind wir digital aufgestellt.
Weil unsere Messtechnik kontaktlos arbei-
tet und bis auf den Magneten keine beweg-
lichen Teile hat, ist sie
stoß- und vibrations-
resistent. Und neben
Singleturn können
wir auch Multiturn.
Da wir ohne aufwen-
dige Getriebe und
störanfällige Code-
scheiben auskom-
men, liegen wir bei rund 40 % geringeren
Fertigungskosten. Unterm Strich ist der
Preis unser größtes Plus.
Ist das Messprinzip beziehungsweise sind
die Filter patentiert?
Christian Leeser: Zum magnetischen Aufbau
und der automatischen Kalibrierung sind
mehrere Patentanmeldungen in Arbeit.
Und 17 Bit Auflösung sind das Maximum?
Christian Leeser: Aktuell gehen wir mit 17
Bit für Singleturn- und Multiturn-
Anwendungen an den Start. Im Prinzip
ist hier aber noch Luft nach oben. Wir
arbeiten intensiv daran.
Wie speichern und erfassen sie die aktuel-
le Position bei einem Netzausfall?
Christian Leeser: Hier sind wir mit Wiegand
Wire, einem autarken Energy Harvesting-
System, gut gerüstet. Es erzeugt unabhän-
gig von der Geschwindigkeit einer Dreh-
bewegung genug Energie, um den Rota-
tionszähler und die dazu gehörige Elek-
tronik ständig zu aktivieren. Dieses seit
Jahren bewährte Prinzip garantiert abso-
lute Multiturn-Positionsmessungen – ganz
ohne Batterie und wartungsfrei.
Bei den Eigenschaften dürfte es um die
Zukunft optischer Drehgeber schlecht
bestellt sein?
Christian Leeser: Wir sehen tatsächlich dras-
t i sche Markt ver-
schiebungen, auch in
unserem eigenen
Drehgebergeschäft.
Optische Systeme,
die wir als etablierter
Drehgeberhersteller
schon lange im Port-
folio haben, werden
durch kostengünstigere magnetische Sys-
teme ersetzt. Nur im Highend-Segment
werden optische Systeme weiterhin beste-
hen, etwa an CNC-Werkzeugmaschinen,
die Auflösungen von 22 Bit und mehr
benötigen.
Wie erfolgt die Adaption beziehungsweise
Befestigung im Motor?
Christian Leeser: Für die Elektronik braucht
man zwei zentrale Bohrungen mit Gewin-
de und zwei Schrauben – das wars. Der
Permanentmagnet wird auf der Motor-
welle fixiert, am Motorflansch darüber
das kompakte Elektronikmodul, das
kaum größer als eine Zwei-Euro-Münze
ist. Die Feedback-Kits sind problemlos
unter normalen Fabrikbedingungen mon-
tierbar – sogar ohne ESD-Schutzmaß-
nahmen. Und die integrierte Kalibrie-
rung, die nach der Installation automa-
tisch greift, stellt das Feedback-System
auf die Motoreigenschaften ein.
An welche Motoren passt Ihr Drehgeber?
Christian Leeser: Mit 36 mm Durchmesser
und 24,2 mm Bauhöhe fällt der Einbausatz
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TECHNIK + KNOW-HOW Sensorik
infoDIREKT 764iee0417
für einen Multiturngeber sehr klein aus;
passt also problemlos auch an kompakte
Motoren mit einem 40er Flanschmaß. Bei
Bedarf lässt sich das Kit problemlos auch
auf andere Wellenformate adaptieren. Für
verschiedene Norm-Motoren haben wir
passende Adapterplatten aus gefrästem
Aluminium oder preiswertem Kunststoff
entwickelt.
Welche Kommunikationsschnittstellen
unterstützt das System?
Christian Leeser: Während viele optische
Einbau-Kits mit proprietären Schnittstel-
len aufwarten und so eine direkte Abhän-
gigkeit vom Drehgeber-Hersteller erzeu-
gen, haben wir bewusst einen anderen
Das Geheimnis der Präzision liegt in der zum Patent angemelde-ten Anordnung der vier Hall-Sensoren und den Filteralgorithmen, die das Magnetfeld mit 17 Bit Auflösung digitalisieren.
Weg gewählt. Unser Einbau-
satz ist mit den digitalen
Kommunikationsschnittstel-
len Biss-C oder SSI erhältlich.
Aktuell arbeiten wir an der asyn-
chronen Biss-Line-Schnittstelle und
stellen damit die Weichen in Richtung
Einkabel-Technologie.
Ist das Messverfahren prinzipiell auch
Safety-fähig?
Christian Leeser: Die Safety-Fähigkeit
haben wir bereits in unseren magneti-
schen Ixarc-Drehgebern verfügbar. Die-
ses Know-how werden wir gezielt auch
für die entsprechende Auslegung und
Zertifizierung unseres Kits nutzen.
Wer ist die Zielgruppe für den magneti-
schen Drehgeber?
Christian Leeser: Immer mehr Hersteller
wollen die absoluten Drehgeber im
Motor integriert haben. Mit den Kits
erschließen wir uns dieses Geschäfts-
feld, das volumenmäßig sehr interessant
Bild: Posital
ist. Gerade bei kleinen Motoren liegt der
Aufwand für die bisher eingesetzten
optischen Systeme oft bei 50 Prozent
der Gesamtkosten. Mit den hochauf-
lösenden magnetischen Einbau-Kits
gehen wir auf Tuchfühlung mit der
Performance optischer Geber – bei
einem deutlich besseren Preis-/Leis-
tungsverhältnis.
Sie adressieren also nur OEMs?
Christian Leeser: Aktuell ja. Hier liegt das
unmittelbare Potenzial. Allerdings sehen
wir für die magnetischen Encoder-Kits
künftig noch ganz andere Applikationen.
Ich denke etwa an den Aufzugsbau oder
den Einsatz in Magnet-Ventilen. (sk)
Das Interview führte Chefredakteur Stefan Kuppinger.
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Ausgefeilte Abtastköpfe
AMO : Die aktuelle Generation der absoluten und inkrementellen Längen- und Winkelmesssysteme ermöglichen eine verbesserte Performance und Auflösung bei geringerem Montageeinfluss auf die Mess genauigkeit. Grundlage dafür sind die weiterentwickelten Abtastköpfe. Sie sind mit einer neuen Auswerte-Elektronik versehen
und haben damit eine Positions-abweichung von unter 1 μm innerhalb einer Signalperiode über den gesamten Temperatur bereich und unter Ausnutzung der Montagetoleranzen. Darüber hinaus verfügen die Sensoren über die
absoluten Schnittstellen EnDat 2.2, Mitsubishi und Yaskawa, inkrementelle Schnittstellen (1 Vpp bis zu 20/μm, TTL bis zu 0,05 μm) sowie serielle Anschlüsse. Auch die Laufruhe bei Direktantrieben hat sich durch die optimierte Signalqualität der Längen- und Winkelmesssysteme verbessert. Ein drastisch reduziertes Signalrauschen aufgrund optimierter automatischer Signalkompensation erhöht die Regeldynamik. Zudem sind höhere Auflösungen bis 0,05 μm bei einer maximalen Drehzahl von 26 000 min-1 realisierbar. Bei den rotativen Abtastköpfen lassen sich die Drehzahlen für hochgenaue Anwendungen verdoppeln.
infoDIREKT 557iee0417
Antriebstechnik
Miniaturkupplungen für jede Gelegenheit
Enemac : Je nach Anwendung benötigt es in der Steuerungs- und Regelungstechnik bestimmte Kupplungsattribute: Die Miniatur-metallbalgkupplungen vom Typ EWA und EWB verfügen bsp. über hohe Torsionssteifigkeiten und können Versätze ausgleichen. Durch die Ganzmetallausführung lassen sie sich in einem Temperatur-bereich von -100 bis 300 °C einsetzen. Für Schwingungs- und Vibrationsdämpfung oder elektrische Isolierung stehen die Miniatur-Elastomerkupplung vom Typ EWJTC zur Verfügung. Zum Ausgleich von Radialversatz oder der Axialverschiebung zweier Achsen eignen sich die Miniatur-Kreuzschieberkupplung vom Typ EWOHC. Mögliche Anwendungen sind Tachos, NC-Achsen, Schrittmotoren, Roboterantriebe, Lineareinheiten oder Handhabungseinrichtungen. Bei normalem Betrieb arbeiten die Miniaturkupplungen – laut Hersteller – wartungsfrei und erreichen bei ordnungsgemäßem Einbau eine fast unbegrenzte Lebensdauer.
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70 IEE Industrie Engineering Effizienz 04 / 2017
TECHNIK + KNOW-HOW Transportsystem
www.all-electronics.de
Der LKW- und Automobilzulieferer VDL Weweler im
niederländischen Apeldoorn entwickelt und produziert
Blattfedern und Luftdruckfedersysteme sowie
Spezialachsen für Busse, LKW und LKW-Auflieger. Am Hauptsitz
ist die Produktion bereits zu großen Teilen automatisiert und läuft
24 Stunden am Tag, an fünf Tagen in der Woche, um für die
Nutzfahrzeugbranche Just-in-Time liefern zu können. Beim
Transport von Trägerelementen und Federn für LKW-Auflieger
bestand Optimierungsbedarf, denn bis zur Umstellung wurden
diese Bauteile zwischen Rohproduktion und Lackierstraße noch
von Hand mit Hubwagen bewegt. Dieser Vorgang war
kraftaufwändig und verlief nicht in einem geregelten Takt,
sondern gesteuert durch ein Produktionssystem.
Am Ende der Rohproduktion legen Roboter die Trägerelemente
und Federn auf ein Gestell, welches Arbeiter anschließend mit
dem Hubwagen abholten und diesen an den Aufnahmestationen
der Lackierstraße abstellten. Hier heben wiederum Roboter die
Bauteile vom Gestell und hängen sie in ein Förderband. Ein
Federelement wiegt 35 kg von denen 36 Elemente auf einem
Smarter ChauffeurFahrerlose Transportfahrzeuge senken Fehlerquoten
Um den Transport in seiner Produktion von Federsystemen zu automatisieren, setzt der Automobilzulieferer VDL Weweler auf fahrerlose Transportsysteme. Ein HMI mit Codesys-Steuerung führt dabei das Fahrzeug zu seinem Ziel, unterstützt von Opto- und Winkel sensoren und einem RFID-System. Die Transportsysteme haben seit ihrer Einführung die durch ungenaues Handling verursachte Fehlerquote deutlich gesenkt. Autor: Gerjan Woelders
Das Wesentliche in 20 Sek.• Transportsysteme fahren an
Streifen am Boden entlang.• Optosensoren und RFID
weisen den Weg.• Senkt die durch ungenaues
manuelles Handling verursachten Fehlerquoten.
