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KayPetermann k.petermann@tim-europe.com
Liebe Leserinnen und Leser,
wir alle werden ständig auf den verschiedensten SocialMedia-Apps, über Newsletter oder das Internet mit Neuigkeiten und Content versorgt und sollen darauf reagieren, etwas teilen oder liken. Im Gegensatz zu klassischen Medien, wie Zeitungen, Zeitschriften oder dem Fernsehprogramm, über deren Nutzung man meist aktiv entscheidet, kann man nie wissen, wann einen die nächste Dosis Inhalt einen erreicht. Das kann schnell zu viel werden. Als Reaktion darauf kann man sich entweder temporär oder auch für länger von dem einen oder anderen Kanal verabschieden, der keine positiven oder wichtigen Nachrichten liefert.
Privat nachvollziehbar und der Erholung zuträglich ist das sicher kein Modell, das sich für den Unterhalt von Maschinen empfiehlt. Denn hier muss man sicher sein, dass relevante Nachrichten möglichst schnell erreichen, auch wenn das auf Probleme hindeuten kann. Aber erstens kann die frühzeitige Warnung größere Probleme vermeiden helfen und außerdem lässt sich die ruhige Zeit besser für andere Aufgaben nutzen, da man sich darauf verlassen kann das alles wie gewünscht funktioniert.
Schwingungssensoren, die diese Überwachungsaufgaben zum Beispiel für Motoren verschiedenen Anwendungen zuverlässig und kommunikativ übernehmen, stellt der Beitrag auf Seite 16 vor. Hinweisen möchte ich auch auf das Interview mit Marco Zampolli von Advantech, mit dem wir über die Weiterentwicklung von Automatisierungskonzepten und die Rolle, die die Virtualisierung von Devices dabei spielt, gesprochen haben.
Ich wünsche Ihnen eine interessante Lektüre!
KayPetermann
Redakteur IEN D-A-CH
Kostenfrei
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Nächste Ausgabe
WebMag Juli: Intelligente Antriebstechnik
Kabel, Verbindungstechnik und Energieketten
Nachrichten aus der Industrie
Neue Produkte
Intelligente Automatisierung
Nachrüsten für starke Verbindungen. Die intelligente Vernetzung von Systemen wird immer wichtiger, insbesondere da europäische Unternehmen unter Druck stehen, ihre Umweltbilanz offenzulegen. Um Emissionen zu messen und zu verbessern, werden genaue Daten benötigt. Das industrielle Internet der Dinge (IIoT) - die Grundlage von Industrie 4.0 - spielt hierfür eine zentrale Rolle.
The Perfect Pick: KI trifft Robotik für maximale Effizienz im Lager.
I wanna be your Rob(ot). igus hat jetzt seinen ersten humanoiden Roboter als Low-Cost-Lösung vorgestellt, der in der industriellen Fertigung, bei Transportaufgaben oder im Service eingesetzt werden kann.
Exklusiv-Interview: Industrie 5.0: Der Mensch steht im Zentrum. Wir haben mit Marco Zampolli, Sales Director IoT Automation Products bei Advantech, über Trends in modernen Fabrikautomatisierungskonzepten gesprochen.
Spezial Motoren & Antriebe
Schwingungsmuster geben Aufschluss über den Maschinenzustand
Flexibilität für längere Hübe & höhere Lasten
Handling-Upgrade für die Außenküche
Sensorik: Wenn der Induktivsensor tonnenschwere Lasten misst
Softing Industrial übernimmt die Delta Logic Automatisierungstechnik GmbH
Die Softing Industrial Automation GmbH hat zum 11. April 2025 100 % der Anteile der Delta Logic Automatisierungstechnik GmbH mit Sitz in Schwäbisch Gmünd übernommen. Mit dieser Übernahme stärkt Softing seine Marktposition als Anbieter von Kommunikationslösungen für die industrielle Automatisierung und erweitert sein Portfolio um leistungsstarke Produkte für die PC-SPS-Kommunikation. Delta Logic bringt umfassende Expertise in der Kommunikation zwischen PC-basierten Systemen und speicherprogrammierbaren Steuerungen (SPS) in Softing Industrial ein. Ein besonderer Fokus liegt auf Softwarelösungen auf Basis von OPC UA – der weltweit führenden Technologie für den systemübergreifenden Datenaustausch zwischen Produkten verschiedener Hersteller. Die Lösungen ergänzen das strategische Kerngeschäft von Softing Industrial optimal und schaffen neue Wachstumspotenziale im Bereich der industriellen Datenkommunikation. Die Geschäftsführung der Delta Logic Automatisierungstechnik GmbH wurde zum 11.04.2025 von Thomas Hilz und Thomas Rummel, den gemeinsamen Geschäftsführern der Softing Industrial, übernommen.
JUMO eröffnet neue Produktion in Fulda
OMRON bringt neue
Robotikorganisation
an den Start
Die JUMO-Unternehmensgruppe hat am Donnerstag das neue Werk 2 („SENSILO“) in Rodges eröffnet. Zur traditionellen Banddurchtrennung waren neben der Familie Juchheim, Vertreter von Politik, Wirtschaft und Verwaltung sowie zahlreiche Kunden, Partner, Ehrengäste und Mitarbeitende in den Technologiepark Fulda-West gekommen. „Mit der Eröffnung des Werks SENSILO setzen wir nicht einfach nur ein Bauprojekt um. Wir setzen ein Zeichen – für unsere Weiterentwicklung, für unsere Standortsicherung und für unsere unternehmerische Zukunft. SENSILO steht für das, was JUMO ausmacht: Für den Willen, Dinge voranzubringen. Für die Fähigkeit, Generationen zusammenzuführen. Und für den Anspruch, mit unserer Technik nicht nur Märkte zu bedienen, sondern Lösungen zu schaffen, die wirklich etwas bewegen“, sagte JUMO-Gesellschafter Bernhard Juchheim. Das neue SENSILO-Werk für die Fertigung von Temperatur- und Drucksensoren hat eine Produktions- und Logistikfläche von rund 10.000 m2. Mit rund 48 Mio. Euro ist der Neubau die größte Investition in der JUMO-Geschichte. Bis 2027 kommen weitere rund 21 Mio. Euro Investitionen in Maschinen und Anlagen hinzu.
OMRON hat die Gründung einer globalen Robotikorganisation zum 1. April 2025 bekannt gegeben. Dieser strategische Schritt unterstreicht das langjährige Engagement des Unternehmens für Robotik als zentraler Säule seiner End-to-End-Automatisierungslösungen. Die neue Robotikorganisation agiert parallel zum Automatisierungsgeschäft von OMRON, sodass sich beide Bereiche ergänzen und unterstützen können. Die Robotiksparte soll Erfolge der Kunden durch schnelle Entscheidungswege, optimalen technischen Support sowie den europaweiten Ausbau der fachlichen Expertise vorantreiben. Hierzu gehören auch OMRONs „Automation and Robotics Centers of Excellence” in Annecy, Barcelona und Dortmund, das neue Automatisierungszentrum in Stuttgart sowie ein umfangreiches Netzwerk von Proof-of-Concept-Zentren (PoC), die lokale Kunden bei der Umsetzung ihrer innovativen Projekte unterstützen. Der spezialisierte europäische Geschäftsbereich beschäftigt ein erfahrenes und engagiertes Team aus Vertriebs-, Anwendungs- und Servicespezialisten, die sowohl auf europäischer als auch auf Länderebene tätig sein werden und eng mit OMRONs globaler Robotikorganisation zusammenarbeiten.
Pilz meistert schwieriges Umfeld im Geschäftsjahr 2024
„In 2024 erzielte das Unternehmen einen Umsatz von 341 Millionen Euro. Das entspricht einem Rückgang von 21 Prozent gegenüber dem Vorjahr. Nach 3 sehr guten Jahren, war 2024 ein insgesamt schwaches Jahr, vor allem in Deutschland. Der Exportanteil ist insgesamt auf 79 Prozent gestiegen, mit einem Plus von 4,6 Prozentpunkten gegenüber 2023,“ berichtet Susanne Kunschert, geschäftsführende Gesellschafterin der Pilz GmbH & Co. KG. In Europa die Abkühlung nach der überhitzten Marktentwicklung mit starkem Wachstum in den Jahren 2022/23 deutlich spürbar. Neben der Überbevorratung der Vorjahre hat sich auch die strukturelle Krise in der Automobilbranche ausgewirkt. Für Pilz bedeutete der Auftragseinbruch im Maschinenbau einen Rückgang bei den Produkt- und Lösungsverkäufen, aber eine Steigerung im Servicegeschäft mit Consulting, Engineering und Training. Denn anstatt in neue Maschinen investiert die Industrie in Wartungs- und Retrofitprojekte oder in die Weiterbildung der Mitarbeiter. Entsprechend den Marktanforderungen nahm 2024 die Zahl der Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter bei Pilz vor allem in den Bereichen Vertrieb und Services leicht zu: Zum Stichtag 31.12.2024 beschäftigte das Unternehmen 2.504 Menschen weltweit (+ 1,1 Prozent gegenüber 2023).
