Automation.At AUTOMATION

Sonderausgabe 2014/2015

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Wenn Welten verschmelzen

Aus der Praxis Impulse Nachgefragt Vier Anwenderreportagen Neun Strategie-Berichte Acht Interviews mit zeigen, wie produktiv der und sieben Fachartikel Branchen-Experten Einsatz von Automation zur Entwicklung geben Einblick, wie sein kann – wenn Prozesse selbstkonfigurierender moderne Produktion à la aufeinander abgestimmt Automation für intelligente Industrie 4.0 funktionieren sind. Produktion. kann.

Verschmelzende Welten in der Robotik 10 Leistungs- stärkste fehlersichere CPU SIMATIC S7-1500F P210 F920

E20001 siemens.de/simatic-safety SIMATIC Safety Integrated – Mehrwert integriert Eine Steuerung, ein Engineering, eine Kommunikation für Standard- und fehlersichere Automation

SIMATIC Safety Integrated ist die nahtlose Integration der • Geringerer Logistik, Verdrahtungs und Trainingsauf Sicherheitstechnik in das durchgängige Automatisierungs wand dank einem System für Standard und Safety system der SIMATIC – und damit die konsequente Um • Einfache Wiederverwendung der einmal programmier setzung von Sicherheitstechnik im Sinne von Totally ten SIMATIC Safety Lösung Integrated Automation. • Effiziente Validierung firmeninterner SafetyStandards Diese einzigartige, echte Integration ermöglicht es, sichere durch Nutzung des globalen Bibliothekskonzepts Maschinen deutlich schneller, einfacher und wirtschaft licher zu realisieren und schafft in jeder Hinsicht echten • Einheitliches Engineering von Standard und fehler Mehrwert: sicherer Automatisierung im TIA Portal

Answers for industry.

EDITORIAL Der (Un)Segen der Cyber Junkies

Entschuldigen Sie, verehrte Leserinnen und Leser, meine indiskrete Frage an SIE, sind SIE ein Cyber Junkie? Sind SIE eventuell eines der Wesen, das morgens kopfüber die Laptop-Tastatur küssend den Tag begrüßt? Tja, ich zumindest musste heute feststellen, dass mich die Cyber-Welt schon ziemlich im Griff hat – mich, die doch immer stolz behauptete, gegen diese Sucht gefeit zu sein. Wodurch ich eines Besseren belehrt wurde, werden Sie sich fragen … tja, schlicht und ergreifend, erkannte ich mein neues Suchtverhalten daran, dass ich eben meine Laptop-Tastatur frühmorgens unter meiner Backe spürte. Peinlich … dachte ich im ersten Augenblick. Als ich jedoch ein Stündchen später realisierte, dass mein Arbeitspensum der letzten Wochen sich über Nacht (von wem auch immer, oder war ich das gar selbst?) erledigt hatte, war denn mein Unbehagen über mein erkanntes Suchtverhalten nicht mehr ganz so unerfreulich …

Nun ja, spätestens seit der Erfindung der Datenautobahn hat die Menschheit ein neues Suchtverhalten befallen – die Online-Junkie-Manie oder Cyber-Junkie- Mania hat sich in rasendem Tempo über die Erdenbürger verbreitet – der Virus Luzia Haunschmidt ist unaufhaltsam – und das Verrückte daran ist, dass niemand ein Serum, ein Gegenmittel oder gar ein Gesetz zur Beseitigung dieser Sucht finden will. Betonung Chefredakteurin AUTOMATION auf WILL. Zu verlockend ist der Stoff Cyber, zu sehr zieht er einen doch in seinen [email protected] Bann, zu sehr befriedigt er Neugier, Wissensdurst, Egoismen, kommunikative und doch diskrete (und absolut indiskrete) Nähe. Zu sehr eröffnen Cyber Physical Systems neue Welten, lassen bisherige Grenzen aufbrechen, noch nie Dagewesenes Leistungs- entstehen und Horizonte durchbrechen… stärkste fehlersichere CPU SIMATIC Doch ganz so taufrisch ist der Äther des Cybers gar nicht mal. Seinen Stammbaum verfolgend, findet Cyber im S7-1500F Altgriechischen seine Wurzeln, nämlich die der Steuerkunst eines Seefahrers. 1948 bezog der US-amerikanische

P210 Mathematiker, Norbert Wiener, den Begriff zuerst auf Datenverarbeitung – und zwar in seinem Buch Kybernetik

F920 (Regelung und Nachrichtenübertragung in Lebewesen und Maschinen). Gemeint war damit die Kunst, die ursprünglich für Dampfmaschinen entwickelte Regelung der Rückkopplung, um Überhitzung zu vermeiden. Der Mechanismus wurde

E20001 weiterentwickelt zu Rückkopplungen zweiter bzw. n-ter Ordnung, d. h. zu Schaltern, die Schalter schalten konnten. siemens.de/simatic-safety Die Geschichte der Informatik und des Computers begann und parallel dazu die Karriere des Begriffs Cyber.

Heute stehen wir vor der Entscheidung, Produktions- mit Office-Welten über den Datenhighway des Cybers miteinander kommunizieren zu lassen oder dies zu unterlassen. Die Angebote der Automatisierungstechnik sind für eine Verbindung SIMATIC Safety Integrated – zur ERP-Ebene mittlerweile schon sehr weit gediehen und entwickeln sich in ihren verschiedensten Ebenen in rasendem Tempo weiter. Bislang „stupid“ arbeitende Sensoren und Aktoren nehmen Daten nicht mehr nur auf, sondern verarbeiten diese bereits intelligent und geben sie findig an jene Stellen weiter, wo sie unmittelbar benötigt werden. Mehrwert integriert Die dadurch entlastete Steuerungsebene nützt auf diese Weise frei gewordenes Potenzial und konzentriert sich nun z. B. auf die Performance eine hohe Anzahl an Achsen in Maschinen zu kommandieren oder von einer einzigen Plattform aus unterschiedliche Maschinentypen (z. B. eine Werkzeugmaschine und zu gleicher Zeit einen Roboter) Eine Steuerung, ein Engineering, eine Kommunikation für zu befehligen. Sämtliche Datenergüsse dieser beiden „Etagen“ (Sensorik und Steuerung) finden sich im Stockwerk des MES (Manufacturing Execution System) ein – davor werden sie über PLM- und darauffolgende HMI-Systeme leicht Standard- und fehlersichere Automation erfassbar, verarbeitbar, programmier- oder konfigurierbar gestaltet. Die MES-Plattform ist dann quasi das Operating- System, um über Produktionsstraßen oder Prozessanlagen Übersicht, Durchblick und Kontrolle zu erlangen.

Und nun kommt die große Frage oder der nächsthöhere Anspruch auf uns zu – sind die technologischen Voraussetzungen schon weit genug gediehen, um die Produktions- mit der ERP-Welt über das Cyber zu verbinden? Oder fehlen für diese durchgängige Connection nicht doch noch auch entsprechend sichere Zertifikate und Standards SIMATIC Safety Integrated ist die nahtlose Integration der • Geringerer Logistik, Verdrahtungs und Trainingsauf für safety Components und Maschinen wie auch Security-Einrichtungen, um Hackerangriffe abwehren zu können? Sicherheitstechnik in das durchgängige Automatisierungs wand dank einem System für Standard und Safety system der SIMATIC – und damit die konsequente Um • Einfache Wiederverwendung der einmal programmier Unabhängig davon, ob Cyber Segen oder Unsegen über uns Erdenbürger verströmt – es liegt schlussendlich in setzung von Sicherheitstechnik im Sinne von Totally ten SIMATIC Safety Lösung der Macht des Menschen den „Unsegen Cyber“ als wahren Segen nutzbar zu machen … aber das ist eine andere Integrated Automation. Geschichte, die Sie liebe Leserinnen und Leser sicherlich vom x-technik-Redaktionsteam in nächster Zeit zu Lesen • Effiziente Validierung firmeninterner SafetyStandards Diese einzigartige, echte Integration ermöglicht es, sichere bekommen. Momentan sind wir damit intensiv beschäftigt, Ihnen auch die virtuelle Welt unserer Fachinformationen durch Nutzung des globalen Bibliothekskonzepts Maschinen deutlich schneller, einfacher und wirtschaft bieten zu können und warten nun zu Beginn des neuen Jahres mit Apps unserer Fachmagazine auf. licher zu realisieren und schafft in jeder Hinsicht echten • Einheitliches Engineering von Standard und fehler Take it, use it, love it - der Cyber lässt grüßen! Mehrwert: sicherer Automatisierung im TIA Portal Ihre

Answers for industry. www.automation.at 3 Viel bewegen Nachgefragt: Mechatronische Antriebslösungen für intelligentere Fabriken. 26

Connected Industry Impulse: Industrie 4.0-Anforderungen an Netzwerktechnologie und Verbindungstechnik. 42

Verschmelzende Welten in der Robotik Coverstory: Wie ABB die Leistungsfähigkeit von Robotersystemen mit der Flexibilität menschlicher Interaktion vereint. 10 Klein, flexibel, integrativ Impulse: Automatisierungstechnik für die Maschine von morgen. 62

Ein Mehr an Mitten in der Gipfelstürmer der Automation Effizienz aus dem Industrie-Revolution Aus der Praxis: Durchgängige Prozesse und Know-how zweier Welten Impulse: PC-basierte, zentrale und dennoch Daten vom Engineering über die Fertigung Nachgefragt: Synergetische Schritte für eine modulare Automatisierung. 66 bis zur Prüfung der Anlagen. 74 durchgängige Kommunikation. 82

4 Sonderausgabe 2014/2015 INHALT

Quo vadis? Mitten in der Industrie-Revolution Leitartikel: Industrie 4.0 – Gegenwartsszenario, Herausforderungen, Impulse: PC-basierte, zentrale und dennoch modulare aktuelle Strategien. 6 Automatisierung. 66

Verschmelzende Welten in der Robotik Per Erlebnis zum Ergebnis Coverstory: Wie ABB die Leistungsfähigkeit von Robotersystemen Nachgefragt: Stufenprogramm zur Effizienzsteigerung im mit der Flexibilität menschlicher Interaktion vereint. 10 Engineering. 70

Vernetzter Pionier-Job Gipfelstürmer der Automation Aus der Praxis: Roboter im Einsatz als CNC-Einheit. 16 Aus der Praxis: Durchgängige Prozesse und Daten vom Engineering über die Fertigung bis zur Prüfung der Anlagen. 74 Der Schlüssel zur intelligenten Fabrik Impulse: Maximale Effizienz bei Losgröße 1. 22 Zusammenführen, was zusammen gehört Nachgefragt: Methoden-, Werkzeuge- und Technologiewandel Viel bewegen für eine effizientere Produktion. 78 Nachgefragt: Mechatronische Antriebslösungen für intelligentere Fabriken. 26 Ein Mehr an Effizienz aus dem Know-how zweier Welten Nachgefragt: Synergetische Schritte für eine durchgängige Von der Vision zur Realität Kommunikation. 82 Impulse: Forschungsprojekt Plug & Produce ist funktionstüchtig. 32 „Geheime“ Barrieren 20 Jahre LAPP Austria Ansichten: Industrie 4.0-Anforderungen an die Automation. 86 Nachgefragt: Die Stellungnahme der Geschäftsführer. 34 Wie viele Sprachen spricht Ihre Automatisierung? Berechenbare Sicherheit im Industrial Ethernet Impulse: Steuerungen und Antriebe für die Produktion von morgen. 88 Impulse: Leitungen für die Robotik. 36 „Connected Enterprise“ Flexible Wartung von Switches á la Industrie 4.0 Impulse: Der amerikanische Weg zur smart factory. 92 Impulse: Management von Ethernet-Switches via PC, Smartphone und Tablet. 38 Horizontale und vertikale Integration mit zenon Impulse: Produktionsdaten aus verschiedenen Quellen miteinander Prozess-Fitting für Industrie 4.0 in Beziehung setzen. 96 Impulse: Netzwerkfähiger Signalwandler für die Digitalisierung analoger Maschinendaten. 40 Per Schulterschluss zur industriellen Zukunft Nachgefragt: Verschmelzende Automatisierungsebenen als Connected Industry Konzepte für die Produktion von morgen. 98 Impulse: Industrie 4.0-Anforderungen an Netzwerktechnologie und Verbindungstechnik. 42 Intelligente Brücke Impulse: SmartBridge-Technologie als Türöffner zu Sensorik 4.0. 104 Spricht Ihre SPS MATLAB? Impulse: Automatisches Generieren von SPS-Code erhöht Effizienz. 44 Industrie 4.0-taugliche Feldebene Nachgefragt: Sensoren und Aktoren mit Intelligenz versehen. 106 Damit es gleich klappt Aus der Praxis: Inbetriebnahmetest in virtueller Umgebung Die Zukunft der Messtechnik spricht Ethernet einer Comuputersimulation. 46 Impulse: Die Vernetzbarkeit von Sensoren. 110

„Cyber physical Systems“ in der Praxis Automation im Einklang Aus der Praxis: In der eigenen Produktion erfolgreich umgesetzt. 56 Ansichten: Dezentralisierung und verteilte Intelligenz ebnen den Weg für die Fabrik der Zukunft. 112 Klein, flexibel, integrativ Impulse: Automatisierungstechnik für die Maschine von morgen. 62 Zeit, Geld und Nerven sparen Nachgefragt: Integrierte Automation sorgt für Effizienz durch Prozessdurchgängigkeit. 114

Industrie 4.0- taugliche Feldebene Nachgefragt: Sensoren und Aktoren mit Intelligenz versehen. 106

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In Zusammenarbeit mit MMag. Ing. Christian Zwickl-Bernhard, Geschäftsführer der MCP – Management, Consulting & Philosophy, betrachtet x-technik-AUTOMATION in seiner über vier Ausgaben laufenden Serie die Meilensteine der Evolution Industrie 4.0. Die vierte industrielle Revolution: Quo vadis?

Industrie 4.0, das Schlagwort moderner Industrie- und Wirtschaftspolitik. Wo stehen wir heute, wo liegen die größten Herausforderungen und welche Antworten bzw. Strategien haben die Anbieter schon heute für ihre Kunden?

Neueste Studien zeigen noch immer eine Industrie einbringen muss. So geht aus sehr verhaltene Herangehensweise an der angesprochenen Pressemitteilung der das Thema. So haben erst 6 % aller be- deutschen Bundesregierung hervor, dass fragten Unternehmen konkrete Aspekte alleine in diesem Jahr 11 Milliarden in die einer Industrie 4.0 realisiert, immerhin 29 Verbesserung der Rahmenbedingungen % besitzen eine oder arbeiten an einer für Innovationen investiert werden. Selbst Strategie zur Umsetzung von Industrie die deutsche Kanzlerin Angela Merkel äu- 4.0. Obwohl diese Daten in Deutschland ßerte Anfang Dezember auf dem in Berlin erhoben wurden, ist davon auszugehen, abgehaltenen Kongress „Digitising Euro- dass die Situation in Österreich sich nicht pe“ über die „Verschmelzung der digita- grundlegend von der des Nachbarlandes len mit der industriellen Welt – Stichwort Zum Autor: unterscheidet. Dass andererseits kein Industrie 4.0“ den klaren Hinweis, dass Nach mehr als 35 jähriger Berufser- Weg an Industrie 4.0 vorbeiführen wird, Europa auf diesem Gebiet massiv aufho- fahrung in unterschiedlichen Unter- steht ebenfalls außer Diskussion. Also wie len muss. Und auch in Österreich gibt es nehmen und verschiedenen Manage- kann ein Weg aussehen bzw. wie kommen von offizieller Seite Aktivitäten zum The- mentpositionen im In- und Ausland, wir dem Ziel einer „noch nie dagewese- ma Industrie 4.0 sowie einige Programme hat sich Christian Zwickl-Bernhard nen Vernetzung über das Internet, durch mit denen aktuelle Entwicklungen zum Anfang Juli 2014 mit dem Unterneh- die Verschmelzung der physischen mit Thema Industrie 4.0 gefördert werden. men MCP – Management, Consulting der virtuellen Welt, dem Cyberspace“, & Philosophy selbstständig gemacht. also zu einer „Verlängerung des virtuellen Trotz aller Beteuerungen und Unterstüt- Schwerpunkte seiner zukünftigen Tä- tigkeit bilden die Themen klassische Raumes in die physische Welt“ konkret zungen von Seiten öffentlicher Hand mit Unternehmensberatung im Industrie- näher? dem Ziel die Industriequote in den ein- und IT-Umfeld, das Thema Industrie zelnen Ländern zu erhöhen, liegt der Ball 4.0, Interimsmanagement sowie An- Wirtschaftspolitische natürlich zuallererst bei den Anbietern gebote im Consultingbereich. Rahmenbedingungen industrieller Produkte und Lösungen. Und an diesem Ziel werden wohl auf mittlere Zwickl-Bernhard versucht dabei die „Das Bundeskabinett hat am 3.September Sicht auch die Anbieter gemessen, ob sie aktuellen Herausforderungen, Pro- 2014 die neue „Hightech-Strategie – In- zeitgerecht in der Lage sind die notwen- bleme und Themenstellungen der novationen für Deutschland” verabschie- digen Innovationen, Werkzeuge, Produkte Industrie und IT mit grundlegenden „philosophischen“ Denk- und Metho- det“ oder „Stöger: Drei heimische Uni- und Lösungen anzubieten und qualitäts- denansätze zu verbinden. versitäten erhalten Stiftungsprofessur für gerecht auf den Markt zu bringen. Wor- Produktion und Industrie 4.0“ – so lauten an werden sich die Anbieter also konkret Weitere Informationen unter: aktuelle Überschriften zu Berichten, aus messen lassen müssen bzw. wo liegen die � www.mcp-zwickl-bernhard.at denen man sehr direkt die Bedeutung in- größten Herausforderungen? dustrieller Entwicklungen für die aktuelle Wirtschafts- und Bildungspolitik ablesen Zusammenarbeit der Disziplinen Produktionstechnik, Maschinenbau, Ver- kann. Es steht also inzwischen für die fahrenstechnik, Automatisierungstechnik, europäischen Regierungen außer Zwei- Beginnen wir mit der im Rahmen von Informatik oder Internet-Technologie. fel, dass sich auch die Politik aktiv in die Industrie 4.0 notwendigen Zusammen- D. h., unterschiedliche Firmen mit einer „Hightech-Strategie“ der Wirtschaft und arbeit unterschiedlicher Disziplinen, wie Vielzahl an Geschäftsmodellen sind be-

6 Sonderausgabe 2014/2015 Impulse

teiligt. Diese nutzen heute jedoch vielfach noch eigene Begrifflichkeiten und Konzepte – und diese gilt es in für den Anwender verständlicher und nachvoll- ziehbarer Weise zusammenzuführen. Die Referenzarchitektur Industrie 4.0 muss eine gemeinsame, einheitliche Sicht- weise etablieren, die auf grundlegende Strukturierungsprinzipien sowie Schnitt- stellen und Daten baut. Ziel ist es dabei, eine entsprechende Referenzarchitektur schrittweise zu entwickeln und dabei die beteiligten Branchen und Unternehmen kontinuierlich einzubinden.

Anwender-Investitionsschutz und ganzheitlicher Ansatz Bild: Phoenix Contact Beschreibt man Industrie 4.0 von der An- wender- bzw. Anforderungsseite her, so geht es bei Industrie 4.0 darum, der zunehmenden Komplexität der Produktion hier die zunehmende „dezentrale Intelli- Qualifikation der Mitarbeiter, die Verände- mit entsprechenden Lösungen zu begeg- genz des Systems“. FESTO arbeitet zu den rung der Geschäftsprozesse oder Themen nen. Hier sind die Anbieter-Unternehmen genannten Themen etwa im europäischen wie die Instandhaltung mit ein. „Univer- gefordert, durch übergreifende Koopera- Verbundprojekt IDEAS mit, in welchem selle Mitarbeiter“ werden mehr denn je tionen Lösungen zu entwickeln, die den Steuerungskonzepte für Produktionsanla- gefragt sein sowie ein ständiges Mit- und Anwender-Unternehmen, die ja zumeist gen der Zukunft entwickelt werden. Mit Weiterlernen. sehr unterschiedliche Ausgangsvoraus- weiteren sieben Partnern ist FESTO im setzungen haben, einen sicheren und ihre Projekt OPAK aktiv, einer Plattform zur Auch B&R sieht die größte Herausforde- Investitionen schützenden Migrationspfad Entwicklung autonomer mechatronischer rung für Industrie 4.0 im Faktor „Mensch“. ermöglichen. Migrationskonzepte sind Automatisierungskomponenten. Besonders die Zusammenführung der IT- naturgemäß abhängig von der installier- Welt mit jener der Automatisierung stellt ten Basis. Für den Anwender ist dabei Ganzheitlicher Ansatz an die Teams große Herausforderungen: von grundlegender Bedeutung, ob sich „Die Mauern zwischen diesen beiden Wel- die Migration schrittweise und damit be- Durch die grundlegenden Veränderungen ten müssen fallen“. rechenbar an die Zukunftsarchitektur von der neuen Produktionsmethodik wird sich Industrie 4.0 heranführen lässt. auch die Arbeitswelt massiv verändern. Der Aspekt der Ganzheitlichkeit umfasst Neue Berufsbilder entstehen, und zwar natürlich auch die notwendigen und wie Diese Aspekte sind den Anbietern sehr nicht in einigen Jahren, sondern bereits bereits ausgeführt schon in der Planungs- wohl bewusst und die einzelnen Strategi- jetzt. Zahlreiche Studien über die verän- phase zu berücksichtigenden Wartungs- en und Konzepte werden an dieser Her- derte Arbeitswelt zeigen, dass sich der konzepte. Hier bieten beinahe alle Anbie- ausforderung auch ausgerichtet. So bieten Schwerpunkt von der reinen Bedienung ter bereits entsprechende Konzepte und zahlreiche Unternehmen den Weg über der Geräte hin zur Herausforderung der Strategien an. systemneutrale Schnittstellen, durch die „kreativen und innovativen Gestaltung der Verbindungen unterschiedlicher Systeme gesamten Produktionsstruktur“ verlagert. Referenzarchitekturen ermöglicht werden. Im Maschinen- und Anlagenbau sind dabei die Anforderungen besonders groß. Und Bei einer erfolgreichen Umsetzung von In- So bietet etwa BECKHOFF mit seinem dort wird es auch die größten Veränderun- dustrie 4.0 spielt die Implementierung von Ansatz eine Möglichkeit, Systeme unter- gen bei der Struktur der Arbeitsplätze ge- anwendungsspezifischen Referenzarchi- schiedlicher Hersteller mit und ohne über- ben. Netto, und das ist die gute Nachricht, tekturen eine entscheidende Rolle. Dabei geordnete Steuerungsebenen zu größeren soll aber ein größerer Bedarf an höheren handelt es sich um generische Muster für Netzwerken zusammenschließen zu kön- Qualifikationen bestehen bleiben. Aller- die Klasse der zu modellierenden Systeme nen. Angeboten werden von BECKHOFF dings ist es notwendig, dass diese Themen und deren Systemarchitektur. Vorgaben zahlreiche Produkte als flexible Gateways bereits heute angegangen werden. Und für solche Referenzarchitekturen ergeben zwischen unterschiedlichen Steuerungs- die Firmen reagieren auch bereits darauf. sich z. B. aus den SOA-Konzepten („Ser- welten. FESTO stellt den oben angespro- FESTO etwa betrachtet den Wandel in der vice Oriented Architecture“). Dabei wer- chenen evolutionären Aspekt von Indus- Produktionswelt ganzheitlich und bezieht den einzelne Elemente der Anwendungs- trie 4.0 in den Mittelpunkt. Stichwort ist die Aspekte Mensch-Technik, Ausbildung, entwicklung zu höherwertigen und Ú www.automation.at 7 komplexen Komponenten zusammen- amerikanischen Unternehmen bzgl. der soll dieser notwendige Informationsaus- gefasst. Diese Komponenten bilden die Normierung von Schnittstellen zu sehen tausch parallel und ohne Rückwirkung auf Basis für sogenannte „Composite Appli- ist bzw. wohl auch weiter zu erwarten sein die laufende Steuerung erfolgen können. cations“, die dann wiederum mittels der wird: „IIC gegen Plattform Industrie 4.0“. Auch SIEMENS geht davon aus, dass bei sogenannten Service-Orchestrierung zu Das Industrial Internet Consortium IIC der weiteren Entwicklung von Industrie neuen komplexeren Applikationen zusam- ist eine von den US-Firmen AT&T, Cisco, 4.0 den Softwarelösungen eine essenzi- mengebaut werden. General Electric, IBM und Intel gegrün- elle Rolle zukommen wird. Sie sind, so dete Gruppe mit offener Mitgliedschaft, Siemens, „der Grundstein für die Vision Ein Anwendungsfall für eine solche Refe- die sich zum Ziel gesetzt hat, Abläufe und neuer Produktionsmöglichkeiten“. Die renzarchitektur auf SOA-Basis bildet etwa Daten einfacher zu verknüpfen und zu Digitalisierung der Produktion schreitet die „AUTomotive Open System ARchitec- optimieren, um Geschäftsprozesse quer stetig voran. Wie der Weg hin zu Industrie ture“ (AUTOSAR), die bereits Einzug in durch alle Industriezweige zu verbessern. 4.0 aussehen kann, zeigt SIEMENS etwa die automobile Produktion gehalten hat. Die Herausforderung liegt also darin, dass am Elektronikwerk Amberg. Auch den Die weitere Erarbeitung solcher Referenz- konkurrierende Unternehmen partiell zu Themen Standardisierung sowie den für architekturen für unterschiedliche Anwen- bestimmten Themenbereichen kooperie- die Umsetzung von Industrie 4.0 notwen- dungsfälle stellt eine der großen Herausfor- ren und sich auf entsprechende einheitli- digen neuen Sicherheitskonzepten misst derungen dar, die nur unter Einbeziehung che Standards und Schnittstellenkonzepte Siemens große Bedeutung bei. Konkret der späteren Anwender, die über das ent- verständigen. sieht SIEMENS drei Handlungsfelder in sprechende Anwendungs-Know-how ver- Richtung Industrie 4.0: Die höhere Inte- fügen, bewältigbar sein wird. So geht etwa B&R in seiner Grundkonzep- gration der unterschiedlichen IT-Ebenen tion davon aus, dass sich die klassische unter dem Begriff Manufacturing Opera- Ein Beispiel für den eben beschriebenen Automatisierungspyramide zunehmend tions Management (MOM), die Zusam- Ansatz bietet Rockwell Automation. Für auflösen wird und die unterschiedlichen menführung von Produkt- und Produkti- den amerikanischen Automatisierungsan- Ebenen verschmelzen werden. Horizonta- onsdesign (Digital Enterprise Platform) bieter steht die Frage nach dem Aussehen le und vertikale Integration auf Basis einer sowie entsprechend leistungsfähige Kom- der Produktion von morgen im Mittel- verstärkt notwendigen Interoperabilität munikationssysteme für die Cyber Physi- punkt der Entwicklungen. Best Practices mit Fremdsystemen sind die Basis für die cal Systems. aus der „21st Century Smart Manufacto- Dezentralisierung, verbunden mit einer ring Coalition“ finden dabei als Basis für höheren Intelligenz in den Komponenten. Auch beim Thema einer höheren Energie- zu entwickelnde Referenzarchitekturen Starre Topologien gehören damit ebenso effizienz spielt zusätzliche bzw. leistungs- Verwendung, auf Basis derer dann wieder Vergangenheit an wie fehlende Ska- fähige Software eine entscheidende Rolle. der eine einfachere Zusammenarbeit zwi- lierbarkeit. Entsprechende Werkzeuge Die Ansätze von ABB etwa konzentrieren schen IT und OT (Operational Technology) für die Kombinierbarkeit des gesamten sich schwerpunktmäßig auf die Themen möglich wird. Bereits heute setzt Rockwell Hardware-Portfolios bzw. Schnittstellen Energieeffizienz sowie die Optimierung in Automation auf eine einfache und zu- zu Planungstools oder Sicherheits-Steue- den Prozessabläufen und in der Automa- gleich robuste Kommunikationsplattform, rungssysteme stehen heute schon im An- tisierungstechnik. Für ABB ist die zuneh- die alle Unternehmensaktivitäten vernetzt. gebotsportfolio von B&R zur Verfügung. mende Intelligenz der Geräte ein wesent- Als Umsetzungs- bzw. Migrationsstrategie licher Faktor auf dem Weg zu Industrie für den Kunden bietet Rockwell Automati- Tragende Achse: die Software 4.0, da dadurch Ressourcenverbrauch on ein fünfstufiges Umsetzungsmodell an. und Umweltauswirkung verbessert bzw. Software ist unbestritten, und das sehen optimiert werden können. In diesem Sin- Standards und Schnittstellen alle Anbieter so, der zentrale Dreh- und ne sieht ABB das Energieeffizienzgesetz Angelpunkt für Industrie 4.0. Beinahe als wesentlichen Treiber für weitere Ent- Eine weitere Herausforderung liegt wie alle Elemente, Komponenten und Module wicklungen, insbesondere im Bereich der oben angesprochen in der Bereitstel- werden durch Industrie 4.0 eine höhere Niederspannungsprodukte. Zudem sieht lung von offenen Lösungen auf Basis von Intelligenz erhalten, was nichts anderes ABB die Software zunehmend als Mög- Standards, um für die Anwender Investi- als ein „Mehr an Software“ bedeutet. lichkeit zur Differenzierung der einzelnen tionssicherheit bei den notwendigen und Anbieter. Unter einer eigenen Architektur- durchzuführenden Migrationsschritten si- Pepperl+Fuchs zielt beispielsweise, aus- Plattform werden bereits zahlreiche Pro- cherzustellen. Diese notwendige Standar- gehend von der großen installierten Ba- dukte angeboten, die den Anforderungen disierung wird auch von den Anwendern sis, auf die Möglichkeit einer Verbindung der Architekturprinzipien von Industrie als die größte Herausforderung zur Um- zwischen klassischer Anlage und virtuel- 4.0 genügen. setzung von Industrie 4.0 gesehen (vgl. ler Datenwelt ab. Dies erfolgt etwa durch Umfrage Umsetzungsempfehlungen für einen über neue Software realisierten Auch Schneider Electric erweitert sein das Zukunftsprojekt Industrie 4.0, acatech Zugriff auf den Sensor per Tablet oder seit Jahren bestehendes Produktportfolio 2013). Hier muss man auch klar festhal- Smartphone. Damit wird eine vereinfach- im Bereich der Fabriks- und Maschinen- ten, dass derzeit ein gewisser Interessens- te Inbetriebnahme, Parametrierung sowie automation derzeit in Richtung Indust- konflikt zwischen europäischen und US- Diagnose vor Ort sichergestellt. Zudem riesoftware, Big Data, Cloud und höhere

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Vernetzung. Schwerpunkt bleibt da- vielfältige Teillösungen und Teilsysteme die Universitäten werden die Rahmenbe- bei das Thema Energiemanagement des zukunftsweisenden Produktionskon- dingungen zunehmend mit Unterstützun- mit dem Ziel Energie zu sparen und zepts Industrie 4.0 liegen auf dem Tisch. gen verbessern müssen. Aber letztendlich

CO2-Emmissionen zu reduzieren. Es liegt nun an den Anbietern diese neue sind es die Techniker, die Ingenieure in Zusätzlich werden Softwarepakete Strategie so für die Anwender aufzuberei- den Unternehmen, die den Pioniergeist für die Steuerung und Automatisie- ten, dass erstens die einzelnen Schritte aufbringen müssen, sich für das Projekt rung von Fertigungsprozessen eben- überschau- und planbar sind, zweitens die Industrie 4.0 einzusetzen und damit den so angeboten wie neue intelligente notwendige Offenheit bzw. Investitionssi- Weg einer gesamten Industriegesellschaft Schaltanlagen. cherheit gegeben ist und die Anwender zu bestimmen. Denn Industrie 4.0 ist ein, drittens dem zunehmenden wirtschaft- wenn nicht das wesentliche Element einer Cloud Computing lichen Druck dadurch gerecht werden prosperierenden industriellen und damit können, dass belastbare Wirtschaftlich- auch gesellschaftlichen Entwicklung in Software und Cloud Computing bil- keitsrechnungen auf den Tisch der Ent- Österreich und wohl auch in ganz Europa. den eine natürliche Symbiose. Cloud scheidung gelegt werden können. Öffent- Computing stellt die Nutzung flexibler liche Stellen, das Förderwesen und auch � www.automation.at und verteilter Software innerhalb des Gesamtkonzepts von Industrie 4.0 sicher. Cloud Computing bildet also im Wesentlichen die Plattform zur Spei- cherung von Daten sowie zum Ablauf von Anwendungen (Programme oder Apps). Die einzelnen intelligenten Ein- heiten sind über Kommunikationsnet- ze mit der Cloud verbunden.

Für BECKHOFF liegt die Grundfrage bzw. generelle Herausforderung von Industrie 4.0 darin, „welche Aufgaben der Fertigungsautomatisierung in das Internet – die vielzitierte Cloud – ausgelagert werden können“. Industrie 4.0 verlangt flexible Einheiten, die sich ohne großen Aufwand zu reaktions- fähigen Systemen ausbauen lassen. Dazu beschäftigt sich BECKHOFF intensiv mit unterschiedlichen Themen der anstehenden Entwicklungsstufen. Einen Schwerpunkt sieht BECKHOFF dabei in der Erleichterung der Integ- ration von immer mehr Sensor- und Feedback-Daten in die Automatisie- rungssysteme. Servoverstärker Summary im Pocket-Format Digitalisierung, Cloud Computing, Migration, horizontale und vertikale Integration, etc. Die Schlagworte sind ■ Leistungsstark: nahezu 300 W Nennleistung, vielfältig, die Möglichkeiten heraus- 6 A Dauer- und 15 A Spitzenstrom, +48 V DC fordernd. Neue Architekturkonzepte, ■ Super-kompakt: 12,5 x 103,5 x 72 mm (B x H x T) neue Möglichkeiten in der Interak- vollintegriert ins Steuerungssystem tion zwischen Mensch und Maschi- ■ Sicher: Safe Torque off ne, neue Konzepte für Wartung und Instandhaltung oder vollkommen ■ Feedback: Resolver-Eingang integriert (12 Bit) neu und integrativ zu konzipierende ■ Plus: Haltebremse Planungsprozesse zeigen die zahlreichen Möglichkeiten von Industrie 4.0. Die Grundkonzepte und auch www.automation.at 9 SIGMATEK GmbH & Co KG www.sigmatek-automation.com9

xtechnik_MaxUp_JP_DC061.indd 1 04.12.2014 10:52:25 Coverstory

Roboter auf Erfolgskurs: Verschmelzende Welten in der Robotik

Vor mehr als 40 Jahren stellte ABB seinen ersten Roboter vor und schrieb damit das erste Kapitel einer faszinierenden Geschichte. Seit seiner Einführung hat sich die Welt der Robotik jedoch drastisch verändert und ist kaum wiederzuerkennen. Der Einsatz von Robotern ist heute in den unterschiedlichsten Industrien allgegenwärtig und sorgt für eine Steigerung der Produktivität sowie eine durchgehend hohe Qualität. Besonders die Integration und Bedienung von Robotern sind wesentlich einfacher geworden. Zudem ermöglicht ABB durch umfassende Sicherheitslösungen eine enge und sichere Mensch-Roboter-Kollaboration, in der die Flexibilität menschlicher Interaktion mit der Präzision und der Leistungsfähigkeit von Robotersystemen verschmelzen.

Autor: Ing. Norbert Novotny / x-technik

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links Der Einsatz von Robotern ist heute in den unterschiedlichsten Industrien allgegenwärtig und sorgt für eine Steigerung der Produktivität sowie eine durchgehend hohe Qualität.

oben Beim Lackieren werden die Vorteile eines integrierten Funktionspaketes im Vergleich zu einem herkömmlichen System mit externer Steuerung sehr deutlich. Schnellere Reaktionszeiten, Erhöhung der Teilequalität, einfachere und effektivere Programmierung etc.

ährend früher nur einzelne Mit dem Ziel, permanent den Kundennut- Robotersteuerung von ABB, ist speziell Roboter für relativ einfache zen zu erhöhen, und dem eigenen Leit- darauf ausgelegt, die Nutzung von Robo- W und monotone Aufgaben in spruch „Easy of use – Plug and Produce“ tern und deren Integration in vorhande- gefährlichen Umgebungen eingesetzt auch zu erfüllen, war und ist ABB eine ne Produktionsprozesse zu vereinfachen. wurden, erfüllen heute synchronisierte der treibenden Kräfte hinter einer konti- „Durch ihr hohes Leistungsvermögen Systeme aus mehreren Robotern kom- nuierlichen, technologischen Weiterent- bietet die Steuerung die komfortable plexe Aufgaben in flexiblen Produkti- wicklung der Robotik. Möglichkeit, externe Applikationstech- onszellen. „In 40 Jahren hat sich die nik direkt anzusteuern“, erwähnt DI (FH) Positionsgenauigkeit von 1 mm auf 10 μ Fortschritte in der Steuerung Martin Kohlmaier, Leiter Robots & Appli- verbessert, die Bedienerschnittstellen ha- cations bei ABB Robotics Österreich, eine ben sich von 4-stelligen LED-Anzeigen zu Die Steuerung des 1974 entwickelten Stärke der Steuerung. vollständigen windowsbasierten Touch- IRB 6 bestand lediglich aus einem ein- screen-Displays weiterentwickelt und die zigen Intel 8008-Mikroprozessor mit 8 Dabei wird die Regelung des Applikati- Speicherkapazität ist von 8 KB auf meh- Bit und einer rudimentären Software für onsequipments vollständig in die IRC5 rere Terabyte angewachsen. Gleichzeitig die Achseninterpolation und Bewegungs- integriert, wodurch zusätzliche externe ist die Zuverlässigkeit deutlich gestiegen steuerung. Die Programmierung und Be- Steuerungen und komplizierte Schnitt- und die Kosten sind so weit gesunken, dienung des Roboters erforderte speziell stellen überflüssig werden. So bietet dass ein Roboter heute nicht einmal halb ausgebildete Fachleute. Vierzig Jahre und ABB standardisierte Funktionspakete so viel kostet wie vor zehn Jahren“, bringt vier Generationen von Steuerungssyste- mit integrierten Applikationssystemen es Manfred Gloser, Businessunitleiter Ro- men später bietet sich ein völlig anderes für das Schweißen, Lackieren, Kleben, botics bei ABB Österreich, auf den Punkt. Bild: Die IRC5, die fünfte Generation der Packaging, Pick&Place-Aufgaben, Ú www.automation.at 11 Coverstory

Werkzeugmaschinenbedienung etc. „Aus Heizung zur Materialtemperierung. Alle erreicht werden“, erklärt Martin Moosba- unserer langjähriger Erfahrung in diesen Hauptkomponenten werden von der IRC5 cher, Projektmanager bei ABB Robotics Bereichen resultieren roboterbasierte, angesteuert, sodass die gesamte Applika- in Österreich, der fortfährt: „Da Robot- schlüsselfertige Lösungen, die standardi- tion in die Steuerung integriert ist. Dank erbewegung und Klebeauftrag von der siert, flexibel und zuverlässig sind“, be- dieser Integration wird der Klebeprozess IRC5 geregelt werden, können Bahnopti- tont Kohlmaier. direkt auf die Bewegung des Roboters ab- mierungen sehr schnell und einfach von gestimmt. einer Stelle aus angepasst werden. Bau- Integration erhöht teiländerungen oder Klebenahtanpassun- Reaktionszeiten deutlich „Die integrierte Applikationstechnik gegen lassen sich dadurch deutlich einfa- währleistet extrem kurze Reaktionszeiten, cher und kostengünstiger vornehmen.“ Das ABB Funktionspaket beispielswei- da unnötige, zeitraubende Signalwege zu se zum Kleben umfasst einen elektrisch einer übergeordneten Steuerung, bei- Auch beim Lackieren werden die Vortei- angetriebenen Einfach- oder Doppeldo- spielsweise einer SPS, entfallen. Kürzere le eines integrierten Funktionspaketes sierer inklusive Applikator, eine Pum- Zykluszeiten können durch die mögliche im Vergleich zu einem herkömmlichen pe zur Materialversorgung sowie eine Erhöhung der Prozessgeschwindigkeit System mit externer Steuerung deutlich. „Bei einer Änderung der Sprühstrahl- geometrie der Lackierausrüstung beträgt die Reaktionszeit bei einem integrierten Mit dem Ziel, permanent den Kundennutzen System zwischen fünf und zehn Millise- zu erhöhen, war ABB immer schon eine der kunden, bei einer externen Steuerung bis “treibenden Kräfte hinter einer kontinuierlichen, zu 300 Millisekunden. Dadurch ist eine technologischen Weiterentwicklung der Robotik. wesentlich gezieltere Dosierung möglich, Wir sind auch weiterhin bereit, den Weg zur die die Teilequalität erhöht und zudem Realisierung von neuen Ideen zu ebnen. eine Menge an Farbe einspart“, weiß Moosbacher. „Aufgrund der Mitsteue- Manfred Gloser, Businessunitleiter rung des gesamten Applikationsequip- Robotics bei ABB Österreich ments durch die Robotersteuerung wird

12 Sonderausgabe 2014/2015 Coverstory

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1 Während früher nur einzelne Roboter für relativ einfache und monotone Aufgaben in gefährlichen Umgebungen eingesetzt wurden, erfüllen heute synchronisierte Systeme aus mehreren Robotern komplexe Aufgaben in flexiblen Produktionszellen.

2 Ein typisches Beispiel, bei der ein Roboter mit der zu bedienenden Maschine auch optisch verschmilzt, ist die FlexMT, eine schlüsselfertige ABB-Lösung für eine flexible Werkzeugmaschinenbedienung.

3 Die Regelung des Applikationsequipments kann vollständig in die Robotersteuerung integriert werden, wodurch zusätzliche externe Steuerungen und komplizierte Schnittstellen überflüssig werden. So bietet ABB standardisierte Funktionspakete mit integrierten Applikationssystemen unter anderem auch für Pick&Place-Aufgaben.

die Porgrammierung entscheidend einfa- genbediener eigenständig durchgeführt drehmaschinen, Bearbeitungszentren, cher, schneller und effektiver. Der Bedarf werden. „Alle Optionen und Funktionen fünfachsigen Maschinen und Schleifma- an einem SPS-Programmierer, der bei ei- werden vor Auslieferung montiert und schinen kompatibel. ner externen Steuerungslösung benötigt als getestetes Automatisierungsprojekt werden würde, entfällt“, sieht Kohlmaier geliefert. Somit lässt sich eine effiziente- Das Auge des Roboters einen großen Kundennutzen von integ- re Inbetriebnahme, Bedienung und auch rierten Lösungen. Instandhaltung umsetzen“, betont Martin In den letzten zehn Jahren hat sich die Kohlmaier. Bildverarbeitungstechnologie enorm wei- Verschmelzung terentwickelt und ABB hat erkannt, dass mit Werkzeugmaschine Aufgrund des integrierten Bildverarbei- ein leistungsfähiges kamerageführtes Ro- tungssystems ist FlexMT in der Lage, eine botersystem dabei helfen kann, viele Her- Ein typisches Beispiel, bei der ein Ro- Vielzahl zusätzlicher Fertigungsschritte ausforderungen im Bereich der Fertigung boter mit der zu bedienenden Maschine wie Markieren, Entgraten oder Reinigen zu bewältigen. „Neben der Steigerung auch optisch verschmilzt, ist die FlexMT, zu übernehmen. Die Steuerung und Kom- der Flexibilität optimiert ABB Integrated eine schlüsselfertige ABB-Lösung für munikation mit dem Roboter sind in die Vision die Produktionsqualität und maxi- eine flexible Werkzeugmaschinenbe- Software integriert. „Durch das interne miert die Inspektion und Kontrolle, indem dienung. „Im Vergleich zur manuellen Puffersystem kann FlexMT je nach Größe sie dem Roboter die Fähigkeit zu sehen Bedienung kann durch FlexMT eine um des Bauteils und Länge der Zykluszeit bis verleiht“, so Martin Kohlmaier. bis zu 60 Prozent höhere Auslastung von zu acht Stunden ohne Nachbestückung Werkzeugmaschinen erreicht werden“, arbeiten“, erwähnt noch Moosbacher. Die Leistungsfähigkeit ist jedoch nur von versichert Martin Moosbacher. Dabei un- Zudem ist das kamerageführte System großem Kundennutzen, wenn das Sys- terstützt die roboterbasierte Bestückung in der Lage, Größenabweichungen der tem einfach zu installieren, zu bedienen eine teileunabhängige Automatisierung. Teile und unterschiedliche geometrische und zu warten ist. „RobotStudio, das Pro- Das Einlernen neuer Teile erfolgt dank Formen zu erkennen. Außerdem müssen grammierwerkzeug von ABB, bietet die dem im Bearbeitungsprozess einge- die Teile nicht fixiert werden, was wiede- Plattform zur schnellen und einfachen Er- bundenen Bildbearbeitungssystem in rum Kosten und Komplexität verringert. stellung von Bildverarbeitungsaufgaben. wenigen Minuten und kann vom Anla- FlexMT ist mit Horizontal- und Vertikal- Bediener können geführt Funktiona- Ú www.automation.at 13 Coverstory

litäten auswählen, Parameter auswählen leistet beispielsweise beim Entgraten von YuMi kann viele Teile handhaben, von einer und unter realen Betriebsbedingungen variierenden Restgraten eine hohe Bahn- Uhr bis zu einem Tablet-PC, und besticht arbeiten, indem sie eine Bibliothek aus treue sowie werkzeugschonende Bear- vor allem durch seine absolute Präzision. So kann YuMi beispielsweise einen Faden durch gesammelten Visionanwendungen nut- beitung und minimiert etwaige Schäden ein Nadelöhr führen. zen. So wird das System auch für Einstei- an Bauteilen“, so Matthias Völkl MSc., ger einfach zu bedienen“, fügt er hinzu. Productmanager FlexFinishing bei ABB. Darüber hinaus lassen sich die Program- Roboterintelligenz durch mierzeiten erheblich verkürzen. Konven- lich“, weiß Völkl aus Erfahrung. Anhand die Kraftsteuerung tionell ermittelt der Programmierer die solcher Systeme wie handgeführte Ro- Pfade für Bearbeitungsprozesse, in dem boter etc. schafft man es, den Bediener Ein weiterer Meilenstein in der jüngeren er die Positionen Punkt für Punkt entlang immer mehr in das Robotersystem zu in- Geschichte der Robotertechnik ist die In- der Werkstückkontur programmiert bzw. tegrieren. Die Sicherheitsaspekte müssen tegrated Force Control–Technologie von einlernt. So ist häufig das Teachen von dabei selbstverständlich berücksichtigt ABB für feine Bearbeitungsvorgänge. mehreren Hundert Punkten erforderlich. werden. Üblicherweise sind Roboter positions- Mit Force Control führt der Programmie- gesteuert mit einer vordefinierten Bahn rer den Roboter mit der Hand lediglich Sicherheitstechnische Neuausrichtung und einer festgelegten Geschwindigkeit. zu den ungefähren späteren Arbeitspo- ermöglicht Kollaboration Mit Force Control reagiert der Roboter sitionen. Dabei sind bauteilabhängige jedoch auf seine Umgebung: Es passt Abweichungen von einigen Millimetern Um die Sicherheit der Menschen zu ge- basierend auf Rückmeldungen eines zulässig. Anschließend lernt der Roboter währleisten, die mit Industrierobotern am Roboterflansch befestigten Kraft-/ die tatsächlich benötigten Positionen ent- zusammenarbeiten, werden Mensch und Drehmomentsensors die programmierte lang der Bauteilkontur selbst und erstellt Maschine traditionell durch Zäune und Bahn an Bauteilkonturen adaptiv an und komplexeste Bearbeitungspfade. „Der kostspielige Schutzvorrichtungen vonei- ermöglicht eine automatische Geschwin- Nutzen ist umso größer, je komplexer nander getrennt. Dank einer sicherheits- digkeitsänderung basierend auf den auf- das Bauteil ist. So sind bis zu 90 Prozent technischen Neuausrichtung in Europa tretenden Prozesskräften. „Das gewähr- Einsparungen der Programmierzeit mög- durch die Sicherheitsrichtlinie ISO 10218

14 Sonderausgabe 2014/2015 Coverstory

Robotik einmal anders: ABB-Roboter unterstützen die Bühnenshows auf dem Luxuskreuzer Quantum of the Seas. im Jahr 2012 kann zum Teil auf derartige jahrelanger Forschung im Bereich der weltweit verkauft und sind bereit, auch Vorrichtungen verzichtet werden. Mensch-Maschine-Kollaboration und weiterhin zur Steigerung des Kundennut- wurde beispielsweise für den Einsatz in zens den Weg für neue Entwicklungen zu ABB bietet dafür die Software SafeMove, der Kleinteilmontage, wo Mensch und ebnen und unser Angebot an Industrie- die auf den neuesten Entwicklungen im Roboter Hand in Hand an den gleichen robotern, Robotersteuerungen sowie der Bereich der Robotersicherheit und den Aufgaben arbeiten, konzipiert. Die Sicher- dazugehörigen Software und Serviceleis- aktuellsten Sicherheitsrichtlinien basiert. heit ist in der Funktionalität des Roboters tungen zu erweitern“, meint Manfred Glo- SafeMove führt eine sicherheitsklassifi- integriert und ermöglicht somit auch ein ser noch abschließend. zierte Überwachung der Roboterbewe- Arbeiten ohne Schutzgitter. „Die heraus- gungen durch, die komplexe Positions- ragende Eigenschaft von YuMi ist die Ei- � www.abb.at zonen, Geschwindigkeitsbegrenzung, gensicherheit. Da eine Gefährdung des Stillstandsüberwachung, Werkzeugori- Menschen ausgeschlossen ist, wird die entierung etc. abdeckt. Wird ein Sicher- Arbeit ´Hand in Hand´zur Realität“, zeigt heitsrisiko erkannt, führt die Software sich Manfred Gloser begeistert. Das De- Das Video zum einen sofortigen Sicherheitshalt aus oder sign von YuMi ist außerdem so ausgelegt, Lackieren meldet dies an eine übergeordnete Si- dass Menschen nicht verletzt werden, www.automation.at/ cherheitssteuerung. „Mit SafeMove wer- auch wenn es zu einem Kontakt mit dem video/110911 den für den Roboter und Bediener Zonen Roboter kommt. Die gepolsterten Robo- definiert. Befinden sich beide in einer terarme garantieren die Sicherheit des Das Video zur FlexMT gemeinsamen Zone, wird je nach Anfor- Bedieners. www.automation.at/ derung die Geschwindigkeit des Roboters video/110912 gedrosselt oder der Roboter angehalten. Die Roboterlösung umfasst flexible Es muss nicht die gesamte Anlage abge- Greifhände, Teilezuführsysteme, ka- Das Video zu schaltet werden, was schon einen enor- merabasierte Teileerkennung sowie Integrated Vision men Zeitgewinn bedeutet“, erklärt Moos- eine leistungsfähige Robotersteuerung. www.automation.at/ bacher. Die Reichweite entspricht in etwa den video/110913 menschlichen Armen. So lassen sich die Mit SafeMove kann die Zellengröße ex- Stellflächen klein halten und YuMi kann Das Video zum Yumi akt auf den benötigten Raum festgelegt an Arbeitsplätzen installiert werden, die www.automation.at/ werden, was wertvolle Standfläche spart. bisher nur für menschliche Mitarbeiter video/110914 „Damit sind auch Produktionskonzepte vorgesehen waren. Die offizielle Markt- realisierbar, bei denen der Roboter und er einführung von YuMi findet am 13. April Bediener eng miteinander interagieren, 2015 auf der Hannover Messe statt. Das Video zu Roboscreen ohne Kompromisse bei der Sicherheit ein- www.automation.at/ zugehen“, so der ABB-Projektmanager. Seit der Präsentation des ersten vollstän- video/110915 dig elektrischen, mikroprozessorgesteu- You and me – wir arbeiten zusammen erten Roboters von ABB im Jahr 1974 hat Das Video sich die Welt der Industrierobotik stark zu Remote Service Keine Kompromisse ging ABB auch verändert – und die Geschwindigkeit der www.automation.at/ bei der Entwicklung von YuMi ein. Der Veränderung nimmt weiter zu. „Letztes video/110916 neue, zweiarmige Roboter basiert auf Jahr haben wir den 250.000sten Roboter www.automation.at 15 Vernetzter Pionier-Job: FANUC-Roboter im Einsatz als CNC-Einheit Zerspanende Bearbeitungsvorgänge werden seit einer gefühlten Ewigkeit in der Regel von CNC-Maschinen erledigt. Will man jedoch absolute Effizienz wie auch die TCO (Total Cost of Ownership) in der Teilefertigung der Losgröße 1 wie auch beispielsweise Losgröße 500 in den Griff bekommen, so ist es sicherlich sinnvoll, sich gegenüber neuen Bearbeitungsmethoden zu öffnen, welche rasch und flexibel, platzsparend und kostengünstig und darüber hinaus im gesamten Unternehmenswerk voll vernetzt ihre Arbeit tun. FANUC Robotics und der Systemintegrator RK Automatisierungstechnik haben bei POLOPLAST in Oberösterreich in dieser Hinsicht Pionierarbeit geleistet. Der Special FANUC-Roboter R-2000 iB 210F arbeitet als gänzlich im Unternehmen vernetzte CNC-Einheit in vorbildlich effizienter Weise – unabhängig ob er sich ein Werkstück in Losgröße 1 oder 500 vornimmt – eine „real Story“ mit virtuellem Hintergrund …

Autorin: Luzia Haunschmidt / x-technik

16 Sonderausgabe 2014/2015 Aus der Praxis

Sie wollen minimalen Aufwand. Sie lieben reibungslose Prozesse. Wir sind Ihre Einfachheit in allen Bereichen. WE ARE THE ENGINEERS OF PRODUCTIVITY.