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Halle 6, Stand E09
Gestell liegen, was ein Gesamtgewicht von annähernd zwei
Tonnen ergibt. Der Nachteil der Hubwagen-Lösung: Sie ist
körperlich sehr anstrengend. Zudem konnten die Kollegen
aufgrund des Hubwagengewichts nicht immer so präzise arbeiten
wie ein automatisiertes Fahrzeug. Standen etwa die Ständer nicht
exakt in den Passmarken, konnten die Roboter die Träger nicht
richtig auflegen oder abheben und kollidierten mit den Gestellen.
Dadurch verbogen sich die Gestänge und die Produktion musste
angehalten werden. Daher entschieden die Verantwortlichen bei
VDL Weweler, den Transport der Gestelle zu automatisieren.
Transportsystem neu entwickeltZur Entwicklung einer automatisierten Transportlösung wandten
sich die Verantwortlichen des Zulieferers an die auf Transportsysteme
spezialisierte Firma Movexx International . Der Hersteller hatte
bereits zuvor Fahrerlose Transportfahrzeuge, sogenannte AGV
(Automated Guided Vehicles), entwickelt und gebaut. Für diese
Aufgabe musste jedoch eine komplett neue Lösung gefunden
werden. „Die bidirektionale Fahrweise, die extrem niedrige Bauweise
Über den Farbwechsel erkennen die Opto-Sensoren, ob das AGV eine Rechts- oder Linkskurve fahren soll. An Kreuzungen und anderen Schlüsselpunkten sind RFID-Tags im Boden eingelassen, die dem AGV weitere Positionsinformationen geben.
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zum Unterfahren der Gestelle und die hydraulische Schwerlast-
Hebeplatte waren neu“, zählt Andreas Versteeg , Produktmanager
AGV bei Movexx, auf. Außerdem hebt die hydraulische Hebeplatte
das Gestell zwei Zentimeter vom Boden an, um es zu transportieren.
Das AGV muss zudem bidirektional fahren, weil es nur rückwärts
wieder aus den Zielstationen herausfahren kann. Neben den
Aufnahmestationen (A und B) an der Rohfertigung befinden sich
zwei Abnahmestationen (C und D) an der Lackierstraße. Allerdings
kann sich das geforderte Transportsystem nach keinem festen Takt
zur Lieferung richten, denn mal muss ein Gestell von A nach D, mal
ein leeres Gestell von C nach A und so weiter. „Die Transportlösung
für uns musste so flexibel wie möglich sein“, erläutert Bert Eilander ,
Schichtleiter in der Produktion bei VDL Weweler.
Fährt auf dem StrichBeim Entwickeln des Transportfahrzeugs unterstützte Turck
Movexx bereits in der Planungsphase. Die größte Herausforderung
in diesem Projekt war die bidirektionale Steuerung des AGVs auf
dem Fabrikboden. Turck löste dieses Problem mit einer
kombinierten RFID-Kontrastband-Steuerung, wobei auf dem
Hallenboden drei Streifen aufgezeichnet sind: ein weißer in der
Mitte und je ein schwarzer Streifen links und rechts. Drei Lichtleiter
mit angeschlossenen Basisgeräten fokussieren die Streifen und
messen deren Helligkeitswert. Dabei wird der Schwellwert so
eingestellt, dass das Basisgerät der Sensoren den Unterschied
zwischen Schwarz und Weiß erkennt. Fährt das AGV mittig auf
dem Leitstreifen, sieht der rechte Lichtleiter schwarz, der mittlere
weiß und der linke wiederum schwarz. Beschreibt der
Kontrastreifen eine Rechts-Kurve, detektiert der rechte Lichtsensor
weiß. Das signalisiert dem AGV eine Rechtskurve zu fahren, wobei
„Die Transport-lösung für uns
musste so flexibel wie möglich sein“
Bert Eilander, Schichtleiter Produktion,
VDL Weweler
Bild:
Turck
Per WLAN bekommt das AGV den Auftrag, das bis zu zwei Tonnen schwere Gestell mit Metallträgern zur Lackier-Straße zu fahren.
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72 IEE Industrie Engineering Effizienz 04 / 2017
TECHNIK + KNOW-HOW Transportsystem
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über die Steuerung das entsprechende Steuersignal an die Aktorik
der Lenkachse gegeben wird. So manövriert das AGV immer
seinen ‚Gleisen‘ entlang durch die Fabrikhallen. Da es vorwärts
oder rückwärts fahren muss, sind die Lenkachsen und
Steuerungssensorik doppelt verbaut.
RFID weist den WegKombiniert ist die optische Linienverfolgung mit RFID-
Datenträgern, die an Schlüsselpunkten entlang der Linien auf
dem Fabrikboden kleben. Anhand dieser Datenträger erkennt das
AGV ob es weiterfahren soll oder anhalten muss. Auch die
Geschwindigkeit des AGV wird über diese RFID-Tags geregelt:
Kurven und das Andocken in den Stationen erfordern den
sogenannte Slow-Modus, auf geraden Strecken den High-Speed-
Modus – wobei High-Speed 1 km/h bedeutet. Das klingt zwar
langsam, entspricht jedoch der gesetzlichen Höchstgeschwindigkeit
für AGVs und reicht für die Applikation völlig aus.
Die Intelligenz des AGVs liegt im übergeordneten IMS
(Intergrated Manufacturing System), welches das Transportsystem
anweist, zu einem bestimmten Punkt zu fahren. Im AGV übersetzt
eine Logik das Ziel in eine Tagnummer und überprüft bei jedem
erkannten Tag, ob es stoppen, verzögern oder beschleunigen
muss. Anhand der RFID-Tags lenkt und erkennt die Steuerung
wann das Fahrzeug seine Zielposition erreicht hat. Dort setzt das
AGV dann das Gestell ab und fährt wieder zu einer definierten
Position außerhalb der Zelle. Bei Bedarf befiehlt das IMS, ein
leeres Gestell in die Fertigungshalle zu befördern.
Außer dem IMS haben nur die Bediener im Kontrollstand die
Möglichkeit, dem AGV Aufträge zu geben. Hat beispielsweise
der Akku des Transportsystems einen niedrigen Ladezustand
erreicht, werden die Anwender vom Scada-System darüber
informiert und können dann das Fahrzeug zur Ladestation
beordern, um den Akku zu tauschen.
Automation aus einer HandMovexx hat bei der Ausstattung des Transportfahrzeugs aus dem
vollen Turck-Portfolio geschöpft: Neben den erwähnten
Lichtleitern samt Basisgeräten vom Optosensorik-Partner Banner
Engineering , lieferte der Anbieter von Automationsprodukten
seinen berührungslosen Sensor QR14 zur Winkelerfassung an
den Lenkachsen. Optische Sensoren erkennen den Hub der
Plattform, eine K50-Kuppelleuchte von Banner signalisiert den
Betriebszustand und ein Laser-Safety-Scanner erfasst, ob sich
Objekte auf der Fahrstrecke des AGV befinden. Zudem bestimmen
RFID-Datenträger sowie die Schreibleseköpfe am Fahrzeug die
Position des AGV.
Für die Navigation, die Verarbeitung von Sensordaten und die
Schnittstellen zu anderen Systemen inklusive der Kommunikation
mit dem übergeordneten IMS programmierte Turck seine HMI-
Steuerung VT250 per Codesys. Sie kommuniziert über eine
kabellose TCP/IP-Verbindung (Modbus-TCP) mit dem IMS und
kommuniziert als Profibus-Master mit einem BL20-Gateway, an
dessen Ein- und Ausgängen die Signale des Fahrzeugs aufgelegt
sind.
Vorteil SystemanbieterDass alle Produkte von einem Automationsanbieter stammen,
erleichtert vieles – nicht nur für die Programmierung – sondern
auch für Movexx: „Wir hatten schon die programmierbaren BL67-
und BL20-Gateways als Steuerung zu Testzwecken und waren sehr
zufrieden“, erklärt Produktmanager Versteeg seine Entscheidung.
Auch VDL Weweler bewertet die gefundene Lösung positiv.
Eilander schätzt als Produktionsleiter vor allem die, seit der
Einführung der AGVs, ruhigere und gleichmäßige Produktion.
Zuvor musste immer gestoppt, repariert und korrigiert werden,
wenn ein Roboter Teile nicht abnehmen konnte, weil ein
Handwagen schief positioniert war oder andere Fehler zu Unter-
brechungen führten. Aufgrund der positiven Erfahrung will der
Zulieferer weitere Transportprozesse automatisieren: So plant
das Unternehmen, einen anderen Produktionsteil anzubinden,
von dem ebenfalls Bauteile zur Lackieranlage gefördert werden
müssen. Um diese Teile in einzelnen Batches zu verarbeiten,
erfolgt zuvor eine Zwischenlagerung; welche auch mittels AGVs
geschehen soll. Außerdem beabsichtigt das Unternehmen, die
Zulieferung der Rohstahlblöcke vom Lager an den Schmiedeofen
mittels fahrerloser Transportsysteme zu automatisieren. (ml)
Autor Gerjan Woelders ist Automation Systems Engineer bei Turck B.V. in den Niederlanden.
Für die bidirektionale Steuerung des AGVs sind für jede Fahrtrichtung drei Lichtleiter mit angeschlossenen Sensoren verbaut.
Das HMI mit Codesys-Steuerung im Deckel des Schaltkastens kommuni-ziert über Modbus-TCP kabellos mit dem IMS und steuert nahezu alle Sys-teme des Fahrzeugs.
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Halle 18, Stand H09Sensorik
Genaue Neigungssensoren
Kübler : Ausgestattet mit Schutzart IP67 und IP69k, einem Temperaturbereich von -40 bis 85 °C, einer Schockfestigkeit bis 100 g und Vibrationsfestigkeit bis 10 g eignen sich die E1- und UL-zertifizierten Neigungssensoren IN88 und IN81 für die mobile Automation und Außeneinsätze. Messbar sind zweidimensionale Neigungen im Bereich von ± 85° oder eindimensionale Neigungen bis 360°. Die Auflösung beträgt 0,01° und bei einer Temperatur von 25 °C ist eine absolute Genauigkeit von ± 0,4° möglich. Das Messprinzip ist kapazitiv bzw. Mems. Durch individuell über Canopen parametrierbare Filtereinstellungen lassen sich die Sensoren an die jeweilige Applikation anpassen. IN88-Sensoren sind ebenfalls mit der Schnittstelle Canopen ausgestattet und in Varianten für einen oder zwei M12-Stecker verfügbar. Die Spannungs versorgung beträgt 10 bis 30 V DC. Außerdem gibt es eine Modbus Variante. Bei den Neigungssensoren IN81 handelt es sich um Analogvarianten mit Preset- und Teachfunktion. Aufgrund der flachen Bauweise mit 80 x 60 x 23 mm sind die Sensoren einfach zu montieren, aufeinander stapelbar und dienen als redundante Lösung.
