Aandrijven en Besturen mei 2020 (#5)

25 JAAR AB Niels Maat: “Een servomotor is nu een commodity”

5 AANDRIJVEN & BESTUREN Jaargang 25 | mei 2020

12

14

18

DUURZAAM PRODUCEREN IS MET AI EN DRIE P'S

TANDWIELEN, HEFBOMEN, ‘PADDLES’ EN ‘PUSHERS’

JE KAN ME NOG MEER VERTELLEN

Omdat je wordt afgerekend op meer dan winstgevendheid

(Micro)motor als drijvende kracht achter ERP

Wel met een autonoom sensornetwerk

AB_Cover.indd 1

07/05/2020 10:23

Advertentie

Nieuwe datum i.v.m.

Coronavirus

Praktische antwoorden op al uw vragen over machineveiligheid!

Zet 29 oktober alvast in uw agenda want dan vindt de elfde editie plaats van het SAFETY Event.

Wat heeft het SAFETY Event te bieden?

• Laat u inspireren tijdens het plenaire programma • Doe kennis op bij de learnshops tijdens het middagprogramma • Krijg praktische antwoorden van de Safety doctors, die alle safety-gerelateerde vragen beantwoorden • Kom in contact met vakgenoten, fabrikanten en toeleveranciers op de informatiemarkt Datum: 29 oktober 2020 Locatie: 1931 Congrescentrum s’ Hertogenbosch

Deelnameprijs: € 99,- voor abonnees € 150,- voor niet abonnees

Meer informatie? Kijk op www.safetyevent.nl

Sponsored by:

AB_Advertenties.indd 2

07/05/2020 12:08

NIEUW

Producten van EMETA encoders

in het tsb programma

Nieuwe generat ie Heavy Dut y encoders MA4101 Nieuw design en verbeterde prestaties in een extreem robuust ontwerp

Nieuwe generat ie Heavy Dut y encoders MB480 Flexibele en duurzame encoder serie voor veeleisend toepassingen met verschillende asopties en keramische lagers

tsb - bescom bv • • • • • •

oplossingsgerichte producten absolute topkwaliteit slimme innovaties betrouwbare service betrokken dienstverlening snelle levering uit voorraad

Alle EMETA producten zijn eenvoudig te bestellen op https://webshop.tsb-bescom.nl

www.tsb-bescom.nl AB_Advertenties.indd 3

07/05/2020 12:08

IN DIT NUMMER editie 5 | mei 2020

14 ‘MOTOR’ ACHTER ERP Logistiek is beweging – op macro- en op microniveau. Micromotoren vind je vrijwel overal in de logistieke keten.

12 AI EN DE DRIE P’S Wat betekent AI voor

18

‘people’, ‘planet’ en ‘profit’? Morgan Zimmermann heeft daar wel een idee over.

ALLES GAAT KAPOT De vraag is alleen wanneer. Een autonoom draadloos sensornetwerk kan helpen voorspellen.

26 ‘SAFETY HOT SWAP’ Functionele veiligheid geen belemmering voor modulaire productiemiddelen.

08 NIELS MAAT: “Je hebt ook nog steeds die kleine eindgebruiker die zijn motoren om de hoek koopt"

4

AB_Inhoud.indd 4

& VERDER 06 22

AANDRIJFNIEUWS Hoe een ‘aquarium’ 133.522 kWh per jaar weet te besparen.

29

PRODUCTNIEUWS Alles ‘sensor’: een encoder, een inclinometer en een IO-Link-master.

SPATJES Speciale connectoren voor de voedingsmiddelenindustrie.

WWW.AANDRIJV E NE NB E ST U RE N . N L | N R . 5 | 2020

07/05/2020 11:53

OP DE COVER NLR heeft samen met onder andere mkb-ers DACHS Made en Inertia Technology speciaal voor de militaire luchtvaart een autonome draadloos sensornetwerk ontwikkeld om de belasting op de mechanische structuur van een luchtvaartuig te monitoren. De opgebouwde kennis is zeker ook interessant voor de industrie.

(Foto: Mediacentrum Defensie)

ADVERTEERDERSINDEX Duranmatic MYbusinessmedia Rotero Sick TR-Electronic TSB Bescom Turck Van Steen

30 02 29 32 31 03 17 07

Coronapubquiz Een paar jaar geleden had ik het aan de stok met leverancier X. De reden was dat een concullega in een interview had gezegd: “Van mij mag het nog wel even crisis blijven.” Ga onder het thuiswerken even aan de ‘google’ om te vinden wie dat was. Ik weet eigenlijk niet of dat werkt.

Neem anders het papieren archief met jaargangen AB gewoon nog eens door. De eerste 10 jaar hoef je niet eens te hebben. Krijg je van me.

Maar het kan natuurlijk ook zijn dat u het te druk heeft met uw werk. Of met afspraken maken. Nu eerst met de kapper en dan de volgende maand met de horeca. Want goed gecoiffeerd of niet, ik begrijp nu begin mei dat je er zonder afspraak niet in komt. Of op komt als het om een terras gaat. En ga daar dan wel naartoe met OV en mondkapje.

Goed, dat voorvalletje dus. Leverancier X begreep niet dat we de opmerking van die concullega zo maar hadden opgeschreven. Want volgens X hadden we ‘hoor en wederhoor’ moeten toepassen. Niet dus.

Als concullega nu had gezegd: “X verkoopt troep”, dan had X een punt gehad. Maar X kwam in het hele stuk niet voor.

In zijn algemeenheid werd in het stuk over de branche gesproken en dat geïnterviewde nogal wat nieuwe klanten had mogen verwelkomen. Die gingen, dacht geïnterviewde, vanwege de crisis nog eens kijken of er nog wat te bezuinigen viel. En dat kon. Want het ging eigenlijk om simpele ‘spulletjes’ en die waren bij geïnterviewde blijkbaar scherper geprijsd. Een concullega haalde later ‘off the record’ hier zijn schouders over op. Bij hen kwam de omzet uit mindere simpele ‘dingetjes’. Niet die spulletjes.

Ik wilde leverancier X dus uitleggen dat zijn vraag om ‘wederhoor‘ niet opging. Maar dat ging ook niet op. Ik heb de medewerker die mij de boodschap mocht overbrengen nog verzekerd dat X ook kon worden geïnterviewd. Om de gedane uitspraken over de branche te weerleggen.

Niet dus. X wilde niets meer met ons te maken hebben.

Ik vat dat niet persoonlijk op, maar nu weet u waarom u al jaren verstoken blijft van vakinformatie van leverancier X via onze media. X zit er niet mee, zo blijkt. Ik ook niet. En u mist de spulletjes niet. Maar de coronathuispubquizvraag is: Wie is nu die leverancier X? De bedrijfsnaam is voldoende. Extra punten voor de ‘off the record’-concullega.

ROBIN ZANDER H OOF DRE DAC T E U R

Bijlage van:

R.Z ANDE R@ MY B U S INE SS ME DIA.NL

Bihl + Wiedemann

5

AB_Inhoud.indd 5

07/05/2020 11:53

A ANDRIJFNIEU WS Meer nieuws op www.aandrijvenenbesturen.nl

OCEANIUM BLIJDORP HALVEERT ENERGIEVERBRUIK Energieverbruik en dierentuinen: wisselende ‘verblijfsruimten’ voor dieren, bezoekers die comfort wensen en openingstijden gedurende bijna 365 dagen per jaar. In zo’n omgeving is een optimaal energieverbruik een forse uitdaging. Zeker als een groot deel van de bedrijfsgebouwen op de monumentenlijst staat en niet zomaar mag worden aangepast. Zoals in Diergaarde Blijdorp waar nagenoeg in elke ruimte pomptechniek een cruciale rol speelt – voor verwarming, koeling en luchtvoorziening. Maar toen die na circa 20 jaar trouwe dienst aan vervanging toe was, is samen met Wilo die kans gegrepen.

Het Oceanium – in dit aquariumgebouw hierin circuleert zo’n 8,4 miljoen liter zeewater – is als eerste onderhanden genomen. Pompfabrikant Wilo heeft als eerste een (kosteloze) energiescan uitgevoerd. De aandacht richtte zich hoofdzakelijk op de centrale warmte- en koudevoorziening van het gehele gebouw en de horecalocatie, restaurant

de Lepelaar. De eerste stappen in het proces werden al in 2015 gezet, de uiteindelijke uitvoering ging in 2018 van start.

“Door de overgang van 3-fase naar 1-fase moesten de bestaande voedingen vanaf de regelkast tot aan de pompen ook worden vervangen. Een tijdrovende operatie die er wel voor zorgde dat alles weer voorbereid was op de toekomst. In nauwe samenwerking tussen Wilo, installateur Albion Pumps en groothandel Wasco is de vervangingsoperatie vervolgens gestart”, aldus Randolph Streng die het technisch beheer uitvoert van het Oceanium Het resultaat mag er zijn. “De oude pompen met een beperkte regeling in een grote schakelkast hebben plaatsgemaakt voor moderne, compacte pomptechniek waar alle (regel)techniek in of op zit. Maar het belangrijkste resultaat is toch wel de energiebesparing. In totaal besparen we door de aanpassingen zo’n 133.522 kWh per jaar.

Dat is een besparing van 50 procent.

Goed voor de portemonnee, maar ook goed voor het milieu want de besparing op energieverbruik zorgt voor een vermindering van de CO2-uitstoot met maar liefst 76 ton.”

'Red Dot’ voor Yaskawa-cobot De Motoman HC10DT IP67-cobot heeft een ‘Red Dot Award: Product Design 2020’ gewonnen voor de uitstekende kwaliteit van het ontwerp. De zesassige HC10DT IP67 is zowel stof- als waterdicht en heeft ‘food grade’-smering in alle aandrijvingen. De voorvoer van alle media, zoals elektra en eventueel perslucht, loopt volledig intern door de cobot, zodat een volledig ‘clean line’-ontwerp is bereikt. Als robot met krachtbeperking kan de HC10DT IP67 worden gebruikt volgens de ISO TS15066, zonder aanvullende beschermingsmaatregelen. Zoals alle cobots van de Yaskawa HC-serie kan ook de HC10DT worden geprogrammeerd en bediend via de Smart Pendant.

“De winnaars van de Red Dot Award hebben bewezen dat ze uitstekende producten hebben gemaakt die het 6

AB_Aandrijfnieuws.indd 6

waard zijn om een prijs te winnen. De producten overtuigden de jury niet alleen door hun esthetiek, maar ook dankzij hun onvergelijkbare functionaliteit. Met hun ontwerpen stellen de prijswinnaars nieuwe normen in hun branche. Ik wil hen oprecht feliciteren met hun succes”, aldus Red Dot-oprichter en ceo professor Dr. Peter Zec. De Red Dot Award: Product Design biedt ontwerpers en fabrikanten een platform om hun producten te laten beoordelen. In 2020 deden ontwerpers en bedrijven uit 60 landen mee met meer dan 6.500 producten in de competitie. Onder het motto ‘Op zoek naar goed design en innovatie’ komt de internationale jury met ervaren experts uit verschillende disciplines al zo'n 65 jaar bijeen en selecteert de beste ontwerpen van het jaar.

WWW.AANDRIJV E NE NB E ST U RE N.NL | NR. E DI T I E 5 | ME I 2020 | N R . 5 | 2020

07/05/2020 12:21

SCHMERSAL IN ‘BLUETOOTH’-STARTUP

Leuze lekker op schema "Nieuwe distributielogistiek is noodzakelijk vanwege de gestage groei van het bedrijf in de afgelopen jaren en de toenemende wereldwijde oriëntatie", volgens Leuze ceo Ulrich Balbach. En dat leidde eind juni 2019 tot de start van de bouw van een nieuw distributiecentrum van aanvankelijk 4.000 m2 in Unterlenningen (D). De start van het nieuwe distributiecentrum staat gepland voor medio 2020.

Vanaf die datum zullen alle nationale en internationale klanten en dochterondernemingen van Leuze vanuit Unterlenningen worden bevoorraad.

Meer dan driekwart jaar na de startceremonie meldt de onderneming dat het bouwproject op schema ligt. De fundering is klaar, evenals de ruwbouw. Het interieur zou – het blijft print ook – ook klaar moeten zijn. In de volgende stap worden de intralogistieke systemen geïnstalleerd door Gebhardt Fördertechnik. Het hart van de nieuwbouw is het stukgoederenmagazijn van 65x10 m en een hoogte van 16 m. In de beginfase heeft het centrum meer dan 40.000-magazijnplaatsen ter beschikking stellen. Ter voorbereiding op de toekomstige groei werkt Leuze nu al aan een masterplan voor uitbreiding richting het noorden.

Schmersal neemt een aandeel van 26 procent in aconno GmbH. De startup uit Düsseldorf ontwikkelt klantspecifieke hardware, Bluetooth- en sensoroplossingen en software voor digitalisering, IoT en Industrie 4.0. De onderneming laat vooral van zich horen met Bluetooth-chips en een ontwikkelingsplatform. Hiermee ontwikkelt de ‘starter’ intelligente apparaten en netwerkobjecten voor individuele Industrie 4.0-compatibele toepassingen voor hun klanten en produceert deze in serie. Met de investering wil Schmersal de ontwikkeling van draadloze communicatieoplossingen voor veiligheidsschakelaars versnellen. "De creatieve specialisten van aconno zullen ons ondersteunen met hun knowhow om onze sensoren en schakelaars geschikt te maken voor Bluetooth", aldus managing partner Philip Schmersal. "Dit zal onze schakelapparatuur in staat stellen om in de toekomst nog gemakkelijker een veelvoud aan diagnostische gegevens te leveren en daarmee bij te dragen aan een hogere machinebeschikbaarheid. "We verwachten dat de deelname aan aconno ons in staat zal stellen om een aanzienlijk ontwikkelingspotentieel te benutten en onze innovatiekracht aanzienlijk te versterken." Thomas Hollwedel, mede-oprichter van aconno: "We zijn blij dat we een middelgroot bedrijf met een passie voor Industrie 4.0 als partner voor ons hebben weten te winnen. Dit laat ons zien dat we op de goede weg.”

UL-CERTIFICERING LENORD+BAUER SEGMO-VERSTELAANDRIJVINGEN Noord Amerika en Canada zijn interessant voor fabrikanten van verpakkingsmachines. Sinds 2017 hebben de verschillende componenten van de SeGMo- systeemoplossing van Lenord + Bauer daarom het keurmerk ‘UL Recognized’, respectievelijk ‘UL Listed’ voor Noord Amerika en Canada. Daar komt nu het keurmerk ‘cULus Component Recognition’ voor de standalone SeGMo-verstelaandrijvingen bij: een complete mechatronische eenheid met een absolute positiesensor, een overbrenging en een borstelloze DC-motor. De te selecteren ethernet-interface garandeert communicatie met de in de branche gebruikelijke PLC- of machinebesturing. De UL/CSA-certificeringen bewijzen, dat de SeGMo-componenten voldoen aan de geldende standaarden conform UL 61800, inclusief conformiteit met de NFPA 79 en een bedrading overeenkomstig American- Wire-Gauge (AWG).

Servomotor defect ?

• Reparatie van alle merken • Nr. 1 in servo-reparaties in de Benelux • Korte offerte- / reparatietijd • Alle werkzaamheden en kennis onder één dak www.Servo-Repair.nl

AB_Aandrijfnieuws.indd 7

024-366 88 65

Ook voor: - spindelmotoren - watergekoeld - schijfanker - specials

07/05/2020 12:21

INTERVIEW elektrische aandrijvingen

Efficiënter en meer intelligentie in regelaars

“ Een servomotor is nu een 'commodity', terwijl het vroeger een 'special' was”

NIELS Bij elektromotoren is door de eisen van de EU aan het motorrendement, het laatste decennium een duidelijke verschuiving te zien van IE1 en IE2 naar IE3, IE4 en IE5. Maar ontwikkelingen om het rendement te verbeteren zijn er altijd geweest. In gesprek met Niels Maat van SEW-Eurodrive.

Tekst: Ad Spijkers | Fotografie: Bart van Overbeeke 8

AB_Interview.indd 8

WWW.AANDRIJV E NE NB E ST U RE N . N L | N R . 5 | 2020

07/05/2020 10:29

Niels Maat heeft industriële automatisering vanuit de werktuigbouwkant gestudeerd en later elektrotechniek. Hij begint in 1994 bij Vector Aandrijftechniek, dat behalve SEW-Eurodrive nog diverse fabrikanten in de aandrijf- en besturingstechniek vertegenwoordigt.

In 2000 neemt het bedrijf uit Bruchsal (D) de Rotterdamse onderneming over en worden de overige vertegenwoordigingen afgestoten.

Het huidige leveringsprogramma omvat vooral draaistroom- en servomotorreductoren en bijbehorende regelaars.

af te vlakken. Maar er worden nog steeds stappen gemaakt, ook in de regelaars. De aansturing gaat steeds meer het verschil maken."