Der Fanuc-Roboter R-2000 iB 210F in Aktion – mit einem einzigen Standardfräswerkzeug schafft er sämtliche Gehrungen und Ausnehmungen der POLOPLAST-Rohre.

POLOPLAST mit Hauptsitz in Leonding, für die effiziente wie sichere Ableitung Österreich, und einem Tochterunter- von Regenwasser das Kanalrohrsystem nehmen in Ebenhofen, Deutschland, POLO-ECO plus RW an. Die Formteile beschäftigt rund 350 Mitarbeiter und ist für diese beiden Rohrsysteme wurden Anbieter von Kunststoffrohrsystemen, bis vor Kurzem auf einer CNC-Maschine Compounds und Polymer-Engineering. am Hauptsitz in Leonding spanend be- Technologieführerschaft und Innovation arbeitet und mittels Extrusionsschwei- haben stets im Mittelpunkt aller Akti- ßen zusammengefügt. Sonderausfüh- vitäten des Kunststoffspezialisten gerungen mussten allerdings an einen standen und heute zu einer führenden Partnerbetrieb ausgelagert werden – die Position am europäischen Markt verhol- CNC-Maschine war dafür nicht flexibel fen. Dabei liegt der Produktionsschwer- genug – war sie ja doch auch schon punkt von POLOPLAST im Bereich der ziemlich in die Jahre gekommen. „Wir Erzeugung von Kunststoffrohrsystemen wollten den mehr und mehr geforder- für die Haustechnik und -installation, für ten Sonderwünschen unserer Kunden die Wasserversorgung und die Kanalisa- besser entsprechen können und diese tion. Auch außerhalb Europas ist POLO- auch in Batch Size One-Manie von A bis PLAST im mittleren Osten gut etabliert, Z selbst fertigen“, erklärt Ralf Lachmayr, während sorgfältig selektierte südost- Koordinator für Formgebung und Füge- asiatische und nordafrikanische Länder technik bei POLOPLAST. Doch die mo- zu den interessantesten Wachstums- dernsten CNC-Maschinen, von denen märkten gehören. Für den öffentlichen die geforderte Flexibilität und Effizienz Siedlungswasserbau bietet POLOPLAST zu erwarten war, waren hinsichtlich ih- das mehrschichtige, mineralstoffver- res Platzbedarfes zu groß dimensioniert stärkte Kanalrohrsystem POLO-ECO und nebenbei auch noch sehr kostenin- Wir machen Ihnen Ihre Arbeit plus PREMIUM aus Polypropylen und tensiv. Da wäre beinahe guter Rat Ú einfacher. Von der ersten Idee und der Auswahl bis hin zum After Sales. Durch neue funktionale Produktgenera- Mit dem FANUC-Konzept sind wir nun tionen und Software Tools für schnelle Produktauswahl und -konfiguration in der Lage verschiedene Standardteile wie reduzieren wir Komplexität – “auch Sondermodelle effizient zu fertigen und Einfachheit ist unser Programm. das in Losgröße 1 wie in Losgröße 500. Somit sind wir in der Auftragsabwicklung um etwa So schenken wir Ihnen Zeit für das 30 % flexibler und effizienter geworden. wirklich Wichtige: Ihre Kernkompeten- zen und Ihre Kunden. Ralf Lachmayr, Koordinator Formgebung und Fügetechnik bei POLOPLAST

www.festo.at www.automation.at 17 17 Aus der Praxis

links Im Konstruktionsprogramm SolidEdge erzeugte Rohrgeometrie-Daten, welche mit dem FANUC- Roboguide, einem Visualisierungsprogramm, verknüpft sind.

rechts Kunststoffrohr von POLOPLAST nach dem Bearbeitungsprozess.

teuer geworden, hätte Ralf Lachmayr sich gelagert werden. Doch die dafür anfallen- R-2000 iB 210F ausgewählt, der entspre- nicht nach einer anderen Bearbeitungs- den Kosten sollten künftig gesenkt und die chend der etwas rauen Applikationsumge- methode umgesehen: „Über das Internet just-in-time-Lieferung verbessert werden, bung den besonderen Staub- und Wasser- wurde ich bei namhaften Industrierobo- damit man auch weiterhin mit der Erfül- schutz 210FD SLP hat. teranbietern fündig und lud drei davon zu lung von Sonderwünschen gegenüber den einem Gespräch ein. Thomas Eder von FA- Marktbegleitern einen Schritt voraus ist. „Mit dem RKA/FANUC-Konzept sind wir NUC Robotics konnte das überzeugendste Verständlich, dass mit dem neuen Bearbei- nun in der Lage verschiedene Standard- und beste Konzept entsprechend unse- tungskonzept der Wunsch nahelag, auch teile wie auch Sondermodelle effizient ren Wünschen vorlegen und obendrein diese Formausführungen – welche noch zu fertigen und das in Losgröße 1 wie in stimmte einfach auch die Kommunikation dazu meist in Losgröße 1 zu fertigen sind, Losgröße 500. Somit sind wir in der Auf- zwischen uns. Darüber hinaus bot er mit im Hause POLOPLAST selbst erzeugt wer- tragsabwicklung um etwa 30 % flexibler seinem Partner, dem Systemintegrator RK den sollten. und effizienter geworden“, freut sich Ralf Automatisierungstechnik GmbH (RKA) Thomas Eder, Geschäftsführer von FANUC Lachmayr. aus Pregarten in Oberösterreich, der uns Robotics in Österreich führt dazu aus: „PO- in allen Belangen rund um die Peripherie LOPLAST ist ein innovativer Marktführer Herausforderungen und Anbindung des Roboters tatkräftig und – das stellte für uns natürlich einen beson- mit Finesse gemeistert sachkundig zur Seite stand, einen überaus deren Anreiz dar, mit diesem Unternehmen gutes Gesamtpaket an“, führt Ralf Lach- zusammenzuarbeiten. Darüber hinaus war Spanende Werkzeugmaschinen müssen im mayr die Entscheidung für FANUC aus. die Applikation an sich, nämlich die einer Normalfall eine hohe Steifigkeit bzw. Sta- Rohrbearbeitung, ein sehr schönes Bei- bilität ausweisen, da sie meist schwerge- Erfüllung von Sonderwünschen spiel für den Einsatz eines Roboters als wichtige Teile zu bearbeiten haben. Diesem schafft Marktvorsprung Bearbeitungsmaschine in dem bisher aus- Anforderungskriterium zu entsprechen, schließlich CNC-Maschinen die Arbeit erle- schafft ein Roboter nicht im gleichen Aus- Bis dato wurden sämtliche im Kanalbau digten. Da mehr und mehr unserer Kunden maß wie eine spanende Maschine. Doch eingesetzten Rohrteile bei POLOPLAST derartige Wünsche an uns herantragen, bei POLOPLAST stellte sich rasch heraus, selbst gefertigt – ausgenommen die Son- war dies für uns eine sehr attraktive Aufga- dass die zu bearbeitenden Kunststoffrohre deranfertigungen, wie z. B. Rohre mit be. Aus unserem Produktportfolio von über bezüglich ihres Gewichts eine derartige ECO-Abzweiger – diese mussten zu einem 200 Robotern haben wir für POLOPLAST Maschinenstabilität wie die einer Werk- Partnerbetrieb, einem Modellbauer, aus- den speziellen, sehr steifen 200 kg-Roboter zeugmaschine nicht benötigen. Roland Königsecker, Geschäftsführer der RK Au- tomatisierungstechnik GmbH, erklärt dazu: „Das haben wir über viele Tests eruiert und Die Rohrbearbeitungs-Applikation bei stellten schlussendlich fest, dass wir die nö- POLOPLAST war ein sehr schönes Beispiel tige Roboter-Stabilität über die Auslegung “für den Einsatz eines FANUC-Roboters der Drehzahlerhöhung der Spindel bis zur als Bearbeitungsmaschine, in dem bisher Geometrie aller Fräswerkzeuge erreichen“. ausschließlich CNC-Maschinen die Arbeit erledigten. Ein Werkzeug für alle Dimensionen

Thomas Eder, Geschäftsführer Eine weitere Herausforderung stellte sich von FANUC Robotics in Österreich bei der Auswahl des Fräswerkzeuges. „Mit

18 Sonderausgabe 2014/2015 EMPARRO Robotik SIMPLY THE BEST

REDUZIEREN SIE IHRE VERLUST- LEISTUNG AUF EIN MINIMUM – SIE SPAREN BARES GELD der alten CNC-Maschine hatten wir für ausfällt. Auch hier spielt die FANUC- alle Rohr-Dimensionen eigene Kron- Fertigungszelle weitere Pluspunkte aus, bohrer, die wir nach jedem Auftrag denn die Zelle arbeitet überlappend. Da- immer wieder nach entsprechenden durch wird nur ein Mann zur Bedienung Standarddimensionen neu rüsten muss- beider Stationen – der Bearbeitung und ten – das kostete natürlich Zeit und Ma- der Entgratung der Teile – benötigt, schinenstillstände“, beanstandet Ralf wofür früher zwei Männer – je einer für Lachmayr die alten Bearbeitungsabläu- jede Station – gebraucht wurden. Und fe. Das RKA/FANUC-Konzept begegnet auch dieser Arbeitsvorgang lässt nun dieser Aufgabe entsprechend flexibel. die früher anfallenden Stillstandzeiten „Heute machen wir mit einem einzigen der Bearbeitungsmaschine entfallen: In Standardfräswerkzeug sämtliche Geh- der Zeit, in der der FANUC-Roboter ein rungen und Ausnehmungen an 80 % Werkstück bearbeitet, kann der Bedie- unserer Teile, was natürlich die Kosten ner das letztbearbeitete Teil bearbeiten. enorm minimiert hat. Beim FANUC- Roboter programmiere ich nun einfach Vernetzte Abläufe bei jedem Auftragswechsel die Artikel- sind effiziente Abläufe nummer der neuen Formgeometrien ein, diese werden auf die Steuerung Ein weiterer Wunsch im Pflichtenheft gespielt und dort gebe ich dann den von POLOPLAST fand sich auch in der entsprechenden Bearbeitungsvorgang effizienten Gestaltung des Produktions- an“, zeigt sich Lachmayr nun zufrieden. ablaufes in Verbindung mit der Office- Welt. So galt es die Geometriedaten von Sensible, flexible Greifer ca. 200 Standard- und etwa 50 Sonder- formatwerkstücke auf kürzestem Wege Auch die Greiferauswahl zeigte sich von der Office-Welt in die Werkhalle zu als sensibles Thema. Dazu Lachmayr: bringen. Aufgrund der großen Anzahl „Einen weiteren Vorteil konnten wir der Produkte entschloss man sich, alle dadurch gewinnen, indem wir nicht Geometriedaten sämtlicher Werkstücke, mehr wie bei der alten CNC-Maschine die bei POLOPLAST im CAD-System hydraulisch greifen, sondern dies nun Solid Edge aufliegen, über eine direkte pneumatisch-elektrisch machen“. Ro- Anbindung mit der Robotersteuerung 95 % land Königsecker konkretisiert dies: „An zu verknüpfen. Dazu werden die CAD- diese Aufgabe gingen wir mit der Über- Daten in den Robotic Contour Compiler DAS SCHALTNETZTEIL Wirkungsgrad und MIT DEM MAXIMALEN gekochte Eier? legung heran, nur mittels eines Spann- (RCC) – ein Add-on der RK Automati- WIRKUNGSGRAD Über den Zusammen- systems sämtliche Formgeometrien sierungstechnik – gestellt, welches das hang können Sie spannen zu können – über die Druckab- fertig lesbare und nachvollziehbare Pro- Wirkungsgrad bis zu % während des kurzen Films schmunzeln: stufung wird das Spannsystem an die gramm für die Bearbeitung durch den % Power Boost für mindestens Sekunden entsprechend unterschiedlich ausfal- Roboter generiert. Das Programm wird lenden Rohrdurchmesser angepasst. dann auf den Server abgelegt, von dem Metallgehäuse mit optimalen EMV-Eigenschaften Hätten wir mehrere unterschiedliche die Anbindung an den Roboter erfolgt. kein Derating von – bis + °C Greifer eingesetzt, wären nicht nur hö- Von diesem Ablauf profitiert nicht nur sehr geringe Baubreite here Kosten seitens verschiedener Grei- der Mann in der Werkshalle sondern hohe Netzausfall-Überbrückungszeit ferarten sondern auch Stillstandzeiten auch der Konstrukteur – denn dieser sieben Varianten – die Lösung für für den Greiferwechsel aufgekommen“. benötigt so keinerlei Kenntnisse über viele Anwendungen den Roboter und kann sich auf seine Ein-Mann-Bedienung für alle Fälle Kernkompetenz, nämlich der Erstellung der CAD-Daten, konzentrieren. Die Nachbearbeitung der Teile erfolgt dann in Sekundenschnelle manuell, da Bei einem Werkstückwechsel läuft das der hierfür nötige Aufwand sehr gering vom RCC generierte Programm Ú www.automation.at 19 www.murrelektronik.at19 Aus der Praxis

zuerst über das FANUC-Roboguide-On- line-Simulationsprogramm, um die visu- alisierten Programme darzustellen. Diese Software ist ein Robotersimulations- und Programmierwerkzeug, welches speziell für die Produktionsunterstützung und War- tung entwickelt wurde. Roboguide ermög- licht mit seiner animierten Robotersimu- lation Machbarkeitsstudien, wie z. B. das Ausschließen von Kollisionen und die Er- mittlung von Störkonturen. Außerdem versteht es sich auf die Abbildung realer Ro- boterbewegungen. Ist die Simulation der Zelle fehlerfrei erfolgt, wird das Programm auf die Maschine geladen. Ralf Lachmayr findet: „Das schätze ich besonders am Ro- boguide, die wirklich einfache Bedienbar- keit über das virtuelle Teach Pendant, die

Offline Programmierung, welche die Sys- links Die kompakte FANUC-Steuerung R-30iB ist der neueste Standard bei FANUC – temintegration beschleunigt und somit die sie sorgt für mehr Produktivität bei POLOPLAST. Projektkosten reduziert sowie die Tools für die Taktzeitanalyse, Kollisionserkennung rechts Mittels eines einzigen pneumatisch-elektrischen Spannsystems von Schunk können sämtliche Rohrgeometrien gespannt werden. und Arbeitsraumdarstellung.“

Thomas Eder: „Ein ganz besonders wichtiger Punkt des POLOPLAST-Auftrages Werkshalle am Panel möglich und die neu- des Nothalts können durch die DCS-Soft- war, dass die Taktung des gesamten Be- en Daten werden entsprechend im RCC ware die Position und Geschwindigkeit des arbeitungszeitraumes eines Werkstückes geladen und über die Steuerung dem Ro- Roboters sicher überwacht werden. Sollte effizienter als bisher verlaufen sollte – un- boter übermittelt. Danach wird im vollen der Roboter den definierten Sicherheits- abhängig von dessen Losgrößen, welche Arbeitstempo gefertigt – auf zwei Arbeits- bereich verletzen oder das eingestellte Ge- sich ja zwischen 1 und 500 bewegen. Als stationen, bedient von einem Mann ohne schwindigkeitslimit übersteigen, werden sehr hilfreich hierfür hat sich unsere kom- Unterbrechungen und Stillstand. die Servomotoren durch die Steuerung pakte Steuerung R-30iB erwiesen – sie ist sicher gestoppt. Lediglich die beiden Ar- der neueste Standard bei FANUC und sorgt Safety durch vernetzte beitsstationen werden bei POLOPLAST für mehr Produktivität. Sie optimiert die Zy- FANUC-Onlinesimulation durch einen Sicherheitszaun voneinander kluszeiten, die Geschwindigkeit sowie die abgesichert. Präzision und auch die Sicherheit der Ro- Gerade der Einsatz von Roboter hat bis vor boteranwendungen.“ kurzem noch umfangreiche Sicherheitsein- „Mit der Verlagerung der Sicherheitsfunk- richtungen in dessen Peripherie benötigt. tionen in den Roboter kann POLOPLAST Der erste Bearbeitungszyklus eines Rohres FANUC bietet hierfür mit seiner Software erhebliche Einsparungen in der Grundflä- erfolgt meist noch probeweise im 10%igen Dual Check Safety (DCS) umfangreiche che der Anlage realisieren, erreicht mehr Tempo, damit auch auf evtl. Unstimmigkei- Hilfen um die Interaktion zwischen Roboter Flexibilität beim System-Layout, reduziert ten im Bearbeitungsvorgang selbst reagiert und Bediener sicher zu gestalten. Mit DCS die Hardware-Kosten und gewinnt eine hö- werden könnte. Will man noch Bearbei- wird der Roboter bei POLOPLAST so pro- here Zuverlässigkeit der Anlage – wenn nö- tungsvorgaben am Werkstück ändern, so grammiert, dass er sich selbst überwacht tig kann diese nun auch 24 Stunden ohne ist dies über das CAD-Programm zentral um mögliche Gefahren für den Bediener jeglichen Stillstand durchlaufen. So etwas aus dem Büro oder auch dezentral in der abzuwenden. Neben der Grundfunktion ist mit traditionellen Sicherheitssystemen und ihren Endschaltern nicht möglich“, er- klärt Thomas Eder.

Wir haben bereits 2010 mit der Entwicklung Kommunikation über alle Ebenen des Robotic Contour Compiler (RCC) begonnen “und sehen die flexiblen Einsatzmöglichkeiten Auch seitens seiner Vernetzung ist der dieses Ad-on’s zur Robotersteuerung mittels CAD FANUC-Roboter in einem durchgängigen mit diesem erfolgreichen Projekt bei Poloplast System eingebunden, das auf der hori- bestätigt. zontalen Werksebene von der Konstrukti- onsebene mittels RCC über die Simulation Roland Königsecker, Geschäftsführer bis zur SPS, in Folge an die automatische der RK Automatisierungstechnik GmbH Höheneinstellung des Scherenhubtisches

20 Sonderausgabe 2014/2015 Aus der Praxis

Fa. SCHUNK gibt) greift. „Der Kommu- nikationsstandard selbst erfolgt auf der Anwender Sensorebene über IO-Link und auf der Roboterseite über das Ethernet-Protokoll POLOPLAST ist Anbieter von Kunst- PROFINET. Die Kommunikation zwischen stoffrohrsystemen, Compounds und Polymer-Engineering und hat sich Konstruktion und Roboter war noch nie in ihrer über 50-jährigen Unterneh- kürzer, für kleine Losgrößen ein Muss! Die- mensgeschichte zu einem führenden se sind mit unserem Robotic Contour Com- europäischen Kunststoffspezialisten piler (RCC) für zahlreiche Anwendungen entwickelt. Der Schwerpunkt liegt im realisierbar“, klärt Roland Königsecker im Bereich Kunststoffrohrsysteme für Detail auf. Haustechnik und -installation, Was- serversorgung und Kanalisation. „Dieses System ist derzeit auf dem neuesten technischen Stand und sollte sich Poloplast GmbH & Co KG Poloplaststraße 1, A-4060 Leonding aus der Sicht von FANUC mindestens die Tel. +43 732-3886-0 nächsten 20 Jahre halten – dieses Verspre- www.poloplast.com chen können wir von uns aus leichten Her- zens geben!“, versichert Thomas Eder.

Somit erfolgt die Vernetzung der automa- Aktion wurde noch von Herrn Lachmayr tisierenden Welten bei POLOPLAST nicht in charmanter real Action-Weise vollzogen. (Höheneinstellung erfolgt entsprechend nur auf der Software-, sondern auch auf der Doch dies ist eine andere Geschichte ... ob- der Körpergröße des Bearbeiters), bis hin Hardware-Ebene – und dies kommt den wohl, auch die könnte heute ein Roboter zum Roboter und dessen sensibler Greif- heutigen Anforderungen von Industrie 4.0 schon übernehmen … technik mittels intelligenter SCHUNK- schon sehr nahe. Lediglich die Kaffeetasse Spannbacken (es ist der größte Backen- wurde mir, als Redakteurin, noch nicht in � www.fanucrobotics.at XTECHNIK Jan. 2015.pdf 1 20.01.2015 14:21:01 greifer den es in diesem Bereich von der Realtime vom Roboter überreicht – diese � www.rkrobotic.at

zenon 7.20 coming soon...

M von der Dampfmaschine Y zur Smart Factory CM

MY CY Das Internet der Dinge CMY

K in der Automatisierung.

www.automation.at 21 Impulse

Wer die Welt kennt, kann Modelle bilden: Der Schlüssel zur intelligenten Fabrik

In der Produktion von morgen sind intelligente technische Systeme gefragt, die das Potenzial zur Selbstorganisation und Selbstoptimierung mit sich bringen. Drehen wir den bis dato gelebten Prozess doch einmal mit folgender These um: Die Maschine produziert nicht eine bestimmte Ware, sondern es ist die Ware, die der Maschine sagt, was sie später einmal werden will. Daraus folgt im Rahmen der Diskussion um Industrie 4.0 oder Smarte Fabriken, dass es zukünftig weniger um Produktivität bei großen Stückzahlen gehen wird, als vielmehr um maximale Effizienz bei Losgröße 1.

Sogenannte „Cyber-Physical Systems“ (CPS) oder auch „Intelli- vom maximalen Durchsatz vorgegebenen Zeit zu beschleunigen gente Technische Systeme“ sind in der Produktion keine Utopie und nach kurzer Konstantfahrt wieder abzubremsen. Während mehr. Sie stehen für die geschickte Verknüpfung von Informati- der Beschleunigung werden die höchsten Ströme der Umrich- onen mit physischen Prozessen und Komponenten. Insbesonde- ter benötigt. Setzt man Standard-Umrichter ein, ergibt sich eine re bisher rein mechanische oder mechatronische Komponenten benötigen eine jeweils aktuelle Beschreibung in der virtuellen Welt. Durch diese vollständige Vernetzung werden automatisierte Produktionsprozesse in die Lage versetzt, sich flexibel an die herrschenden Fabriksbedingungen anzupassen.

Was lässt sich mit dieser ganzheitlichen Betrachtung nun erreichen – z. B. mit Blick auf die Ressourceneffizienz? Dazu ein kurzer Einblick in die antriebs- und automatisierungstechnische Praxis heutiger Produktionen. Wer z. B. im Materialfluss genauer hin- schaut, sieht, dass horizontale Förderantriebe häufig nur auf eine Betriebsweise ausgelegt sind, und zwar die größte Beladung in der

oben Die Lenze EASY Machine demonstriert ein Automatisierungssystem mit zentraler (Controller-based) und dezentraler Bewegungsführung (Drive-based).

rechts In der Produktion von morgen sind zukünftig intelligente technische Systeme gefragt, die das Potenzial zur Selbstorganisation und Selbstoptimierung mit sich bringen.

22 Sonderausgabe 2014/2015 Sicher? Mit Sicherheit! Dienstleistungen für Maschinenhersteller und -betreiber

„Auf dem Weg zur CE-Zertifizierung begleiten wir Sie Schritt für Schritt.“ Torsten Gast, FS Expert Machinery (TÜV Rheinland), 17 Jahre bei Phoenix Contact

Überdimensionierung, da im Mittel viel weniger Leistung benötigt wird. Ein auf hohes Beschleunigungsvermögen Dienstleistungen für Ihre ausgelegter Antrieb schont dagegen Ressourcen, weil we- Maschinensicherheit niger Material im Motor verbaut werden muss. Ein Beispiel • Unterstützung bei der Gestaltung hierfür ist der Lenze Smart Motor, der für diesen Einsatz des richtlinienkonformen optimal konzipiert ist. Nutzt man Auslegungswerkzeuge CE-Prozesses wie Lenzes Drive Solution Designer, ergibt sich eine wei- • Unterstützung bei der Umsetzung tere Ressourcenschonung. Denn in der Auslegungsberech- von Maßnahmen für die funktionale nung wird das Zusammenspiel von Motor, Getriebe und Sicherheit Umrichter mit seinem physikalischen Verhalten in 16.000 möglichen Kombinationen exakt nachgebildet, um bei je- Hier gehts zu • Beratung bei wesentlichen der Drehzahl die volle Leistung nutzen zu können. Lenze den Seminaren Veränderungen und Verkettungen zur Maschinen- von Maschinen nennt das Antriebsgrenzkennlinien. Dadurch werden eine sicherheit: bedarfsgerechte Auslegung und eine hohe Energieeffizienz • Vor-Ort-Analyse und Inspektion erreicht.

Bedarf ständig anpassen Mehr Informationen unter Telefon +43 6 76 83 72 02 40 oder Selbstlernende Systeme können den Leistungs- und Ge- phoenixcontact.at/seminare schwindigkeitsbedarf aus den gerade herrschenden Pro- duktionsanforderungen ableiten und sich daran anpassen. Daraus folgt ganz pragmatisch, dass etwa Förderbänder oder Regalbediengeräte in Zeiten mit geringer Auslastung bewegungsoptimiert unterwegs sind. Weil es gerade Ú www.automation.at CIS05-14.000.L1 23 © PHOENIX CONTACT 2015 Impulse

völlig unerheblich ist, ob der Fahrauftrag in 20 Sekunden oder zwei Minuten erledigt Lenzes zwei Wege in die Maschine. ist, kann eine Schwerpunktverschiebung von der reinen Produktivität auf die Effizi- enz erfolgen. Dieses Beispiel macht klar, dass Produktions- und Logistiksysteme, die sich selber an aktuelle Fertigungsbedin- gungen anpassen können, sehr viel Poten- zial für Ressourceneinsparungen bieten. Der energetische Effizienzgewinn liegt in diesem Fall bei bis zu 15 % – und dieses allein durch optimierte Software ohne aufwendig veränderte Sensorik oder Aktorik.

Blick über die Pyraminde Die Realität als Modell tem mit dezentraler Intelligenz, das in der Lage ist, sich selber zu optimieren, Fehler Damit Einsparungen dieser Art durch Damit virtuelle Welten wirklich belastbar zu erkennen oder auch vorausschauende Anpassung des Prozesses an den Bedarf das widerspiegeln, was in der realen Praxis Wartungen einzuleiten. möglich werden, braucht es den lifecycle- gelebt wird, sind Modelle erforderlich. Die- bezogenen Blick über die klassische Auto- se beinhalten Gesetzmäßigkeiten, Fakten Mehr Zeit für das Wesentliche matisierungspyramide hinaus. Denn dieser und Zusammenhänge in einem Maß, dass generelle Ansatz wirkt sich auch auf einen sich Maschinen- und Anlagenzustände ver- Und wo bleibt jetzt der informierte Mensch weiteren wichtigen Teilbereich mit Aus- lässlich nachbilden lassen. Konkret zählen in diesem sich selbst optimierenden Bezie- wirkungen auf die Ressourceneffizienz aus dazu Modelle von Abläufen wie auch von hungsgeflecht? Damit dieser die richtigen – dem Engineering. Lassen sich alle phy- Komponenten. Zur Abbildung werden als Entscheidungen treffen kann, muss er die sikalischen Komponenten, ihr Beziehungs- Basis einheitliche, standardisierte Model- passenden Informationen in einer für ihn geflecht untereinander und die Anbindung lierungssprachen und -programme benö- gut lesbaren Sprache bzw. verständlichen an die Welt draußen in eine virtuelle Welt tigt. Simulationsberechnungen in Echtzeit Grafik erhalten. An dieser Stelle geht es bringen, dann können reale Anlagensteue- sind wiederum nur dann möglich, wenn also darum, eine sichere, eindeutige und rungsprogramme bereits an der virtuellen ausreichend Rechenperformance zur Ver- komfortable Mensch-Maschine-Kooperati- Anlage erstellt werden. Auf diese Weise fügung steht. Begleitet wird das Ganze on zu ermöglichen. sinken der Zeitaufwand für das Enginee- von offenen Systemen, die sich nahtlos ring und die Kosten bei der Inbetriebnah- ohne Schnittstellenprobleme miteinander Funktioniert diese wirklich reibungslos, me. Darüber hinaus können Maschinen verknüpfen lassen. Das Ergebnis lässt sich dann haben die Mitarbeiter innerhalb ei- und Anlagen bereits vor dem Aufbau in der mit einem homogenen Ganzen vergleichen ner Produktion oder eines Logistikbereichs virtuellen Welt optimiert werden. – einem cyberphysischen, vernetzten Sys- mehr Zeit für Tätigkeiten, die nicht von Ma- schinen erledigt werden können.

Fazit

Modelle zu bilden setzt voraus, die Welt sehr gut zu kennen und ein Verständnis für die herrschenden Gesamtzusammenhänge zu haben. Erst dann sind intelligente technische Systeme wirklich effektiv. Aktuell gibt es eine Reihe von funktionierenden Intelligente Technische Teillösungen, die aber noch lange keine Systeme, wie intelligente Smart Factory bilden. Dieses Ziel wird sich Querschneider, auch nicht in kurzer Zeit mit einem Release- optimieren sich selbst und reduzieren dadurch Wechsel realisieren lassen, sondern stellt den Engineering- vielmehr eine auf Dauer angelegte Evolu- Aufwand. tion dar. Dabei lohnt sich der Einsatz: Cy- berphysische Systeme sind ein Schlüssel, um teure Maschinen und Anlagen besser auszunutzen und schnell an neue Markt- erfordernisse anzupassen.

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24 Sonderausgabe 2014/2015 JE UNSICHERER DIE ZEITEN, DESTO SICHERER DIE PRODUKTION.

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Mechatronische Antriebstechnik-Lösungen für intelligentere Fabriken: Viel bewegen

1965 gegründet, hat sich Nord Drivesystems erfolgreich vom reinen Getriebehersteller zum Anbieter intelligenter, hoch integrierter und kommunikativer Antriebssysteme gewandelt. Heute gehört das bis heute familiengeführte Unternehmen mit ca. 500 Millionen Euro Gruppenumsatz zu den weltweit führenden Anbietern industrieller Antriebstechnik. x-technik AUTOMATION sprach mit Ing. Manfred Zechner, Geschäftsführer der Getriebebau Nord GmbH in Linz darüber, wie dieser Erfolg an der Schwelle zum Zeitalter der Informatisierung von Produktionseinrichtungen gesichert und ausgebaut werden kann.

Autor: Ing. Peter Kemptner / x-technik

Mit Servicestützpunkten und Montage- der durchgängigen Produktpalette als werken ist Nord Drivesystems in über 60 innovative Synthese aus kompakter Me- Ländern der Welt vertreten. Österreich chanik und intelligenter Elektronik über- ist da keine Ausnahme, im Gegenteil: Die nahm er ein bestens für diese Zukunft Getriebebau Nord GmbH bedient von aufgestelltes Unternehmen. ihrem Standort in Linz aus unter anderem mit einem zentralen Montagewerk Herr Ing. Zechner, welche neben Österreich auch ganz Osteuropa. Zwischenbilanz können Sie nach zwei Als Ing. Manfred Zechner Mitte 2012 die vollen Jahren als Geschäftsführer der Geschäftsführung übernahm, hatte die Getriebebau Nord GmbH ziehen? Diskussion über Industrie 4.0, Cyber- physikalische Systeme und das Internet Trotz des aktuell recht schwierigen wirt- der Dinge gerade erst begonnen. Dank schaftlichen Umfeldes eine sehr gute.

Nord Drivesystems liefert mit individuell abgestimmten dezentralen Antriebseinheiten aus einer Hand smarte Antriebssysteme für flexible und komfortable Positionierlösungen in der intelligenten Mit den weitreichenden Fabrik. Autonomiefunktionen und “Kommunikationseigenschaften unserer Antriebstechnik- Lösungen sehen wir uns hervorragend für die Zukunft gerüstet. Ing. Manfred Zechner, Geschäftsführer Getriebebau Nord GmbH

26 Sonderausgabe 2014/2015 Antriebstechnik

SENSORLÖSUNGEN UND SYSTEME Für alle Branchen der Automation Als Global Player stehen wir für umfassende Systemkompetenz, kontinuierliche Innovation und größte Zuverlässigkeit. Balluff ist technologische Vielfalt in höchster Qualität und erstklassiger individueller Service. Dafür engagieren sich 2750 Mitarbeiter weltweit.

Antriebslösung für energieeffiziente Pumpen bis 22 kW von Nord Drivesystems führen zu bis zu 60 % Energieersparnis.

Wir konnten im vergangenen Jahr ein hervorragendes Ergebnis einfahren und haben sowohl in Österreich als auch in Osteuropa ein bemerkenswertes Wachstum erzielt. Gepunktet haben wir dabei in erster Linie mit neuen Produkten, die für Maschinen- und Anlagenbau- er wichtige Bausteine zum Aufbau von Systemen nach dem Leitbild „Industrie 4.0“ darstellen.

Wo liegen die Schwerpunkte der Produktpolitik von NORD DRIVESYSTEMS im Hinblick auf die aktuellen Entwicklungen im Maschinen- und Anlagenbau?

Nicht erst seit ein paar Jahren ist im Maschinenbau – vor allem in Österreich, wo sehr innovative Spezialitä- ten entwickelt werden – ein rasanter Anstieg der Va- riantenvielfalt zu beobachten. Um diese beherrschbar zu halten, geht der Trend in Richtung Maschinenmo- dularisierung. Diese verlangt die Dezentralisierung der Antriebstechnik mit dem Umrichter oder Servoregler direkt am Motor statt in einem zentralen Schaltschrank. Diesen Trend hat Nord Drivesystems frühzeitig erkannt 9 Produktionsstandorte und aufgenommen und das Produktportfolio der dezen- Niederlassungen und tralen Antriebstechnik ausgebaut. Heute sind wir auf 61 Repräsentanzen diesem Gebiet im Bereich bis 22 kW weltweiter Markt- führer. 2750 Mitarbeiter Worauf führen Sie es zurück, dass Nord Drivesystems heute in der dezentralen Antriebstechnik diese führende Rolle auf Systeme und Dienstleistung | Industrial Networking und Connectivity | dem Markt einnimmt? Ú Industrial Identification | Objekterkennung | Weg- und Abstandsmessung | Zustandsüberwachung und Fluidsensorik | Zubehör

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Image_x-Technik-Automation_105x297_2014_AT.indd 1 11/25/2014 3:07:39 PM Nachgefragt

Im Jahr 2015 wird Nord Drivesystems 50 Jahre alt. Der ur- sprünglich reine Geriebehersteller ergänzte bereits nach kurzer Zeit sein Portfolio um eigene Elektromotoren zu ideal abgestimmten elektromechanischen Einheiten. Bereits in dieser Phase wurde ein Prozess in Gang gesetzt, bei dem bis dahin getrennte Welten ein Stück weit miteinander verschmolzen. Als logischer nächster Schritt folgte die Entwicklung und Pro- duktion eigener Servoregler, Frequenzumrichter und Motor- starter. Diese Ansteuergeräte ergänzen Motor und Getriebe zu mechatronischen Gesamtwerken. In der Schaltschrankversion sind sie modular aufgebaut, immer öfter verschmelzen sie mit Motor und Getriebe zu dezentralen mechatronischen Einhei- ten. Diese senken Platzbedarf und Verkabelungsaufwand und begünstigen den modernen modularen Maschinenbau.

Welche Rolle spielt dabei die Österreich-Tochter Getriebebau Nord GmbH?

Während Entwicklung und Fertigung der Basisgeräte mit Me- chanik, Hard- und Software an anderen Standorten stattfinden, erfolgt in Linz das anwendungsorientierte Engineering der in Österreich und Osteuropa individuell benötigten Lösungen so- Wesentlichstes Merkmal dieser Zukunftsstrategie ist die verti- wie deren Zusammenbau, Parametrierung und Test sowie bei kale Integration aller Schichten der Automatisierungspyrami- Bedarf Inbetriebnahme und Service. Bei einer Kapazität von de, von der Sensorik und Aktorik über die Steuerungs- und 20.000 Einheiten pro Jahr stellen wir 4.000 kundenspezifische Leitebene hinweg bis auf die Ebene übergeordneter ERP- und Varianten her. Die Losgröße pro Auftrag liegt unter fünf Stück. Produktionsplanungssysteme. Andererseits ist auch eine hori- Damit stellt das österreichische Montagewerk ebenso wie die zontale Integration wichtig, sodass sich die zunehmend eigen- Komponenten- und Gerätewerke an anderen Nord-Standorten intelligenten Geräte auf der Feldebene auch ohne den Umweg eine sehr gute Umgebung dar, um die Herausforderungen und des Datenverkehrs über Steuerrechner „auf kurzem Wege“ un- Lösungen für die Produktionsautomatisierung im Echtbetrieb tereinander abstimmen können. Das hilft durch die Möglich- zu bewältigen. keit zur schnellen Synchronisierung zahlreicher Bewegungs- achsen, mechanische Kopplungen zu ersetzen und Maschinen Was sind die wichtigsten Voraussetzungen dafür, mit noch mehr Modularität auszustatten. Die in den Visionen die Vision einer Informatisierung der Produktion zu Industrie 4.0 skizzierten adaptiven Fertigungsanlagen wer- Realität werden zu lassen? den nur auf diese Weise zu realisieren sein.

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links Der Trend zum Ersatz mechanischer Kopplungen durch mehr, dafür kleinere Motoren für jede Einzelaufgabe hält ungebrochen an.

rechts Antriebslösungen von Nord Drivesystems können über alle gängigen Feldbus- und Ethernet-Standards kommunizieren und unterstützen so die Informatisierung von Produktionsanlagen.

Die wesentlichste Voraussetzung dafür ist die uneinge- schränkte Kommunikationsfähigkeit sämtlicher beteiligter Systeme, Subsysteme und Komponenten auf allen Ebenen der Automatisierungspyramide. Diese beschränkt sich nicht auf das bloße Vorhandensein von Schnittstellen, sondern muss ein Gesamtpaket aus Bereitstellung reichhaltiger Daten mit hoher Aussagekraft, Bedienung unterschiedlichster Schnittstellen und Kompatibilität mit Protokollen sowie rasche Reaktion auf Dateneingang darstellen.

Wie erfüllen die Produkte von Nord Drivesystems bereits heute diese Voraussetzungen? in den Normungsgremien und Nutzervereinigungen aktiv an Bereits seit längerem sprechen die Antriebssysteme von Nord der Weiterentwicklung dieser Standards mit. Neben Techno- Drivesystems viele Sprachen. Der Datenaustausch mit der logiefunktionen und weitreichenden Energiesparfunktionen Steuerungs- und Leitsystemebene erfolgt über alle gängigen können die intelligenten Frequenzumrichter mit Diagnostik- Feldbusse sowie CANopen. Mit Profinet, Ethernet/IP, Ether- Funktionen wie einem Lastmonitor eine autarke Überwachung CAT und POWERLINK stehen darüber hinaus alle wesentli- des gesamten Antriebsstranges sicherstellen. Dazu kommt die chen Varianten von Industrial Ethernet zur Verfügung. Das ist Möglichkeit, durch Überwachung von zwei Eingängen für Pro- nicht nur wichtig, um mit Echtzeitfähigkeit große Achsenzah- zesswerte vollautomatisch und ohne Zutun der übergeordne- len schnell zu synchronisieren, das eröffnet auch transparente ten Steuerung auf Ereignisse zu reagieren und sowohl einzeln Datenwege über die Fabrikhalle hinaus und die Ankopplung als auch im größeren Achsverbund z. B. mittels integriertem von Geräten der allgemeinen IT, etwa von Tablet-Computern PI-Regler Störgrößen eigenständig auszuregeln. oder Smartphones für Diagnose und Wartung. Um den technologischen Vorsprung zu wahren und für seine Kunden Welche praktischen Vorteile bringt frühzeitig nutzbar zu machen, arbeitet Nord Drivesystems das Anwendern aus dem Maschinenbau? Ú

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www.automation.at www.rittal.at/nextlevel 29 Bei Logistikanlagen entwickelt sich Nord Drivesystems zum Anbieter von Gesamtlösungen.

Diese außerordentlich weitreichende Autonomie der Antriebs- kunft gerüstet. Die Produkte von NORD DRIVESYSTEMS bie- einheiten sowie deren Fähigkeit zur einfachen Integration ex- ten Schnittstellen zu allen Bus- und Steuerungssystemen. Und terner Geber oder von Systemen für die funktionale Sicherheit unsere Entwickler arbeiten natürlich auch weiterhin an der maximiert die Reaktionsfähigkeit auch optionaler Anlagentei- Verlagerung von immer mehr Intelligenz direkt an die Achse. le, ohne die zentrale Steuerung unnötig aufzublähen. Auch können Maschinenbauer, die an kundenseitige Vorgaben bei Welche Auswirkungen haben die aktuellen Entwicklungen der Auswahl der verwendeten Steuerung gebunden sind, die auf den Bedarf bei Antriebstechnik-Produkten? Maschine als mechatronische Einheit davon unabhängig mit einheitlicher Antriebstechnik entwickeln. Als Folge der zunehmenden Bedeutung der Energieeffizienz ist in den Köpfen von Maschinenbau-Entwicklern ein Wertewan- Welche Chancen ergeben sich del im Gang. Beim Einzelprodukt wird einfach die Einhaltung daraus für Nord Drivesystems als Hersteller? der aktuellen Normen erwartet, etwa seit Jahreswechsel der IE 3 Motor für Leistungen ab 7,5 kW. Mehr und mehr beschäf- Am Übergang zu adaptiven Produktionssystemen ist Offen- tigen sich die Ingenieure mit der Abstimmung der gesamten heit ein Erfolgsfaktor. Wir sehen uns mit den weitreichenden Antriebskette im Hinblick auf einen optimalen Wirkungsgrad. Autonomiefunktionen und Kommunikationseigenschaften Je komplexer mechatronische Antriebssysteme werden, desto unserer Antriebstechnik-Lösungen hervorragend für die Zu- mehr werden sie in der Wahrnehmung von Technikern von Normteilen zu kritischen Komponenten für die Effizienz der Gesamtanlage.

Durch die zunehmende Dezentralisierung und Modulari- sierung sowie den Ersatz mechanisch gekoppelter Systeme durch Einzelantriebe steigt die Anzahl der verbauten Motoren, Getriebe und Umformer. Zugleich sinkt deren durchschnittliche Größe. Wir sehen den größten Teil des Marktes in der Leistungsklasse bis 2,2 kW, mit 22 kW wird sich das heutige Maximum bei motorintegrierten Antrieben nicht weiter nach oben verschieben.

Welche Änderungen Ihres Angebotes ergeben sich daraus in der näheren Zukunft?