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Halle 11, Stand B58Logikmodule
Dezentrale Automatisierung
Weidmüller : Hochintegrierte programmierbare Logikmodule der WCU-Serie ermöglichen die dezentrale Automatisierung in Applikationen mit hohen Umgebungsanforderungen und begrenztem Platzangebot. Die Module überstehen Vibrationen bis 5 g und Schocks bis 10 g. Der Betriebstemperaturbereich liegt zwischen -40 und 70 °C. Beide Logikmodule WCU 501 und WCU 650 besitzen integrierte analoge und digitale I/Os, mehrere Power-Ausgänge und einen PWM-Ausgang. Auch bei extremen Umgebungsbedingungen überwachen, steuern und regeln die vollvergossenen Logikmodule Prozesse. Eine grafische Programmierung ermöglicht das flexible Verschalten der analogen und digitalen Eingänge sowie der Power-Ausgänge. Alle Module verfügen über eine Vielzahl vordefinierter Funktionsblöcke – die Bausteinbibliothek umfasst Grundrechenarten bis hin zum Zeitgeber. Das Modul WCU 650 kommuniziert via CAN-Bus-Schnittstelle (CAN 2.0 A/B) mit weiteren Busteilnehmern oder übergeordneten Steuerungen. Zum Programmieren lassen sich die Logikmodule per USB-Kabel an einen Standard-PC (Desktop oder Laptop) anschließen.
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74 IEE Industrie Engineering Effizienz 04 / 2017 www.all-electronics.de
TECHNIK + KNOW-HOW Antriebstechnik Halle 16, Stand E16
Strom schlägt Luft Tubularer Linearmotor ersetzt pneumatische Linearachse.
Mit Linearmotoren lässt sich wesentlich dynamischer, präziser und flexibler positi-onieren als mit Pneumatik-Zylindern, beispielsweise bei Füll-, Verschließ- und Ver-packungsabläufen. Den Beweis haben tubulare Linearmotoren bei der Schweizer Chocolat Frey im Rahmen einer Produktionserweiterung erbracht.
Das Wesentliche in 20 Se-kunden• Pneumatische Linearachse
durch tubularen Linearmotor ersetzt
• Taktzeiten und Produktquali-tät gesteigert
• Produkt-spezifische Anpas-sung der Fahrprofile per Knopfdruck
• Achsregler kommuniziert per Sercos-III-Schnittstelle mit Motion Controller
Auf die Schnelle
später lesen/weiter empfehlen A
ufgrund der hohen Nachfrage nach soge-
nannten Napolitains – das sind die kleinen
Schoko-Täfelchen, die im Bistro gerne zu
einer Tasse Kaffee serviert werden – gab der größte
Schweizer Schokoladenhersteller, den Startschuss für
eine weitere Fertigungslinie. Denn die zwei bis heu-
te genutzten Linien, Baujahr 1988 und 1990, waren
mit der Produktion der kleinen Schoko-Täfelchen
komplett ausgelastet.
Deswegen enthielt das Lastenheft als zentrale For-
derung an das Maschinendesign einen deutlich höhe-
ren Ausstoß für die Gießanlage: Die neue Anlage
sollte in einer Stunde bis zu 2 Tonnen Schokolade-
masse bewältigen.
Diese Vorgabe hat der Maschinenbauer, der schon für
die älteren Linien verantwortlich zeichnete, erfüllt. Eine
zentrale Rolle spielt dabei ein Linearmotor von Linmot.
Der Antrieb übernimmt die Prozess-kritische Aufgabe,
die rund 850 x 380 mm großen Kunststoff-Formen mit
Aussparungen für 225 Täfelchen (25 x 9 mm) vom Trans-
portband anzuheben in Richtung der feststehenden
Gießdüsen.
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TECHNIK + KNOW-HOW Antriebstechnik
Die Linearmotoren der Serie P10-70 sind mit Spitzenkräften bis zu 2 500 N die leistungs-stärksten Motoren im Programm des Herstellers.
(Bild: Linmot, Fotolia)
Gießen ohne Einschlüsse oder Spritzer„Wenn die flüssige Schokolade durch das Gießsys-
tem in die Form eingebracht wird, muss der Abstand
zwischen Füllpegel und Gießdüsen möglichst gering
sein“, erläutert Manfred Leuenberger, Technischer
Leiter im Bereich Confiserie. Das Ziel: Lufteinschlüs-
se oder Spritzer auf den Gussformen zu vermeiden.
Bei den älteren Linien übernimmt ein Pneumatik-
Zylinder das Anheben der Formen. Doch ein Blick auf
diesen Vorgang offenbart eine Schwäche der mittels
Druckluft betriebenen Arbeitszylinder: Die Bewegung
ist ruckelig und beim Absenken fällt die Form ziemlich
unsanft zurück auf die Transportschienen.
Ganz anders der Linearmotor: Der komplette Bewe-
gungsablauf ist trotz der höheren Dynamik sanfter,
was sowohl das Produkt wie auch die gesamte Mecha-
nik der Maschinen schont.
Weniger ins Auge sticht ein weiterer Aspekt der
elektrischen Antriebstechnik: „Der Linearmotor
erlaubt durch sein integriertes Messsystem eine
wesentlich exaktere Positionierung der Formen und
wir kennen in jedem Moment die genaue Position
der Gießform“, stellt Leuenberger heraus. Somit kann
der Abstand zwischen Füllpegel und Form exakt
nachgeführt werden – in diesem Fall mit einer Prä-
zision im Zehntelmillimeterbereich.
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76 IEE Industrie Engineering Effizienz 04 / 2017 www.all-electronics.de
TECHNIK + KNOW-HOW Antriebstechnik
infoDIREKT 450iee0417
Maßgeschneiderte Verfahrprofile schonen Produkt und MechanikZudem lassen sich die Bewegungsprofile genau auf die individu-
ellen Anforderungen des jeweiligen Produkts beziehungsweise
des Füllprozesses anpassen. Insbesondere bei gefüllten Produkten
ist das von Vorteil, da die Verteilung der Schokoladenmasse in der
Form unterstützt wird, die Prozesssicherheit steigt. Zudem haben
wir mehr Freiheiten bei der Gestaltung des Herstellungsprozesses.
„Mit Pneumatik ist das nicht zu machen“, betont der Technikspe-
zialist des Schokoladen-Produzenten. Die Möglichkeit zur indivi-
duellen Anpassung der Verfahrprofile lässt sich darüber hinaus
nutzen, um die Belastung für Produkt und Mechanik während des
Produktionsprozesses minimal zu halten. Auch der Wechsel zwi-
schen verschiedenen Profilen ist seit der Verwendung des Direkt-
antriebs nun auf Knopfdruck machbar. Entsprechend schneller ist
die Anlage nach einem Produktwechsel wieder in Betrieb.
Die Konstrukteure der Gießmaschine haben sich für den Ein-
satz eines tubularen Linearmotors aus der Serie P10-70 mit einem
Hub von 90 mm entschieden, konkret: einen Stator mit Encoder
PS10-70x160U-BL-QJ und dem Läufer PL10-28x390/340 sowie
passendem Montageflansch, der zugleich als Kühlkörper dient.
Da der Motor außerhalb des Hygienebereichs montiert ist, muss
er keine erhöhte Schutzklasse aufweisen. Bei Bedarf stehen aber
auch Varianten in Inox- und Atex-Ausführung zur Verfügung.
Die Baureihe umfasst mit ihrer Drehstrom-Wicklung die leis-
tungsstärksten Motoren mit bis zu 2.500 N. Aufgrund ihrer modu-
laren Bauweise lassen sich Hübe zwischen 10 mm und 1.770 mm
realisieren. Geschwindigkeiten von mehr als 5 m/s und Beschleu-
nigungen von über 100 g ermöglichen kurze Positionierzeiten bezie-
hungsweise hohe Taktzahlen. Durch den Wegfall von spielbehaf-
teten mechanischen Komponenten (Getriebe oder Zahnstange)
lassen sich die Linearmotoren bei entsprechender Auflösung des
Messsystems nicht nur genau positionieren, sie benötigen auch
wesentlich weniger Wartung als Pneumatik-Zylinder oder bürsten-
behaftete Motoren. Anders als bei der Pneumatiklösung lässt die
Kraft des Linearmotors auch nicht mit der Zeit nach, sodass die
Wartungsintervalle nur noch in größeren Abständen nötig sind.
Sanfte und schnelle Bewegungsabläufe sind ProgrammDie Ansteuerung des Linearmotors übernimmt ein Servoregler
E1400 mit direkter Netzeinspeisung (400 V AC). Obwohl die
Motoren auch in Kombination mit verschiedenen Antriebssteu-
erungen anderer Hersteller funktionieren, hat der Maschinen-
bauer dem Linmot-Verstärker den Vorzug gegeben und über
dessen Sercos-III-Schnittstelle an einen Motion Controller von
Bosch Rexroth (IndraControl L65) angebunden. Bei dieser Kon-
stellation berechnet die Bewegungssteuerung die auf den aktu-
ellen Gießprozess zugeschnittenen Verfahrprofile und sorgt für
eine schonende Handhabung der Produkte. Der Linmot-Regler
bietet dabei dem Maschinenbauer große Freiheit bei der Wahl
des Steuerungsherstellers, da Varianten für Ethercat, Powerlink,
Profinet, Profibus und Ethernet/IP zur Verfügung stehen.
Beeindruckt von den Möglichkeiten der Direktantriebstechnik
sieht Leuenberger eine positive Zukunft für die Linearmotoren
von Linmot in seinem Betrieb: „Es gibt noch einige Anwendun-
gen, zum Beispiel im Abfüllbereich für fertig verpackte Produk-
te, bei denen es Sinn macht, die bisher üblichen Pneumatik-
Zylinder durch Linearmotoren zu ersetzen.“ (sk)
AutorFranz Joachim Roßmann ist Technikjournalist aus Gauting bei München.
Um unerwünschte Spritzer und Lufteinschlüsse zu vermeiden, werden die Gießformen in Richtung der feststehenden Gießdüsen angehoben – indivi-duell nach Produkt-spezifischen Parametern.
