Die Hannover Messe wirft, wie es sich für eine Veranstaltung dieser Größenordnung gehört, bereits ihre Schatten voraus. Da sich die Messe wie üblich an Ostern orientiert, um den damit verbundenen Ferientagen möglichst aus dem Weg zu gehen, beginnt sie in diesem Jahr bereits am 31. März.
Ist das am Ende ein versteckter Hinweis auf den nächsten Bundeskanzler? Der Verschwörungstheoretiker Ihres Vertrauens kann Ihnen sicher mit entsprechenden „Informationen“ zu den Hintergründen weiterhelfen. Um aber zum ernsten Teil zurückzukehren, möchte ich Ihnen unser Messe-Special ab Seite 8 ans Herz legen. Auf Seite 12 finden Sie das Interview, das wir mit Hubertus von Monschaw von der Deutschen Messe geführt haben.
Was unter dem Begriff „Intelligente Automation“ zu verstehen ist, wird sicherlich unterschiedlich interpretiert. In vielen Szenariobeschreibungen spielen Maschinen und Roboter die Hauptrolle. Dass es auch anders geht, zeigt der Beitrag auf Seite 18. Auch hier können auf Wunsch Roboter integriert werden, Ausgangspunkt aller Planungen bleibt aber der menschliche Mitarbeiter mit seinen Bedürfnissen. Für Projekte und Produktionsumgebungen, die aufgrund ihrer Struktur einen höheren Automatisierungsgrad erfordern, zeigt der Beitrag auf Seite 20 einen möglichen Weg zu mehr Automatisierung speziell für KMU auf.
Ich wünsche Ihnen eine anregende Lektüre.
Redakteur IEN D-A-CH
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KayPetermann
Nächste Ausgabe
April:
Spezial Sensor+Test
Dezentrale Antriebstechnik
Energieeffiziente Produktion
Nachrichten aus der Industrie
Neue Produkte
HANNOVER MESSE Spezial:
Online-Plattform integriert KI-Roboterberater. Schnelle Suche nach Komponenten für kostengünstige Roboterlösungen
Neue Produkte der Aussteller 2025
Exklusiv-Interview: Der Informationsaustausch treibt die nachhaltige Industrie an. Interview mit Hubertus von Monschaw, Global Director Trade Fair and Product Management HANNOVER MESSE der Deutsche Messe AG
Komplette Geometrien mit mehreren Laserscannern erfassen
Allrounder mit IO-Link: Robuster Ultraschallsensor für die Objekterkennung und Füllstandmessung
Intelligente Automatisierung: Der Mensch macht’s, aber das Arbeitsplatzsystem hilft
Automatisierung im Mittelstand: Skalierbare und kostengünstige Lösungen ebnen den Weg.
Neue Produkte
Digitalisierung & Vernetzung: Maximale Transparenz von Objekt- und Prozessdaten durch intelligente Identifikation
Forschungsprojekt zum rechtssicheren KI-Einsatz
Das im November gestartete Projekt „KIRR Real“ unterstützt Unternehmen mit „Legal Quick Checks“ und weiteren Angeboten zum rechtssicheren Einsatz von Künstlicher Intelligenz (KI) rund um die EU-Maschinenverordnung und KI-Verordnung („EU AI Act“). Vor allem kleine und mittlere Unternehmen (KMU) sowie Start-ups haben oft nicht die Ressourcen, um diese Anforderungen eigenständig zu testen und zu erfüllen. In Baden-Württemberg unterstützen Reallabore wie das Forschungsprojekt AI-MATTERS in Stuttgart, der KI-Campus IPAI in Heilbronn und die Karlsruher Forschungsfabrik bereits die technische Entwicklung und Erprobung von KI- und Robotik-Innovationen. Sie berücksichtigen jedoch nicht die regulatorischen Anforderungen. Genau hier setzt das vom Ministerium für Wirtschaft, Arbeit und Tourismus Baden-Württemberg geförderte Projekt „KIRR Real - Reallabor für rechtskonforme KI und Robotik“ an und ergänzt die bestehenden Angebote um sogenannte Legal Quick Checks. Auf diese können sich Unternehmen bewerben, um auch bei der Umsetzung der rechtlichen Aspekte unterstützt zu werden. Im Fokus des Förderprojekts stehen möglichst exemplarische Anwendungen und deren Einschätzung der Risikoklasse.