Bereits jetzt sind Synchronmotoren lieferbar, die der Norm IE 4 entsprechen. Geplant ist die Erweiterung des Portfolios um dezentrale Antriebe U/F-Frequenzumrichtern für Anwendun- gen mit geringen Präzisionsanforderungen, etwa für Pumpen oder Lüfter. Eine wesentliche Entwicklung ist das Auftreten von Nord Drivesystems als antriebstechnischer Systemanbie- ter. So war unser Unternehmen als Generalunternehmer von der Planung bis zur Inbetriebnahme an der Umstellung der Die Modularisierung ist ein Haupt-Trend in Maschinenbau und neuen Gepäckförderanlage am Flughafen Hamburg auf dezen- eine der Voraussetzungen für Industrie 4.0. Sie erfordert die Dezentralisierung der Intelligenz auf der Feldebene und damit trale Antriebstechnik beteiligt. der Antriebslösungen. � www.nord.com

30 Sonderausgabe 2014/2015

Elektronik & Elektrotechnik

Lapp Gruppe präsentiert Forschungsmodul für die intelligente Fabrik von morgen: Von der Vision zur Realität

„Plug & Produce“ – das ist das Motto der industriellen Produktion der Zukunft. bestehende Hersteller- und Systemgren- Dass dieses Fertigungsmodell heute bereits funktioniert, zeigt das zen. Bei der Konzeption der Anlage be- schränkte sich das DFKI bewusst auf we- Forschungsprojekt SmartFactoryKL des Deutschen Forschungszentrums für nige Standards, um die Abhängigkeit von Künstliche Intelligenz (DFKI), das auf der Hannover Messe 2014 präsentiert wurde. proprietären Systemen zu vermeiden. So Die gesamte Verbindungstechnik, welche die Forschungsfabrik benötigt, um wird die modulare Produktion auf Basis in- die Vision der Industrie 4.0 Realität werden zu lassen, ist von der Lapp Gruppe dividueller, veränderbarer Konfigurationen überhaupt erst möglich. entwickelt und angepasst worden. Lapp Kabel ist zudem verantwortlich für das Modul „Qualität und Kommissionierung“, das eindrucksvoll zeigt, wie Industrial Durchgängige Vernetzung Ethernet alle Ebenen der modernen Fertigung miteinander kommunizieren lässt. per Lapp-Anschlüsse

Das Lapp-Modul hat die Aufgabe, die End- Gemeinsam mit rund einem Dutzend nam- dene Produktvarianten ganz nach den Be- kontrolle des Produkts sowie die Kommis- hafter Industriepartner und Branchengrö- dürfnissen des individuellen Kunden. Die sionierung durchzuführen. Am Beispiel ßen hat das DFKI mit der SmartFactoryKL einzelnen Produktionsmodule erkennen der Produktion eines Visitenkartenhalters erstmalig eine vollständige Produktionsli- die Anlagentopologie automatisch, sodass demonstriert Lapp, dass eine durchgän- nie realisiert, in der die einzelnen Module diese im laufenden Betrieb erweitert oder gige Verwendung von Industrial Ethernet unterschiedlicher Hersteller mit verschie- umgebaut werden kann und innerhalb von als Kommunikationsmedium und damit denen Steuerungsarchitekturen nahtlos Minuten wieder einsatzfähig ist. Die Fer- die Vernetzung von der ERP-Ebene bis hin zusammenarbeiten. Mithilfe digitaler tigung wird damit hochflexibel und eine zum einzelnen Sensor und Aktuator heute Produktgedächtnisse erreicht die vollau- wirtschaftliche Produktion mit Losgröße 1 möglich ist. So erfolgt die Qualitätskontrol- tomatisierte Produktionsanlage dezentral rückt in greifbare Nähe. Die entstandene le mittels einer Ethernet-fähigen hochauf- gesteuerte Abläufe und fertigt verschie- intelligente Infrastruktur sprengt zudem lösenden Kamera, ein intelligenter elektri-

32 Sonderausgabe 2014/2015 Impulse

links Hochflexible ETHERLINE® FD Cat.6A Leitung in Verbin- dung mit dem X-codierten M12 Datensteckverbinder von LAPP für hochauflösende Kameras in bewegten Anwendungen. Die robusten und einfach anschließba- ren M12 Ethernet-Steckverbinder EPIC® Data eignen sich perfekt für den Einsatz von Ethernet außerhalb des Schaltschranks. Die Steuerungstechnik wird über das Industrial Ethernet-System PROFINET vernetzt. rechts Das Forschungsprojekt SmartFactoryKL des Deut- schen Forschungszentrums für Künstliche Intelligenz (DFKI): Die gesamte Verbindungstechnik, welche die Forschungsfabrik be- nötigt, um die Vision der Industrie 4.0 Realität werden zu lassen, ist von der Lapp Gruppe entwickelt und angepasst worden. Lapp Kabel ist zudem verantwortlich für das Modul „Qualität und Kommissionierung“, das zeigt, wie Industrial Ethernet alle Ebenen der modernen Fertigung miteinander kommunizieren lässt.

scher Greifer sortiert die Teile und gibt triellen Fertigungsprozessen spielen die Fertigprodukte an den Besucher und in Feldgeräten und insbesondere aus. Dafür sind energieführungsketten- in Sensoren und Aktoren Anwendung taugliche Ethernet-Leitungen notwen- finden. Dazu bedarf es innovativer Lö- dig, die sowohl große Datenmengen sungen in der multifunktionalen Ver- transportieren als auch den besonderen bindungstechnik, wie sie von der Lapp Belastungen der industriellen Umge- Gruppe in der SmartFactoryKL präsen- bung standhalten. tiert werden.

Für solche Anwendungsfälle hat die „Für Lapp als Lösungsanbieter von Auf Kurs bleiben. Lapp Gruppe heute schon komplette Verkabelungs- und Anschlusstechnik Erfolg haben. Anschlusslösungen – zum Beispiel die für die industrielle Automatisierungs- hochflexible ETHERLINE® FD Cat.6A technik ist es sehr wichtig, das Umfeld Leitung in Verbindung mit dem X-co- zu verstehen, in dem unsere Produkte dierten M12 Datensteckverbinder für heute und auch zukünftig eingesetzt Ein Automatisierungsprojekt ist vergleichbar hochauflösende Kameras in bewegten werden”, erläutert Ralf Moebus, Leiter mit einer Regatta: Ohne eingespielte Crew Anwendungen. Die robusten und ein- Automation & Networks bei der U.I. kommt man nicht zum Ziel. Damit Sie mit fach anschließbaren M12 Ethernet- Lapp GmbH das Motiv für die Beteili- Ihrem Automatisierungsprojekt immer sicher ® Steckverbinder EPIC Data eignen sich gung an dem Forschungsprojekt. „Die und erfolgreich auf Kurs sind, bietet Pilz Ihnen perfekt für den Einsatz von Ethernet au- SmartFactoryKL zeigt Anwendern die innovative Steuerungen, Editoren und Netz- ßerhalb des Schaltschranks. Die Steue- Möglichkeiten auf, die sich durch den werkkomponenten des Automatisierungssys- rungstechnik wird über das Industrial Einsatz von moderner Informations- tems PSS 4000. Steuern Sie Ihre Anwendung Ethernet-System PROFINET vernetzt. technologie im Fertigungsumfeld er- mit einer zentralen Steuerung oder verteilen Sie geben”, erklärt er weiter. Lapp bietet „Produktionsanlagen werden künftig bereits heute komplette Lösungen für Steuerungsfunktionen auf unterschiedliche Tei- per Plug & Play wie Bausteine aufge- alle Verbindungen in der intelligenten le Ihrer Anlage. Nutzen Sie unsere Steuerungs- baut werden“, fasst Prof. Dr. Dr. h.c. Fabrik von morgen: Kommunikations-, technik für Sicherheit und Automation! Auto- Detlef Zühlke, Wissenschaftlicher Di- Versorgungs- und Sensorikanschlüsse – matisierung: komplett und einfach! rektor des DFKI, das Phänomen Indus- alles aus einer Hand. trie 4.0 zusammen. „Kommunikation wird eine immer größere Rolle in indus- � www.lappaustria.at

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AD_PSS_4000_sailing_70x297_AT.indd 1 22.01.2015 10:38:54 INTERVIEW Nachgefragt 20 Jahre LAPP Austria

1957 entwickelte Firmengründer Oskar Lapp mit ÖLFLEX® die erste industriell gefertigte Publikations-Steuerleitung der Welt. Heute stehen Kabel und Leitungen für unterschiedliche Branchen und Märkte zur Verfügung: Maschinen und Anlagenbau, Kfz- Industrie, MSR-Technik, Elektro- und Installationstechnik, EDV u.v.m. Die Herstellung der Lapp Kabel Produkte erfolgt hauptsächlich in eigenen Fertigungswerken der Lapp Gruppe. So stehen derzeit mehr als 40.000 verschiedene Standardartikel ab Lager bereit. Für kundenbezogene Lösungen werden Spezial-Kabel sowie -Leitungen entwickelt und produziert. Zum Standort Österreich hat die Familie Lapp einen ganz besonderen Bezug – zum 20-jährigen österreichischen Jubiläum sprach x-technik mit den heutigen Leitern des Andreas Lapp Siegbert E. Lapp weltweit tätigen Unternehmens, mit Siegbert Chairman of the Board of Member of the Board of und Andreas Lapp. Lapp Holding AG Lapp Holding AG

1994 wurde die Lapp Gesellschaft Dabei konnten wir sehr schnell erkennen, der Nähe zu Ungarn anbot. Wir gründe- in Österreich mit drei Mitarbeitern dass es sich lohnt, in Österreich einen ei- ten ein Büro in Budaörs, einem Vorort von gegründet. Welche Beweggründe genen Standort zu gründen. Österreich hat Budapest. Also, „a weng“ K.u.K ist unser veranlassten Sie, eine Niederlassung in einen hohen Anteil an Industrieunterneh- Lapp Austria schon… Österreich zu gründen? men in den Bereichen Maschinenbau, Au- tomobilindustrie und Stahl. Das sind gro- Mit welchen Erwartungen ging Siegbert Lapp: ße Potentiale. Aufgrund dieser positiven man damals an die österreichische Zum Einen bisschen hat das etwas mit der Marktanalyse und unserem guten Bauch- Gesellschaft heran? Leidenschaft meiner Familie für Österreich gefühl haben wir dann im November 1994 zu tun. Wir lieben die Lebensart und die die Lapp Austria GmbH gegründet. Siegbert Lapp: herrlichen Landschaften mit hohen Ber- Unsere früheren Vertriebspartner hatten gen, idyllischen Tälern und die Herzlichkeit Und, hat es sich gelohnt? ja auch Kabel und Leitungen von einem der Menschen. Doch natürlich darf man österreichischen Mitbewerber im Portfo- als Unternehmer nicht nur aus dem Bauch Andreas Lapp: lio. Mit einem eigenen Unternehmen und entscheiden. Beabsichtigen wir im Ausland Auf jeden Fall. Wir sind zunächst mit drei eigenen Vertriebsingenieuren können wir eine neue Niederlassung zu gründen, dann Mitarbeitern an den Start gegangen und viel besser die Vorteile unserer Marken- eruieren wir natürlich vorab immer die waren in einem angemieteten Objekt. Heu- produkte hervorheben. Unsere Marken, Marktpotenziale – daher gingen wir auch te beschäftigen wir 63 hochmotivierte und vor allem unsere ÖLFLEX®, sind heute in in Österreich zunächst mit Vertriebspart- erfolgreiche Mitarbeiter und haben eine der Branche so bekannt wie Coca Cola im nern an den Start. So wurden unsere ÖL- eigene Niederlassung mit einem Lager Getränkebereich. Und der Name Lapp Ka- FLEX®, die SKINTOP® Verschraubungen von 3.500 Indoor-Palettenstellplätzen und bel hat sich natürlich auch als zuverlässiger sowie Zubehör über die Firma Steinberger 3.550 lagernden Produkten. 2004 über- und innovativer Markenhersteller etabliert. vertrieben und die Contact-Produkte lie- nahm die Lapp Austria die Betreuung des Die hohe Marktdurchdringung der Lapp fen über die Vorarlberger Firma Zwerger. ungarischen Marktes – was sich aufgrund Produkte ist in Österreich heute enorm.

34 Sonderausgabe 2014/2015 Nachgefragt

Sogar unsere Mitbewerber haben uns schon öfter auf die starke Mannschaft in Österreich angesprochen.

An welche Besonderheiten erinnern Sie sich gerne?

Andreas Lapp: Das Schöne an Österreich ist, dass man Urlaub und Job hervorragend miteinander verbinden kann. Meine Familie und ich haben immer gerne in Österreich Urlaub gemacht. Und aufgrund der relativen Nähe zu Stuttgart bin ich gerade in der Anfangszeit sehr oft nach Linz gefahren, um mit Rat und Tat zur Seite zu stehen. Ich kann mich noch sehr gut an eine Weihnachtsfeier in Linz erinnern. Da brachte ich allen Mitarbeitern Liederbücher und wir sangen gemeinsam Weihnachtslieder – das war wie in der Familie zuhause.

Welche neuen Herausforderungen und Aufgaben ergaben sich aus der Gründung der Filiale in Österreich?

Siegbert Lapp: Natürlich gab es von Anfang an viele Gemeinsamkeiten – insbesondere die deutsche Sprache. Das machte vieles einfacher, denn Produktinformationen waren schon vorhanden. Aber natürlich muss man – wie in jedem Land – die Besonderheiten und Eigenheiten beachten. Auch in der Sprache. Besonders groß ist der Unterschied beispielsweise bei Kupfernotierung und Kupferbasis. Und – während die Kupfernotierung in Deutschland durch DEL täglich neu berechnet wird – wird sie in Österreich über die Londoner Metallbörse jeden Freitagmorgen neu publiziert. Aufgrund dieser Unterschiede kann der deutsche Hauptkatalog nicht in Österreich eingesetzt werden. Generell muss man wissen, dass die Märkte in Österreich doch etwas anders funktionieren. Deutsche Strategien können nicht eins zu eins in Österreich umgesetzt werden.

Was wünschen Sie Lapp Austria zum 20-jährigen Jubiläum?

Siegbert und Andreas Lapp: LAPP Austria ist eine der erfolgreichsten Gesellschaften der LAPP Gruppe. Die Gründung 1994 war ein voller Er- folg. Gerade in den letzten Jahren war das österreichische Team für viele Auslandsgesellschaften ein Vorbild, was die Erfüllung der Umsatzzahlen oder die Einführung neuer Systeme, z. B. das SAP betrafen. Dazu hat jeder einzelne Mitarbeiter und jeder Kunde beigetragen – und darauf sind wir sehr stolz. Somit wünschen wir Lapp Austria natürlich weiterhin viel Erfolg bei der Umsetzung ihrer ehrgeizigen Ziele in Österreich und Ungarn – und dem Team um Ge- schäftsführer Klemens Dolzer weiterhin so viel Engage- ment, Einsatzbereitschaft und Spaß.

� www.lappaustria.at www.automation.at 35 35 impulse

igus-Leitungen für die Robotik: Berechenbare Sicherheit im Industrial Ethernet

Roboter sind schon heute aus der industriellen Produktion nicht mehr wegzudenken. Durch sie steigt auch zunehmend die Nachfrage nach Ethernetleitungen, die den Datenaustausch von Maschine zu Maschine sichern – auch bei mehrdimensionalen Bewegungen. Aus dem Roboterleitungs-Programm von igus hat nun die Leitung chainflex CFROBOT8.045 im igus-Normtest über 22 Mio. Torsionsbewegungen standgehalten.

In der intelligenten Produktion schreitet die Automatisierung zeigen in der Praxis, welche Werkstoffe und welche Aufbauten weiter voran. Rund drei Millionen Industrieroboter steuern und wirklich den hohen Anforderungen im Roboter standhalten. kontrollieren die Fertigungsprozesse, wodurch auch die eigen- ständige Maschine-zu-Maschine-Kommunikation und damit die Lebensdauer für Robotik-Leitungen mit Normtest berechenbar Notwendigkeit nach speziellen tordierbaren Datenleitungen steigt. Da diese Roboterleitungen mehrdimensionale Bewegungen ab- „Von Anfang an war uns klar, eine sichere Kommunikation der solvieren müssen, sind besondere Werkstoffe, Konstruktions- und Maschinen kann nur erfolgen, wenn gerade die besonders emp- Fertigungsverfahren notwendig. Entscheidend sind aber vor allem findlichen Ethernetsignale ungestört auch noch bei hohem me- die anschließenden Tests, denn ausschließlich lange Testreihen chanischen Stress einwandfrei übertragen werden“, erklärt Rainer

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8174_AZ_LCM_KA_420x145_AT_x_Technik_Automation_09092014_RZ.indd 1 21.05.14 15:35 links Die Leitung chainflex CFROBOT8.045 hat im igus-Normtest über 22 Mio. Torsionsbewegungen standgehalten. (Bilder: igus GmbH)

rechts Spezielle Tests stellen auch bei tordierbaren Leitungen eine verlässliche Aussage über die Lebensdauer sicher.

Rössel, Leiter des Geschäftsbereich chainflex Leitungen bei igus. So entwickelte igus eigene Test-Standards für die Torsion und betreibt neben Tests auf Robotern verschiedenster Hersteller im eigenen Testlabor auch eine eigene Versuchsanlage für die nor- mierten Versuchsreihen. „Wir befestigen die Roboterleitungen beidseitig mit einem Dreh- und Festpunktabstand von einem Me- ter und tordieren sie mit einem Winkel von ±180° in unserer speziell für die Torsion entwickelten e-Kettenserie triflex R“, so Rainer Rössel. „Dabei hat die chainflex Leitung CFROBOT8.045 über 22 Millionen Torsionsbewegungen standgehalten.“ Alle Testergeb- nisse werden in einer Datenbank gespeichert und für die Berech- nung der Lebensdauer online frei zugänglich gemacht.

Ausgleichselemente und besondere Gleitfolien gleichen Torsionen aus rung werden dabei unterschiedliche Schirmkonzepte verfolgt, wobei sich bei der chainflex CFROBOT-Ethernetleitung das Konzept Adern, Verseilgebilde, Schirme und Mantelwerkstoffe sind bei mit Paargeflechtschirmen und besonderen Gleitfolien als das Bes- Torsion stark wechselnden Belastungen ausgesetzt. Damit die Lei- te in den Testreihen erwiesen hat. Somit bietet igus – nach eigenen tungen dennoch stabil bleiben und die Datensicherheit gegeben Aussagen als einziger – ein komplettes Roboterleitungsprogramm ist, setzt igus auf die Kombination von besonders gleitfähigen und ab Lager mit einer Lebensdauer an, die online berechnet werden gleichzeitig hoch stabilen Folien und besonderen Füllelementen, kann. die wie Stoßdämpfer an Autos funktionieren und so die auftreten- den Kräfte systematisch abfangen. Je nach elektrischer Anforde- � www.igus.at

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8174_AZ_LCM_KA_420x145_AT_x_Technik_Automation_09092014_RZ.indd 1 21.05.14 15:35 8174_AZ_LCM_KA_420x145_AT_x_Technik_Automation_09092014_RZ.indd 2 21.05.14 15:36 1 Elektronik & Elektrotechnik

Management von Ethernet-Switches via PC, Smartphone und Tablet: Flexible Wartung von

Switches á la Industrie 4.0 2

Mit der neuen modularen Software-Plattform von werden. Der Zugriff auf die Geräte ist sowohl über SNMP (Simple eks Engel, die speziell für die Anforderungen im Network Management Protocol) als auch Webinterface und Com- mand-Line Interface möglich. Da die Software auf Java Script und Automatisierungsbereich entwickelt worden ist, können dem HTML5-Standard basiert, funktioniert sie mit allen Browsern managed Switches über PC wie auch Smartphone und und Betriebssystemen – angefangen von Linux über Windows bis Tablet konfiguriert und überwacht werden. Dadurch hin zu Apple und Android. stehen Statusinformationen auch mobil bereit. Das erhöht Um Switches über Smartphones und Tablets zu managen, sind nicht nur die Netzverfügbarkeit, sondern schafft zugleich entweder ein WLAN- oder ein Mobilfunknetz erforderlich. Damit die Voraussetzung für flexible Wartungskonzepte à la die Datensicherheit gewährleistet ist, sollte ein Zugang via VPN Industrie 4.0. Außerdem ermöglicht das modulare Konzept (Virtual Private Network) beziehungsweise ein Access Point mit maßgeschneiderte Lösungen nach dem Baukastenprinzip. entsprechenden Verschlüsselungsverfahren verwendet werden. Der mobile Zugriff auf Switches ist vor allem bei Wartungsein- sätzen praktisch – etwa unter beengten Platzverhältnissen und IP-basierte Kommunikationstechnik wird das Rückgrat von Indust- fehlenden Ablagemöglichkeiten. Denn ein Notebook, das mehrere rie 4.0 bilden, sind sich die meisten Experten einig. Dadurch kom- Kilogramm wiegt, in einer Hand zu balancieren und mit der an- men Industrial Ethernet und Datenautobahnen auf Basis von Licht- deren die Daten einzugeben, ist nicht ganz einfach. Smartphones wellenleitern (LWL) eine zentrale Rolle zu. Denn mit LWL können und Tablets sind dagegen leicht zu handhaben, wodurch schnell Datenraten von bis zu 40 Gbit/s übertragen und Entfernungen von reagiert werden kann, beispielsweise im Fehlerfall. Ferner können 100 km oder mehr überbrückt werden. Reibungslose Produktions- mit ihnen Fotos gemacht und so die Situation vor Ort dokumentiert prozesse hängen jedoch maßgeblich von der Ausfallsicherheit des werden. Netzwerkes ab. Bedienung via Touch-Gesten Unterstützung aller Browser und Betriebssysteme Die Ansicht des Webinterfaces wurde für mobile Endgeräte konzi- Mit der neuen Software können managed Switches zentral über- piert – d. h. die Darstellung der Benutzeroberfläche ist für Tablets wacht und so die Verfügbarkeit der Datenkommunikation erhöht und Smartphones speziell skaliert. Da beide über Touchscreen be-

38 Sonderausgabe 2014/2015 Impulse

1 Der mobile Zugriff auf Switches erhöht die Verfügbarkeit des Netzwerks und ermöglicht flexible Wartungskonzepte.

2 Der e-light 2MA, der sechs Twisted Pair- und zwei Lichtwellenleiter-Ports hat, ist der erste Industrial Ethernet-Switch von eks Engel, der auch über Smartphone und Tablet gemanagt werden kann.

3 Die Software lässt sich weitgehend intuitiv bedienen. Dieses Bild zeigt die Startseite. 3

dient werden, mit denen man nicht so präzise wie mit der Maus halb weniger Wochen auf individuelle Anforderungen anpassen. eines PCs die Menüs aktivieren, Werte eingeben oder Textfel- Das gilt für die grafische Umsetzung des Corporate Designs eben- der beschriften kann, sind die Bedienfelder entsprechend an- so wie für den Funktionsumfang. So können kundenspezifische gepasst. Navigiert wird über Touch-Gesten wie Tippen, Ziehen Menüs, etwa für I/O-Applikationen, nahtlos integriert werden. und Wischen. Dabei werden nur die Inhalte verschoben, wäh- Ferner ist es möglich, Funktionen, die nicht erforderlich sind, aus- rend die Menüführung unverändert bleibt. Der Bildschirm ist zublenden. Dadurch wird die Komplexität der Software reduziert also ähnlich wie beim Windows Explorer zweigeteilt. und so die Bedienung nochmals erleichtert.

Durch die Orientierung an Bedienkonzepten aus dem Konsum- www.eks-engel.de güterbereich lässt sich die Software weitgehend intuitiv be- nutzen. Zusätzlich können Hilfstexte und Beispiele aufgerufen A-985-CF21 Test 3841 85x125_A-985-CF21 Test 3841 85x125 12.11.14 12:50 Seite 1 werden, was die Konfiguration erleichtert. Mittels Echtzeit-Vali- dierung wird überprüft, ob die Eingabe von Parametern zulässig ist. Unzulässige Konfigurationen bleiben ausgegraut, lassen sich ® also nicht aktivieren. Änderungen, die noch nicht gespeichert chainflex hält: wurden, sind mit einem blauen Balken markiert. Dadurch behält der Anwender, insbesondere in komplexen Menüs, leichter den 53 Mio. Hübe getestet Überblick. Ferner werden Port-Bezeichnungen, die in den Basi- seinstellungen hinterlegt wurden, automatisch in allen Menüs übernommen. Das erleichtert die Konfiguration und spart Zeit bei der Fehlersuche.

Umfangreiche Diagnosemöglichkeiten

Zu den Funktionsmodulen der Software gehören beispielsweise Quality of Service (QoS) oder Redundanzverfahren wie MRP (Media Redundancy Protocol) und RSTP (Rapid Spanning Tree), Test Nr. die im Fehlerfall eine schnelle Rekonfiguration des Netzwerks 3841 online gewährleisten. Ferner stehen umfangreiche Diagnosemöglich- weitere Tests, Lebensdauer, keiten zur Verfügung, die sich mit Alarmen koppeln lassen, die Energieführen leicht gemacht: Finder & Shop im Web via SNMP, E-Mail oder Relais angezeigt werden. Zu den Para- Servoleitung CF21 metern der Switches, die ausgewertet werden können, zählen u. Mehr als 53 Mio. Hübe überstanden. a. der Status der Twisted-Pair- und LWL-Ports, die Temperatur Bewiesen in Test 3841 von über 600 parallel laufenden Versuchen im mit der Geräte und deren Spannungsversorgung. 2 1.750 m größten Testlabor für flexible Leitungen. Online berechenbar. Ab Lager in 24h lieferbar. Außerdem lässt sich auch der Zustand der einzelnen LWL-Stre- Mehr Testinfos und Details unter igus.at/test3841 cken überwachen. Dabei wird über eine Ampel signalisiert, ob Neu chainflex® Garantie-Club:18, 24 oder 36 Monate das Budget – also die Differenz aus Sendeleistung und Emp- fangsempfindlichkeit – im grünen, gelben oder roten Bereich Kostenlose Muster anfordern ... Tel. 07675-40 05-0 liegt. Bei gelb funktioniert die Strecke noch, jedoch sollten jetzt Wartungs- bzw. Instandsetzungsmaßnahmen eingeleitet wer- plastics for longer life®... ab 24h! den. Da die Software modular aufgebaut ist, lässt sie sich inner- www.automation.at 39 Impulse

„Durch Ethernet zu mehr Prozesstransparenz.“ – Die Signalkonverter-Generation ACT20C von Weidmüller ist mit einem Ethernet-Interface ausgestattet. Die Signalkonverter übermitteln Diagnoseinformationen, Signale und Daten. Prozess-Fitting für Industrie 4.0 Für die Smart Factory von morgen präsentiert Weidmüller eine Lösung, die es mittels netzwerkfähigem Signalwandlers ACT20C ermöglicht, analoge Maschinendaten zu digitalisieren und eine Auswertung in der Cloud durchzuführen. Damit können relevante Prozessdaten und Informationen bereitgestellt werden, die bisher nicht transparent waren. Am Beispiel Energiemanagement wird demonstriert, wie durch Verschmelzen von Disziplinen der Prozessoptimierung ein gewaltiger Schub verabreicht werden kann.

Produzierende Unternehmen stehen netzte Produktionsanlagen ist ACT20C, tionsanlage zu gewinnen. Das versetzt vor einer Herausforderung: Im digitalen ein kommunikationsfähiger Signalwand- Anlagenbetreiber in die Lage, neuartige Zeitalter wird es zusehends wichtiger ler zur Digitalisierung analoger Produk- Dienste zur Optimierung und Diagnose schneller, individueller aber auch flexi- tionsdaten sowie für deren anschlie- ihrer Produktionsprozesse oder für ein bler fertigen zu können. Erschwerend ßende Übertragung und Auswertung in Energiemanagement aufzubauen. kommt hinzu, dass das Endprodukt nicht der Cloud. Dieses Vorgehen erlaubt den mehr kosten soll als heute. Daher müs- Abgleich netzwerkfähiger Produktions- Energieeffiziente Prozessoptimierung sen der Zustand des Fertigungsprozes- daten mit weiteren Informationen und durch Condition Monitoring und ses und die laufenden Produktionskos- verschafft so absolute Transparenz. Diagnose ten jederzeit abruf- und kontrollierbar Der nächste Schritt in Richtung Industrie sein. 4.0 ist die direkte Kommunikation zwi- Bei diesem Projekt handelt es sich um schen den einzelnen Teilen der Produk- eine handelsübliche Spritzgussmaschi- Ein Lösungsansatz ist die energieeffizi- tionsanlage. Hier erlaubt der ACT20C, ne, die mittels kommunikationsfähiger ente Prozessoptimierung durch Condi- diese ebenfalls in die Cloud einzuspei- Komponenten in ein Industrial Ethernet tion Monitoring und Diagnose. Kern des sen und damit völlig neue Rückschlüs- Produktions- und Fertigungsnetzwerk Lösungsansatzes für durchgängig ver- se und Erkenntnisse über die Produk- eingebunden ist. Der integrierte Power Monitor misst und erfasst alle relevanten elektrischen Kenngrößen von der Erst wenn alle relevanten Produktionsdaten Maschine und stellt sie für das Ener- und -informationen von Maschinen und giemanagementsystem zur Verfügung. “Anlagen zur Verfügung stehen, können Kommunikationsfähige Signalkonver- Fertigungsprozesse perfekt optimiert werden. ter ACT20C wandeln die analogen Ma- Denn was nicht transparent ist, lässt sich auch schinendaten in digitale Daten, die an- nicht steuern, schließend in der Cloud bereitgestellt und analysiert werden. Die ACT20C Josef Kranawetter, Geschäftsführer Module lassen sich durch ihre Kom- von Weidmüller Österreich munikations-Schnittstelle in Industrial

40 Sonderausgabe 2014/2015 Mehr Transparenz in der Prozessautomatisierung

Der Signalwandler ACT20C überwacht nicht nur die Signalwandlung, sondern übermittelt da- rüber hinaus präzise Informationen zu Gerätestatus, Signalen und Daten direkt an die angeschlossenen Computer- und Steuerungssysteme. Die Ethernet-Schnittstelle erlaubt eine ereignisgesteuerte Übermittlung von Diagnoseinformationen und unterstützt so beispielsweise die schnelle Behebung von Störungen im Anlagenbetrieb.

Vorteile: Einfache Bedienung und Konfiguration: Softwaregestützte Konfiguration ermöglicht die schnelle Übernahme von Einstellungen und eine einfache Bedienung. Problemloser Fernzugriff: Kontinuierliche Überwachung von Geräte- und Anlagenfunktionen, einfache und kostengünstige Integration in vorhandene Ethernet-Netzwerke. Universelle Signalwandlung: Vielfältige Einsatzmöglichkeiten durch kunden- und anwendungsspezifisch definierbare Signalwandlungen mit nur einem Modul. Zielgerichtete Wartung: Exakte Informationen über Hardware sowie Installations- und Prozessbedingungen unterstützen zielgerichtete Aktionen von Anlagenfahrer und Wartungspersonal.

Ethernet-Strukturen einbinden. Das Beson- ebenfalls in die Cloud einzuspeisen und damit dere ist, dass die Signalkonverter neben den Rückschlüsse und Erkenntnisse über die Pro- typischen Funktionen wie Signalerfassung, duktions- oder Fertigungsanlage zu gewin- -aufbereitung, -normierung und -ausgabe um- nen. Das versetzt die Anlagenbetreiber in die fangreiche Diagnosefunktionen zur Verfügung Lage, neuartige Dienste zur Optimierung und stellen. Eine anschließende Bereitstellung der Diagnose ihrer Produktions- oder Fertigungs- Daten in der Cloud erlaubt den Abgleich von prozesse für das Energiemanagement aufzu- Produktions- und Fertigungsdaten und weite- bauen. Genau hier schließt sich der Kreis: Die ren Informationen, z. B. den aktuellen Energie- bislang vereinzelten Daten können jetzt neu preisen, und verschafft absolute Transparenz gesehen und bewertet werden und langfristig über alle Produktionsdaten. Die Technologie der Prozessoptimierung einen Schub verlei- hat sich bereits im Alltag bewährt: Weidmüller hen. nutzt diese Lösung bereits in der eigenen Pro- duktion zur Herstellung von Spritzgussteilen. Der Vorteil der Lösung von Weidmüller liegt Mini Halbleiterrelais für auf der Hand: Produzierende Unternehmen Schnellmontage Der Prozessoptimierung werden sich damit bereits heute auf das „In- einen Schub verleihen ternet der Dinge“ und die Steuerung der Produktion oder Fertigung aus der Big-Data- Die RF1-Serie: Der nächste Schritt in Richtung Industrie 4.0 Cloud vorbereiten, auch für den bereits beste- Platz- und kostensparend ist die direkte Kommunikation zwischen den henden Maschinenpark. ohne Kompromisse. einzelnen Teilen der Produktions- oder Ferti- Das RF1 ist die ideale platzsparende gungsanlage. Hier erlaubt der ACT20C, diese � www.weidmueller.com elektronische Lösung zum Schalten von Heizungen. Es benötigt nur 30% des Platzes, gegenüber üblichen Halbleiterrelais. Der Einsatz modernster vollautomatischer Produktionsmethoden gewährleistet eine hohe Zuverlässigkeit.

• Nennwerte Lastkreis bis 25 AAC bei 230VAC • Robuste antiparallele Thyristoren • Hohe Lebensdauer durch Drahtbond- technologie • Integrierter aktiver Überspannungsschutz • Vormontierte Wärmeleitfolie • 100.000 Schaltzyklen Dauertests nach UL508 • DC-Ansteuerung Mit Weidmüller den nächsten Schritt auf dem Weg zu Industrie 4.0 gehen.

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Connected Industry

Die Infrastruktur der Smart Factory befindet sich in der Definitionsphase. Industrie 4.0 verändert durch Cyber Physical Systems die industrielle Produktion radikal und wird nur umsetzbar sein, wenn Cyberwelt und physikalische Welt zusammengeführt werden. Mit Industrie 4.0 kommt somit auch eine neue Anforderung auf die Netzwerktechnologie und damit auch auf die Verbindungstechnik zu. Das ist Auftrag und Vision zugleich.

Industrieanlagen folgen bis heute weit- den in das System verlagert. Das Netzwerk gehend einem simplen Konzept: Es geht wird zur entscheidenden Komponente. Fazit: um Automatisierungsaufgaben, die von Automatisierungsgeräten ausgeführt wer- Was kommt durch Industrie 4.0 Starrer Verbund von klassischen den. Diese Geräte müssen mit einer Zent- zur Feldebene 4.0 hinzu? Produktionsanlagen wird ralsteuerung verbunden werden. Mehr ist aufgebrochen. nicht notwendig für ein zweifelsfrei extrem Was sich freilich so einfach und logisch Die Verkabelung wird zur leistungsfähiges Konzept. anhört, ist in der Umsetzung an eine Rei- Infrastruktur. he von Bedingungen geknüpft, von denen HARTING treibt Entwicklung Das Netzwerk ist nur das Vehikel des indus- die Integration von Cyber Physical Systems von Industrie 4.0 triellen Ethernet Feldbusses oder – noch (CPS) und der materialen Produktionswelt Infrastrukturkomponenten trivialer – nur die Verbindungsleitung. Aus im Zentrum steht. Industrie 4.0 ist geprägt intensiv voran. Sicht der Automatisierung ist das absolut durch die Integration von CPS (Cyber Phy- nachvollziehbar und ausreichend. sical Systems) in IT Applikationen. Diese Integration soll möglichst flexibel erfolgen. Mit Industrie 4.0 kommt jedoch eine neue Der starre Verbund von klassischen Pro- auszeichnet ist, dass diese Module im Fer- Anforderung auf die Netzwerktechnologie duktionsanlagen wird damit aufgebrochen. tigungsablauf einen in sich vollständigen und damit eben auch auf die Verbindungs- Dabei entstehen zwei Bereiche, die mitei- Service am realen Objekt durchführen. Der technik zu: In Industrie 4.0 soll die indus- nander in Verbindung gebracht werden Aufbau der Module kann auch jetzt noch trielle Produktion effektiver, flexibler und müssen. konventionell erfolgen, ohne die Vorteile leistungsfähiger werden. Die Steuerungs- von Industrie 4.0 zu gefährden. Module aufgaben gehen von einer zentralen Steu- In den ersten Umsetzungen hat sich ge- sollen in einer Fertigung an unterschiedli- erung auf das System selbst über. Für die zeigt, dass die entscheidende Nahtstelle chen Orten extrem einfach und vor allem Struktur der Produktionsanlagen bedeutet zwischen den autarken Anlagenmodulen schnell in den Fertigungsprozess integriert dies einen radikalen Konzeptwechsel. Aus liegt. Diese können konventionell aufge- werden. Und es sollen an diesen Orten un- einem streng hierarchischen wird ein de- baut sein, also mit Kopfsteuerung und de- terschiedliche Module eingesetzt werden zentrales System. Anlagen werden modu- zentralen I/Os, diese können aber auch aus können. Mit diesen zwei Kernforderun- lar aufgebaut, Steuerungsaufgaben wer- CPS aufgebaut sein. Was sie in jedem Fall gen erhält die Verkabelung einen anderen

42 Sonderausgabe 2014/2015 NORD DRIVESYSTEMS Elektronik & Elektrotechnik Intelligente Antriebssysteme, weltweiter Service Intralogistik Die benötigten Verbindungen in der Industrie sind mannigfaltig und ein einfaches Plug-and-Produce wird erst dann möglich, wenn diese in eine Schnittstelle, ® Spezialist einen Steckverbinder integriert werden. Han-Modular stellt hier durch den modularen Aufbau Dezentrale Frequenzumrichter alle Lebensadern zur Verfügung. n Energiesparmanagement n AS-Interface on Board n Bis IP66 n Hochwertiger Motorumrichter

Charakter. Der Einsatz an verschiedenen Orten führt zur Grundeinrichtung und die Verwendung mit unterschiedlichen Modulen zum Grunddienst. Die Verkabelung wird zur Infrastruktur.

Wie wird die Infrastruktur der Industrie 4.0-Fertigung aussehen?

Die Infrastruktur der Smart Factory befindet sich in der De- finitionsphase. Sowohl für die IT als auch für die Automa- tisierung kommt Ethernet zum Einsatz. Im Office-Gebäude besteht dazu eine anwendungsneutrale Verkabelung nach ISO/IEC 11801. Diese Norm beschreibt, wie eine passive Netzwerkinfrastruktur aufzubauen ist.

Überträgt man diese Betrachtung auf die Produktionsanla- ge, so sollen unterschiedliche Module in das Netzwerk integriert werden. Dazu müssen alle Lebensadern der Indus- trie berücksichtigt werden. Das sind: die Kommunikation, die 400 Volt Power, Druckluft, Hilfsenergien und weitere Signale. Die benötigten Verbindungen sind also mannig- Motoren – IE2 / IE3 / IE4 faltig und ein einfaches Plug-and-Produce wird erst dann n Hohe Wirkungsgrade möglich, wenn diese in eine Schnittstelle, einen Steckver- n Weitspannungsbereich binder integriert werden. n Geringere Abwärme n ® Hohe Leistungsreserven Han-Modular stellt hier durch den modularen Aufbau n alle Lebensadern zur Verfügung. Mit der Standardisie- Lange Lebensdauer rung der Modulschnittstelle ist bereits ein entscheidender Schritt gemacht. Doch zum Aufbau einer Infrastruktur ge- Getriebe hört mehr. Im Falle der industriellen Produktion muss die n Modulschnittstelle unterschiedlichste Funktionen bieten, 2-stufiges Kegelradgetriebe damit ein einfacher und vor allen Dingen sicherer Betrieb n Einzigartiges Aluminiumgehäuse möglich wird. Neben der Modulanschluss-Schnittstelle n Leicht sind das das Management respektive die Diagnose, das n Glatte Oberflächen Identifizieren der Module, Energiemessung und Energie- n Kühle Oberflächen Schalten, eine Absicherung der 400 Volt sowie Safety und Kommunikation in Echtzeit. Diese Funktionen können durch aktive Netzwerkkomponenten sichergestellt werden.

HARTING treibt die Entwicklung dieser Industrie 4.0 Infra- struktur-Komponenten intensiv voran. Die HARTING smart Power Network Unit führt etwa das Thema der Administra- intralogistics.nord.com tion von Kommunikation und Power zusammen. Diese In- frastrukturkomponente unterstützt mit der Linie und dem Ring die industrietypischen Topologien und spannt so eine Getriebebau NORD Infrastruktur auf, die den flexiblen Einsatz unterschiedli- Deggendorfstraße 8, 4030 Linz cher Fertigungsmodule ermöglicht. Tel: + 43 732 / 31 89 20 - 0 Fax: + 43 732 / 31 89 20 - 82 www.harting.at [email protected], www.nord.com Member of the www.automation.at 43 NORD DRIVESYSTEMS Group 43

Anzeigen 107x297 mm.indd 4 08.11.13 10:59 Automatisches Generieren von SPS-Code erhöht Effizienz und vermeidet Implementierungsfehler: Spricht Ihre SPS MATLAB?

Stetig wachsende Ansprüche an die Produktqualität und den Maschinendurchsatz bei gleichzeitig sinkenden Entwicklungszeiten erfordern innovative Entwicklungsmethoden. Während die Steuerungssoftware einen immer wesentlicheren Anteil an der Gesamtmaschine einnimmt, spielen Funktionstests vor der Inbetriebnahme nach wie vor eine untergeordnete Rolle im Maschinenbau. Verzögerungen bei der Auslieferung und Maschinenstillstände im Feld sind dabei oft die Folge. Und das, obwohl die meisten Steuerungsplattformen bereits nahtlos integrierte Schnittstellen für die Simulation und die automatische Generierung von SPS-Software anbieten.

Der Maschinenbau ist im Wandel. Während in der Vergangen- durch umfangreiche Tests an der Maschine festgestellt und da- heit die Mechanikentwicklung die Entstehung einer Produk- mit sehr spät im Entwicklungsprozess gefunden und behoben tionsmaschine dominiert hat, sind es heute umfangreiche und worden wären, sind damit frühzeitig erkennbar. Auch Testfälle, anspruchsvolle Steuerungsprogramme, die das Kern-Know-how die wegen Gefährdung von Mensch und Maschine normalerwei- beinhalten – und die der Maschine „Leben einhauchen“. Wäh- se gar nicht durchgeführt werden können, sind in der Simulation rend die Bedeutung von Software im Maschinenbau mittlerweile gefahrlos zu beobachten. Damit werden das Risiko von Verzöge- unbestritten ist, werden Steuerungsprogramme nach wie vor rungen bei der Auslieferung und kostenintensiven Stillständen kaum strukturierten Tests unterzogen, sondern meist erst an der im Feld minimiert und Kosten für physikalische Prototypen re- realen Maschine „ausprobiert“. Um den Termin nicht zu verzö- duziert. gern, wird die Maschine weitgehend ungetestet ausgeliefert. Fehler und Stillstände im Feld, verbunden mit kostenintensiven Steuerungssoftware auf Knopfdruck Update-Einsätzen sind die Folge. Die in der Simulation überprüften Funktionen werden auf Knopf- Getestete Software durch modellbasierte Entwicklung druck auf die Steuerung – SPS oder Industrie-PC – übertragen. Die Vorteile der automatischen Generierung von SPS-Code Aus diesem Grund setzen immer mehr führende Maschinenbau- liegen auf der Hand: Zum einen werden die bereits getesteten er auf modellbasierte Entwicklung („Model-Based Design“) und Funktionen fehlerfrei in für die Steuerung verständlichen Quell- automatische Generierung von Steuerungscode. Modellbasier- code (C, C++ oder IEC 61131-3 Strukturierter Text) übersetzt. te Entwicklung erlaubt umfangreiche Tests der Software, lange Selbst bei sehr umfangreichen Programmen kommt es dabei bevor die Maschine zur Verfügung steht und der Schaltschrank nicht zu Implementierungsfehlern, die auch erfahrene Program- fertig verkabelt ist. Möglich wird das durch Simulationsmodelle, mierer bei manueller Programmierung kaum vermeiden kön- die das Verhalten der Mechanik und Elektrik im Zusammenspiel nen. Zum anderen kann sich der Entwickler auf seine Kernkom- mit der Steuerungssoftware wiedergeben. Fehler, die sonst nur petenz – z. B. die Entwicklung einer Ablaufsteuerung oder eines

44 Sonderausgabe 2014/2015 Impulse

links Durch modellbasierte Entwicklung findet eine weitere Abstraktion der Programmierung von Maschinensoftware statt, die dabei hilft, die steigende Komplexität handhabbar zu machen.

rechts Je später im Entwicklungszyklus ein Fehler erkannt und behoben wird, desto kostspieliger und unangenehmer wirkt er sich aus. [Quelle: Return on Investment for Independent Verification

Regelalgorithmus – konzentrieren und muss sich nicht mit den Spricht Ihre SPS MATLAB? Besonderheiten der jeweils eingesetzten SPS-Sprache auseinan- dersetzen. In Branchen wie der Automobil- oder Luftfahrtindustrie seit vielen Jahren etabliert, gewinnt das Thema automatische Codege- Auch der Wechsel von einer Sprache in eine andere oder von nerierung auch im Maschinenbau immer mehr an Bedeutung. einer Steuerungsplattform auf eine andere ist einfach möglich. Das spiegelt sich auch in der Tatsache wider, dass die meisten Das Modell bildet hier stets den Ausgangspunkt für die automa- gängigen Hersteller von Industriesteuerungen und Industrie- tische Codegenerierung. Der automatisierte Workflow verkürzt PCs bereits Schnittstellen zu MATLAB und Simulink anbieten. die aufgewendete Entwicklungszeit von der Anforderung bis zur Der Ablauf für die automatische Codegenerierung ist dabei fol- fertigen Implementierung und schafft damit Zeit für Innovatio- gender: MATLAB-Algorithmen oder Simulink-Modelle werden nen. auf Knopfdruck in für die Steuerung verständlichen Quellcode – IEC 61131-3 ST, C oder C++ – umgewandelt und in die Ent- Bildquelle: © Robert Kneschke - Fotolia.com Insgesamt findet eine weitere Abstraktion der Programmierung wicklungsumgebung des Steuerungsherstellers integriert. Das von Steuerungen statt. Wurde in den Anfängen das Programm in vereint die Vorzüge beider Systeme. Funktionen für Ablaufsteu- Maschinensprache oder Assembler implementiert, unterstützen erungen, Regelalgorithmen sowie für die Echtzeitauswertung die Entwicklungsumgebungen der Steuerungshersteller heute von Prozessdaten werden in MATLAB und Simulink entwickelt, Hochsprachen wie C, C++ oder die in der IEC 61131-3 Norm zu- während die Anbindung an die Steuerungshardware und die Er- sammengefassten Sprachen. Durch die zunehmende Bedeutung stellung der Maschinenvisualisierung in der Entwicklungsumge- modellbasierter Entwicklung kommt mit der automatischen Ge- bung für die SPS erfolgen. Dass die automatische Generierung nerierung von SPS-Code aus Simulationsmodellen eine weitere von Maschinenprogrammen von innovativen Unternehmen, die Abstraktionsschicht hinzu, die die Komplexität umfangreicher sich als Marktführer in ihren Segmenten behaupten, bereits er- Maschinenapplikationen handhabbar macht. Hier darf jedoch folgreich eingesetzt wird, bestätigen auch die Steuerungsher- keinesfalls der Fehler gemacht werden, die Modelle in Simulink steller. als eine Art grafischer Programmierung zu verstehen. Es handelt sich vielmehr um ausführbare Spezifikationen, die eine frühzei- Automatische Programm-Generierung steigert Effizienz tige Absicherung der Funktionalität durch Simulation und die Erstellung von Steuerungsprogrammen durch automatische Da die Anforderungen an Produktqualität, Maschineneffizienz Codegenerierung ermöglichen. und eine Reduktion der Time-to-Market stetig steigen, entstehen neue Entwicklungsabläufe. Diese ermöglichen es, Maschinen- software effizienter und weniger fehleranfällig zu entwickeln. Alternative Entwürfe können mittels Simulation schnell und einfach durchgespielt und im Anschluss als wiederverwendbare Softwarebausteine automatisch auf eine Industriesteuerung übertragen werden. Führende Maschinenbauer haben das erkannt und setzen bereits heute modellbasierte Entwicklung und automatische Generierung von Steuerungscode für die Entwick- lung ihrer Kernkomponenten ein.

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Führende Steuerungshersteller unterstützen die automatische zu modellbasierte Entwicklung Generierung von SPS-Code (IEC 61131-3 ST oder C/C++) aus mit MATLAB und Simulink MATLAB und Simulink.

www.automation.at 45 Aus der Praxis

Entwicklung des Flugservice-Versorgungssystems für Flughafen Doha: Damit es gleich klappt

Eisenmann zählt zu den international führenden Anbietern von Anlagen und Dienstleistungen in den Bereichen Oberflächen- und Lackiertechnik, Materialfluss-Automation, Thermoprozess- sowie Umwelttechnik. Im Bereich Automobil-Lackiersysteme ist Eisenmann ein Wegbereiter modernster Oberflächen-Veredelungstechnologien. Die Inbetriebnahmetests führt der Anlagenbauer nicht vor Ort durch, sondern in der virtuellen Umgebung einer Computersimulation. Die virtuelle Inbetriebnahme mit der Software Plant Simulation aus dem Tecnomatix®-Portfolio von Siemens PLM Software reduziert den Personaleinsatz vor Ort sowie das Risiko spät erkannter Probleme und verkürzt die Lieferzeiten der komplexen, stark individualisierten Anlagen.

