Eine Publikation der Swissprofessionalmedia AG

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Ausgabe 08/2016, 18.08.2016

Digitale Fabrik heisst das Ziel

Zum Abschluss ihres umfassenden Dossiers zur «Sindex» wirft die «Technische Rundschau» noch einen Blick auf ausgesuchte Produkte und Innovationen. Eines vorweg: Fast alle vorgestellten Produkte tangieren in der einen oder anderen Weise die «Industrie 4.0»-Welt; meist über die schnelle Anbindung der Anwendung übers Internet. Der einfacheren Übersicht wegen sind die erwähnten Unternehmen in alphabetischer Reihenfolge gelistet.

(pi) Mit einem neuen Online-Tool für Konstrukteure kommt die Aventics AG auf die Messe. Der «CylinderFinder» soll die Auswahl des passenden Pneumatikzylinders erleichtern. Das Tool funktioniert in allen gängigen Internetbrowsern und kann auch auf mobilen Endgeräten genutzt werden. «Wichtig war uns, dass der CylinderFinder sofort ohne Installation, ohne Log-in und ohne Vorkenntnisse genutzt werden kann», erklärt Florent Orget, Mitarbeiter im strategischen Produktmanagement von Aventics, die einfache Anwendung.

Der Konstrukteur gibt zur Auswahl zunächst die konkreten Anwendungsdaten wie Hub, Zykluszeit und Nutzlast ein. Anhand dieser Daten ermittelt das Programm die infrage kommenden Produkte. Dabei berücksichtigt es 18 Produktserien mit 1700 möglichen Zylindervarianten.

Der CylinderFinder ergänzt die Reihe der Engineering-Tools, die Aventics seinen Kunden kostenlos zur Verfügung stellt. Dazu zählen ein Produktkonfigurator, Berechnungsprogramme, eine CAD-Zeichnungs-Suche und eine Software zur Erstellung von Schaltplänen. Seit dem vergangenen Jahr gibt es darüber hinaus das sogenannte «Cross Reference-Tool», mit dem Kunden und Händler Produkte von anderen Anbietern mit denen von Aventics vergleichen können.

Die AxNum AG zeigt mit «nFloatMotion» ein freiprogrammierbares Automationssystem, das sich für hochpräzise Anwendungen eignet – zum Beispiel für Montage-, Palettier- oder Messaufgaben elektronischer, mechatronischer oder feinmechanischer Komponenten. Das Besondere sind die Schlitten, auf denen die Bauteile platziert werden: Auf Luftkissen gelagert können sie sich unabhängig voneinander auf dem Arbeitstisch bewegen. Sie lassen sich mit einer Wiederholgenauigkeit von ± 0,002 mm positionieren und mit bis zu 4 kN belasten. Bis zu vier Schlitten können synchron bewegt werden.

Möglich sind Hochgeschwindigkeitseinsätze sowie Kopfüber-Montagen, bei der die Schlitten magnetisch gehalten werden. Diese können nicht nur lineare, sondern auch Rotationsbewegungen im Bereich von ± 1 ° ausführen. Jeder Schlitten ist mit Linearantrieben ausgestattet. Die Kommunikation erfolgt über «EtherCat»; angesteuert werden sie über «TwinCat 2».

Faulhaber Minimotor hat sein Portfolio erweitert und stellt nun die hochgenauen Encoder «IER3» und «IERS3» vor. Beide Drehgeber liefern 2-Kanal-Quadratursignale sowie ein zusätzliches Indexsignal. Dank des optischen Messprinzips mit einer präzisen Massverkörperung sind die Encoder hochgenau und weisen eine sehr hohe Signalqualität auf. Die neuen Drehgeber lassen sich mit den graphitkommutierten DC-Kleinstmotoren der Baureihen «CXR» und «CR», ab Durchmesser 22 mm, und mit den bürstenlosen DC-Servomotoren der Baureihen «BX4» und «BP4» von Faulhaber koppeln. In dieser Kombination können die Motoren mit 0,1 bis 0,3 ° positioniert werden.