Regelaars 25 jaar geleden waren frequentie- en servoregelaars forse apparaten die meer kostten dan de motor zelf. Hier hebben we grote ontwikkelingen gezien. De belangrijkste trends zijn miniaturisering, prijsdaling, serieproductie en toenemende functionaliteit. "De regelaars zijn door ontwikkelingen in de vermogenselektronica Draaistroom, gelijkstroom en servo steeds compacter geworden. Door verbeterde ontwerpen en Draaistroommotoren worden tegenwoordig ingezet op plaatsen componenten treden er ook steeds minder verliezen in op. De waar vroeger alleen gelijkstroommotoren of servomotoren werden thermische huishouding hebben we nu veel beter onder controle. gebruikt. Maat: "Wat de draaistroommotor van nu kan, is vergelijkQua prijs zijn de regelaars voor een brede markt interessant baar met wat de servomotor in zijn begintijd kon. De draaistroomgeworden. Vroeger was een regelaar een ‘special’. Tegenwoordig zie motor heeft een deel van de onderkant van de je dat machine- en installatiebouwers bijna servomarkt afgesnoept. Dat kon door er een automatisch een regelaar meenemen in hun encoder op te zetten en de motor te combineren ontwerp. Ze hebben dan een instelbare “De draaistroommotor met een regelaar met een geoptimaliseerd zachte aanloop én een instelbaar toerental heeft een deel van de regelalgoritme. 25 jaar geleden waren er alleen en kunnen daardoor energie besparen. Door tachogeneratoren en die hebben niet de de jaren heen zijn de regelaars ook steeds onderkant van de resolutie en positioneermogelijkheden van servomarkt afgesnoept.” stiller geworden. Vroeger was de schakelfreencoders. Deze zijn in de loop der jaren beter en quentie zo'n 4 kHz, terwijl tegenwoordig 16 betaalbaarder geworden." kHz heel normaal is. Dat hoor je niet meer."

Wie 25 jaar geleden een regelbare elektrische In de loop der jaren gingen de frequentie- en aandrijving nodig had, kon niet om de gelijkstroommotor heen. servoregelaar meer doen dan alleen het toerental en koppel van de Maar de tijden zijn veranderd. Maat: "De vermogenselektronica voor aandrijving regelen. Er zit steeds meer intelligentie in. "Motionde aansturing van motoren heeft geleid tot een enorme evolutie van taken, PLC- of PID-functies zijn nu in veel regelaars standaard draaistroom. De regelaars zijn betaalbaar geworden; in de beginjaingebouwd of via een insteekkaart toe te voegen. Maar is ook sprake ren was prijs vaak een ‘bottleneck’. In het vermogensgebied dat van een brede acceptatie van die extra functionaliteit. Klanten SEW-Eurodrive bestrijkt, en ook naar boven toe, zie je de gewillen lokale taken rondom een motor laten uitvoeren door de lijkstroomaandrijving nagenoeg niet meer. Een uitzondering is de regelaar. Dat kan ook een positioneertaak of het afwikkelen van een mobiele markt, met name door via batterijen gevoede applicaties simpele I/O zijn. zoals AGV's. Je ziet gelijkstroom nog veel in het onderste vermogens“De regelaar wordt in de meeste applicaties op afstand worden bereik, vooral bij de minimotoren. " aangestuurd, wat in de beginjaren niet denkbaar was. Omgekeerd Bij servomotoren zien we door de jaren heen twee ontwikkelingen, kan de regelaar van alles doorgeven naar een bovenliggende aldus Maat. "Een servomotor is nu een 'commodity', terwijl het besturing of naar de cloud. We gaan in een richting dat de ouderwetvroeger een 'special' was. De servomotor is geaccepteerd in de markt, se piramidestructuur niet meer nodig is", vertelt Maat. gemakkelijk verkrijgbaar en beschikbaar in grote volumes. Wij assembleren ze in onze vestiging in Rotterdam zelf. Dat was 25 jaar Ontwerp en onderhoud geleden ondenkbaar.

Maken we nog berekeningen op de achterkant van een sigarendoos, “Verder zijn de specificaties duidelijk verbeterd. Door de manier of gebeurt alles in 3DCAD en simulatiepakketten? De waarheid ligt waarop de magneten zijn ingebouwd en de motoren worden volgens Maat in het midden. "Er zijn genoeg applicaties waarmee je geproduceerd, kunnen we iedere keer weer een stap in de koppelop basis van slechts een paar parameters een goede keus kunt dichtheid en daarmee de dynamiek maken. Daardoor worden de maken. Voor een pomp die altijd op een bepaald toerental draait, motoren steeds korter en kleiner. Je zag wel dat de stappen in de kun je de aandrijving met een normaal selectieprogramma beginjaren bij elke nieuwe serie groot waren; die ontwikkeling begint eenvoudig dimensioneren.

25 JAAR A&B – ELEKTRISCHE AANDRIJVINGEN Aandrijven & Besturen bestaat 25 jaar, een goede reden om stil te staan bij verleden, heden en toekomst. Hoe hebben de diverse disciplines in de aandrijf- en besturingstechniek zich in de laatste 25 jaar ontwikkeld en waar gaan we de komende vijf jaar naar toe? We leggen deze vragen voor

aan een aantal prominenten uit de branche. Als lid van het managementteam bij SEW-Eurodrive, verantwoordelijk voor 'Drive Solutions', heeft Niels Maat de ontwikkelingen in de elektrische aandrijftechniek van nabij meegemaakt.

9

AB_Interview.indd 9

07/05/2020 10:29

INTERVIEW elektrische aandrijvingen

“Voor echt complexe applicaties zet je andere tools in die arbeidsintensiever zijn. Als je aan de high-end kant van het spectrum gaat zitten, met hoogdynamische en nauwkeurige bewegingspatronen, kun je niet meer zonder. " Wat betekenen alle technische ontwikkelingen voor het onderhoud van motoren en regelaars? "Keerringen zijn vaak de eerste onderdelen die vervangen moeten worden. SEW-Eurodrive heeft gepatenteerde sinusoïde keerringen, 'Premium Sine Seal', die op een verdeeld loopvlak afdichten en daardoor het snel inlopen van de as voorkomen. Ze kunnen worden gecombineerd met speciaal voor onze tandwielkasten ontwikkelde olie.

“Parallel daaraan zie je een enorme ontwikkelingboost in de informatievoorziening vanuit de motor en de regelaar richting systemen voor predictief onderhoud. Zo is nieuwe generatie regelaars standaard voorzien van een digitale interface naar de aandrijvingen, waar over één draadader alle informatie uit de motor gelezen kan worden, zoals encoder, temperatuur, maar ook bijvoorbeeld de trillingsfrequentie. Gecombineerd met de juiste toolings en apps is dit voor de gebruiker ook inzetbaar voor predictief onderhoud.”

De applicatie bepaalt Zo'n 25 jaar geleden berekende en selecteerde de constructeur een aandrijving en zocht daar een regelaar bij. Tegenwoordig lijkt een hoger systeem in de hiërarchie te bepalen welke aandrijving wordt gekozen. Daar is Maat het niet mee eens. "Je gaat uit van de applicatie en daar zoek je de juiste combinatie van motor en regelaar bij. De ene keer kijk je vooral naar de dynamiek, een andere keer naar het energieverbruik, een derde keer naar speling en nauwkeurigheid. Het doel van de applicatie bepaalt het type motor (draaistroom, gelijkstroom, servo), het type tandwielkast (coaxiaal, kegelwiel, wormwiel, planetair) en type regelaar (hoog- of laagdynamisch). Je kunt in elke applicatie bepalen in welke categorie je terechtkomt en met mechanische, elektrische en software-engineers de juiste combinatie kiezen."

“..lokale taken rondom een motor laten uitvoeren door de regelaar.”

10

AB_Interview.indd 10

Energiebesparing De Europese Unie heeft eisen gesteld aan de rendementen van elektromotoren. De EU heeft de leveranciers, maar vooral de klanten behoorlijk belast door in te veel 'kleine stappen' de IE-normen in te voeren. "Engineers moeten alle tekeningen en technische dossiers voor het CE-merk aanpassen voor telkens kleine efficiency-verschillen. Voor klanten kan dat leiden tot aanzienlijke consequenties voor hun dimensionering. Daarmee is het echte verschil tussen IE1… IE3 in de veel gebruikte range van 0,25 tot ca. 3 kW erg gering. Veel machinebouwers hadden elders meer energie kunnen besparen, bijvoorbeeld een wormwielkast vervangen door een kegelwielkast maar vooral door kritisch naar hun applicatie te kijken. Efficiënter in verbruik wil overigens niet altijd zeggen: duurder in aanschaf. Het is ons bij bepaalde series gelukt om de motor binnen dezelfde bouwgrootte in een hogere IE-klasse te plaatsen", aldus Maat.

Sommigen voorspellen dat hydrauliek en pneumatiek op termijn volledig zullen worden verdrongen door elektrische aandrijvingen.

Maat deelt die mening niet. "In bepaalde sectoren, zoals de voedingsmiddelenindustrie, wil men echt van ‘fluid power’ af, om redenen van hygiëne, rendement en geluidsniveau. Maar we hebben

WWW.AANDRIJV E NE NB E ST U RE N . N L | N R . 5 | 2020

07/05/2020 10:29

“Bedrijven klagen vooral dat mensen niet beschikken over kennis, die ze eigenlijk niet nodig hebben."

ook klanten die bewust maar één energiebron in hun machine of installatie willen hebben. Wij zien nog steeds applicaties waar hydrauliek of pneumatiek technisch gezien een betere oplossing is.

Elektrisch wint terrein, maar hydrauliek en pneumatiek zullen voorlopig blijven bestaan."

gaan niet op de stoel van de klant zitten. Wij kunnen een complete aandrijving engineeren voor onze klanten, maar zij integreren die weer in hun eigen ontwerpen. Wij helpen bij selectie en engineering en leveren een compleet systeem wat bestaat uit : motoren, reductoren en regelaars en bijbehorende besturing. Het samenbouwen tot machines laten we aan de klanten over."

De markt verandert Het bedrijfsleven klaagt regelmatig over de vaardigheden van jonge Veel fabrikanten – ook SEW-Eurodrive – hebben fabrieken op de drie mensen die vers uit het onderwijs komen. De SEW Academy biedt grote continenten. Is het traditionele verschil tussen Amerikaanse, trainingen op verschillende niveaus aan voor medewerkers van Europese en Aziatische motoren er nog? Maat: "Wij hebben in onze klanten. Dat is volgens Maat geen teken dat het niveau van fabrieken wereldwijd dezelfde productieschoolverlaters onder de maat is. "Ons doel is lijnen staan en ze werken volgens om de beschikbare mensen in de markt naar “Kleine aanbieders en lokaal het juiste niveau te brengen. Met welk dezelfde kwaliteitseisen. Je ziet ook bij andere aanbieders dat de kwaliteiten opererende partijen zullen kennisniveau mensen ook van school komen, steeds meer op gelijk niveau staan. Veel je kunt ze bijspijkeren en vormen. Ze kennen hun rol blijven spelen.” klanten, zeker de grote internationale niet alle formules die wij vroeger moesten spelers, willen ook dat die kwaliteit leren, maar we hebben nu een andere manier overal gelijk is. Ook zij hebben wereldwijd fabrieken en klanten, ze van onderwijs geven. De formules die wij moesten leren, zijn willen 'om de hoek' dezelfde of gelijkwaardige motoren kopen." vastgelegd in software. Bedrijven klagen vooral dat mensen niet Je ziet in andere sectoren (zoals de hydrauliek) een concentratie van beschikken over kennis, die ze eigenlijk niet nodig hebben." partijen. De elektromotorenwereld kent nog steeds een groot aantal aanbieders. Gaat die concentratie hier ook plaatsvinden? "Je ziet De toekomst hier een heel brede ontwikkeling. Vector Aandrijftechniek leverde Wat gaat er de komende jaren gebeuren op het gebied van elektri25 jaar geleden grotendeels aan de lokale markt. SEW-Eurodrive sche aandrijvingen? "We hebben het gehad over energieverbruik, moet anno 2020 wereldwijd produceren en leveren. Tegenwoordig maar je moet het breder trekken, naar duurzaamheid. Dat betekent vinden machinebouwers en eindklanten de meeste informatie op ook circulaire economie, hergebruik. De aanleiding daarvoor is een internet en de rest vragen ze op per telefoon of email. Er zijn online toenemende schaarste aan bepaalde materialen. SEW-Eurodrive selectietools en catalogi. Maar je hebt ook nog steeds die kleine heeft diverse producten ontwikkeld en processen ingericht om eindgebruiker die zijn motoren om de hoek koopt en om lokale motoren en regelaars te kunnen hergebruiken. Wij noemen dat ondersteuning vraagt. Kleine aanbieders en lokaal opererende ‘re-manufacturing’ en daar wordt veel gebruik van gemaakt. partijen zullen hun rol blijven spelen."

Bedrijven zijn zeker bereid om aandrijvingen een tweede leven te geven. Wij hebben daar in Rotterdam zelfs een aparte afdeling voor Kennis ingericht."

De rol van de leverancier is in al die jaren veranderd. Steeds meer Tot slot voorziet Maat een verdere noodzaak tot opleiden, want aanbieders bieden extra diensten aan. Maat: "Op elk vlak zie je bij motoren, regelaars en applicaties worden steeds complexer. Kennis bedrijven initiatieven om meerwaarde te creëren, ook in de blijft een belangrijke rol spelen – 25 jaar geleden al en over vijf jaar aandrijftechniek. Maar SEW-Eurodrive is geen ingenieursbureau; wij zeker. • 11

AB_Interview.indd 11

07/05/2020 10:29

OPINIE

Morgan Zimmermann

kunstmatige intelligentie

vorig jaar op het congres Manufacturing in de Age of Experience in Shanghai.

Zo draagt AI bij aan duurzaam produceren ‘Artificial Intelligence’ (AI) is geen technologie om alleen maar met chatbots vragen van klanten te beantwoorden, of een afspeellijst met favoriete muziek samen te stellen. Volgens PwC kan AI het komend decennium 15,7 biljoen dollar bijdragen aan de wereldeconomie. AI helpt momenteel al veel bedrijven duurzamer te produceren indachtig het duurzaamheidsmodel: ‘people’, ‘planet’ en ‘profit’.

Tekst: Morgan Zimmermann, ceo, Netvibes-Exalead

Met de klimaatverandering op het netvlies is vooral de generatie millennials bijzonder gemotiveerd bij te dragen aan langetermijnbeleid gericht op een betere leefomgeving en een gelukkig leven. Industriële bedrijven die geen duurzame doelstellingen nastreven krijgen het in de toekomst moeilijk om medewerkers te werven en klanten te interesseren in het kopen van 12

AB_ART_Reportage04.indd 12

hun producten en diensten. Bedrijven worden de komende jaren in toenemende mate in plaats van alleen op winstgevendheid, beoordeeld op hun betrokkenheid en inzet als het gaat om de onlosmakelijk met elkaar verbonden ‘3P's’.

Pijlers Het duurzaamheidsmodel krijgt ook meer

invloed op de industriële wereld. De Verenigde Naties predikt 17 doelstellingen voor duurzame groei, terwijl bedrijven van elke omvang daarop gebaseerd beleid voor de lange termijn ontwikkelen. Multinationale investeerders zoals BlackRock bieden duurzame investeringsoplossingen, terwijl marktleiders in consumentenproducten, waaronder Adidas, Danone, Gucci en

WWW.AANDRIJV E NE NB E ST U RE N . N L | N R . 5 | 2020

07/05/2020 10:30

mann

ngres

e Age

n

L’Oréal, de kansen van duurzame businessinitiatieven ontdekken.

AI helpt ontwikkelingen te versnellen.

Wereldwijde initiatieven zoals de jaarlijkse AI for Good Global Summit van de Verenigde Naties en de Google.org Impact Challenge dragen daar actief aan bij. AI versterkt voor productiebedrijven de drie pijlers gerelateerd aan het 3P-duurzaamheidsmodel: toekomstige medewerkers, optimaliseren van de processen en regisseren van het waardenetwerk.

Vakkennis en ervaring (people) Voor medewerkers van de toekomst is het noodzakelijk dat alle aanwezige vakkennis en ervaring wordt vastgelegd en overgedragen. Verder is het belangrijk hen te voorzien van technologie en tools waarmee innovaties en ‘experiences’ te creëren zijn die bijdragen aan een duurzamere toekomst.

Digitale technologie maakt het mogelijk informatie sneller te delen over de wereld.

Bedrijven doen er verstandig aan de verschuiving in kennis en vaardigheden te omarmen, om in te spelen op nieuwe technologieën en meer autonomie van hun personeel. Dat is te bereiken met een multidisciplinaire aanpak van levenslang leren, waarbij het klaslokaal en het laboratorium worden gecombineerd.

AI helpt onder andere om ‘best practices’ die in allerlei documenten verborgen zitten te benutten. Elke medewerker kan die gebruiken om een grotere impact op het bedrijf te hebben. Dankzij AI is kennis snel toegankelijk en met een ongekende schaalbaarheid op het juiste moment te gebruiken, terwijl ‘augmented/virtual reality’, 3D en samenwerkingsplatformen het opleiden van medewerkers intuïtiever maakt. Als resultaat daarvan kunnen medewerkers en managers betere beslissingen nemen. De symbiotische relatie tussen AI en mensen maakt ze beiden slimmer.

Wereldwijd optimaliseren (planet) Met het adopteren van ‘lean practices’ tijdens de hele levenscyclus van producten kunnen bedrijven hun milieubelasting wereldwijd tot een minimum reduceren.

Dit gaat veel verder dan het oplossen van operationele uitdagingen op de werkvloer.