Die intelligente Vernetzung von Systemen wird immer wichtiger, insbesondere da europäische Unternehmen unter Druck stehen, ihre Umweltbilanz offenzulegen. Um Emissionen zu messen und zu verbessern, werden genaue Daten benötigt. Das industrielle Internet der Dinge (IIoT) - die Grundlage von Industrie 4.0 - spielt hierfür eine zentrale Rolle.
Die Datenerfassung ermöglicht einen detaillierten Einblick in Produktionsprozesse – auch bei älteren Maschinen ohne Konnektivität. Versorgungsunternehmen benötigen Transparenz bei der dezentralen Energieerzeugung und -speicherung, während HLK-Systeme energetisch optimiert werden müssen. Die Fernüberwachung erleichtert Diagnosen und vorausschauende Wartung, senkt Kosten und verbessert den Service. KI spielt dabei eine immer wichtigere Rolle. Mit ausreichenden Daten können Machine Learning (ML) Algorithmen Abhängigkeiten und Trends erkennen, die mit herkömmlichen Methoden schwer zu identifizieren wären. Industrielle Gateways realisieren diese Fähigkeiten.
Das lüfterlose, DIN-montierbare Modular Link MX93 mit Gigabit-Ethernet, USB und Anschlüssen für externe Antennen.
feel free to choose one of the versions, Caption Pic2: Eine Auswahl an Add-On-Modulen mit optisch isolierten I/Os erweitert die Funktionalität des Modular Link.
Das industrielle Gateway neu denken Die meisten Ingenieure denken bei Gateways an einen x86-basierten Industrie-PC. Doch nicht jede Anwendung erfordert diese Leistung oder rechtfertigt die damit verbundenen Kosten. Am anderen Ende des Spektrums stehen Mikrocontroller-basierte IoT-Gateways, die zwar kostengünstig sind, aber nicht die notwendige Skalierbarkeit bieten und ohne KI-Beschleuniger nicht über die Fähigkeit zur intelligenten Datenanalyse an der Edge verfügen. Um diese Herausforderungen zu meistern, hat SECO das Modular Link MX93 entwickelt - einen lüfterlosen, modularen Industrie-PC
mit Hardwareunterstützung für KI. Er positioniert sich zwischen Hochleistungs- und Einstiegs-Gateways und richtet sich an industrielle Anwendungen wie Smart Metering, HLK-Systeme, Automatisierung und intelligente Sensorik. Das MX93 verfügt über 2x Arm Cortex-A55 Prozessoren mit bis zu 1,7 GHz Taktfrequenz, bis zu 2 GB LPDDR4-Arbeitsspeicher und 32 GB eMMC 5. Als Neural Processing Unit dient eine Arm Ethos U-65. Der Einsatz ist in einem Temperaturbereich von -20°C bis 70°C möglich. Mit Abmessungen von 140 x 96 x 36 mm ist das Gateway für den Hutschieneneinsatz konzipiert.
Anbindung an Sensoren und Netzwerke
Zwei RJ45-Gigabit-Ethernet-Anschlüsse sind vorhanden, ergänzt durch ein optionales WLAN-Modul mit zwei externen Antennen (802.11 ac/a/b/g/n) sowie Bluetooth 5.0. Bei Bedarf lässt sich ein LTE-Modem über einen Mini-PCIe-Steckplatz im Vollformat integrieren.
Zudem stehen zwei USB-2.0-Typ-A-Anschlüsse zur Verfügung, einer davon unterstützt USBOTG. Der RJ12-Anschluss kann per Software als RS-232-, RS-422- oder RS-485-Schnittstelle konfiguriert werden. Über einen USB-Typ-CAnschluss ist ein UART-Debugging-Interface erreichbar. Außerdem sind über Klemmen optional zwei digitale Ausgänge und vier digitale Eingänge nutzbar.
Auch wenn die meisten Gateways „headless“ betrieben werden, kann ein Monitor zur besseren Übersicht hilfreich sein. Dafür steht ein optionaler Mini-HDMI-Anschluss mit 1080p bei 60 Hz zur Verfügung.
Dank der modularen Architektur können Systemintegratoren für jedes Gateway-Projekt die passenden Schnittstellen auswählen. Aktuell sind drei Add-On-Units verfügbar, weitere befinden sich in Entwicklung. Eine Anpassung an individuelle Anforderungen ist möglich. Über den Erweiterungsstecker bieten die Module entweder vier optoisolierte serielle Schnittstellen, acht optoisolierte digitale I/Os oder eine Kombination aus beidem. So lässt sich zusätzlich die CAN-Schnittstelle nutzen, was die Anbindung an Protokolle in der industriellen Automatisierung und Gebäudeleittechnik (BMS) erleichtert.
Unterstützt durch Software
Ist die passende Gateway-Hardware ausgewählt, muss das Entwicklungsteam die Software auf die jeweilige Anwendung abstimmen. Jeder Use Case bringt eigene Herausforderungen mit sich – von Echtzeitüberwachung, Datenanalyse bis hin zur Unterstützung spezifischer Kommunikationsprotokolle wie BACnet, MQTT oder OPC-UA. Hinzu kommen Aufgaben wie die Provisionierung, Statusüberwachung
Das industrielle Gateway wird von der umfassenden Clea Software Suite unterstützt, die Clea OS und Clea Portal umfasst.
mehrerer Gateways, Gerätemanagement und Monetarisierung.
SECO hat die Herausforderungen rund um die Industrie 4.0 und die anstehende Transformation zu Industrie 5.0 früh erkannt. Mit der Clea Software Suite bietet SECO eine Komplettlösung von der Edge bis in die Cloud. Die meisten Nutzer beginnen mit Clea OS – einem Open-Source-Betriebssystem auf Basis des Yocto-Projekts, das SECO speziell für Smart Gateways mit integrierter Sicherheit entwickelt hat. Dieses Embedded-Linux- Framework ermöglicht es Entwicklern, innovative IoT-Infrastrukturen zu realisieren, ohne sich mit Themen wie Gerätemanagement oder der sicheren Umsetzung von OTA-Updates auseinandersetzen zu müssen. Es unterstützt Fernzugriff, Kommandoausführung sowie die Echtzeitüberwachung und Statusverfolgung von Geräten.
KI-Modelle können auch für Inferencing mit niedriger Latenz auf Hardware-Beschleunigern bereitgestellt und verwaltet werden.
Clea OS unterstützt Standardmechanismen für sicheres Booten und wird künftig auch Cyber-Resilienz-Standards wie SBOM (Software Bill of Materials) erfüllen.
Für die Datenvisualisierung steht optional die Telemetrieplattform Clea Portal zur Verfügung. Die intuitive, webbasierte IoT-Oberfläche vereinfacht den Zugriff auf Echtzeitdaten. Mit minimalem Programmieraufwand lässt sie sich an eigene Anwendungen anpassen.
Eine integrierte Monetarisierungsstruktur unterstützt zudem den Aufbau von nutzwertbasierten Abomodellen. Alternativ kann auch eine eigene Benutzeroberfläche entwickelt werden.
Ein lüfterloses industrielles Gateway für Nachrüstungen und neue Anwendungen Unternehmen sind zunehmend gezwungen, ihre Systeme intelligenter zu gestalten. Daten müssen erfasst, visualisiert und für die Fernwartung genutzt werden. KI spielt dabei eine immer größere Rolle – nicht nur in der Cloud, sondern auch an der Edge, wo sie schnelle Entscheidungen auf Basis von Daten unterstützt. Das SECO Modular Link MX93 bietet mehr Leistung als mikrocontrollerbasierte Alternativen – zu geringeren Kosten als x86-PCs.
Dank seines modularen Designs lässt sich die Anzahl der I/Os und seriellen Schnittstellen flexibel anpassen. Damit eignet sich das Gerät ideal für Nachrüstungen in der Industrieautomatisierung sowie für den Einsatz in Bereichen wie Smart Metering, HLK oder Smart Buildings. In Kombination mit der Clea Software Suite erhalten Ingenieure und Systemintegratoren eine leistungsfähige, sichere und anpassbare Komplettlösung.