Laut Faulhaber setzt vor allem der IER3 Zeichen und soll mit einer Auflösung von bis zu 10 000 Impulsen/Umdrehung die höchste Auflösung seiner Klasse bieten. Mit der Auswertung von 40 000 Flankenpositionen/Umdrehung erreicht der Drehgeber eine Winkelauflösung von 0,009 °. Der «IERS3-500» bietet Auflösungen von 250 und 500 Impulsen/Umdrehung.

Aufgrund dieser Werte eignen sich die beiden optischen Encoder speziell für anspruchsvolle Positionieranwendungen wie etwa in der Medizinaltechnik, der Laborautomatisierung, der Messtechnik oder in optischen Systemen. Auch in der Automatisierungstechnik, wie zum Beispiel in der Halbleiterfertigung, oder in der Robotik können sie eingesetzt werden.

Auf eine einfache Bedienung und schnelle Visualisierung setzt ifm electronic bei den neuen kapazitiven Sensoren der «PerformanceLine»-Serie. Mit Hilfe einer zwölfstelligen LED-Signalanzeige kann der Schaltpunkt eindeutig auf die Anwendung hin angepasst werden. Dieser liegt dabei in der Anzeigenmitte; grüne LED zeigen die Sicherheit des Schaltpunktes. Anhaftungen oder Veränderungen des Materials werden direkt am Sensor angezeigt, und der Anwender kann den Schaltpunkt sofort nachjustieren. Somit ist ein sich anbahnender Fehler frühzeitig erkenn- und behebbar.

Dank berührungsloser Potentiometer besitzen die neuen Geräte die hohe Schutzart IP 69K und sind für Medientemperaturen bis 110 °C geeignet. Im Fehlerfall erlaubt die transparente Schaltpunktvisualisierung sogar einen einfachen Support via Telefon.

Mit intelligenten Energieführungsketten, Leitungen und Linearführung, sogenannten «smart plastics», beschäftigt sich die igus GmbH. Unter dem Namen «isense» werden Lösungen präsentiert, die in der Fabrik der Zukunft zusätzliche Sicherheit versprechen. Die vernetzten Produkte erweitern die Möglichkeiten zu vorausschauender Wartung, der so genannten Predictive Maintenance, und versprechen dadurch eine Erhöhung der Anlagenverfügbarkeit beim Anwender. So überwacht sich die intelligente «drylin»-Linearführung permanent selbst und warnt rechtzeitig vor Ausfall.

Das isense-Angebot besteht aus unterschiedlichen Sensoren und Überwachungsmodulen. Durch die Vernetzung mit dem igus «Communication Modul» (icom) erfolgt die direkte Integration in die Infrastruktur des Kunden. Optional lässt sich isense an das igus-Datacenter anbinden und eröffnet dadurch weitere digitale Möglichkeiten wie individuelle Lebensdauerberechnung oder Optimierung von Geschäftsprozessen.

Die maxon motor ag hat in diesem Frühjahr unter dem Motto «Antriebstechnik wird intuitiver als je zuvor» eine Vielzahl von neuen Produkten lanciert. Viele davon werden auch zur Sindex zu sehen sein. Unter anderem haben die Antriebsspezialisten aus Sachseln ihre konfigurierbare Linie von bürstenlosen DC-Motoren ausgebaut, die mit ihren hohen Drehzahlen punkten. So wurde die «ECX»-Serie um den «ECX Speed 22 HighPower» erweitert. Dieser Antrieb kombiniert Schnelligkeit (bis 60 000 min -1 Drehzahl) mit Kraft (35 mNm Drehmoment).

Ausserdem sind mehrere neue Planetengetriebe im Angebot, die auf hohe Drehzahlen ausgelegt sind. Speziell auf kritische Anwendung hin konzipiert, lassen sie sich auch sterilisieren. Hohe Kraftübertragungen im Visier hat dagegen das neue «GPX HighPower»-Getriebe. Es ist im Durchmesserbereich von 12 bis 32 mm erhältlich.