Het draait om analyseren en stroomlijnen van alle processen, van productontwerp tot engineering, productie- en ketenoptimalisatie, in een voortdurend verbetertraject.

Elimineren van verspilling is een belangrijk aandachtspunt voor productieprocessen.

Om zich te ontdoen van alles wat geen waarde toevoegt, zoals het onnodig verplaatsen van een product, te veel voorraad, fouten of afval, is AI-technologie nodig die kan leren van veranderende doelstellingen (verkoop, voorraden, middelen, capaciteit, et cetera.). AI helpt managers te anticiperen op de beste afwegingen om verspilling te reduceren.

Verminderen van het energieverbruik is een andere toepassing waar AI zijn waarde heeft bewezen. Er zijn hoge verwachtingen over de implementatie van intelligente netwerken die producenten en consumenten met elkaar verbinden, om de opslag en just-in-time levering van energie te kunnen maximaliseren. AI voorspelt pieken en dalen in het verbruik en helpt bij het realtime optimaliseren van operationele instellingen.

Regisseren waardenetwerk (profit) ‘Supply chains’ worden vervangen door wereldwijde waardeketens, waarin industriële partners de krachten bundelen om ieders bijdrage aan het realiseren van gezamenlijke doelstellingen te herdefiniëren. Digitale samenwerkingsplatformen die AI benutten, kunnen duurzaamheid in het netwerk creëren en helpen unieke ‘experiences’ voor klanten te realiseren.

Bedrijven krijgen daarmee beter inzicht in de beschikbare middelen en processen en hoe deze met elkaar verbonden zijn, om alle ‘stakeholders’ efficiënter en flexibeler te maken. Het testen van ideeën, producten en ‘ervaringen’ die ze bieden in de virtuele wereld, voordat ze in de echte wereld

worden geleverd, kan leiden tot nieuwe toepassingen en ondersteunende producten en services.

AI doorzoekt data met de snelheid van het licht en analyseert miljoenen scenario’s om de juiste informatie te leveren. Bedrijven kunnen alle relevante data registreren, analyseren en standaardiseren, om hun processen te verbeteren naar de maatschappelijke toegevoegde waarde en milieu-impact. Ideeën daarvoor zijn eerst te testen in een ‘virtual twin experience’, om te ontdekken waar en hoe ze het beste te implementeren zijn. AI helpt verspilling te reduceren en de efficiency te verhogen tijdens het product- en verpakkingsontwerp, bij de levering van materialen en hergebruik. Twee bedrijven in een waardenetwerk kunnen ook ‘resources’ delen, zoals reserveonderdelen, logistiek materieel en voorraden. AI helpt hen de capaciteit te optimaliseren voor een adaptieve efficiëntere productie.

Echte wereld efficiënter maken AI is een katalysator voor verandering, waarbij de grootste uitdaging is te beslissen hoe we daarmee omgaan en leven in onze wereld. Wat is het referentiekader voor exponentiële hoeveelheden data? Alleen virtuele werelden bieden de volledige observatie- en besluitvormingsomgeving voor productienetwerken. Door de toegang tot virtuele werelden te versnellen maakt AI de echte wereld efficiënter. Het levert niet alleen nieuwe inzichten en kennis op, maar stelt bedrijven tevens in staat ‘experiences’ te begrijpen en te gebruiken die bijdragen aan een evenwichtiger en prettiger leven. •

De 17 duurzame ontwikkelingsdoelen van de Verenigde Naties.

13

AB_ART_Reportage04.indd 13

07/05/2020 10:30

TECHNIEK elektrische aandrijftechniek

Logistiek is beweging. Vaak zijn micromotoren van Faulhaber de drijvende kracht achter veel van die bewegingen.

'Motor’ achter ERP Micromotoren drijvende kracht achter logistiek wereldwijd

Logistiek is beweging. Grondstoffen, halffabrikaten en eindproducten doorlopen een steeds complexer en sneller reagerend wereldwijd systeem om op het juiste moment de juiste bestemming te bereiken.

Maar dat vraagt sterk geautomatiseerde processen, die draaien om grote en kleine tandwielen en hefbomen, ‘paddles’ en klemmen. Aangedreven door de juiste micromotoren die aanzienlijke krachten moeten leveren, weinig ruimte hebben en altijd betrouwbaar moeten functioneren in continu-bedrijf.

14

AB_ART_Techniek02.indd 14

WWW.AANDRIJV E NE NB E ST U RE N . N L | N R . 5 | 2020

07/05/2020 10:31

Hoewel het woord ‘logistiek’ lijkt op de stam van het Griekse woord ‘logica’, en daar ook wel aan verwant is, is het daar niet direct van afgeleid. De oorsprong is een Franse militaire term. Sinds de late Middeleeuwen was de ‘maréchal de logis’ – de kwartiermaker – verantwoordelijk voor het verzorgen van slaap- en rustplaatsen van de troepen tijdens marsen en gevechten. Het takenpakket van de kwartiermaker groeide met de tijd en breidde zich uit naar de algehele bevoorrading. Wat begon als het verzorgen van ‘logis’, oftewel accommodatie, groeide dus uit tot de extreem complexe militaire discipline van de logistiek.

De kwartiermakers maakten oorspronkelijk deel uit

“ O nze motoren worden op vrijwel elk gebied van de logistieke keten gebruikt” van de cavalerie omdat de overdracht van informatie altijd cruciaal was in de logistiek. En daarvoor waren tot ver in de negentiende eeuw paarden nodig.

Tegenwoordig gaat het een stuk sneller met elektromagnetische golven die zich door de ruimte en via kabels voortplanten. Nu worden de grootste datavolumes verzonden via glasvezelkabels. Deze vormen de ruggengraat van het wereldwijde logistieke netwerk: de kabels geven de benodigde informatie door met lichtsignalen – van de online bestelling, via gedeelde ‘just-in-time’ productie in slimme fabrieken tot expres-bezorging bij de consument.

Verbindingen met nanometerprecisie Het verbinden van twee glasvezelkabels gaat vezel voor vezel. Dit is uiterst delicaat werk omdat elke individuele optische vezel zo dun is als een menselijke haar. De optische kern is nog dunner, met een diameter van nauwelijks vijf micron.

Wanneer twee van zulke optische vezels met elkaar

P

worden verbonden, moeten de beide uiteinden precies op één lijn liggen, zodat het signaal later zuiver en zonder hindernissen kan worden overgedragen. Op bouwplaatsen heeft dat uitlijnen plaats met behulp van kleine mobiele machines. De afzonderlijke vezeleinden worden eerst op lengte gesneden met een hoek van exact 90 graden, vervolgens wordt de beschermende isolatie verwijderd en ten slotte worden de vezels in het apparaat gebracht. Dit brengt de twee stukken automatisch en nauwkeurig op één lijn – in drie dimensies zodat de vlakke uiteinden precies samenkomen. Dan worden ze samengesmolten en weer geïsoleerd. De verbinding van de vezels en de onbelemmerde doorstroming van de signalen zijn nu verzekerd. De op de nanometer nauwkeurige uitlijning wordt uitgevoerd door middel van positioneringsaandrijvingen van Faulhaber, bijvoorbeeld met DC-micromotoren van de 1524...SR-serie, met tandwielkast en spindel en een hoge-resolutie encoder. Ook worden aandrijvingen gebruikt die werken met zeer nauwkeurige stappenmotoren.

Vergaande automatisering in magazijnsystemen Dankzij deze technologie kunnen glasvezels de signalen voor een digitale bestelling over lange afstanden foutloos en met lichtsnelheid overbrengen.

Bestellingen kunnen door een consument bij een webwinkel worden geplaatst, maar evengoed door een fabriek bij een leverancier. In beide gevallen wordt een reeks processen in gang gezet. Uiteindelijk monden deze processen erop uit dat producten uit een opslagruimte worden gehaald en verzendklaar worden gemaakt.

Momenteel worden steeds meer stappen voor de opslag van goederen in magazijnen en het ophalen en verzendklaar maken ervan overgenomen door automatische opslag- en zoeksystemen, chauffeurloze transportsystemen en intelligente logistieke robots.

De computergestuurde machines krijgen een werkorder en gaan dan automatisch naar de

De 3274 ...BP4 borstelloze DC-servomotor: 320 gram, maar met een piekkoppel van meer dan 1 Nm.

15

AB_ART_Techniek02.indd 15

07/05/2020 10:31

TECHNIEK elektrische aandrijftechniek

De TORU logistieke orderrobot met Faulhaber-aandrijvingen type 3268 om de zuiggrijper te positioneren.

stellingruimte waar ze een artikel moeten plaatsen of ophalen. Om dit mogelijk te maken zijn ze – afhankelijk van het type stelling – uitgerust met hefkolommen, telescooparmen of grijpers die de pakketten of trays oppakken en verplaatsen.

Aan boord van deze automatische apparaten is er normaal gesproken niet veel ruimte voor de motoren die nodig zijn om ze aan te drijven. De motoren worden vaak direct in de werkende onderdelen geïnstalleerd. Daar moeten ze, ondanks hun geringe afmetingen, vaak aanzienlijke gewichten tillen.

Snelheid speelt ook een rol: in de enorme opslagfaciliteiten van e-commercebedrijven worden dagelijks vele duizenden orders verwerkt. Daarom moeten de afzonderlijke stappen snel worden uitgevoerd.

Precisie, vermogen en toerental Een typische samenstelling van een op een robot geplaatste hefkolom en grijper bevat een aandrijfeenheid die bestaat uit borstelloze DC-servomotoren van

Faulhaber DC-micromotoren uit de 1524...

SR-serie voor nanome-

de BX4-serie met Motion Controller en planetaire tandwielkast van Faulhaber. Bij gebruik in de hefkolom zorgt deze combinatie voor een nauwkeurige positionering, een exacte opname en betrouwbare processen tijdens continu bedrijf met constante belastingswisselingen. De geautomatiseerde processen worden deels bewaakt door camerasystemen. Ook hier worden Faulhaber-motoren veelvuldig gebruikt om hoogwaardige bewegende camera's aan te drijven.

Na het ophalen wordt het artikel meestal op een transportband of rollenbaan gelegd. Deze hebben vaak wissels, ‘paddles’ of ‘pushers’ om afzonderlijke pakketten of stromen te scheiden en in het gewenste verwerkingstraject te brengen. In grote magazijnen waar op zulke transportsystemen duizenden pakketten per uur worden getransporteerd, is de snelheid van de automatische sorteersystemen een cruciale factor. De wissels moeten in een fractie van een seconde precies in de juiste stand worden gezet. Vaak worden hiervoor DC-micromotoren van de series 2237...CXR en 2342...CR gebruikt, in combinatie met een tandwielkast.

Transporttaken worden ook vaak uitgevoerd met automatisch geleide voertuigen (AGV). Hierop zijn modules gemonteerd voor het afhandelen van de getransporteerde goederen: hefbomen, klemmen en pennen zorgen ervoor dat deze tijdens het transport stevig vastzitten. De bewegende delen hebben elk hun eigen aandrijving.

ternauwkeurige uitlijning van glasvezels – de ruggengraat van het wereldwijde logistieke netwerk

16

AB_ART_Techniek02.indd 16

Economisch verpakken De goederen worden getransporteerd naar het verpakkingsstation, waar ze in een verzenddoos worden geplaatst. In moderne systemen is ‘waar ze in

WWW.AANDRIJV E NE NB E ST U RE N . N L | N R . 5 | 2020

07/05/2020 10:31

“Aantal mogelijke toepassingen nog groter als in de toekomst ook drones en robots individuele artikelen leveren.” een op maat gemaakte verzenddoos worden verpakt’ een betere beschrijving. want geautomatiseerde verpakkingsstations maken gebruik van sensoren om de afmetingen van het te verzenden artikel te detecteren en vanaf een kartonbaan een doos met de juiste afmetingen te vouwen. Dit bespaart niet alleen materiaal maar ook verzendkosten: logistieke dienstverleners bepalen hun prijzen op basis van zowel het volume als het gewicht. Het eigenlijke vouwen gebeurt met kleine hefbomen en paddles in de verpakkingsmachine. Voor het verplaatsen van deze elementen zijn servoaandrijvingen met geïntegreerde motion controller van Faulhaber optimaal geschikt.

Als pakketten voor vervoer op pallets worden gestapeld, moeten ze stevig worden vastgezet.

Hiervoor worden meestal banden van met vezels versterkte kunststof gebruikt. Ze worden bevestigd met zogenaamde omsnoerapparaten. Deze spannen en lijmen de band zo dat deze strak tegen de stapel aanligt en deze stevig vasthoudt. Op deze manier

kunnen ook individuele pakketten extra worden gestabiliseerd. Omdat de apparaten met de hand worden vastgehouden, is het gewicht een bijzonder belangrijke factor - elke bespaarde gram helpt de gezondheid van de werknemers te beschermen.

Daarom moeten de motoren die gebruikt worden voor het aanspannen zo klein mogelijk zijn, bijvoorbeeld de 3274 ...BP4 borstelloze DC-servomotor. Deze weegt maar 320 gram, maar kan een piekkoppel van meer dan 1 Nm bereiken, zodat ook zware lasten veilig worden vastgezet.

"Onze motoren worden op vrijwel elk gebied van de logistieke keten gebruikt", zegt Rolf Schmideder, business development manager bij Faulhaber. "Voor de eisen die op dit gebied typerend zijn – maximaal vermogen, toerental en precisie bij een minimum aan volume en gewicht – zijn onze aandrijvingen de perfecte match. En het aantal mogelijke toepassingen zal nog groter zijn als in de toekomst ook drones en robots worden gebruikt voor het leveren van individuele artikelen." •

Your Global Automation Partner

Uw Partner Voor de F&B Industrie Betrouwbare werking door food & beverage geschikte behuizingen in hygiënische ontwerpen gemaakt van roestvaststaal of kunststof Robuuste componenten weerstaan de F&B standaard schoonmaak processen dankzij een hoge beschermingsgraad en chemische resistentie (IP69K, ECOLAB certificaten) Efficiënte productie controle en traceerbare productiestappen door klant specifieke track & trace oplossingen met RFID

www.turck.nl

17

AB_ART_Techniek02.indd 17

07/05/2020 10:31

REPORTAGE sensoren

Autonoom draadloos sensornetwerk Resultaten ‘Defensieproject’ voor conditiebewaking ook voor industrie Het Koninklijke Nederlands Lucht- en Ruimtevaartcentrum (NLR) heeft speciaal voor de militaire luchtvaart autonome draadloze sensoren ontwikkeld. De sensoren maken deel uit van een onderzoeksproject dat een werkend concept heeft opgeleverd om de belasting op de mechanische structuur van een luchtvaartuig te monitoren. De opgebouwde kennis is ook interessant voor de industrie.

Tekst: Marjolein de Wit - Blok

Het project AWISE (Autonomous Wireless Sensors) is door NLR als onafhanklijke kennisorganisatie in opdracht van Defensie uitgevoerd en gestart in 2015. Een aantal opmerkelijke onderzoeksresultaten zijn

eind 2019 – na het einde van het vierjarig project – gepresenteerd tijdens ‘Innovation for Defence’ in de Fokkerterminal in Den Haag. Het project had als doel te komen tot een werkend monitoringsysteem voor de

Het prototypesysteem bestaat uit een autonome voeding, een draadloos sensornetwerk van vele kleine data-acquisitieplatforms, een energiemanagementsysteem en de sensoren zelf.

(Beeld: Inertia Technology)

18

AB_ART_Reportage01.indd 18

belasting op luchtvaartuigen. De opgebouwde kennis, benodigd voor de doorontwikkeling en commercialisering, kan worden doorgegeven aan de industrie en het bedrijfsleven.

‘Alles gaat kapot’ Onderhoud werd vroeger – maar wordt ook nu nog en ook bij Defensie – veelal uitgevoerd op basis van de onderhoudsvoorschriften, opgesteld op basis van het verwachte gebruik van het product.

Kenmerkend voor de voorschriften zijn onder andere de onderhoudsfrequentie en de bijbehorende handelingen. Inmiddels is al langer bekend dat onderhoud beter kan worden bepaald op basis van de daadwerkelijke conditie van een product; of dit nu een machine is of een luchtvaartuig.

Marcel Bos, senior R&D-manager bij NLR : “De basis is simpel: alles gaat kapot. De grote vraag is alleen: wanneer. Om dit betrouwbaar te kunnen voorspellen is het belangrijk om het gebruik en de gebruiks-/ omgevingscondities te kennen. Uitgaande van een luchtvaartuig zal bijvoorbeeld een haarscheurtje bij een exemplaar dat in ruwe omstandigheden moet opstijgen, snel vliegen en landen, eerder doorgroeien dan bij een luchtvaartuig dat op diverse fronten minder wordt belast. Het aantal vlieguren kan hier dus niet meer leidend zijn.”

WWW.AANDRIJV E NE NB E ST U RE N . N L | N R . 5 | 2020

07/05/2020 12:19

In opdracht van Defensie heeft NLR een onderzoeksproject uitgevoerd, gericht op conditiebewaking van luchtvaartuigen.

(Foto: Mediacentrum Defensie)

VOGEL OF KOGEL Een tweede onderzoek dat Marcel Bos presenteerde had het gebruik van optische sensoren voor de conditiebewaking van luchtvaartuigen en (roterende delen van) helikopters als onderwerp.