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intelligente automatisierung
The Perfect Pick: KI trifft Robotik für maximale Effizienz im Lager
In der Industrie gehören Pick and Place-Roboter schon längst zur Grundausstattung. Gerade in Produktionsumgebungen mit hohem Durchsatz werden sie bevorzugt zur Prozessautomatisierung eingesetzt. Herkömmliche Systeme sind jedoch oftmals auf bestimmte Produktgrößen und -formen abgestimmt, weshalb sie bei komplexeren Umgebungen mit wechselnden Produkteigenschaften an ihre Grenzen kommen. Wie kann KI dabei helfen, auch in anspruchsvollen Situationen zu agieren?
Die Anforderungen an Pick and Place-Systeme haben sich verändert: Immer kürzere Lieferzeiten und eine stetig wachsende Produktvielfalt erfordern schnellere Reaktionszeiten. Zerbrechliche Artikel müssen mit größter Sorgfalt behandelt werden und bei der Handhabung von Kleinteilen ist hohe Präzision erforderlich. Herkömmliche Lösungen sind für diese Art der Kommissionierung nicht ausgelegt. Sie automatisieren in der Regel standardisierte Prozesse mit immer gleichen Produkten und Bewegungsabläufen, so dass sich das meist dünn besetzte Personal auf andere Aufgaben konzentrieren kann. In einem komplexen Umfeld wird der Einsatz solcher Systeme jedoch zur Herausforderung.
Wo traditionelle Systeme ihr Limit erreichen
Viele Pick and Place-Lösungen sind auf bestimmte Produktgrößen und -formen abgestimmt. Bei Aufträgen mit einem breiteren Artikelspektrum stoßen sie häufig an ihre Grenzen. Gerade im E-Commerce, bei dem oftmals mehrere unterschiedliche Waren pro Auftrag kommissioniert werden, ist der Einsatz von traditionellen Systemen mit aufwändigen Umrüstungen oder Programmierungen verbunden. Auch bei der Beschaffenheit der Artikel können die Roboter grundsätzlich nicht einschätzen, wie diese zu handhaben sind, sondern müssen für jedes Produkt eingelernt werden. So unterscheidet das System zum Beispiel nicht zwischen zerbrechlichen Glasartikeln und robusten Metallprodukten. Folglich wird eine Glühbirne mit der gleichen Kraft vom Greifarm aufgenommen wie ein schweres Werkzeug. Auch wenn es sich bei einem Auftrag um eine auf den Roboter
abgestimmte Warengruppe handelt, kann es vorkommen, dass die Produkte unbeabsichtigt ineinander verhakt sind oder sich in einer ungünstigen Position im Behälter befinden. In solchen Situationen muss bei herkömmlichen Lösungen menschliches Fachpersonal eingreifen, um eine erfolgreiche Kommissionierung zu ermöglichen. Ein weiteres Manko ist die mangelnde Integration in bestehende, vernetzte Produktionsumgebungen. Dadurch ist die Kompatibilität mit anderen Maschinen und Systemen stark eingeschränkt, was zu Insellösungen führt.
Moderne Probleme erfordern moderne Lösungen
Ob im E-Commerce, in der Automobilindustrie oder im Pharmasektor: Um auch in komplexeren Produktionsumgebungen autonom und ohne menschliches Eingreifen agieren zu
können, müssen Pick and Place-Systeme modernisiert werden. Dazu gehört insbesondere, unterschiedliche Warengruppen zuverlässig zu kategorisieren und selbstständig geeignete Lösungsstrategien zu finden – auch für vorher unbekannte Objekte. Um dies zu erreichen, muss der Roboter je nach zu handhabendem Produkt flexibel zwischen verschiedenen Greifsystemen wechseln können. Um die Belastung der Mitarbeiter so gering wie möglich zu halten, sollte die Lösung zudem in der Lage sein, beschädigte Artikel zu erkennen und diese automatisch auszusortieren. Für den Fall, dass dennoch ein Mitarbeiter für Anweisungen oder Rückmeldungen benötigt wird, sollte die Kommunikation zwischen Mensch und Maschine unkompliziert und in Echtzeit erfolgen können. Um all dies in die Praxis umzusetzen, ist die Implementierung von KI erforderlich.
Das System erkennt spezielle Eigenschaften wie Form, Gewicht oder Beschaffenheit der Produkte und wählt anhand dessen die geeignete Picking-Methode. Bild: Sereact
Wie Pick and Place-Roboter von KI profitieren
Durch die Kombination von KI und Kommissionierrobotik wird eine deutliche Effizienzsteigerung in der Auftragsabwicklung erreicht. Technologieführer im Bereich der Kommissionierrobotik konzentrieren sich dabei insbesondere auf den Einsatz von Vision Language Models (VLMs). VLMs sind eine Kombination aus KI-basierten visuellen und sprachlichen Modellen, die in der Lage sind, Bilder mit ihren zugehörigen Textbeschreibungen zu verknüpfen. Werden diese Modelle um Aktionsparameter erweitert, entsteht daraus ein Vision Language Action Model (VLAM). Ein Beispiel für ein VLAM aus der Robotik ist PickGPT des Stuttgarter Softwareentwicklers Sereact. Das System ist darauf ausgelegt, natürliche Sprache zu verstehen und auf dieser Basis seine Umgebung genau zu analysieren und eigenständig zu agieren. Auch wenn das Modell autonom arbeitet, wird eine nahtlose Kommunikation mit menschlichen Mitarbeitern über Sprach- und Textbefehle jederzeit unterstützt. KI-basierte Pick and Place-Systeme arbeiten zudem auf Grundlage des Zero Shot Learning. Zero Shot Learning ist ein Konzept aus dem maschinellen Lernen, das es einem Modell ermöglicht, neue Klassifizierungen von Objekten zu erkennen, ohne diese während des Trainings gesehen zu haben. Dadurch kann das System in der Praxis auch selbstständig auf ihm unbekannte Kommissioniersituationen reagieren und agieren. Produkte werden in Echtzeit anhand ihres Aussehens identifiziert und interpretiert. Dabei berücksichtigt es deren spezifische Eigenschaften wie Form, Farbe, Gewicht oder Beschaffenheit und wählt eigenständig die passende Picking-Methode. So ist das System in der Lage, schwere von leichten Artikeln zu unterscheiden und sie entsprechend in den Zielbehälter zu legen. Fehlerhafte oder beschädigte Artikel werden automatisch erkannt und aussortiert. Darüber hinaus kann das System schwer greifbare Artikel durch gezielte Objektmanipulation
Die KI-basierte Software von Sereact lässt sich in verschiedene Lagersysteme wie beispielsweise Putwalls integrieren. Bild: Sereact
verschieben und die Waren im Behälter neu anordnen und damit ohne menschliches Eingreifen problematische Situation lösen.
Produktiv 24/7
KI-basierte Systeme zeichnen sich nicht nur durch ihren hohen Automatisierungsgrad aus, sondern auch durch ihre Kompatibilität. Die Software kann in verschiedene Lagersysteme integriert werden und agiert zudem hardwareagnostisch. Sie eignet sich daher auch für Lager mit traditionellen Pick and Place-Systemen, da sie sich mit einer breiten Palette von Roboterkomponenten integrieren lässt. Der Einsatz von traditionellen Pick and PlaceRobotern verspricht Logistikunternehmen einen deutlich höheren Durchsatz, indem sie Kommissionierprozesse automatisieren und dabei rund um die Uhr produktiv arbeiten. Allerdings reicht dies heutzutage meist nicht mehr aus. Technologieunternehmen wie Se-
react gehen deshalb noch einen Schritt weiter: Mit der Entwicklung KI-basierter Systeme erhöhen sie die Produktivität insbesondere in Umgebungen mit komplizierteren Pick-Prozessen. Gerade Branchen mit einem breiten Artikelspektrum wie der E-Commerce profitieren von KI, da es dieser möglich ist, zwischen unterschiedlichen Produktarten zu entscheiden und selbständig die geeignete Lösung zur Handhabung zu finden. KI-basierte Systeme sind jedoch nicht nur in besonders komplexen Umgebungen von Vorteil, sondern bieten bereits in einfacheren Anwendungen klare Vorteile gegenüber traditionellen Systemen. Selbst bei kleineren Abweichungen, wie unterschiedlichen Platzierungen von Produkten im Behälter oder variierenden Formen – sei es ein Apfel, der nicht aussieht wie der andere – können die Systeme ihre Stärken entfalten.
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intelligente automatisierung
I wanna be your Rob(ot)
Humanoide Roboter haben das Potenzial, der Industrie den nächsten großen Umbruch zu bescheren. Igus hat jetzt seinen ersten humanoiden Roboter als Low-Cost-Lösung vorgestellt, der in der industriellen Fertigung, bei Transportaufgaben oder im Service eingesetzt werden kann. Um Erfahrung mit dem neuen Helfer zu sammeln, ruft igus zum „Test before Invest“ auf.