Die Eisenmann Anlagenbau GmbH & Co. duktentwicklung und Teamcenter® für Transportsystem mit individuell ange- KG mit Hauptsitz in Böblingen bei Stutt- das Product Lifecycle Management. Im triebenen Transportbehältern (Trolleys), gart baut branchenspezifische Anlagen, Bereich der Digitalen Fabrik werden aus die sich unabhängig im Schienensystem unter anderem für Oberflächenvered- dem Tecnomatix-Portfolio die Software- bewegen. In die Linien können Verzwei- lung, Materialfluss-Automatisierung,Lösungen Robcad™ für die 3D-Simulati- gungspunkte implementiert werden. Umwelt-Technologie, Hochtemperatur- on von Fertigungsprozessen sowie Plant Die Bahnen sind meist an den Decken Prozesstechnik sowie für Energie-Rück- Simulation für die Ereignis-Simulation angebracht. Wenn ein Förderzeug feh- gewinnung und Recycling. In jüngster von Bearbeitungs- und Transportsyste- lerhaft ist, kann es ohne großen Auf- Zeit machte der Anlagenbauer mit dem men genutzt. wand in eine Wartungsbucht bewegt fahrerlosen Transportsystem Logimover werden. von sich reden, dessen Transportkufen Elektrohängebahn-System keine mechanische Verbindung aufwei- für schnelle Intralogistik Virtuelle Inbetriebnahme sen. In Entwicklung und Fertigungspla- mit Plant Simulation nung setzt Eisenmann unterschiedliche Ein Elektrohängebahn-System (auch Lösungen von Siemens PLM Software Electrified Monorail System, kurz EMS Eisenmann setzt Plant Simulation beein: die NX™-Software für die Pro- genannt) ist ein schienengebundenes sonders extensiv im Geschäftsbereich

46 Sonderausgabe 2014/2015 Aus der Praxis

links Mit 130 Transportbehältern und rund 20.000 Transporten pro Tag ist das 1,6 Kilometer lange Airport-Catering-System von Eisenmann das Herzstück der umfassenden Logistik des Flughafens in Doha, der Hauptstadt von Katar. rechts Als einer der weltweit führenden Anbieter von Automobil-Lackiersystemen ist Eisenmann ein Wegbereiter modernster Oberflächen-Veredelungstechnologien.

für Fördersysteme ein, wobei die Ziele der Simulationen gemeinsam mit den Kunden definiert werden. Die Simula- tionsaufgaben unterscheiden sich nach Projektphasen. So können sie die Ent- wicklung neuer Konzepte und die Visu- alisierung des Workflows, die Unterstüt- zung der Planung durch Validierung des Materialflusses und die Ermittlung der benötigten Transportbehälter umfassen. Aber auch die Unterstützung bei der Umsetzung durch Analyse eventueller Fehlfunktionen oder das Testen verschiedener Materialfluss-Strategien und forderten Durchsatzes und die Zahl der dynamisches Modell an unsere Kunden Eventualfälle gehören dazu. benötigten Transportbehälter, die einen zu liefern.“ großen Einfluss auf die Projektkosten Die Kunden stellen Eisenmann die er- haben sowie die Bestätigung für das Virtueller Test eines logistischen forderliche Transportmatrix zur Ver- entwickelte Layout der Anlage. Weiter Meisterwerkes fügung, wobei es in erster Linie um erhalten wir Angaben zur Nutzung der den benötigten Durchsatz und die Ein- einzelnen Fördersystem-Komponenten Als zukünftige Drehscheibe für den in- satzzeit geht. Eisenmann entwickelt und -Stationen, über die Belegung der ternationalen Luftverkehr wollten die daraufhin das Layout und die Förder- Puffer und über Warteschlangen sowie Verantwortlichen für den New Doha charakteristik, beispielsweise die Ge- den Effekt geplanter Streckenführun- International Airport (NDIA) in Katar schwindigkeiten auf Geraden und in gen. Aus den Simulationsergebnissen ein reibungslos funktionierendes und Kurven sowie die Streckenführung. werden dann direkt die zugehörigen verlässliches Logistiksystem implemen- Projektdokumente erzeugt.“ „Beispiele tieren. Eisenmann wurde von NDIA aus- „Wir sind mit unseren Möglichkeiten für der Plant Simulation-Möglichkeiten, die gewählt, ein elektrisches Hängebahnsys- die ereignisorientierte Simulation, die wesentlich für den effizienten Einsatz tem zu installieren, dass alle operativen wir über die Jahre etabliert haben, sehr sind, beinhalten auch unsere eigenen Stationen des neuen hochwertigen Cate- zufrieden“, sagt Dr. Monika Schneider, Objekt-Bibliotheken“, ergänzt Schnei- ring-Traktes verbindet und sicherstellt, Simulationsexpertin im Bereich für För- der. „Diese Bibliotheken ermöglichen dass die Fluglinien zeitgerecht mit ihren dersysteme bei Eisenmann. „Norma- es uns, Basismodelle in einem halben Flugzeug-Servicewagen beliefert wer- lerweise umfassen die Ergebnisse aus Tag zu definieren und mit der „Pack-n- den. Diese Wagen versorgen die Flug- der Simulation die Bestätigung des ge- Go“-Funktion von Plant Simulation als zeuge mit Mahlzeiten, Getränken, Duty- Free-Artikeln und Zeitungen. In diesem außergewöhnlichen Flughafen werden die Service-Wagen aller an- und abflie- genden Flugzeuge mit dem System von Eisenmann abgefertigt, zeit- und quali- tätsgerecht. Wir sind mit unseren Möglichkeiten für die ereignisorientierte Simulation, die wir über die Mit 130 Transportbehältern und rund “Jahre etabliert haben, sehr zufrieden. 20.000 Transporten pro Tag wird das 1,6 Kilometer lange Airport-Catering-Sys- Dr. Monika Schneider Simulation Expert Conveyer tem von Eisenmann das Herzstück der Systems bei Eisenmann Anlagenbau GmbH & Co. KG umfassenden Logistik des Flugha- Ú www.automation.at 47 Aus der Praxis

Konstruiert werden die Elektrohängebahnen in NX.

fens. Es verbindet effektiv und effizient die diversen Prozess- schritte, einschließlich der Reinigung und Befüllung der Ser- vicewagen. Ankommende Flugzeug-Servicewagen werden in die wartenden Transportbehälter geschoben, zur Entleerungs- station transportiert, dort entleert, dann in der Reinigungszo- ne gesäubert und an die entsprechenden Terminals befördert. All dies wird gesteuert durch den Materialfluss-Computer (MFC) von Eisenmann. An den Terminals werden die Wagen mit frischen Waren, Mahlzeiten und Getränken gefüllt. Pro Tag werden circa 82.000 Mahlzeiten hergestellt und verteilt.

„Im NDIA-Projekt haben wir Plant Simulation sehr intensiv genutzt“, bemerkt Schneider. „Wir begannen mit dem 2D- Layout des Catering-Gebäudes und haben dann ein Simula- tionsmodell für dieses Layout erzeugt, mit dem wir animierte Simulationen durchführen konnten. In der Angebotsphase, in der wir die Zahl der Transportwagen und Beladestationen, die Streckenlänge und andere Parameter definierten, haben Hoher Komplexitätsfaktor wir dann eine Spitzenbelastung simuliert. Der Materialfluss beginnt im Ankunftsbereich bis zur ‚Hauptstraße‘, durch den „Dieses Projekt war deshalb so komplex, weil wir relativ viele sich alle Transportwagen bewegen. Speziell widmeten wir uns Strategien entwickeln mussten“, sagt Dr. Ulrich Ochs, Seni- den Routen der leeren Wagen.“ or Software Manager, Electrical Engineering, bei Eisenmann. Ochs, Leiter der Steuerungsaspekte des NDIA-Projekts, erklärt „In diesem Projekt haben wir erstmals ein virtuelles Com- dazu: „Bei der Entwicklung so vieler Routing-Strategien muss missioning-Konzept praktiziert, indem wir den Materialfluss- der Programmierer nahezu alle möglichen Szenarien voraus- Computer – MFC – mit dem Simulationsmodell verbunden ha- sehen, eine ziemlich große Herausforderung. Deshalb haben ben. So konnten wir die meisten Probleme im MFC-Programm wir entschieden, Plant Simulation für das Virtual Commissi- schnell identifizieren und lösen, weil jeder falsche Material- oning einzusetzen. Die Zusammenarbeit des Steuerungspro- fluss im virtuellen Simulationsmodell sichtbar wird. Dabei grammierers mit den Simulationsexperten ermöglichte uns, habe ich mit einem Programmierer zusammengearbeitet, der eine Virtual-Commissioning-Anordnung zu definieren, in der die Steuerungsprogramme entwickelt und testet. Als wir diese wir Probleme des Routing-Steuerungsprogramms schnell er- Verbindung zum ersten Mal nutzten, waren wir sehr beein- kennen und lösen konnten. Solche Probleme sind zum Bei- druckt. Alles funktionierte so, wie es dokumentiert war.“ spiel, dass ein Transportwagen nicht die vorgesehene Position erreicht oder die Puffergröße für leere Transportwagen nicht richtig bemessen ist.

Im letzten Schritt einer Inbetriebnahme führen wir gewöhn- lich eine Durchsatzprüfung an der realen Anlage durch, über mehrere Stunden und mit dem gesamten Bedienpersonal. Mit der Verbindung aus Plant Simulation und dem MFC konnten wir diese Tests erstmals zum Teil virtuell im Büro durchführen. Das heißt, der Aufwand für die reale Inbetriebnahme war kleiner. Weil die reale Inbetriebnahme sehr teuer ist, kann diese neue Methode unsere Wettbewerbsfähigkeit weiter verbessern.“

Virtuelle Lösung komplexer Aufgaben

In seinem Geschäftsbereich Automotive setzt Eisenmann Plant Simulation für die digitale Simulation verschiedener Produk- tionslinien ein. Beispielsweise für Lackierlinien, für Einschie- nen-Hängebahn-Transportsysteme, die Teile an Montagelini- Anwenderbildschirm mit einem mit Plant Simulation erzeugten Modell en liefern, und für automatisierte Flurförderzeuge (Automated während der virtuellen Inbetriebnahme des NDIA-Projekts. Guided Vehicles AGV). Zu typischen Eingabeparametern für

48 Sonderausgabe 2014/2015 Industrielle Hard- und Software

International Conference and Exhibition on Integration Issues of Miniaturized Systems – MEMS, NEMS, ICs and Electronic Components

Copenhagen, Denmark, 11 – 12 March 2015 smartsystemsintegration.com

BE PART OF IT! Knowledge exchange Trends and innovations Networking Dieses mit Plant Simulation erzeugte Modell zeigt ein invertiertes Hängebahn-System, einschließlich des Layouts; das Balkendiagramm zeigt die Folge der Warteschlangen; das Kreisdiagramm die leeren Transportbehälter und die Tabelle den stündlichen Durchsatz. Main conference topics:

• Smart energy systems

• Smart Medtech systems die Simulation zählen das Fabriklayout einschließlich • Smart production Geometrie und Topologie, technische Informationen wie Geschwindigkeit und Beschleunigung sowie lo- • System integration and packaging gistische Parameter wie Durchsatz, Arbeitszeitpläne, durchschnittliche Reparaturzeiten (MTTR) und Ver- fügbarkeit.

„Im Geschäftsbereich Automotive nutzen wir Plant Simulation, um abhängig von der Projektphase unterschiedlich detaillierte Simulationen durchzuführen“, Register now at erklärt Dr. Heiner Träuble, Simulationsexperte im Be- smartsystemsintegration.com/registration reich Automotive Paint Systems bei Eisenmann. „In der Konzeptphase analysieren wir hauptsächlich die Puffer vor und hinter der Lackierlinie. Details der För- dersysteme betrachten wir in dieser Phase meist noch nicht. Während der Planungsphase werden dann aus den allgemeinen Puffern einzelne Fördergeräte. Die Analyse umfasst dann typischerweise die Taktzeit der einzelnen Fördersysteme und Durchlaufstrategien. Wenn manchmal nach mehreren Jahren Betriebszeit die Anlage erneuert oder optimiert werden muss, nutzen wir das ursprüngliche Simulationsmodell, um den Einfluss der Änderungen zu zeigen.“

„Das Simulationsmodell, das wir mit Plant Simulation erzeugt haben, gehört auch oft zum Lieferumfang unserer Anlagen. Das hat für unsere Kunden den großen Vorteil, dass sie neben der Anlage ein virtuelles Mo- dell davon erhalten. Da viele Kunden ebenfalls Plant Simulation nutzen, können sie mit diesem Modell einfach selbst Simulationen durchführen und Parameter ändern. Manchmal geben Kunden uns aber auch ihre eigenen Standards für die Simulation vor. Von einigen Kunden erhalten wir auch ihre Bibliothek von Plant- Simulation-Objekten, die wir dann für unsere Simu- lationen nutzen müssen.“ Ziel der Simulationen im Co-organizer: Automotive-Geschäftsbereich ist es normalerwei- Ú

Contact: Part of the activities of: +49 711 61946-292 www.automation.at 49 [email protected] 49

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Zu den innovativen Logistiklösungen von Eisenmann gehört das revolutionäre fahrerlose Transportsystem LogiMover. Die Gabel ohne Stapler kann ohne aufwendige Anlageninstallationen genutzt werden.

se, den Durchsatz pro Tag vorherzusa- miersprache sowie die „Pack-n-Go“- gen, die Zykluszeit der Fördersysteme Funktion für die einfache und sichere sowie die Folge der unterschiedlichen Übermittlung der Simulationsmodelle Losgrößen zu prüfen. Eine gewisse Her- an unsere Kunden. Auch das Biblio- ausforderung ist es auch, dass Farbsor- thekskonzept mit logisch verknüpften tierungen den optimalen Ablauf stören Objekten, das uns sowohl die Nutzung können und erneute Simulationen erfor- der Bibliotheken unserer Kunden als dern. auch unserer eigenen Bibliotheken er- möglicht, hat uns überzeugt.“ Andere Simulationsaufgaben betreffen die Abkopplung von Förderbereichen, Plant Simulation für fast jedes Projekt um den Einfluss von Fehlern besser analysieren zu können. Die Prüfung „Im Geschäftsbereich Fördersysteme Anwender unterschiedlicher Förderstrategien, setzen wir Plant Simulation für fast je- die optimale Sortierung nach Farben des Projekt ein“, sagt Ralf Weiland, Eisenmann zählt zu den internatio- in Lackierlinien, die Umsortierung von Senior Vice President, Eisenmann Con- nal führenden Anbietern von Anlagen und Dienstleistungen in den Bereichen Abläufen für eine folgerichtige Just-in- veyer Systems. „Dabei kommt es von Oberflächen- und Lackiertechnik, Ma- Sequence-Produktion, die Bestimmung der Angebots- und Pre-Engineerings- terialfluss-Automation, Thermoprozess- oder Abschätzung benötigter Transport- Phase bis zur Realisierungs-Phase zum sowie Umwelttechnik. Im Bereich Auto- mittel und die Visualisierung komplexer Einsatz. Im Durchschnitt erzeugen wir mobil-Lackiersysteme ist Eisenmann ein Materialflüsse gehören zu diesem The- ein neues Simulationsmodell pro Wo- Wegbereiter modernster Oberflächen- menkomplex. Hinzu kommen Diskussi- che.“ Weiland erläutert den Prozess: Veredelungstechnologien. onen über neue Förderstrategien und „Bereits in der Angebotsphase dem deren Umsetzung. Kunden ein Konzept vorschlagen zu EISENMANN AG können, das durch eine Simulation un- Tübinger Straße 81, D-71032 Böblingen +49 7031-78-0 „Wir haben mit dem Einsatz von Plant terstützt wird, ist einzigartig. Es hilft, www.eisenmann.com Simulation im Automotive-Bereich lang- unseren Vorschlag visuell und dyna- jährige und sehr positive Erfahrungen misch zu demonstrieren und gibt dem gesammelt“, so Träuble. „Zwar setzen potenziellen Kunden mehr Sicherheit, wir auf Kundenwunsch manchmal auch dass unser Vorschlag seine Erwartun- Inbetriebnahme, unterstützt durch rea- andere Lösungen ein, aber Plant Simu- gen erfüllen wird. Aber die Vorteile von listische Validierung unseres jeweiligen lation ist die für uns eindeutig beste Lö- Plant Simulation gehen noch weiter. Konzeptes in der virtuellen Umgebung sung, da sie alle unsere Anforderungen Wir reduzieren unser Risiko in Bezug von Plant Simulation, glauben wir, die erfüllt und über einzigartige Funktionen auf die Lieferung einer Anlage, weil wir Lieferzeiten bei jedem Projekt verkür- verfügt. Dazu zählen wir die Möglich- alle potenziellen Betriebsszenarien im zen zu können.“ keit, das Fabriklayout als Hintergrund Vorfeld virtuell simulieren können. Mit zu definieren, die sehr flexible Program- unseren Möglichkeiten für die virtuelle � www.siemens.com/plm

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Große Ideen eröffnen völlig neue Perspektiven.

Mit der Kombination aus der neuen Getriebereihe g500 und dem Lenze Smart Motor gehen wir einen weiteren Schritt in Richtung mechatronische Integration. Denn mit einer einzigen Antriebs lösung können Sie damit zukünftig eine große Bandbreite an An wendungen abdecken und die Variantenvielfalt um bis zu 70 % reduzieren. Dank höchster Energieeffizienz und langer Lebens dauer erreichen Sie so mehr Produktivität bei maximaler Zuverlässigkeit Ihrer Maschine. Erfahren Sie mehr über unsere intelligenten Lösungs ansätze auf www.Lenze.com.

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Mechatronische Integration g500_LenzeSmartMotor_at_210x297.indd 1 09.04.14 10:46 Industrielle Hard- und Software

Neue Lenze-Module mit vollwertigem Robotik-Kern: FAST goes Robotic

Geht es um modulare, standardisierte und Bahnplanung auf. Die geometrische Berechnung des Roboters, wiederverwendbare Software für den Maschinenbau, das kinematische Modell, wurde mit einem universellen Verfah- ren zur Koordinatentransformation in Zusammenarbeit mit Uni- ist Lenze Technologieführer. Der Spezialist für Motion versitäten im Kern integriert. Dadurch sind kundenspeziﬁ sche Centric Automation erweiterte seine Application Software Kinematiken schnell und efﬁ zient ohne Vorkenntnisse der Ro- Toolbox FAST um komplette, vorgefertigte Module botik abzubilden. Lenze bietet integrierte Kinematikmodelle für Delta2-, Delta3-, Knickarm-, Scara- sowie verschiedene Arten von für die Robotik. Mit ihnen gelingt die Integration von Portalrobotern an. Zusätzlich zu den bis zu sechs Hauptachsen Robotern in die Gesamtautomatisierung und deren können Hilfsachsen angesteuert werden, wodurch insbesondere Bewegungssteuerung denkbar einfach. geschwindigkeitsabhängige Prozesse, wie Klebstoffauftragung oder Schweißkopfführung, einfach umgesetzt sowie jegliche Ar- ten von Werkzeugen am TCP (ToolCenterPoint) betrieben werden Lenze bietet Technologiemodule z. B. für Pick & Place-Applika- können. Auch eine Synchronisation des Roboters auf ein Förder- tionen sowie die entsprechende Koordinatentransformation für band, bspw. zum Greifen von bewegten Objekten, ist möglich. unterschiedliche Kinematiken. Darin bereits integriert ist ein leis- tungsfähiger Robotik-Kern mit sechs Freiheitsgraden, der in die- Freie Bewegungsradien per PLCopen ser Form wirklich neuartig ist. Er stellt höchste Freiheitsgrade bei der Bahnplanung durch PLCopen Part 4 sicher und macht es zu- Die Bahnplanung basiert auf dem Standard PLCopen Part4. Der gleich möglich, Pick & Place-Bewegungen nur durch Parametrie- Robotik-Kern unterstützt die klassischen Bewegungsbefehle: li- rung einfach und ohne Robotik-Kenntnisse auszuführen. In den near, zirkular, Spline und Point-to-point. Diese Bewegungsbefeh- FAST-Robotik-Modulen hat Lenze Robotik und Motion perfekt le nach PLCopen Part4 stehen in einer IEC61131-Programmier- vereint. Proprietäre Systeme und aufwendige Schnittstellenpro- umgebung zur Verfügung. Mit den PLCopen-Funktionalitäten grammierung entfallen. Lenze teilt die Robotik in Kinematik und „Buffer-Mode“ und „Blending“ werden Funktionen wie „Look-

www.Lenze.com52 Sonderausgabe 2014/2015 Industrielle Hard- und Software

Ahead“ und Verschleifen der Bewegung realisiert. Um den spezi- ﬁ schen Anforderungen der Robotik gerecht zu werden, hat Lenze den PLCopen-Befehlssatz um einige speziﬁ sche Funktionen erweitert.

Die Bahn kann also unabhängig von der Kinematik geplant werden. Erst die Zuordnung des Kinematikmodells zu den bewe- gungserzeugenden Bausteinen weist dem Roboter die Bewegung zu. Das hat einen großen Vorteil, denn sollte sich die Kinematik einmal ändern, kann das komplette Programm bestehen bleiben. Man muss lediglich parametrieren, nicht umprogrammieren.

Das FAST-Technologiemodul Pick & Place kapselt die Bahnpla- nung vollständig. Der Maschinenbauer muss sich also keine Ge- danken über den Aufruf von Bewegungsbefehlen machen oder die Bahn programmieren, sondern lediglich die Parameter der Handhabungsaufgabe konﬁ gurieren. Ein sehr einfacher Weg, allein durch Vorgabe der Zielposition und notwendiger Abhebehö- Mit den hen eine Pick & Place-Bewegung zu initiieren. Robotik- Modulen von Lenze Visualisierung per PLC-Designer FAST können Maschinen- bauer Kinematiken in ihre Maschine integrieren, die mechanisch perfekt auf die Wie für jedes FAST-Technologiemodul steht im Lenze-Entwick- Handlingaufgaben zugeschnitten sind. lungstool PLC-Designer eine Visualisierung zum Testen zur Ver- fügung. Auch hier ist die Nutzung außerordentlich einfach: Für eine Pick & Place-Bewegung muss der Kunde lediglich das Ki- nematikmodell auswählen, das Technologiemodul im Programm und mögliche Haltepunkte für den Fall, dass z. B. ein Ablegeplatz aufrufen und parametrieren, und schon kann das Pick & Place für das Werkstück noch nicht frei ist. starten. Dank Lenze FAST wird eine komplexe Pick & Place-Be- wegung so einfach wie eine Einzelachsbewegung zum Positio- Mit dem Robotik-Modul von Lenze FAST kann der Maschinen- nieren. Zusätzlich im Modul enthalten sind die Greifersteuerung bauer schnell und einfach Roboter in seine Maschine integrieren.

www.automation.at www.Lenze.com53 Industrielle Hard- und Software

Energie-Rückspeisen – so einfach!

Lenze präsentiert den Prototypen einer Ostwestfalen-Lippe entstanden und neuartigen Lösung für die Rückspeisung wurde vom Bundesministerium für Bil- dung und Forschung gefördert. Lenze von Energie ins Netz und beweist damit verfolgt mit der Lösung das Ziel, genau einmal mehr seine Innovationskraft. Das die Bremsenergie in Mehrachsanwen- Konzept besticht durch seine einfache dungen, wie z. B. Regalbediengeräten in automatischen Warenlägern, effektiv zu- Anwendung, seine Kompaktheit und rück zu speisen, die nach mechanischer besondere Effizienz. Optimierung, bedarfsgerechter An- triebsauslegung und Energieaustausch im DC-Verbund noch übrig bleibt. Ein weiteres Einsatzgebiet sind horizontal arbeitende Einzelachsen, bei denen die bisher gebräuchlichen Rückspeiseein- heiten aufgrund der geringen Brems- energie nicht wirtschaftlich waren. Hier- zu zählen unter anderem Antriebe in der horizontalen Fördertechnik.

Neue Perspektiven für den Maschinenbau …

… auch in Anwendungen, in denen sich Die gute Nachricht für den Maschinen- eine Energierückspeisung bis dato nicht betreiber: Die Geräte werden sich im lohnte. Durch die Trennung von Einspei- Vergleich zu Block-kommutierten Lö- se- und Rückspeisepfad können beide sungen in der Hälfte der Zeit amortisie- Zweige separat ausgelegt werden, was ren. Ziel ist, je nach Energieverbrauch eine exakte Dimensionierung je nach der Maschine eine Amortisationszeit Bedarf der Anlage ermöglicht. Im Ein- von unter zwei Jahren zu erreichen. Das satz ist brandneue Technologie: Schnell neue Rückspeisekonzept hat Lenze so schaltende Halbleiter aus Siliziumcarbid konzipiert, dass die Geräte ohne Parame- (SiC) bilden das Herzstück, wodurch trierung oder Kommunikationsschnitt- die Rückspeiseeinheit einen hohen Wir- stelle zum Einsatz kommen können. Die kungsgrad erreicht und extrem kompakt Installation erfolgt am Zwischenkreis und leicht ist. Die Geräte amortisieren des Umrichters oder, falls dieser nicht sich durch einen hohen Wirkungsgrad vorhanden ist, am Brems-Chopper-An- schon in kürzester Zeit. Die Rückspei- schluss. So kann die neue Technologie seeinheit ist von 2 bis 48 kW skalierbar auch einfach in bestehende Anlagen und kann auf einfachste Weise, auch nachgerüstet werden. Das System lässt nachträglich, in bestehenden Installatio- sich sehr einfach durch Parallelschal- nen integriert werden. tung in seiner Leistung skalieren.

www.Lenze.com54 Sonderausgabe 2014/2015 Industrielle Hard- und Software

Ein vollständiges Bild! Energie-Rückspeisen – so einfach!

Neue Perspektiven für den Maschinenbau …

… auch in Anwendungen, in denen sich Die gute Nachricht für den Maschinen- eine Energierückspeisung bis dato nicht betreiber: Die Geräte werden sich im lohnte. Durch die Trennung von Einspei- Vergleich zu Block-kommutierten Lö- se- und Rückspeisepfad können beide sungen in der Hälfte der Zeit amortisie- Zweige separat ausgelegt werden, was ren. Ziel ist, je nach Energieverbrauch eine exakte Dimensionierung je nach der Maschine eine Amortisationszeit Bedarf der Anlage ermöglicht. Im Ein- von unter zwei Jahren zu erreichen. Das satz ist brandneue Technologie: Schnell neue Rückspeisekonzept hat Lenze so Sie sind noch auf der Suche nach dem fehlenden Puzzlestück schaltende Halbleiter aus Siliziumcarbid konzipiert, dass die Geräte ohne Parame- Ein HMI-System kann viele Daten erfassen und Darstellen. Aber ohne die Integration zu (SiC) bilden das Herzstück, wodurch trierung oder Kommunikationsschnitt- einem hochperformanten Datenhistorian sieht man nicht immer das ganze Bild. die Rückspeiseeinheit einen hohen Wir- stelle zum Einsatz kommen können. Die kungsgrad erreicht und extrem kompakt Installation erfolgt am Zwischenkreis Das kostenfreie White Paper “How HMI Users can Benefit from a Process Historian” und leicht ist. Die Geräte amortisieren des Umrichters oder, falls dieser nicht beschreibt, wie man alle Puzzleteile richtig zusammensetzt. sich durch einen hohen Wirkungsgrad vorhanden ist, am Brems-Chopper-An- schon in kürzester Zeit. Die Rückspei- schluss. So kann die neue Technologie www.wonderware.at seeinheit ist von 2 bis 48 kW skalierbar auch einfach in bestehende Anlagen und kann auf einfachste Weise, auch nachgerüstet werden. Das System lässt nachträglich, in bestehenden Installatio- sich sehr einfach durch Parallelschal- nen integriert werden. tung in seiner Leistung skalieren.

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In der eigenen Produktion erfolgreich umgesetzt: „Cyber physical Systems“ in der Praxis

Wenn es nach dem Arbeitskreis Industrie 4.0 geht, sollen die intelligente Fabrik und das Internet der Dinge 2025 Realität sein. So lange müssen die Kunden von B&R nicht warten. Der Automatisierungsspezialist bietet bereits heute Technologien und Lösungen, um die Anlagen und Maschinen von morgen realisieren zu können. Dabei spricht das Unternehmen nicht von unausgegorenen Utopien, sondern lebt die vollständig vernetzte Produktionswelt bereits seit gut acht Jahren in der eigenen Fertigung – zum eigenen Nutzen und ganz besonders zum Wohl seiner Kunden …

Autorin: Luzia Haunschmidt / x-technik

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links Eine weitere Variante der kreativen Nutzung von Maschinen- und Prozessdaten bietet B&R im Bereich „Factory Automation“ mit einer neuen APROL-Systemkomponente für Business Intelligence (BI). rechts Jüngster Clou in Sachen Entwicklungsbeschleunigung von B&R: mapp Technology. Dahinter verbergen sich modulare Softwarebausteine, welche die Entwicklung neuer Anwendungsprogramme vereinfachen und die Entwicklungszeit um durchschnittlich 67 % senken.

Durchgängige Produktionsphilosophie gängig vernetzte Produktionswelt von einer Komponente per Eingabe der Se- B&R auf den Punkt: „Normalerweise rialnummer einfach abzufragen. „Das 1995 erließ B&R für sich das Gesetz „One exisitieren in einem Fertigungsbetrieb erspart dem Kunden gegebenenfalls viel Tool, many Targets“ – und baut seither vorwiegend eigenautomatisierte, isolier- Arbeit“, erklärt Obermair. kein einziges Produkt mehr, das nicht te Produktionsstationen – bei B&R sind mit dem gleichen Werkzeug, Automation alle Fertigungseinrichtungen nicht nur Just done – Umsetzung der logischen Studio, programmiert, implementiert und untereinander, sondern auch mit dem Produktions-Wolke diagnostiziert wird. Mit diesem Schritt ERP-System vernetzt. Das geht sogar bereitete das Unternehmen bereits da- so weit, dass wir die Infrastruktur-Infor- Gerald Haas ist bei B&R Leiter des Glo- mals die Pfade für die seit etwa drei Jah- mation einer Fertigungsstraße (z. B. den bal Industrial Managements. Seine Auf- ren ausgerufene Industrie 4.0-Revolution Energieverbrauch oder Wartungszyklen gabe ist es, sämtliche Produktionsvor- einer durchgängigen vertikalen und ho- einer Maschine) zum Produktionszeit- gänge bei B&R zu automatisieren – von rizontalen Vernetzung. Getreu dem Mot- punkt synchron in unserer Datenbank der Leiterplatte bis hin zum fertigen to „Innovation durch Kommunikation“ erfassen und visualisieren, um bei Ab- Produkt. Dazu gehören alle Fertigungs- setzte B&R bereits ein gutes Jahrzehnt weichungen in Echtzeit darauf reagieren verfahren mit ihren Produktionsmaschi- später, nämlich 2006, den nächsten gro- zu können.“ nen und Anlagen, die dazugehörigen ßen Meilenstein in seiner Unterneh- Prüfkonzepte und die Strategien, wie mensgeschichte und vernetzte seine ei- Quasi als Nebenprodukt der volldigita- etwas gefertigt wird. Er ist der Mann, gene Produktion durchgängig über alle lisierten Produktion ergeben sich auch der bis ins letzte Detail alle Finessen der Unternehmensebenen hinweg – also von wertvolle Vorteile für die B&R-Kunden. B&R-Produktionswelt kennt. „Wir haben der Produktentwicklung hin bis zur ERP- Das Unternehmen bietet auf seiner Produkte, die in großen Mengen in un- Ebene – und lebt damit seit acht Jahren Homepage ein Service- und Reparatur- terschiedlichen Ausführungen auf einer die durchgängige Vernetzung seiner Fer- portal an, das es online erlaubt sowohl Produktionsanlage gefertigt werden. Ein tigung ganz im Sinne von Industrie 4.0. technische, als auch kaufmännische klassisches Beispiel dafür sind die X20- Daten, zum Beispiel Versionsinforma- I/O-Module, die mit unterschiedlichen Hermann Obermair, Leiter des Vertriebs tionen, Auslieferungsdatum, Gewähr- elektronischen Ausführungen stets den Österreich bei B&R, bringt die durch- leistungsstatus, Reparaturhistorie, usw. gleichen mechanischen Formfaktor Ú

Normalerweise exisitieren in einem Fertigungsbetrieb vorwiegend eigenautomatisierte, isolierte Produktionsstationen – bei B&R sind alle “Fertigungseinrichtungen nicht nur untereinander, sondern auch mit dem ERP- System vernetzt. Das geht sogar so weit, dass wir die Infrastruktur-Information einer Fertigungsstraße (z. B. den Energieverbrauch oder Wartungszyklen einer Maschine) zum Produktionszeitpunkt synchron in unserer Datenbank erfassen und visualisieren, um bei Abweichungen in Echtzeit darauf reagieren zu können.“ Hermann Obermair, Leiter des Vertriebs Österreich bei B&R www.automation.at 57 Aus der Praxis

Vor jeder Produktauslieferung werden bei B&R selbstverständlich Funktionstests durchgeführt – wie hier bei einem X20-Modul.

haben.“ Die Produktionsanlage weiß für speichert. „Wir können jeden einzelnen Selbstverständlichkeit: jedes einzelne Modul, welche Produkt- Produktionsschritt bei jedem einzelnen Kundenbezogene Fertigung ausführung gerade zu produzieren ist. Modul nachvollziehen“, erklärt Haas. Die dafür nötigen Baugruppen-Informa- Das schließt selbstverständlich auch die B&R stellt auf Wunsch nicht nur Ein- tionen sind mit einer eindeutigen Serial- 100-prozentigen Funktionstests mit ein, zelprodukte in Losgröße 1 her. „Viele nummer verknüpft, über die jedes einzel- die am Ende der Produktionsstraße voll- Kunden bestellen bei uns komplett fer- ne B&R-Produkt identifizert wird und die automatisch durchgeführt werden. Um tig assemblierte I/O-Systeme mit allen mittels Barcode oder RFID ausgelesen mit der Vielzahl an komplexen Daten benötigten I/O-Modulen“, sagt Haas. werden kann. Durch die Serialnummer auch etwas anfangen zu können, hat B&R „Dafür haben wir ein Fertigungssystem holt sich die Produktionsmaschine au- QS-Reports entwickelt, in denen die be- entwickelt, mit dem wir für den Kunden tomatisch die benötigten Informationen nötigten Daten einfach und übersichtlich eine beliebige Anzahl von X20-Modulen aus SAP, welches bei B&R nicht nur die dargestellt werden. So können z. B. alle aneinanderfügen können.“ Doch damit Aufgabe eines reinen ERP-Systems über- Lieferungen der letzten Jahre an einen nicht genug, alle gewünschten Beschrif- nimmt, sondern auch als MES-System bestimmten Kunden inklusive sämtlicher tungen und Farbmarkierungen werden fungiert. Änderungen im SAP werden Wartungs- und Servicearbeiten, Fehler- vollautomatisch angebracht. Der Kunde bei Bedarf in Echtzeit automatisch in den meldungen etc. mit wenigen Mausklicks kann seine Automatisierungslösung z. B. Produktionsprozess übernommen. abgerufen werden. in Eplan projektieren und uns die Daten zur Verfügung stellen, damit wir alle ge- Wirtschaftliche Selbst die von B&R eingekauften Produk- wünschten Module assemblieren. Auch Fertigung von Losgröße 1 tionsmaschinen werden vor ihrer Integ- die benötigten Steuerungen inklusive ration in die Produktionsstraßen einem Software liefern wir selbstverständlich Die Kombination aus durchgehender Customizing unterzogen – d. h. mit B&R- dazu. Der Kunde braucht sich um die Vernetzung in Echtzeit und vollautomati- Komponenten ausgestattet, damit sie sich Assemblierung keine Gedanken mehr zu scher Fertigung macht es möglich, dass nahtlos in das durchgängige Firmennetz- machen. „Selbstverständlich machen wir selbst Produkte mit Losgröße 1 in Serie werk integrieren lassen. So ist der durch- vor der Auslieferung einen Funktions- gefertigt werden können. Der Daten- gängige digitale Informationsaustausch test“, ergänzt Haas. fluss geht dabei nicht nur in eine Rich- über alle Unternehmensebenen nicht nur tung: Sämtliche relevanten Daten, die auf der Produkt- sondern auch auf der Der heutigen Zeit und der Ausrufung von bei der Produktion anfallen, werden ge- Produktionsebene gewährleistet. Industrie 4.0 wesentlich voraus – funkti-

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Vollautomatisches Hochregallager direkt vom ERP-System gesteuert. oniert die bis zur ERP-Ebene vernetzte Serialnummer-Tracking-Fertigung von B&R nun schon seit gut acht Jahren in aller Selbstverständlichkeit – zum Wohl von B&R und zum Wohl seiner Kunden. Weitere innovative Methoden, die eigene Fertigung im Sinne von Industrie 4.0 voranzutreiben, sind bereits in Planung. So „tüftelte“ Gerald Haas jüngst an einem System, welches ein Bauteil selbständig seinen Weg durch die Produktionshalle finden lässt. Die Lösung dafür ist bereits fertig und in der Ausarbeitungsphase – die Umsetzung wird erfahrungsgemäß nicht mehr lange auf sich warten lassen.

B&R-Produktionsvorteile sind B&R-Kundenvorteile

Doch nicht nur für B&R bietet der durch- gängige Kommunikationsfluss der Pro- dukt- und Fertigungswelt über alle Un- schine ausliefern. Mittels dieses Tools von Maschinenbauern bedeutend verein- ternehmensebenen hinweg profitablen sammelt der integrierte System-Diagno- facht, da sie in vielen Fällen der Gewähr- Nutzen – auch B&R- Kunden ziehen ihre se-Manager (SDM) in Automation Studio leistungspflicht die nötige Sicherheit Vorteile daraus. Neben den bereits er- sämtliche Daten der jeweiligen Maschi- und Beweislage geben, eine Maschine wähnten Service- und Reparaturporta- ne. Serialnummern aller eingesetzten ordnungsgemäß ausgeliefert zu haben. len auf der B&R Homepage ermöglichen Komponenten inklusive Revisionsinfor- „Das freut natürlich unsere Kunden“, E-Mail-Agenten die automatische Be- mation, eingesetzte Software mit Versi- schmunzelt Hermann Obermair, „wenn nachrichtigung bei einem Produkt-Up- onshinweisen, Speichernutzung und vie- sie zum Beispiel auch nach Jahren den date. Somit bietet die vollständige His- les mehr werden typischerweise bei ihrer originalen Auslieferungszustand der Ma- torie jedes B&R-Produktes von seiner Auslieferung erfasst, und in der Auslie- schinensteuerung volldigitalisiert einfach Entwicklung bis zur Auslieferung nicht ferungsdokumentation des Maschinen- aus dem eigenen Dokumentationsarchiv nur große Vorteile für B&R selbst, son- oder Anlagenbauers archiviert. abholen können!“. dern auch für jeden B&R-Kunden – das nennt man durchgängigen, fabriküber- Ergeben sich für den Maschinenbauer Spezifische Daten auf Knopfdruck greifenden Informations- und Kommu- im Feld Unstimmigkeiten, kann er exakt mit APROL (BI) generieren nikationsfluss. Und dieser wird bei B&R rückverfolgen, mit welchen Revisionen, nicht nur intern sondern auch extern von mit welcher Hardware und Serialnummer Eine weitere Variante der kreativen Nut- der Entwicklung über die Fertigung bis seine Maschine ausgeliefert wurde. Ste- zung von Maschinen- und Prozessdaten hin zur Auslieferung gelebt. hen andererseits Wartungsarbeiten an, bietet B&R im Bereich „Factory Automa- so lässt sich auch der gesamte Instand- tion“ mit einer neuen APROL-System- Einen weiteren Kundenservice stellt die setzungsablauf problemlos verfolgen, komponente für Business Intelligence „bill of material“-Funktion in der B&R- ebenso wie eine Reparaturabfolge oder (BI). Darunter werden Verfahren und Automatisierungssoftware Automation verschiedenste Fehler-Diagnosen. Mit Prozesse zur systematischen Sammlung, Studio dar, welche immer mehr Maschi- der „bill of material“-Funktion des Sys- Analyse und Präsentation von Daten in nenbauer nutzen, bevor sie ihre Ma- tem Diagnose Managers wird das Leben elektronischer Form verstanden. Mit- hilfe dieser aggregierten Daten können Prozesse effizient überwacht und optimiert werden. Die Berichte und Analysen Viele Kunden bestellen bei uns komplett liefern wertvolle Informationen für die fertig assemblierte I/O-Systeme mit allen Entscheidungsfindung. Bestehende ERP- “benötigten I/O-Modulen. Dafür haben wir ein Lösungen verfügen zwar teilweise über Fertigungssystem entwickelt, mit dem wir für den Reporting- und Analyse-Funktionen, die- Kunden eine beliebige Anzahl von X20-Modulen se sind jedoch nicht fabriksglobal. Meist aneinanderfügen können.“ fehlen die entsprechenden Maschinenda- ten oder Fehlerinformationen aber auch Gerald Haas, Leiter des Infrastrukturinformationen wie Medien- Global Industrial Managements bei B&R oder Energieverbrauch sind sehr Ú www.automation.at 59 Aus der Praxis

selten im ERP-System in Echtzeit vorhanden. Daher gibt es ein großes Marktinte- resse an leistungsfähigen und dennoch leicht zu bedienenden BI-Lösungen auf Factory-Automation-Ebene.

Die anfallenden Datenmengen in Pro- duktionsanlagen sind in den vergangenen Jahren sprunghaft gestiegen. Ohne automatisierte Analyse und Auswertung können auf Basis der massenhaft anfallenden Daten keine fundierten Ent- scheidungen mehr getroffen werden. In diesem Zusammenhang wird oft das Schlagwort „Big Data“ genannt. Bei grö- ßeren Anlagen bewegen sich die gesammelten Daten schnell im Giga- oder gar Terrabyte-Bereich. Solche Datenmengen lassen sich nur durch systematische Ver- links Assemblie- arbeitung handhaben. rung von kundenspezifischen Steuerungskon- APROL Business Intelligence (BI) besteht figurationen in im Wesentlichen aus drei Prozessstufen: Stückzahl 1. Datenbeschaffung, Analyse und Präsen- tation. Im ersten Schritt müssen die Da- ten gesammelt werden. Die Rohdaten können z. B. von einer Ferigungszelle, Auswertungen installiert werden. Auch Schnittstelle unterscheidet sich dadurch dem Infrastruktur-Leitsystem und aus diese sind dann über die BI-Plattform klar von bisher gewohnten Import-/Ex- dem ERP-System kommen. Vor deren vollständig in APROL integriert“, erklärt port-Schnittstellen. Ein Eingreifen des analytischen Auswertung müssen sie Hermann Obermair die Vorteile der B&R- Benutzers ist jederzeit möglich, aber im zuerst gefiltert, bereinigt und harmoni- Lösung gegenüber BI-Angeboten ande- Regelfall nicht notwendig. Unterstützt siert werden. Einfache Analysen sind mit rer Anbieter. werden alle Arten von Entwicklungsab- sogenannten OLAP (Online Analytical läufen. Es spielt dabei keine Rolle, ob Processing) Cubes möglich. Komplexe Disziplinübergreifendes Engineering ein Projekt in der Software-Entwicklung statistische Untersuchungen werden oder in der Elektroplanung startet. Auch mit Data-Mining-Methoden (Erkennung Das Tooling ist eine Sache, das disziplin- Projekte, bei denen in beiden Disziplinen von Mustern in großen Datenmengen) übergreifende Engineering ein weiterer hochgradig parallel gearbeitet wird, wie durchgeführt. Anschließend können die Meilenstein in Richtung Industrie 4.0. bei agilen Vorgehensweisen üblich, las- Ergebnisse in Form von Grafiken und Ta- Auch an dieser Stelle hat B&R eine ab- sen sich umsetzen. bellen präsentiert werden. So lassen sich solute Vorreiterrolle eingenommen: „Wir z. B. Vibrationen einer Maschine über waren die ersten, die eine durchgängige Ein intelligenter Abgleichmechanismus verschiedene Zeiträume hinweg verglei- MATLAB- und Simulink-Integration und bietet dem Anwender jederzeit ein trans- chen und sogar die zukünftige Entwick- ein bidirektionales Interface zu Eplan parentes Bild über Differenzen zwischen lung prognostizieren – auch sind Verglei- Electric P8 hatten – Schnittstellen gibt Projektständen und unterstützt beim che zwischen verschiedenen Maschinen es zu Vielen, aber eine bidirektionale Zusammenführen unterschiedlicher Pro- möglich. Kopplung mit „merge“- oder „compare“- jektstände. Unabhängig davon, ob in Funktionen, d. h. mit einem grafischen großen oder kleinen Projektumgebungen „Wir haben dazu eine echtzeitfähi- Auswahldialog „alte Version – neue Ver- gearbeitet wird, die Kopplung zwischen ge Schnittstelle zu einem namhaften sion“ – das hat nur B&R umgesetzt“, Automation Studio und EPLAN Electric BI-Anbieter geschaffen, und somit die unterstreicht Hermann Obermair die P8 bietet ein Höchstmaß an Transparenz BI-Funktionen vollständig in das B&R- Vielseitigkeit des B&R-Werkzeuges Au- und Komfort: Durch das Parallelisieren Prozessleitsystem APROL eingebettet. tomation Studio. Daraus ergibt sich die von Arbeitsabläufen werden Entwick- Bedienung und Wartung sind damit we- Möglichkeit, interne Änderungen mit lungszeiten gesenkt und Reaktionszeiten sentlich einfacher als bei vergleichbaren jenen zu vergleichen, die vor Ort an der verkürzt. Indem der bidirektionale Da- Produkten. Die Report-Funktionen stehen Anlage gemacht wurden.“ tentransfer zwischen der Steuerungssoft- jedem APROL-Nutzer zur Verfügung. Bei ware und dem Elektro Engineering au- Bedarf können zusätzliche Komponenten Möglich macht dies der Mechanis- tomatisiert erfolgt, werden Fehler durch für die Datenbeschaffung und komplexe mus des Round-Trip-Engineerings. Die manuelle Änderungen unterbunden und

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die Qualität steigt. Sind Projektda- von OPC UA, die höchste Integration direkt verwendeten Feldbus unabhängig ist auch ten permanent synchron, erleichtert auf der Steuerung ermöglicht. Dieses Pro- die ebenfalls in Automation Studio 4 pro- das die nachfolgende Wartungsar- tokoll erleichtert Softwareentwicklern mit grammierte integrierte Sicherheitstechnik beit. Die Folgekosten sinken. komfortablen Funktionen ihre Arbeit und auf Basis von openSAFETY. verspricht als junger Marktstandard mit of- Modulare Bausteine als fener Architektur langfristig Kompatibilität Darüber hinaus wurden Regelungs- und Entwicklungsturbo mit zahlreichen Fremdsystemen. Mittels Technologiepakete in Version 4 implemen- eigenen Bibliotheken unterstützt Automati- tiert. Diese beinhalten fertige Lösungen Im November 2014 stellte B&R auf on Studio 4 Internet-Technologien. So fällt für typische Aufgabenstellungen, inklusi- der SPS IPC Drives seinen jüngsten es leichter, standortunabhängige Bedien- ve Visualisierung zur Inbetriebnahme und Clou in Sachen Entwicklungsbe- und Produktionskonzepte umzusetzen. Diagnose, Simulationsmodellen und einer schleunigung vor: mapp Technolo- Mit Möglichkeiten zur direkten Anbindung ausführlichen Dokumentation. Auch damit gy. Dahinter verbergen sich modu- vieler Feldbusse deckt Automation Studio 4 kann – wie sollte es auch anders sein – lare Softwarebausteine, welche die den breiten Einsatz von 3rd-Party-Geräten schneller und einfacher entwickelt werden. Entwicklung neuer Anwendungs- ab, und ermöglicht die Kompatibilität mit programme vereinfachen und die fremdsystemgesteuerten Maschinen. Vom � www.br-automation.com Entwicklungszeit um durchschnittlich 67 % senken. mapp nimmt dem Entwickler wiederkehrenden Pro- grammieraufgaben für Basisfunk- tionen ab, indem es vorgefertigte Bausteine bereitstellt, zum Beispiel für ein Rezeptsystem, ein User Ma- nagement oder auch zur Steuerung von Mehrachssystemen. Der Pro- grammierer kann sich somit auf seine Hauptaufgabe konzentrieren: den Maschinen- oder Anlagenpro- zess in Software umzusetzen.