(Bild
: Roß
man
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Manfred Leuenberger, Technischer Leiter im Bereich Confiserie der Chocolat Frey AG: „Es gibt noch einige Bereiche, wo ein Wechsel von pneu-matischen auf elektrische Achsen Vorteile verspricht.“
(Bild
: Roß
man
n)
Ein tubularer Linearmotor sorgt für ein dynamisches und gleichzeitigsanftes Anheben der Gießformen. Außerhalb des Hygiene-Bereichs untergebracht, ist kein spezielles Design notwendig.
(Bild
: Roß
man
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IEE Industrie Engineering Effizienz 04 / 2017 77www.all-electronics.de
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National Instruments : Als bisher leistungsstärktes Modell der Virtual-Bench-Familie vereint VB-8054 fünf der am häufigsten verwendeten Messgeräte. Dazu gehören ein Mixed-Signal- Oszilloskop mit vier Kanälen, 500 MHz Bandbreite, 2 GS/s Abtastrate und Logikanalysator sowie ein Funktionsgenerator mit 34 Digital kanälen. Der Funktionsgenerator erzeugt Sinus signale bis max. 40 MHz,
Rechtecksignale bis 5 MHz, Rampen- und Dreiecksignale sowie DC- und arbiträre Signal-verläufe. Zu den weiteren Funktionen zählt ein Digitalmultimeter mit 5 ½ Stellen, 300 V Eingangsbereich, bis 3 A einstellbarem Netz-gerät mit drei Kanälen sowie acht universellen Digital-I/O-Kanälen. Die fünf Mess geräte sind in einer einheitlichen Software ansicht dargestellt. Die Verbindung mit Windows-PCs erfolgt über USB, Ethernet und WLAN und mit iPads über WLAN. Dazu kommt eine Programmier-schnittstelle zum Automatisieren von Messungen in Labview oder C. Die Anwendung erfordert keinerlei Installation. Insgesamt sind drei Ausführungen erhältlich, die sich durch die analoge Oszilloskopbandbreite von 100, 350 und 500 MHz unterscheiden.
infoDIREKT 502iee0417
Bild: National Instruments
Multifunktionsmessgerät
Oszilloskop, Logik-Analysator, Funktionsgenerator, ...
PSE : Das Oszilloskop Picoscope 4444 verfügt über vier echte differenzielle Eingangskanäle. Zudem es gibt Zubehörartikeln für Messungen von Millivolt- bis zu 1 000-V-CAT-III-Anwendun-gen. Damit kann das Gerät differenzielle Spannungsmessungen bei Gleichtaktsignalen durchführen. Anwender können zwischen einer 1:1-Niederspannungs- und einer 25:1-1 000-V-CAT-III-Sonde wählen. Das Mess gerät hat eine Auflösung von 14 Bit, einen 256-MS-Puffer-speicher und arbeitet mit einer Abtastrate von bis zu 400 MS/s. Damit eignet es sich für den Einsatz in der Analyse komplexer Wellenformen von biomedizinischen Sensoren bis hin zu Stromsonden und 1 000-V-CAT-III-Energieversorgungs stromkreisen. Außerdem besitzt das Oszilloskop eine intelligente Sondenschnittstelle, die zusätzlich zur Aufnah-me des zu messenden Differenzial signals auch
die Spannungs versorgung für aktive Sonden wie AC/DC-Halleffektsonden bereitstellen kann. Das Gerät erkennt eine angeschlossene Sonde und stellt die entsprechenden Einheiten und vertikalen Einstellungen in der Picoscope6 -Software selbstständig ein. Aktuell gibt es sechs kompatible Sonden. Sonden, Adapter und Strom zangen sind auch einzeln lieferbar.
infoDIREKT 505iee0417
Bild: PSE
Messtechnik
Oszilloskop mit vier Kanälen
Modulare Steckverbinder
PE-Übertragung über Andockrahmen
ODU : Zwei Andockrahmen erweitern die modulare Steckverbinder-Baureihe MAC Silver-Line. Aus dem bereits bekannten M- wird der M+-Rahmen und aus dem P- der P+-Rahmen. Das + steht für die Möglichkeit der PE-Über-tragung über den Rahmen. Für den Erdungs-
anschluss gibt es ein separates Erdungskit. Der Toleranzausgleich von bis zu ±2,5 mm bleibt erhalten. Der Übergangs widerstand liegt bei normgerechten < 0,1 Ohm. Maximal 4 mm² An-schluss querschnitt bietet das M+-Erdungskit, beim P+-Kit sind es 10 mm². Die Steckverbinder für automatisches Andocken erlauben weit mehr als 100 000 Steckzyklen. Es handelt sich somit um eine robuste und vibrations be-ständige Hybrid schnittstelle, hauptsächlich für den industriellen Einsatz; sie bieteet Über-tragungs möglichkeiten für Signal, Power, Hoch-strom, Hochspannung, Koax, Medien wie Luft oder Fluide, Datenraten oder Lichtwellen.
infoDIREKT 652iee0417Bild:
ODU
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78 IEE Industrie Engineering Effizienz 04 / 2017 www.all-electronics.de
TECHNIK + KNOW-HOW Sicherheitstechnik
Bei dem gemeinsam entwickelten
Prototyp eines Längstakt-Automa-
ten für ein mehrstufiges Dosen-
Handling kommen klassische Getriebe-
und Kurvenscheibentechnik, ein Mover-
basiertes Lineartransfersystem, pneuma-
tische und elektrische Antriebs-, Greif-,
Pressen-, Fördertechnik sowie Kamera-,
Profisafe im Tornister Safety over IO-Link erstmals in Aktion bei einer Montageanlage.
Mit einer exemplarischen Montage- und Prüfanlage demonstrieren der Maschinenbauer SIM und Balluff die Vorteile einer intelligenten Verknüpfung von Standardkomponenten, klassischer wie moderner Transfer- und Handling-Systeme mit leistungsfähiger Kommuni-kations- und Sicherheitstechnik: Mit Safety over IO-Link kommt die weltweit erste IO-Link-Sicherheitslösung zum Einsatz.
Das Wesentliche in 20 Sec.• Technologie-Träger nutzt
IO-Link• Firmen-spezifische Safety-
Lösung setzt auf Profisafe für Sicherheits-gerichtete Kommunikation
• Back-Channel-Prinzip erlaubt Nutzung der bestehenden IO-Link-Infrastruktur
Auf die Schnelle
später lesen/weiter empfehlen
Halle 9, Stand F53
Vereinzelungs- und Sortiersysteme zum
Einsatz. Der Technologie-Träger soll die
Stärken der jeweiligen Technik aufzeigen.
Zentrales Transportmedium ist ein
Mover-basiertes Linear-Transfersystem.
Eingangs hebt ein Stufenförderer Dosen
auf ein Zuführband. Ein kamerabasiertes
Objekterkennungssystem prüft die jewei-
Montageanlage mit linearem Transfersystem und integrierten Prüfstatio-nen auf Basis von IO-Link und Safety over IO-Link. Grundlage bildet die Implementierung des ProfiSafe-Protokolls in das sichere E/A-Modul durch die Firma Balluff.
lige Lage der Behälter: Zeigt der Deckel
nach unten, tritt ein pneumatischer Grei-
fer in Aktion, der die Dose dreht. An der
ersten Station des Transfersystems fahren
derweil vier Werkstückträger in Position;
ein motorgetriebener Taster kontrolliert,
ob diese leer sind. Ein per Kurvenscheibe
gesteuertes Handlingsystem nimmt die
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Dosen mithilfe eines Sauggreifers auf und
setzt diese in die bereitstehenden Werk-
stückträger. An der nachfolgenden Station
drückt eine Servo-elektrische Presse den
Deckel auf, bevor sie eine Handhabungs-
einheit für die Bedruckung umsetzt. Ein
weiteres kurvengesteuertes System treibt
die Bedruckungsstation an, deren Ausfüh-
rung ein zweites Kamerasystem kontrol-
liert. Am Ende des Transfersystems reihen
sich die Werkstückträger wieder in einer
Vierer-Formation auf, damit Servo-elek-
trische Parallelgreifer die Dosen aufneh-
men und in einen Bunker ablegen können.
Kehraus im Maschinenbett: IO-Link eliminiert KabelsalatTrotz der vielen Automatisierungskompo-
nenten bleibt die Maschine übersichtlich
und aufgeräumt – in der Anlage wie auch
Erster seiner Art
Schon lange spezifiziert und entwickelt das IO-Link-Konsortium an einer gemeinsamen, standardisierten Safety-Spezifikation. Unab-hängig davon hat Balluff mit dem Profisafe IO Hub eine Safety-Lösung für IO-Link entwickeltMit Safety over IO-Link will Balluff Anlagenherstellern eine einfach zu integrierende, kostensparende Safety-Lösung zur Verfügung stellen. Grundlage bildet die Kommunikationstechnik von IO-Link, die klassische dreiadrige Leitung, auf der das IO-Link-Protokoll aufmoduliert wird – jetzt auch ein Safety-Protokoll. Dabei greift der Hersteller auf ein etab-liertes Protokoll zurück, das der Modul-Name bereits verrät: Profisafe.Safety over IO-Link ist zur Sensorebene hin offen. Daher lassen sich an den Safety-Hub sowohl Balluff-Sicherheitskomponenten als auch Geräte anderer Hersteller per M12-Standard-Steckverbinder anschließen. Zur Verfügung stehen 12 sichere Eingänge und 2 sichere Ausgänge. Insge-
samt kann das Modul Verbraucher bis zu einem Summenstrom von 8 A versorgen. Als maximale Reaktionszeit gibt der Hersteller 20 ms an.Auch Standardkomponenten wie einfache binäre Sensoren können über das sichere E/A-Modul angeschlossen werden. Dazu stehen weitere E/As zur Verfügung. Im Einzelfall kann dadurch ein weiterer IO-Link-Hub ent-fallen. Das Safety-Modul ist an einen IO-Link-Master angeschlossen, der via Profisafe/Profinet die sicherheitsgerichtete Kommunikation abwi-ckelt. Sicherheitsrelevante Daten werden dabei über ein so genanntes Tunneling-Verfahren über den IO-Link-Master direkt zur Safety-SPS übermittelt. Damit sind Sicherheitsanforderungen bis PLe / SIL3 realisier-bar. Die Parametrierung erfolgt über die Programmieroberfläche der Steu-erung. Der transparente Systemaufbau spart Zeit und Geld bei der Verkabe-lung (nur eine dreiadrige Leitung zum IO-Link-Master), reduziert den Platz-bedarf im Schaltschrank und ermöglicht schlankere Anlagenkonzepte. (sk)
im Schaltschrank. Verantwortlich dafür
ist die IO-Link-basierte Anschlusstechnik,
bei der die angeschlossenen Aktoren und
Sensoren über ein einheitliches M12-Stan-
dardkabel angebunden sind – auch die
Sicherheits-gerichteten.