Fiber Bragg Grating De optische sensoren zijn glasvezels met ‘Fiber Bragg Grating’ (FBG). Een FBG is een met een laser aangebracht interferentiepatroon (raster) met een lengte van een paar millimeter in de kern van de glasvezel. Het raster weerkaatst licht met een specifieke golflengte – de Bragg-golflengte – en laat licht met andere golflengtes gewoon door.

Bij een lengteverandering van de glasvezel wordt het raster samengedrukt of uitgerekt en verandert ook de Bragg-golflengte. De verschuiving van de golflengte kan je meten door breedbandig licht door glasvezel te sturen, zodat bij vervorming licht met een andere golflengte weerkaatst. Hieruit kan bijvoorbeeld de rek, spanning of temperatuur van de ondergrond met daarop de glasvezel worden bepaald.

Voordelen De technologie is al langer bekend en wordt ook toegepast, maar niet voor dit specifieke doel. Een interessante voordeel van de technologie is dat je met één glasvezel op meer punten metingen kunt verrichten door verschillende rasters aan te brengen. Bovendien is geen ‘retour’ nodig: alles gebeurt in één glasvezel, ook met meer rasters in één glasvezel. En die glasvezel is ongevoelig voor corrosie, vederlicht, veroorzaakt geen (en is ongevoelig voor) elektromagnetische straling en is eenvoudig te verlijmen.

Meer eisen Maar om ze voor dit doel toe te kunnen toepassen, moeten ze wel kunnen worden gekoppeld aan een geavanceerd

data-acquisitiesysteem. Dit systeem moet bovendien de gegevens kunnen te synchroniseren met data uit andere sensoren, zoals hoogte, snelheid, weersinvloeden en G-krachten, en de data realtime kunnen verwerken. Ook moet een geschikte lijm worden gevonden die bestand is tegen de extreme temperaturen op grote hoogte.

Om hier allemaal aan te kunnen voldoen, heeft NLR met diverse partijen samengewerkt. Met de door henzelf ontwikkelde ringvormige ‘Rotating Power & Data Transfer’-unit, zijn tests gedaan met contactloos meten aan roterende elementen op basis van inductie. De unit kan data tot 1 Gbit/s via ethernet versturen. Voor data-acquisitie is de KAM500 van Curtiss-Wright met geïntegreerde CPU gebruikt. Dit systeem wordt ook in de Chinooks van Defensie toegepast.

Meer onderzoek De eerste testen zijn goed verlopen maar voor echte toepassing in militaire luchtvaartuigen is nog meer onderzoek nodig. Marcel Bos: “Wanneer we dit concept verder hebben kunnen testen op betrouwbaarheid en bovendien een miniaturiseringsslag hebben gemaakt, is het bij uitstek een systeem voor het monitoren van composiet luchtvaartuigdelen of een helikopter die volledig van composiet is, zoals de NH90. Wanneer deze namelijk te maken krijgen met mechanische impactbelastingen – of dit nu een vogel is of een kogel – bestaat de kans op delaminatie en dat is een schadetype dat van de buitenkant visueel moeilijk is te detecteren.

“Met dit systeem zullen we in staat zijn om zowel vliegbelastingen als ‘impacts’ en schades te meten en dat levert in het kader van onderhoud natuurlijk onderscheidende voordelen op. Bovendien ook toepasbaar bij schepen of bijvoorbeeld civiele werken zoals bruggen in aardbevingsgevaarlijke gebieden.”

19

AB_ART_Reportage01.indd 19

07/05/2020 12:19

REPORTAGE sensoren

“De basis is simpel: alles gaat kapot.

De grote vraag is alleen: wanneer?”

Het systeem is getest bij verschillende soorten belastingen en temperaturen van -40°C tot +30°C in deze AWISE-testopstelling. (Foto: NLR)

Data gevraagd De conditie van een luchtvaartuig bepalen is echter niet eenvoudig en vraagt om het verzamelen van data, stelt Bos. “Zo kun je metingen verrichten maar ook gebruik maken van vluchtdata, de onderhoudshistorie van het luchtvaartuig, de omgeving waarin het luchtvaartuig moet functioneren, de belasting en mogelijke impact van gebeurtenissen. ‘Tools’ die je vervolgens kunt inzetten om de onderhoudsbehoefte vast te stellen, zijn te verdelen in ‘condition based maintenance’ of ‘prognostic health management’. In het eerste geval wordt gekeken naar de huidige conditie om te bepalen wat er eventueel moet gebeuren om het luchtvaartuig te kunnen blijven inzetten. Bij de prognostische variant extrapoleer je de bestaande gegevens om zo een voorspelling te kunnen doen richting het aankomend benodigde onderhoud.”

Luchtwaardige systemen De data die nodig zijn om onderhoud uit te voeren op basis van het daadwerkelijke gebruik, werden voorheen verzameld 20

AB_ART_Reportage01.indd 20

middels bekabelde sensoren en hiermee naar een centraal punt gestuurd. Aan deze systemen kleven nogal wat nadelen.

Dat is ten eerste het gewicht dat samenhangt met de hoeveelheid bedrading, maar ook het benodigde installatiewerk en de kans op het maken van fouten. Daar komt het certificeringsproces voor de integratie van het bekabelde sensorsysteem in het boordnet en het datasysteem nog bij – een langdurig en moeizaam proces. Draadloze en autonome sensoren, autonoom betekent dat de sensor voorziet in zijn eigen voeding, zouden veel van deze nadelen voorkomen. Helaas zijn dit soort luchtwaardige systemen nog niet commercieel verkrijgbaar en dus interessant om nader te onderzoeken.

Samenwerking Voor de ontwikkeling van draadloze, autonome sensoren is NLR een samenwerking aangegaan met de Universiteit Twente en twee Nederlandse mkb-ers: DACHS Made en Inertia Technology.

Marcel Bos: “Het sensoriekgedeelte waarmee je – in dit geval – de belasting meet op mechanische constructies is commercieel beschikbaar. Hiervoor is geen onderzoek nodig. Voor het autonome én het draadloze deel moet je oplossingen zoeken waarmee het systeem in zijn eigen voeding kan voorzien en ten tweede om veel data gelijktijdig te verzamelen en te analyseren of te versturen. Twee uitdagingen die er niet om liegen.”

Autonoom Voorzien in de eigen voeding is door ‘eenpitter’ DACHS Made is aangepakt. Het bedrijf heeft een chip ontwikkeld die laagwaardige energie omzet in hoogwaardige energievormen. Laagwaardige vormen van energie zijn bijvoorbeeld trillingen, licht en warmte. Hoogwaardige energie is elektrische spanning of stroom voor de voeding van de sensor en het data-acquisitiesysteem. De chip voor het NLR-project maakt gebruik van trillingen (piëzo) en licht (fotovoltaïsch) en voorzien van een industriële knoopcelbatterij.

WWW.AANDRIJV E NE NB E ST U RE N . N L | N R . 5 | 2020

07/05/2020 12:19

Draadloze sensornetwerken Voor het draadloze aspect van de oplossing is samengewerkt met Inertia Technology.

Bij dit bedrijf opgericht door Mihai Marin-Perianu samen met zijn vrouw Raluca Marin-Perianu – en beiden afkomstig uit Roemenië – werken zes mensen.

Inertia Technology is gespecialiseerd in draadloze sensornetwerken. De sensoren in het netwerk communiceren draadloos met elkaar zonder de noodzaak ze te koppelen aan een centraal computersysteem. Het bedrijf richt zich nog specifieker op dynamische sensornetwerken met de sensoren aangebracht op bewegende voorwerpen. Dat kunnen machines zijn, denk aan toepassingen als trillingsdetectie en balancering. Maar het kunnen ook mensen zijn. In medische applicaties kan de sensor informatie doorgeven aan de patiënt zelf of een medisch specialist. Ook in de sport zijn toepassingen mogelijk die prestaties van atleten vastleggen of helpen overbelasting te voorkomen.

‘Metaal en zware omstandigheden’ Mihai: “We kwamen in aanraking met NLR toen collega’s ons attent maakten op een workshop over mogelijke toepassingen van nieuwe sensortechnologieën in de lucht- en ruimtevaart. NLR was erg geïnteresseerd in ons onderzoek en uiteindelijk raakten we betrokken bij AWISE. Binnen dit project ontwikkelden wij de hard- en software waarmee data uit de sensoren is te halen, te bewerken en ten slotte draadloos te versturen. Tevens hebben we een rol gespeeld bij de integratie van onze hard- en software in het complete sensorsysteem, het testen ervan en de validatie. De uitdagingen voor ons lagen in het zeer lage beschikbare vermogen om de processen te laten verlopen, het koppelen met een ander type sensor dan wij gewend waren te gebruiken en bovendien de zeer hoge

nauwkeurigheid en data-kwaliteit die gevraagd werden. Voor dit specifieke dynamische draadloze netwerk is het bijvoorbeeld noodzakelijk dat de gegevens die door de verschillende belasting sensoren worden gegenereerd snel en foutloos worden gesynchroniseerd en doorgegeven. En dat allemaal in een militair luchtvaartuig, wat betekent dat we te maken hebben met véél metaal en zware omstandigheden.” ’Beter dan 100 ns’ Uiteindelijk is het Inertia Technology gelukt daadwerkelijk het benodigde laagvermogen draadloze-netwerk data-acquisitiesysteem (DAS) te ontwikkelen. Het systeem meet de belasting op de constructie met behulp van bestaande spanningsmeters in de vorm van een soort mini-rekstrookjes. Dit gebeurt met een zeer hoge snelheid en dito nauwkeurigheid. Hetzelfde systeem verwerkt ook direct de gegevens ‘aan boord’ en filtert deze zodanig dat uiteindelijk alleen de relevante gegevens worden doorgestuurd. Hiervoor zijn speciale algoritmes geschreven, zodat minder vermogen en bandbreedte nodig is om de data uiteindelijk te versturen.

Zonder deze filtering zou het systeem aanzienlijk groter worden en hiermee ongeschikt voor toepassing in luchtvaartuigen.

Mihai: “Door een heleboel van deze kleine ‘DAS-sen’ op kritieke punten van een luchtvaartuig aan te brengen, creëer je een draadloos netwerk waarbij het van groot belang is om al deze knooppunten nauw met elkaar en met eventueel andere data te synchroniseren via het draadloze protocol. Alleen dan zijn deze knooppunten te beschouwen als één systeem dat de belasting op (delen van) het luchtvaartuig meet. De synchronisatie van dit systeem is beter dan 100 ns.”

Het finale prototype van het draadloos netwerk data-acquisitiesysteem na afloop van een test in de klimaatkamer bij -40 °C. (Foto: Inertia Technology)

Conceptfase voorbij Het prototype dat eind 2019 is gepresenteerd, bestaat uit vier onderdelen: de autonome voeding, een draadloos sensornetwerk bestaande uit vele kleine data-acquisitieplatformpjes, een energiemanagementsysteem en de sensoren zelf. Bos: “Dit systeem is op niveau TRL6 (TRL: Technology Readiness Level – red.) getest bij NLR. Voor Defensie betekent dit dat het nog geen uitontwikkeld product is, maar al wel de conceptfase voorbij is en gereed om verder te worden ontwikkeld door het bedrijfsleven. Met de testen hebben we dan ook in eerste instantie aangetoond dat het systeem inderdaad geschikt is om autonoom en draadloos belastingen te kunnen meten aan luchtvaartuigconstructies.

En dat bij de te verwachten omgevingscondities. Dus ook bij lage temperaturen, zeer snel variërende belastingen (trillingen) en veel ruis in de vorm van andere trillingen die niets met de belasting van het luchtvaartuig te maken hebben. Tevens hebben we aangetoond dat hiervoor gebruik is te maken van kleine rekstrookjes en dat met dit systeem de data betrouwbaar naar een grondstation zijn te sturen. Het vermogen dat hiervoor nodig is werd succesvol gegenereerd uit trillingen, omgezet en overgebracht naar het draadloze sensornetwerk. En tot slot: bij een zeer laag ruisniveau.”

Aan de industrie Uit de testen is verder gebleken dat slechts 0,5 procent van de data ergens in het proces ‘kwijtraakt’ en dat synchroniseren mogelijk was bij bemonsterfrequenties tot zeker 500 sps. Ook de vereiste werking van de backup knoopcelbatterij en de ‘zachte shutdown’ bij voedingsproblemen zijn aangetoond.

Marcel Bos: “Met andere woorden: voor toepassingen die minder kritisch zijn dan militaire luchtvaartuigen, is dit concept rijp om in te zetten. De praktische uitvoering moet uiteraard nog worden gerealiseerd.

Toepassingen zie ik daarbij in bijvoorbeeld de procesindustrie om de conditie van procesketels te bewaken met dezelfde rekstrookjes. Of in de algemene werktuigbouwkunde om machines of machinecomponenten (bijvoorbeeld lagers) te monitoren op basis van trillingen maar dan zónder alle bedrading en bijbehorend onderhoud.

Het werk van het NLR is hiermee afgerond, maar ik hoop van harte dat de industrie het verder oppakt in samenwerking met onder andere de twee mkb-bedrijven.” • 21

AB_ART_Reportage01.indd 21

07/05/2020 12:19

TECHNIEK interfaces

Spatjes?

Connectoren voor de voedingsmiddelenindustrie Voedselproducenten zijn vaak sceptisch over het gebruik van connectoren in gebieden met mogelijk contact met het product. Ze vrezen de interfaces als storende factor tussen de gladde, gemakkelijk afwasbare oppervlakken die zij willen voor de adequate reiniging van productiemiddelen. De Han F+B is een speciaal ontwikkelde connector die niet alleen die vrees moet wegnemen, maar ook nieuwe mogelijkheden biedt voor het ontwerp, de montage en het onderhoud van productiefaciliteiten.

Florian Hackemeier, Harting

De speciale behuizing en afdichtingen van de Han F+B beschermen de elektrische aansluitingen volgens beschermingsklasse IP69K tegen hogedruken stoomjet-reiniging.

22

AB_ART_Techniek03.indd 22

WWW.AANDRIJV E NE NB E ST U RE N . N L | N R . 5 | 2020

07/05/2020 10:39

Florian Hackemeier is teamleider Han-conectoren bij Harting.

‘WHITE PAPER’

Is contact met het product niet uit te sluiten, dan staan voedselproducenten vaak sceptisch tegenover het

Harting heeft een ‘white paper’ gepubliceerd over connectoren in de voedingsmiddelenindustrie. Het document geeft de gebruikers een overzicht van de eisen die aan connectoren worden gesteld als gevolg van de zonering in de voedselproductie (bijvoorbeeld EN 1672-2). Daarnaast geeft het informatie over het juiste ontwerp van interfaces voor machines en de toe te passen materialen in de voedingsmiddelenindustrie, evenals informatie over de bestendigheid van de componenten van de connectoren tegen reinigingsmiddelen. Het document is beschikbaar via www.harting.com/fb.

gebruik van connectoren.

Voedselproducenten zijn vaak sceptisch over het gebruik van connectoren in gebieden met mogelijk contact met het product. Ze vrezen de interfaces als storende factor tussen de gladde, gemakkelijk afwasbare oppervlakken die zij willen voor de adequate reiniging van productiemiddelen. De Han F+B is een speciaal ontwikkelde connector die niet alleen die vrees moet wegnemen, maar ook nieuwe mogelijkheden biedt voor het ontwerp, de montage en het onderhoud van productiefaciliteiten.

Elektrische aansluitingen in de spatzone Maar ook in de spatzone (‘spray zone’) vinden voedselproducenten het gebruik van industriële connectoren in plaats van harde bedrading vaak riskant: dit komt omdat hier soms reinigingschemicaliën worden gebruikt die de materialen zwaar belasten. Bovendien heeft de apparatuur het aardig te verduren door het gebruik van hogedrukreinigers die reinigen met heet water onder hoge druk. Hierdoor kunnen afdichtingen en kabelwartels op de connectoren aan de binnenkant van de behuizing hun beschermende werking verliezen.

Eenvoudig inzetstukken wijzigen Bij Packaging Automation (PA), een fabrikant van

‘traysealers’ in Knutsford, Groot-Brittannië, werd het gebruik van connectoren vroeger ook met risico's geassocieerd: in verschillende gevallen verloren kabelwartels en afdichtringen hun beschermende functie na het gebruik van zeer agressieve reinigingsmiddelen en hogedrukreinigers. Inmiddels vertrouwt PA echter al enkele jaren op de speciale Han F+B-connector van Harting.

"De connector heeft ons geholpen een aantal ontwerpuitdagingen op onze eigen machines te overwinnen", vertelt Steve Woodhead, 'development engineer’ bij PA. De connectoren maakten daardoor standaardisatie aan de onderkant van de machine mogelijk. "Als een klant een optie wil wijzigen, kunnen we nu eenvoudig de inzetstukken wijzigen zonder de gehele metalen constructie van de traysealer te moeten herontwerpen." Dankzij het gebruik van de connectoren is het eenvoudiger geworden om snel componenten zoals afzuigsystemen aan te sluiten.