Der Trend zeigt in eine klare Richtung: Schätzungen zufolge könnten bis 2030 20 Millionen humanoide Roboter in der Industrie im Einsatz sein. Die Nachfrage nach der Technologie steigt auch bei europäischen Unternehmen rasant an, das Problem dabei: Humanoide Roboter sind aktuell noch sehr teuer, erste Anwendungsmöglichkeiten müssen vielerorts erst identifiziert werden. Das möchte igus nun ändern: Mit dem Iggy Rob liefert das Unternehmen einen preisgünstigen humanoiden Roboter, der dank seiner zwei Arme und einem stabilen, rädergetriebenen Unterbau eine Vielzahl von Anwendungen ermöglicht. „Die Welt ist für den Menschen geschaffen, das Potenzial für humanoide Roboter ist deshalb riesig“, erklärt Alexander Mühlens, Leiter Geschäftsbereich Low-Cost-Automation bei igus.
Acht Stunden ohne Pause im Einsatz
Der Iggy Rob ist rund 1,70 Meter groß und kann sich acht Stunden lang mit nur einer Akkuladung bewegen. Ausgestattet mit einem Lächeln begrüßt er seine Kolleginnen und Kollegen mit zwei ReBeL Cobot Armen und zwei bionischen Händen. Ausgestattet mit einem LIDAR-Sensor und 3D-Kameras zur Objektdetektion navigiert der Roboter problemlos durch sein Umfeld. Zur Steuerung nutzt igus die hauseigene igus Robot Control. Der Roboter ist nach VDE 5050 für das Flottenmanagement zugelassen und besitzt eine CE-Zertifizierung. Ergänzt um eine ROS2-Schnittstelle erfüllt Iggy Rob die Ansprüche an moderne Robotik.
AMR schafft die Grundlagen
Die Basis von Iggy Rob bildet der Autonome Mobile Roboter (AMR) ReBeL Move. Die mobi-
le Plattform ist dank einer Dreipunktlagerung sehr stabil. igus hat bei seinem humanoiden Roboter bewusst auf Beine verzichtet, da die Infrastruktur für AMRs in vielen Fabriken bereits fortgeschritten ist. Mit einer Traglast von 50 Kilogramm und 100 Kilogramm Zuladung schafft der ReBeL Move die Voraussetzungen für die arbeitsplatzungebundene Bewegung. Der Iggy Rob kann als Serviceroboter am Empfang arbeiten, Transportaufgaben in der Fabrik übernehmen oder in der Kantine Besteck abräumen. igus selbst plant, den Iggy Rob beim Einlegen von Bauteilen in die Spritzgussmaschinen des Unternehmens zu nutzen. „Wir gehen davon aus, dass humanoide Roboter zu Beginn vor allem für industrielle Zwecke interessant sind“, erklärt Alexander Mühlens.
Gemeinsame Fortentwicklung: „Test before Invest“
In der Weiterentwicklung des Iggy Robs zählt igus auf seine Kunden. Der Hersteller bietet bereits vor dem Kauf ein „Test before Invest“-Programm an, bei dem die igus Experten die Potenziale vor Ort evaluieren und Einsatzmöglichkeiten am realen Roboter prüfen. Ist der Test überzeugend, so ist der Iggy Rob zu einem im Marktvergleich niedrigen Kaufpreis von 47.999 Euro erhältlich. „Bisher erhältliche humanoide Roboter kosten teils zwei- oder dreimal so viel“, sagt Mühlens. 36062 unter www.ien-dach.de
Wir haben mit Marco Zampolli, Sales Director IoT Automation Products bei Advantech, über Trends in modernen Fabrikautomatisierungskonzepten gesprochen.
IEN D-A-CH: Welches Wachstum wird für die Automatisierung von intelligenten Fabriken in den kommenden Jahren erwartet?
Zampolli: Laut Mordor Intelligence wird die Größe des globalen Marktes für intelligente Fabriken heute auf 354,60 Mrd. USD geschätzt und soll bis 2029 564,38 Mrd. USD erreichen, mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 9,74 %. Ich denke, das zeigt eindeutig, wohin sich die Industrie in den nächsten fünf Jahren entwickeln wird, wobei Industrie 5.0 im Mittelpunkt dieses Wachstums steht.
IEN D-A-CH: Was genau verbirgt sich hinter dem Konzept der Industrie 5.0?
Zampolli: Nach dem Industrie 4.0 Konzept, das durch die Automatisierung und den Datenaustausch in der Fertigungstechnik gekennzeichnet ist, zeichnet sich ein neues Paradigma ab: Industrie 5.0. Diese nächste Phase stellt eine Verlagerung von den rein automatisierten Prozessen der Industrie 4.0 zu einem stärker integrierten Ansatz dar, der die Stärken sowohl der menschlichen Kreativität als auch der Maschineneffizienz nutzt. Der Robotermarkt ist ein gutes Beispiel für den Übergang zur Industrie 5.0. Industrieroboter gibt es schon seit Jahrzehnten, aber jetzt haben wir kollaborative Roboter (Cobots), bei denen Roboter und Menschen Seite an Seite arbeiten können.
IEN D-A-CH: Welches sind neben der Menschenzentrierung die anderen Grundpfeiler von Industrie 5.0?
Zampolli: Die anderen Säulen sind operative Belastbarkeit und Nachhaltigkeit. ESG („Environmental, Social and Governance“) ist im
Moment ein heißes Thema. Ein Teil ist ökologisch, ein anderer sozial. Wenn wir diese Bereiche zusammennehmen, steht der Mensch wieder im Mittelpunkt der Bemühungen um eine effektive ESG. Durch die Optimierung der Ressourcennutzung und die Verringerung der Verschwendung unterstützt die Industrie 5.0 die Ziele der Nachhaltigkeit.
Ein ähnliches Konzept gilt für die betriebliche Widerstandsfähigkeit. Die Integration menschlicher Fähigkeiten mit maschineller Präzision macht Produktionssysteme anpassungsfähiger und widerstandsfähiger gegen Störungen. Produktionsanlagen müssen Effizienz und Qualität zu wettbewerbsfähigen Kosten erreichen. Was aber, wenn ein Teil der Lieferkette nicht so funktioniert, wie er sollte?
Das haben wir bei unvorhergesehenen Ereignissen wie der Pandemie und dem Suezkanalproblem im Jahr 2021 gesehen. Man kann nicht alles vorhersehen - die Welt ist nicht binär, sie ist unglaublich komplex. Wenn man allen Herausforderungen standhalten will, braucht man immer eine Richtlinie zur Risikominimierung, bei der der menschliche Beitrag an erster Stelle steht.
IEN D-A-CH: Werden sich cyber-physische Systeme als Teil von Industrie 5.0 weiterentwickeln?
Zampolli: Die Interaktion von Systemen mit dem physischen (menschlichen) Teil der Welt gewinnt immer mehr an Zugkraft. Der bereits erwähnte Cobot ist ein bemerkenswertes Beispiel. Heute wird die Integration zu einem viel größeren Teil der Lösung.
Das Ende der Reise ist der digitale Zwilling. Ein digitaler Zwilling kann die Leistung eines cyber-physischen Systems überwachen und
Erkenntnisse zur Optimierung seines Betriebs und zur Vorhersage möglicher Ausfälle liefern. Die zwei Bereiche sind miteinander verbunden und die Beziehung ist wirklich sehr eng.
IEN D-A-CH: Wie sieht es mit Produkten und Dienstleistungen aus?
Zampolli: Die Industrie 5.0 ermöglicht eine noch stärkere Individualisierung von Produkten und Dienstleistungen. Dank fortschrittlicher Technologien können die Hersteller die individuellen Kundenbedürfnisse effizienter erfüllen und werden dabei von Lieferketten unterstützt, die reaktionsschneller und dezentraler sind.
Marco Zampolli, Sales Director IoT Automation Products bei Advantech
Eine Flotte mobiler Roboter erhöht die die Flexibilität, um Materialien zur richtigen Zeit an den richtigen Ort zu liefern.
IEN D-A-CH: Auf welche Technologien beziehen Sie sich dabei?
Zampolli: Es gibt mehrere, aber wir können uns auf drei konzentrieren, die durch eine stärkere Integration mit dem Menschen einen wichtigen Beitrag zur Industrie 5.0 leisten: KI, IoT und Cybersicherheit. KI-Algorithmen helfen bei der Entscheidungsfindung, der vorausschauenden Wartung und der Optimierung von Produktionslinien, während IoT-Geräte Daten aus vielen Quellen sammeln und analysieren und so intelligentere und reaktionsschnellere Fertigungssysteme ermöglichen. Und dann ist da noch die Cybersicherheit. Mit zunehmender Konnektivität steigt auch das Risiko von Cyberangriffen. Robuste Cybersicherheitsmaßnahmen sind unerlässlich, wenn wir sensible Daten und Systeme erfolgreich schützen wollen.