Die Einbindung der Sicherheitstechnik
ermöglicht Balluff mit der Implementie-
rung von Safety over IO-Link auf Basis
von Profisafe. An das sichere E/A-Modul
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TECHNIK + KNOW-HOW Sicherheitstechnik
infoDIREKT 777iee0417
IO-Link-Master, Sensor-Hubs und sichere E/A-Module (gelb) sorgen für einen übersichtlichen Aufbau der Steuerungstechnik – und für Sicherheit.
Ein kamerabasiertes Objekterkennungssystem prüft die jeweilige Lage der Behälter.
Bildq
uelle
: alle
Bilde
r Ball
uff
lassen sich nicht nur die Sicherheits-
gerichteten Automatisierungskomponen-
ten des Anbieters anschließen, die Safety-
Devices anderer Hersteller funktionieren
ebenfalls an dem Safety-I/O-Modul.
In der Demonstrationsanlage überneh-
men verschiedene Not-Halt-Taster, mag-
netische Türzuhaltungen sowie Safety-
Lichtgitter mit Eingriffsschutz den Perso-
nenschutz. Die beiden Safety-Hubs sind
an den ebenfalls im Kopfbereich der Anla-
ge installierten IO-Link-Master von Bal-
luff angeschlossen.
Profisafe huckepackFür sicherheitsgerichtete Kommunikati-
on nutzt Safety over IO-Link Elemente
von Profisafe und die bestehende IO-
Link-Architektur: Jeder klassische, das
heißt nicht sicherheitsgerichtete IO-Link-
Master kann weiterhin genutzt werden,
da der Master bei der Sicherheitsbetrach-
tung dem ‚Black Channel‘ zugeordnet
ist. Die sicherheitsgerichteten Daten wer-
den daher unangetastet durch den Mas-
ter hindurch zur Steuerungsebene getun-
nelt und erst dort entpackt. Die finale
Programmierung der Sicherheits-Funk-
tionen erfolgt per Drag-and-drop zentral
über die Programmieroberf läche der
Steuerung. Mit Safety over IO-Link von
Balluff lassen sich Sicherheitsanforde-
rungen bis PLe / SIL3 realisieren. Der
hohe Grad an Standardisierung führt zu
Einsparungen über den gesamten
Lebenszyklus der Maschine hinweg. (sk)
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Antriebstechnik
Achssystem mit frei wählbarem Hub
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PAC mit Touchscreen und drei I/O-Slots
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Bild:
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Hiwin : Auf der neuen Generation von Zahnriemenachsen basiert das kraftvolle, belastbare und flexible Achssystem HS2. Es besteht aus einer Doppelachse HD in X-Richtung sowie einer Riemenachse HM-B in Y-Richtung. Das System bewältigt komplexe Verfahrwege in zwei Dimensionen ebenso schnell wie positionsgenau, denn der Hub ist in beide Achsrichtungen millimetergenau frei wählbar. Großzügig ausgelegte Energieketten sind platzsparend in das Komplettsystem integriert, so bleibt viel Raum für die Versorgungsleitungen. Alle Komponenten kommen aus einer Hand.
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Sigmatek : Das mobile Bedienpanel HGT 1051 ist mit einem 10,1“-Multitouchscreen im Hochkant-format (800 x 1 280 Pixel) ausgestattet. Mit dem durchgängigen Glastouch lassen sich beispielsweise Roboterapplikationen intuitiv und übersichtlich bedienen und beobachten. Der Edge2-Technology-Prozessor ermöglicht eine hohe Leistungsfähigkeit und die integrierten Safety-Funktionen Not-Halt, Zustimmtaster und Schlüsselschalter dienen der
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Human Machine Interface
Touchcomputer für Automation und Digital Signage
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GBM : Der Touchpanel-PC UTC-320E ist mit einem völlig planen 21,5“-Wide-screen-Display ausgestattet und lässt sich über einen projiziert-kapazitiven oder einen resistiven Touchscreen bedienen. Ein Prozessor Haswell i5-4300U
und bis zu 8 GB Arbeitsspeicher bieten genügend Ressourcen für rechen-intensive Anwendungen. Der All-in-One-Computer verfügt über sechs USB- und zwei serielle Ports. Zum Einbinden in bestehende Netzwerkstrukturen stehen zwei Gigabit-Ethernet-Ports, für die drahtlose Einbindung ein WLAN-Modul bereit. Über Ausbrüche ist der Panel-PC mit Peripheriemodulen erweiterbar. So lassen sich Barcode-, RFID- oder Magnetkarten-Reader sowie eine 5M-Kamera anbauen. Damit ergeben sich vielfältige Einsatz-möglichkeiten, die von der klassischen Verwendung als HMI-Gerät in der Produktion bis zum Einsatz in der Gebäude automatisierung oder als Informationsterminal reichen. Dabei ermöglichen standardmäßige Vesa-Bohrungen den Anbau an Wände oder Tragarm systeme. Ebenfalls verfügbar sind ein passendes Bediengehäuse sowie Tragarm- und Liftsystem. Durch den abnehmbaren Rahmen und einer Einbautiefe von 43,5 mm lässt sich der PC auch in einen Schaltschrank einbauen.
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Stromversorgung
Vakuumvergossene DC/DC-Wandler mit 400 W
MTM Power : Primärgetaktete DC/DC-Wandler der Serie PCMD400W leisten 400 W und sind speziell für den Einsatz in der Fahrzeugtechnik entwickelt. Die wartungsfreien Wandler sind vakuumvergossen, für den Ein-satz in Geräten der Schutz-klasse II vorbereitet und erfüllen die Niederspannungsrichtlinie. Die Stromversorgungen arbeiten
nach dem Gegentaktprinzip. Dabei zerhacken zwei im Gegentakt arbeitende Transistoren mit einer Frequenz von ca. 60 kHz die Eingangsgleich-spannung. Daraus erzeugen ein Transformator und eine sekundär seitige Längsdrossel eine galvanisch getrennte Ausgangsspannung von 12 oder 24 V, geregelt durch eine Pulsweitenmodulation nach dem Current-Mode-Prinzip. Die Serie ist mit den Eingangsspannungen 36, 72, 80 und 110 V DC erhältlich und der Anschluss erfolgt über Schraubklemmen. Das Aluminium-gehäuse misst 150 x 86 x 55 mm. Die Geräte sind leerlauffest, durch primär- und sekundärseitige Leistungsbegrenzung kurzschlusssicher und optional für den Einsatz in der Bahntechnik gefertigt. Für einen ungestörten Betrieb ist die Montage auf einer wärmeableitenden Fläche erforderlich.
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Bild:
MTM
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Verbindungstechnik
Rundsteckverbinder kompatibel mit AISG 1.1
Lumberg : Die Steckverbinder der Serie 03 entsprechen der seit Juni 2016 in Version 1.1 definierten Anforderung an mehrpolige Steckverbinder nach AISG C485. Alle sind in Schutzart IP68 und nach IEC 61076-2-106 ausgeführt. Der Norm entsprechend ist lediglich ein zusätzliches Polbild 05-3 hinzugekommen, praktisch ein teilbestückter 08-1. Aus Gründen der Abwärtskompatibilität weist die Kupplung des 05-3 drei unbestückte Bohrungen auf, damit sich Stecker mit dem Polbild 08-1 trotzdem stecken lassen. Die Rundsteckverbinder nehmen Kabel bis zu 10 mm auf und sind für Signal- und Lastströme bis 5 A sowie 100 V AC Bemessungsspannung bei VG 1 ausgelegt. Damit bietet sich der Einsatz für die 4G/5G-Antennensteuerung an, um die elektrische Verbindung zwischen der Basisstation und den Fernsteuerelementen der Antennen zu ermöglichen. Aber auch Fernspeiseweichen, mastmontierte Verstärker oder Überspannungsableiter sind typische Anwendungen. Die Montage der 360°-geschirmten Rundsteckverbinder erfolgt per Schraubverschluss. Neben der Beständigkeit gegen Salz, Staub und UV-Strahlung ist zusätzlich ein Vibrationsschutz gegen das Lösen der Schraubverbindung in das Metallgehäuse eingearbeitet.
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Bild:
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24. – 28. April 2017
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Motoren mit Wasserkühlung
Coole Motoren bis 700 kW
Halle 17, Stand B26
Übertrifft Effizienzanforderungen IE4
Energiesparendes Antriebspaket
EtherCAT-Verkabelung
Von der Reihe zum Stern
Energiesparendes Antriebspak
Bild:
Vipa
WEG / Antriebstechnik Katt Hessen : Die wasser-gekühlten K1W-Motoren leisten bis zu 700 kW und sind bis Energieeffizienzklasse IE3 verfüg-bar. Je nach Variante eignen sie sich bsp. für Mischer, Druck-, Papier- und Drahtziehmaschi-nen. Ausgeführt in Schwinggrößenstufe A, Schutzart IP55 und Isolationsklasse F (bis 155 °C)
Bild: WEG
liegt die Achshöhe der Motoren zwischen 200 bis 355 mm. In der Standardausführung haben die Motoren Gehäuse und Lagerschilde aus Stahl. Für die elektrische Ausführung stehen unter anderem Anpassungen für den Frequenz-umrichter-Betrieb sowie Sonderspannungen und -frequenzen zur Verfügung. Zu den mechanischen Varianten der Motoren gehören wassergekühlte Wellen, elektrisch isolierte Lager, vollautomatische Nachschmiereinrich-tung, sowie Fuß- oder Flanschausführung. Zudem sind Sonderlagerungen für hohe Axial- und Radialkräfte, Sonderwellenmaterialien sowie Oberflächenbehandlungen und Lack-qualitäten möglich. Als Anbaukomponenten können beispielsweise Haltebremsen, Rücklauf-sperren, Schwingungsaufnehmer und verschiedene Geber zum Einsatz kommen.