Bestand tegen agressieve chemicaliën De speciale connector geeft stroom en signalen door in de spatzone - met andere woorden: in een hygiënisch bijzonder gevoelige omgeving waar installatiecomponenten in contact kunnen komen 23

AB_ART_Techniek03.indd 23

07/05/2020 10:39

TECHNIEK interfaces

De Han F+B is een speciaal ontwikkelde connector, ontworpen volgens de richtlijnen van de Europese Hygienic Engineering & Design Group (EHEDG)

DE DRIE ZONES IN DE VOEDSELPRODUCTIE De verwerking in de voedingsindustrie heeft plaats in drie verschillende zones: de productzone, de spatzone (‘spray/splash zone’) en de productvrije zone. Elke zone stelt andere eisen aan de gebruikte componenten. Alle installatieonderdelen en componenten die rechtstreeks met levensmiddelen in aanraking komen, zijn toegewezen aan de productzone en moeten afwasbaar, desinfecteerbaar, corrosiebestendig, niet giftig, niet absorberend, glad, doorlopend of verzegeld zijn. Omdat de connectoren meestal niet direct in contact komen met voedingsmiddelen, komen ze in deze zone zelden voor.

In de spatzone kan voedsel ook in contact komen met componenten, maar keert het niet terug in de productstroom. Aangezien deze zone ook regelmatig moet worden gereinigd, moeten de criteria die van toepassing zijn op de productzone ter oriëntatie worden geraadpleegd om ook op dit punt een hoog niveau van hygiëne te garanderen. In de productvrije zone is er geen direct contact tussen voedingsen installatiedelen. De componenten hier moeten bestand zijn tegen corrosie en gemakkelijk te wassen en te desinfecteren zijn.

24

AB_ART_Techniek03.indd 24

met voedsel. Hoewel dergelijke levensmiddelen niet terugkomen in de productstroom, kunnen er wel residuen op de machineonderdelen achterblijven.

Deze zone vereist connectoren die bestand zijn tegen reiniging met hoge druk en agressieve chemicaliën en daardoor ook de elektrische aansluiting beschermen tegen water onder hoge druk. Na de reiniging mogen er geen resten achterblijven die kunnen leiden tot de vorming van ziektekiemen.

Juist voor de spatzone is de Han F+B ontworpen: de behuizing heeft een eenvoudig te reinigen ontwerp met grote kromtestralen en gladde oppervlakken en is ontworpen volgens de richtlijnen van de Europese Hygienic Engineering & Design Group (EHEDG). De speciale behuizing en afdichtingen beschermen de elektrische aansluitingen volgens beschermingsklasse IP69K tegen hoge druk en stoomjet-reiniging.

Bovendien worden de spleten die door de functie van de connectoren ontstaan, afgedekt. Het materiaal van de behuizing is FDA21-goedgekeurd en de Ecolab-certificering onderstreept de weerstand tegen agressieve reinigingschemicaliën.

Behalve de Han F+B-inserts met negen contacten zijn er meer dan twintig verschillende inserts beschikbaar in de Han 3 A-bouwgrootte: van RJ45-interfaces en signaalinserts met een maximum van 21 polen tot stroomcontacten voor stromen tot 40 A. Dankzij dit assortiment kunnen gebruikers zelfs in compacte en krappe inbouwruimtes flexibel elektrische interfaces installeren. Het is niet nodig om kabelwartels op de schakelkast te openen om veldapparatuur te ontkoppelen. De tijd en moeite die het loskoppelen en opnieuw installeren van harde bedrading kost, is overbodig. Dankzij de connectoren verloopt de installatie van de installatie sneller, terwijl de gereedschapwissels en de service-oproepen korter zijn.

Meer flexibiliteit in systeemontwerp De eisen aan connectoren in de productvrije zone zijn minder hoog, omdat direct contact tussen voeding en systeemcomponenten hier niet voorkomt.

Toch moeten de componenten gemakkelijk te wassen en te desinfecteren zijn. Hier komen de voordelen van de Han B industriële standaardconnectoren in beeld. Ze hebben minimaal beschermingsklasse IP65 en zijn daarom geschikt voor vele toepassingen.

Roestvaststalen behuizingen zijn een andere optie: Als de productvrije zone samen met andere zones wordt gereinigd, kunnen de componenten aan een aanzienlijke chemische belasting worden blootgesteld. In dergelijke gevallen is roestvast staal een geschikt behuizingsmateriaal voor connectoren. Het is bijzonder goed bestand is tegen corrosie en heeft een glad oppervlak heeft, zodat een grondige reiniging van de oppervlakken mogelijk is.

De rvs behuizingen van de Han-INOX -serie zijn

WWW.AANDRIJV E NE NB E ST U RE N . N L | N R . 5 | 2020

07/05/2020 10:39

Behalve de Han F+B-inserts met negen

“De connector heeft ons geholpen een aantal ontwerpuitdagingen op onze eigen machines te overwinnen”

contacten zijn er meer dan twintig verschillende inserts beschikbaar in de Han 3 A-bouwgrootte.

daarom bijzonder goed bestand tegen chemische reiniging in de levensmiddelenindustrie. Het binnenwerk met de contacten is beschermd tegen spatwater. Door te kiezen voor de behuizing van het grotere formaat 10 B, kunnen gebruikers ook profiteren van inserts van de Han-Modular-serie. De serie bestaat uit een groot aantal inserts in standaardafmetingen die de verschillende industrielijnen afdekken, variërend van de Han Gigabit-module voor snelle datatransmissie tot vermogensmodules (met bijvoorbeeld 16 A), ‘highcurrent’-modules (100/200 A) en pneumatische contacten voor perslucht. Het juiste systeem kan voor (bijna) elk scenario worden samengesteld.

Als alternatief kunnen ook de rvs Han 3A-behuizingen worden gebruikt. Met hun beschermingsklasse IP67 en hun compacte afmetingen zijn ze ideaal voor bijvoorbeeld het gebruik als motorconnector.

Kunststof als alternatief Kunststof is een alternatief voor roestvast staal, buiten de productieruimte die onder hoge druk wordt gereinigd. Behalve de Han F+B-connector voor de spatzone, heeft Harting de Han-Eco voor de productvrije zone. De niet-corrosieve eigenschappen van glasvezelversterkte kunststof zijn het belangrijk-

ste voordeel. Han-Eco beschikt over behuizingen met een hoge mechanische robuustheid en IP65-bescherming en een laag gewicht.

Ook hier is de combinatie met contactinserts uit de Han-Modular-serie zinvol. De Han-Eco heeft het voordeel heeft dat er in elke maatvoering ruimte is voor een module meer dan in de standaard metalen behuizing, en worden ruimte, gewicht en kosten worden bespaard.

‘Docking frames’ zijn geschikt voor toepassingen waarbij veel gereedschap moet worden gewisseld, bijvoorbeeld bij het wisselen van het formaat op thermovormmachine. De frames fungeren als houder voor Han-Modular. Verschillende modules voor de overdracht van vermogen, gegevens, signalen of perslucht kunnen naast elkaar worden geplaatst.

Met het oog op meer dan 100 verschillende modules biedt het modulaire connectorprogramma vrijwel oneindig veel combinatiemogelijkheden en een uitstekende flexibiliteit. Het docking frame dient voor het aansluiten of loskoppelen van de interfaces met de gereedschappen of machinedelen. De dockingsystemen kunnen modulair worden gestructureerd en aangepast aan de betreffende toepassing, zodat voor veel setup-processen een passende en efficiënte oplossing ontstaat. • 25

AB_ART_Techniek03.indd 25

07/05/2020 10:39

TECHNIEK machineveiligheid

Flexibiliteit, zekerheid, machineveiligheid “Het concept van flexibele productie met modulaire productiemiddelen, die in hun samenstelling kunnen worden aangepast aan de actuele productieopdracht, loopt stuk op functionele veiligheid. Bij conventionele starre veiligheidsconcepten moet je al bij de programmering de topografie van de installatie exact vastleggen en dat is een hindernis op de weg richting concepten voor Industrie 4.0.”

Aldus Sigmatek-ceo Alexander Melkus.

Tekst: Peter Kemptner

Meer vrijheid of meer veiligheid. Ook in de installatie- en machinebouw gaat het een altijd ten koste van het ander. Maar zoals in het echte leven willen gebruikers, en dus ook de fabrikanten van complexe productie- of verpakkingsinstallaties meer van beide.

Voor een adaptieve productiestrategie moet je modulaire productie-installaties dynamisch kunnen aanpassen aan de veranderende productievereisten.

Het moet mogelijk zijn de configuratie van een modulaire lijn aan te passen door afzonderlijke delen gedurende bedrijf aan- en af te melden. Ook omdat het steeds belangrijker wordt om ook op een later tijdstip wijzigingen in de totale configuratie te kunnen doorvoeren. Zonder veel moeite te moeten doen om de veiligheidstechniek aan te passen. Maar dan moet ook de veiligheidstechniek tot meer in staat zijn.

‘Veiligheidshorde’ genomen Dat obstakel lijkt nu uit de weg geruimd. Sigmatek heeft voor het compacte S-Dias Safety-systeem ‘Safety Hot-Swap’-functionaliteit ontwikkeld. “De mogelijkheid de samenstelling van modulaire, complexe machines tijdens bedrijf te wijzigen, is een grote stap op weg naar Industrie 4.0”, stelt Melkus. “Individuele machineonderdelen of deelmachines samenstellen tot verschillende totaalsystemen maakt het voor gebruikers mogelijk die dynamisch aan veranderende 26

AB_ART_Techniek04.indd 26

productie-eisen aan te passen.”

Een automatische productielijn pizza’s leent zich goed voor een eenvoudige uitleg. Daar kan het station voor bestrooien met kaas aan het begin of – voor gebakken producten – aan het einde van de lijn staan, afhankelijk van het type pizza. Voor verschillende lijnen heb je een of twee doseerunits voor artisjokken, garnalen of champignons beschikbaar, die naar behoefte op verschillende locaties worden ingezet. Het is ook denkbaar dat een module wordt uitgewisseld voor een andere, omdat die net in het koelhuis wordt gevuld of wordt gereinigd. Is dat gebeurt dan kunnen ze weer dynamisch in de productielijn worden opgenomen.

Flexibele veiligheid bij verzendvoorbereiding “We hadden al langer het plan om ons veiligheidssysteem in deze richting te flexibiliseren”, zegt Melkus.

“Een gelegenheid deed zich voor in de vorm van een concreet klantproject en we hebben de functionaliteit binnen drie maanden weten te ontwikkelen.” Bij dit project gaat het om een lijn voor het voorbereiden van tijdschriften voor verzending. De bladen worden op hoge snelheid - tot 30.000 per uur – in folie geseald of ingestoken. Op verschillende plaatsen in het magazine worden ‘inserts’ of productmonsters toegevoegd. Ook direct bedrukken is mogelijk. De samenstelling is doelgroep-specifiek en kan bijvoor-

WWW.AANDRIJV E NE NB E ST U RE N . N L | N R . 5 | 2020

07/05/2020 10:41

Functionele veiligheid is meestal een obstakel bij de dynamische aanpassing van de topografie van machines, robots en transportbanden in een productie-installatie in bedrijf.

Modules met noodstopfunctie kunnen met de Safety-Hot-Swap-functionaliteit flexibel in een lijn worden opgenomen, afgemeld en ergens anders in het netwerk weer worden aangemeld.

Het compacte ontwerp van de controller en I/O-modules van het S-Dias Safety-systeem is een pre bij het uitrusten van modulaire machines met systemen voor functionele veiligheid.

beeld per postcodegebied afwijken. De installaties van de Nederlandse fabrikant werden in het verleden ook al modulair opgebouwd. Maar herconfigureren kostte veel moeite; de modules moesten met hardwareschakelaars aan het samengestelde totaalsysteem worden gekoppeld of hiervan worden gescheiden. Dat leek de machinebouwer niet langer voldoende toekomstbestendig, wel de mogelijkheid modules tijdens bedrijf flexibel te kunnen uitnemen en toevoegen of hergroeperen.

Modulaire zekerheid met Soft-Switch De machinebouwer klopte met die wens aan bij het Oostenrijkse Sigmatek. De machinemodules werden namelijk al enige tijd uitgerust met het compacte S-Dias besturingssysteem van de industriële automatiseerder uit Salzburg. Hiermee is het mogelijk ook kleine eenheden uit te voeren met een eigen besturing. Die decentrale architectuur is juist aantrekkelijk bij een modulaire machineconcept met talloze opties.

Ook de bijbehorende veiligheidscomponenten hadden zich in de praktijk al bewezen in de bestaande installaties. De safety-oplossing van Sigmatek maakt het machinebouwers mogelijk geautomatiseerde systemen aan de laatste veiligheidsnormen te laten voldoen (SIL 3 volgens IEC 62061 of PLe, Cat.4, EN ISO 13849-1/-2). De compacte controller- en I/O-modules van het safety-systeem zijn gewild voor gebruik in modulaire machines.

“Om optimaal gebruik te kunnen maken van de volledige flexibiliteit, zijn de modules uitgerust met hun eigen veiligheidscontroller via het VARAN industriële ethernetprotocol met de overkoepelende veiligheidsbesturing communiceren”, aldus Melkus.

“De nieuwe Hot-Swap-functionaliteit zorgt ervoor dat modules flexibel in het systeem kunnen worden opgenomen, afgemeld en elders in het netwerk van machines weer aangemeld. De Sigmatek Safety-technologie is zo ontworpen dat de signalen via ‘Black Channel’ over de betreffende communicatiekanalen worden verzonden. Bij een bekabelde oplossing 27

AB_ART_Techniek04.indd 27

07/05/2020 10:41

TECHNIEK machineveiligheid

volstaat één kabel voor safety- en standaardcommunicatie, maar de signaaloverdracht kan ook draadloos via wifi.”

Sigmatek-ceo Alexander Melkus:”.. mogelijkheid met flexibele maar toch eenvoudig te implementeren veiligheidstechniek systeemonderdelen aan- en afmelden, is een basisvoorwaarde ..”

Veilig én flexibel De dynamische verbinding komt tot stand via een relatief eenvoudig functiegericht inlogmechanisme.

Dit mechanisme vervangt de eerder vereiste hardware-switch. Om een ordelijke, veilige werking te garanderen, blijft een directe actie van de gebruiker nodig - zowel voor het inloggen als voor het loskoppelen van machineonderdelen.

“Bij het toevoegen van een optiemodule, activeert de machinebediener de aanmelding bij het totaalsysteem”, legt Melkus uit. “Wanneer een eenheid zonder eerdere afmelding bij de centrale veiligheidsbesturing wordt losgekoppeld, wordt na het aflopen van een configureerbare ‘watchdog timer’ voor alle aangesloten machinemodules een noodstop uitgevoerd.”

Ervaring Bij het opstellen van de aan- en afmeldlogica voor de ‘hot-plug’-functie in het S-DIAS Safety-systeem, is gebruikgemaakt van de ervaring met de HGW 1033. Ook bij deze draadloze handterminal met noodstopfunctie moet de terminal bij de gekoppelde machine actief aan- of afgemeld worden om de bedrijfsveiligheid te verhogen. Toch was deze veiligheidstechniek geen gelopen race.

“Aangezien Sigmatek de eerste aanbieder is van deze functionaliteit, bleek dit zelfs voor de deskundigen van de TÜV onontgonnen terrein”, herinnert Melkus zich. “De veiligheidsfunctie is ook heel bewust beperkt tot de noodstop, alle andere daaropvolgende functies worden aangestuurd door functionele veiligheidgerelateerde besturingen van de onderstations.”

Modulaire safety engineering De overkoepelende veiligheidsbesturing kan tot 70 optionele substations met noodstopfunctie beheren.

Het safety-programma voor het complete systeem wordt eenmalig met alle mogelijke deelnemers in de Lasal Safety Designer-engineeringsoftware opgesteld.

Daarna kan het veiligheidsprogramma in het vervolg, zoals de modulaire machine of lijn, naar wens worden samengesteld. Zo kunnen optionele systeemmodules met geïntegreerde noodstop bijvoorbeeld zonder herstart tijdens bedrijf aan machines en productielijnen worden toegevoegd of worden afgemeld.

“De mogelijkheid om systeemonderdelen aan- en af te melden, bestond al in het S-DIAS Safety-systeem, maar dan moesten adressen en mogelijke posities van de optiemodule al bekend en in het programma vastgelegd zijn”, verduidelijkt Alexander Melkus. “Met de nieuw ontwikkelde hot-swap-functie, kunnen safety-modules van Sigmatek zoals alle andere VARAN-deelnemers dynamisch worden aan- en afgemeld. Je moet alleen een maximum aantal vastleggen.”

Machinebouwer en gebruiker hoeven bij de oplevering en inbedrijfstelling niet exact te weten welke extra modules er gedurende de levenscyclus van de machine of installatie nog bij komen. Tijdens het lopende productieproces bespaart de operator met de plug & play-functie waardevolle tijd en verhoogt tegelijkertijd de productie.

‘Fast forward’ richting Industrie 4.0 “De vraaggestuurde aanpassing van de samenstelling van machines, robots en voorstations in bedrijf liep tot nu toe meestal vast op de functionele veiligheid.