IEN D-A-CH: Wie Sie bereits erwähnt haben, ist Flexibilität einer der Schlüssel in modernen Automatisierungskonzepten. Welche Rolle spielt dabei die Virtualisierung?
Zampolli:Die Virtualisierung entwickelt sich zu einem Eckpfeiler der modernen Automatisierung und revolutioniert die Art und Weise, wie Branchen ihre Prozesse verwalten und optimieren. Durch die Abstrahierung physischer Ressourcen und die Schaffung virtueller Umgebungen wird die Virtualisierung zu einer transformativen Technologie, mit der die Effizienz und Skalierbarkeit von Automatisierungssystemen verbessert wird. Die Visualisierung ermöglicht es Herstellern außerdem, effektiver auf veränderte Anforderungen zu reagieren.
Bei der Virtualisierung in der Automatisierung werden virtuelle Versionen von physischen Komponenten wie Steuerungen, Switches und HMIs erstellt. Auf diese Weise können mehrere virtuelle Maschinen (VMs) auf nur einer physischen Maschine ausgeführt werden, wodurch die Ressourcennutzung optimiert und die
Kosten gesenkt werden. Vereinfacht gesagt, erleichtert die Virtualisierung die Entwicklung und den Einsatz von automatisierten Prozessen auf eine flexiblere und effizientere Weise.
IEN D-A-CH: Was sind die wichtigsten Vorteile der Virtualisierung in der Automatisierung? Zampolli: Der erste ist die Ressourcenoptimierung, wie bereits erwähnt. Dies führt zu erheblichen Kosteneinsparungen und verbesserter Effizienz. Virtualisierung verbessert auch die Disaster Recovery-Fähigkeiten, indem sie schnelle Backups und Wiederherstellungen von VMs ermöglicht. Darüber hinaus gewährleistet sie eine hohe Verfügbarkeit durch automatisierte Ausfallsicherung. Ein weiterer Vorteil der Virtualisierung ist die Vereinfachung der Verwaltung von Automatisierungssystemen durch die Zentralisierung der Steuerung und Überwachung. Diese Fähigkeit reduziert die Komplexität der Wartung mehrerer physischer Geräte. Und dann ist da noch die Skalierbarkeit. Virtuelle Umgebungen lassen sich leicht je nach Bedarf vergrößern oder verkleinern.
IEN D-A-CH: Welche Technologien liegen der Virtualisierung in der Automatisierung zugrunde?
Zampolli: Es gibt viele Technologien, aber lassen Sie uns auf drei Schlüsseltechnologien konzentrieren: Hypervisoren, Containerisierung und Orchestrierungswerkzeuge. Hypervisoren sind die Softwareschichten, die es ermöglichen, mehrere VMs auf einer einzigen physischen Maschine auszuführen. Dann gibt es noch die Containerisierung, wie bei Docker und Kubernetes die durch die Kapselung von Anwendungen ermöglichen. Wir benötigen auch Orchestrierungstools, die die Bereitstellung, Skalierung und Verwaltung von containerisierten Anwendungen automatisieren und einen nahtlosen Betrieb in virtuellen Umgebungen ermöglichen. Durch die Verringerung des Verwaltungsaufwands, die Erhöhung der Skalierbarkeit und die Senkung der Kosten wird die Virtualisierung zu einer tragenden Säule der modernen industriellen Automatisierung.
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Schwingungsmuster geben Aufschluss über den Maschinenzustand
Die Vibration einer intakten Maschine ergibt ein bestimmtes Schwingungsmuster. Abweichungen davon können auf Verschleiß oder Schäden hinweisen. Ein Schwingungssensor kann das Muster in Echtzeit erfassen, seine Daten bilden die Grundlage für eine detaillierte Zustandsanalyse. Mit der Baureihe VIM bietet Pepperl+Fuchs ein breites Geräteportfolio für unterschiedliche Einsatzarten, einschließlich Sensoren für ATEX- und Safety-Umgebungen. Sie erlauben kontinuierliches Condition Monitoring und helfen ungeplanten Maschinenstillstand zu vermeiden.
Motoren versetzen Wellen und andere Komponenten in Rotation. Auf dieser Kraft-Bewegung beruht die Funktion der meisten Maschinen. Ein ruhiger Rundlauf mit minimaler Vibration zeigt, dass alles in Ordnung ist – mancher erfahrene Techniker kann das bei „seiner Maschine“ hören oder durch Berührung spüren. Allerdings sind einige der bewegten Teile, insbesondere die Lager, der Abnutzung durch Abrieb ausgesetzt. Neben diesem Verschleiß können weitere Einflüsse wie Materialermüdung oder Verschmutzung schleichende Veränderungen herbeiführen und Unwuchten verursachen. Jede mechanische Veränderung wirkt sich auf den Rundlauf der Maschine aus. Dies kann zu Lagerschäden, zur Lockerung von Getriebeverbindungen oder zum Bruch von Halterungen führen. Bei Aufstellproblemen oder einer falsch ausgerichteten Kraftkupplung können solche Effekte auch bei neuen Maschinen auftreten.
Normierte Schwingungsmessung
Je nach Größe der Einheit beeinträchtigen mechanische Schäden nicht nur die Funktion der Maschine. Bei großvolumigen Pumpen, Zentrifugen oder Gebläsen sind schwere Maschinenteile starken Fliehkräften ausgesetzt. Fehlfunktionen können zur Gefahr für das Bedienpersonal und die Anlagenumgebung werden. In solchen Fällen gelten entsprechende Sicherheitsvorschriften mit Normen für die funktionale Sicherheit, die definierte SIL- oder PL-Level vorschreiben. Eine der Voraussetzungen für das Erreichen des geforderten Levels kann die normierte Schwingungsmessung nach DIN ISO 20816 sein. Diese Norm formuliert kritische Schwinggrenzen, die zum Abschalten oder zur Wartung der Maschine herangezogen werden. Schwingungssensoren, die auf der Norm DIN ISO 20816 basieren, erfassen die Schwingge-
Schwingungssensor zur Condition Montitoring von Antrieben, Getriebe, Pumpen, Ventilatoren. Bild: Pepperl+Fuchs
schwindigkeit als gefilterten (10…1000 Hz) und gemittelten (RMS) Wert in mm/s. Für eine normierte Schwingungsmessung wird der sogenannte RMS-Wert der Schwingungsbeschleunigung ermittelt. RMS steht für den quadratischen Mittelwert „Root Mean Square“, bei dem die Beschleunigungswerte gemittelt werden. Dadurch werden Spitzenausschläge mathematisch gekappt.
Kapazitive MEMS-Sensoren können sowohl die Geschwindigkeit als auch die Beschleunigung einer Schwingungsbewegung erfassen. Pepperl+Fuchs bietet ein umfassendes Portfolio solcher Geräte, die den RMS-Wert direkt ausgeben. Durch die Mittelwertbildung filtern sie kurzzeitige, irrelevante Änderungen des Schwingungsverhaltens heraus, vermeiden die Ausgabe irreführender Werte und verhindern unnötige Alarme. Solche irrelevanten Ausschläge können zum Beispiel durch äußere Einwirkungen entstehen, etwa durch die Vibration eines vorbeifahrenden Fahrzeugs oder durch Schwingungen, die von der Umgebung oder dem Boden auf die Maschine übertragen werden.
Effektivwert
und Trendbetrachtung
Der gemittelte Effektivwert (RMS-Wert) bildet den aktuellen Zustand der Maschine ab. Anhand seines Verlaufs lässt sich eine Trendbetrachtung anstellen, die Rückschlüsse auf Abnutzung durch Reibung und Verschleiß ermöglicht. Dabei können bestimmte Schwingungsmuster sogar einzelnen Maschinenteilen zugeordnet werden, was eine detaillierte Diagnose erlaubt. Zudem lassen sich Grenzwerte definieren, die einen Alarm auslösen oder eine Wartung initiieren. Ein rechtzeitiger Eingriff hilft, ungeplante Unterbrechungen zu
VIM3-12kHz mit IO-Link-Schnittstelle. Bild: Pepperl+Fuchs
vermeiden, während das zustandsorientierte Vorgehen den Wartungsaufwand reduziert. Auf derselben Grundlage können Sensoren sicherheitsrelevante Aufgaben übernehmen. Sie erkennen und melden, wenn das Schwingverhalten einen kritischen Schwellenwert überschreitet. Damit schaffen sie eine zentrale Voraussetzung für die Einhaltung von Normen zur funktionalen Sicher-
heit. Ihr Signal an die Maschinensteuerung löst bei Bedarf zuverlässig eine Schutzabschaltung aus. Im Portfolio von Pepperl+ Fuchs finden sich Sensoren mit den entsprechenden Zertifikaten und global gültigen Zulassungen. Da sie als Teil der Regelkette bereits als sicher eingestuft sind, wird mit ihrer Verwendung auch der Zertifizierungsaufwand reduziert.