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ICPDAS : Mit dem ECAT-2512 Junction Slave Modul lassen sich EtherCAT Installationen von Reihen- auf eine Sternverkabelung umrüsten. Ausgestattet mit drei Ethernet-Ports, einem Port für den Anschluss des Master Controllers sowie zwei Ports für Slave-Geräte eignet sich das Modul für den Temperaturbereich von -25 bis 75 °C. Es wird auf einer DIN-Schiene montiert und über einen redundant vorhandenen Spannungseingang mit 12 bis 48 V DC versorgt. Die Sterntopologie ermöglicht – verglichen mit der Reihenvariante – eine flexiblere Verkabelung, reduziert die Montagekosten und erhöht die Sicherheit im Netzwerk.
infoDIREKT 601iee0417 Bild: ICPDAS
Vipa : SPRiPM kombiniert einen Frequen-zumrichter und einen Permanentmagnet-Synchronmotor, der die Effizienzanforderungen IE4 gemäß IEC/TS 60034-31 (Super Premium Efficiency) auch unter Teilbelastung übertrifft. Im Detail setzt sich das Paket zusammen aus einem EMC Filter, einem A1000 oder V1000 Frequenzumrichter sowie einem IE4+ Motor von Yaskawa . Dieser Motor ist – laut Hersteller –
bis zu 40 % kleiner und 50 % leichter als die meisten Standardmotoren. Durch den effizienten Motor sparen Anwender Energie bei Pumpen, Lüftern und weiteren Drehmoment-Applikationen, bei denen die üblichen IE1 und IE2 Motoren zum Einsatz kommen. Um das Paket zu ergänzen, bietet das Unternehmen Touch Panels und Steuerungen für Komplett-lösungen an, wobei Kombinationen mit den Steuerungen Slio CPUs oder 300S+ möglich sind. Zudem unterstützt der Anbieter Kunden bei der Inbetriebnahme und stellt Beispiel-programme für Modbus RTU, Profinet sowie Profibus zum Koppeln des Antriebsystems mit den Steuerungen zur Verfügung.
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84 IEE Industrie Engineering Effizienz 04 / 2017 www.all-electronics.de
TECHNIK + KNOW-HOW Fernwartung
Fernwartung auf dem BauernhofMaschinenbauer integriert Fernwartung in Agrartechnik-Anlagen.
Bauernhöfe sind bekanntlich keine High-Tech-Fabriken, aber auch nicht so rückständig, wie manche glauben. Auch dort zieht die Fernwartungstechnik in die technischen Gerätschaf-ten ein, allerdings meist so, dass der Maschinenhersteller die neuen Maschinen mit kundenspezifisch angepassten Industrie-Routern ausliefert. Autor: Helmut Halmburger
Das Wesentliche in 20 Sec.• Der Maschinenbauer Börger
bietet für seine Maschinen kundenspezifisch passende Fernwartungslösungen (In-dustrie-Router) an, die in die Maschine integriert werden können.
• Die Router bezieht der Maschinenbauer bei einem Lieferanten, der über ein in der Leistung abgestuftes, variantenreiches Geräte-programm verfügt.
• Die Lösung beinhaltet ein Fernwartungsportal, das ne-ben dem Zugriff auf die Steu-erung weitere Services wieAlarmbenachrichtigung, Visu-alisierungs- und Datendienste ermöglicht.
Auf die Schnelle
später lesen/weiter empfehlen
Während bei großen Industrieun-
ternehmen Fernwartungslö-
sungen ganz unterschiedlicher
Art bereits etabliert sind, gibt es bei den
Landwirten noch große Potenziale für die
Fernwartung. „In den Ställen hält immer
mehr Technik Einzug“, sagt Mike Eiting ,
der bei dem mittelständischen Maschinen-
und Anlagenbauer Börger aus dem Müns-
terland für die Geschäftsentwicklung
zuständig ist. „Von der Melkmaschine bis
zur Lüftung oder der Photovoltaik-Anlage
auf dem Dach fallen heute viele Daten oder
auch Störmeldungen an. Diese visualisieren
die Landwirte heute gerne über ihr Tablet
und haben so rund um die Uhr immer alles
im Blick.“ Der Maschinenhersteller rennt
hier also offene Türen ein: „Inzwischen
wird der Fernzugriff vor allem von Land-
wirten gezielt nachgefragt“, erklärt Eiting.
Und diese Kundengruppe ist für Börger
eine wichtige Säule des Geschäfts.
Auch auf dem Bauernhof sind Maschinenstillstände unerwünscht. Deshalb wird der Fernzugriff auf Maschinen von Landwirten gezielt nachgefragt.
Bild/
Colla
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erlag
Fernwartung – wofür?Bei den Ausrüstungen, die Börger an land-
wirtschaftliche Betriebe liefert, handelt es
sich meist um Pumpenaggregate oder klei-
ne Separationsanlagen aus Trennapparat
und Pumpe, beispielsweise ‚Bioselect‘. Er
trennt fest-flüssig-Gemische wie Gülle.
Der Feststoff-Anteil kann beispielsweise
Biogasanlagen als Rohstoff beigegeben
werden. Die Technik dazu: Eine Pumpe
mit Druckregelung führt das Gemisch in
den Trennapparat hinein; die Förderschne-
cke bewegt es weiter zum Austrag; dabei
ist der Rohrtrog als Spaltsieb ausgeführt:
Dadurch kann die Flüssigkeit das Sieb pas-
sieren und ablaufen. Die Förderschnecke
transportiert den Feststoffanteil weiter,
komprimiert ihn allmählich und presst
ihn am Ende des Apparats gegen eine fle-
xibel gelagerte Scheibe. Dort wird der Fest-
stoff über eine Abschabekante ausgetra-
gen. Über den Anpressdruck lässt sich der
gewünschte Trocknungsgrad variieren.
Die Regelung von Drehzahl und Druck
in der Trennanlage übernimmt eine SPS.
„Den Bau des Steuerschranks und die Pro-
grammierung der Steuerung machen wir
seit einigen Jahren selbst“, berichtet André
Remmelt , ein Techniker aus der Elektro-
Bild:
Börg
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Separationsanlage 'Bioselect'
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Abteilung bei Börger. Die Fernwartung der
Anlagen und Aggregate ist hier seit dem
Aufkommen dieser Technik ein Thema. Der
Grund: „Die Anwendungen vor Ort bleiben
nicht immer gleich. Unsere Kunden wollen,
dass wir schnell reagieren und die Probleme
lösen – ohne lange Fahrzeiten“, erzählt sein
Kollege Dominik Finke . Beispielsweise
hängt die Zusammensetzung von Gülle
stark vom Tierfutter ab. Ändert sich das Fut-
ter, dann müssen Drucke und Drehzahlen
der Trennanlage entsprechend angepasst
werden. „Das können wir per Fernwartung
schnell und einfach ändern“, sagt Finke.
Router für alle AnendungsfälleDie Fernwartung der von Börger gebauten
Maschinen und Anlagen läuft über indust-
rielle Fernwartungsrouter von eWON, die
von Wachendorff Prozesstechnik vertrieben
werden. Der Router-Hersteller offeriert zwei
Baureihen in speziellen Varianten. So kann
Börger seinen Kunden jeweils den passen-
den Router zum gewünschten Leistungs-
umfang anbieten. Oft reicht das einfachste
Modell Cosy 141 aus; es bringt mit einem
Vierfach-Switch und MPI-/Profibus-
Schnittstelle alles Wichtige mit, um sowohl
die älteren Siemens-Steuerungen (S7-300)
als auch die neueren (S7-1200) anzubinden.
Wenn vor Ort keine leitungsgebundene
Internetverbindung zur Verfügung steht, ist
der Router Cosy 131 die richtige Wahl; er
ermöglicht eine Anbindung via Mobilfunk.
Für komplexere Anwendungen, bei denen
ein einfacher Fernzugriff nicht ausreicht,
stehen Router der Flexy-Familie zur Verfü-
gung. Sie erlauben eine Aufzeichnung von
Daten und eine Alarm-Benachrichtigung
des Betreibers. „Wir verwenden die Flexy-
Router zum Beispiel, wenn Kunden den
SMS-Versand von Status-Meldungen wün-
schen“, erklärt Finke. Mobilfunk wird bei
vielen Aggregaten und Anlagen in der Land-
wirtschaft zur Datenübertragung eingesetzt,
weil sie oft auf Anhängern montiert sind.
Alle eWON-Router nutzen das gleiche
Software-Toolkit zur Konfiguration und
für den Verbindungsaufbau zu dem Fern-
wartungsportal Talk2M. Dieses Portal von
eWON ist die Vermittlungsstelle zwischen
dem Service-Techniker von Börger und der
Anlage. Mit Hilfe der Software eCatcher
kann sich der Servicetechniker über dieses
Portal direkt mit der Steuerung verbinden,
diese diagnostizieren und das Programm
– wenn nötig – anpassen. Die vielfältigen
technischen Möglichkeiten sind bei einer
Biogasanlage auf der grünen Wiese nicht
unbedingt entscheidend, aber die Indus-
trieanwender schätzen diese Anwen-
dungsmöglichkeiten sehr.
Sicherheit bei DatenverbindungenDamit die Integration in die bestehende IT-
Infrastruktur schnell und einfach gelingt,
öffnen sowohl die eWON-Router als auch
die Verbindungs-Software eCatcher ledig-
lich ausgehende Verbindungen. So lassen
sich sowohl Firewall als auch Proxy-Server
problemlos passieren. Nur die in den meis-
ten Fällen freigegebenen Standardports
kommen zum Einsatz. Der eWON-Router
und der Service-Techniker mit der Verbin-
dungs-Software treffen sich sozusagen im
Talk2M-Serviceportal – dort wird auf
Anforderung ein verschlüsselter VPN-Tun-
nel vom PC des Servicetechnikers bis zum
Router aufgebaut. Dabei greift die Verbin-
dung auf bewährte und sichere Technik wie
Schaltschrank der Bioselect-Anlage: Der Fernzugriff via Router eWON Cosy 131 erfolgt nicht direkt, sondern über einen VPN-Tunnel, der durch das Serviceportal Talk2M sicher-gestellt wird.Bil
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OpenVPN, SSL/TLS zurück. Auch im
Schaltschrank der Bioselect-Anlage ist ein
Cosy-Router installiert. Dabei sind die Bör-
ger-Techniker nicht nur von der Sicherheit
des Service-Portals überzeugt. Sie schätzen
auch die Möglichkeiten für die zentrale Ge-
räte- und Benutzerverwaltung; das verein-
facht das Management zahlreicher Anlagen
ohne laufende Kosten. "Für uns reicht mo-
mentan immer noch die kostenfreie Vari-
ante Talk2M Free“, erklärt Remmelt, „in-
zwischen haben wir aber über 100 Anlagen
in der Fernwartung, sodass wir allmählich
doch auf die Profiversion Talk2M Pro
umsteigen wollen." Die Profi-Version erwei-
tert den Funktionsumfang um mehrere
gleichzeitige Verbindungen, das komfor-
table Verwalten von eWON-Routern und
Benutzern in Gruppen, sowie um erweiter-
te Firewall- und Passwort-Regeln.