Sigmatek-gebruikers kunnen nu een grotere flexibiliteit bereiken door in bedrijf de machinelijn te veranderen – en dat zonder in te leveren op veiligheid”, stelt Melkus. De ‘hot-plug’-functionaliteit is vanaf nu beschikbaar, inclusief de benodigde nieuwe functieblokken in Lasal Safety Designer. Sigmatek breidt het portfolio van safety-producten voortdurend uit. Dit jaar zal bijvoorbeeld een compacte S-Dias module voor veilige analoge ingangen aan het productprogramma worden toegevoegd. •

De nu beschikbare Safety Hot-Plug- functionaliteit maakt het mogelijk tijdens bedrijf vrijelijk sub-stations te verplaatsen voor herconfiguratie van een

KOM IN CONTACT

productielijn.

www.sigmacontrol.eu

28

AB_ART_Techniek04.indd 28

WWW.AANDRIJV E NE NB E ST U RE N . N L | N R . 5 | 2020

07/05/2020 10:41

Uitge li novem cht ber 2019

PRODUCTNIEU WS

Nieuwe CVK drivers Compacte voor Oriental Motor vergrendelmagneten PKP stappenmotoren bestand tegen hoge Voor nauwkeurige stopposities dwarskrachten

Bekijk meer op www.aandrijvenenbesturen.nl

‘UL’-INCLINOMETERS Posital’s Dynamic TILTIX-inclinometers staan sinds kort op de UL-lijst. De inclinometers zijn verkrijgbaar met verschillende meetbereiken, zoals een enkele as (tot 360°) dubbele assen (+/- 90°) of een combinatie van 180° rond de X-as (pitch) en +/- 85° rond de Y-as (roll). De nauwkeurigheid is +/- 0,3°, met een resolutie van 0,01°. De aluminium behuizing heeft een beschermingsgraad tot IP69K (bedrijfstemperatuur -40 tot +75 °C). CANopen en SAE J1939 interfaces worden ondersteund. Behalve betrouwbare hellingshoekmetingen kunnen de instrumenten ook versnellingen en rotatiesnelheden in drie assen detecteren, voor het implementeren van extra functies en toepassingen. www.tsb-bescom.nl

'Safety’-encoder De CD_582+FS beschikt over een redundant absoluut multiturn-encodersysteem met geïntegreerde veiligheidsevaluatie. De beveiligde positiegegevens (Safe Position – SLP) worden rechtstreeks via een beveiligde bus naar een hoger veiligheidsbesturingssysteem (CIPsafety-protocol via Ethernet/IP) gestuurd.

Afhankelijk van de eisen van de gewenste veiligheidsfunctie voldoet de CD_582+FS aan de SIL3-/ PLenormen of in een aangepast versie aan SIL 2, PLd. DLR (Device Level Ring) garandeert een betrouwbare verbinding met alle knooppunten. De CD_582+FS en voldoet aan de eisen van de laatste herziening van ODVA-protocolspecificatie CT17. Veilige automatisering is dankzij de standaardmaat van 58 mm geen kwestie meer van installatieruimte. www.tr-electronic.nl

Sinds kort levert Rotero – als officieel vertegenwoordiger van Oriental Motor – de nieuwe drivers Onlangs heeft Magnet SchultzCVK-serie een doorontwikkeling die optimaal zijn te combineren met 5-fase PKP van de serie G SC X geïntroduceerd onder de naam stappenmotoren.

In deze combinatie zijn ze onder andere G SC X … B01. Deze nieuwe generatie onderscheidt geschikt voor het aansturen zoals zich onder andere door hetvan feittransportsystemen dat het toeen afvoerbanden magneetlichaam vastenisetikettentransportsystemen. verbonden met de aandrijving Kenmerkend de opvallend en lastonafhankelijke waardoor deisspoel niet kanhoge worden gedraaid of nauwkeurigheid waarmee de stoppositie uitgewisseld. Door de compacte bouwwordt zijn de gerealiseerd.

Deze blijft bovendien onveranderd elektromagnetisch bekrachtigde vergrendelingen, nauwkeurig bij het transportIP40, van producten met hoge met beschermingsklasse bestand tegen verschillende afmetingen. dwarskrachten. Dit levert een kostenvoordeel op terwijl nog altijd de mogelijkheid bestaat om te PKP stappenmotoren kiezen voor een stangafdichting met een hogere De drivers zijn te combineren met PKP stappenmotoren beschermingsgraad. tot een trillingsarme applicatie. De motoren zijn beschikbaar van 28, 42 en 60 mm envoor een Kenmerkendinis afmetingen tevens de beschikbare aansluiting koppel van respectievelijk 0,091, 0,5nominale en 2,1 Nm. beschermingsleiders waarmee ook spanningen tot 250 VAC tot de mogelijkheden behoren. Op basis Naar wens is de driver-motor aanslot te vullen van de compacte en robuustecombinatie bouw zijn tot hogeremet een overbrenging.

Neem hiervoor contact op met Rotero. dwarskrachten mogelijk die (in stilstand) kunnen oplopen van 750 tot wel 3.000 N. Toepassingen zijn te vinden in het vergrendelen van uiteenlopende mechanische onderdelen zoals deuren en luiken.

Nu verkrijgbaar bij Rotero!

ROTERO HOLLAND Pompmolenlaan 21 3447 GK Woerden 0348-495150 info@rotero.com www.rotero.com

29 Rotero.indd 1

AB_Productnieuws.indd 29

07/05/2020 11:31

07/05/2020 12:06

COLOFON Uitgave van MYbusinessmedia Holding bv Postbus 58, 7400 AB Deventer www.mybusinessmedia.nl t (0570) 50 43 00

IO-LINK-MASTER De Sensor Integration Gateway SIG200 IO-Link-master maakt gebruik van de geïntegreerde webserver of van de configuratiesoftware SOPAS ET voor parametrering en configuratie van de aangesloten IO-Link-sensoren. Bij gebruik van de configuratiesoftware van Sick gaat parameterering via USB of ethernet. Gebruik van de logica-editor met handige ‘drag & drop’-functionaliteit (systeemtaak tot maximaal 20 logicablokken) wijst zich vanzelf. De SIG200 beschikt twee parallelle communicatiekanalen (Dual Talk). Enerzijds kunnen via verschillende veldbusprotocollen digitale ingangen of IO-link-signalen van meerdere sensoren worden geregistreerd, gecombineerd, geëvalueerd en overgedragen. Anderzijds is via REST-API gegevensoverdracht naar de cloud of met een willekeurige ‘Industrie 4.0’-toepassing mogelijk. De parallelle communicatie brengt ook statusmonitoring en voorspellend onderhoud binnen handbereik. www.sick.nl

AB biedt vakinformatie voor gebruikers en ontwerpers van aandrijf- en besturingscomponenten/systemen en software. We streven ernaar lezers te inspireren en informeren zodat ze hun werk (nog) beter kunnen uitvoeren. Dit willen we bereiken door de combinatie van applicatieartikelen, bedrijfsreportages en interviews op het gebied van de ontwikkeling, modificatie en het onderhoud van machines, installaties en productielijnen en het vertalen van fundamentele informatie naar praktische toepasbaarheid en door inzicht te geven in ontwikkelingen op het gebied van techniek.

Hoofdredacteur Robin Zander t (0)6 22 20 80 34 e-mail: r.zander@mybusinessmedia.nl Vaste medewerkers Liam van Koert, Ad Spijkers, Marjolein de Wit Uitgever Joachim Driessen e-mail: j.driessen@mybusinessmedia.nl Advertenties Dennis Wielheesen, d.wielheesen@mybusinessmedia.nl, (0)6 53 69 24 613 René Wibbelink, r.wibbelink@mybusinessmedia.nl, (0570) 50 43 52 Publishing Services Sonja Wolsink, 0570) 50 43 52, orders.engineering@mybusinessmedia.nl Advertentieplaatsingen worden uitgevoerd overeenkomstig de ‘Regelen voor het advertentiewezen 1990’.

Vormgeving Bureau OMA bv, www.bureauoma.nl Druk Drukkerij Roelofs, Enschede Abonnementen Voor vragen over abonnementen, bezorging en of adreswijzigingen kunt u: Bellen met: + 31 570 50 43 25 Mailen naar: klantenservice@aandrijvenenbesturen.nl Schrijven naar: MYbusinessmedia bv ab Postbus 58 7400 AB Deventer

Duranmatic is dé Kübler leverancier voor encoders, tellers, lineaire meetsystemen, sleepringen, paneelmeters, inclino-meters en safety controllers ■ ■ ■

Groot aantal standaard modellen en opties Klant specifieke uitvoeringen op aanvraag Korte en betrouwbare levertijden

Abonnementstarieven Jaarabonnement Nederland € 166,45* Jaarabonnement Buitenland € 177,50* *Prijzen zijn excl. 9% BTW

Jaarabonnement geldt tot wederopzegging.

Beëindiging van het abonnement kan schriftelijk, per e-mail of telefonisch geschieden, uiterlijk drie maanden voor het einde van de abonnementsperiode; nadien vindt automatisch verlenging plaats.

Reproductie Overname van artikelen, tekeningen en foto’s uit ab is slechts mogelijk na schriftelijke toestemming van de uitgever.

MYbusinessmedia, 2020 ‘Het auteursrecht op de inhoud van dit tijdschrift wordt uitdrukkelijk voorbehouden’.

ISSN 1385-0091

Ethercat, Profinet, CANopen, Profibus, SIL3, Multiturn tot 41 bits, ATEX, incrementeel, analoog, singleturn, magnetisch, optisch, IP67

MYbusinessmedia Holding bv legt uw gegevens vast voor de uitvoering van de (abonnements)overeenkomst. Uw gegevens kunnen door MYbusinessmedia Holding bv, of zorgvuldig geselecteerde derden, worden gebruikt om u te informeren over relevante producten en diensten. Indien u hiertegen bezwaar heeft, kunt u dit melden aan MYbusinessmedia Holding bv, t.a.v. Afdeling Relatiebeheer, postbus 58, 7400 AB Deventer.

Duranmatic B.V. | Robijn 800 | 3316 KE Dordrecht T+31 (0)78 631 05 99 | info@duranmatic.nl

30

AB_Productnieuws.indd 30

WWW.AANDRIJV E NE NB E ST U RE N . N L | N R . 5 | 2020

07/05/2020 12:06

©kras99, ©ag visuell - Fotolia

Power on - safety up - Absolute positie Kleinste absolute roterende encoder voor SIL-3-toepassingen TR-Electronic presenteert absolute veiligheidsencoder met CIPsafety Ethernet / IP. _ SIL 3 / SIL 2 - CIP-veiligheidsencoder in standaardformaat 58 mm _ Redundant ontwerp (CAT 4): twee volledig onafhankelijk multiturn roterende encoders in één behuizing _ CIP Encoder-profiel 0x22, ACD, DHCP, DLR, Preset on the fly _ CIP Safety 2.16, Hybrid Device

www.tr-electronic.nl

AB_Advertenties.indd 31

07/05/2020 12:09

Driving your Industry 4ward.

Binnen de industriĂŤle automatisering volgen de ontwikkelingen elkaar in hoog tempo op. Als vooraanstaand vernieuwer op het gebied van geavanceerde sensortechnologie ontwikkelt SICK oplossingen die nu al rekening houden met de uitdagingen van morgen. Onze intelligente sensoren passen in elke productieomgeving, communiceren met elk netwerk en verzamelen niet alleen gegevens, maar zorgen ook voor realtime data-evaluatie.

Dit allemaal voor een flexibelere productie, efficiĂŤntere processen en een betrouwbare samenwerking tussen mens en machine. SICK noemt dat: sensor intelligence. www.sick.nl

SICKXXXX Adv SICK Aandrijven en Besturen 210x297.indd 1 AB_Advertenties.indd 32

01-05-2020 12:09 11:40 07/05/2020

BIHL-WIEDEMANN.DE

n

YEAR 14

n

EDITION 01.2020

THE BIHL+WIEDEMANN MAGAZINE INTERVIEW

ASi-5 is up and running TECHNOLOGY

ASi Profile Cable: Symbol of efficient wiring

Exciting (packaging) solutions for your system:

Take off now with ASi-5

AS-INTERFACE

MASTER NEWS

AS-INTERFACE

22

Editorial

Dear Reader, There is no other way to put it: the interest in ASi-5 at sps 2019 in Nuremberg was phenomenal. And at the same time very concrete, because the cost savings that ASi-5 achieves - as a perfect shuttle bus for IO-Link devices and their simple wiring in the field - are becoming recognized over a wide swath of industry. The same applies to the function of ASi-5 as an enabling technology for digitalized machine building thanks to its high data bandwidth and short cycle times. Visitors at our booth – 50 percent more, compared to the previous year – also valued the fine granularity of our product portfolio, which offers them the ability to implement their smart automation in a custom tailored way. And some of them are already at work, as first test machines equipped with our components show.

Further backgrounds and information about the successful kickoff of ASi-5 are covered in the interview with our Head of Sales André Hartmann on page 14.

In our cover story starting on page 3 you will learn how automation using ASi-5 can look

24

1 IO-Link Multi-Vendor Wall

NEW DATE

like in practice. And how you are able to save 60 percent and more of sensor and actuator integration costs. We will ‘travel’ with a beverage six-pack through a packaging plant and show where ASi-5 creates which benefits. You will learn about efficient industry 4.0 applications using IO-Link devices as well as about safety using ASi-5/ASi-3 and experience how Bihl+Wiedemann implements customized requirements – from safe temperature monitoring to manufacture-specific control of drive assemblies and gearmotors. And wherever you go - the yellow ASi cable will run like a red thread throughout the machine.

THE yellow cable, you might be asking? Aren’t there various versions of the cable when using ASi – yellow and black, profile and round cable? This is true – and makes complete sense, as you will read beginning on p. 9.

Spoiler alert: the yellow profile cable enables simple, flexible and cost-effective solutions with reduced wiring effort, transmits data and power using one single cable, is – due to its geometry - protected against polarity reversal

and offers – at the same time - maximum safe contacting up to IP67. In applications with higher power requirements, the black profile cable handles various supply voltages while also realizing efficient power supply and distribution. And in situations where round cables have to be used, we offer ASi modules with the corresponding connection technology as well.

Actually, we wanted to present our ASi-5 related news - as usual - at the Hanover Messe which traditionally takes place in April.

But due to the global development regarding the corona virus, Deutsche Messe AG decided to postpone HMI 2020 to July 13-17, 2020.

We will be there and cordially invite you to visit us there in Hall 9, booth H01.

13.07. - 17.07.2020 Hanover | Hall 9 Booth H01

1

26

3

4 ASi-5 Highlights

27

13

12

13

16 22

23

2

64

18

5

17

15 26 14

76

16

87

15 14

1112

3

8

99

11

6

5

5 Drive Solutions using ASi-5 Replacing PROFINET wiring in the field with ASi-5.

Get your plant ready for industry 4.0.

19

25

4

7

20

21 24

3 Latest Conveyor Applications

2

5

17

Test the fast and simple integration 27 of IO-Link in just 3 minutes.

RFID sensors are simple to read with IO-Link.

4

18

Exhibition grounds Hanover

2 IO-Link Workstations

Request your free Ticket

Until then we hope you will enjoy reading our current issue of AS-INTERFACE MASTER NEWS. Best regards, Jochen Bihl & Bernhard Wiedemann Managing Directors

Here you can see a variety of IO-Link devices connected to the new 25 ASi-5 Slave / IO-Link Master Modules.

23

FAIR

7

6 Meeting Areas We are always happy to take time for a personal meeting with you.

7 Product Areas Here you can learn all about our portfolio including our new products.

Bihl+Wiedemann: Milestones since 2010 2017 Integration of the OPC UA interface into our devices

2015

2010

2011

First Safety Basic Monitor with integrated ASi Master

First Safety Gateway with Safe Link via Ethernet diagnostic interface

2010

2011

2014

2015

Independent subsidiary in China is founded

Relocation of production to the new production hall with an area of 1.400 m²

Independent subsidiary in USA is founded

Independent subsidiary in Denmark is founded

02

New Active and Passive Distributors for direct installation in the cable duct

First Gateway with ASi-5 technology

2016 Launch of ASIMON360 Software

Relaunch of the Diagnostic Software

202

2018

ASi-5 Safety

2019 Connection of IO-Link using ASi-5 with 1-, 2-, and 4-Master Port Modules

First I/O Modules with ASi-5 technology

2020 First ASi-5 Module for drive technology

IO-Link Safety

2019 2017 Bihl+Wiedemann celebrates its 25th anniversary

Launch of ASi Control Tools360

Permanent establishment in Spain is founded

03

AS-INTERFACE

AS-INTERFACE

APPLICATION

APPLICATION

Exciting (packaging) solutions for your system

TAKE OFF NOW WITH ASI-5 ASi-5 Drive Technology

IO-Link using ASi-5

ASi Motor Module BWU4212 for Interroll EC5000

IO-Link distance sensor IO-Link stack light

ASi Profile Cable

OPC UA on HMI

Yellow: for data and power Black: for additional auxiliary power (AUX)

Listen up, engineers and cost accountants: Thanks to ASi-5 it has never been that easy to intelligently automate machines, get them in shape for industry 4.0 – and at the same time save at least 60 percent of the costs for the integration of sensors and actuators. Not possible? You bet it is, as the example of a packaging system shows.

04

ASi Safety

ASi-5/ASi-3 Fieldbus Gateway with OPC UA interface and ASi Safety Analog Input Module

What makes all of this possible is not only the convincingly simple wiring technology of AS-Interface, which has long replaced the routing of entire cable bundles with its flexible, cost-saving profile cable solution in innovative machines, but also the cleverly designed gateways and ASi slaves – led by the IO-Link masters and the motor modules with ASi-5 technology from Bihl+Wiedemann. They collect data from intelligent sensors and actuators cost-effectively in the field using IO-Link. They allow the use of smart sensor functions for efficient industry 4.0 applications. They are compatible with any topology. They make it possible to use the same connection cable for standard signals and safety

ASi-5 Drive Technology

SEW Module BWU4068

ASi Safety

E-STOP button module

technology. They bring all the data from a machine to the cloud and the applications there via OPC UA. And finally they represent the smart hard- and software basis for solving individual challenges in an innovative way. Sounds exciting – and it indeed is.