Beispiel für eine Freuquenzanalyse. Bild: Pepperl+Fuchs
Normgerechte Alleskönner
Eine Schwingung tritt immer dann auf, wenn sich ein Amplitudenwert, beispielsweise eine Geschwindigkeit oder Beschleunigung, zyklisch über die Zeit verändert. Diese periodische Veränderung des Amplitudenwerts spiegelt das Frequenzverhalten wider, das beschreibt, wie eine Maschine schwingt. Schwingungssensoren, die auf der Norm DIN ISO 20816 basieren, erfassen die Schwinggeschwindigkeit als gefilterten (10…1000 Hz) und gemittelten (RMS) Wert in mm/s. Für normgerechte Anwendungen ist diese Messgröße völlig ausreichend. Diese Standardanwendung erfüllt der VIM3-12kHz mit IO-Link-Schnittstelle.
Wenn der Anwender jedoch zusätzlich die aktuelle Schwingfrequenz als Messgröße benötigt oder einen erweiterten Frequenzbereich (1…12.000 Hz) überwachen möchte, sind die gemittelten RMS-Werte in mm/s nicht mehr ausreichend. Dazu ist das Messen und Bereitstellen der Rohbeschleunigungswerte mit einer hohen internen Abtastrate notwendig. Doch auch für diese erweiterte Funktion ist der VIM312kHz mit IO-Link-Schnittstelle einsetzbar.
Die Schwingfrequenz kann nicht direkt gemessen werden, sondern muss mithilfe einer Rechenmethode, der Fast-Fourier-Transformation (FFT), aus ungefilterten und nicht gemittelten Rohdaten der Schwingbeschleunigung ermittelt werden. Dafür ist es erforderlich, eine große Menge an Daten in einer FFT zu verarbeiten, um die aktuellsten und dominantesten Schwingfrequenzen zu identifizieren.
Wenn der Sensor beispielsweise Schwingungen bis 12.000 Hz erfassen soll, muss die Abtastrate mindestens das Fünffache dieser Frequenz betragen, um eine ausreichende Messqualität zu gewährleisten. Konkret bedeutet das, dass die interne Sensorik die Rohbeschleunigungswerte der Schwingung mit einer Abtastrate von über 64.000 Hz erfasst und im internen Speicher ablegt. Das entspricht 64.000 Messwerten pro Sekunde, die notwendig sind, um kritische Schwingfrequenzen präzise zu berechnen.
Der neue VIM3-12kHz ermöglicht dies durch die Anwendung des standardisierten BLOB (Binary Large Object)-Profils von IO-Link zur Übertragung großer Datenmengen.
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Flexibilität für längere Hübe & höhere Lasten
Mit der Baureihe TH bietet Rollon hochpräzise Linearachsen, die hervorragende Wiederholgenauigkeit, äußerst kompakte Bauweise und minimalen Wartungsaufwand vereinen. Mit der neuen TH 200 für höhere Leistungsanforderungen eröffnen sich Konstrukteuren und Ingenieuren neue Möglichkeiten in anspruchsvollen Anwendungen.
Die Linearachsen der Baureihe TH zeichnen sich durch kompakte Bauweise und hohe Positioniergenauigkeit mit einer Wiederholgenauigkeit von ±5 μm aus und haben sich in unzähligen Anwendungen der industriellen Automatisierung, Verpackungstechnik und Robotik bewährt. Mit der Einführung der Baugröße 200 reagiert Rollon auf die wachsende Nachfrage nach Linearachsen, die höhere Lasten handhaben und längere Hübe ausführen können, ohne dabei Kompromisse bei Präzision oder Zuverlässigkeit einzugehen.
Neue Baugröße
Je nach Bauart erreicht die TH 200 eine maximale Hublänge von 4.175 mm sowie eine Tragzahl von 209.600 N und erweitert damit das bestehende Angebot im oberen Bereich. „Die Entwicklung der Baugröße 200 für unsere Baureihe TH ist das Ergebnis einer engen Zusammenarbeit mit unseren Kunden
und einer gründlichen Analyse der sich wandelnden Anforderungen der Industrie“, so Andrea Tosi, VP Technology bei Rollon, und ergänzt: „Sie spiegelt unser kontinuierliches Engagement für Innovation und die Bereitstellung von Linearlösungen wider, die Präzision, Robustheit und Anpassungsfähigkeit selbst für die anspruchsvollsten Anwendungen vereinen.“
Die TH-Serie nutzt zur Übertragung der Schubkraft Kugelgewindetriebe, die in verschiedenen Präzisionsklassen und unterschiedlichen Gewindesteigungen verfügbar sind. Das erleichtert die optimale Anpassung an die spezifischen Anforderungen der kundenindividuellen Applikation. Die Linearbewegung erfolgt mit zwei oder vier vorgespannten Kugelumlaufführungen mit Kugelkäfigtechnologie, die auf parallel angeordneten Schienen laufen und so für optimale Steifigkeit und Laufruhe sorgen. Die
Baureihe TH ist mit einfachem oder doppeltem Laufwagen erhältlich, was ein vielseitiges Lastmanagement ermöglicht.
Schutzkonzept für langfristige Zuverlässigkeit
Abdeckbänder schützen die innenliegenden mechanischen Komponenten vor Verschmutzungen und Umwelteinflüssen, während Abstreifer und Lippendichtungen die Kugellaufbahnen vor Verunreinigungen absichern. Separate Schmierkanäle für den Kugelgewindetrieb und die Kugelumlaufführungen versorgen alle relevanten Stellen verlässlich mit Schmierstoffen. Das sichert langfristige Zuverlässigkeit und minimalen Wartungsaufwand. Auch bei anspruchsvollem Dauerbetrieb ist eine Mangelschmierung ausgeschlossen.
Verfügbar von Baugröße 70 bis 200. Bild: Rollon
Dank ihrer hohen Funktionalität und besonderen Konstruktion sind die Linearachsen der Baureihe TH eine ideale Lösung für Anwendungen, in denen hohe Präzision und Belastbarkeit gefordert sind, aber nur wenig Bauraum zur Verfügung steht. Sie behalten während des gesamten Betriebs ihre Präzision und Steifigkeit und tragen so zu einer gleichbleibenden Qualität und Anwendungseffizienz bei. Für die einfache Integration der Achsen steht vielseitiges Zubehör wie Motorgehäuse, Kupplung, Winkelgetriebe, Sensorhalter, Montagewinkel und mehr bereit.
Einbausätze für die Mehrachs-Montage stehen zur Verfügung, damit ist der Aufbau von zweiachsigen X-Y oder X-Z Systemen möglich.
INTELLIGENTELEISTUNGSMODULE FürkleineundhocheffizienteInverter-Motorantriebe onsemi stelltdieersteGeneration seinerintelligentenLeistungsmodule(IPMs)SPM31aufBasisvon 1200V-Siliziumkarbid-/SiC-MOSFETsvor.DieEliteSiC-SPM-31-IPMs bietenhöchsteEnergieeffizienzund LeistungsdichteimVergleichzur Field-Stop-7-IGBT-Technologiebei kleinstemFormfaktor.Diesführtzu niedrigeren Gesamtsystemkosten als bei jeder anderen führenden Lösung am Markt. Durch ihr verbessertes Wärmeverhalten, geringere Leistungsverluste und die Fähigkeit, schnelle Schaltgeschwindigkeiten zu unterstützen, eignen sie sich für 3-Phasen-InverterAntriebe wie elektronisch kommutierte (EC) Lüfter in KI-Rechenzentren, Wärmepumpen, gewerbliche HLK-Systeme, Servomotoren, Robotik, Frequenzumrichter (VFDs) sowie industrielle Pumpen und Lüfter. EliteSiC-SPM-31-IPMs unterstützen Nennströme von 40 bis 70 A. Wie viele andere industrielle Anwendungen, z. B. Kompressormotoren und Pumpen, erfordern EC-Lüfter eine höhere Leistungsdichte und Effizienz als bisherige größere IGBT-Lösungen. Durch den Umstieg auf EliteSiC-SPM-31-IPMs profitieren Kunden von weniger Platzbedarf, mehr Leistungsfähigkeit und einem vereinfachten Design aufgrund der hohen Integration. Dies verkürzt die Entwicklungszeit, senkt die Gesamtsystemkosten und verringert die CO2-Emissionen.