Fernwartung für SkeptikerMancher Landwirt will allerdings nicht
gleich in die Fernwartung investieren. Für
solche Fälle hat Börger Fernwartungsbo-
xen mit eWON-Routern gebaut. Falls zu
einem späteren Zeitpunkt Änderungen
erforderlich werden, dann kann Remmelt
die Box per Express zum Kunden schicken.
„Die Box ist so beschriftet und konfektio-
niert, dass man sie nur noch einstecken
muss und schon können wir die Anlagen-
daten sehen und schnelle Hilfestellung
leisten oder ein Update aufspielen“, erklärt
er. „Viele Kunden wollen die Box danach
behalten, um jederzeit wieder die Mög-
lichkeit der Fernwartung zu haben.“ (dw)
Autor Helmut Halmburger ist Produktmanager bei Wachendorff Prozess-technik in Geisenheim.
eWON-Router im Überblick
Der Industrie-Router eWON Cosy ist für Maschinenbauer, OEMs, und Sys-temintegratoren die einfachste Einstiegs-Lösung für die Fernwartung von Maschinen und Anlagen über das Internet. Über die kostenlose Ver-bindungs-Software eCatcher wird ein VPN-Tunnel zum Cosy Industrie-Router aufgebaut. Die Konfiguration erfolgt über den integrierten Web-server, die Software eBuddy oder per SD-Karte. Der Industrie-Router Co-sy 131, ausgestattet mit mehreren Ethernet-Schnittstellen und einer USB-Schnittstelle zur Anbindung von Feldgeräten, kann an das Internet über WAN, WLAN oder Mobilfunk angebunden werden. Die Ethernet-zu-seriell-Gateway-Funktion beim Cosy 141 bietet die Möglichkeit, auch ältere Geräte und SPSen mit RS232, RS422, RS485 oder MPI/Profibus-Schnittstelle über Ethernet anzubinden. Das dazugehörige Fernwar-tungsportal Talk2M stellt eine zentrale Benutzer- und Geräteverwaltung sowie weitere Sicherheits-Funktionen zur Verfügung.Die Router-Baureihe eWON-Flexy ist durch den Aufbau der Hardware und zahlreiche Gerätefunktionen sehr flexibel in der Anwendung. Der si-chere Fernzugriff über VPN und das Routing von WAN zu LAN sind dabei festgelegt. Der Fokus liegt auf den vielfältigen Datendiensten, um Daten angeschlossener Geräte bereitzustellen, zu visualisieren und zu alarmie-ren oder mittels eines eigenen Anwenderprogramms zu verarbeiten. Das Verbindungsportal Talk2M ergänzt weitere Webdienste (beispiels-weise Daten-Mailbox, Alarm-Relay-Funktion). Mit der Funktion M2Web gibt es die Möglichkeit direkt auf Web-Visualisierungen der angeschlos-senen Geräte, von beliebigen Endgeräten einfach über Web-Browser, zuzugreifen. Mit dem Software-Tool ViewOn lassen sich ohne Web-Ent-wickler-Kenntnisse grafische und animierte Visualisierungen erstellen. Mit Hilfe der Software eSync lassen sich die Daten auf dem Flexy-Router im Feld an einer zentralen Stelle in einer SQL-Datenbank sammeln, um damit zum Beispiel Anlagendaten zu vergleichen, zu optimieren oder vorausschauend Wartungsarbeiten planen zu können.
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Modularer Router eWON Flexy (rechts)Router eWON Cosy 131 (Mitte) im Schaltschrank. Die mobile Fernwartungsbox mit dem eWon-Router wird bei Bedarf zum Kunden geschickt.
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Als einer der kompetentesten Hersteller von serienmäßiger und kundenspezifischer Magnetik hat sich Hammond Power Solutions weltweit einen Namen gemacht.Mit Produktionseinrichtungen in Nordamerika, Europa und Indien bietet HPS ein umfassendes Sortiment an Magnetik-Produkten für anspruchsvollste Industrieanwendungen an.
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Net-Module : Das Unternehmen hat sein Portfolio um einen IoT-Router und einen Connectivity Manager ergänzt. Durch das IP40- oder IP65-Gehäuse eignet sich der NB800-Router für den stationären Einsatz In- oder Outdoor. Sein Stromverbrauch beträgt weniger als 5 W bei Volllast. Ein Mobilfunk/Ethernet-Gateway ermöglicht Internet-Anwendungen den Zugriff auf stationierte Endgeräte, die sich über die VPN-Protokollsuite anbinden lassen. Unterstützt wird der IoT-Router durch den Connectivity Manager zur sicheren M2M-Kommunikation zu Cloud-Lösungen.
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Industrielle Kommunikation
IO-Link-Lösungen für Profinet in IP67
Molex : Brad-HarshIO-Module basieren auf dem offenen Standard-protokoll IO Link für die industrielle Kommunikation, das einen feldbus- und herstellerunabhängigen Anschluss intelligenter Sensoren und Aktoren an ein Netzwerk ermöglicht. Die in erster Linie für Maschinenbauer im Bereich der industriellen Automatisierung konzipierten Module ermöglichen den Anschluss industrieller Steuerungen an I/O-Module in rauen Umgebungen. Mit einem IP67-Gehäuse zum Schutz vor Staub, Flüssigkeiten und Schwingungen ist das kompakte Ethernet-Modul direkt auf der Maschine montierbar. Das Verbindungssystem Ultra-Lock ermöglicht bedienerunabhängig den sicheren IP67-konformen Anschluss von Verbindungskabeln. Die Produktfamilie umfasst Master-Module sowie digitale Hubs. Die Profinet-Module haben acht M12-Ports, wobei jeder Port einen IO-Link-Masterkanal und einen konfigurierten digitalen I/O-Kanal umfasst. Dabei verfügen die digitalen Hubs über 16 Eingänge oder zwölf Eingänge und vier Ausgänge. Merkmale wie Kurzschlussschutz, Media Redundancy Protocol, Webserver und gut sichtbare Diagnose-LEDs erhöhen die Anwenderfreundlichkeit und erleichtern die Bedienung.
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Bild: Molex
Bild:
Net-M
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88 IEE Industrie Engineering Effizienz 04 / 2017
TECHNIK + KNOW-HOW Schaltschrankbau
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Schaltschränke bestehen sowohl im Steuerungs-
und Schaltanlagen- als auch im Maschinenbau
weitgehend aus Stahl – also einer Eisen-
Legierung mit einem Kohlenstoffanteil von unter 2 %.
Dabei hängen die Eigenschaften der etwa 2 500 heute
gebräuchlichen Stahlsorten stark von den weiteren
Legierungsmetallen ab: Molybdän, Chrom, Nickel,
Vanadium, Titan und Mangan verändern Eigen-
schaften wie Festigkeit, Zähigkeit, Verformbarkeit,
Schweißeignung und Rostbeständigkeit. Bei hoher
Korrosionsgefahr kommt häufig sogenannter Edel-
stahl zum Einsatz. Dieser korrosionsbeständige Stahl
– so die korrekte Bezeichnung – findet auch dann Ver-
wendung, wenn beispielsweise feuchte Umgebungs-
bedingungen oder ein hoher Salzgehalt herkömmliche
Stahlsorten zu stark angreifen würden. Die Krux an
der Sache: Je korrosionsbeständiger ein Stahl, desto
zäher ist er und umso schwieriger mit spanenden
Verfahren wie Bohren oder Fräsen zu bearbeiten.
BEARBEITUNG VON SCHALTSCHRÄNKEN
Fräsen oder Lasern? Die manuelle Bearbeitung von Flachteilen für Schaltschränke wie Türen oder Seitenwände kostet Zeit und Geld. Daher ist eine automatisierte Bearbeitung mit CNC-Bearbeitungszentren oftmals der Handarbeit vorzuziehen, wobei die Bearbeitung von Edelstahl-Teilen ein Problem darstellt. Als Alternative zu den spanenden Verfahren eignet sich hierfür das Laserschneiden. Autoren: Tim Kramer und Hans-Robert Koch
Das Wesentliche in 20 Sek.• Automatisches Bearbeiten
von Schaltschrankteilen spart Zeit und Geld.
• Fräsen bei Edelstahl nur bedingt möglich bzw. wirtschaftlich
• Lasern als Alternative – berührungs- und vibrations-los sowie ohne manuelles Nachbearbeiten
Auf die Schnelle
später lesen/weiter empfehlen
Edelstahl zwanzigmal schneller bearbeitenBei korrosionsbeständigen Stahlsorten stoßen
spanende Verfahren wie Fräsen und Bohren schnell
an ihre Grenzen, beispielsweise führt die Zähigkeit
des Stahls zu längeren Fertigungszeiten. Da die
Bearbeitungszentren ohne Eingriff eines Bedieners
vollautomatisch arbeiten, wäre dies noch zu verkraften.
Beim Verarbeiten von Edelstahl sinkt aber zusätzlich
die Standzeit der Werkzeuge, was zu Kosten führt.
Eine Alternative zur spanenden Bearbeitung ist das
Laserschneiden, bei dem ein Laserstrahl das Werkstück
durchtrennt. Je nach Werkstoff und Materialstärke
kommen dafür unterschiedliche Lasertypen zum
Einsatz: Das Perforex LC verfügt beispielsweise über
einen Laserkopf mit einem gepulsten Faserlaser;
entweder mit 1 500/150 W oder 3 000/300 W. In der
3 000-W-Variante mit 300 W Puls, erreicht der Laser
eine Schnittgeschwindigkeit bis 1 000 mm/min in einem
Edelstahlblech mit einer Materialstärke von 1,5 mm und
Gehäuse aus Edelstahl lassen sich nur schwer mit üblichen spanenden Methoden bearbeiten – Das Laserschneiden bietet eine Alternative.
Bild: Rittal
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IEE Industrie Engineering Effizienz 04 / 2017 89
TECHNIK + KNOW-HOW Schaltschrankbau
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infoDIREKT 781iee0417
schneidet somit zwanzigmal schneller als ein
Fräsprozess. Mit dem Laserkopf lässt sich eine maximale
Materialstärke von 6 mm bearbeiten. Entsprechend
niedrigere Schnittgeschwindigkeiten fährt die
1 500/150-W-Variante bei Materialstärken bis 3 mm.