Imagine you are a beverage six-pack and … … are taking a trip through a packaging machine in which your protective film is custom tailored heat-shrunk around you, after which a robot stacks you on a pallet along with other six-packs. The first thing you notice is the yellow profile cable

Safety light curtain

which accompanies you through all the machine stages: from the roller conveyor system with intelligent IO-Link devices – a distance sensor and a multi-functional stack light at the machine infeed point – to the PET film station and the temperature-monitored shrink tunnel with the following cooling section. Then through a safety light curtain over to a robot which grips you precisely and lifts you on to the pallet. Everywhere the continuous yellow profile cable – and everywhere drive and automation technology which docks to the cable in order to exchange controller commands, status messages and other machine data. But just what are those gateways, I/O modules and motor modules

05

AS-INTERFACE

APPLICATION

AS-INTERFACE

Integration of intelligent IO-Link devices using ASi-5

From left to right: ASi Motor Module BWU4212 for EC5000 and BWU4068 for SEW MOVIMOT®

With ASi-5, both actuators and especially intelligent sensors are entering in innovative machines. This is made possible mainly by the already mentioned extremely short cycle times and the previously unattained data bandwidth of ASi-5. By this, intelligent components such as IO-Link devices and their functions can be meaningfully integrated. In the example of the described packaging system two smart IO-Link devices – connected using ASi-5 – are employed.

which Bihl+Wiedemann has developed as quasi-docking stations for sensors, actuators, automation systems and smart applications? What functions do they have in the machine? How do they manage to control the machine intelligently while at the same time achieving immense cost savings? And what else can they do?

Questions, questions – and here come the answers.

One of them is an optical distance sensor – wired to an ASi-5 slave with integrated IO-Link master. Its primary task is to measure the distance to the next six-pack and transmit this value. In addition, the integrated intelligence of the sensor allows to evaluate the measured value.

When distance limits on either end of the range are violated, the speed of the drive can be adjusted without significant delay such that the required object distance is maintained for the shrink oven feed.

Custom-tailored performance for drive technology: ASi-5 Material handling is in most machines the mechanically linking element between the individual work steps or system components – as it is in the packaging machine for beverage six-packs. Here, two different drive concepts are installed: the roller conveyor at the infeed transports the bottle packs over a conveyor segment with roller drives, e.g. from Interroll, whereas in the machine outfeed palletizing uses decentralized frequency inverters such as MOVIMOT® from SEW-EURODRIVE. Using the special motor modules from Bihl+Wiedemann for the motorized rollers and gearmotors from both manufacturers, ASi-5 can show its full strengths.

Now for example ASi modules can control roller drives EC5000 from Interroll - both in the 24 V input voltage and 48 V power supply versions. The new Motor Module BWU4212 offers – compared to the 24 V version – the advantage that the current is

06

reduced by half, thereby also reducing the power loss by 75 percent. This way, short load spikes can be better compensated.

The integrated fuse ensures effective cable protection. But above all, BWU4212 makes it possible to change the roller speed cyclically for adapting to the process on-the-fly – with a cycle time of 1.27 ms. In the packaging machine described here this can be realized with an intelligent distance sensor with IO-Link.

More performance at the “end of line” as well: BWU4068 is the new ASi-5 Motor Module for the MOVIMOT® gearmotor with decentralized frequency inverter as used in packaging machines for palletizing. The short cycle time of ASi-5 makes it pos-

sible to read and write ramps and speed cyclically with virtually no time delay. At the same time, all the SEW diagnostic data and the actually measured output current can be read cyclically as an analog value.

Therefore, the Motor Module additionally provides four digital inputs and two digital outputs. Taking into account the wiring effort and the higher costs for PROFINET components, ASi-5 can achieve cost savings of 60 percent and more within machines.

Thus, ASi-5 with its dynamic characteristics, data bandwidth and cost advantages opens up new horizons in the integration of material handling components – but not only in this area.

Distance sensor (lt.) and stack light (rt.): Integration of IO-Link devices using ASi-5

The other smart device in the infeed section is a stack light which can be multifunctionally parameterized via its IO-Link connection. Color, flash pattern

and brightness can be individually set for various scenarios and changed on-the-fly from the controller. A level measurement for the infeed or the film wrapping station then looks different from a package congestion in the shrink oven for example.

The parameter setting does not have to take place through the automation system – nor for the IO-Link distance sensor – but rather can also be accomplished simply and intuitively using the ASIMON360 and ASi Control Tools360 software packages from Bihl+Wiedemann.

ASi-5/ASi-3 Fieldbus Gateways with OPC UA: “direct wiring” up to the very top IO-Link devices such as sensors are able to collect a variety of additional information about themselves, the immediate environment or ongoing processes and to transmit this information. Quite popular in packaging machines for example are the autonomous report of increased contamination of the optics or the monitoring of the signal quality and stability of the switching threshold. In the context of industry 4.0 autonomous counting and classifying of objects, counting operating hours and measuring current consumption as well as additional functions are becoming standard procedure. Much of the information

APPLICATION

Temperature monitoring displayed via HMI

is often not directly relevant to the process. Other data – such as temperature over time – is not needed in short time intervals since it does not change rapidly.

Making all this available through a fieldbus and using an automation system in an ERP or MES level or a cloud would increase the communication load and tie up controller resources. This is why Bihl+Wiedemann equips their ASi-5/ASi-3 Fieldbus Gateways with an OPC UA interface – thereby making the devices and the connected ASi networks with their sensors and actuators ready for industry 4.0. In addition, OPC UA gives you the option of visualizing the information on a Human-Machine-Interface (HMI). In the specific example of the packaging machine a safety-certified

Control cabinet with ASi-5/ASi-3 Fieldbus Gateway and ASi Safety Analog Input Module for temperature monitoring

07

AS-INTERFACE

APPLICATION

gateway is used – installed in the control cabinet at the shrink oven along with Pt100 sensors and an ASi Safety Analog Input Module BWU2692. This monitors the temperature in the shrink oven to ensure that the film wrapping process of the beverage six-packs always takes place in the prescribed temperature range.

Safety: an integral component of ASi-5 The topic of safety plays a key role when it comes to ASi-5. Because safety-oriented automation also wants to use the benefits of ASi-5 technology and transmit large quantities of data, as – for instance – provided by safety laser scanners, at high speed. It will still take a bit of time until the first ASi-5 Safety devices are available, but in the meantime ASi Safety at Work – a proven safety system – continues to be available and can also be used with ASi-5 without any restricition. Therefore the shrink oven control cabinet contains an ASi-5/ASi-3 PROFIsafe via PROFINET Gateway with integrated Safety Monitor (BWU3862). Connected – in addition to the ASi motor modules and ASi-5 slaves with integrated IO-Link master – are also

AS-INTERFACE

the E-STOP button modules for the conveyor line at the machine infeed, the safe door interlock at the shrink oven and the safety light curtain at the entrance to the fenced working range of the robot.

Custom tailored solution with AS-Interface: safe temperature monitoring Also connected is the ASi Safety Analog Input Module BWU2692. It monitors the temperature in the packaging machine to ensure that the film is wrapped around the bottles when heated but that the bottles themselves are not damaged. In addition to these “low-temperature applications” there are also applications such as heat treatment furnaces and systems where there are also great demands placed on safe temperature monitoring. That is why Bihl+Wiedemann has joined with a leading manufacturer from this field to develop a safety thermocouple module. One focus here was on simple and flexible operability from the software side. That way, various types of thermocouples can be selected by using the ASIMON360 configuration software. Up to eight temperature ranges and switching thresholds can be set.

When needed, the thermocouple module can be calibrated through the software. The ASi Safety Input Module thus handles application, measurement and evaluation tasks with simplicity and ease. At the same time its SIL3/PLe rating means it also meets the requirements of EN 746-2/5.7.2 for safe, industrial and gas heated thermoprocess systems.

Our exciting trip is over – but the ASi-5 success story continues The trip onboard the ASi-5 bus through the packaging machine ends with stacking of the beverage six-packs on the pallet. It illustrates how much technological performance capability the new fieldbus standard has. At the same time there is no need for loyal users of AS-Interface to panic: ASi-5 is fully compatible with all ASi generations and communicates with ASi-3 in the same network. This means users can expand their existing ASi-3 solutions with innovative ASi-5 modules and their functionalities. Both standards will continue to coexist: ASi-3 especially in simpler applications due to cost considerations, ASi-5 through its interplay with IO-Link and due to its performance in the digital world.

TECHNOLOGY

Technology

THE ASI PROFILE CABLE: SIMPLE WIRING, EFFICIENT POWER SUPPLY, MASSIVE SAVINGS AS-Interface, developed in the early 1990’s as an alternative to parallel wiring by leading automation companies, was intended from the very outset to be one thing: a rugged fieldbus system at the base of automation which connects sensors and actuators to a controller in a simple, flexible, efficient and cost-effective way. Data and power should be able to be provided on a maximum of two cables and modules should be able to be connected exactly where they are needed without additional connectors and without the risk of making mistakes. To realize these objectives the decision was made not for round cable, but rather for an unshielded, 2-conductor profile cable to which modules can simply be connected using piercing technology. That this was the correct decision can be seen until today – because nothing is symbolically more representative for the success of AS-Interface than the typical yellow ASi profile cable.

Safety technology with ASi Safety

Cables are mostly round. This has always been the case, with good reason. Round cables are especially easy to route and the pass-throughs are easy to seal. So why is the cable of the presumably simplest fieldbus system in the world flat and has a profile? There are several reasons: the connection technology is extremely simplified, it allows a free selection of topology, the power supply for the connected components can be made much more efficient, control signals and auxiliary power can be clearly separated if needed, and – not to be underestimated – the profile cable significantly reduces wiring costs.

contacting and by reaching a protection rating of IP67. An additional supply of 24 V or 48 V is also easy to realize with AS-Interface. Simply use a second black profile cable in parallel to implement power-intensive applications such as high-performance IO-Link applications or drive solutions in material handling.

Simple installation, perfect contacting Thanks to the ASi piercing technology, modules can easily be mounted to the yellow profile cable exactly where they are needed. The special profile of the cable not only prevents components from being connected the wrong way around – i.e.

Perfect contacting of the profile cable A 1

2

3

Thanks to piercing technology, ASi-3 and ASi-5 components can easily be mounted on the yellow profile cable – with perfect

08

09

AS-INTERFACE

TECHNOLOGY

AS-INTERFACE

Efficient power supply up to 20 A

Piercing technology vs. connector solutions PLC

PLC

PLC

PLC

2 1 3 4

max.

20 A

max.

4A

0 Vext.in ASi+ ASi+24 Vext.in

max. 4 A

In contrast to other fieldbus solutions ASi requires no additional connectors

polarity-reverseed. It also ensures that the gold-plated pins on the bottom of the module always penetrate the rubber mantle of the profile cable vertically and contact both wires of the cable. Since at least two redundant pins penetrate both wires, maximum safe contacting is assured. A small contact resistance is also guaranteed. No trimming, stripping or screwing of the wire is necessary as it is for round cables – simply remove the desired length from the cable reel. Another great advantage of the piercing technology: modules such as the ASi-5 Slave / IO-Link Master modules from

Bihl+Wiedemann are easy to connect, replace, move or add – without any additional connection costs, since neither pre-assembled cables or tees are required.

All of which makes initial installation or retrofitting incomparably cost-effective.

Free selection of topology Unlike round cable solutions in other automation systems, AS-Interface does not require cables of different lengths and with pre-assembled connectors for the 24 V supply or for connecting to the bus

Free selection of topology

Free positioning

10

when the profile cable is used. By this, ASi users save a considerable amount of time and money in procurement/logistics, installation and documentation. And since simple cable branches are possible at any point, ASi is fully supportive of tree, ring, star or line topologies. In contrast to other fieldbus solutions where the selection of topology is often restricted and allows only certain structures, ASi users can select any topology desired for wiring the sensors and actuators – and change it at any later time when modifications are required.

Efficient power distribution is a great challenge in many applications – for example when using IO-Link devices and for drives in material handling. Here again the black profile cable offers advantages compared to round cable solutions: depending on the conductor cross-section up to a maximum of 16 A or 20 A is available. In round cable solutions the respective plug determines ASi available. Using a the maximum current M12 connection, no more than 4 A can 24transmitted.

VDC PELV For high-current generally be applications special, expensive connectors have to be used. The difference becomes especially evident when multiple modules are used in series. Wiring with round cables means that the current has to be looped through all the devices. This results on one hand in power losses in the modules. On the other hand the plug being used represents the bottleneck for all the following modules.

But the power supply via profile cable works not only for ASi devices. Using special passive distributors, non-ASi devices can also be connected to the profile cable and supplied from it. Bihl+Wiedemann here also offers a wide portfolio for most diverse devices and can also develop customized passive distributors on request.

Clear separation of control signals and auxiliary power Yet another advantage of the ASi solution using a profile cable is the ability to separate control signals and auxiliary power.

The control signals are sent via the yellow profile cable, whereas different black profile cable versions are available for auxiliary power for both 24 V and 48 V. The separation between yellow and black profile cable makes it possible to turn off just the AUX power supply while the ASi signals for monitoring the system continue to be sent. Such a separation can be useful for example during setup or for creating passive safety.

TECHNOLOGY

Power distribution using ASi profile cable

1.5 mm2

max. 8 A

2.5 mm2

ASi 24 VDC PELV

max. 20 A

Comparison: current capacity of profile vs. round cable with connector

Profile cable 1.5 mm2

16 A

Profile cable 2.5 mm2

20 A

M12 (A or B coded)

4A

7/8"

2x9A

M12 (S or T coded)

12 A

M12 (K or L coded)

16 A

M12 (M coded)

8A

Clear separation of control signals and auxiliary power

1.5 mm2 max. 8 A

max. 20 A

2.5 mm2

11

AS-INTERFACE

AS-INTERFACE

TECHNOLOGY

Significant reduction of wiring costs using profile cable compared with other fieldbus systems Thanks to the profile cable and piercing technology, wiring is not only unbeatably simple with ASi, but also almost always significantly less expensive than with other fieldbus systems. One reason is the fact that no various pre-assembled connection cables are required. This saves not only material costs but also expensive installation time. In addition, ASi does not require

that you know in advance the lengths of the cables used – you can decide on the spot at which points along the profile cable you want to install the modules.

And if needed you can always insert additional branches. This represents a noticeable lessening of the planning effort, which also reduces costs. A sample calculation (see figure below) shows the extent of the savings potential solely in the field of wiring using an ASi profile cable solution compared with other fieldbus systems.

In practice, when wiring three I/O modules – installed at a distance of 10 m each – using ASi you will see a reduction of almost 70% in cost compared with round cable solutions. And if you consider that ASi-5 modules – for instance when integrating IO-Link devices – are in general much less expensive than comparable Ethernet-based fieldbus modules – regardless even of how large the installation is – it soon becomes clear that in many cases using Bihl+Wiedemann solutions will reduce overall costs.

Cost comparison: wiring with ASi profile cable vs. other fieldbus systems

System of Bihl+Wiedemann PLC

Topology Fieldbus Connection

Gateway 10 m

10 m

+

≈4€

10 m

ASi Profile Cable

+

57 €

AUX Profile Cable

Wiring Costs

=

118 €

57 €

I/O Module

Use of profile cable and round cable in combination

Even if all these advantages argue in favor of the profile cable, there are still applications where its use is not possible: max. 8 A for example when cable bushings need to max. 20 A be especially tightly sealed. In such cases round cables are a requirement. But even if round cables need to be used, Bihl+Wiedemann has solutions: modules with ASi connection via M12. Virtually all new ASi-5 modules are available as M12 versions and can be used with almost all standard round cables.

And finally, it is also possible to use ASi with both profile cable and round cable in combination. This is because the passive distributors from Bihl+Wiedemann permit diverse branches from the profile

8A Passive Distributor

8A

Passive Distributor Passive Distributor

4A

4A 4A

cable, including push-in terminals and plugs such as M12/M8.

The simplest connectivity, flexible applications, efficient power distribution, significantly reduced wiring costs – wiring of sensors and actuators using profile cables with AS-Interface is almost always the bet-

ter alternative. And with the introduction of ASi-5, AS-Interface with its enhanced performance, even more intelligent communication and increased flexibility will in the future remain the perfect shuttle bus to all higher level interfaces providing absolute security of investment in this age of digital conversion.

A Profile cable for various applications

Alternative system from comparable suppliers SPS 10 m

Use profile cable and round cable in combination

TECHNOLOGY

Topology 10 m

10 m

Fieldbus Connection 65 €

+

Fieldbus Connection 122 €

Power Supply

+

177 €

Wiring Costs

=

364 €

I/O Module

The 2-conductor yellow ASi profile cable has a conductor cross-section of 1.5 mm². It carries both data and power. For various applications up to IP67 different cable materials are available: PUR, TPR, EPDM and rubber. If more power is required for an application – e.g. where heavy motors are used – the black profile cable can also be used for power supply. It is available in 1.5 mm² and 2.5 mm² for 24 V and 48 V respectively.

