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Antriebstechnik: Ausgabe 11/2019, 11.11.2019

«Echte Innovationen müssen noch folgen»

Industrie ohne Elektroantriebe? Undenkbar. Und doch sind die E-Motoren in diesen Zeiten der Hypes um Roboter und künstliche Intelligenz zum Mauerblümchendasein verdammt. Obwohl auch bei ihnen die Entwicklung gerade wegen der Digitalisierung und dem Ruf nach Energieeffizienz laufend voranschreitet. Freddy Müller, der Präsident der Sektion Elektrische Antriebe beim Verband SwissT.net, hat der TR-Redaktion im Interview verraten, wohin in diesem Bereich die Reise geht und vor welchen Herausforderungen die Branche steht.

Autor: Markus Schmid, Redaktor

Herr Müller, Welches sind in Ihren Augen die gegenwärtigen Trends in der E-Antriebstechnik?
Neben energieeffizienten Lösungen wie sie etwa die Reluktanztechnik bietet und wie sie die neuen Energieeffizienzklassen definieren, geht der Trend sehr stark in Richtung Digitalisierung. Dies ermöglicht unter anderem die Auslegung der Antriebe direkt aus digitalen Abbildern, smarteres Engineering und Inbetriebnahmen oder Lösungen für vorhersehende Wartung. Der Antrieb wird zudem auch wesentlich intelligenter und vernetzter und nimmt damit eine noch wichtigere Rolle in der gesamten Automatisierungslösung ein. Aber auch die Entwicklung neuer kompakter Leistungselektronik steht weiterhin im Vordergrund und wird in den kommenden Jahren den Trend bestimmen.

Hat sich 2019 in der Antriebstechnik Entscheidendes getan?
Wenn man die Entwicklung unvoreingenommen betrachtet, kommt man zum Schluss, dass es in den letzten Jahren keine wirklich bahnbrechenden Neuheiten gab. Es wurde allerdings viel in die Richtung der bereits genannten Trends entwickelt und die elektrischen Antriebe wurden sukzessiv weiter optimiert. Natürlich ist das Thema Konnektivität wichtig und vor allem für die Vernetzung der Antriebstechnik relevant. Hier kommt mit TSN, also mit dem Protokoll OPC UA over TSN, eine leistungsstarke Technologie, welche Echtzeitdaten standardisiert aus dem Antrieb abgreift und für die Weiterverarbeitung bereitstellt. Somit können zusätzliche Mehrwerte für Anwender generiert werden. 

Welches sind die grössten Herausforderungen, denen sich Hersteller von E-Antrieben gegenübersehen?
Da gibt es sicherlich zwei Aspekte. Zum einen ist es essenziell innovativ zu bleiben, um Kundenbedürfnisse stetig besser abzudecken und am Markt zu bestehen, da die Konkurrenz aus Asien nicht schläft. Zum anderen gibt es bei der Produktion der Antriebe eine wesentliche Herausforderung, und die lautet: Wir müssen bestrebt sein, Ressourcen wie seltene Erde und auch spezielle Elektronikkomponenten preisstabil und termingerecht zu erhalten, damit auch bei schwankenden Marktanfragen die Qualität mit einer pünktlichen Lieferung aufrechterhalten werden kann. Ausserdem werden, bedingt durch die immer kompakter ausgelegte Leistungselektronik, neue Produktionsverfahren aufgebaut, welche dann aber erst noch bis zur Serienreife weiterentwickelt werden müssen.

Mit welchen Lösungswegen muss diesen Herausforderungen begegnet werden?
Beim Thema Innovation müssen neue Technologien am Markt erkannt und sinnvoll integriert werden. Einige Bespiele dafür habe ich bereits genannt. Eventuell erhalten auch Antriebe künftig ein eigenes neuronales Netz implementiert, also künstliche Intelligenz, um sich selbst optimal einzustellen oder untereinander über ein Cloud-System kommunizieren zu können. Ich bin der Meinung, echte Innovationen müssen und werden sicher in den kommenden Jahren noch folgen. Beim Thema Ressourcen wird es ebenso darauf ankommen neue Materialien in die Produktion mit einzubeziehen, welche zu einem effizienteren Betrieb der Antriebe führen und zudem noch umweltverträglicher und in grösseren Mengen verfügbar sind. Hier sind wir auf die Forschung und Entwicklung angewiesen, welche neben den Herstellern auch von Universitäten und Instituten mit vorangetrieben werden. Eine aktuelle Lösung ist zum Beispiel der Reluktanz-Motor, der ohne Magneten auskommt und in bestimmten Applikationen einen Servoantrieb ersetzen kann.

Was ist zum Thema Weiterentwicklungen in der Steuerungstechnik zu sagen? Welche Trends können Sie da identifizieren?
Steuerungs- sowie Antriebstechnik greifen schon seit Jahren immer intensiver ineinander. Eine optimal aufeinander abgestimmte Automatisierungslösung holt aus der Maschine oder der Anlage auch die höchste Produktivität heraus. Neben den klassischen Themen wie Safety Integrated, Motion-Control-Funktionalitäten und einfacher Konnektivität ist auch hier der Trend zur Digitalisierung stark spürbar. In der digitalen Welt wird die komplette Automatisierungslösung zunächst virtuell aufgebaut, getestet und optimiert, bevor man die reale Hardware verbaut. Durch diese virtuelle Inbetriebnahme, also das Virtual Commissioning, wird eine deutliche Effizienzsteigerung erreicht, während sich die «Time to market» signifikant reduziert. Dieser zeitliche Vorsprung, die Flexibilität sowie die in wesentlichem Mass dazugewonnene Sicherheit bei der Inbetriebnahme stellen klare Kostenvorteile für die Anwender dar.

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Freddy Müller, ist Präsident der Sektion 33 «Elektrische Antriebe» des Branchenverbandes SwissT.net und Leiter der Business Unit Motion Control Systems bei der Siemens Schweiz AG. (Bild: Siemens)