Manuelle Nacharbeiten entfallenGegenüber den spanenden Verfahren besitzt das
Laserschneiden weitere Vorteile: etwa filigrane
Strukturen mit Schnittbreiten von 0,3 mm. Außerdem
verfärben sich die Schnittkanten beim Laserschneiden
nicht; weder bei Edelstahl noch bei lackierten
Blechteilen. Manuelle Nacharbeiten wie das Entgraten
der Schnittkanten entfallen. Da auch kein Kühl-
Schmiermittel verwendet wird, brauchen die Teile
nach der Bearbeitung keine intensive Reinigung. Im
Gehäuse zurückbleibender Stahlstaub lässt sich
zudem einfach aufsaugen. Auch für k leine
mittelständische Steuerungs- und Schaltanlagenbauer
lohnt sich die Invest it ion in automatisierte
Bearbeitungszentren, denn ab 300 Stahlblech- oder
150 Edelstahlgehäusen pro Jahr stellt sich die
Wirtschaftlichkeit schnell ein.
Die LC-Variante kann Gehäuse mit einer Größe
von 1 270 x 800 x 2 250 mm (B x H x T) aufnehmen,
wobei die Maschine beispielsweise Schaltschränke
oder Kompaktgehäuse von fünf Seiten in einem
Durchgang bearbeitet. Ein weiterer Aspekt der beim
Laserschneiden Zeit spart: Anwender müssen die
Werkstücke nicht aufspannen, da die Bearbeitung
berührungslos erfolgt. Komplette Schaltschränke
sowie Flachteile beispielsweise Schaltschranktüren,
Seitenwände oder Montageplatten werden lediglich
auf den Arbeitstisch aufgelegt. Beim Lasern treten
außerdem keine Vibrationen auf, sodass das
Bearbeitungszentrum leise arbeitet. Weil der Laser
selbst keine Gewinde schneiden kann, bietet das
Unternehmen eine Gewindeschneideinheit an.
CNC verspricht 85 Prozent ZeitersparnisIm Steuerungs- und Schaltanlagenbau setzen sich
automatisierte Verfahren immer mehr durch. Um die
Automatisierung entlang der Wertschöpfungskette
zu optimieren, sollten alle Prozesse auf eine
einheitliche Datenbasis zugreifen. Dies gilt von der
Elektro- und Aufbauplanung über mechanische
Bearbeitung der Schaltschränke sowie Bestückung
und Verdrahtung bis hin zu Qualitätskontrolle und
Versand. Grundlage für die Bearbeitung des
Schaltschranks ist die Aufbauplanung, in der zum
Beispiel die Software Pro Panel der Firma Eplan einen
virtuellen Prototyp erzeugt und somit Bohrungen,
Ausbrüche und Gewinde in der Montageplatte, den
Schaltschranktüren und den Seitenteilen festlegt.
Verwenden Anwender für diese Bearbeitungsschritte
ein CNC-Bearbeitungszentrum, lassen sich gegenüber
der manuellen Bearbeitung bis zu 85 % Zeit einsparen.
Die Daten zum Ansteuern des Bearbeitungszentrums
übernimmt die CNC-Steuerung im Sinne der
Industrie 4.0 über eine Schnittstelle direkt aus den
Planungs daten. So entfäl lt ein aufwendiges
Programmieren an der Bearbeitungsmaschine.
Rittal Automation Systems hat die Bearbeitungs-
zentren der Perforex-Serie eigens für die Aufgaben
im Steuerungs- und Schaltanlagenbau optimiert. In
der BC-Variante schneiden sie Gewinde, bohren und
fräsen. Sie eignet sich für die im Steuerungs- und
Schaltanlagenbau üblichen Materialien wie Stahl,
Aluminium, Kupfer und Kunststoff. Mit einem
automatischen Werkzeugwechsler und einem
Werkzeugmagazin mit bis zu 20 Werkzeugen, sind
alle Arbeiten in einem Durchgang möglich, ohne dass
ein Bediener in den Prozess eingreifen muss. Neben
Montageplatten lassen sich damit auch Türen und
komplette Gehäuse exakt gestalten. Je nach Typ
können Flachteile bis 3 400 x 2 300 mm und komplette
Gehäuse bis 2 800 x 2 300 x 2 300 mm aufgespannt und
bearbeitet werden. (ml)
Tim Kramer ist Abteilungsleiter Automation Systems bei Rittal. Hans-Robert Koch ist Leiter der Produktkommunikation bei Rittal.
Der Laserkopf kann auch filigrane Strukturen mit Schnittbreiten von 0,3 mm in Edelstahl schneiden.
Bild:
Rittal
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Impressum/Inserentenverzeichnis
INSERENTEN IN DIESER AUSGABE
ABB Automation Products 35Automation24 71B&R 37Baumer 61Beckhoff 9Comp-Mall 85Dina 80Distec 39Dold 81EGE 69E-T-A 27Euchner 79Fiessler 82GTI-control 16Hammond 87Harting 31Hilscher 7HMS 33
ICPDAS 54IFM 57Igus 75, 77Inducoder 59Industrie Informatik 15Keller 4.USKoco Motion 73Kübler 68Lapp 21Lenze 49Linmot BeilageMB connect line 45Mensch und Maschine 43Messe Düsseldorf 29Micro-Epsilon 3Mitsubishi 65National Instruments 13Pepperl+Fuchs Titelseite
Profibus BeilageReed 86Rittal 40, 41Rübsamen & Herr 17Schneider 87Schubert 25Schunk 2.USSiemens 19, 51Sigmatek 5Stäubli TEC-Systems Connectors 53T&G 46Turck 3.USTWK 69Universal Robots 55Videc 47VIPA 23Wieland 83WSCAD 11
Messtechnik
Durchflussmessung bei tiefen Temperaturen
Angeschlossen der Informationsgemeinschaft zur Feststellung der Verbreitung von Werbeträgern (IVW), (Printed in Germany)
Warenbezeichnungen und dgl. in dieser Zeitschrift berech-tigt auch ohne besondere Kennzeichnung nicht zu der Annahme, dass solche Namen im Sinne der Warenzeichen- und Markenschutz-Gesetzgebung als frei zu betrachten wären und daher von jedermann benutzt werden dürfen. Für unverlangt eingesandte Manuskripte wird keine Haftung übernommen. Mit Namen oder Zeichen des Verfassers gekennzeichnete Beiträge stellen nicht unbe-dingt die Meinung der Redaktion dar. Es gelten die Allgemeinen Geschäftsbedingungen für Autorenbeiträge.
AUSLANDSVERTETUNGENGroßbritannien, Irland, Kanada, USA:Marion Taylor-Hauser, Max-Böhm-Ring 3D-95488 EckersdorfTel.: +49/921/31663, Fax: +49/921/32875E-Mail: [email protected]
Schweiz, Liechtenstein:Katja Hammelbeck, Interpress, Bahnhofstraße 31,CH-8280 KreuzlingenTel.: +41 71 552 02 12, Fax: +41 71 552 02 10E-Mail: [email protected]
www.all-electronics.de62. Jahrgang ISSN 1434-2898
IHRE KONTAKTE: Abonnement- und Leserservice: Telefon: +49 (0) 8191/125-777, Fax: -799E-Mail: [email protected]: Telefon: 06221/489–308, Fax:–482 Anzeigen: Telefon: 06221/489–326, Fax:–482
REDAKTION Dipl.-Ing. (FH) Stefan Kuppinger (sk), Chefredakteur (v. i. S. d. P.),Tel. +49 (0) 6221489-308, Fax +49 (0) 6221489-490E-Mail: [email protected]
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Zurzeit gilt Anzeigenpreisliste Nr. 55 vom 01.10. 2016
VERTRIEBVertriebsleitung: Hermann Weixler
Abonnement: http://www.iee-online.de/abo/
Bezugspreis Jahresabonnement:Inland € 163,00 (zzgl. € 13,00 Versand & MwST. = € 188,32) Ausland € 163,00 (zzgl. € 26,00 Versand & Mwst. = € 202,23)Einzelverkaufspreis € 19,50 (inkl. MwST. & zzgl. Versand)
Der Studentenrabatt beträgt 35 %
Kündigungsfrist:Jederzeit mit einer Frist von 4 Wochen zum Monatsende.
Abonnement- und Leserservice:E-Mail: [email protected].: +49 (0) 8191/125-777, Fax: +49 (0) 8191/125-799
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Erscheinungsweise: 11 x jährlich
VERLAGHüthig GmbH, Im Weiher 10, 69121 Heidelberg, www.huethig.deHandelsregister-Nr. 703044
Geschäftsführung: Fabian Müller
Verlagsleitung: Rainer Simon
Produktmanager Online: Philip Fischer
Leitung Herstellung: Horst Althammer
Art Director: Jürgen Claus
Layout: Karin Köhler
Druck: westermann druck GmbHGeorg-Westermann-Allee 66, 38104 Braunschweig
IMPRESSUM
© Copyright Hüthig GmbH 2017, Heidelberg. Eine Haftung für die Richtigkeit der Veröff entlichung kann trotz sorgfälti-ger Prüfung durch die Redaktion, vom Verleger und Herausgeber nicht übernommen werden. Die Zeitschrift und alle in ihr enthaltenen Beiträge und Abbildungen sind urheberrechtlich geschützt. Jede Verwertung außerhalb der engen Grenzen des Urheberrechtsgesetzes ist ohne Zustimmung des Verlages unzulässig und strafbar. Das gilt insbesondere für Vervielfältigungen, Übersetzungen, Mikroverfi lmungen und die Einspeicherung und Bearbeitung in elektronischen Systemen. Mit der Annahme des Manuskriptes und seiner Veröff entlichung in dieser Zeitschrift geht das volle Verlagsrecht für alle Sprachen und Länder einschließlich des Rechts zur Übersetzung, zur Vergabe von Nachdruckrechten, zur Einspeicherung und Bearbeitung in elektronischen Systemen, zur Veröff entlichung in Datennetzen sowie Datenträgern jedweder Art, namentlich der Darstellung im Rahmen von Internet- und Online-Dienstleistungen, zur Herstellung von Sonderdrucken, Vervielfältigungen und Mikroverfi lmungen an den Verlag über. Dies gilt auch für die auszugsweise Wiedergabe sowie den Nachdruck von Abbildungen. Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen, Handelsnamen,
Kral : Die Volumeter sind mit elektronischen Sen-soren ausgerüstet, die Temperaturen von -40 bis 200 °C aushalten. Damit eignen sich die Präzisi-onsmessgeräte für Prüfstände in Kältekammern. Auch in extremer Kälte bleiben den Geräten die
Vorteile des Schrauben spindel-Messverfahrens gegenüber anderen Mess ver fahren erhalten: Das sind die Messgenauigkeit von ± 0,1 % vom Messwert und der Messbereich von 1:100, der das Abfahren der weiten Kennlinien bei der
Funktions prüfung von Hydraulikkomponenten ermöglicht, beispielsweise bei Stellventilen von Flugzeugen und Hubschraubern.
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