Neuer CEO bei Traco Power
Nach mehr als einem Jahrzehnt an der Spitze von Traco Power Deutschland wechselte Sebastian Fischer per Ende 2023 an den Hauptsitz in der Schweiz, wo er die Rolle des Chief Commercial Officer (CCO) übernahm. In dieser Funktion leitete er alle Tochtergesellschaften der Traco Power Gruppe und war für den gruppenweiten Umsatz sowie alle kommerziellen Aktivitäten der Traco Power Gruppe verantwortlich. Mit seinem Wechsel an die CEO-Position zu Jahresbeginn 2025 übergibt Fischer die Verantwortung als CCO an Florian Haas, der seit sieben Jahren erfolgreich die Bereiche Produktmanagement, IT und Marketing der Traco Power Gruppe leitet. Vor seiner Tätigkeit bei Traco Power war Sebastian Fischer in leitenden Managementfunktionen, mit Fokus auf technologieorientierte Bereiche tätig. Er absolvierte 2004 sein Diplom in Elektrotechnik und Elektronik an der Hochschule München mit anschließendem MBA und schloss 2015 ein Nachdiplomstudium in Wirtschaftsrecht ab. „Traco Power ist hervorragend aufgestellt – mit einer starken finanziellen Basis, innovativen Produkten, einem hohem Digitalisierungsgrad, einer etablierten Marke und einer exzellenten Unternehmenskultur. Ich freue mich darauf, gemeinsam mit einem starken Managementteam und engagierten Mitarbeitenden die Erfolgsgeschichte von Traco Power fortzuführen“, erläutert der neue CEO.
LAPP stärkt regionale Unternehmensführung
Matthias Lapp (r.) übergibt mit Wirkung zum ersten April 2025 die Funktion als CEO der wichtigen EMEA-Region (Europa, Naher Osten, Afrika) an Michael Seddig (l.). Er wird sich fortan mit voller Kapazität seinen Aufgaben als Vorstandsvorsitzender der LAPP Gruppe widmen. Michael Seddig ist seit Juli 2023 als Chief Operating Officer EMEA bei LAPP für Einkauf, Produktion und Logistik der Region verantwortlich. Diese Funktion führt er auch weiterhin aus. „Mit dieser Schlüsselpersonalie stärken wir gezielt unsere globale und regionale Führungsstruktur, um unsere Organisation künftig noch schneller und passgenauer an den Bedürfnissen unserer Kunden auszurichten. Schon zu Beginn des Generationenwechsels war mir klar, dass ich mich schlussendlich auf den globalen Vorstandsvorsitz fokussieren möchte. Der regionale Führungsposten sollte intern besetzt werden. Dafür haben wir nun die richtige Person aus unseren eigenen Reihen gefunden“, sagt Matthias Lapp. Die Übergabe an die dritte Generation Jahr 2022 eingeleitet, als sich Andreas und Siegbert E. Lapp aus dem operativen Geschäft der LAPP Gruppe zurückzogen.
SICK übernimmt Tech-Startup Accerion
Das 2015 in den Niederlanden gegründete Technologie-Start-up Accerion hat sich auf KI-basierte Bildverarbeitung für die Positionierung autonomer mobiler Roboter spezialisiert. Mit der softwarebasierten Positionierungslösung „Triton“ hat Accerion die weltweit erste industrialisierte, infrastrukturlose, kamerabasierte Lokalisierungslösung für mobile Roboter auf den Markt gebracht. Seit 2021 arbeitet SICK mit Accerion zusammen, um Industriekunden weltweit bei der präzisen Lokalisierung, Positionierung und Navigation von mobilen Robotern zu unterstützen. Mit der Übernahme gingen am 16. Januar 2025 das gesamte Produktportfolio sowie das Entwicklungs- und Vertriebsteam von Accerion vollständig zu SICK über. Die Produktentwicklung des neuen SICK-Tochterunternehmens „SICK Accerion B.V.“ wird am bisherigen Standort im niederländischen Venlo fortgeführt. Vincent Burg, CEO von Accerion, sagt: „Mit einem engagierten Team haben wir Triton, eine hochmoderne Lokalisierungslösung, komplett von Grund auf neu entwickelt. Heute ermöglicht Triton hochpräzise Lokalisierung für Tausende von Robotern weltweit. Unsere enge ZusammenarbeitmitSICKhatgezeigt,wieperfektsichunsereProdukteundKulturenergänzen.“
Interaktiver KI-Berater verkürzt die Suche nach Komponenten für kostengünstige Roboterlösungen