Die mapp-Bausteine fügen sich nahtlos in die B&R-Automatisie- rungssoftware ein. Jeder Entwickler der mit Automation Studio arbeitet, kann mapp einsetzen. Durch die Bausteine wird die Software viel übersichtlicher, der Umfang des Sourcecode reduziert sich um bis zu 80 %. Daraus folgen höhere Maschinenverfügbarkeit, niedrige- re Wartungskosten und erleichterte qualität Zusammenarbeit im Team.

Dem nicht genug … Alte AnlAge

… wurden in Automation Studio 4 in top-Form zahlreiche weitere Innovationen implementiert, die die Entwicklung neuer Software leichter gestalten. Neue optische Technologien in der Qualitätsprüfung Wie beispielsweise die vereinfachte verbessern Prozesse und helfen Kosten sparen, auch bei Hardware-Projektierung durch einen älteren Produktionsanlagen. Namhafte österreichische Unternehmen vertrauen seit Jahren auf unsere Retrofit- virtuellen Schaltschrank und eine in- lösungen zur automatischen Qualitätskontrolle. tegrierte Antriebsauslegung. Zudem Wir bringen auch Ihre Anlage auf den neuesten wurde das Unit Testing eingeführt technischen Stand! www.schmachtl.at – ein strukturierter Test für Soft- ware, der ein wesentlicher Teil der Qualitätssicherung ist. Ein weiterer Fortschritt ist die Implementierung Systemwissen entscheidet www.automation.at 61 61 Impulse

Automatisierungstechnik für die Maschinen von morgen: Klein, flexibel, integrativ

Schon bisher war die Integration unterschiedlicher Disziplinen der Maschinenautomatisierung in einem einheitlichen System mit gemeinsamer Entwicklungsumgebung nicht nur erklärtes Ziel von Sigmatek, sondern auch gelebte Praxis für deren Kunden. Durch fortschreitende Miniaturisierung in Kombination mit einem intelligenten Schnittstellenangebot lassen sich die verschiedenen Ebenen der Automatisierungspyramide neu einteilen und zu durchgängigen Gesamtlösungen verschmelzen.

Autor: Ing. Peter Kemptner / x-technik

„Deine Zauber binden wieder, was die Nahtlose Integration im Standard Mode streng geteilt“, heißt es in Fried- rich Schillers Ode an die Freude. Vertont So sind bereits seit vielen Jahren Ablauf- von Ludwig van Beethoven als Teil sei- und Bewegungssteuerung sowie die si- ner 9. Sinfonie ist sie die offizielle Hym- cherheitsgerichtete Steuerungstechnik ne der Europäischen Union. „Auch in innerhalb eines Systems integriert und Bereits seit der Gründung im Jahr der Automatisierungstechnik als Teil des in der gemeinsamen Entwicklungsum- 1988 ist eine nahtlose Integration aller Maschinenbaus wächst mehr und mehr gebung LASAL für die objektorientierte “Teilaufgaben der Automatisierung zusammen, was früher in unterschiedli- Programmierung abgebildet. Und die erklärtes Ziel von Sigmatek. chen Disziplinen abgehandelt wurde, oft zunehmende Miniaturisierung – Sig- DI (FH) Bernd Hildebrandt, Vertriebsleiter sogar in getrennten Abteilungen“, sagt matek hat vor zwei Jahren das beson- DI (FH) Bernd Hildebrandt, Vertriebslei- ders kompakte I/O-System S-DIAS auf Österreich bei der Sigmatek GmbH & Co. ter Österreich bei der Sigmatek GmbH & den Markt gebracht – erlaubt weitere Co. KG. „Bereits seit der Gründung im Integrationsschritte innerhalb der Steu- Jahr 1988 ist eine nahtlose Integration erungs- und Feldebene. Ein Beispiel aller Teilaufgaben der Automatisierung dafür ist der aktuell vorgestellte 300-W- erklärtes Ziel von Sigmatek.“ Servoverstärker im S-DIAS-Modulformat

62 Sonderausgabe 2014/2015 oben Mit dem S-DIAS-Modul DC 061 lässt sich die Steuerungs- und Antriebstechnik für ein Handlinggerät mit drei Achsen kompakt auf nur 10 cm Breite und Höhe verpacken. LASER- unten Eine direkt in der Steuerung realisierte OPC-UA Schnittstelle vereinfacht die Kommunikation mit Fremdsoftware, vor allem auf der übergeordneten Ebene der ERP- TRIANGULATIONS- und MES-Systemlandschaft. SENSOREN . Größtes Sensorprogramm weltweit mit nur 12,5 mm Breite. Das DC 061 Kommunikation für Industrie 4.0 . Messbereiche von 2 bis 1000 mm bietet volle Servoachs-Funktionalität . Modelle mit integriertem Controller ohne technische Einschränkungen „Eine direkt in der Steuerung realisier- . Von Low-Cost Einstiegsmodellen bis zur auf kleinstem Bauraum. te OPC-UA Schnittstelle vereinfacht hochpräzisen Spitzenklasse beispielsweise die Kommunikation . Echtzeit-Anpassung an wechselnde So lässt sich mit S-DIAS System bei- mit Fremdsoftware“, so Bernd Hilde- Oberflächen (RTSC) spielsweise die Steuerungs- und An- brandt weiter. „Vor allem auf der über- High-End Serie optoNCDT 2300 triebstechnik für ein Handlinggerät geordneten Ebene der ERP- und MES- NEU . Hochdynamischer Lasersensor der mit drei Achsen kompakt auf nur Systemlandschaft.“ Der Traum vom 50 kHz Klasse 10 cm Breite und Höhe verpacken. Computer Integrated Manufactu- Ú NEU optoNCDT 1700BL . Blau-violette Laserdiode (405 nm) für höhere Genauigkeit auf glühende Metalle und organische Stoffe

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ring (CIM) mit einer einheitlichen Software für die gesamte Automatisierungspyrami- de ist bereits vor 20 Jahren geplatzt, weil unterschiedliche Aufgaben einen unterschiedlichen Aufbau der Software erfordern. Diese Ebene ist sehr heterogen und mit laufend hinzukommenden Spezialpro- grammen wie etwa Business Intelligence – nimmt die Komplexität weiter zu. „Umso wichtiger ist, dass die verschiedenen Pro- gramme möglichst einfach Informationen austauschen können, vor allem ohne individuelle Schnittstellenprogrammierung für jede einzelne Installation“, ist Bernd Hildebrandt überzeugt. „Ein Standard wie OPC-UA schafft hier die nötige Vereinheit- lichung, um die Kommunikation zwischen der Spitze und der Basis der Automations- pyramide zu erleichtern.“

IoT als zusätzliche Dimension den Aufwand für die Inbetriebnahme. Ein einem Vakuum-Greifer – entfällt“, freut sich „Dazu kommt als weitere Dimension das Beispiel aus der Heizungstechnik-Sparte Bernd Hildebrandt. Internet. Es ist dezentral, es ist beinahe von Sigmatek ist die jüngst realisierte demokratisch und es erübrigt in vielen Umstellung der technologischen Basis für Miniaturisierung ist kein Selbstzweck Anwendungsgebieten zentrale Intelligen- die Smartphone-Steuerungsfunktionen. zen mit umfassenden Fähigkeiten“, weiß Die bisherige Lösung hatte zwar bestens Immer mehr verschwimmen die Grenzen Bernd Hildebrandt. Wer nützliche Inhalte funktioniert, brauchte jedoch eine Router- innerhalb der Welt der Automatisierung anzubieten hat, kann und wird das immer Konfiguration, die manche Heizungsinstal- zwischen klassischem Maschinenbau ei- mehr in der Cloud tun. In naher Zukunft lateure überforderte. Seit der Umstellung nerseits, Robotik und Handhabung oder wird diese wohl als ‚Internet der Dinge‘ auf eine Server-basierte Lösung können mobilen Anlagenteilen andererseits. Er- (IoT) ohne menschliche Eingriffe auch di- Endkunden die Einrichtung ihrer Heizanla- möglicht wird dieses Verschmelzen bisher rekt von Cloud-fähigen Automatisierungs- ge mittels Smartphone-App selbst vorneh- getrennter Aufgabenteile durch immer systemen genutzt werden, etwa um auf men. Ein weiteres Beispiel ist das Modul AI kleinere Systeme mit der Fähigkeit zur In- Funktionalitäten zuzugreifen, die nicht 040. Das zur SPS IPC Drives im November tegration von immer mehr Sensorik und lokal in der Fabrikhalle zur Verfügung ste- 2014 vorgestellte Modul im S-DIAS-Format zum Austausch großer Datenmengen über hen. „Angesichts applikationsspezifischer übernimmt Condition Monitoring Aufga- unterschiedliche physikalische Wege. Architekturen ist es umso wichtiger, dafür ben durch Auswertung der Daten aus bis zu sorgen, dass alle Systemteile miteinan- zu vier Schwingungssensoren über die in „Das mit Sigmatek-Technik realisierte der reibungslos kommunizieren können.“ diesem Anwendungsbereich gebräuch- fahrerlose Transportsystem LogiMover liche IEPE-Schnittstelle. Wesentlich zur von Eisenmann mit mechanisch unab- Der richtige Informationsaustausch Reduktion des Aufwands für Test und hängigen Transportkufen sind der beste Zertifizierung von Einzelmaschinen und Beweis dafür, dass die Miniaturisierung Dass es an allen Übergängen der verschie- Gesamtanlagen beitragen kann der Ersatz kein Selbstzweck ist“, nennt Bernd Hilde- denen Systeme und Systemteile Schnitt- früher benötigter Schnittstellen durch Inte- brandt ein augenfälliges Beispiel, das zu- stellen braucht, ist klar. „Wichtig ist aber gration innerhalb der eigenen Steuerungs- letzt für viel Aufsehen gesorgt hat. „Trotz nicht nur, dass es sie gibt, sondern auch, technik, wie sie von Sigmatek bereits seit des beschränkten Raumes ausgestattet dass sie möglichst einfach zu verwenden der Markteinführung von LASAL im Jahr mit funktions- und sicherheitsgerichteter sind“, erklärt Bernd Hildebrandt. „Wo 2000 vorexerziert wird. So ist etwa die Steuerungstechnik, ermöglicht das Trans- Schnittstellen nötig sind – beispielsweise Auswerteelektronik des erwähnten Condi- portsystem die Steigerung der Effizienz für vor- oder nachgelagerte Prozesse – gilt tion Monitoring Moduls in allen Punkten durch Verzicht auf alles, was nicht für den es, diese zu schaffen und nach Möglichkeit S-DIAS-kompatibel, das passende Soft- eigentlichen Einsatzzweck erforderlich ist.“ zu vereinheitlichen. Besser ist natürlich, sie waremodule als eine LASAL-Objektklasse. Ermöglicht wurde die Automatisierung des überhaupt zu vermeiden.“ Ähnliches gilt für das DM 821. „An die bei- revolutionären Transportsystems durch die den Eingänge des Differenzdruck-Mess- schnelle Kommunikation mittels VARAN Anbieten, vereinheitlichen, vermeiden moduls werden direkt die Luftschläuche über eine IR-DA Infrarotschnittstelle zwi- angesteckt. Die bisher benötigte externe schen den Kufen. Die Kommunikation mit Die Vereinheitlichung gelingt am besten elektronische Schnittstelle zum Messwand- den übergeordneten Systemen – etwa der auf Basis von Standards und reduziert ler – etwa zur Überwachung des Drucks in Lagerverwaltung – und ggf. die Koordina-

64 Sonderausgabe 2014/2015 Impulse

links Das Modul AI 040 übernimmt Condition Monitoring Aufgaben durch Auswertung der Daten aus bis zu vier Schwingungssensoren über die IEPE-Schnittstelle. rechts Die Automatisierung des revolutionären Transportsystems LogiMover mit mechanisch unabhängigen Transportkufen wurde durch die schnelle Kommunikation mittels VARAN über eine IR-DA Infrarotschnittstelle zwischen den Kufen ermöglicht. Die Kommunikation mit übergeordneten Systemen wird über WLAN realisiert.

tion zwischen mehreren Kufenpaaren wird nicht, Serienmaschinenbauer wissen, dass über WLAN realisiert. von ihren Erzeugnissen eine hohe Flexi- bilität erwartet wird“, so der Automatisie- Wege zur adaptiven Automatisierung rungsprofi.

„Hauptvorteil der Miniaturisierung ist die Verändertes User-Verhalten Möglichkeit, speziell entwickelte Hardware in vielen Fällen durch Standard-System- „Früher wurde Maschinenbedienern ohne produkte ablösen zu können“, weiß Bernd Computer-Erfahrung das zur Berufsaus- Hildebrandt. „Besonders bei kleinen und übung erforderliche Verhalten eigens an- mittleren Stückzahlen lässt sich damit die trainiert, heute bringen sie bereits ein am Wirtschaftlichkeitsgrenze leichter errei- Heim-PC antrainiertes Nutzerverhalten chen und der Kosten- und Zeitaufwand bei mit“, umreißt Bernd Hildebrandt eine wei- Änderungen stark reduzieren.“ tere Grenze, die immer mehr verschwimmt. ben werden immer heterogener. Heutige „Diese Veränderung sollte genutzt werden, Automatisierungstechnik muss daher ein Sigmatek-Module werden wohl nicht noch denn ergonomisch ähnliche Handlungs- reibungsloses universelles Miteinander kleiner werden, die Technologiedichte muster werden sehr rasch gelernt und von aller Teilsysteme ermöglichen“, ist Bernd innerhalb der S-DIAS Module kann aber vielen Nutzern beinahe schon erwartet.“ Hildebrandt überzeugt. noch zunehmen. „Eine adaptive, also sich Wie Sigmatek aus der Unterhaltungselek- selbst regelnde Produktion braucht viel tronik bekannte Bedienelemente einer in- „Durch Miniaturisierung mit S-DIAS, den Sensorik, um der ereignisgesteuerten Au- dustriellen Nutzung zuführt, zeigt sich an schnellen, zuverlässigen Echtzeit-Ethernet- tomatisierung ausreichend Daten zu lie- mehreren Beispielen. HMIs mit Dualtouch- bus VARAN und vereinheitlichte Schnitt- fern“, zeigt Bernd Hildebrandt auf. „Die Technologie oder Touchscreens mit hap- stellen zur restlichen Welt schaffen Sigma- fortschreitende Miniaturisierung ermög- tischem, also fühlbarem Feedback bieten tek-Systeme die Voraussetzung dafür, die licht viel kleinteiliger strukturierte Maschi- Komfort, Sicherheit und Spaß am Bedienen. steigende Komplexität im Datenverkehr nen und feinfühligere Anlagenteile, die auf handhabbar zu halten und Maschinen sehr viel mehr Zustände direkt reagieren Ziel: universelles Miteinander ohne große Anstrengungen ‚I-4.0-Ready‘ und sich veränderten Aufgaben entspre- zu gestalten.“ chend umkonfigurieren können. „Ob man „Mit oder ohne Cloud-basierte Anteile: Die das nun Industrie 4.0 nennen will oder ob Systemlandschaften in Produktionsbetrie- � www.sigmatek-automation.com

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PC-basierte, zentrale und dennoch modulare Automatisierung: Mitten in der Industrie-Revolution

Mit konsequent PC-basierter Automatisierung samt „Wir stecken bereits mitten drin in der vielzitierten vierten Internetanbindung sieht sich Beckhoff von vornherein industriellen Revolution“, ist DI Armin Pehlivan überzeugt. gut gerüstet für Industrie 4.0. Dass es zu den Trotz ihres Namens versteht der Geschäftsführer von Beck- hoff Österreich diese nicht als plötzliche Umwälzung, son- zahlreichen Schritten, die Beckhoff bereits auf dem dern als kontinuierlichen Prozess, dessen Auswirkungen so Weg dorthin zurückgelegt hat, noch viele weitere gravierend sein werden, dass sie im Rückblick revolutionär braucht, erfuhr x-technik AUTOMATION im Gespräch erscheinen. „So war es ja auch bei den ersten drei soge- mit Armin Pehlivan, Geschäftsführer von Beckhoff nannten Revolutionen“, sagt er. „Wir von Beckhoff verstehen uns da auch als Wegbereiter, denn das von Beginn an Automation Österreich. Neben Visionen ging es dabei verfolgte Prinzip der PC-based Automation kann als eine der um Strategien und neuen Entwicklungen, um bisher wesentlichsten Voraussetzungen für eine Konvergenz von getrennte Lösungsansätze zum Nutzen der Anwender IT- und Automatisierungstechnik gelten und bringt auch zusammenzuführen. den Anschluss an das Internet und die Cloud gleich mit.“

Diese Technologie ermöglichte auch erst die Abkehr von Autor: Ing. Peter Kemptner / x-technik starr vertakteten Abläufen und die Hinwendung zu ereignis- abhängigen Steuerungskonzepten. „Dadurch wurden adaptive, womöglich auch noch selbst-konfigurierende Produk- tionsmittel überhaupt erst denkbar“, sagt Armin Pehlivan, dessen Verständnis von Industrie 4.0 sich weiterentwickelt

66 Sonderausgabe 2014/2015 Industrie- schützer

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Die Vision von voll-adaptiven Industrie und sorgen Fertigungseinrichtungen ist nichts weiter als die so dafür, dass der Da- “logische Fortsetzung dessen, was Beckhoff seit tenverkehr höchsten seiner Gründung angetrieben hat. Sicherheitsvorkehrun- Dipl.-Wirt.-Ing. Armin Pehlivan, gen entspricht. Geschäftsführer Beckhoff Automation GmbH

www.eks-engel.de hat, seit der Begriff vor wenigen Jahren geprägt aussagekräftiger. „Wenn wir nach Visualisie- wurde. Er findet, „Industrie 4.0 ist mehr als nur rung, Steuerungs- und Antriebstechnik sowie die Verflachung der Automatisierungspyrami- Sicherheitstechnik auch das Internet integrie- de durch die fortschreitende Angleichung von ren, wird das die Arbeitsweisen und Geschäfts- Intelligenz und Entscheidungskompetenz der modelle in der Industrie nachhaltig verändern.“ einzelnen Ebenen.“ Dabei ist der Anschluss an das Netz nicht das, Vernetzung aller Dinge was für Armin Pehlivan den Unterschied aus- macht, denn bereits im Jahr 1997 ging erstmals Wie bisher streng getrennte Welten in der eine Beckhoff-Steuerung ans Netz. „Es geht industriellen Automatisierung immer mehr vielmehr darum, wie Funktionalitäten innerhalb verschwimmen, schließt Armin Pehlivan per einer Maschine oder Anlage realisiert werden“, Analogie aus den Entwicklungen der letzten präzisiert er. Mussten zu Beginn der SPS-Ära Jahrzehnte in der IT-Welt. „Auch dort hat man sämtliche Funktionen individuell programmiert sich vor 20 Jahren nicht träumen lassen, dass werden, können mit heutigen modularen Pro- Menschen ständig einen oder mehrere Compu- grammiertechniken Funktionsblöcke integriert ter bei sich tragen und sich damit an Program- werden, auch von externen Herstellern zuge- men und Datenbeständen aus weltweit verteil- kaufte. In Zukunft könnten bei Bedarf web- ten Systemen bedienen.“ Deshalb hält er auch basierte, also auf den Servern unabhängiger die Bezeichnung „Internet of Things” für viel Anbieter laufende, Services aufgerufen Ú www.automation.at 67 67 Impulse

werden. Im Konsumbereich ist das bereits heute gängige Praxis. So ist z. B. die Spracherkennungssoftware für das iPho- ne nicht auf dem mobilen Endgerät installiert, sondern läuft auf leistungsfähigen Servern ihres Anbieters. Erfreuliche „Die historische Kette von teurer Indivi- Unternehmens- dualprogrammierung über Lizenzkopien zahlen mit ca. 15 % zu Pay-per-Use erinnert an die Entwick- Wachstum auf lung der Produktion vom Handwerk über rund EUR 500 die Massenfertigung zur Serienfertigung Mio. konnte mit Losgröße 1“, zeigt Armin Pehlivan Gründer und Geschäftsführer eine frappierende Analogie auf. Genutzt Hans Beckhoff werden könnten solche Verfahren zuerst in Nürnberg vor allem für aufwendige oder rechen- präsentieren. intensive, aber selten genutzte Funktio- nalitäten wie Condition Monitoring, bei dem Server-basierte Spezialprogramme Voraussetzung nicht gegeben. Der weit möglich wie zu Engineering-Systemen hochgeladene Maschinendaten auswer- verbreiteten Angst, sich im Internet Si- wie Matlab Simulink oder EPLAN“, erten könnten. cherheitsrisiken auszusetzen, begegnen gänzt Armin Pehlivan. „Offene Schnitt- sichere Kommunikationsmechanismen stellen und Protokolle wie das Twincat Pyramidenspitze in die Cloud? wie OPC UA. Zudem ist Armin Pehlivan Automation Interface für .Net-Program- davon überzeugt, dass auf dem Weg in miersprachen und moderne Skriptspra- „Ich bin überzeugt, dass sich solche An- eine solche Zukunft zahlreiche Teilschrit- chen wie die Windows Powershell oder gebote rasch einer großen Nachfrage erte der heute noch recht undurchsichtigen Iron Python, wie OPC UA für die Roh- freuen und immer weitere Teile der Logik Cloud den Schrecken nehmen werden. datenübertragung oder IO-Link für den in Automatisierungssystemen abdecken Und dass sich das Bild dessen verändern letzten Meter zu intelligenter Sensorik werden“, sagt Armin Pehlivan. Immerhin wird, welche Teile der Automatisierungs- sorgen dafür, dass sich neue Informati- bieten sie Maschinenbau-Automatisie- aufgaben ein hohes Maß an Schutz brau- onstechnologien – etwa Google Glass als rern die Möglichkeit, ihre eigenen Lösun- chen und welche nicht. neuem Konzept für die Maschinenbedie- gen ohne erhebliche Investitionen in die nung – sofort adaptieren lassen.“ Software-Entwicklung mit von Experten Für Industrie 4.0 gerüstet geschaffenen, getesteten Funktionalitä- Darüber hinaus ist Beckhoff Teil des re- ten zu versehen. „Noch ein wenig wei- Obwohl vieles von dem, was im Rückblick gionalen Spitzenclusters ‚It’s OWL‘ aus ter in die Zukunft blickend kann ich mir als vierte industrielle Revolution erschei- 174 Unternehmen, Hochschulen, wissen- vorstellen, dass nur noch die Basis der nen wird, noch gar nicht abzusehen ist, schaftlichen Kompetenzzentren und wirt- Automatisierungspyramide – die Sensor- sieht Armin Pehlivan Beckhoff hervor- schaftsnahen Organisationen zum Thema und Aktorebene – in der heutigen Form ragend dafür aufgestellt. „Das liegt da- intelligente technische Systeme, der in an der Maschine oder Anlage bleibt und ran, dass die Vision von voll-adaptiven Deutschland als Wegbereiter für Indust- die Spitze der Pyramide nach und nach Fertigungseinrichtungen nichts weiter rie 4.0 gilt. komplett ins Internet, in die Cloud, ab- als die logische Fortsetzung dessen ist, wandert. was Beckhoff seit seiner Gründung vor Modularität weiter gedacht 35 Jahren angetrieben hat“, sagt Armin „Eine ausreichend hohe Bandbreite vor- Pehlivan. So hat das ostwestfälische Un- Gerade in der industriellen Automati- ausgesetzt, ist eigentlich völlig unerheb- ternehmen bereits im Jahr 1986 eine Ma- sierung laufen viele unterschiedliche lich, wo sich die Steuerungsintelligenz schine mit einer PC-Steuerung ausgerüs- Prozesse gleichzeitig ab. „Das begüns- befindet, und die Reduktion der vor Ort tet, die Fenster in Losgröße 1 produzierte. tigt nicht nur eine konsequent modulare verbauten Technik reduziert neben dem „Wir sind nicht nur mit unserem Angebot Gestaltung der Software, die Twincat 3 Investitionsbedarf den Platz- und Res- an Automatisierungsplattformen bestens mit modularen Softwarebausteinen, ob- sourcenverbrauch“, beschreibt Armin für Industrie 4.0 gerüstet, denn bereits im jektorientierter Programmierung und Pehlivan die Vorteile einer solchen Ent- Standard können die Steuerrechner mit Integration von Matlab-Simulink und wicklung. „Und der Energieverbrauch ei- der Cloud kommunizieren, beispielswei- Visual-Studio maximal unterstützt“, sagt ner von vielen Maschinen genutzten, ser- se über die offene und flexible Plattform Armin Pehlivan. „Das schreit auch ge- verbasierten Steuerung ist mit Sicherheit Microsoft Azure. „Bereits seit Längerem radezu nach einer echten Parallelisie- geringer als bei lokaler Ausstattung jeder ist eine direkte Verbindung unserer PC- rung.“ Dazu nutzt Beckhoff Prozessoren, einzelnen Maschine.“ Noch ist – vor allem basierten Automatisierungslösungen zu die nach dem Moore‘schen Gesetz rasch für zeitkritische Anwendungen – diese ERP- und MES-Softwarepaketen ebenso leistungsfähiger werden, neuerdings

68 Sonderausgabe 2014/2015 Impulse

indem die Anzahl ihrer Prozessorkerne steigt. „In den Embedded-PCs der Serie CX51xx und in den Panel-PCs der Serien CP27xx, CP37xx sowie im Schaltschrank- PC C6915 kommt die neue Generation der Bay-Trail-Prozessoren von Intel als Single-, Duo- oder Quadcore zum Ein- Eine satz“, berichtet Armin Pehlivan. „Und mit Kostenersparnis dem in Anlehnung an frühere IBM-Main- bei Serien- maschinen frame-Computer ‚Big Iron‘ genannten mit höherer High-End-Modell der Schaltschrank-PC- Stückzahl Serie C66xx gehen wir ein großes Stück verspricht das darüber hinaus.“ Busklemmen- System EJ für die Steuerungs-Kernkraftwerk Leiterplatten- montage. Ausgestattet mit bis zu 36 leistungs- fähigen Prozessorkernen und 128 bis 2.048 GByte Arbeitsspeicher wird das im Formfaktor für die Leiterplattenmonta- Modell C6670 der leistungsfähigste PC, ge der schrittweisen Reduktion von Res- 1 Messetag den Beckhoff je gebaut hat. „Mit diesem sourcenverbrauch, Standfläche und Kos- SPS IPC Drives Aggregat verfolgen wir konsequent die ten von Maschinen und Anlagen dient. www.automation.at/ Beckhoff-Philosophie, auch in komplexen Dennoch war es einer der wesentlichsten video/110917 Applikationen von Motion über Vision Blickfänge auf dem Beckhoff-Stand zur und Safety bis zur ingenieurwissenschaft- SPS IPC Drives 2014. Es illustriert recht 2 Messetag lichen Algorithmik alle Steuerungsfunkti- griffig, wie sich unterschiedliche Auf- SPS IPC Drives onalitäten der Maschine in einer einzigen gaben der Produktionsautomatisierung www.automation.at/ Software auf einer leistungsfähigen CPU nutzbringend verbinden lassen, indem video/110918 abzuarbeiten“, bestätigt Armin Pehlivan. die bisher meist streng getrennten Wel- „Mit Twincat 3 lassen sich alle Cores effi- ten der IT- und Maschinenprogrammie- 3 Messetag zient nutzen, indem diesen die einzelnen rung verschmolzen werden. „Noch ist der SPS IPC Drives Steuerungstasks zugeordnet werden.“ Weg zur vierten industriellen Revolution www.automation.at/ Bei diesem Rechenkraftwerk mit zahl- längst nicht zurückgelegt“, weiß Armin video/110919 reichen Kernen handelt es sich natürlich Pehlivan. „Aber Beckhoff hat auf diesem „nur“ um ein Stück Hardware, das wie die Weg schon viele Schritte getan und täg- ebenfalls neu vorgestellten Busklemmen lich werden es mehr.“ � www.beckhoff.at

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Stufenprogramm zur Effizienzsteigerung im Engineering: Per Erlebnis zum Ergebnis

Softwareprodukte von EPLAN decken alle Aspekte der Elektro- und Fluidplanung ab. Durch den Datenaustausch mit Entwicklungssoftware für andere Fachgebiete und NC-Codegenerierung für Produktionsmaschinen fördern sie ein Miteinander unterschiedlicher Entwicklungsdisziplinen und die Durchgängigkeit der Produktentstehung. Um den Engineering- Workflow weiter zu verbessern und die Durchgängigkeit in neue Bereiche voranzutreiben, zieht Eplan nun mit dem Eplan Experience Program über der offenen Eplan-Plattform als Datenbasis eine weitere Ebene ein. Am Rande der SPS IPC Drives erfuhr Fachredakteur Ing. Peter Kemptner / x-etchnik von Ing. Martin Berger, Geschäftsführer von Eplan Österreich, mehr über den neuen Weg zu mehr Effizienz.

Das Eplan Experience Program entstand auf Basis des “laufenden Dialogs mit mehr als 40.000 Kunden in 50 Ländern und ist somit ein Konzept, das quasi von Kunden für Kunden entwickelt wurde. Ing. Martin Berger, Geschäftsführer Eplan Österreich

Das Eplan Experience Program als weitere Ebene über der offenen Eplan-Plattform als Datenbasis hilft, den Engineering-Workflow weiter zu verbessern.

70 Sonderausgabe 2014/2015 Nachgefragt

Per Erlebnis zum Ergebnis

Das Eplan Experience Program baut auf acht Handlungsfelder auf. Durch Ausschöpfung der Möglichkeiten zur Steigerung der Effizienz in jedem einzelnen und ihre gegenseitige Beeinflussung gelingt eine enorme Erhöhung der Gesamteffizienz.

Nicht erst seit das „Internet der Dinge” der Überblick gewahrt und die Erreichbar- fischen Aufgabenstellungen bestmöglich zum stehenden Begriff geworden ist, liefert keit der Entwicklungsziele sichergestellt unterstützen. Allerdings setzt sich mehr Eplan auf der Basis von Standard-Enginee- werden. und mehr die Erkenntnis durch, dass nicht ring-Tools CAE-Lösungen zur Effizienzstei- nur die einzelne Disziplin, sondern die ge- gerung im Produktentstehungsprozess. Herr Ing. Berger, Eplan-Produkte samte Entwicklung keine Insel ist und nur Diese umfassen alle Aspekte der Elektro- bieten dank der Eplan-Plattform die enge Einbindung der technischen und und Fluidplanung vom Schaltplan über die und dem Eplan Engineering Center anderer Teilbereiche der IT zu einer wirk- Schaltschrank- und Kabelbaumkonstrukti- auch bisher schon außerordentlich lich durchgängigen Effizienzsteigerung on bis zur Ableitung von Steuerungsdaten weitreichende Möglichkeiten führt. zur Verwendung in Produktionsmaschinen zur disziplinübergreifenden für die Automatisierung von Kabelkonfek- Zusammenarbeit. Was hat Eplan Ähnliches hat man schon von tionierung und Schaltschrankbearbeitung. veranlasst, darüber eine weitere Ebene Softwareherstellern aus anderen Darüber hinaus unterstützen die Produkte einzuziehen? Bereichen gehört, vor allem im Bereich der Eplan-Plattform ihre Nutzer durch die PDM/PLM. Ist Eplan Exerience der Fähigkeit, mit Fremdsoftware – etwa der Der Markt stellt heute eine Menge von Einstieg von Eplan in diesen bereits heiß Mechanik-CAD oder Entwicklungssyste- Daten, Bedürfnissen und Anforderungen, umkämpften Markt? men für Automatisierungssoftware – lau- Vorschriften, technologischer Neuheiten fend Daten auszutauschen. Das reduziert sowie zahlreiche andere technische, kauf- Keineswegs. Wie PLM ist auch das Eplan Zeitaufwand und Fehlermöglichkeiten und männische und administrative Informatio- Experience Program kein Stück Software, sorgt durch die Möglichkeit zur frühzeiti- nen zur Verfügung. Unternehmen müssen sondern in erster Linie eine Methodik. Un- gen, engen Zusammenarbeit über Abtei- diese Daten und Informationen bestmög- ter Verwendung der gewohnten Lösungen lungsgrenzen hinweg für kurze Entwick- lich verwalten und verwerten, um ihren für das digitale Engineering macht sie un- lungszeiten und gesicherte Ergebnisse. Wettbewerbsvorteil zu wahren. terschiedliche Optimierungsmöglichkeiten nutzbar. Für jede davon bietet Eplan ein Nun geht Eplan einen Schritt weiter und Durch Standardisierung und Automatisie- komplettes Paket aus den nötigen Tools, bietet Automatisierungs-Entwicklern mit rung häufig wiederkehrender Abläufe, die dem erforderlichen Prozess-Knowhow und dem Eplan Experience Program ein Mittel einander oft gegenseitig bedingen, tragen der passenden Struktur. Zusammen ergibt zur Effizienzsteigerung über den gesamten CAE-Lösungen von EPLAN zur Effizienz- das ein Eplan Experience Program. Engineering-Prozess. Damit soll angesichts steigerung im Produktentstehungsprozess steigender Datenmengen und wechselsei- bei und unterstützen ihre Nutzer mit durch- Sie haben Optimierungsmöglichkeiten tiger Verflechtungen der unterschiedlichen gängigen Workflows über die Nutzung von angesprochen. Welche sind das? technischen Detaildisziplinen sowie weiter EPLAN-Software hinaus. Auch weiterhin kürzer werdender Design-Zyklen mittels werden Produkt- und Systementwickler Wir sehen im Wesentlichen drei Bereiche durchgängiger Methoden und Workflows mit Softwaretools arbeiten, die ihre spezi- mit hohem Potenzial. Das Basic Engi- Ú

www.automation.at 71 Nachgefragt

neering, in dem Engineering-Daten zen- tierung und Dokumentationserstellung. Das Verbessern der Effizienz und somit tral erfasst und strukturiert werden, die Das Handlungsfeld Produktstrukturierung das Steigern der Produktivität in der Ent- Design Automation, in der Schaltplan, schafft mit übersichtlichen Produkt- und wicklung in den genannten Handlungsfel- Dokumentation und andere Ergebnisda- Technologiestrukturen eine Grundlage für dern ist in allen Bereichen der Produktent- ten der Entwicklungsarbeit generiert und die Automatisierung von Entwicklungs- wicklung und –herstellung sinnvoll. Von an weitere Bereiche wie Fertigung wei- aufgaben, auch disziplin-übergreifend. einigen wenigen Detailfunktionen abgese- tergegeben werden und die mechatro- hen, die nur mit Eplan-Produkten sinnvoll nische Konfiguration von Komponenten, Welchen Nutzen stiften die restlichen nutzbar sind, ist die Eplan Experience da- Anlagen und Maschinen mit Berücksich- Handlungsfelder? her keineswegs auf deren Nutzer oder auf tigung sämtlicher technischen Abhängig- Eplan-Kunden beschränkt. keiten und Verbindungen. Diese Berei- Aufwand und Zeitbedarf für die Projekt- che setzen auf einer gemeinsamen Ebene planung lassen sich durch Auswahl und Lässt sich die Wirkung einer von Standardisierung, Modularisierung Implementierung der effizientesten Me- Implementierung der Eplan Experience und Strukturierung auf, um die Verwen- thoden im Handlungsfeld Konstruktions- berechnen? dung einheitlicher Daten durch die Ap- methoden reduzieren, der Beschleuni- plikation und das Detail-Engineering zu gung des Engineering-Prozesses durch Die erzielbare Zeitersparnis, der Entfall gewährleisten. Integration von Datentechnik und Sicher- unbeliebter, wiederkehrender Routine- stellung der Datenkonsistenz dient das tätigkeiten und die daraus resultierende Mehr touch. Mehr Pc. Wie und womit gelingt mit dem Eplan Handlungsfeld Workflow. Die Einbindung Erhöhung des kreativen Outputs in Kon- Experience Program die Verbesserung der Engineering-Daten in die Unterneh- zeptionierung, Konstruktion und Ferti- der Entwicklungseffizienz in den mensprozesse erfolgt im Handlungsfeld gungsüberleitung wird von Fall zu Fall genannten drei Bereichen des Prozessintegration. Schließlich führt die sehr verschieden sein. Diese Effekte las- Mehr Leistung. Engineering? Erstellung eines umfassenden Prozess- sen sich nur mit profunder Kenntnis der plans auf Basis standardisierter Imple- innerbetrieblichen Abläufe und der IT- Das EPLAN Experience Program baut mentierungsprozesse zur Maximierung Struktur einschätzen. Dazu stehen wir als auf acht Handlungsfelder auf. Durch Aus- der Entwicklungsproduktivität. EPLAN unseren Kunden und jenen, die es schöpfung der Möglichkeiten zur Steige- noch werden wollen, gerne mit Rat und www.br-automation.com/multitouch rung der Effizienz in jedem einzelnen und Das klingt sehr umfassend. Wie viel Zeit Tat zur Seite. ihre gegenseitige Beeinflussung gelingt sollte man für die Einführung der Eplan eine enorme Erhöhung der Gesamteffizi- Experience veranschlagen? Welcher Brennstoff befeuert Ihren enz. Das ist quer über alle Branchen und Optimismus betreffend des künftigen Unternehmensgrößen anwend- und um- Die Eplan Experience ist nicht nur in- Markterfolges der Eplan Experience? setzbar. dividuell anpassbar, sondern vor allem vollständig modular. Es gibt Kunden, die Das Eplan Experience Program haben wir Können Sie unseren LeserInnen dazu nur Teilbereiche daraus benötigen, man- uns nicht im stillen Kämmerlein ausge- ein paar Beispiele geben? che können aus allen acht Handlungs- dacht. Sie entstand auf Basis des laufen- feldern schöpfen und so ihr Engineering den Dialogs mit mehr als 40.000 Kunden, Die nahtlose Integration der Eplan-Soft- auf noch bessere und effizientere Beine die in 50 Ländern 100.000 Eplan-Lizenzen ware in eine übergeordnete IT-Umgebung stellen. Man kann über verschiedene An- nutzen. Damit ist es ein Konzept, das quasi im Handlungsfeld IT Infrastruktur fördert sätze starten, es hängt davon ab, wie die von Kunden für Kunden entwickelt wurde. neben dem erleichterten Datenaustausch zeitliche und personelle Ressource beim Indem es Effizienzsteigerung, Arbeitser- mit Fremdsoftware auch alle Prozesse in Kunden verfügbar ist. So können Unter- leichterung und Aufwertung der einzelnen Richtung globalem Engineering. Die Er- nehmen z. B. zunächst auf den Gebieten Tätigkeiten zum Erlebnis macht, sichert es < Automation Panel | Panel PC | Automation PC stellung einer applikationsspezifischen mit dem größten oder offensichtlichsten durch erhöhte Innovationskraft das Ergeb- < Multitouch | Singletouch Programmkonfiguration im Handlungsfeld Bedarf Verbesserungen herbeiführen. nis. < Widescreen | 4:3 Plattform Setup schafft eine Arbeitsum- Der Zeitbedarf dazu hängt in erster Linie gebung, die Nutzer der Software ideal davon ab, wie rasch die nötigen organisa- � www.eplan.at < Hochformat | Querformat beim jeweiligen Projektierungsschritt torischen Festlegungen getroffen werden < Tragarm | Einbau | Edelstahl unterstützt. Das Handlungsfeld Normen können. < Beliebig kombinierbar & Standards gibt Nutzern Richtlinien für < die optimale Erstellung und Verwendung Wie gut lässt sich die Eplan Smart Display Link 3 | 100m Das Video zu von Gerätestammdaten und es unterstützt < Intel Core i3 | i5 | i7 Experience auch auf andere Bereiche Eplan Experience Unternehmen bei der Einführung und An- im Produktentstehungsprozess < Intel Atom Bay Trail wendung internationaler Normen wie z. bzw. zur Verwendung mit fremden www.automation.at/ video/109569 B. IEC 81346 oder IEC 61355 in Projek- Softwareprodukten anwenden?

72 Sonderausgabe 2014/2015 Industrielle Hard- und Software

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www.automation.at 73 Industrielle Hard- und Software

Wertschöpfung im Steuerungs- und Schaltanlagenbau: Gipfelstürmer der Automation

Im Steuerungs- und Schaltanlagenbau gibt es viel Optimierungspotenzial. Die Schweizer Firma W. Althaus AG, die zu den modernsten der Schweiz – wenn nicht Europas – zählt, hat sämtliche Prozesse durchleuchtet und so weit wie möglich automatisiert. Die erfolgreiche Strategie: durchgängige Prozesse und Daten vom Engineering über die Fertigung bis zur Prüfung der Anlagen.

Die Schweiz ist ein Hochlohnland, der ziale im Steuerungsbau zu erschließen, Daten müssen komplett sein Schweizer Franken zudem eine sehr wurden innerhalb des Unternehmens alle starke Währung. „Wir sind deshalb stän- Prozesse unter die Lupe genommen, be- Die Qualität des Prototyps ist stark davon dig auf der Suche nach Optimierungs- ginnend bei Planung und Entwicklung. abhängig, dass für alle eingesetzten Kom- möglichkeiten innerhalb unseres Unter- Dort wird zunächst im Hardware-Engi- ponenten entsprechende Daten vorliegen. nehmens“, sagt Walter Althaus, der das neering die Lösung entwickelt, mit der Diese müssen neben den mechanischen mittelständische Unternehmen führt. Mit sich die Kundenanforderungen optimal Abmessungen auch die Details zu den über 100 Mitarbeitern bietet der Steue- umsetzen lassen. Dabei wird die Elektro- elektrischen Anschlüssen enthalten. Nicht rungs- und Schaltanlagenbauer seinen planung seit über 20 Jahren mit den CAE- weniger wichtig sind kaufmännische Da- Kunden umfassende Kompetenzen rund Systemen von Eplan durchgeführt. Heute ten wie Bestellnummern und Preise. Am um die Steuerungstechnik. „Unsere Kun- ist das Eplan Electric P8. Im Anschluss einfachsten lassen sich die Daten aus dem den sind zu einem großen Teil Schweizer daran erstellen die Fachleute bei der Eplan Data Portal – dort sind ca. 480.000 Maschinenbauunternehmen“, sagt Wal- W. Althaus AG einen virtuellen Schalt- Artikel- und Gerätedatensätze von über 60 ter Althaus.Um die Optimierungspoten- schrank-Prototyp in Eplan Pro Panel. namhaften Herstellern hinterlegt – direkt in

74 Sonderausgabe 2014/2015 DIE ZUKUNFT LÄSST SICH STEUERN

links Zukunftsmusik: Bereits heute lassen sich Montageplatten mit dem Averex Verdrahtungsroboter innerhalb kürzester Zeit verdrahten.

rechts Das Schaubild zeigt vereinfacht modernste Wertschöpfungsabläufe im Steuerungs- und Schaltanlagenbau mit dem Leistungsspektrum der Friedhelm Loh Group.

die lokale Eplan-Datenbank bei Althaus die bei der Elektroplanung und der herunterladen. „Mit den Eplan-Tools Prototypenerstellung erzeugten Daten und der Anbindung an unser ERP-Sys- durchgängig weiterverwendet werden tem steuern wir praktisch alle Prozesse können. Nur so lassen sich die nachfol- innerhalb des Unternehmens“, betont genden Prozesse mit der notwendigen Althaus: „Deswegen ist es für uns be- Effizienz steuern. Mit den Daten aus der sonders wichtig, dass die Daten im Eplan Plattform ist dies ohne Probleme Eplan Data Portal möglichst komplett möglich. vorhanden sind.“ NEU Ansteuerung direkt aus im Mai Mithilfe der Schaltschrank-Systemtech- Engineering-Daten in Linz nik von Rittal werden die Steuerungs- und Schaltanlagen standardisiert und Die Fertigung im Steuerungs- und modular realisiert. Bei den Komponen- Schaltanlagenbau ist andernorts noch www.smart-linz.at ten mancher Hersteller, deren Daten oft von Handarbeit geprägt. Bei der W. nicht so vollständig vorliegen, muss Althaus AG setzt man aber auch in der das Unternehmen einen großen Auf- Fertigung auf einen möglichst hohen Fachmesse für industrielle wand betreiben, um die interne Daten- Automationsgrad. So wird beispielswei- bank komplett und aktuell zu halten. se direkt aus Eplan Pro Panel heraus ein Automatisierung Letztendlich steht und fällt die ganze Routing für die Kabelkonfektionierung Design Center Linz, 19. – 21. Mai 2015 Automatisierung bei der W. Althaus durchgeführt. Sämtliche dafür notwen- AG mit der Qualität dieser Komponen- digen Daten sind in der Elektroplanung tendaten. Grundvoraussetzung ist, dass und im virtuellen Prototyp bereits Ú www.automation.at 75 75

SML15_75x297_abf_Automation.indd 1 08.01.15 10:27 Industrielle Hard- und Software

Um Gehäuseteile wie Schaltschranktüren, Seitenteile und Monta- geplatten zu bearbeiten, kommen unter anderem Perforex-Maschinen von Kiesling Maschinentech- nik zum Einsatz (Ausstel- lungsbild).

vorhanden. Mit diesen Daten lassen sich auf Hutschienen. Stets auf der Suche nach konzipierte und entwickelte den Klemmen- die vollautomatischen Maschinen zur Ka- Effizienzsteigerungen hat sich die W. Alt- bestückungsautomat Athex ursprünglich belkonfektionierung direkt steuern. In der haus AG auch diesen Prozess vorgenom- für die eigene Fertigung. Dabei entstand Kabelkonfektionierung werden die Kabel men. Der eigentliche Montagevorgang – die Idee, die Maschine zur Marktreife zu abgelängt, beschriftet, abisoliert und je die Klemme auf die Hutschiene setzen und entwickeln und zu vertreiben. „Da wir als nach Anschlusstechnik z. B. mit Aderend- aufschnappen – ist nicht sehr komplex. Steuerungsbauer eine solche Maschine hülsen versehen. Alle für einen Auftrag Daher entstand die Idee, die Klemmenbe- nicht selbst vermarkten können, haben wir benötigten Verdrahtungsleitungen lassen stückung von Hutschienen mit einer Ma- uns an Kiesling Maschinentechnik gewen- sich somit fertig konfektioniert und be- schine zu automatisieren. Das Ergebnis det, mit denen wir schon lange vertrau- schriftet zur Verfügung stellen. Das verein- der Entwicklung ist der Klemmenbestü- ensvoll zusammenarbeiten“, so Althaus. facht die Kontaktierung der Komponenten ckungsautomat Athex. Kernstück dieser Daher hat Kiesling Maschinentechnik die im Schaltschrank sehr. Maschine ist ein Bestückungsarm, der Athex in das eigene Programm integriert die passende Klemme aus einem Magazin und vermarktet sie jetzt weltweit. Auch bei der Bearbeitung der Metallteile entnimmt und sie an der richtigen Stelle des Schaltschranks setzt das Unternehmen auf die Hutschiene aufrastet. Der Auto- Prüfung ebenfalls automatisieren auf Automatisierung. Zur Bearbeitung von mat kann je nach Ausstattung bis zu 6.000 Gehäuseteilen wie Schaltschranktüren, Klemmen aufnehmen und diese automati- Neben den Effizienz- und Kostenvortei- Seitenteile und Montageplatten kommen siert auf Hutschienen montieren. Auch die len ist ein wesentlicher Vorteil der auto- u. a. Perforex-Maschinen von Kiesling Beschriftung der Klemmen wird direkt in matisierten Prozesse in der Fertigung die zum Einsatz. Die Maschinen dieses Un- der Maschine vorgenommen. Eine ideale höhere Qualität. Konsistent beschriftete ternehmens, das wie Eplan und Rittal zur Ergänzung für den Bestückungsautomat Kabel, Hutschienen und Klemmen helfen Friedhelm Loh Group gehört, eignen sich ist die Zuschnittmaschine Cutex. Diese beispielsweise mit, Fehler bei der Ver- für alle im Schaltanlagenbau üblichen Ma- kann Hutschienen automatisiert auf die drahtung zu reduzieren. Dennoch gehört terialien wie Stahl, Edelstahl, Aluminium, richtige Länge zuschneiden und direkt die Prüfung von Steuerungsanlagen vor Kupfer und Kunststoff. Mit ihnen lassen beschriften. Werden mehrere Aufträge der Auslieferung natürlich zum Standard, sich Bohrungen, Gewinde und Ausbrüche abgearbeitet, kann die Zuschnittmaschine denn bereits vor der Auslieferung bemerk- schnell und automatisiert erstellen. Auch gleichzeitig den Verschnitt minimieren. te und behobene Fehler helfen Kosten diese Maschinen lassen sich direkt mit vermeiden und erhöhen die Kundenzu- den Daten aus Eplan Pro Panel ansteuern. Beide Maschinen können direkt mit den friedenheit. Auch die Prüfung lässt sich „Die Ansteuerung der automatisierten Ma- Daten aus dem Eplan-Projekt arbeiten. Der automatisieren. Dazu bietet Kiesling Ma- schinen in der Fertigung durch die Daten, kombinierte Einsatz der beiden automa- schinentechnik mit dem Panel Scout eine die wir mit Eplan Pro Panel erzeugen, ist tisierten Maschinen kann die Anzahl der Teststeuerung an, die gegenüber einem entscheidend für ein reibungsloses Inein- manuellen Arbeitsschritte in diesem Teil konventionellen Testverfahren eine Zeit- andergreifen der verschiedenen Prozesse des Schaltanlagenbaus deutlich reduzie- ersparnis um etwa 60 Prozent ermöglicht. in der Fertigung“, sagt Althaus: „Nur so ren. „Wir gehen davon aus, dass wir die Daneben spricht auch die höhere Zuver- können wir die gewünschte Effizienz in der Produktivität bei der Bestückung der Hut- lässigkeit für ein automatisiertes Testver- Fertigung erreichen.“ schienen um 50 Prozent steigern können“, fahren. „Bei der konventionellen Prüfung schildert der Firmeninhaber das Potenzial können natürlich auch Fehler auftreten, Klemmen automatisiert bestücken der automatisierten Montage. Als Ergebnis die wir mit dem Panel Scout vermeiden werden fertig konfektionierte und beschrif- können“, zeigt sich Althaus von dem Sys- Ein weiterer arbeitsintensiver Fertigungs- tete Hutschienen produziert, die nur noch tem überzeugt. Der Panel Scout besteht schritt, der heute viel manuelle Tätigkeit im Schaltschrank montiert und verdrahtet aus einem PC, der über einen an die An- erfordert, ist das Montieren von Klemmen werden müssen.Die W. Althaus GmbH wendung angepassten Adapterwagen mit

76 Sonderausgabe 2014/2015 Aus der Praxis

Die Software-Anbindung und die Beherrschung Anwender von Schnittstellen werden zukünftig alles “bestimmen. Eplan, Cideon, Rittal und Kiesling Das Schweizer Familienunterneh- bieten als Unternehmensverbund hohes Potenzial men W. Althaus AG entwickelt und zur Steigerung der Wertschöpfung durch produziert seit 1968 Produkte und Lösungen für die industrielle Automa- Rationalisierungen in Engineering und Produktion. tion. Diese reichen von einfachsten, Dr. Thomas Steffen, Geschäftsführer Forschung und elektrischen Steuerungen bis zu kom- Entwicklung bei Rittal. plexen Automatisierungslösungen.