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Handling-Upgrade für die Außenküche
Als Diplom-Biologe und gestandener Anlagenleiter in der Umwelttechnik legt Andreas Besser auch bei seinem Hobby Wert auf modernste Zutaten. Das macht ihn beim ambitionierten Kochen und Grillen offen für technische Innovationen. Entsprechend lässt er sich seit Neuestem beim Öffnen und Schließen seiner Outdoorküche neben Industriegasfedern auch von Aktuatoren von ACE unterstützen.
Unter der Woche und tagsüber ist Andreas Besser in leitender Funktion des Unternehmens [k]nord GmbH aus Ganderkesee bei Bremen viel auf Achse. Nach Feierabend findet er unter anderem als Freizeitkoch, Grillmeister und Pizzabäcker den nötigen Ausgleich. Bei seinem Hobby legt er die gleichen hohen Maßstäbe wie bei der Arbeit an. Hier wie dort gilt, sich durch die besten zur Verfügung stehenden Zutaten und technischen Hilfsmittel die Arbeit und das Leben erleichtern zu lassen, zumal er seine Leckereien am liebsten an der frischen Luft zubereitet.
„Als sich trotz unseres Gartens und der einladenden Terrasse ein Platzproblem ergab, wussten wir, es ist Zeit für eine Outdoorküche – und zwar am liebsten von einem der spezialisierten Anbieter, der die Anforderungen von Barbecue-Fans wie uns wirklich kennt“, erinnert sich Andreas Besser. Er fügt hinzu: „Kaum war eine Lösung gefunden, die wirklich Wert auf hochwertige Materialien und durchdachtes Design legt und die genug Stauraum für Grillzubehör und Lebensmittel bietet, stellte sich die Frage, wie machen wir jetzt alles noch wetterfest und einbruchsicher.“
Zutat 1: Industriegasfedern unterstützen beim Öffnen und Schließen
Da die Sommerzeit als Hauptgrillsaison zuletzt auch zur Gewitter- und Regenzeit geworden ist, wappnete der Umwelttechniker seine Familie, seine Gäste und die Outdoorküche gleich gründlich für die Zukunft: So konstruierte und schuf er ein solides Fundament und baute nach Feierabend in der Werkshalle der [k]nord GmbH mit Hilfe von Kollegen aus der Fertigung eine robuste Remise aus Profilen. Besonderheiten sind deren
solides Dach und vertäfelte Seitenwände mit lasiertem Holz sowie ein 110 kg wiegendes, nach oben schwenkbares Tor. Dessen Clou ist, dass dieses geöffnet genau mit der Oberkante der überdachten Terrasse abschließt. Um es mit möglichst wenig Muskelkraft nach oben und unten schwenken zu lassen, entschied sich Andreas Besser gegen eine Konstruktion mit Metallfedern wie man sie von handelsüblichen Garagentoren her kennt. „Wir wollten schon gerne eine etwas komfortablere Lösung“, berichtet er und verweist auf seine abendliche Suche im Internet nach Lieferanten von Gasfedern. „Mir fielen dabei gleich die verschiedenen Anbieter auf, die zusätzlich
zu ihrem Online-Shop auch ein Auslegungsund Berechnungsprogramm anbieten.“ Zu diesem Kreis gehört auch die ACE Stoßdämpfer GmbH aus Langenfeld im Rheinland. Auf der Firmenwebsite lassen sich für die meisten Konstruktionen die passenden Industrie-Gasdruck- oder bei Bedarf, wenn beispielsweise wenig Einbauraum zur Verfügung steht, auch Industrie-Gaszugfedern finden. Im Fall von Andreas Besser waren es die erstgenannten vom Typ GS-40-500-AA-2000N. Diese mit Stickstoff gefüllten industriellen Maschinenelemente zeichnen sich einerseits durch Hochwertigkeit dank Fertigung in Deutschland aus. Andererseits sind sie
universell einsetz- und maßgeschneidert anpassbar, weil die ACE Industriegasfedern der Familie NEWTONLINE nicht nur individuelle Hübe, sondern durch Ventiltechnik auch auf den Newtonmeter genaue Ausschubkräfte bieten. Mit Hilfe des kostenlosen ACE Berechnungsservice werden die Gasfedern mit Montagepunkten individuell zum Einsatzfall ausgelegt. Im Fall von Andreas Besser wurden als Ausschubkraft 2000 N ermittelt und die schlanken zylindrischen Komponenten entsprechend befüllt und ausgeliefert. „Der Einbau in unsere Torkonstruktion war eine leichte Sache, und auch optisch waren wir sehr zufrieden mit dem UV-lackierten, beschichteten Stahl der Außenkörper und der verschleißfesten Oberflächenbeschichtung der Kolbenstange aus Stahl. Diese nach unten weisend einzubauen, ist dabei ratsam, weil dann beim Öffnen die Endlagendämpfung wirksam wird“, fügt der versierte Techniker hinzu.
Zutat 2: Aktuatoren übernehmen automatisches Heben und Senken Als ACE im Herbst 2024 mit Industrial POWERISE® eine neue Klasse elektromechanischer Antriebe für die präzise, leistungsstarke Bewegungssteuerung in der Vertikalen, in der Horizontalen und auch als Positionierungssystem auf den Markt brachte, war die Grillsaison fast beendet. Daher nahm sich Andreas Besser für das kommende Jahr eine weitere Optimierung der Outdoorküche vor und kontaktierte ACE erneut. Dort machte man ihn auf die Innovation als automatisch funktionierende Antriebslösung aufmerksam, die Komfort, Variabilität und Sicherheit miteinander verbindet und sich auch für den nachträglichen Einbau in Konstruktionen wie die Outdoorküche eignet. So sind die Aktuatoren in verschiedensten Umgebungen einsetzbar und wahlweise mit Hubbereichen von 50 mm bis zu 350 mm erhältlich. Dabei decken sie Kraftbereiche zwischen 250 N und 4000 N ab, die mit Spindelsteigungen zwischen 2 mm und 25 mm pro Umdrehung bewältigt werden. Dadurch können sich Konstrukteure ab sofort nicht nur für eine komfortable und
Industrial POWERISE® von ACE bringt industriellen Anwendungen jetzt Power und Komfort auf Knopfdruck, auch ideal geeignet für das Zusammenspiel mit ACE Industriegasfedern. Bild: ACE
automatische Geschwindigkeitsregulierung von leichten und schweren Massen auf Knopfdruck entscheiden. Industrial POWERISE® ermöglichen zudem einen leisen Betrieb, weil der Geräuschpegel der Antriebe nur 55 dB (A) beträgt.
ACE empfahl Andreas Besser für das 110 kg schwere Tor zwei Aktuatoren vom Typ IPR35V-24A-300-8-65C, weil diese jeweils mit einer Ausschubkraft von 1020 N und einer Zugkraft von 630 N bei Nennleistung für diese Anwendung am besten geeignet sind. Mit Hilfe des Einstellwerkzeuges von ACE namens DE-GAS wurden zunächst die vorhandenen Industrie-Gasdruckfedern angepasst, indem deren Stickstoffmengen über das Ablass- und Füllventil von 2000 N auf die Hälfte reduziert wurden. Denn während Industrial POWERISE® nun als Stellantriebe die dynamische Kraft liefern, übernehmen die bewährten Industriegasfedern den Lastausgleich. Einfache Bedienung selbst im Notfall, etwa bei Stromausfall, ist inbegriffen, weil die neuen Aktuatoren von ACE im Gegensatz zu handelsüblichen
elektrischen Antrieben mit Selbsthemmung weiterhin einsatzbereit sind. Dass dabei Ausfall- und Betriebssicherheit vorne stehen, belegen die millionenfach erprobten elektromechanischen Antriebe Tag für Tag. Schließlich liefert das Unternehmen Stabilus sie als Konzernmutter der Expertenmarke ACE unter dem Markennamen Automotive POWERISE® seit Jahren an die weltweit bekanntesten Hersteller von Kraft-, Freizeit- und Nutzfahrzeugen aus.
Auch Andreas Besser ist mit den für industrielle Applikationen weiterentwickelten elektromechanischen Antrieben mehr als zufrieden: „Wir sind happy, dass wir die Grillsaison 2025 schon früh im Jahr angesichts der Temperaturen und des Sonnenscheins eröffnen konnten. Dass sich dabei das Öffnen und Schließen des Zugangs zu unserer Outdoorküche auf Knopfdruck vollzieht, gibt ihr wortwörtlich einen besonderen Touch und macht das Ganze jetzt noch individueller und besser.“
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Wenn der Induktivsensor tonnenschwere Lasten misst
Messende Induktivsensoren sind mittlerweile so genau und kompakt, dass sie selbst komplexe Messsysteme ersetzen können. In zahlreichen Anwendungen ermöglichen sie erst das smarte und effiziente Erfassen wichtiger Maschinendaten, wie die beschriebenen Beispiele zeigen.