B

Savings up to

A B

12

68 % 2.5 mm

2 with Bihl+Wiedemann

1.5 mm2

2.5 1.5mm mm2 2

1.5 mm2

2.5 1.5 mm2

1.5 mm2

13

AS-INTERFACE

INTERVIEW

AS-INTERFACE

Interview with André Hartmann, Head of Sales for Germany at Bihl+Wiedemann

ASi-5 is up and running IO-Link stands for efficient point-to-point connection of intelligent and communication-capable sensors and actuators. AS-Interface is the world’s leading fieldbus standard for the first level of automation. With ASi-5 now an ideal shuttle bus for IO-Link devices into the digitalized, smart factory is available. André Hartmann, Head of Sales for Germany at Bihl+Wiedemann, classifies the market success of this new fieldbus generation.

André Hartmann: Overwhelming. I have to say sps 2019 was the best trade fair ever for Bihl+Wiedemann. The booth was full every day, with over 50 percent more visitors and many new customer contacts. The driving force indeed was ASi-5. Our visitors took the time to inform themselves about the advantages of the new ASi technology. Some of them came to us with highly concrete projects and wasted no time after the show to construct test machines using our ASi-5 components.

ASi MASTER NEWS: High speed, great data bandwidth, cost-effective components, reduced wiring effort, integration of intelligent sensors – all of which ASi-5 represents. But what was it that enthused your visitors the most?

André Hartmann, Head of Sales at Bihl+Wiedemann

ASi MASTER NEWS: At sps 2019 we saw ASi-5 at the center of the Bihl+Wiedemann trade fair presence –

14

the ideal way to see how the new technology is received by the market. How was the response from your perspective?

André Hartmann: There’s no question: it was the clever connection of IO-Link devices using ASi-5 – specifically the much simpler

wiring in the field and the associated cost savings. But also the range and fine differentiation of our ASi-5 / IO-Link portfolio with one, two and four IO-Link master ports won people over, since this makes economical implementation of projects possible in a targeted way and based on actual requirements. But this applies not only to new machine concepts designed for industry 4.0. End users as well are seeing the light. One of them is already retrofitting an existing ASi-3 system over to ASi-5 because he wants to integrate intelligent sensors and make his machine Industry 4.0 capable.

ASi MASTER NEWS: From your point of view, to what extent is ASi-5 finding openings in particular sectors or main applications? Put another way, who needs ASi-5 or should be contemplating it?

André Hartmann: ASi-5 was not developed for particular target industries or applications, but rather as a shuttle bus for digitalized, smart machine building. But of course there are always sectors that adopt innovations quicker than others. In the case of ASi-5 this would include for example packaging machines, where there is a desire for improving flexibility and productivity by integrating intelligent sensors and actuators. In warehousing and material handling ASi-5 becomes attractive due to the immense cost savings made possible by the simplified wiring. In addition, ASi-5 nodes are significantly more cost-effective compared with Ethernet-based fieldbus modules. In the automotive industry, which uses ASi-5 among other things in the body shell, parts picking and assembly, both functionality and cost considerations are the chief motivating factors in using this new generation of the wiring system. But regardless of the industry sector ASi-5 is aimed at anyone dealing with complex applications using IO-Link devices who, due to insufficient speed and data bandwidth, is looking to replace Ethernet-based fieldbus modules in the future.

Here ASi-5 trumps PROFINET cost-wise for example not only due to the simple wiring and economical hardware, but – at least in the case of Bihl+Wiedemann – also stands out with the fine granular scalability of the connected modules, starting with a simple 1-port IO-Link master.

INTERVIEW

ASi MASTER NEWS: That sounds almost like ASi-5 is out to replace PROFINET in the machine?

ity. But getting back to the initial question: we do not currently foresee an abrupt end to ASi-3 – and there is yet another reason for that.

André Hartmann: No, that is definitely not the case. In the control cabinet for example or when controlling safe drives using PROFIsafe it makes no sense at all to try and replace PROFINET with ASi-5. However, in many cases it makes perfect sense at the machine directly, since many of the components there require protection rating IP67. In the field ASi-5 – used as an optimal shuttle system for the Ethernet world – can handle even the most complex tasks. Because ASi-5 does represent a professional solution for the problem of efficient wiring of IO-Link devices using the 2-conductor cable and industry-proven piercing technology. Back in the control cabinet ASi-5 again docks to a PROFINET topology. But in the field the less expensive wiring and economical ASi-5 connection technology compared with a PROFINET infrastructure results in cost savings of 50 percent.

ASi MASTER NEWS: And this would be what – safety?

ASi MASTER NEWS: If ASi-5 is more than just an alternative to PROFINET in the field, the question naturally arises whether on the other hand ASi-3 is still needed any longer.

Is there a discontinuation of ASi-3 in favor of ASi-5 lying ahead?

André Hartmann: At Bihl+Wiedemann we assume that ASi-3 and ASi-5 will continue to coexist in the coming years. Ultimately it is the customer who will decide based on the required functionality and the associated costs, since these two factors are always key subjects. Especially in simple scenarios, such as connecting standard initiators or simple valves to a slave with four in- and outputs, ASi-3 devices are simply much less expensive than the corresponding ASi-5 modules. But as soon as the requirements start to rise the cost barrier falls. Because the more complex a product is, the more economically one can produce an ASi-5 version compared with the ASi-3 equivalent. The reason for this is that many features are already specified for ASi-5 which would have to be added on for ASi-3. For example ASi-5 Slave / IO-Link Master modules with protection rating IP67 and four ports are much smaller and cost-effective than ASi-3 solutions with equivalent functional-

André Hartmann: Correct. ASi Safety at Work continues to be usable to its full extent due to the compatibility of ASi-5 with all ASi generations, and over 95 percent of all applications can be handled perfectly today using ASi Safety. But to be able to utilize the advantages of ASi-5 for safety technology as well, we soon want to keep up with ASi-5 Safety and develop new products based on the specification. At the moment the great success of standard ASi-5 is occupying various resources internally, but we are already working on ASi-5 Safety devices. Our goal is to introduce the first gateway with ASi-5 Safety technology during this current year.

ASi MASTER NEWS: As long as we’re talking about safety technology: to what extent is IO-Link Safety becoming a competitor to ASi-5 Safety?

André Hartmann: It’s absolutely not a matter of competition. Rather of cooperation and synergy, because the same advantages of ASi-5 apply as well to safety related automation using ASi-5 Safety and IO-Link Safety: high speed, large data bandwidth, freedom of topology, connectivity openness, to name just a few. Just as ASi-5 now already is to standard IO-Link devices, ASi-5 Safety will in the future be the ideal data shuttle for IOLink Safety devices. Add to this the fact is that overall – compared with the quantity of signals from standard IO-Link devices – far few safety signals generally need to be collected which are also generally distributed even more decentralized in the field. A fine grained portfolio of ASi-5 Safety Slave / IO-Link Safety Master modules with one, two or four master ports will offer even greater savings potentials for the safety sector in the future than those that even today can be realized using ASi-5 in combination with IO-Link standard modules.

ASi MASTER NEWS: Mr. Hartmann, we thank you for the discussion.

15

AS-INTERFACE

DEVELOPMENT

AS-INTERFACE

DEVELOPMENT

ASi-5 and ASi NEWS FROM BIHL+WIEDEMANN Other new ASi-5/ASi-3 Fieldbus Gateways

24 V ASi-5/ASi-3 Fieldbus Gateways 3 New: 24 V ASi-5/ASi-3 POWERLINK Gateway (BWU4016) 3 Compatible with existing networks 3 1.27 ms cycle time for up to 384 in- and 384 output bits 3 Integrated webserver, OPC UA server 3 Also available for: PROFINET (BWU3847), EtherNet/IP (BWU3849) & EtherCAT (BWU3854)

3 Set consisting of: - 24 Volt ASi-5/ASi-3 PROFINET Gateway (BWU3847) or 24 Volt ASi-5/ASi-3 EtherNet/IP + Modbus TCP Gateway (BWU3849), also Gateways to other fieldbus systems selectable - ASi-5 Slave / IO-Link Master with 4 Ports, IP67, M12 (BWU4067) - ASi Substructure Module in IP67, 45 mm (BWU2349) - Bihl+Wiedemann Software Suite for Configuration, Diagnostics and Commissioning (BW2902) 3 Starter set is shipped fully assembled and wired in a convenient case 3 Cost-effective version for starting with ASi-5 3 Sufficient space for installing your own IO-Link sensors

lec of tion sa of fe m op od er e Sa at fe ion s sta pe nd ed sti an ll m d on 24 ito rin Vo lt A g Si Ga tew ay

Se

Sa fe (in ty G teg a r. S tew afe ay ty Mo OP nit C UA or )

Ma ste r le Do

Fie l

ub

db

tic le Ar

Starter Set ASi-5 / IO-Link

us

3 ASi-5 Master and ASi-3 Master in one device 3 Integrated webserver for simple diagnostics / remote maintenance 3 OPC UA server as interface for OPC UA communication 3 Chip Card for storing configuration data 3 Can replace ASi-3 Master / Gateways without any programming effort

BWU3825

EtherNet/IP+ Modbus TCP

3

3

3

3

3

–

BWU3852

PROFINET

3

–

3

–

–

3

BWU3866

EtherNet/IP+ Modbus TCP

–

3

3

3

3

–

BWU3991

EtherCAT

–

3

3

3

3

–

BWU3998

PROFINET

–

3

3

3

–

–

BWU4000

PROFINET

3

3

3

3

3

–

New ASi-5 Slave / IO-Link Master Module

Si Co nn pe ecti rip on he of ry

3 Control of 1 x SEW MOVIMOT® gearmotor with frequency converter per module 3 Cyclic writing of speed, ramps etc.

3 4 digital inputs for connecting sensors 3 2 digital outputs 3 Input voltage out of ASi 3 Output voltage out of AUX (24 V auxiliary power)

3 Control of 2 x 48 V Interroll EC5000 motorized rollers with 20 W / 35 W / 50 W 3 Cyclic writing of speed in 1.27 ms 3 4 digital inputs for connecting sensors 3 Input voltage out of ASi 3 Motor voltage with 48 V out of AUX 3 Internal line protection fuse, separate for each motor

BWU3819

ASi-5 Slave / IO-Link Master, 4 Ports

4

4

–

Profile cable

4 x M12 socket (5-pin)

IP67

BWU3899

ASi-5 Slave / IO-Link Master, 4 Ports

4

4

–

M12

4 x M12 socket (5-pin)

IP67

BWU3897

ASi-5 Slave / IO-Link Master, 4 Ports

4

2

2

M12

4 x M12 socket (5-pin)

IP67

16

tio

Pr

IO

nn ec

of be r Nu m

Ty pe

tic le

for SEW MOVIMOT , 1M/4I/2O (BWU4068)

ote c ra tion tin g

for Interroll EC5000, 2M/4I (BWU4212)

Co

fA

ASi-5 Motor Module, IP67, M12

®

no

ASi-5 Motor Module, IP67, M12

Ar

IO -L -L ink Cl ink P as o po s A rt rts IO -L Cl ink P as o s B rt

3 Comfortable parameter setting of the connected IO-Link sensors using B+W software suites 3 In 1.27 ms up to 4 x 16 bit user data available

17

AS-INTERFACE

DEVELOPMENT

AS-INTERFACE

New ASi-5 Digital Modules

Other new ASi Motor Modules:

Pr ote c ra tion tin g

Si Co nn pe ecti rip on he of ry

ec tio no fA

olt a tv pu

8

Single

–

AUX

Profile cable

8 x M12 socket (5-pin)

IP67

BWU4193

ASi-5 Digital I/O Module

8

8

Y

ASi

AUX

M12

8 x M12 socket (5-pin)

IP67

BWU4194

ASi-5 Digital Input Module

16

–

Y

ASi

–

M12

8 x M12 socket (5-pin)

IP67

BWU4195

ASi-5 Digital Input Module

8

–

Single

ASi

–

M12

8 x M12 socket (5-pin)

IP67

BWU4196

ASi-5 Digital Input Module

16

–

Y

AUX

–

M12

8 x M12 socket (5-pin)

IP67

BWU4207

ASi-5 Digital I/O Module

8

8

Y

AUX

AUX

Profile cable

8 x M12 socket (5-pin)

IP67

e

Co nn

Ou t

vo lta In p

–

ut

Ou t

g

In p

ASi-5 Digital Output Module

W irin

Ty p

BWU3894

ut

Ar tic le

pu

s

ts

ge

ge

3 High I/O density 3 Low overhead costs

New Active Distributors ASi

18

c ra tion tin g

ote

Inp ut (se vol ns tag or e su pp Ou ly) tp u (ac t v tu olta at ge or su pp Co ly) nn ec tio no Co fA nn Si e c pe ti rip on he of ry

ts tp u

Active Distributor ASi-5 for controlling RGB lights over ASi

35 mm

–

1 x RGB (3 x PWM)

–

out of AUX

Profile cable

1 x M12 cable socket (straight, 4-pin)

IP67

BWU3785

ASi Active Distributor for connecting Banner K50 Pro Stacklight to ASi

35 mm

3x digital

4x digital

out of AUX

out of AUX

Profile cable

2 x M12 cable socket (straight, 5-pin)

IP67

BWU4087

ASi Active Distributor for connecting Banner K50 Pro multicolor indicator to ASi

19 mm

–

4x digital

–

out of AUX

Profile cable

1 x M12 cable socket (straight, 5-pin)

IP67

Pr

Inp ut

BWU4083

Ou

pt De

s

Ty pe

h

Ar ti

cle

3 Especially flat form factor (19 or 35 mm deep), can be installed in cable duct 3 Appropriate connection of periphery integrated 3 Comfortable parameter setting using B+W software suites

Smart Motor 3 4 digital inputs 3 3 digital outputs 3 1 AB Slave 3 In- and output voltage out of AUX 3 Connection of periphery via 4 x M12 cable socket (right-angle, 5-pin) 3 Connection of ASi using profile cable 3 Especially flat form factor, can be installed in cable duct 3 Protection rating IP67

BWU3907 3 ASi-3 Motor Module for Volta24 BLDC drives, IP67, M12/M8, 1I 3 Controls 1 x Volta24 BLDC motor with external commutation 3 1 digital input 3 1 AB Slave 3 Input voltage out of AUX 3 Motor voltage out of AUX 3 Connection of periphery via 1 x M12 cable socket (straight, 8-pin) and 1 x M8 cable socket (straight, 4-pin), cable length both 1 m 3 Connection of ASi using profile cable 3 Especially flat form factor, can be installed in cable duct 3 Protection rating IP67

BWU3628 3 Active Distributor ASi-3, IP67, M12, 2I/2O 3 Motor Module for controlling Lenze Smart Motors 3 2 digital inputs 3 2 digital outputs 3 1 AB Slave 3 In- and output voltage out of AUX 3 Connection of periphery via 1 x M12 cable socket (straight, 5-pin) 3 Y wiring (inputs), round cable/connection leads (outputs) 3 Connection of ASi using profile cable 3 Especially flat form factor, can be installed in cable duct 3 Protection rating IP67

BWU4205 3 ASi-3 Motor Module for 24 V motorized rollers, IP67, M12, 2I/2M 3 Controls 2 x 24 V Interroll EC5000 motorized rollers (20 W / 35 W) 3 4 digital inputs 3 2 digital outputs, 2 analog outputs 3 1 AB Slave 3 Input voltage out of ASi 3 Output voltage out of AUX 3 Connection of periphery via 4 x M12 sockets (5-pin) 3 Connection of ASi using profile cable 3 Internal line protection fuse, separate for each motor 4.5 A (slow-blow) 3 Protection rating IP67

DEVELOPMENT

1 x illuminated rotary switch (white), momentary contact function (2 x 40° as NO contact) 3 With mounting clip 3 Connection of ASi using M12 plug 3 1 AB Slave 3 Protection rating IP54

ASi-5 Counter Module, IP67, M12 (BWU4202) 3 4 x counter inputs 3 4 x M12 sockets 3 Pulse counter 3 Counter frequency max.

250 kHz 3 Input voltage out of ASi 3 Connection of periphery via 4 x M12 sockets (5-pin) 3 Connection of ASi using M12 3 1 ASi-5 Slave 3 Protection rating IP67

IMPRINT Publisher

Bihl+Wiedemann GmbH Flosswoerthstrasse 41 D-68199 Mannheim Phone: +49 (621) 339960 Fax: +49 (621) 3392239 info@bihl-wiedemann.de www.bihl-wiedemann.de

Created by

MILANO medien GmbH Hanauer Landstraße 196A D-60314 Frankfurt am Main Phone: +49 (69) 48000540 Fax: +49 (69) 48000549 info@milanomedien.com www.milanomedien.com

BWU3783 3 Active Distributor ASi-3, IP67, 4I/3O 3 Motor Module for controlling 1 x Lenze

ASi Light Button Module (BW3478) 3 ASi Light Button Module, illuminated (white/blue) 3 1 x illuminated button (blue) 3

Edited by: Dirk Heyden, Thomas Rönitzsch

19

ASi-5

AUTOMATION REINVENTED.

YOUR PATH INTO THE DIGITAL FUTURE. AVAILABLE NOW!

Hall 9, booth H01 13.07. – 17.07.2020

www.bihl-wiedemann.com