Viele Unternehmen wissen bereits, dass Automation enorme Potenziale bietet, um den Herausforderungen einer sich schnell verändernden Arbeitswelt zu begegnen. Doch die entscheidende Frage bleibt: Wie setzt man sie um? RBTX liefert die Antwort: Auf dem Online-Marktplatz finden sich über 500 Roboterlösungen, von denen 95 Prozent weniger als 12.000 Euro kosten. Hier können auch Unternehmen ohne Vorkenntnisse in der Robotik kostengünstige Low-Cost-Automation-Lösungen (LCA) zusammenstellen. „Mit RBTX wollen wir Schritt für Schritt alle Barrieren aus dem Weg räumen, die Unternehmen beim Einstieg in die Automation im Weg liegen“, sagt Alexander Mühlens, Prokurist und Leiter Geschäftsbereich Low-Cost-Automation bei igus. Entscheidend ist hier beispielsweise, für eine garantierte Interoperabilität aller angebotenen Komponenten zu sorgen. „Ein weiterer Schritt auf diesem Weg ist nun die Einführung eines neuen KI-Beraters, der mit Interessierten in Interaktion tritt, um die Suche nach Komponenten in einem immer größer werdenden Sortiment zu verkürzen.“
KI-Berater arbeitet mit Erfahrungsdaten Der neue KI-Chatbot auf https://chat.rbtx. de unterstützt Nutzer durch eine schriftliche Interaktion dabei, passende LCA-Komponenten zu finden. Dabei greift die Künstliche Intelligenz auf die Erfahrungsdaten von hunderten Projekten zurück, die Unternehmen mithilfe von RBTX bereits erfolgreich automatisiert haben. Entsprechend zielführend sind die Antworten. Ein Beispiel: Eine kleine Werkstatt leidet unter Arbeitskräftemangel und möchte die Beladung ihrer
CNC-Maschine mit Rohlingen automatisieren. Der Technikleiter des Betriebs bemüht den neuen KI-Chatbot und stellt ihm die Frage: „Welcher Roboter eignet sich für die Beladung meiner CNC-Maschine?“ Innerhalb weniger Sekunden liefert die KI die Antwort: „Der robolink Roboterarm von igus wäre hier eine geeignete Lösung. Der Arm bewegt sich über fünf Achsen, hat eine Reichweite von 790 Millimetern, eine Geschwindigkeit von sieben Picks pro Minute und kann die Lage der Bauteile mithilfe einer 3D-Kamera wahrnehmen. Der Preis beginnt bei 2.766 Euro.“ Nach dieser Antwort fragt der Nutzer, welcher Greifer passend wäre. Der KI-Berater antwortet: „Ein Parallelgreifer von Zimmer wäre eine geeignete Wahl.“ In einem
solchen natürlich anmutenden Dialog stellen sich Nutzer sukzessive ihre individuelle LCA-Lösung zusammen.
Unternehmen, die mit Automation experimentieren, geben sich vom neuen KI-Chatbot begeistert. „Viele Kunden haben uns bereits das Feedback gegeben, dass sie mit dem KI-Roboterberater in einen Dialog getreten sind. Er hat ihnen ein besseres Gespür für die Möglichkeiten der Low-Cost-Automation gegeben und die Suche nach den passenden Komponenten wesentlich beschleunigt“, freut sich Mühlens.
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Der Informationsaustausch treibt die nachhaltige Industrie an
Wir haben mit Hubertus von Monschaw, Global Director Trade Fair and Product Management HANNOVER MESSE der Deutsche Messe AG über die HANNOVER MESSE 2025 gesprochen, die Impulse in einem herausfordernden Umfeld geben soll.
IEN D-A-CH: Das Motto der HANNOVER MESSE 2025 lautet „Energizing a Sustainable Industry“. Welche Antworten und Lösungen werden die Fachbesucher in Hannover für die vielen Herausforderungen finden, denen sich die europäische Industrie heute stellen muss? von Monschaw: Unser Leitthema „Energizing a Sustainable Industry“ zeigen die ausstellenden Unternehmen innerhalb des industriellen Ökosystems, wie Automatisierung, Digitalisierung und Elektrifizierung Wettbewerbsfähigkeit und Klimaneutralität ermöglichen. Auf der HANNOVER MESSE erfahren die Besucher, wie innovative Lösungen für eine klimaneutrale Produktion Herausforderungen in Chancen verwandeln und zu einer global wettbewerbsfähigen und nachhaltigen Industrie führen. Die ausstellenden Unternehmen bieten eine klare Anleitung, wie Technologien wie Automatisierung, künstliche Intelligenz, Robotik, robuste Energiesysteme und grüner Wasserstoff genutzt werden können, um den industriellen Wandel zu beschleunigen. Unser Konferenzprogramm fördert den Wissensaustausch über ein breites Spektrum von Themen.