Dr. Thomas Steffen, Geschäftsführer Forschung und www.althaus-ag.ch Entwicklung bei Rittal.

der Steuerung des Prüflings verbunden drei Jahren allein in der Fertigung einen esten Entwicklungen gesetzt, um die Ef- wird. „Eine automatisierte Prüfung lohnt Effizienzgewinn von rund 20 Prozent er- fizienz in seinem Unternehmen weiter sich ab einer Losgröße von etwa 30 Stück“, reicht.“ Grundvoraussetzung für die hohe voranzubringen. Auch in Zukunft wird es erklärt Althaus. Effizienz ist die Durchgängigkeit der Daten Weiterentwicklungen geben, um die Au- entlang der gesamten Prozesskette vom tomatisierung voranzutreiben, ist der Fir- Automatisierte Engineering über die Fertigung bis hin zur meninhaber überzeugt: „Die automatisier- Verdrahtung ist möglich Prüfung. Auch die kaufmännischen Pro- te Verdrahtung von Komponenten, wie sie zesse, wie Kalkulation, Bestellwesen und Kiesling Maschinentechnik jetzt mit dem Mit den vielen Optimierungen, die die Logistik sind dank der durchgängigen Da- Verdrahtungszentrum Averex plant, wer- W. Althaus AG in den letzten Jahren tenhaltung optimal integriert. den wir auf jeden Fall testen.“ Nur durch schon realisiert hat, gehört sie sicherlich immer weitere Optimierungen könne man zu den modernsten Steuerungsbauern „Mit den Unternehmen der Friedhelm als Schweizer Unternehmen mit relativ der Schweiz, wenn nicht ganz Europas. Loh Group, Eplan, Rittal und Kiesling hohem Lohnniveau international wettbe- „Durch die zusätzlichen Optimierungen Maschinentechnik pflegen wir schon seit werbsfähig bleiben. entlang der Prozesskette“, so der Firmen- Jahren einen sehr engen Kontakt“, sagt inhaber, „haben wir in den letzten zwei bis Althaus. Dabei habe er stets auf die neu- www.rittal.at

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Zur Vision von Industrie 4.0 gehören Änderungen bisher starrer Strukturen, um hoch effiziente Produktionsanlagen mit großer Anpassungsfähigkeit zu schaffen. Um das zu ermöglichen, werden Methoden, Werkzeuge und Technologien aus völlig anderen Bereichen in die Maschinen- und Industrieautomation Einzug halten. So können Schätze aus unterschiedlichen Anwendungsgebieten von Maschinenbauern zu besseren Lösungen verschmolzen werden. Bereits heute bietet Schneider Electric auf vielen Anwendungsfeldern übergreifende integrierte Lösungen. Wie weit deren Zusammenführung erst Zukunftsvision oder bereits Realität ist und welche Schritte auf dem Weg zur vierten industriellen Revolution als nächstes zu erwarten sind, wollte x-technik von Igor Glaser wissen. Er ist Country President von Schneider Electric Austria.

Als globaler Spezialist für Energiema- der Wirtschaftlichkeit gängige Praxis. nagement mit Standorten in mehr als Dennoch wird auch darüber hinaus ei- 100 Ländern bietet Schneider Electric niges erforderlich sein, um die Chancen Lösungen für zahlreiche Marktsegmente der anstehenden Entwicklungen hin zu Durch die fortschreitende und zählt dabei zu einem der führenden Industrie 4.0 für Kunden nutzbar zu ma- Informatisierung wird die Unternehmen in den Bereichen Energie chen. “Industriewelt in vielen Belangen und Infrastruktur, industrielle Verfahren, Maschinen- und Industrieautomation, intuitiver und erhält damit eine Herr Glaser, Wie sieht Schneider Gebäudeautomation und Datenzent- Electric die Entwicklung hin zu neue, interessante Facette. ren/Netzwerke. In Österreich bedient Industrie 4.0? Igor Glaser, Country President von Schneider Electric Österreich mit rund Schneider Electric Austria 430 Mitarbeitern in drei Unternehmen In unserem privaten Umfeld sind wir diese große Bandbreite. Die technolo- schon heute sehr stark vernetzt und nut- gischen Entwicklungen in unterschiedli- zen mit unseren mobilen Endgeräten chen Bereichen nicht isoliert zu betrach- täglich Cloud-Lösungen. Ob Wetterda- ten, sondern stets auch auf ihre Eignung ten, Mails, Kalender oder soziale Netz- für den Einsatz auch in anderen Anwen- werke – sie alle arbeiten Cloud-basiert. dungsgebieten zu prüfen, ist in der Un- Diese neuen IT-Lösungen, die wir aus ternehmensgruppe schon aus Gründen unserem täglichen Leben kennen, er-

Mit Modicon M580 präsentierte Schneider Electric 2014 den weltweit ersten ePAC (Pro- grammable Automation Controller), der vollständig auf Ethernet- Kommunikation setzt.

78 Sonderausgabe 2014/2015 Nachgefragt

Mit modernen Dashboards lässt sich heute Energieeffizienz optimieren.

obern nun industrielles Terrain. Sie beschleunigen die industrielle Ver- änderung rasant. Mit revolutionären Auswirkungen auf die Industrie werden Maschinen und Systeme diese Technologie nutzen, ohne dass der Starke Produkte. Mensch dazwischen steht. Schon heute greift der Mensch nur noch selten in voll automatisierte Prozesse Smarte Ideen. Und ein. Diese Prozesse werden mit 4.0 flexibler, schneller, erfolgreicher und weniger störanfällig. das beste Team. Die Vorteile der Entwicklung hin zu Industrie 4.0 sind nicht von der Hand zu weisen, denn wir überlassen künf- All you need tig Produktionsabläufe in unseren Fabriken intelligent handelnden, kommunizierenden und entschie- is yellow. denen Maschinen und Systemen. Diese verfügen über umfassende Informationen, die sie sehr schnell verarbeiten können. Sie agieren deshalb flexibel, optimieren sich, lernen dazu. Das schafft Effizienz und spart Energie. Der Mensch erlangt dadurch zudem mehr Transparenz und einen genaueren Überblick über die Fabrik.

An welchen disziplinübergreifenden Lösungen 5 STARKE PRODUKTGRUPPEN EIN GEMEINSAMES STEUERUNGSKONZEPT: arbeiten Sie gerade? Ú

ROBOTER CNC ROBODRILL ROBOCUT ROBOSHOT www.automation.at 79 Steuerungen, Antriebe, Bearbeitungs- Drahterodier- Elektrische Kunsstoff- WWW.FANUC.79DE Motoren und Laser zentren maschinen spritzgußmaschinen Nachgefragt

Schneider Electric ist seit vielen Jahren stark in der Fabrik- und Maschinen- automation engagiert. Alles wird mit modernstem Energiemanagement elek- Intelligente Schaltanlagen von Schneider trisch versorgt. Unsere Sensoren sind Electric bieten die Möglichkeit zur ebenso smart wie die Steuerungs- und Energieeinsparung für alle Arten von Antriebssysteme oder unsere Indust- Gebäudeanwendungen. riesoftware, Visualisierung oder Pro- duktmanagementsysteme. Big Data, Cloud und mehr Vernetzung kommen hinzu. So ist Schneider Electric mitten in der Industrie und somit im Thema 4.0.

In welchem Entwicklungsstadium befindet sich dahingehend zurzeit Ihre Innovation?

Wir analysieren Anlagen und Prozesse und konkretisieren die Stellen, an denen Energie verschwendet wird. Danach bieten wir Lösungen an. Wir helfen somit bei der Einsparung von Energie und

CO2-Emmissionen. Unsere Produkte, die in Gebäuden, Industrieanlagen, Maschi- nen, Rechenzentren oder Infrastruktur angewandt werden, sind per se ener- onsstätte prüfen oder die Planung der Fertigungsprozessen. Wir bringen Funk- gieeffizient und lassen sich miteinander kommenden Revisionen, die das Sys- tionen und Technologien der Produkti- vernetzen. Auch unsere neueste Akqui- tem selbst vorgibt, erfahren möchte – onswelt zusammen und sorgen für einen sition Invensys spielt auf den Weg Rich- mit einem Klick habe ich den komplet- sinnvollen Datenaustausch. Unsere Kun- tung Industrie 4.0 eine bedeutende Rol- ten Überblick. Selbst die Kohärenz der den erhöhen mit PlantStruxure ihre Effi- le. Wir können damit Industriesoftware Energieverbräuche kann man schnell zienz und sparen Kosten. Denn ständig führend anbieten und schnell in vorhan- und einfach online nachvollziehen. Inso- kommen neue Produkte auf den Markt, dene und neue Kompetenzen einbinden. fern wird die Industriewelt in vielen Be- die Daten „produzieren“. Egal, ob Sen- langen intuitiver und erhält damit eine soren oder Antriebssysteme, Energie- Welche Möglichkeiten eröffnen neue, interessante Facette. verteilungsanlagen oder Steuerungen. Sie damit Ihren Anwendern? Diese Daten verraten uns viel über die In welchen Anwendungen sind Effizienz eines Prozesses. Teure Eingrif- Produkte der Industrie 4.0 sollen flexi- bereits Ergebnisse verschmelzender fe und Reparaturen, Stillstände und Ver- bel, skalierbar und vernetzt sein. Auf Disziplinen umgesetzt? zögerungen bei den Lieferungen werden allen Ebenen ist Transparenz und „ea- somit vermieden. sy-use“ gefordert. Wenn ich die Per- Ein schönes Beispiel ist unser Soft- formance und Effizienz meines Werks warepaket PlantStruxure. Es dient der Eine weitere Innovation aus dem Hause ansehen, die Auslastung der Produkti- Steuerung und Automatisierung von Schneider Electric sind die neuen intelligenten Schaltanlagen mit dem integriertem Enerlin´X-System. Durch das Erfassen der Zustandsdaten von Leis- tungsschaltern und Aktoren sowie von elektrischen Messgrössen und Zählern Die Modicon M221 ist die neue, stellt Enerlin’X-System eine einfache in Standard- und und zuverlässige Verbindung zu loka- Book-Version ver- len Displays und Webportalen her. Da fügbare Steuerung Enerlin’X-System grundlegende und von MachineStru- xure für Automati- ausführliche Daten erfasst, können da- sierungslösungen mit anschauliche und relevante Dash- auf Basis von boards generiert werden. festverdrahteten Architekturen. � www.schneider-electric.at

80 Sonderausgabe 2014/2015 Industrielle Hard- und Software

Kompetenz & Partnerschaft

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www.automation.at 81 INTERVIEW Ein Mehr an Effizienz – aus dem Know-how zweier Welten

Um Produktionsprozesse der Fertigungs- wie Prozessindustrie noch schneller, schlanker, effizienter, flexibler und natürlich auch kostengünstiger zu machen, reichen innovative automatisierende Produkte allein nicht mehr aus. Vielmehr gilt es, Konzepte eines durchgängigen Produktionslebenszykluses in vertikaler Hinsicht transparent zu gestalten und mit den Daten von Hard- wie Softwareprodukten auf der horizontalen Ebene intelligent zu verknüpfen. Siemens hat diese Thematik bereits länger im Fokus. Als Know-how-Lieferant der Fertigungs- wie Prozessindustrie hat das Unternehmen jüngst entsprechende synergetische Schritte gesetzt, mit dem Ziel, echten Mehrwert für seine Kunden zu schaffen. Bernhard Kienlein, Leiter der Siemens-Division Process Industries and Drives für CEE, gibt dazu einen Ausblick im Gespräch mit Luzia Haunschmidt, Chefredakteurin der x-technik-AUTOMATION.

tion in der gesamten Industrie wollen wir speziell Unternehmen der Prozessindust- rie noch besser bedienen. In der neu ge- In der neu gegründeten gründeten Division Process Industries and Division Process Industries Drives bündeln wir unser Branchen- und “and Drives bündeln wir unser Produkt-Know-how. Damit können wir unseren Kunden jene Synergieeffekte bieten, Branchen- und Produkt-Know- die in der Prozessindustrie unabdingbar how. Damit können wir unseren sind, um die Wettbewerbsfähigkeit weiter Kunden jene Synergieeffekte zu steigern. bieten, die in der Prozessindustrie unabdingbar sind, um die Welche langfristige Vision verfolgt Wettbewerbsfähigkeit weiter zu Siemens mit dieser organisatorischen steigern. Veränderung seiner Prozess- und Bernhard Kienlein, Leiter der Fertigungsdisziplinen?

Siemens-Division Process Industries Unsere langfristige Vision zum Thema des and Drives für CEE Integrierten Engineerings, ist der vollstän- dige Informationsfluss von der Produkt- Entwicklung bis hin zur Produktion auf Herr Kienlein, um die Produktivität Produktion und andererseits auch die Ver- Basis einer durchgängigen Werkzeugkette. von Maschinen und Anlagen der flechtung der Themen Elektrifizierung, Au- Wir setzen auf standardisierte Komponen- Fertigungs- wie Prozessindustrie noch tomatisierung und Digitalisierung entlang ten und Produktplattformen verbunden mit weiter steigern zu können, kommt es der kompletten Wertschöpfungskette der intelligenten Engineering- und Manage- in der Entwicklung hin zu Industrie 4.0 Kunden. Siemens richtet sich in seinem ment-Tools. Dazu werden wir z. B. die eta- zunehmend zu einer Verflechtung der Portfolio konsequent darauf aus. Um den blierten Plattformen TIA (Totally Integrated Disziplinen. Wie geht Siemens mit dieser spezifischen Erfordernissen der Unter- Automation) oder IDS (Integrated Drive Veränderung um? nehmen in den einzelnen Branchen noch Systems) weiter vorantreiben. Und dort wo besser entsprechen zu können, haben wir wir Branchenspezifika benötigen, werden Wir sehen einerseits die Verschmelzung uns auch organisatorisch weiter optimiert. wir prägnanter werden. Damit schaffen wir des Produktentstehungsprozesses mit der Aufbauend auf unserer führenden Posi- echten Mehrwert für unsere Kunden.

82 Sonderausgabe 2014/2015 Industrielle Hard- und Software

Siemens hat sein Siplus-Portfolio robuster Automatisierungs- und Antriebstechnik für extreme Umgebungsbedingungen erweitert. Durch ihre veredelten Baugruppen sind die neuen Komponenten äußerst vielseitig einsetzbar.

Wie drückt sich das in der Praxis für Ihre Kunden aus?

Wir setzen zum einen mit der Integration der vertikalen Dimension – nämlich von der Feld- über die Leit- bis zur Manufac- turing Execution System- (MES) und Un- ternehmens-IT-Ebene – einen wichtigen Schwerpunkt. Darüber hinaus wächst auch unser Produktportfolie weiter zusammen, Mit Control z. B. unsere Feldinstrumentierung mit der Performance Simatic PCS 7 (in der neuesten Version 8.1) Analytics stellte oder unser MES-System mit Simatic IT und Siemens auf der unserer Anlagenplanungssoftware Comos. SPS IPC Drives 2014 einen neuen datenbasierten Zudem findet das Thema der Integration Service für die über verschiedene Wertschöpfungspro- Prozessindustrie vor. zesse statt – wir reden nicht nur über den Wertschöpfungsprozess der Produktion, sondern wir reden auch über die Schaffung von Schnittstellen zwischen Anlagenpla- Hier befinden wir uns gerade in der Um- Mit der Neuausrichtung zielen wir darauf nung und Engineering. Praktisch bedeutet setzungsphase. Wir führen erste Pilotpro- ab, unser Prozess-Know-how noch besser das, dass Siemens einen ganz klaren Fokus jekte mit Kunden durch, die im Laufe des als bisher für unsere Kunden einzusetzen. in dieser Hinsicht auf die Weiterentwick- nächsten Kalenderjahres abgeschlossen Dazu ist es erforderlich, das Prozess-Know- lung der Schnittstellen zwischen PCS 7 und werden. how in den Branchen mit der Produktver- Comos legt. antwortung für diese Industrien enger zu Wie organisiert Siemens künftig die bündeln. Beispielsweise haben wir die Ist die Schnittstellenschaffung zwischen Betreuung der Geschäftsfelder der Verantwortung für die Branchenbetreu- Anlagenplanung und Engineering bereits Prozessindustrie – lässt sich aus ung Öl und Gas, Petrochemie und Chemie umgesetzt oder befindet sich diese noch Gründung der neuen Division ein einschließlich des Produktportfolios für in der Planungsphase? wachsender Stellenwert ableiten? Automatisierung, Instrumentierung Ú www.automation.at 83 Nachgefragt

1 2

und Antriebstechnik zusammengeführt. kommt. Und zwar unabhängig davon, ob wirksamer zu unterstützen. Besonders Dadurch sind wir nun in der Lage, die er ein Produkt oder System von uns bedie einfache technische Bedienbarkeit ist Spezifika dieser Branche ganzheitlich zu zieht oder wir ihn bei der Projektausfüh- auch ein Innovationstreiber bei unseren betrachten – und zwar über den gesamten rung oder im Anlagenservice unterstüt- Prozessinstrumenten – sie sind kompakt Lebenszyklus vom Design über das Engi- zen. Qualität und Vertrauen sind für mich und robust und lassen sich bequem in neering bis zur Modernisierung einer An- ganz wichtige Aspekte in der Zusammen- Engineering-Tools wie Comos oder in das lage. So können wir Innovationen in unse- arbeit mit unseren Kunden und Partnern. Leitsystem integrieren. rem Produktportfolio noch besser auf die Anforderungen der einzelnen Branchen Wie differenziert sich Siemens als Wie sieht es mit der abstimmen und darüber hinaus unsere Partner der Prozessindustrie von seinen Antriebstechnik aus? Kunden bei der Wartung und Instandhal- Marktbegleitern? tung effektiver als bisher zu unterstützen. Wir bieten mit „Integrated Drive Systems“ Da Siemens praktisch in allen Branchen das weltweit umfangreichste und durch- Beabsichtigt Siemens mit der neuen der Prozessindustrie über die gesamte gängigste Angebot an integrierten An- Organisation eine Stärkung seines Wertschöpfungskette vertreten ist, sind triebssystemen. Die dreifache Integration Lösungsgeschäftes? wir in der glücklichen Lage auf standar- in Integrated Drive Systems ist die Ant- disierte Komponenten zurückgreifen zu wort auf das hohe Maß an Komplexität, Das Lösungsgeschäft war schon immer können. Diese ergänzen wir mit intelli- mit dem unsere Kunden heute operieren ein sehr wichtiger Teil unseres Geschäfts, genten Tools für das Engineering und müssen: Horizontale, vertikale und Life- gerade weil der Lebenszyklus der Sys- Management. Unsere Kunden können da- cycle-Integration gewährleisten, dass sich teme in der Prozessindustrie so lang ist. durch nicht nur über lange Zeiträume auf jede Antriebskomponente nahtlos in jedes Instandhaltung und Modernisierung ma- die Verfügbarkeit unserer Systeme ver- Antriebssystem, jede Automatisierungs- chen einen Großteil der Lebenszyklus- trauen – was in der Prozessindustrie von umgebung und in den gesamten Lebens- kosten aus. Somit ist es von enormer Be- großer Bedeutung ist. Sie profitieren auch zyklus einer Anlage integrieren lässt. deutung, unsere Kunden hier optimal zu davon, dass unsere Lösungen skalierbar unterstützen. und flexibel sind. Das optimiert den gesamten Workflow vom Design über das Engineering bis zum Und da es heißt, wer die Anlage baut, Stichwort Skalierbarkeit – mit welchen Service und sichert maximale Produktivi- ist am besten qualifiziert, den Service zu Innovationen dürfen wir in naher Zukunft tät, Energieeffizienz und Zuverlässigkeit. übernehmen werden wir bei Projekten im Bereich der Automatisierung / auch als Main Automation bzw. Main Mo- Instrumentierung rechnen? Können Sie uns auch zum tors and Drives Contractor entsprechend Zukunftsthema Digitalisierung mit Verantwortung übernehmen. Wie bereits erwähnt, werden wir dem- Blick auf die Prozessindustrie Neues nächst unser Prozessleitsystems Simatic berichten? Zusätzlich haben wir mit unseren System- PCS 7 in der Version 8.1 vorstellen. Die integratoren und Solution Partnern sowie neue Version punktet vor allem durch kür- Unsere digitalen Softwareprodukte für durch unsere Zusammenarbeit mit füh- zere Engineering- und Inbetriebsetzungs- Prozessanlagen – Comos für die Anla- renden OEMs und EPCs bereits ein gutes zeiten. Sie wird aber auch dafür sorgen, genkonzeption und die Simulationssoft- globales Partnernetzwerk. die Performance im Betrieb weiter zu stei- ware Simit – bieten schon heute hohe gern und darüber hinaus helfen, Kunden Planungs- und Inbetriebnahme-Effizienz. Schlussendlich ist es entscheidend, dass sowohl im täglichen Umgang als auch Sie unterstützen aber auch in hohem Maß der Auftraggeber die beste Leistung be- speziell bei Wartungsmaßnahmen noch bei Schulungen wie auch im Entwurf von

84 Sonderausgabe 2014/2015 1 Siemens hat seine Simulationsplattform Simit für die virtuelle Inbetriebnahme von Automatisierungslösungen in der Version 8.1 erweitert. Neue Funktionen und Wizards erhöhen die Flexibilität und reduzieren den Aufwand beim Design von Simulationsmodellen.

2 Comos – die Softwarelösung von Siemens für das integrierte Anlagenengineering bis zum integrierten Betrieb.

3 Siemens bietet ab sofort Simotics-Standardmotoren der Reihen Simotics GP und Simotics SD in der höchsten definierten Motoreffizienzlasse IE4. Die Niederspannungsmotoren in Asynchrontechnik zeichnen sich durch einen hohen Wirkungsgrad aus und ermöglichen somit besonders hohe Energieeinsparungen, insbesondere bei Pumpen, Lüftern und Kompressoren-Anwendungen. 3

Instandhaltungs- und Modernisierungs- Hardware aufbauen. Die Software unter- maßnahmen. Die neueste Version 8.1 von stützt Anwender, die Engineering-Qualität Das Video zum Bericht Simit besticht vor allem durch höhere Fle- zu erhöhen und die Sicherheit und Pro- www.automation.at/ xibilität und reduziertem Aufwand beim duktivität von Prozessanlagen durch opti- video/68781 Design von Simulationsmodellen Zudem mierte Schulungen von Prozessleitsystem- ermöglicht der neue Simit Virtual Cont- Operatoren weiter zu steigern. Mit der roller V3.0 die Emulation von Simatic S7- neuen Version der branchenübergreifend Herr Kienlein, herzlichen Dank für das 300-, S7-400- und S7-410-Steuerungen. einsetzbaren Simulation Framework treibt aufschlussreiche Gespräch! Dadurch lassen sich Test- oder Trainings- Siemens die Verschmelzung von virtueller umgebungen jeder Größenordnung ohne und realer Welt weiter voran. � www.siemens.com

www.automation.at 85 ReizthemaIndustrielle Hard- Erwartungen und Software

Scharf beobachtend, genau hinterfragend und kritisch – T&G-Geschäftsführer Ing. Harald Taschek zeigt sich in diesem Gastkommentar von seiner „provokanten“ Seite. „Geheime“ Barrieren

Ansagen wie, dass Industrie 4.0 als echter umfassende, holistisch ausgelegte Stra- Produktivitätstreiber Wertschöpfungsket- tegie. „Was will ich?“ und „Was brauche ten verändern und europäische Produkti- ich?“ sind in diesem Zusammenhang onsstandorte absichern helfen soll, schü- zwei der bedeutendsten Schlüsselfragen, ren solche Prognosen natürlich extrem die meiner Erfahrung nach gar nicht so hohe Erwartungshaltungen. Wird diesen einfach zu beantworten sind. Weil kaum nicht (sofort) entsprochen, macht sich um- jemand den Überblick über alle Vorgän- gehend eine gewisse Ernüchterung breit. ge in einem produzierenden Betrieb hat. Und so zeigen sich viele Lösungsanbieter Das heißt, es gilt zunächst einmal in zahl- derzeit leicht enttäuscht, weil die aktuelle reichen Gesprächen mit verschiedenen Nachfrage keineswegs dem prophezeiten, Mitarbeitern der einzelnen Abteilungen angeblich allgemein verbreiteten Um- herauszufiltern, welches die tatsächlichen bzw. Aufrüstungswillen der produzieren- (!) Bedürfnisse sind. Welche Daten wirk- den Industrie entspricht. Die potenziellen lich erfasst werden müssen und welche Anwender moderner Vernetzungstechno- Zusammenhänge demzufolge in der Soft- logien wiederum wurden vielfach dahinge- ware zu berücksichtigen sind, damit der hend ernüchtert, dass im medialen Hype Analyse-Output zu 100 % den jeweiligen rund um das Thema Industrie 4.0 eines Anforderungen entspricht. Demnach be- nur allzu gerne zu erwähnen vergessen stehen zwei Drittel unserer Arbeit als Auto- wird: Wie viel strategisches Know-how es matisierungslösungsanbieter in Wahrheit braucht, um all das, was technologisch aus „Consulting-Tätigkeiten“. Wir müs- möglich ist, sinnvoll umzusetzen. sen uns in Menschen, in Maschinen und in Geschäftsprozesse hineindenken, um Können führt nicht automatisch zum Tun maßgeschneiderte, nachhaltig wirksame www.tug.at Antworten auf die Aufgabenstellungen von Die Möglichkeit besteht. heute liefern zu können. Denn Insellösun- Das sagt die Theorie. gen sind definitiv „out“. Und Antworten, Sie sagt dir, dass es geht. die nur für heute gelten und das Morgen Sie sagt dir nur nicht, wie. außen vor lassen, ebenso!

Herzlich willkommen in 2015. In einem Frantz Wittkamp, deutscher Über sieben Brücken musst du gehen … Jahr, in dem vernetzungstechnisch be- freischaffender Grafiker, Maler und Autor reits fast alles möglich ist. Die Sterne für …lautet der Refrain eines bekannten ein Internet of Things stehen gut. Generell Wir von T&G reden bekanntlich Tacheles. deutschen Songs und auch beim Thema gibt es mehr begünstigende Aspekte als Deshalb wage ich es an dieser Stelle auch IT- und/oder Automatisierungswelten ver- spannungsgeladene Oppositionen am Un- Themen anzusprechen, die gemeinhin tot- binden geht es darum, möglichst gekonnt ternehmens- und Feldebene verbindenden geschwiegen werden. Zum Beispiel, dass (also möglichst ohne Verluste!) sämtliche Automatisierungshimmel zu beobachten es ein Ding der Unmöglichkeit ist, quasi Hürden zu meistern, die den Weg zum ge- und die Weissagungen diverser Fach- auf Knopfdruck auf eine Industrie 4.0 um- wünschten Ziel versperren könnten. Tech- Gurus könnten vielversprechender kaum zuswitchen. Um bis dato strikt getrennte nologisch betrachtet zählen u. a. OPC UA sein: „Unternehmen aller Branchen setzen Welten miteinander zu verbinden und eine und serviceorientierte Software-Architek- verstärkt auf ITK-Lösungen für eine Indus- validierte Datenbasis zu schaffen, in der turen zu den wichtigsten Verbindungsglie- trie 4.0“. „Etliche Milliarden Euro werden einzelne Maschinendaten genauso berück- dern im Industrie 4.0-Zeitalter. Um aber in naher Zukunft allein in Europa in diese sichtigt werden wie eine standortübergrei- wirklich langfristig haltbare, zuverlässig Richtung fließen.“ „Bereits heuer sollen fende Produktionsplanung, das gesamte funktionierende Lösungen zu schaffen, laut Studie 4,9 Milliarden Geräte in irgend- Energiemanagement, eine entsprechende braucht es zudem noch jede Menge an- einer Art und Weise vernetzt sein“ und Ressourcen-Steuerung und vieles andere wendungs- bzw. unternehmensbezoge- vieles andere mehr ist in diversen Medien mehr braucht es nämlich vor allem eines: ner Feinjustierungen. Das beginnt bei so nachzulesen. Gepaart mit optimistischen eine sämtliche Unternehmensbelange einfachen Dingen wie einer „allgemein“,

86 Sonderausgabe 2014/2015 Industrielle Hard- und Software

beispielsweise für den Instandhaltungs- nicht nur von einer einfachen, schönen, oben Beim Thema techniker, den Energiemanager und den total vernetzten Automatisierungswelt, Energiemanagement gilt es neben den Verbrauchsdaten noch CTO eines Unternehmens gleicherma- sondern wir stellen uns den konkre- zahlreiche weitere Variable wie die ßen verständlichen Namensgebung für ten Anforderungen – und das auf allen zu unterschiedlichen Zeitpunkten zur jenen Sensor, der im Werk A in Halle B Ebenen! Schließlich wollen wir unseren Verfügung stehenden Ressourcen zu in der Linie C an der Maschine E am Kunden in sämtlichen Belangen – also berücksichtigen. Aggregat F die Temperatur misst und hardware-, software- und brainwaremä- unten Dieses aussagekräftige, als Variable in der SPS auftaucht (Da- ßig – ein kompetenter und zuverlässiger tachometerähnliche tenmodell) und reicht hin bis zu ausge- Brückenbauer sein. Denn genau das Effizienzdashboard berücksichtigt klügelten Software-Verknüpfungen, bei wird von einem Technologielieferanten bei seinen Angaben nicht nur das Produktionsgeschehen, sondern auch www.tugsolutions.com www.tug.at denen die Daten mehrerer Abteilungen des Vertrauens heutzutage erwartet. sämtliche logistische Prozesse. in einer aussagekräftigen Grafik zu ver- einen sind. Wir von T&G träumen also � www.tug.at

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Impulse

Die Möglichkeiten von Smart Devices stoßen insbesondere im Produktionsumfeld bei Das Video zu Maschinen- und Anlagenbauern auf hohes Interesse. Mit dem Angebot an softwarebasierten IndraDrive Mi Lösungen im Rahmen von Open Core Engineering ermöglicht Bosch Rexroth seinen Kunden www.automation.at/ seit über zwei Jahren, sogenannte native Apps mit hoher Performance und integrierten video/106123 Steuerungsfunktionen für Google Android und Apple iOS selbstständig zu entwickeln.

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Steuerungen und Antriebe für die Produktion von morgen: Wie viele Sprachen spricht Ihre Automatisierung?

Industrie 4.0 ist aktuell das Thema im Maschinenbau, und es hat eine ungeheure Dynamik entwickelt. Bosch Rexroth präsentiert dazu zahlreiche Hard- und Software-Neuheiten, mit denen Maschinenhersteller und -betreiber Industrie 4.0 Ansätze realisieren können. Damit eröffnet Bosch Rexroth neue Möglichkeiten, die Kosten für eine variantenreiche Fertigung zu senken.

Als Leitanwender sammelt Bosch in mehr formationen überall in der Produktion gen und Antriebe von Bosch verfügen über als 50 Pilotprojekten praktische Erfahrun- verstanden werden. Dies hat zur Folge, Multi-Ethernet-basierte Schnittstellen und gen mit Industrie 4.0. In diesem Pool von dass Automatisierungskomponenten mul- sind damit multilingual. Ein Maschinenher- „Versuchslaboratorien“ werden neue An- tilingual sein müssen – sowohl in Hinsicht steller erhält damit den höchst möglichen sätze ausgelotet. Bosch sucht nicht die eine auf die Kommunikation als auch auf die Freiheitsgrad, um seine Lösungen in der revolutionäre Lösung, die alles gleichzeitig Programmierung. Die heute eingesetzten von ihm bevorzugten Kommunikations- verändert. Vielmehr setzt das Unterneh- SPS-Programmiersprachen sind für die sprache in unterschiedliche Automatisie- men auf schnell umsetzbare, evolutionä- Entwicklung von Maschinen und Anlagen rungsumgebungen zu integrieren. Folgen- re Schritte. An diesen Projekten arbeitet in der Vision Industrie 4.0 nicht länger aus- de zwei Beispiele sollen das verdeutlichen. Bosch Rexroth als Automationspartner reichend. intensiv mit. Der ständige enge Austausch OPC UA: der Kommunikationsstandard in mit den internen Anwendern zeigt Bosch Steuerungen und Antriebe müssen sich der Automatisierung genau, welche Entwicklungen notwendig heute homogen in eine heterogene Auto- sind, wo die Evolution zu beschleunigen matisierungslandschaft mit einer Vielzahl Die Automatisierungsbranche hat sich ist. Die wichtigste Erkenntnis dabei ist, unterschiedlicher Anwendungen integrie- auf OPC UA (Unified Architecture) als ge- dass offene Standards und offene Integrati- ren lassen. Eine zentrale Anforderung ist meinsamen Ethernet-basierten Standard onsplattformen benötigt werden. Industrie dabei die Standardisierung der Kommuni- für die Kommunikation von Maschine zu 4.0 läutet das Ende von proprietären Kon- kation. Hier spricht man von Connectivity. Maschine verständigt. Dieser ermöglicht zepten ein. die standardisierte und abgesicherte Kom- Connectivity: Offene Standards munikation zwischen Maschinen für eine Industrie 4.0-Innovationen und mehrsprachige Komponenten Vielzahl unterschiedlicher Anwendungen auf der Steuerungsebene als Basis auf Produktionsebene. Da Bosch Rexroth in der Bosch-Gruppe sowohl Anbieter als Betrachtet man das Zukunftsbild einer Connectivity ist die Fähigkeit, Informatio- auch Anwender im Bereich Industrie 4.0 Produktion in der Vision Industrie 4.0, so nen auszutauschen – und zwar auf eine Art ist, sieht das Unternehmen sich führend sieht man, dass dezentral intelligente Kom- und Weise, die alle beteiligten Komponen- in der Umsetzung und Integration dieses ponenten, Module, Menschen und Ma- ten verstehen. Das hört sich einfach an, ist Standards in Lösungen. Externe Anwen- schinen eine Vielzahl von Informationen in der Praxis aber eine gewaltige Heraus- dungen können beispielsweise auf sämt- austauschen – untereinander, mit der eige- forderung. Denn in einer typischen Fabrik liche Datenobjekte und Funktionen über nen Unternehmens-IT und wahrscheinlich sind Maschinen verschiedener Hersteller das in Bosch-Steuerungen hinterlegte OPC auch mit anderen IT-Systemen. Menschen mit unterschiedlichen Steuerungen ver- UA-Informationsmodell zugreifen. Das hat bleiben dabei die oberste Entscheidungs- netzt. Will ein Anlagenbetreiber beispiels- den Vorteil, dass sich serviceorientierte Lö- instanz. Dafür benötigen sie die richtige weise fabrikweit Condition Monitoring ein- sungen und die automatisierte Datenaufbe- Information zur richtigen Zeit am richtigen führen oder die Energieeffizienz steigern, reitung, z. B. für Condition Monitoring oder Ort. dann kann das zu einer komplexen Her- Energiemanagement, viel einfacher imple- ausforderung werden. Im ungünstigsten mentieren lassen als bislang. Je größer die Softwareintelligenz von Ma- Fall muss er jedes einzelne Maschinenpro- schinen wird, desto mehr Informationen gramm für den entsprechenden Informati- WebConnector: der Dolmetscher tauschen intelligente Komponenten und onsaustausch anpassen. zwischen SPS- und IT-Welt Anlagenmodule aus – sowohl innerhalb einer Maschine als auch außerhalb mit Hier setzt Bosch Rexroth an und bietet eine Neben OPC UA sind Webtechnologien ein IT-basierten Anwendungen. Damit ist es einzigartige Connectivity auf Basis offener weiterer Schlüssel zur standardisierten In- von zentraler Bedeutung, dass diese In- Automatisierungsstandards. Alle Steuerun- formationsbereitstellung in der Indus- Ú www.automation.at 89 Impulse

trie 4.0. Die Möglichkeiten von Smart De- vices, bekannt aus dem Consumer-Markt, stoßen insbesondere im Produktionsum- feld bei Maschinen- und Anlagenbauern auf hohes Interesse. Mit dem Angebot an Software-basierten Lösungen im Rahmen von Open Core Engineering ermöglicht Bosch Rexroth seinen Kunden seit über zwei Jahren, sogenannte native Apps mit hoher Performance und integrierten Steu- erungsfunktionen für Google Android und Apple iOS selbstständig zu entwickeln.

Im Gegensatz dazu sind webbasierte Apps oder HMI-Lösungen auf Basis der Be- schreibungssprache HTML5 plattform-un- abhängig. Sie benötigen nur einen Brow- ser, da die Webseiten auf einem Webserver Mit der dezentralen Antriebstechnik IndraDrive Mi lassen sich elektrische Achsantriebe direkt in die Maschine integrieren und der zentrale Schaltschrank schrumpft massiv. auf Seiten der Steuerung hinterlegt sind. Im Vergleich zu nativen Apps haben sie jedoch zwei Nachteile: eine schlechtere Per- formance und eine aufwendigere Anbin- lich Temperatur, Schock und EMV – rauen matisierung. Die Intelligenz der Antriebe dung an Automatisierungskomponenten. Umgebungsbedingungen möglich. Bei ist dabei ein Schlüsselelement. In der In- Die Antwort von Bosch auf die Heraus- IndraControl XM hat Bosch Rexroth das dustrie 4.0 müssen sich Antriebe nahtlos forderung, die Verwendung webbasierter Laufzeitsystem für eine multilinguale Pro- und einfach in die unterschiedlichsten Lösungen zu vereinfachen, heißt WebCon- grammierung ausgebaut. Neben der Ver- Automatisierungsumgebungen einfügen. nector. Dabei handelt es sich um einen neu arbeitung von Programmen mit neuester Wichtige Aspekte sind hierbei Leistung, entwickelten Universal-Dolmetscher für SPS-Technologie können Anwender die Funktion und eine einfache und schnelle die Automatisierung. Er übersetzt webba- Steuerung auch in den Sprachen C/C++, Lua Inbetriebnahme. Das aktuelle Portfolio der sierte Kommunikationsprotokolle in die und Java programmieren. C/C++ und Java Bosch-Antriebsfamilie IndraDrive deckt ein Sprachen der Maschinen und umgekehrt. sind die am weitesten verbreiteten Hoch- Leistungsspektrum von 100 Watt bis zu 4 Für die Kommunikation mit webbasierten sprachen und ermöglichen die offene Im- Megawatt ab. Das Besondere daran: Über Anwendungen nutzt er beispielsweise das plementierung IT-basierter Anwendungen. das gesamte Leistungsspektrum hinweg mit HTML5 eingeführte WebSockets-Pro- Und warum Lua? Angenommen, man will stehen dem Anwender die gleichen viel- tokoll und für die Kommunikation mit der irgendeine Art von Programm schreiben, fältigen Funktionen zur Verfügung. Damit Steuerung das OPC UA-Protokoll. Damit das andere Anwender einfach erweitern diese Funktionen auch effizient und schnell stellt der WebConnector den umfassenden oder ändern können. Oder man will eine zum Einsatz kommen können, werden alle Austausch von Informationen in der Pro- Anwendung programmieren, die auf un- Antriebe mit dem gleichen Engineering duktion sicher, wie zwischen Maschinen- terschiedlichen Plattformen lauffähig ist Tool in Betrieb genommen. Hat ein An- steuerungen und Smart Devices. und keine komplexen Entwicklungsumge- wender einmal mit IndraDrive gearbeitet bungen benötigt. Dafür benötigt man eine kann er aus dem umfangreichen Portfolio Neue Steuerungsfamilie Sprache, die funktional nicht einschränkt. die beste Lösung für seine Anwendung IndraControl XM: Echtzeit gepaart Genau diese Überlegung führen zu Lua, auswählen – ohne eine neue Lernkurve mit Mehrsprachigkeit die plattformunabhängig, erweiterbar und durchlaufen zu müssen. darüber hinaus extrem leichtgewichtig Nebst der Kommunikation muss auch die ist. Lua ist zudem schnell und mächtig im Als Pionier für dezentral intelligente An- Hardware mit der Evolution der Steue- Sprachumfang, benötigt aber wenig Spei- triebe setzt Bosch Rexroth seit mehr als rungstechnik Schritt halten. Mit der neuen cherplatz. Auf dieser Basis öffnen sich ganz zwei Jahrzehnten auf dezentrale Intelli- Steuerungsfamilie IndraControl XM öffnet neue Möglichkeiten für die Weiterentwick- genz. Über die Basisfunktionen hinaus hat Bosch Rexroth Innovationen im Maschi- lung von Maschinen und Anlagen in der Bosch in der Software seiner elektrischen nenbau neue Türen. Auf dieser Hardware- Vision von Industrie 4.0. und hydraulischen Antriebe eine Vielzahl Plattform werden zwei Dinge kombiniert: anspruchsvoller Technologiefunktionen die neuesten Prozessortechnologien mit Industrie 4.0-Innovationen bereits integriert. Dazu zählt beispielswei- der schnellsten Verarbeitung von Pro- auf der Antriebsebene se das Erkennen von Verschleiß an me- zesssignalen über ein hoch performantes chatronischen Systemen ohne zusätzliche E/A-System. Mit gehärtetem Hardware- Elektrische Antriebe sind im wahrsten Sin- Sensoren. Nahtlos integrieren bedeutet Design ist der Einsatz auch in – hinsicht- ne die treibende Kraft der modernen Auto- aber nicht mehr nur die passende Leistung

90 Sonderausgabe 2014/2015 Impulse

und Funktion zu bieten, sondern auch offene Standards in der Kommunikation und in der Programmierung zu unterstützen. Das gewährleistet Bosch Rexroth mit der bereits erwähnten Multi-Ethernet-Schnitt- stelle. Damit wird Anwendern die Mög- lichkeit geboten, Bosch-Antriebe mit allen relevanten Ethernet-basierten Feldbussen zu nutzen.

Open Core Interface for Drives: direkter Zugriff auf die Kernfunktionen der Antriebe mit Hochsprachen

Darüber hinaus stellt Bosch Rexroth die Mit der neuen Steuerungsfamilie Schnittstellentechnologie Open Core Inter- IndraControl XM öffnet Bosch Rexroth Innovationen face jetzt auch auf der Antriebsebene zur im Maschinenbau neue Türen. Auf dieser Hardware-Plattform werden die neuesten Prozessortechnologien mit der schnellsten Verarbeitung von Prozesssignalen über ein Verfügung. Diese ermöglicht den direkten hoch performantes E/A-System kombiniert. Zugriff auf alle Antriebsparameter über Hochsprachen-basierte Anwendungen und erhöht so den Freiheitsgrad für Maschinen- hersteller. sen sich elektrische Achsantriebe direkt in IndraControl FM: die Maschine integrieren und der zentrale dezentralisiert die Steuerungstechnik Was bedeutet das in der Praxis? Schaltschrank schrumpft massiv. Bosch geht noch einen Schritt weiter. Die Angenommen, ein Anwender möchte den Jetzt hat Bosch Rexroth den nächsten Evo- neuentwickelte dezentrale Steuerung In- Energieverbrauch eines Achsantriebs di- lutionsschritt vollzogen und verlagert den draControl FM – ebenfalls in Schutzart IP rekt abrufen und auswerten. Ohne die neue kompletten Antriebsstrang in die Maschi- 65 – kann außerhalb des Schaltschranks Schnittstellentechnologie muss er dazu eine. Das gesamte Antriebssystem – ein- direkt an oder in einem Maschinenmodul gens SPS-Programme anpassen und die schließlich der notwendigen Netzversor- platziert werden. Ohne Verbindung zu ei- Daten über die Steuerung rangieren. Mit gung – kann nun direkt in die Maschine nem Schaltschrank kann der Maschinen- Open Core Interface for Drives reicht es, integriert werden, da alle notwendigen hersteller jetzt das Modul komplett in Be- Makros der gängigen Tabellenkalkulations- Komponenten in Schutzart IP 65 ausge- trieb nehmen und alle Bewegungsabläufe programme zu schreiben, um per Ethernet führt sind. Das neue Versorgungsmodul definieren und testen. Zur Endmontage direkt auf die Daten im Antrieb zuzugrei- ist dabei zusätzlich in der Lage, elektrische der Maschine genügt es dann, die Module fen. Und das kann jeder tun, der über etwas Energie in das Netz zurückzuspeisen und mechanisch zu verbinden und das Ether- Erfahrung mit Visual Basic verfügt. trägt so zu einer optimalen Energiebilanz net-Netzwerk zu aktivieren. Damit haben der Anlage bei. Maschinenhersteller noch mehr Freiraum IndraDrive Mi: von dezentral wenn es um die durchgängige Modulari- zu schaltschranklos Mit einem solchen Versorgungsmodul ver- sierung von Maschinen geht – vom Kosten- bindet der Maschinenhersteller bis zu 30 vorteil solcher Konzepte ganz zu schwei- Um eine hochproduktive Fertigung von Antriebe. Für E/A-Signale ist keine separate gen. kleinsten Losgrößen zu realisieren, ist die Installation notwendig, vielmehr können an Reduzierung von Rüstzeiten bei Format- die dezentralen Antriebsmodule lokale E/A- Fazit oder Produktwechseln eine der großen He- Module angeschlossen werden. So werden rausforderungen. Die Lösung dafür liegt im alle Sig-nale über eine Leitung übertragen. Zusammengefasst hat Bosch Rexroth seine modularen Maschinenbau mit rekonfigu- Alle derzeit im Schaltschrank befindlichen Steuerungs- und Antriebstechnik evolutio- rierbaren agilen Produktionsmodulen. Bei Versorgungskomponenten entfallen damit, när weiterentwickelt. Die zentralen Punkte der elektrischen Installation zeigen kon- was den Schaltschrank überflüssig macht. sind dabei Offenheit, einfachere Kommuni- ventionelle Konzepte mit zentraler Schalt- kation, Datenaustausch mit der IT-Welt und schrankelektrik aber schnell Grenzen auf. Übrigens setzen die ersten Maschinen- dezentrale Intelligenz. Damit erfüllt Bosch hersteller bereits IndraDrive Mi für schalt- Rexroth auf beiden Automatisierungsebe- Mit der dezentralen Antriebstechnik In- schranklose Maschinen ein. Und auch die nen die Voraussetzungen, um Industrie 4.0 draDrive Mi hat Bosch Rexroth bereits Maschinenbetreiber profitieren, denn bei auf Maschinenebene Realität werden zu 2007 als erster Hersteller Servo-Antrieb ihnen zählt derzeit vor allem der gerin- lassen. und Motor für den dezentralen Einbau zu gere Platzbedarf der schaltschranklosen einer Baugruppe zusammengefasst. So las- Maschinen. � www.boschrexroth.at www.automation.at 91 Industrielle Hard- und Software

The American way of Industrie 4.0 is called „Connected Enterprise“

Eines ist klar – die Zukunft der industriellen Automatisierung ist untrennbar mit dem Aufkommen der Internetprotokolltechnologie (IP) und einer Infrastruktur, welche die Internet of Things-Revolution (IoT) beschleunigen kann, verbunden. Das sehen mittlerweile weltweit zukunftsorientierte Unternehmen und Regierungen ein und treiben sämtliche Aktivitäten hierfür voran. So wie in Deutschland die Bundesregierung die Initiative „Industrie 4.0“ unterstützt – so fördern die Vereinigten Staaten von Amerika unter dem Namen „Smart Manufacturing“ die Vernetzungsaktivitäten produzierender Betriebe. Die Automatisierungs- und IT-Anbieter haben jedenfalls Hochsaison – gilt es doch für jeden von ihnen, das beste Konzept hierfür zu bieten. Rockwell Automation prägt den Begriff Connected Enterprise – das verbundene Unternehmen.