Induktivsensoren sind die Arbeitstiere der Fabrikautomation. Millionenfach verbaut erledigen sie in der industriellen Automatisierung geräuschlos hunderte Standardaufgaben. Meist wird von ihnen nicht mehr erwartet, als zuverlässig zu funktionieren und gleichzeitig kostengünstig zu sein. Der gewohnte und massenhafte Einsatz dieser Standardsensoren täuscht aber über das grosse Potenzial hinweg, das in Induktivsensoren schlummert. Ein Beispiel hierfür sind die messenden AlphaProx Induktivsensoren von Baumer, die mit vollständig integrierter Elektronik ausgestattet sind. Sie messen Abstände mit einer Genauigkeit von bis zu 5 μm und einer Auflösung von bis zu 4 nm. Damit sind sie so präzise und zugleich Platz sparend, dass sie völlig neue Möglichkeiten eröffnen. In manchen Fällen können die kleinen Präzisionswunder kostspielige Messsysteme zu deutlich geringeren Kosten vollständig ersetzen. Die folgenden Lösungen verdeutlichen, was hochpräzise Induktivsensoren in den Händen von einfallsreichen Ingenieuren leisten können.
Gewichtsmessung am Portalkran An Portalkranen in Stahlwerken, Güterumschlaganlagen oder Werften hängen oft tonnenschwere Lasten, welche bis auf wenige Kilogramm genau gemessen werden müssen. Hierzu verwendet man üblicherweise robuste Hochlast-Kranwaagen, die diesen hohen Zugspannungen standhalten. Dabei gilt: Je höher der Wägebereich, desto massiver und teurer die Waage. Deutlich kostengünstiger ist die Gewichtsmessung, wenn sie nicht direkt im Kraftfluss erfolgt, sondern auf indirektem Wege. So lässt sich das Gewicht zum Beispiel auch anhand der Durchbiegung der Traverse ermitteln,
an der die Last hängt. Da diese Biegung im Mikrometerbereich liegt, kommen für die indirekte Gewichtsmessung nur entsprechend leistungsfähige Sensoren in Frage. Die unerreicht präzisen AlphaProx Induktivsensoren von Baumer erfüllen diese Anforderung und machen erstmals diese intelligente und wartungsfreie Form der Gewichtsmessung mit dem Einsatz von industriellen Induktivsensoren möglich. Die Präzision bis wenige Kilogramm bei der Gewichtsmessung entspricht je nach Gewichtsbereich einer Abweichung von lediglich 0,05 Prozent. Die Kostenersparnis ist dagegen erheblich: Den circa 10‘000 Euro für eine Hochlast-Kranwaage stehen etwa 300 Euro für einen präzisen AlphaProx Induktivsensor gegenüber.
Messung der Dehnung von Rotorblättern an Windkraftanlagen
Die verstellbaren Rotorblätter von Windkraftanlagen spielen eine entscheidende Rolle für
einen sicheren und effizienten Betrieb. Durch die gezielte Anpassung der Rotorblattstellung lässt sich die Windlast regulieren, um sowohl die Stromerzeugung zu optimieren als auch Überlastungen bei stärkeren Winden zu vermeiden. Dafür ist es erforderlich, die auf die Rotorblätter wirkende Windlast präzise zu erfassen. Typischerweise kommen hierfür optische Messsysteme zum Einsatz, die im Inneren der Rotorblätter installiert werden. Diese Systeme messen die Durchbiegung der Rotorblätter, die heutzutage oft Längen von hundert Metern und mehr erreichen. Allerdings ist diese Methode kostspielig, da neben den Messsystemen auch hohe Arbeitskosten für die aufwendige Installation der Lichtleiter im Rotorblatt anfallen.
Baumer Induktivsensoren bieten auch hier eine einfache und kostengünstige Alternative. Die AlphaProx Modelle messen die Dehnung der Rotorblätter mit der Präzision op-
Mit einer Messgenauigkeit von bis zu 5 μm bieten Baumer Induktivsensoren Lösungen für eine Vielzahl von Anwendungen. Bild: Baumer
Gewichtsmessung am Portalkran, kosteneffiziente Messung von schweren Lasten als attraktive Alternative zu teuren HochlastKranwaagen. Bild: Baumer
tischer Messsysteme – jedoch mit deutlich geringerem Aufwand. Dabei wird die Windlast durch eine einfache Abstandsmessung am Fuss des Rotorblattes ermittelt. Die Messvorrichtung wird an nur zwei eng beieinanderliegenden Punkten des Rotorblattes befestigt: Auf der einen Seite befindet sich der hochpräzise Baumer Induktivsensor, auf der anderen ein Metallstab. Die Dehnung oder Stauchung des Rotorblattes als Folge der Windlast führt zu einer Veränderung des Abstands zwischen Sensor und Metallstab. Ergänzend liefern die Vibrationsdaten der Baumer IO-Link Induktivsensoren wertvolle Informationen über den Zustand der Rotorblätter, etwa zu Vereisungen oder Rissen. Bei dieser und vielen weiteren Anwendungen kommen die Vorteile der smarten Baumer Sensoren doppelt zum Tragen: Sie liefern wertvolle Zusatzdaten und sind zudem über Tools wie die Baumer Sensor Suite einfach und schnell parametrierbar.
Späneerkennung in Werkzeugmaschinen In Werkzeugmaschinen sind Elektrospindeln mit automatischen CNC-Werkzeugwechslern zentrale Komponenten. Eine Standardanwendung für Induktivsensoren ist die Zustandserkennung des Spannfutters (geöffnet, geschlossen mit Werkzeug, geschlossen ohne
In CNC-Maschinen mit automatischen Werkzeugwechslern erkennen Induktivsensoren den Zustand des Spannfutters. Sogar Späne, die den Formschluss stören können erkannt werden. Bild: Baumer
Werkzeug). Hierzu wird typischerweise je ein schaltender Induktivsensor für die digitale Erkennung jedes einzelnen Zustandes verwendet. Alternativ ermittelt eine messende Variante über den Abstand die exakte Position der Zugstange. AlphaProx Sensoren gehen hier noch einen Schritt weiter. Sie messen die Lage der Zugstange so genau, dass sie auch winzig kleine Späne zwischen Werkzeug und Spindel erkennen. Diese Fremdkörper stören den Formschluss und können so zu unsauberen Ergebnissen führen. Die kompakten und entsprechend einfach zu integrierenden AlphaProx Sensoren verhindern das durch die Späneerkennung und gewährleisten so verlässliche und präzise Fräsresultate.
Schärfemessung an Schneidmessern Vom Feldhäcksler im Maisfeld bis zu industriellen Verpackungsanlagen: Scharfe Schneidmesser sind für viele Prozesse in verschiedensten Anwendungen unerlässlich. Unscharfe Klingen wirken sich auf die Qualität aus und verursachen im ungünstigsten Fall ungeplante Service-Einsätze. Daher werden sie vorsorglich nach festgesetztem Wartungsintervall nachgeschärft oder ersetzt. Das führt dazu, dass Klingen auch dann ausgetauscht oder geschärft werden, wenn die Schneidleistung eigentlich
noch gut ist. Diese Ressourcenverschwendung lässt sich durch intelligente Inline-Messung der Messerschärfe vermeiden. Baumer Induktivsensoren leisten hier ihren Beitrag, indem sie im laufenden Betrieb exakt die Kopfbreite und damit die Schärfe der Schneidmesser erfassen. Mit diesen Daten lässt sich das Nachschleifen punktgenau nach Notwendigkeit einplanen. Smarte Funktionen und Filter sorgen hierbei für optimale Resultate und vereinfachen die Integration einer vermeintlich komplexen Aufgabe.
Höchste Präzision in kleinster Bauform Baumer treibt seit über 70 Jahren die Weiterentwicklung der Positionssensorik voran. Ein zentrales Ziel ist dabei höchste Messgenauigkeit in kompakter Bauform. Zwei wesentliche Erfolgsfaktoren prägen dabei die Entwicklung und Serienfertigung: Zum einen die mechanische Stabilität, die durch ein robustes, langlebiges Design sowie ein hochwertiges Sensorelement mit patentierter Fixierung sichergestellt wird. Zum anderen die elektronische Raffinesse, die auf der Eigenentwicklung leistungsstarker, kompakter ASICs sowie einer sorgfältigen Signalaufbereitung und Kalibrierung basiert.