Ebenfalls sein Antriebstechnik-Portfolio ausgeweitet hat Parker Hannifin. So verfügt der erst kürzlich entwickelte Kompaktantrieb «AC10» nun über ein Gehäuse mit IP 66-Klassifizierung zum Schutz gegen Eindringen von Staub und Wasser. Bei der Konzeption des Antriebs hat Parker nach eigenen Angaben grossen Wert darauf gelegt, die Installation und Inbetriebnahme so einfach und schnell wie möglich zu gestalten. Dank des ergonomischen und mit LED-Anzeigen bestückten Bedienfeldes werden nicht nur Status- und Betriebsinformationen angezeigt, sondern der Anwender soll auch die Konfigurationsparameter schnell und problemlos ändern können.

Ebenfalls vereinfacht wurde die Installation durch einen minimierten Verdrahtungsaufwand und zwei leicht zugänglichen Klemmleisten. Ein selbstoptimierender Vektor-Modus für hochdynamische Einstellungen von Drehzahl und Drehmoment verspricht zudem eine um 0,5 Prozent (Drehzahl) und 5 Prozent (Drehmoment) verbesserte Präzision. Last but not least spielen auch Energiekostenüberlegungen eine gewichtige Rolle beim Einsatz des Kompaktantriebs. So sollen beispielsweise bei der Verwendung in Lüftern Energieeinsparungen bis zu 50 Prozent erzielt werden können, wenn die Motordrehzahl des AC10 auf die Prozessanforderungen abgestimmt wird. Zusätzlich zur Energieeinsparung, so Parker Hannifin, können der Leistungsfaktor verbessert, Wartungsintervalle verlängert und die Lebensdauer erhöht werden. Der AC10 soll sich zudem schnell und einfach in bestehenden Anwendungen nachrüsten lassen.

Weniger um Produkte als vielmehr um Dienstleistungen geht es bei der neu formierten Lean League. Sie hat sich aus den drei Firmen Phoenix Mecano Komponenten AG, SFS unimarket AG und Mabag AG formiert. Ziel ist nicht – wie allfällig der Name suggerieren könnte –, Unternehmen bei der Einführung von Lean Management zu beraten, sondern produzierenden Unternehmen konkrete Lösungsansätze zur Vermeidung von Verschwendungen aufzuzeigen.

Die Lean League verfügt nach eigenen Aussagen über drei massgebliche Kernkompetenzen, die gemeinsam zur Steigerung von Produktivität, Reduktion der Durchlaufzeiten und mehr Prozesssicherheit führen. Zum einen sind das die automatisierte Beschaffung für C-Teile durch intelligente interne und externe Logistikprozesse. Zum anderen werden die Produktionsprozesse analysiert und nach Lean-Grundsätzen überarbeitet. Ausserdem werden Montagearbeiten mit unterschiedlichen Schrauben und Drehmomenten mittels prozesssicheren Schraubsystemen abgesichert. Somit reduziert sich die Ausschussquote spürbar.

Um den Anwendern immer die bestmöglichen Lösungen zu bieten, wird das bestehende Produktportfolio der beteiligten Firmen um Systeme von weiteren Partnern ergänzt. Hierzu gehört auch der Einsatz von kollaborativen Robotern. Wobei die Kunden stets einen Ansprechpartner für ihre Produktionsoptimierung haben.

Was nützt die beste Maschine, wenn sie urplötzlich und ohne Vorwarnung den Geist aufgibt? Predictive Maintenance heisst das Zauberwort gegen dieses Unheil. Und Sensoren sind der dazu notwendige Zauberstab. Beides in einem Paket bietet das Automatisierungsunternehmen Pilz mit der Diagnoselösung «Safety Device Diagnostics». Es besteht aus einem Feldbusmodul plus Verteiler sowie der «PSen»-Sensorik. Die neue Diagnoselösung soll es ermöglichen, auch umfangreiche Sensordaten einfach und zudem über Distanz abzurufen. Serviceeinsätze können so erheblich reduziert und die Produktivität deutlich erhöht werden.

Umfangreiche Sensordaten sind einfach abrufbar

Als Diagnoseinformationen stellt das System Daten wie beispielsweise Teilbetätigung, Spannungsüberhöhungen und -einbrüche, Temperatureffekte, Schaltspiele, Prellen sowie RFID-Identifikation und -Kennung bereit. Safety Device Diagnostics soll einfach erweiterbar sein und daher den modularen Aufbau von Maschinen unterstützen. Dabei lassen sich für die konventionelle Verdrahtung oder für Safety Device Diagnostics die gleichen Sensoren verwenden.