Autorin: Luzia Haunschmidt / x-technik

Auf dem heutigen Markt werden innovati- „Wir erleben heute einen Technologiewan- Well done – in den eigenen Werken ve Strategien und Technologien erwartet, del, der die Arbeitswelt verändern wird – um Produktivität, Nachhaltigkeit und im von arbeitsintensiven zu hochproduktiven Dass diese Worte von Nosbusch nicht nur Zuge dessen die Unternehmensflexibilität Herstellungsverfahren, von alten Industrie- hohle Versprechungen sind, hinterleg- zu erhöhen mit dem erklärten Ziel Ferti- anlagen zu sauberen, sicheren und effizi- te Marty Thomas, Senior Vice President gungsmethoden intelligenter, sicherer und enten Produktionsstätten, von isolierten Operations & Engineering Services bei effizienter gestalten zu können. Rockwell Abläufen zu integrierten und reaktionsfähi- Rockwell Automation und gab stolz be- Automation fokussierte diese Thematik auf gen Lieferketten. Mit Connected Enterprise kannt, dass jüngst sämtliche Produktions- seiner alljährlichen Kundenveranstaltung vereint Rockwell Automation Menschen, werke von Rockwell Automation weltweit Automation Fair im November 2014 – die- Prozesse und Technologien mit dem Ziel, mit und in ein und demselben Netzwerk ses Mal abgehalten in Anaheim / Califor- produktiver, nachhaltiger und wirtschaftli- arbeiten. Dazu wurden in den letzten nien – und konkretisierte seine Aktivitäten cher zu produzieren. Dies wird durch eine Jahren sämtliche Fabriken des global tä- dazu. Keith D. Nosbusch, Vorsitzender und integrierte Steuerungs- und Informations- tigen Automatisierungsanbieters von der CEO von Rockwell Automation eröffnete architektur ermöglicht, mit der eine intel- OT-Ebene (Sensor-, Aktor-, Maschinen- den dreitägigen Dialog mit Kunden und ligente, produktive und sichere Fertigung und Steuerungsebene) bis hinauf zur IT- Vertretern der Presse mit den Worten: realisiert werden kann.“ Ebene (ERP- und CMS-Ebene) und auch

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Rockwell Automation kooperiert mit namhaften Partnern der Industrie. Das machen wir, um einerseits das eigene Portfolio auf technologischer Ebene voranzutreiben und “andererseits Fähigkeiten zu entwickeln und nahtlose Lösungen zu liefern, welche die stärksten Vorteile in den Bereichen Technologie, Wettbewerb und Strategie bieten, innerhalb eines Unternehmens und über die gesamte Lieferkette hinweg. Urs Marti, Regional Director Industry Sales EMEA bei Rockwell Automation untereinander vernetzt. Gestartet wurde durchgängig vernetzten produzierenden amerikanischen Anbieters – der übrigens das interne Unternehmensprojekt von der Unternehmens hervorragend eignet. u. a. auch auf der europäischen Landkar- Firmenzentrale in Milwaukee / Wisconsin, te bestens in sämtlichen Industriebetrie- aus – heute bildet diese sozusagen den Zentrales Tool für ben „verankert“ ist – auch ihre eigene „Brennpunkt“ sämtlicher Produktionsstät- eine Connected Enterprise Fabrikswelt(en) virtuell vernetzen. ten. Von Milwaukee aus werden alle Fab- riken gesteuert. Zugegeben, der Aufwand Wichtigstes und somit zentrales Tool für Tools & Products für eine war enorm hierfür, doch der Nutzen be- eine Connected Enterprise ist für Rockwell vernetzte Unternehmenswelt deutend höher und vor allem nachhaltig: Automation seine MES-Plattform „Facto- „Heute sind wir in der Lage 98 % unserer ryTalk ProductionCentre“. Die modulare, Verbindungen beruhen auf Netzwerken Kundenbedürfnisse mit einem wesentlich integrierte Softwaresuite bietet speziell – eine schnelle und offene Übertragungs- geringeren Lagerbestand als bisher just in für das Produktmanagement umfassende möglichkeit von Daten in Echtzeit ist das time zu decken. Darüber hinaus konnten Funktionen und einen optimierten Ent- A und O-Credo für die einfache Zusam- wir die Qualität erhöhen und die Gesamt- scheidungsprozess. Die Lösung beinhaltet menarbeit und Integration zwischen IT betriebskosten gleichzeitig senken – die papierlose Produktion, Rückverfolgung und OT. Ein Großteil der Technologie, die Effizienz unserer Produktionswerke hat über die gesamte Produktionskette, Integ- für diese Revolution benötigt wird, ist be- sich demzufolge spürbar gesteigert“, er- ration und Steuerung der Produktionsan- reits vorhanden. Dazu gehören IP-fähige klärt Marty Thomas. lagen sowie Analyse von Überproduktion, Netzwerke (Industrial Ethernet und Wi-Fi), Lagerbestand und Prozessabläufen. Das Informationsstruktur (Hard- und Software) Um solch ein hehres Ziel erreichen zu Softwarepaket nutzt eine Service-Oriented sowie intelligente, vernetzte Geräte, wie können, bedarf es eines strikt eingehalte- Architecture (SOA) und lässt sich dadurch z. B. Sensoren, Antriebe und Schalter. nen durchgängigen Konzeptes, welches kostengünstig und flexibel einsetzen bzw. von der Unternehmenszentrale auf sämt- unkompliziert in Unternehmens- und Au- Auch hier hat Rockwell Automation liche weitere Tochterwerke einheitlich tomatisierungssysteme einbinden. Ihr „home-made“-Vorteil – mit dem schnellen übertragen wird. Für Rockwell Automati- objektorientiertes Design macht es außer- und offenen Real Time-Kommunikations- on war dies naturgemäß sicherlich nicht dem einfacher und weniger zeitaufwen- protokoll „EtherNet/IP“ – das sich bestens mit dem Aufwand verbunden, wie es bei- dig, Applikationen zu erstellen, zu modi- als Verbindung zwischen Office-Netzwerk spielsweise einem Maschinenbauer oder fizieren und systematisch an mehreren und den zu steuernden Anlagen eignet, Anlagenbetreiber bevorstehen würde. Standorten zu installieren. hat das Unternehmen nicht nur die ei- Konnte doch der Automatisierungsanbie- Mittels der Eigenschaften von FactoryTalk genen Werke zueinander in Verbindung ter für Connected Enterprise im eigenen ProductionCentre schaffte aber Rockwell gebracht – EtherNet/IP wird im Maschi- Unternehmen auf das hauseigene bestens Automation es nicht nur seine eigenen nen- wie Anlagenbau weltweit eingesetzt ausgeführte Produkt- und Lösungsport- Fabriken vorbildlich zu vernetzen – Kun- und rangiert mit 30 % Marktanteil an der folio zurückgreifen, welches sich sum- den von Rockwell Automation können mit Spitze der globalen IE-Verbreitung. ma summarum für die Erlangung eines der Softwaresuite und den Services des Und auch das Produktportfolio von Rock- well Automation für Maschinenbau und Prozessanlagen, welches von der Infor- Mit Connected Enterprise vereint Rockwell mationssoftware über die Steuerung und Automation Menschen, Prozesse und Technologien Antriebe bis hin zu Sensoren und Kom- “mit dem Ziel, produktiver, nachhaltiger und ponenten, Visualisierung und HMI und wirtschaftlicher zu produzieren. Dies wird durch eine last not least einer ausgeklügelten Sicher- integrierte Steuerungs- und Informationsarchitektur heitstechnologie für die sichere Ausstat- ermöglicht, mit der eine intelligente, produktive und tung einer Fabrik sämtlicher Branchen sichere Fertigung realisiert werden kann. sich spannt, ist natürlich getrieben von alljährlichen Innovationen, welche die In- Keith D. Nosbusch, Vorsitzender und tegration in eine durchgängig vernetzte CEO von Rockwell Automation Unternehmenspolitik vorankommen Ú www.automation.at 93 Impulse

Auf der Automation Fair von Rockwell Automation in Anaheim / Carlifornien präsentierten sich mehr als 140 Aussteller zu den Themen neueste Energie-, Antriebs-, und Informationslösungen, mit denen Informationen sicher zwischen Prozessen, Produktionsanlagen, Zulieferern und Kunden geteilt werden können.

lassen. So werden die Architekturen von Softwareangeboten mehr und mehr offen gestaltet und ergonomischer, Steuerun- gen multifunktional einsetzbar gegenüber ihren adressierten Maschinen / Anlagen und Sensoren mit Intelligenz ausgestattet.

Innovation durch Kooperation Microsoft hingegen schmiedet Rockwell el Marks, verantwortlich für Marketing bei Darüber hinaus kooperiert Rockwell Au- Automation Informationslösungen, um Rockwell Automation in Österreich und tomation mit namhaften Partnern der In- Geschäfts- und Fertigungsintelligenzen der Schweiz, die Kosten / Nutzen-Kalkula- dustrie. „Das machen wir, um einerseits zusammenzuführen. Panduit ist ein wei- tion bei der Erstellung der „hauseigenen“ das eigene Portfolio auf technologischer terer Partner für IT-Prozesse – hier fokus- Connected Enterprise, und fügt hinzu: Ebene voranzutreiben und andererseits siert man sich auf die Entwicklung einer „Im Grunde hat ein Produktionswerk das Fähigkeiten zu entwickeln und nahtlose robusten, sicheren und zukunftsfähigen nächstfolgende Werk refinanziert – somit Lösungen zu liefern, welche die stärksten physischen Netzwerkinfrastruktur für ist unsere eigene Connected Enterprise Vorteile in den Bereichen Technologie, Industrieumgebungen. Gemeinsam mit auf der gesamten Linie ein absoluter Ge- Wettbewerb und Strategie bieten, inner- Dassault Systèmes treibt man eine opti- winn!“. halb eines Unternehmens und über die mierte mechatronische Umgebung für das gesamte Lieferkette hinweg“, begründet virtuelle Design voran. Und um sein hohes Next Future Urs Marti, Regional Director Industry Prozesswissen mit Geräten der Feldebene Sales EMEA bei Rockwell Automation, zu komplettieren, steht Rockwell Automa- Laut vertrauenswürdigen Umfragen pro- die Allianzschmieden mit technologisch tion mit Endress+Hauser in sehr engem funder Marktforscher ist die Nutzung der verwandten Unternehmen. Dank dieser Kontakt. Integration von IT und OT am weltweiten sich stets daraus erwachsenden Vorteile industriellen Markt noch sehr verhalten – können Kunden von Rockwell Automation Eine Connected Enterprise – nur 14 % der Führungskräfte geben an, jeden Aspekt ihres Produktlebenszyklus was kostet das? dass ihre gesamten Produktionsdaten in verbessern. die Unternehmenssysteme integriert sind. „Eigentlich hat uns lediglich die Vernet- Bei etwa einem Viertel sind etwas mehr Derartige strategische Allianzen betreibt zung unserer Zentrale in Milwaukee reale als die Hälfte ihrer Produktionsanlagen Rockwell Automation beispielsweise mit Kosten verursacht, die sich jedoch nach vernetzt und ca. 30 % gaben an, dass kei- Cisco Systems um Netzwerkarchitekturen Durchführung des Projektes sehr schnell ne ihrer Anlagen Ethernet-fähig ist … zu konvergieren und zu vereinfachen. Mit wieder amortisiert haben“, erklärt Micha- … Doch, wie bereits zu Beginn erwähnt, die Zukunft der industriellen Automatisie- rung ist untrennbar mit dem Aufkommen Eigentlich hat uns lediglich die Vernetzung der Internetprotokolltechnologie und ei- unserer Zentrale in Milwaukee reale Kosten ner Infrastruktur, welche die IoT-Revoluti- “verursacht, die sich jedoch nach Durchführung on beschleunigen kann, verbunden … so- des Projektes sehr schnell wieder amortisiert mit dürfen sich die Automatisierungs- und haben. Im Grunde hat ein Produktionswerk das IT-Anbieter über künftige große Aufgaben nächstfolgende Werk refinanziert – somit ist unsere schon heute freuen und ihre Kunden wis- eigene Connected Enterprise auf der gesamten sen, dass es Chancen gibt, höhere Margen Linie ein absoluter Gewinn!“. durch noch effizientere Strukturen gewinnen zu können. Michael Marks, verantwortlich für Marketing bei Rockwell Automation in Österreich und der Schweiz � www.rockwellautomation.at

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Horizontale und vertikale Integration mit zenon

Flexibler produzieren, schneller agieren und dabei noch effizienter werden – natürlich bei minimalem Ressourcenverbrauch. Wie kann das funktionieren? Das Internet – die Mutter der Vernetzung – wurde erfunden, um die Kapazitäten von Großrechnern effektiver zu nutzen. Auch mehr als 30 Jahre später sind die Vernetzung und che Hürden mit sich. Neben technischen Herausforderungen, wie die damit mögliche Integration heute wichtige Schlüssel zu z. B. unterschiedliche Netzwerke und Standards zwischen Auto- mehr Effizienz. Z. B. wenn es darum geht, Produktionsdaten matisierung und IT, spielen vor allem organisatorische Aspekte aus verschiedenen Quellen eines Fertigungsbetriebs eine Rolle. Kommunikationsinseln hinterlassen technologische miteinander in Beziehung zu setzen. Lücken, die tagtäglich ausgeglichen werden müssen – über Notiz- zettel, mündlich oder über Drittsysteme. Das ist aufwendig, langsam und fehleranfällig. Und es lenkt den Mitarbeiter von seiner Zwei der wichtigsten Faktoren intelligenter Produktion sind die wichtigsten Aufgabe ab – kreativ und intelligent die kontinuierliche horizontale und vertikale Integration. Horizontale Integration be- Verbesserung voranzutreiben. Unterschiedliche Teams müssen deutet die Vernetzung zwischen einzelnen Maschinen, Anlagen deshalb interdisziplinär zusammenarbeiten und bestehende Wis- oder Produktionseinheiten. Vertikale Integration vernetzt über Hi- senssilos aufbrechen. erarchieebenen hinweg – vom Sensor bis in die Business-Ebene des Unternehmens. Horizontale Integration mit zenon

Kampf den Wissenssilos und Kommunikationsinseln Bei der Nutzung von zenon auf mehreren Maschinen und Anla- gen bieten die Mehrprojektverwaltung und das Protokoll „straton In der „typischen“ modernen Produktion sind meist unterschiedli- Binding“ sehr leistungsfähige Integrationsfähigkeiten. Die native che Maschinen und Anlagen von mehreren Herstellern im Einsatz, Kommunikationsfähigkeit von zenon spielt gerade im heterogenen die sich in Automatisierungsgrad, Technologie und Kommunika- Umfeld eine entscheidende Rolle für die horizontale Integration tionsstandard unterscheiden. Vertikale Integration bringt zusätzli- mit anderen Lösungen. So lassen sich darüber auch unterschied-

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liche Bereiche wie Maschinen, Lagersysteme und Betriebsmittel vernetzen. Dazu folgendes Anwendungsbeispiel:

Ein Unternehmen produziert mit Maschinen und Anlagen unterschiedlicher Hersteller, die mit zenon horizontal integriert sind. An jeder Maschine stehen relevante Informationen über Status und Performance auch allen anderen Maschinen zur Verfügung. Ma- schinenbediener haben somit an jeder Maschine volle Transparenz über den gesamten Prozess, können die Anlage effektiv optimieren und Stillstandzeiten vermeiden. Zusätzlich kommunizieren die Maschinen autark miteinander, um die einzelnen Prozessschritte optimal zu synchronisieren.

Vertikale Integration mit zenon Gänze bidirektional erfolgen. Dies erlaubt sowohl den Austausch von Daten und Statusmeldungen als auch von Steuerungsbefeh- Die vertikale Integration mit zenon reicht vom Sensor bis ins ERP len. Dazu wieder ein Beispiel: oder in die Cloud. Besonders interessant: Die Integration kann zur Ein Produktionsunternehmen mit mehreren Standorten betreibt unternehmensweites Energiemanagement. zenon sammelt und TECH FACTS verarbeitet Energie- und Prozessdaten aus der gesamten Infra- struktur. Dabei wird von der Produktion über die Betriebshilfsmit- Horizontale Integration mit zenon tel und die Gebäudeleittechnik ein komplettes Abbild aller Ver- bräuche erstellt. Die Daten werden in Nahe-Echtzeit in einer zenon Über 300 native Kommunikationsprotokolle Machine-Cloud verarbeitet und stehen für Dashboards und Ana- Mehrprojektverwaltung lysen zur Verfügung. Energiemanager nutzen die unternehmens- Client/Server – Server/Client Topologie Straton Binding weite Transparenz über alle Verbräuche, um Einsparpotenziale zu Application programming interface (API) identifizieren. So können sie mit den lokalen Produktionsteams die kontinuierlichen Verbesserungsprozesse vorantreiben. Vertikale Integration mit zenon � www.copadata.com Über 300 native Kommunikationsprotokolle ERP Interface (SAP ERP, Microsoft Dynamics) SQL Server Interface Web Server Everywhre Server (Smartphone Apps) Weitere Infos Cloud-Integration

Manche nennen es „Revolution“, bei wenglor sagen wir „Standard“ dazu.

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mit Ethernet-Standard.

Kommunikationsproﬁ s wie den neuen Win Lichtlaufzeitsensor Tec- Halle: DC / Stand:340

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19. - 21. Mai 2015

Anforderungen der smarten Industrie von morgen.

Industrial Communication-Produkte von wenglor erfüllen schon heute die

Egal ob IO-Link, PROFINET, EtherCAT oder EtherNet/IP – die innovativen

bei wenglor sagen wir „Standard“ dazu. Manche nennen es „Revolution“, Prozess-Know-howINTERVIEW im Maschinenbau. (Bild: Phoenix Contact)

Adaptive Automatisierung braucht ein Miteinander der Technologien: Per Schulterschluss zur industriellen Zukunft

Das Verschmelzen früher getrennter Welten in der industriellen Automatisierung ist eine Voraussetzung für die angestrebte weitere Steigerung von Effizienz und Flexibilität im Produktionsprozess und damit auch für eine adaptive Fertigung, wie sie in den Konzepten zu Industrie 4.0 skizziert wird. Inwieweit mittlerweile die spezialisierten Angebote der einzelnen Anbieter deren Verschmelzen erlauben oder gar begünstigen, war Thema eines Roundtable-Gesprächs im Dezember 2014 zwischen Luzia Haunschmidt, Chefredakteurin der x-technik AUTOMATION, Ing. Helmut Maier, Geschäftsführer Sick Österreich, DI Rainer Ostermann, Country Manager Festo Österreich und Ing. Mag. Thomas Lutzky, Geschäftsführer Phoenix Contact Österreich.

In den letzten Jahren war über Industrie Automatisierungssystemen. Vertikal von lieren. Das verlangt ein Miteinander von 4.0 viel zu hören und zu lesen. Wesentli- und zu übergeordneten Systemen, aber Anbietern für Aktorik, Sensorik und Kon- ches Kernelement dieser Thematik ist die auch innerhalb der Feldebene müssen nektivität. Informatisierung der Fertigungstechnik. bisherige Systemgrenzen ihre hemmende Voraussetzung dafür ist eine universelle Wirkung bei der Erzeugung, dem Trans- Welchen Zugang haben Ihre Informationsdurchlässigkeit aller Teile von port und der Verarbeitung von Daten ver- Unternehmen zum Thema I 4.0?

98 Sonderausgabe 2014/2015 Nachgefragt

Fühlen, Hören und Sehen wird Flexible Kommunikation Wesentlich für das als Grundlage für rasche, sichere in horizontaler und vertikaler Miteinander innerhalb von “Entscheidungen in der Automa- “Richtung ist der Schlüsselfaktor “Produktionsanlagen, aber tisierung zunehmend wichtiger. für den Erfolg von Industrie 4.0. Die auch zwischen Mensch Bereits seit 2004 formuliert daher technische Herausforderung ist und Maschine wird die der Claim „Sensor Intelligence“ die es, die Schnittstellen zwischen den Schaffung von Standards klare Fokussierung von Sick auf die Systemen kompatibel zu machen. für die Kommunikation von Sensorik als Erzeuger von Daten für Kommerziell gilt es, daraus neue Automatisierungssystemen zunehmend intelligenter werdende Geschäftsmodelle zu entwickeln. untereinander und mit der Abläufe bzw. Fabriken. Ing. Mag. Thomas Lutzky, Cloud sein. Ing. Helmut Maier, Geschäftsführer Phoenix Contact DI Rainer Ostermann, Geschäftsführer Sick Österreich Österreich Country Manager Festo Österreich

Thomas Lutzky: von Daten für zunehmend intelligenter wer- leisten können, inwieweit Produktions-, In- Industrie 4.0 ist kein Trend, sondern eine dende Abläufe bzw. Fabriken. formations- und Kommunikationstechnolo- Veränderung historischen Ausmaßes. Die gien tatsächlich verschmelzen und was das intelligente Produktion von morgen soll Rainer Ostermann: konkret für uns alle bedeutet. vom Engineering bis zum Betrieb kosten- Neben der Anreicherung der von Steue- effizient, flexibel und adaptiv sein. Dazu ist rungs- und Feldgeräten zu generierenden Thomas Lutzky: eine hierarchielose Integration der horizon- und zu verarbeitenden Daten beschäftigen Die in Österreich produzierende Industrie talen Wertschöpfungskette und der vertika- wir uns bei Festo mit weitreichenden Ver- ist auf einem hervorragenden technologi- len Geschäftsprozesse erforderlich. Da die änderungen des Prinzips der Interaktion schen Stand. Zentrales Ziel von Industrie hürdenfreie, sichere Kommunikation zwi- zwischen Mensch und Maschine. Nicht 4.0 muss es sein, ihre Wettbewerbsfähig- schen unterschiedlichen Systemteilen zu erst seit Produktionsanlagen SMS an In- keit auch in Zukunft sicherzustellen. Das den Kernkompetenzen von Phoenix Contact standhaltungstechniker schicken, ist die braucht mehr Flexibilität in der laufenden gehört, setzen wir I 4.0 immer mehr auch in Schnittstelle zwischen beiden ebenso neu Produktion und einen kürzeren Time to der eigenen Fertigung um und gewinnen zu definieren wie das Berufsbild des Ma- Market Prozess bei einer zugleich sehr so wertvolle Erfahrungen und Erkenntnisse schinenführers. schlanken Kostenstruktur. für die Weiterentwicklung unserer Produk- te und Lösungen. Welche zentralen Ziele sehen Sie? Rainer Ostermann: Zentrales Ziel von Industrie 4.0 ist die Smart Helmut Maier: Helmut Maier: Factory der Zukunft, die – je nach Bedarf – Fühlen, Hören und Sehen wird als Grund- Ein ganz wichtiges Ziel ist heute noch, Losgröße 1 oder unendlich herstellen kann. lage für rasche, sichere Entscheidungen in Transparenz darüber zu schaffen, wie die Das gelingt durch eine sich selbst adaptie- der Automatisierung zunehmend wichtiger. künftige Produktionstechnik mit den revo- rende Produktion mithilfe von Informatio- Bereits seit 2004 formuliert daher der Claim lutionären Automatisierungs- und Steue- nen, die dezentral – etwa über das Werk- „Sensor Intelligence“ die klare Fokussie- rungsmöglichkeiten aussieht, was „intelli- stück selbst – in das System gelangen. Der rung von Sick auf die Sensorik als Erzeuger gente“ Maschinen und Anlagen in Zukunft Zugang von Festo zum Thema Indus- Ú www.automation.at 99 Nachgefragt

Die neue Ära der Distanzmessung - Distanzsensor trie 4.0 baut auf den drei Säulen Mensch, mit direkt integrierter Wi-Fi Schnittstelle. (Bild: Sick) Technologie und Bildung auf – hier sehen wir wichtige Aufgabenfelder auf dem Weg zur Industrie 4.0.

Was sind dabei die Herausforderungen?

Rainer Ostermann: Als Hindernis auf dem Weg zur Daten- durchgängigkeit besteht heute noch ein babylonisches Sprachwirrwar und ein uneinheitliches Verständnis darüber, welche Wege der Datenkommunikation und -verarbeitung zielführend sind. Wesent- lich für das Miteinander innerhalb von Produktionsanlagen, aber auch zwischen Rainer Ostermann: Produkten und Lösungen für die The- Mensch und Maschine wird die Schaffung In Österreich beginnt sich die Politik erst menstellungen unserer sechs Industry 4.0 von Standards für die Kommunikation von langsam mit dem Thema Industrie 4.0 zu Handlungsfelder intelligentes Steuern, Automatisierungssystemen untereinander beschäftigen. Wichtig ist jetzt das möglichst horizontale und vertikale Kommunikation, und mit der Cloud sein. rasche Schaffen von optimalen Rahmenbe- Sicherstellung der Anlagenverfügbarkeit, dingen sowohl hinsichtlich Forschung und einfache Bedienung, Safety und Security Helmut Maier: Entwicklung als auch in Richtung Zusam- sowie Energieeffizienz. Andererseits ist es Mehr als alle technischen Herausforderun- menarbeit von Unternehmen und Verän- die gemeinschaftliche Erarbeitung intelligen ist die zentrale Herausforderung das derungen in der Arbeitswelt – unerlässlich genter Lösungen mit unseren Kunden zur Umdenken aller Beteiligten, vor allem das auch in Hinblick auf die Standortsicherung. Umsetzung von deren Automatisierungs- Überschreiten traditioneller Grenzen. Kun- zielen durch unsere Expertenteams. den, Forschung und alle entlang der Pro- Wo sehen Sie aktuelle Aufgaben? zesskette relevanten Lieferanten müssen Wo verschmelzen die Welten von Phoenix eng zusammenarbeiten, um die selbststeu- Rainer Ostermann: Contact, Sick und Festo? ernde Produktion zu ermöglichen. Wichtig Funktionen aus höheren Steuerungsebe- ist dabei, die Daten trotz größerer Datenfül- nen werden sich innerhalb der Automati- Helmut Maier: le handhabbar zu halten. sierungspyramide zunehmend nach unten Bei diesem Roundtable geschieht in gewis- verlagern, die Eigenintelligenz von Akto- ser Weise ein Verschmelzen, denn erstmals Thomas Lutzky: rik und Sensorik steigt. Das verlangt nach sitzen hier drei Marktführer gemeinsam an Flexible Kommunikation in horizontaler technologischen Innovationen. Die Vorbe- einem Tisch, um offen über dieses komple- und vertikaler Richtung ist der Schlüs- reitung unserer Kunden und Geschäfts- xe Thema zu sprechen. Bei der Realisie- selfaktor für den Erfolg von Industrie 4.0. partner auf diese Veränderungen sehen rung von Kundenprojekten treffen „unsere“ Die technische Herausforderung ist es, die wir als wesentliche Aufgabe, mit der wir Welten laufend aufeinander. Dort gilt es, Schnittstellen zwischen den Systemen kom- uns bei Festo intensiv beschäftigen – bei- durch möglichst nahtloses Verschmelzen patibel zu machen. Kommerziell gilt es, da- spielsweise durch das Entwickeln von ent- der unterschiedlichen Systemteile zu einem raus neue Geschäftsmodelle zu entwickeln. sprechenden Angeboten zur Aus- und Wei- durchgängigen Gesamtwerk die bestmög- terbildung der Mitarbeiter. Denn das wird liche Lösung für den Kunden zu schaffen. Welche Unterstützung erwarten Sie dabei in Hinblick auf Industrie 4.0 ein besonders von öffentlichen Stellen? wichtiges Thema. Thomas Lutzky: Nicht nur in der Smart Factory, sondern Thomas Lutzky: Helmut Maier: auch z. B. bei Smart City, Smart Home, Es gibt zahlreiche parallel laufende regiona- In dieser Phase der noch uneinheitlichen Smart Grid oder Smart Cars verschmel- le Initiativen. Wir wünschen uns einen effizi- Definition von Industrie 4.0 sehen wir zen Mechanik, Hardware und Software, enten Ressourceneinsatz durch gute Koor- eine wesentliche Aufgabe in der Informa- IT und industrielle Kommunikation. Durch dination und Kooperation zwischen diesen. tion und Beratung von Interessenten und die Verknüpfung des Internet of People Kunden, aber auch der eigenen Mitarbei- mit dem Internet of Services and Data und Helmut Maier: ter und Partner. Aufgrund der Komplexität dem Internet of Things werden Menschen, Um den Wirtschaftsstandort Österreich des Themas ist die Aufklärung des Marktes digitalisierte Produkte und virtualisierte langfristig abzusichern, braucht es Unter- eine herausfordernde Aufgabe. Produktionsmittel miteinander verlinkt. stützung durch öffentliche Stellen. Bis dato Unternehmen wie die drei hier anwesen- ist von diesen sehr wenig zu diesem Thema Thomas Lutzky: den wissen, dass das unausweichlich ist zu hören. Dabei ist eine Menge an Know- Wir sehen unsere aktuellen Aufgaben ei- und arbeiten daher nicht erst seit gestern how vorhanden, das genutzt werden sollte. nerseits in der Weiterentwicklung von an der Beseitigung systematischer Hürden

100 Sonderausgabe 2014/2015 Nachgefragt

Integriert schon heute viele Funktionen und zeigt sich höchst zwischen ihren Komponenten und Teillö- kommunikativ – die CPX-Welt von Festo. (Bild: Festo) sungen.

Rainer Ostermann: Unsere Welten verschmelzen an der Ma- schine, in der Produktionszelle oder der Fabrikshalle zu einer immer eigenständi- geren, für den Kunden nutzbringenderen „höheren“ Automatisierungslösung. Dabei gilt es Big Data nicht zur Datenmüllhalde verkommen zu lassen, sondern das herauszufiltern, was unseren Kunden auch infor- mationstechnisch einen Mehrwert bringt. Hier schlummert großes Potenzial.

An welchen disziplinübergreifenden sungen auf Basis herstellerunabhängiger Thomas Lutzky: Lösungen arbeiten Sie gerade, was ist Standards – eine wichtige Voraussetzung, Phoenix Contact liefert mit IT-powered Au- der Stand der Dinge zum Jahreswechsel damit Komponenten künftig bedarfsge- tomation besonders integrationsfreudige 2014/15? steuert, flexibel zu Anlagen verschmelzen. Lösungen. Web-Technologien, Wireless- Natürlich setzen wir auch unsere For- Kommunikation, Ethernet- und Profinet- Rainer Ostermann: schung im Bereich Bionic fort – sie führt Netzwerke sowie Security-Mechanismen Wir arbeiten am konsequenten Ausbau immer wieder zu ungewöhnlichen Ent- sind bereits heute Bestandteil vieler Pro- unseres technologieübergreifenden Hand- wicklungen, die uns gänzlich neue Denk- dukte. Damit sorgen diese z. B. für eine habungsbaukastens, der Erweiterung der und Lösungsansätze in Hinblick auf die hohe Verfügbarkeit der Produktion durch CPX-Welt und an hochkommunikativen Lö- Automation der Zukunft eröffnen. einen zuverlässigen Schutz des Netz- Ú

Das gesamte Produkt- wissen unserer Firma auf einen Blick?

Intelligenteres Product Lifecycle Management mit Teamcenter

Um abteilungsübergreifend und weltumspannend Entscheidungen in der Produktentwicklung und -herstellung zu treffen, brauchen Sie eine gemeinsame Quelle für Produkt- und Prozesswissen. Teamcenter® Product Lifecycle Management von Siemens PLM Software liefert bei Bedarf die benötigten Informationen aus unterschiedlichen Applikationen, Organisationen und Kulturen. Teamcenter hilft den Innovationsgrad zu steigern, Markteinführungstermine zu verkürzen, fachliche Anforderungen und behördliche Auflagen zu erfüllen, den Betrieb zu straffen und die globale Zusammenarbeit zu stärken. Mehr dazu: www.siemens.com/teamcenter.

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www.automation.at © 2010 Siemens Product Lifecycle Management Software Inc. All rights reserved. Siemens and the Siemens logo are registered trademarks of Siemens AG. Teamcenter is a registered trademark of Siemens Product Lifecycle Management Software Inc. or its subsidiaries in the United States and in other countries. 101 All other logos, trademarks, registered trademarks or service marks used herein are the property of their respective holders.

2011_Teamcenter_DEU_A5.indd 1 17.02.2011 13:47:26 Nachgefragt

werks vor Fremdzugriff oder elektrischen Störungen, für Statusmeldungen wichtiger Komponenten für die vorausschauende Pla- nung von Wartungseinsätzen und ermögli- chen durchgängige Softwarelösungen von der Planung bis zur beschrifteten Appli- kation im Interesse einer einfachen Instal- lation. Zudem engagieren wir uns in einer Reihe von Organisationen wie z. B. der von den Industrieverbänden ZVEI, VDMA und BITKOM gebildeten deutschen Plattform Industrie 4.0 oder dem Spitzenforschungs- cluster „it`s owl“.

Helmut Maier: Wir wissen, dass eine effiziente, flexible, ressourcenschonende und qualitätvolle Produktion letztlich von der Qualität, Zu- Durchgängiges Engineering mit digital beschriebenen Produkten. (Bild: Phoenix Contact) verlässigkeit und Robustheit der Daten abhängt, die den Input der Prozesskette bilden. Als Sensorik-Hersteller beschäfti- läuft währenddessen ohne Unterbrechung bauer. Auch in diesen Bereichen lassen gen wir uns daher seit vielen Jahren mit der auf dem anderen Prüfstand weiter. sich mit einem gesteigerten Sensorikein- möglichst transparenten und einfachen Lie- satz und der daraus resultierenden höheren ferung immer reichhaltigerer Daten für die Rainer Ostermann: Datenmenge, -qualität und -verfügbarkeit Supply Chain. Bereits heute ist eine Vielzahl Längst ist allen klar, dass eine RJ45-Schnitt- weitere wertschöpfungssteigernde Vortei- von „intelligenten Sensoren“ mit Eignung stelle alleine noch keine I 4.0-Fähigkeit aus- le realisieren. Die so erzielte Beschleuni- für Industrie 4.0 Anwendungen verfüg- macht. Alle relevanten Signale – und nur gung, Individualisierung und Flexibilisie- bar. Mit deren steigender Intelligenz wird diese – müssen nach Maßgabe des Kun- rung des gesamten Herstellungsprozesses es möglich, immer mehr Daten im Sensor denbedürfnisses auf schnellstem Weg in- wird ganz automatisch zur Umsetzung der selbst vorzuverarbeiten. Die Weitergabe nerhalb der gesamten Anlage ausgetauscht Visionen führen, die wir heute unter dem von Ergebnis- statt Rohdaten in Echtzeit und ausgewertet werden – von der Feld- bis Schlagwort Industrie 4.0 zusammenfassen. reduziert bei gleichem Informationsgehalt zur Leitebene. Dank ihrem modularen Auf- die Datenmenge und entlastet die Systeme. bau kommuniziert die gesamte CPX-Welt � www.festo.at Zugleich unterstützt der verstärkte Einsatz mit allen gängigen Feldbussystemen. Zu- � www.phoenixcontact.at intelligenter Sensoren die Entscheidungs- dem integriert CPX Diagnose, Safety-Funk- � www.sick.at findung innerhalb der Produktionsanlage. tionen und Condition Monitoring. Als weiteres Beispiel verschmelzender Welten zeigen In welchen Anwendungen sind bereits wir auf der Smart Automation das modulare Ergebnisse verschmelzender Disziplinen Produktions-System MPS Transfer Factory, Spitzencluster it’s OWL: umgesetzt? das eine komplette Fertigungsstraße nach- bildet. Ein RFID-Chip am Werkstückträger Lösungen für die intelligente Thomas Lutzky: kommuniziert mit der Anlage und sorgt so Produktion In der hausinternen Produktion hat Phoenix für die notwendigen Bearbeitungsschritte. Contact diese Anforderungen mit der La- Im Spitzencluster Intelligente Tech- ser-Beschriftung und Prüfung von Inline- Helmut Maier: nische Systeme OstWestfalenLippe Steuerungsmodulen bereits umgesetzt. Zu den Vorreitern in der horizontalen Inte- (it´s OWL) entwickeln Weltmarktfüh- Dabei liest die Laserstation vor dem Druck gration zählt die Logistikautomation. Hier rer der Automatisierungstechnik wie die Informationen selbstständig von einem realisieren wir heute schon Kameratunnels, Lenze und Phoenix Contact gemein- (RFID-)Chip im Werkstückträger ab und die Gewicht, Volumen, Bild und Identifika- sam mit weiteren Unternehmen und Forschungseinrichtungen der Region leitet ohne einen weiteren Zwischenschritt tion beliebiger Labels gleichzeitig erfas- um Paderborn in 46 Projekten Tech- den Druckvorgang ein. Zudem erkennt das sen, mit Datenmodellen, die durchgängige nologien für mehr Intelligenz in der System automatisch, ob ein bzw. welcher Logistikketten ermöglichen. Die Kunden Produktion. Diese werden in Transfer- Prüfstand frei ist, und belegt diesen. Regel- hierfür kommen beispielsweise aus der projekten für den Mittelstand verfüg- mäßige Selbsttests erhöhen die Verfügbar- Paketdienstleistung und der Distributions- bar gemacht. Neue Schwerpunktthe- keit der Anlage. Bei einer Störung fordert logistik. Zu den Vorreitern bei der vertika- men sind dabei die Systemintegration das System automatisch per SMS einen len Integration der Supply Chain gehört die und die Auswirkungen von Industrie Service-Techniker an und nennt zugleich Automobil-Industrie mit ihren Zulieferern 4.0 auf die Arbeitsbedingungen. die Ursache der Störung. Die Produktion ebenso wie die Maschinen- und Anlagen-

102 Sonderausgabe 2014/2015 Messtechnik & Sensorik

So slim, so smart!

Die bewährte Produktgeneration von Schneider Electric zeichnet sich nicht nur durch höchste Effizienz und einfachste Handhabung aus. Ihr extra-schmales Format (Buchformat) ermöglicht größte Flexibilität bei der Installation und bringt bedeutende Platzeinsparungen im Schaltschrank.

Mit dem Lexium 32 haben wir einen überragend leistungsfähigen Servoverstärker mit darauf abgestimmten Servomotoren der Baureihe BMH und BSH entwickelt. Mittels optimaler Autotuningfunktion ist Ihr Servosystem in einer Minute betriebsbereit. Die Sicherheitsfunktion STO (Safe Torque Off) ist als Standard integriert. In der Version LXM32-Modular sind verschiedene Kommunikationsschnittstellen erhältlich. Leistungsbereich: bis 7 kW Spannung: 110 V bis 480 V, ein- bzw. dreiphasig

Der Altivar 32 ist Teil einer neuen Antriebsgeneration von Frequenzumformern für Asynchron- oder Synchronmotoren. Er verfügt über eine herausragende Performance und ist zudem extrem einfach bei der Inbetriebnahme. Der Altivar 32 schließt zahlreiche Sicherheitsfunktionen als Standard ein und kommuniziert mit den meisten industriellen Netzwerken auf dem Markt. Leistungsbereich: 0,18 kW bis 15 kW Spannung: 200 V bist 500 V, ein- bzw. dreiphasig

Mehr Informationen finden Sie unter: www.schneider-electric.at www.automation.at 103 Messtechnik & Sensorik

SmartBridge-Technologie als Türöffner zu Sensorik 4.0: Intelligente Brücke

Schon als der Begriff „Industrie 4.0“ geprägt wurde, war Praktikern der Automatisierungstechnik klar, dass bei der Konkretisierung dieser Vision eine riesige installierte Basis mit langen Lebenszyklen zu berücksichtigen sein wird. Deshalb bedarf es auf dem Weg vom Ist-Zustand zum definierten Ziel vieler kleiner Schritte. Einen wichtigen solchen Schritt hat Pepperl+Fuchs mit der Konzeptstudie SmartBridge getan. Anlässlich der SPS/IPC/Drives 2013 vorgestellt, bildete sie die Grundlage, auf der mittlerweile eine einsatzfähige Technologie entwickelt wurde. Mit dieser wird Sensorik 4.0 als entscheidende Voraussetzung für Industrie 4.0 bereits heute zur Realität.

„Das Konzept der Industrie 4.0 – die man technik und Elektronik. „Dabei kann die ein. Damit bleibt nicht nur vorhandenes nicht mit dem Internet der Dinge verwech- deutsche Industrie mit ihrer differenzier- Automatisierungspotenzial ungenutzt, es seln darf – ist unter anderem deshalb in ten Struktur ihre besonderen Stärken aus- fehlt auch eine entscheidende Grundlage Deutschland entstanden, weil die differen- spielen“, ist Benedikt Rauscher überzeugt. für mehr Autonomie der Systeme, die wie- ziert strukturierte deutsche Industrie be- Im Vordergrund stehen dabei die Lösung derum Voraussetzung für die Industrie 4.0 sonders gut mit Embedded Systems um- konkreter Probleme und die pragmati- ist.“ Allerdings war den Entwicklern bei gehen kann. Zu unseren Stärken gehört es, sche Ausweitung der Automatisierungs- Pepperl+Fuchs auch klar, dass der Struk- aus der Verbindung zwischen klassischer optionen. Aus diesem Ansatz entstand bei turwandel der Produktionssteuerung von Anlage oder Maschine mit intelligenter Pepperl+Fuchs vor einem Jahr die Kon- der starren Pyramide zum hierarchiefreien Elektronik leistungsstarke, autonome Sys- zeptstudie „SmartBridge“. Mit ihr sollte Netz nicht über Nacht vollzogen werden teme zu machen“, sagt Benedikt Rauscher das Informationspotenzial des Sensors kann. Um die Sensorik schrittweise an die rückblickend. Er ist Leiter der Entwick- besser genutzt werden. Prinzipien der Industrie 4.0 heranzufüh- lungsgruppe für Vision-Sensoren und Pro- ren, war eine Lösung gefordert, die den jektleiter SmartBridge bei Pepperl+Fuchs. Installierte Basis berücksichtigen Informationsaustausch parallel und ohne Rückwirkung auf die laufende Steuerung Informationspotenziale nutzen „Moderne Produktionsanlagen verfügen ausführt. Sie durfte dort keinen zusätz- bereits heute über zahllose Sensoren, die lichen Aufwand verursachen und sollte Die technische Entwicklung dorthin wird riesige Mengen von Informationen lie- einfach nachzurüsten sein. Der Anwen- nicht vom einzelnen großen Wurf gekenn- fern“, erklärt Benedikt Rauscher. „Sehr oft der sollte sich weiterhin auf das bekann- zeichnet sein, sondern von vielen einzel- wird aber nur ein kleiner Teil der verfügba- te, deterministische Verhalten der Steu- nen Schritten in den unterschiedlichsten ren Informationen genutzt, und selbst die- erung verlassen können, aber zugleich Bereichen von Maschinenbau, Prozess- ser Teil fließt nicht immer in die Steuerung einen direkten Kommunikationskanal zur

104 Sonderausgabe 2014/2015 Impulse

1 Der SmartBridge-Adapter wird in die sor herausgeführt werden muss. Zudem gerät nicht über eine direkte Verbindung Sensor-Zuleitung eingeschleift und dient bedeutet IO-Link kaum Mehraufwand auf zur Steuerung verfügt, kann es dort auch zum Aufbau einer drahtlosen Verbindung der Sensorseite und der Zugriff auf alle keinen Schaden anrichten. Das ist ein we- zu Mobilgeräten. relevanten Diagnosedaten ist bereits ge- sentlicher Sicherheitsaspekt. 2 Die „gläserne Maschine“ demonstriert, geben. Die über die IO-Link Schnittstelle wie SmartBridge die Arbeitsweise von zur Verfügung stehenden Daten aus dem Das mobile Endgerät kann an Ort und Stel- Sensoren transparent macht. Sensor können per SmartBridge-Adapter le als grafische Bedienoberfläche für die 3 Die übersichtliche Darstellung von mittels einer Bluetooth-Verbindung draht- Parametrierung dienen oder den Zugriff Sensordaten erfolgt unabhängig von der los abgeholt werden. auf Stücklisten oder Einbauanleitungen Steuerung mit einer SmartBridge-App. von Sensor, Funktionseinheit und Maschi- „Was SmartBridge aber zu einer wirklich ne ermöglichen. Mit solchen Funktionen intelligenten Brücke macht, ist die Ver- vereinfacht es die Inbetriebnahme der Sen- bindung der Sensoren mit einem mobilen soren und das Einrichten der Anlage. Zum Komponente bekommen. Als bewährtes Endgerät. Ein Tablet oder Smartphone Abgleich können parallel dazu Datenblät- Vorbild nahmen sich die Entwickler die dient als Anzeige- und Bedienelement, es ter aus dem Internet abgerufen werden. HART-Kommunikation aus der Prozess- wird lediglich eine App benötigt“, erläutert Ebenso können Anwender Diagnosedaten automation. Diese wird für Diagnose und der Entwicklungsleiter. Die SmartBridge- abrufen und auf diese Weise ohne Ausbau Störmeldungen genutzt und läuft getrennt App visualisiert die Daten und ermöglicht und bei laufendem Betrieb Wartungsarbei- von der Prozessdatenübermittlung. Erst- auch den Zugriff auf Sensoren, falls dazu ten durchführen. Der Datenabgriff bleibt mals der Öffentlichkeit präsentiert wurde die Berechtigung besteht. rückwirkungsfrei, die eigentlichen Pro- die SmartBridge-Konzeptstudie auf der duktionsabläufe unbeeinträchtigt. Smart- SPS/IPC/Drives 2013. Beim Starten der App erscheint ein Bridge öffnet zugleich die Tür zu über- Auswahl-Menü, das alle in Reichweite geordneten Automatisierungsaufgaben Brückenschlag mit Tablet befindlichen Sensoren auflistet. Geräte und kann den Sensor grundsätzlich auch mit IO-Link-Schnittstelle werden über Internet-fähig machen. Benedikt Rauscher „Die Herausforderung lag darin, unter- den SmartBridge-Adapter angesprochen, zieht das Fazit: „Die SmartBridge-Techno- schiedliche Sensoren mit einem platz- und Sensoren mit Ethernet oder WLAN kann logie markiert damit einen großen Schritt kostensparenden Kommunikationskanal die App direkt ansteuern. Andere Geräte, in Richtung Sensorik 4.0 und damit auch auszurüsten. Die Integration einer inter- etwa die RFID-Auswerteeinheit IDENT- zur Industrie 4.0.“ netfähigen Netzwerk-Schnittstelle in jeden Control Compact von Pepperl+Fuchs, Sensor hätte zu viel Aufwand und Kosten sind bereits mit der SmartBridge-Tech- � www.pepperl-fuchs.at verursacht“, erinnert sich Benedikt Rau- nologie ausgestattet. scher an die damaligen Überlegungen. Das Video zum Man entschied sich deshalb unter anderem Steuerung bleibt unbeeinflusst Interview mit Dr.-Ing. für das Standard-Kommunikationsproto- Peter Adolphs über koll IO-Link. Physikalisch wird es durch SmartBridge-Adapter und Tablet bzw. SmartBridge den ohnehin vorhandenen Prozessdaten- Smartphone kommunizieren per Blue- www.automation.at/ anschluss übertragen, sodass kein zusätz- tooth. Da in Richtung der Steuerung nur video/94999 licher elektrischer Anschluss aus dem Sen- der IO-Link-Kanal besteht und das Mobil-

www.automation.at 105 INTERVIEW

Manche nennen es eine Revolution – wenglor nennt es Standard: Industrie 4.0-taugliche Feldebene

Kunden mit komplizierten Anforderungen, wie etwa durchgängige Kommunikationslösungen in Produktionsanlagen, schickt wenglor sensoric wieder weg – mit einer Lösung, die Prozesse vereinfacht! Anspruchsvolle Anforderungen sind eben die Spezialität des in Tettnang am Bodensee beheimateten Familienbetriebes, der sich in 30-jähriger Unternehmensgeschichte zum globalen Sensor- und Aktoranbieter gemausert hat. Neben optoelektronischen und induktiven Sensoren gehören auch Ultraschall- wie Fluidsensoren, Bildverarbeitung, 1D-/2D- und Barcode- Scanner sowie Sicherheitstechnik zu den Kernkompetenzen von wenglor– natürlich und selbstverständlich in Industrie 4.0-tauglicher Ausstattung.

Fabian Baur, Geschäftsführender Gesellschafter der wenglor sensoric GmbH, führt im Gespräch mit Luzia Haunschmidt, x-technik AUTOMATION, aus, welchen Stellenwert Industrie 4.0-Innovationen bei wenglor haben.

Herr Baur, auf der soeben intelligenter Sensorik zur Realität stattgefundenen Messe SPS IPC wird. Können Sie uns das Projekt wenglor sensoric war der erste Drives in Nürnberg demonstrierte kurz beschreiben und welchen Part Sensor- und Aktoranbieter, der eine wenglor sensoric gemeinsam mit wenglor sensoric dazu beigetragen “Vielzahl an Schnittstellen – diese der Unternehmensberatung für hat? reichen heute von frei programmier- mechatronisches Engineering ITQ baren digitalen Ein- und Ausgängen, und weiteren Partnern, wie die Smart Auch wenglor treibt das Thema der über serielle Schnittstellen bis hin zu Factory der Zukunft schon heute dank Smart Factory schon seit einigen Jah- IO-Link, Ethernet TCP/IP, PROFINET und EtherCAT – in seine Produkte integrierte. Die 2D- und 3D-Sensoren der wenglor- Tochter MEL Mikroelektronik GmbH sind Fabian Baur, Geschäftsführender spezialisiert auf zwei- und dreidimensionale Gesellschaft der wenglor sensoric GmbH Objekterkennung.

106 Sonderausgabe 2014/2015 The Connected Enterprise

Die neuesten Strömungs-, Druck- und Temperatursensoren von wenglor verfügen im Fokus über ein patentiertes Verfahren, das im Bereich der Strömungssensorik einzigartig ist – sie sind unabhängig von der Lage- und Anströmrichtung montierbar und liefern trotz einfacher Installation hochpräzise Messergebnisse.

ren an – und zwar schon lange, be- gerte Steuerung anbinden und so auf vor es den Begriff von „Industrie Dauer ein intelligentes System reali- 4.0“ gegeben hat. Zur letzten Messe sieren, das der Industrie-4.0-Klassifi- SPS IPC Drives kam die Firma ITQ zierung CP33 und höher entspricht. auf uns zu und bot uns die Zusam- Damit wurde hier eine von vielen menarbeit für eine vollautomatische technischen Facetten für Industrie Keks-Platzierungs- inklusive einer 4.0-Anwendungen erlebbar gemacht. Cocktail-Aufbereitungsanlage, wel- Vernetzen Sie Ihr Unternehmen. che die Eigenschaften voll vernetzter Auf Ihrem Messestand auf der Verbessern Sie Ihre Performance. Produktionssysteme demonstrieren SPS IPC Drives im November 2014 und in der Lebensmittelindustrie An- haben Sie erstmals kaum Produkte Die welweit führenden Fertigungs- und wendung finden könnte, als Ausstel- ausgestellt – was bildete den Industrieunternehmen setzen Manufacturing lungsprojekt auf der Messe an. Hintergrund hierfür? Intelligence Tools ein, nutzen so ihre Ressourcen effizienter und erreichen damit Wir beteiligten uns somit am Projekt Nun, wir hatten tatsächlich wesent- ihre Ziele. Die Tools unterstützen eine höhere mittels unterschiedlicher Typen opti- lich weniger Produkte als die Jahre Zuverlässigkeit und Qualität, mit denen die scher Sensoren, induktiver Sensoren davor auf der SPS IPC Drives ausge- und unserer neuesten Smart Camera stellt. Grund dafür war, dass wir als Spitzenreiter eine Gesamtanlageneffektivität weQube. In Kombination mit einer Messe-Fokus dem Thema Industrie von 80 % und mehr erzielen. wenglor-EtherCAT-Junction wurden 4.0 und somit der Kommunikationsfä- zahlreiche Informationen der Sen- higkeit unserer Produkte besonderes soren in der Steuerung gesammelt, Augenmerk schenken wollten. 80% ausgewertet und intelligent weiter- verarbeitet. Neben der Füllstand- Diese Thematik lässt sich jedoch und mehr erzielen messung, der Positionsbestimmung nicht so sehr über klassische Pro- Spitzenreiter bei und der Keks-Detektion wurden auch duktpräsentationen darstellen. Und der Gesamtanlagen Daten zum Produktionsausschuss so entschieden wir uns, das Schnitt- effektivität ausgewertet. Alle bei diesem Pro- stellen- und Vernetzungsangebot un- jekt verwendeten wenglor-Produkte serer Produkte über Panels anschau- entsprechen dabei den vom VDE lich unseren Kunden zu erläutern. (Verband der Elektrotechnik) defi- Laden Sie das Connected Enterprise nierten Anforderungen für Industrie „Intelligente Sensoren“, welche Whitepaper herunter auf 4.0-Komponenten. Sowohl die aktive Daten nicht nur aufnehmen www.rockwellautomation.com/ Kommunikationsfähigkeit als auch sondern diese bereits „gefiltert“ connectedenterprise die individuelle Bekanntheit im Sys- an die Steuerungsstelle oder tem sind gewährleistet. gar direkt an die nachgelagerte MES-Ebene (Systemlösung Durch die EtherCAT-Vernetzung kön- zur effizienten Steuerung der nen wir alle Sensoren an die vorgela- Fertigung) weitergeben, sind Ú www.automation.at 107

seit etwa zwei Jahren absolutes Trendthema. Inwieweit im Bereich der Strömungssensorik einzigartig ist – sie sind beschäftigt wenglor sensoric sich mit dieser Materie? unabhängig von der Lage- und Anströmrichtung montierbar und liefern trotz einfacher Installation hochpräzise Messer- Wir haben schon vor 15 Jahren damit angefangen, Schnitt- gebnisse. stellen-Intelligenz in unsere Sensoren zu packen. Das waren serielle Schnittstellen, die zu jenem Zeitpunkt eigentlich schon Entsprechend den Hygienevorschriften, wie im Pharma- oder Industrie 4.0-tauglich waren. Lebensmittelumfeld gefordert, sind die Sensoren in Kunststoff oder Edelstahl ausgeführt, was hohe Robustheit sowie absolut Über die Jahre hat wenglor dann für sich definiert, dass in je- zuverlässige Dichtheit bedeutet. Auch die Bedienbarkeit fällt dem seiner neuen Produkte eine entsprechende Schnittstelle denkbar einfach aus, besonders die große 7-Segment-Anzeige vorhanden sein sollte. Dabei stellte sich natürlich die Frage, ermöglicht leichte und intuitive Bedienung. Kurz und gut, es welches der am Markt angebotenen Kommunikationsprotokol- ist unübersehbar, dass über 20 Jahre Ingenieurskunst „Made le es sein sollte. Schließlich entschieden wir uns, den jeweili- in Germany“ in diesen Produkten steckt! gen Steuerungsarchitekturvorgaben unserer Kunden-Applika- tionen zu entsprechen. So war wenglor der erste Sensor- und Für welche Branchen sind die Fluidsensoren gedacht? Aktoranbieter, der eine Vielzahl an Schnittstellen – diese reichen heute von frei programmierbaren digitalen Ein- und Aus- Das Gebiet der Anwendungen fällt hier sehr breit aus. An- gängen, über serielle Schnittstellen, IO-Link, bis hin zu TCP/ gefangen von Einsätzen in Hydraulik- oder Kühlkreisläufen, IP, EtherNet/IP, PROFINET und EtherCAT, in seine Produkte im Lebensmittelbereich, in galvanischen Anlagen, in Brand- integrierte. Somit liegt heute natürlich unser Fokus klar in der schutzanlagen von Tunnelsystemen etc. – unsere Fluidsenso- zeitgemäßen Schnittstellen-Ausstattung unserer gut 4.500 ren finden überall dort ihren Einsatz, wo ein Medium durch Produkte. ein Rohr fließt und die Temperaturumgebung zwischen 0 und Auf der letzten Messe SPS IPC Drives haben wir unser Top- +200° C beträgt. Running-Produkt, nämlich unsere Laufzeitsensorik, zusätzlich auch mit den Kommunikationsschnittstellen EtherNet/IP, PRO- Auch im Bereich Ihrer 2D- wie 3D-Sensoren stellten Sie in FINET und EtherCAT präsentiert. Nürnberg Neues auf Ihrem Messestand vor – können Sie uns dazu etwas erzählen? Auf der Nürnberger Messe stellte wenglor sensoric auch sein neues Portfolio im Bereich der Fluidsensoren vor. Mit In diesem Segment haben wir unser Produktangebot ebenfalls welchen Eigenschaften heben sich diese Sensoren von durch eine Firmenübernahme erweitern könnten – 2013 kauf- jenen ihrer Mitbewerber ab? ten wir das in Eching bei München beheimatete Unternehmen MEL Mikroelektronik GmbH. Das Produktprogramm der MEL 2012 kaufte wenglor das Unternehmen AFM Sensorik GmbH rundet unsere Paradedisziplin des optischen Sensor-Portfolios mit seinem Portfolio an Strömungs-, Druck- und Tempera- im Bereich hochgenauer Laserdistanzsensoren und im Feld Anwendung verstanden, tursensoren zu. Dieses Produktportfolio vertreiben wir heute hochtemperaturbeständiger, induktiver Näherungsschalter über unsere Tochterfirma, der wenglorFluid GmbH. Rund zwei perfekt ab. clever gelöst Passt Jahre nach der Übernahme zeigen wir nun die technisch auf } den jüngsten Stand gebrachten Fluidsensoren in neuem Licht. Wir sind nun auch in der Lage, schnelle und präzise optische Abstandssensoren sowie innovative 2D/3D-Scanner, Laser und Die Sensoren überzeugen nun mehr denn je mit ihrem einzig- induktive Hochtemperatur-Näherungsschalter bis 400° C an- Jede Fertigung hat ihre Knackpunkte. Sie können sich dabei auf Produkte von Rexroth verlassen. Unsere Komponenten, Module und Systeme zählen in ihrer Funktionalität und Vielfalt weltweit zur absoluten Spitze. artigen Messverfahren. Strömung und Temperatur oder zwei zubieten – und das in sehr präziser und leistungsfähiger Art. Sie finden bei uns für jede Aufgabe die passende Lösung aus der Montagetechnik, um Produkte effizient zu verschiedene Werte parallel können mit einem einzigen Gerät Damit vergrößern wir einmal mehr unsere Technologie-Kom- handhaben, zu transportieren und zu montieren. Auch für Ihre Anwendung haben wir eine clevere Lösung – detektiert werden. Darüber hinaus verfügen die Strömungs- petenz für industrielle Automationsanwendungen. Durch den sprechen Sie uns an. und Temperatursensoren über ein patentiertes Verfahren, das Zukauf von MEL und der wenglorFluid ist die wenglor-Gruppe

Vertriebspartner für Bosch Rexroth in Österreich Ing. R. Longhi GmbH & Co Heinrich Reiter GmbH 108 Sonderausgabe 2014/2015 www.longhi.at www.hreiter.at

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Die Smart Camera weQube vereint Decode- und Vision-Funktionen eingebaut.Auf diese Weise ist es möglich, dass beispielsweise in einem Gerät. Sehr viel Wert legte wenglor dabei auf das die Steuerung einer Produktionsanlage dem weQube einen Kommunikationskonzept – ein Prozessor ist ausschließlich für Kommunikationsaufgaben im weQube eingebaut, der für Anbindungen Projektwechsel für ein neues Produkt mitteilt und gleichzeitig mit frei programmierbaren Ein- und Ausgängen, über serielle Schnittstellen kommuniziert weQube z. B. mit dem FTP-Server, um dort die bis hin zu EtherNet/IP, PROFINET und EtherCAT ausgestattet ist. letzten Fehlerbilder abzulegen. Also, sämtliche Reports kön- nen zeitgleich in unterschiedlichen Ebenen erfolgen und das alles in Echtzeit.

nun zum globalen Gesamtanbieter von Sensoren und Kompo- Der Anspruch von Industrie 4.0 wird hier hochgradig erfüllt. nenten für die Feldebene geworden. wenglor lebt von seinen Innovationen – wie hoch Anfang 2014 stellten Sie im Bereich der Bildverarbeitung ist eigentlich Ihr Investitionsvolumen für Ihren ein völlig neues System vor, nämlich die Smart Camera Entwicklungsbereich? weQube – inwieweit trägt weQube in der Vernetzung der verschiedenen Produktionsebenen bei? Dieses Investitionsvolumen ist bei wenglor sehr hoch – wir bewegen uns gerade in den letzten Jahren – besonders durch Bei der Entwicklung von weQube haben wir neben den ei- unser Engagement im Bereich der auf Ethernet-Basis kommu- gentlichen Innovationen wie Decode- und Vision-Funktionen nikationsfähigen Sensoren – bei ca. 13 Prozent unseres Um- in einem Gerät, sehr viel Wert auf das Kommunikationskon- satzvolumens. zept gelegt. Einerseits lagen uns die Kontaktschnittstellen zum Menschen, welche über Webserver, OLED-Displays und So wie es aussieht, hat der Familienbetrieb wenglor eine LED-Beleuchtungen (die Schaltzustände visualisieren) nun Schwäche, ständig starke Ideen zu kreieren – dazu kann bestens erfolgen, besonders am Herzen. Andererseits haben man nur gratulieren! Herzlichen Dank, Herr Baur, für das wir uns aber auch sehr viele Gedanken zur Kommunikation faszinierende Gespräch! an die Steuerungsebene gemacht. So haben wir einen Prozes- sor ausschließlich für Kommunikationsaufgaben im weQube � www.wenglor.at

Anwendung verstanden, clever gelöst }Passt

Jede Fertigung hat ihre Knackpunkte. Sie können sich dabei auf Produkte von Rexroth verlassen. Unsere Komponenten, Module und Systeme zählen in ihrer Funktionalität und Vielfalt weltweit zur absoluten Spitze. Sie finden bei uns für jede Aufgabe die passende Lösung aus der Montagetechnik, um Produkte effizient zu handhaben, zu transportieren und zu montieren. Auch für Ihre Anwendung haben wir eine clevere Lösung – sprechen Sie uns an.

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REXR_DCEM02_Montage_Handhabung_210x145_AT.indd 1 19.12.14 10:37 Impulse

Berührungslose ethernetfähiger Messtechnik von Micro-Epsilon.

Die Zukunft der Messtechnik spricht Ethernet

In der Sensorik spielt in Hinblick auf immer komplexer werdende Prozesse und Industrie 4.0 die Vernetzung eine wachsend größere Rolle in der Automatisierung. Neben der Miniaturisierung und der zunehmenden Intelligenz der Sensoren ist ihre Integration in Fertigungsprozessen von großer Bedeutung. Schnittstellen für Echtzeit-Datenbusse wie Ethernet tragen zu einer optimalen datenmäßigen Integration in den Datenfluss der Maschinensteuerung bei. Micro-Epsilon setzt zunehmend auf diese Schnittstellentechnologie und bietet eine breite Palette berührungsloser ethernetfähiger Messtechnik.

110 Sonderausgabe 2014/2015 Impulse

links Bei der Produktion von Metallband werden die Laser-Punktsensoren optoNCDT 2300 zur Qualitätssicherung in der Linie eingesetzt. Über die Abstandsmessung zum Band prüft der Sensor, ob sich im Band Fehler (z. B. Falten) gebildet haben.

rechts Micro-Epsilon bietet mit der Wärmebildkamera thermoIMAGER eine Lösung für die Online- Qualitätsüberwachung im laufenden automatisierten Spritzguss- Produktionsprozess. Über die Ethernet- Schnittstelle ist das Farbmesssystem an die Steuerung der Maschine angebunden.

Speziell für die Messtechnik vereinfacht die Ethernet-Technologie tischen Sensoren so ausgerüstet sind, dass der Verbauprozess für die Bedienung und Systemkonfiguration. Das offene Protokoll er- jeden einzelnen Fügevorgang dank Ethernet in Echtzeit optimal laubt einen nahezu uneingeschränkten Kommunikationsfluss in geregelt wird. den Netzwerken unabhängig vom Betriebssystem des Endgeräts und der eingesetzten Hardware. Dabei ist der Verdrahtungsauf- Doppelte Kontrolle für die Spritzgussproduktion wand minimal. Der Anwender kann den Sensor-Controller per IP von überall her ansprechen, die Messdaten ortsunabhängig aus- Kritische Qualitätsschwankungen beim Spritzgießen waren bis- werten und die Fernwartung weltweit durchführen. Mit den hohen her nur sehr schwer erkennbar. Viele Spritzgussfehler sind für Datenraten von bis zu 10 GBit/s können auch schnelle Prozesse re- das menschliche Auge nicht sofort erkennbar – wohl aber für alisiert werden. Ethernetfähige Sensoren werden in erster Linie für eine infrarotempfindliche Wärmebildkamera. Micro-Epsilon bie- die Inline-Qualitätsüberwachung im Produktionstakt eingesetzt. tet daher mit der Wärmebildkamera eine Lösung für die Online- Qualitätsüberwachung im laufenden automatisierten Spritzguss- Qualitätssicherung in der Pharmaindustrie Produktionsprozess. Das frisch gespritzte Bauteil wird durch das Handlingsystem der Wärmebildkamera von einer oder mehreren Die kapazitiven Wegsensoren werden bei elektrisch leitenden Seiten präsentiert. Von jeder Seite wird vorab entsprechend ein Messobjekten eingesetzt und messen in sauberer Industrieumge- Referenzbild erstellt und abgespeichert. Falls Abweichungen zwi- bung nanometergenau. So misst das kapazitive System die Dicke schen dem jeweiligen Referenzbild und dem aktuellen Bild des einer Gelatineschicht während der Produktion. Dabei läuft die frischen Spritzgussteils bestehen, kann festgestellt werden, ob das Gelatine über eine Edelstahlwalze. Die Dicke der Gelatine beträgt Spritzgussteil fehlerhaft ist und ausgesondert werden muss. ca. 200 µm, die Auswertung der Messdaten erfolgt über Ethernet- Mit einem Inline-Farbmesssystem kann auch eine 100%ige Kon- Schnittstelle. Die Daten aus bis zu vier Kanälen können über ein trolle der Farbwerte der gespritzten Bauteile direkt nach der Ent- Ethernet-Kabel an einen PC geschickt und gleichzeitig am Display nahme aus der Form durchgeführt werden. Da sich die Farbwerte angezeigt werden. Der Verdrahtungsaufwand ist minimal. während des Akühlprozesses ändern, konnten bisher nur Stich- proben an abgekühten Teilen vermessen werden. Dank der hohen Höchste Präzision in der Automobilfertigung Messrate eignet sich das spektrale Inline-Farbmesssystem color- CONTROL ACS7000 für Inspektion von Farben und Schattierun- Die Laserscanner erfassen, messen und bewerten Profile an un- gen in der laufenden Produkton, wobei auf eine epirisch ermittelte terschiedlichsten Oberflächen z. B. in der Automobilfertigung. Korrelation zwischen warmen und kalten Teilen zurückgegriffen Im Fahrzeugbau werden die einzelnen Karosserieteile zu einem wird. Die Messung erfolgt berührungslos mit einer hohen Mess- kompletten Auto zusammengefügt. Dabei ergeben sich Spalt- und genauigkeit von ∆E < 0,1. Über die Ethernet-Schnittstelle ist das Bündigkeitsmaße zwischen den einzelnen Teilen. Um herausste- Farbmesssystem an die Steuerung der Maschine angebunden. hende Heckklappen und schief sitzende Autotüren zu vermeiden, werden „sehende Roboter“ eingesetzt, deren Greifsysteme mit op- � www.micro-epsilon.de

Die Erreichung einer smart factory funktioniert nur durch den Einsatz intelligenter Sensoren – sie geben einer Maschine „Tastsinn” und „Augen” und lassen die daraus “gewonnen Werte mit allen Unternehmensebenen kommunizieren. Dies trägt enorm zur Effizienzsteigerung, Sicherheit und auch Energieeinsparung bei. Selbst der ergonomische Bedienkomfort ist davon nicht ausgeschlossen. Das sind maßgebliche Gründe, warum Sensoren in Zukunft im vermehrten Maß benötigt werden – vor allem präzis messende und intelligente Sensoren. Johann Salzberger, Geschäftsführer Marketing & Vertrieb Micro-Epsilon Messtechnik GmbH & Co. KG www.automation.at 111 ANSICHTEN Automation im Einklang

Dezentralisierung und verteilte Intelligenz ebnen den Weg für die Fabrik der Zukunft. Das stellt insbesondere große Anforderungen an Automatisierungslösungen. Smart Factory, Industrie 4.0, sich selbst steuernde Produktion – im Maschinen- und Anlagenbau wird derzeit weit in die Zukunft geschaut.

Getrieben wird diese Diskussion durch steigende Anforderungen an Produktivität sowie Verfügbarkeit von Maschinen und Anlagen. Um im internationalen Wettbe- werb bestehen zu können, braucht die In- dustrie Maschinen und Anlagen, mit denen sie ressourcenschonend und effizient mög- lichst individuelle Produkte produzieren kann. Diese sollen einem immer kürzeren Produktionszyklus unterliegen. Um schnell Änderungen vornehmen zu können und um Engineering-Prozesse zu vereinfachen Ing. Stephan Marban sowie die Verwendbarkeit der einzelnen Einheiten zu steigern, legen Konstrukteure Pilz bietet ein durchgängiges Portfolio an Technischer Support/Technical ihr Augenmerk auf einen modularen Auf- Support Marketing, Presse- u. Sensoren, Steuerungen und Antriebstechnik bau von Maschinen und Anlagen. Was me- inkl. Diagnose und Visualisierung. Öffentlichkeitsarbeit bei Pilz Österreich chanisch und elektronisch bereits Realität ist, bleibt auf der Steuerungsebene noch häufig eine Wunschvorstellung. kommen müssen. Das wiederum erfordert eine Betrachtung der Automation in ihrer Zentraler Blick fürs Dezentrale Gesamtheit hinsichtlich Safety und Secu- rity. Im Vorteil sind hier Systeme wie das Mit dem Automatisierungssystem PSS Echtzeit-Ethernet SafetyNET p, bei denen 4000 verfolgt Pilz konsequent den mecha- die besonderen Eigenschaften und Anfor- tronischen Ansatz. Der modulare Aufbau derungen einer rückwirkungsfreien und einer Anlage lässt sich in der Software- hochleistungsfähigen Sicherheitstechnik Plattform PAS4000 abbilden. PSS 4000 von Anfang an berücksichtigt wurden. Auf erlaubt es, die Vorteile einer dezentralen dem Weg in die Zukunft der Industrien Steuerungsstruktur zu nutzen, ohne die sind Modularisierung und Dezentralisie- Pilz am Markt damit üblicherweise verbundene höhere rung zwei der wichtigsten Erfolgsfaktoren. Komplexität bei einer Verteilung der Pro- Voraussetzung dafür sind Automatisie- „Automatisierung: komplett und gramme auf unterschiedliche Steuerungen rungssysteme, die in der Lage sind, die in einfach“ ist die zentrale Aussage, in Kauf nehmen zu müssen. Zentrale Idee den mechatronischen Einheiten verteilte Pilz bietet Lösungen für die kom- von PSS 4000 ist die Verschmelzung von Intelligenz zentral und anwenderfreund- plette Automation – die Sicherheit Standard-Automation und Sicherheit. lich zu steuern. Anlagen lassen sich dann ist und bleibt dabei Kernkom- in übersichtliche, selbständig arbeitende petenz. „Komplett“ bezieht sich zum einen auf die Bandbreite des Durchgängiger Einsatz von Ethernet Einheiten zerlegen. Aufwände für Enginee- Portfolio: Pilz bietet ein durch- ring, Inbetriebnahme und Wartung lassen gängiges Portfolio an Sensoren, Um Intelligenz überhaupt verteilen zu kön- sich deutlich reduzieren. Auch der Grad Steuerungen und Antriebstechnik nen, ist eine robuste, hochverfügbare si- der Standardisierbarkeit von Teilen von einschließlich Diagnose und Visu- chere Kommunikation Voraussetzung. Im Maschinen und Anlagen steigt, sodass sich alisierung. „Komplett“ heißt zum Bereich der Vernetzung dringt mit Ether- diese flexibel und schnell auf veränderte anderen auch, dass das Unterneh- net die Office-Kommunikation in die Auto- Kundenwünsche anpassen lassen. All das men Lösungen für Sicherheit und matisierung vor. Mit Blick auf die offenen ist bereits heute möglich. Auf die 4. In- Standard anbietet. Abgerundet Schnittstellen eines Ethernet-Systems so- dustrielle Revolution muss dafür niemand wird das Angebot durch Dienstlei- stungen, die wichtiger Bestandteil wie den Einsatz von Funksystemen in der warten. des Lösungsangebots sind. Industrie wird den Aspekten Security und Verfügbarkeit eine höhere Bedeutung zu � www.pilz.at

112 Sonderausgabe 2014/2015 Messtechnik & Sensorik

Für mehr Transparenz in Ihrer Prozessautomatisierung. ACT20C-Signalwandler liefern Anlagenzustand per Ethernet Let’s connect.

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Integrierte Automation sorgt für Effizienz durch Prozessdurchgängigkeit: Zeit, Geld und Nerven sparen

Endress+Hauser bietet längst nicht mehr nur Geräte für die Feldinstrumentierung, sondern das komplette Leistungsspektrum der Prozessautomatisierung aus einer Hand. Das wirft ein paar Fragen auf: Wie weit reicht dieses Angebot, was versteht Endress+Hauser unter integrierter Automation, und welche konkrete Nutzen bringt das den Anwendern? Die Antworten dazu erfragte x-technik AUTOMATION für seine LeserInnen im Interview mit DI (FH) Ralf Willmes, Marketingmanager Prozessautomatisierung bei Endress+Hauser.

Autor: Ing. Peter Kemptner / x-technik

Seit mehr als 60 Jahren verbindet man Herr Willmes, Endress+Hauser Endress+Hauser mit Sensorik, vor genau versteht sich mittlerweile 50 Jahren produzierte das Unternehmen als Komplettanbieter in der erstmals Durchflussmessgeräte. Sie sind Automatisierung. Seit wann ist wesentlich am Erfolg der weltweit täti- das so und wie weit reicht dieser Integrierte Automation von gen Unternehmensgruppe beteiligt. Als Anspruch? Endress+Hauser gestattet die Matthias Altendorf 2014 Klaus Endress “effiziente Zusammenfassung als CEO der Endress+Hauser Gruppe Endress+Hauser hat bereits vor mehr ablöste, übernahm er die Führung eines als zehn Jahren erkannt, dass es nicht auch von Anlagenteilen, die nicht grundsoliden Familienunternehmens damit getan ist, einfach nur Messgerä- auf eine gemeinsame Datenbasis mit weltweit über 12.000 Beschäftigten. te in neue oder bestehende Anlagen zu aufbauen. Ralf Willmes, Marketingmanager Prozessautomatisierung Endress+Hauser Messtechnik GmbH+Co.KG

Viele verschiedene Systeme, eine zentrale Leittechnik – der Zusammenschluss von Automatisierungskomponenten über eine geeignete Systemarchitektur, die Modulbildung und die Informationsflüsse über Schnittstellen – sind Kernthemen der integrierten Automation.

114 Sonderausgabe 2014/2015 Nachgefragt

Durch einen durchgängigen Datenfluss von der Feldgeräteebene bis zum ERP-System lassen sich Prozesse durch eine effektive Nutzung vorhandener Informationen optimieren.

installieren und „irgendwo“ anzuschlie- ßen. Oft benötigen die Anwender eine komplette Automatisierungslösung, um die aufgenommenen Daten auch sinn- bringend verwerten zu können. Des- halb bietet Endress+Hauser seit etwa einem Jahrzehnt vollständige Lösungen in Form kompletter Automatisierungs- projekte.

Wie komplett ist komplett? Was alles beinhalten die Automatisierungslösungen von Systemintegrator. Das ist nicht zuletzt Branchen und Erfahrung mit allen gän- Endress+Hauser? auch in Anwendungen ein Vorteil, in de- gigen Steuerungs- und Leitsystemen nen bestehende Technik zu integrieren sowie Feldbussen eingebracht werden. Zunächst: Die Automatisierungslösun- ist oder Herstellervorgaben zu berück- gen aus dem Hause Endress+Hauser sichtigen sind. Bei der Feldinstrumen- Was haben Kunden davon, decken die gesamte Automatisierungs- tierung setzen unsere Automatisie- Endress+Hauser mit der Entwicklung pyramide ab, von den Feldgeräten an rungsingenieure natürlich bevorzugt, eines Automatisierungsprojektes zu ihrer Basis bis zur Anbindung an über- wenn auch keineswegs ausschließlich beauftragen? geordnete Systeme – etwa ERP oder Produkte aus dem eigenen Haus ein. MES – an der Spitze. Endress+Hauser Die Entwicklung eines Automa- ist kein Hersteller von Steuerungs- oder Kunden erhalten also von tisierungsprojektes erfolgt bei Leitsystemen und versteht sich daher Endress+Hauser eine Komplettlösung Endress+Hauser auf Basis einer gründ- auf dieser Ebene als herstellerneutraler aus einer Hand? lichen Analyse. Da wird nicht einfach „drauf los automatisiert“, nur um die Allerdings. Unser Auftrag beginnt mit unmittelbar anstehende Aufgabe ir- der ersten Beratung und reicht von der gendwie zu lösen. Vielmehr wird inte- System- und Komponentenauswahl über griert gedacht und untersucht, welche die Konzeptionierung, Programmierung Verbesserungs- und Einsparungspoten- und Konfiguration der Software, bein- ziale mit einer runden Gesamtlösung zu haltet die Elektroplanung ebenso wie erschließen sind. Dabei geht es darum, den Schaltanlagenbau und reicht bis sämtliche Automatisierungskomponen- zu Inbetriebnahme und Anwenderschu- ten so miteinander zu verbinden, dass lung. Auch damit ist noch nicht Schluss, ein möglichst effizientes Gesamtergeb- denn das Service sowie das gesamte nis herauskommt. Um später ein effek- Life Cycle Management sind ebenfalls tives Arbeiten zu gewährleisten, ist es Teil der von Endress+Hauser angebote- wichtig, Datenredundanzen zu vermei- nen Automatisierungslösungen. den, ebenso manuelle Datenein- oder übergaben, da diese ja auch immer Feh- Unsere Kunden profitieren davon, dass lerquellen darstellen. Der Schritt in die sie uns als alleinigen Ansprechpartner Umsetzung erfolgt erst, wenn sicherge- haben und somit vor Zuständigkeits- stellt ist, dass die abgebildeten Prozes- problemen sicher sind. Dahinter bün- se schlanker und dadurch schneller und delt unser Unternehmen alle benötig- zugleich sicherer werden. ten Kompetenzen, die von hauseigenen Der Zugriff auf einen gemeinsamen Applikations- und Engineering-Spezia- Datenpool vermeidet Datenredundanzen Handelt es sich bei integrierter und Doppelarbeiten beim Engineering der listen, Sicherheitsfachkräften und Ser- Automation von Endress+Hauser um Anlagensteuerung. vicetechnikern mit Know how in allen Standard-Softwareprodukte? Ú www.automation.at 115 Nachgefragt

... sollte man lesen

Dazu gehört auch der bidirekte Datenaustausch mit externen CAE-Systemen für die Elektro- und Fluidplanung. AUTOMATION. Interaktiv neu erleben

™ ™ Manche Automatisierungslösungen werden immer wieder NEU die GRATIS-APP für iOS und Android benötigt, deshalb hat Endress+Hauser einige davon als Pa- ketangebote ins Standardrepertoire aufgenommen. Diese „Solution Packages“ sind fertig vorbereitet und müssen nur noch an spezielle Kundenbedürfnisse angepasst werden. So bietet Endress+Hauser Pakete zu Energiemonitoring und Automation Sonderausgabe Energiemanagement ebenso an wie komplette Pakete zur Ma- CoverStory CoverStory terialbewirtschaftung und Produktverladung oder Überfüllsi- cherungen für Tanks oder die Automatisierung kompletter Ab- Alle Infos immer wasserreinigungsanlagen. Im Bereich der Produktion ist das Automation... und überall griffbereit Angebot besonders vielfältig.

Sonderausgabe 2014/2015

www.automation.at Arbeitet Endress+Hauser also unter dem Schlagwort AUTOMATION + Alle Ausgaben kostenlos Wenn Welten verschmelzen

Aus der Praxis Impulse Nachgefragt Vier Anwenderreportagen Neun Strategie-Berichte Acht Interviews mit + Videos zeigen, wie produktiv der und sieben Fachartikel Branchen-Experten Einsatz von Automation zur Entwicklung geben Einblick, wie „Integrierte Automation“ an der Verschmelzung bisher sein kann – wenn Prozesse selbstkonfigurierender moderne Produktion à la links Der Einsatz von Robotern ist heute in den unterschiedlichsten Industrien allgegenwärtigaufeinander abgestimmt Automation für intelligente Industrie 4.0 funktionieren sind. Produktion. kann. und sorgt für eine Steigerung der Produktivität sowie eine durchgehend hohe Qualität. oben Beim Lackieren werden die Vorteile eines integrierten Funktionspaketes im Vergleich + Bildergalerien zu einem herkömmlichen System mit externer Steuerung sehr deutlich. Schnellere getrennter Teilwelten der Automatisierung? Reaktionszeiten, Erhöhung der Teilequalität, einfachere und effektivere Programmierung etc. + Links zu Produkten Roboter auf Erfolgskurs: Wie sind die Geräte und Systeme von Endress+Hauser ährend früher nur einzelne Mit dem Ziel, permanent den Kundennut- Robotersteuerung von ABB, ist speziell Roboter für relativ einfache zen zu erhöhen, und dem eigenen Leit- darauf ausgelegt, die Nutzung von Robo- W und monotone Aufgaben in spruch „Easy of use – Plug and Produce“ tern und deren Integration in vorhande- gefährlichen Umgebungen eingesetzt auch zu erfüllen, war und ist ABB eine ne Produktionsprozesse zu vereinfachen. wurden, erfüllen heute synchronisierte + Links zu Herstellern und Das kann man durchaus so sehen. Von der Anbindung der selbst für die vertikale Integration vorbereitet? Verschmelzende der treibenden Kräfte hinter einer konti- „Durch ihr hohes Leistungsvermögen Systeme aus mehreren Robotern kom- nuierlichen, technologischen Weiterent- bietet die Steuerung die komfortable plexe Aufgaben in fl exiblen Produkti- wicklung der Robotik. Möglichkeit, externe Applikationstech- onszellen. „In 40 Jahren hat sich die nik direkt anzusteuern“, erwähnt DI (FH) Welten in der Robotik Positionsgenauigkeit von 1 mm auf 10 μ Fortschritte in der Steuerung Martin Kohlmaier, Leiter Robots & Appli- Anwendern Feldebene an Steuerungs- und Leitsysteme über die Einbezie- verbessert, die Bedienerschnittstellen ha- cations bei ABB Robotics Österreich, eine ben sich von 4-stelligen LED-Anzeigen zu Die Steuerung des 1974 entwickelten Stärke der Steuerung. Vor mehr als 40 Jahren stellte ABB seinen ersten Roboter vor und schrieb damit das erste Kapitel einer faszinierenden Geschichte. vollständigen windowsbasierten Touch- IRB 6 bestand lediglich aus einem ein- screen-Displays weiterentwickelt und die zigen Intel 8008-Mikroprozessor mit 8 Dabei wird die Regelung des Applikati- Seit seiner Einführung hat sich die Welt der Robotik jedoch drastisch verändert und ist kaum wiederzuerkennen. Der Einsatz von hung externer Geräte und Technologien für das Beobachten, Geräte und Systeme von Endress+Hauser sind mit standar- Speicherkapazität ist von 8 KB auf meh- Bit und einer rudimentären Software für onsequipments vollständig in die IRC5 + Suchfunktion Robotern ist heute in den unterschiedlichsten Industrien allgegenwärtig und sorgt für eine Steigerung der Produktivität sowie rere Terabyte angewachsen. Gleichzeitig die Achseninterpolation und Bewegungs- integriert, wodurch zusätzliche externe eine durchgehend hohe Qualität. Besonders die Integration und Bedienung von Robotern sind wesentlich einfacher geworden. ist die Zuverlässigkeit deutlich gestiegen steuerung. Die Programmierung und Be- Steuerungen und komplizierte Schnitt- Zudem ermöglicht ABB durch umfassende Sicherheitslösungen eine enge und sichere Mensch-Roboter-Kollaboration, in der die und die Kosten sind so weit gesunken, dienung des Roboters erforderte speziell stellen überfl üssig werden.Verschmelzende So bietet dass ein Roboter heute nicht einmal halb ausgebildete Fachleute. Vierzig Jahre und ABB standardisierte Funktionspakete Flexibilität menschlicher Interaktion mit der Präzision und der Leistungsfähigkeit von Robotersystemen verschmelzen. Bedienen und Warten der Anlagen bis zur wechselseitigen disierten Schnittstellen ausgestattet, über die sowohl die so viel kostet wie vor zehn Jahren“, bringt vier Generationen von Steuerungssyste- mit integrierten ApplikationssystemenWelten in der Robotik 10 + Inhaltsverzeichnis es Manfred Gloser, Businessunitleiter Ro- men später bietet sich ein völlig anderes für das Schweißen, Lackieren, Kleben, Integration mit übergeordneten Systemen zur Abdeckung der Messdaten als auch die erwähnten Diagnosedaten oder z. B. Autor: Ing. Norbert Novotny / x-technik botics bei ABB Österreich, auf den Punkt. Bild: Die IRC5, die fünfte Generation der Packaging, Pick&Place-Aufgaben, Ú 10 SonderauSgabe 2014/2015 www.automation.at 11 + Lesezeichen Geschäftsprozesse des Unternehmens wächst zusammen, was Konfigurationen mit den umgebenden Systemen ausgetauscht zusammen gehört. Redundante Datenhaltung und Datener- werden. Für höchste Einfachheit in der Anwendung sorgt da- fassung per Hand sind meist eine Folgeerscheinung von Sys- bei die Tatsache, dass über 35 Produktlinien mit durchgängig teminseln, die es aufzuspüren und mit Brücken zu verbinden einheitlicher Elektronik ausgestattet sind. Das bringt neben gilt. Ein nicht zu unterschätzender Beitrag kommt von der Ge- wesentlichen Vereinfachungen bei Instandhaltung und Er- räteauslegung. Wie die unterschiedlichen Stimmen in einem satzteilbevorratung eine Vereinheitlichung des Datenformats, Chor zu einem gemeinsamen Klangkörper verschmelzen, er- das deshalb auch von allen namhaften Steuerungs- und Leit- geben nur korrekt aufeinander abgestimmte Einzelgeräte ein systemen verstanden wird. Das Web-basierte Asset-Manage-

.com s e.at ... sollte man lesen h rundes, effizientes Gesamtsystem. Eines, das mit sehr weni- mentsystem W@M bietet neben einer Geräte- und Instandhal- mpas ikko o. C & . .. www.muswww.musiker-suc Bands cht r, Li sike e, u n M Büh r fü rding, PA, eco R kaufsberater n Ei e tiv Studio & gen Schnittstellen nach außen auskommt und seinem Anwen- tung-Datenbank mit Statusmeldungen zu den Geräten viele a J, ov D n ente, Der in m stru

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Aus der Praxis Impulse Nachgefragt Vier Anwenderreportagen Neun Strategie-Berichte Acht Interviews mit + Videos zeigen, wie produktiv der und sieben Fachartikel Branchen-Experten Einsatz von Automation zur Entwicklung geben Einblick, wie sein kann – wenn Prozesse selbstkonfigurierender moderne Produktion à la links Der Einsatz von Robotern ist heute in den unterschiedlichsten Industrien allgegenwärtigaufeinander abgestimmt Automation für intelligente Industrie 4.0 funktionieren sind. Produktion. kann. und sorgt für eine Steigerung der Produktivität sowie eine durchgehend hohe Qualität. oben Beim Lackieren werden die Vorteile eines integrierten Funktionspaketes im Vergleich + Bildergalerien zu einem herkömmlichen System mit externer Steuerung sehr deutlich. Schnellere Reaktionszeiten, Erhöhung der Teilequalität, einfachere und effektivere Programmierung etc. + Links zu Produkten Roboter auf Erfolgskurs: ährend früher nur einzelne Mit dem Ziel, permanent den Kundennut- Robotersteuerung von ABB, ist speziell Roboter für relativ einfache zen zu erhöhen, und dem eigenen Leit- darauf ausgelegt, die Nutzung von Robo- W und monotone Aufgaben in spruch „Easy of use – Plug and Produce“ tern und deren Integration in vorhande- gefährlichen Umgebungen eingesetzt auch zu erfüllen, war und ist ABB eine ne Produktionsprozesse zu vereinfachen. wurden, erfüllen heute synchronisierte + Links zu Herstellern und Verschmelzende der treibenden Kräfte hinter einer konti- „Durch ihr hohes Leistungsvermögen Systeme aus mehreren Robotern kom- nuierlichen, technologischen Weiterent- bietet die Steuerung die komfortable plexe Aufgaben in fl exiblen Produkti- wicklung der Robotik. Möglichkeit, externe Applikationstech- onszellen. „In 40 Jahren hat sich die nik direkt anzusteuern“, erwähnt DI (FH) Welten in der Robotik Positionsgenauigkeit von 1 mm auf 10 μ Fortschritte in der Steuerung Martin Kohlmaier, Leiter Robots & Appli- Anwendern verbessert, die Bedienerschnittstellen ha- cations bei ABB Robotics Österreich, eine ben sich von 4-stelligen LED-Anzeigen zu Die Steuerung des 1974 entwickelten Stärke der Steuerung. Vor mehr als 40 Jahren stellte ABB seinen ersten Roboter vor und schrieb damit das erste Kapitel einer faszinierenden Geschichte. vollständigen windowsbasierten Touch- IRB 6 bestand lediglich aus einem ein- screen-Displays weiterentwickelt und die zigen Intel 8008-Mikroprozessor mit 8 Dabei wird die Regelung des Applikati- Seit seiner Einführung hat sich die Welt der Robotik jedoch drastisch verändert und ist kaum wiederzuerkennen. Der Einsatz von Speicherkapazität ist von 8 KB auf meh- Bit und einer rudimentären Software für onsequipments vollständig in die IRC5 + Suchfunktion Robotern ist heute in den unterschiedlichsten Industrien allgegenwärtig und sorgt für eine Steigerung der Produktivität sowie rere Terabyte angewachsen. Gleichzeitig die Achseninterpolation und Bewegungs- integriert, wodurch zusätzliche externe eine durchgehend hohe Qualität. Besonders die Integration und Bedienung von Robotern sind wesentlich einfacher geworden. ist die Zuverlässigkeit deutlich gestiegen steuerung. Die Programmierung und Be- Steuerungen und komplizierte Schnitt- Zudem ermöglicht ABB durch umfassende Sicherheitslösungen eine enge und sichere Mensch-Roboter-Kollaboration, in der die und die Kosten sind so weit gesunken, dienung des Roboters erforderte speziell stellen überfl üssig werden.Verschmelzende So bietet dass ein Roboter heute nicht einmal halb ausgebildete Fachleute. Vierzig Jahre und ABB standardisierte Funktionspakete Flexibilität menschlicher Interaktion mit der Präzision und der Leistungsfähigkeit von Robotersystemen verschmelzen. so viel kostet wie vor zehn Jahren“, bringt vier Generationen von Steuerungssyste- mit integrierten ApplikationssystemenWelten in der Robotik 10 + Inhaltsverzeichnis es Manfred Gloser, Businessunitleiter Ro- men später bietet sich ein völlig anderes für das Schweißen, Lackieren, Kleben, Autor: Ing. Norbert Novotny / x-technik botics bei ABB Österreich, auf den Punkt. Bild: Die IRC5, die fünfte Generation der Packaging, Pick&Place-Aufgaben, Ú

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x-technik IT & Medien GmbH, Schöneringer Straße 48, A-4073 Wilhering, www.automation.at Tel. +43 7226-20569, Fax +43 7226-20569-20, [email protected], www.x-technik.com 117 firmenverzeichnis | impressum | vorschau Impressum Medieninhaber x-technik IT & Medien GmbH Schöneringer Straße 48 A-4073 Wilhering Tel. +43 7226-20569 Fax +43 7226-20569-20 Firmenverzeichnis [email protected] Geschäftsführer Klaus Arnezeder ABB 1, 10 MathWorks 44, 119 Chefredaktion Automation Althaus 74 Mesago 49 Luzia Haunschmidt [email protected] ASEM 31 Micro-Epsilon 63, 110 Atensor 110 Microsoft 66 Team Automation Willi Brunner B+R 56, 73 Murrelektronik 19 Ing. Robert Fraunberger Ing. Peter Kemptner Balluff 27 Pepperl+Fuchs 65, 104 Ing. Norbert Novotny Beckhoff 35, 66 Phoenix Contact 23, 98 Mag. (FH) Thomas Rohrauer Georg Schöpf Bosch Rexroth 88, 109 Pilz 33, 112 Mag. Mario Weber Susanna Welebny Carlo Gavazzi 41 Poloplast 16 Cegelec 81 Reed Messe 75 Grafik Alexander Dornstauder Copa-Data 21, 96 Rittal 28, 29, 74 Druck Eisenmann 46 Rockwell 92, 107 Friedrich VDV GMBH & CO KG eks Engel 38, 67 Schmachtl 61 Zamenhofstraße 43-45 A-4020 Linz Elesa+Ganter 95 Schneider Electric 78, 103 Bezugspreise Ausland Endress+Hauser 36, 37, 114 Schunk 21, 120 Einzelheft: EUR 10,- inkl. Versand Eplan 66, 69, 70, 74 Sick 25, 98 Jahresabonnement: EUR 60,- inkl. Versand

Fanuc 16, 79 Siemens 2, 46, 82 Die in dieser Zeitschrift veröffentlichten Beiträge sind urheberrechtlich ge- Festo 17, 98 Siemens PLM 46, 101 schützt. Nachdruck nur mit Genehmi- Friedhelm Loh 74 Sigmatek 9, 62 gung des Verlages, unter ausführlicher Quellenangabe gestattet. Gezeichnete Getriebebau NORD 26, 43 T&G – Taschek & Gruber 86 Artikel geben nicht unbedingt die Meinung der Redaktion wieder. Für un- Harting 42, 77 Weidmüller 40, 113 verlangt eingesandte Manuskripte haftet igus 36, 39 Wenglor 96, 106 der Verlag nicht. Druckfehler und Irrtum vorbehalten! Kiesling 74 Wonderware 55 Empfänger: Ø 12.500 Lapp 32, 34, 85 x-technik 117 Lenze 22, 51 Vorschau Ausgabe 1/März

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