Um ungestörte Prozesse geht es auch beim Einsatz des neuen RFID-Schreib- und Lesegerätes «RFU65x» von Sick, da es einen durchgängig transparenten Materialfluss ermöglichen soll. Es erfasst Transponder in grosser Reichweite und erkennt die Bewegungsrichtung der Objekte. Nutzdaten können direkt in ein ERP- oder MES-System gesendet werden. Damit lassen sich die Durchlaufzeit verkürzen sowie die Effizienz der Produktion steigern.

Das RFID-Gerät kann sowohl die Position und den Winkel bestimmen als auch die Bewegungsrichtung erkennen. Dabei können sogar Transponder erfasst und deren Bewegungsrichtung zugeordnet werden, die sich zeitgleich in entgegengesetzter Richtung bewegen. Der Arbeitsbereich umfasst einen Winkel von ± 45 ° bei einer Reichweite von bis zu 5 m.

Eines der grössten Feuerwerke zum Thema «Industrie 4.0» wird die Siemens AG auf der Sindex zünden. Man hat dazu ein Angebot entwickelt, mit dem Anwender ihr Unternehmen zur digitalen Fabrik transformieren können, egal ob Grosskonzern oder KMU. Dabei werden alle notwendigen Schritte von der virtuellen bis zur realen Produktionswelt miteinander verknüpft – mit Datenfluss vom Produktdesign bis zum Service und zurück.

«Seit 15 Jahren haben wir unser Angebot für die digitale Fabrik kontinuierlich ausgebaut. Wir sind nun als bisher einziges Unternehmen bereit, den Weg zur digitalen Fabrik zusammen mit unseren Kunden zu gehen. Damit unterstützen wir sie bei der Erhöhung ihrer Wettbewerbsfähigkeit durch eine kürzere Time-to-market und eine schnellere, flexiblere und effizientere Produktion», sagt Stefan Schnider, Leiter der Divisionen Digital Factory und Process Industries and Drives von Siemens Schweiz. Am Messestand zeigt Siemens deshalb nicht nur sein breites Automatisierungs- und Antriebsportfolio, sondern darauf aufbauend auch die digitale Fabrik und die zur digitalen Transformation industrieller Prozesse notwendigen Eckpfeiler.

Aventics: www.aventics.com
Sindex Halle 3.2 Stand C01

AxNum AG: www.axnum.ch
Sindex Halle 3.0 Stand A14

Faulhaber Minimotor SA:
www.minimotor.ch
Sindex Halle 3.0 Stand C10

ifm electronic AG: www.ifm.com/ch
Sindex Halle 2.2 Stand A12

igus Schweiz GmbH: www.igus.ch
Sindex Halle 3.0 Stand D13

maxon motor AG: www.maxonmotor.ch
Sindex Halle 3.0 Stand E04

Parker Hannifin: www.parker.com
Sindex Freigelände F200

Lean League:
www.phoenix-mecano.com
Sindex Halle 3.0 Stand B13

Pilz Industrieelektronik: www.pilz.ch
Sindex Halle 3.0 Stand B09

Sick AG: www.sick.ch
Sindex Halle 2.2 Stand A03

Siemens Schweiz AG:
www.siemens.ch/industry
Sindex Halle 2.0 Stand F07



Die Transformation von der papierbehafteten in die papierlose Welt ist in vollem Gange; Siemens zeigt dazu auf der Sindex das volle Programm rund um die digitale Fabrik. (Bild: Siemens)


Der «CylinderFinder» soll die Auswahl des richtigen Pneumatikzylinders vereinfachen. (Bild: Aventics)


Intelligente Energieführungsketten melden ihren Zustand direkt an einen Leitstand und warnen rechtzeitig vor Ausfall. (Bild: igus)


Über eine LED-Visualisierung sind die kapazitiven Sensoren punktgenau einzustellen. (Bild: ifm)


Parker Hannifin kommt mit dem eigenen Truck zur Sindex und präsentiert unter anderem neue Antriebssysteme. (Bild: Parker)


Die Lean League analysiert und optimiert Produktionsprozesse nach Lean-Grundsätzen. (Bild: Phoenix Mecano)