IEN D-A-CH: Auch in diesem Jahr wird es wieder einen Themenbereich „Druckluft & Vakuumtechnik“ geben. Auch dies ist ein Branchenthema, bei dem Energieeffizienz und Kosten seit Jahren eine wichtige Rolle spielen. Können Sie uns schon einen Ausblick auf die Highlights und Aussteller geben? von Monschaw: Unser Bereich „Druckluft- & Vakuumtechnik“ befindet sich in Halle 12. Zu den ausstellenden Unternehmen gehören führende Marken aus der ganzen Welt, wie Aerzener Maschinenfabrik, Anest Ivata, Dalgakiran Makina, Ing. Enea Mattei, J.S.A.,
J.S.A. Enea Mattei, J.A. Becker & Söhne, Kaeser Kompressoren, Lupamat Makina, Omega Air und Rotorcomp Compressors. Als Querschnittstechnologie knüpft die Druckluftund Vakuumtechnik perfekt an die Themen „Smart Manufacturing“ und „Energy for Industry“ an. Viele Anbieter, die sich auf die Optimierung von Druckluft- und Vakuumtechnik in der Fertigung spezialisiert haben, bieten auch Lösungen für den wachsenden Bereich der Wasserstofferzeugung und -speicherung an. Ein Highlight ist das International CEO Panel of Compressed Air & Vacuum am 31. März 2025, bei dem CEOs von weltweit führenden Unternehmen der Branche den Unterschied zwischen Theorie und Praxis diskutieren.
IEN D-A-CH: Der EU-Cyber Resilience Act trat im Dezember 2024 in Kraft. Das bedeutet, dass der Countdown für seine Umsetzung bis Ende 2027 läuft. Derzeit besteht ein großer Informationsbedarf zu Fragen der (Cyber-)Sicherheit. Wo können sich die Besucher auf der Messe gezielt zu diesem Thema informieren?
von Monschaw: Unter dem Dach IT/OT-Security bieten zahlreiche Unternehmen auf der HANNOVER MESSE Cybersecurity-Lösungen für Produktionsumgebungen an, darunter Cloud-Security-Systeme, IT-Security-Consulting, Managed Security Services, Secure Communications und Mobile Security sowie komplette IT-Security-Services. Der Gemeinschaftsstand „Industrial Security Circus“ in Halle 16 ist eine Drehscheibe für IT/OT-Security mit einer Konferenzbühne, auf der Branchenexperten aktuelle Themen wie KRITIS und NIS-2 diskutieren. Fraunhofer FOKUS ist unser Kooperationspartner.
IEN Europe: Die HANNOVER MESSE bietet auch ein attraktives Umfeld für industrielle Start-ups. Wie viele Newcomer werden im Jahr 2025 ihre Ideen vorstellen? Gibt es Themen, die besonders herausstechen?
von Monschaw: In unserer Startup Area in Halle 2 präsentieren sich mehr als 300 Startups, umgeben von führenden F&E-Unternehmen und Institutionen. Die Startups bieten ein breites Spektrum an Produkten und Lösungen, von Software zur Analyse von Maschinendaten über ein hardware-agnostisches Betriebssystem für Industrieroboter bis hin zu KI-Suchagenten und einem Service, der es KMUs ermöglicht, Ökostrom direkt von unabhängigen Stromerzeugern zu beziehen. Die Industrial Startup Stage, ebenfalls in Halle 2, begeistert mit einer lebendigen Mi-
Hubertus von Monschaw, Global Director Trade Fair and Product Management HANNOVER MESSE der Deutsche Messe AG. All Pictures:
Messe AG
schung aus Pitches, Vorträgen und Präsentationen für neue Ideen.
IEN D-A-CH: Der zweitägige FEMWORX-Kongress wird am Donnerstag der Messe zum 22. Mal eröffnet. Wie hat sich das Thema Frauen in Führungspositionen in der Industrie, insbesondere im MINT-Bereich, in den letzten Jahren entwickelt? Was sind die Schwerpunkte in diesem Jahr? von Monschaw: Frauen in MINT-Führungspositionen sind sichtbarer geworden, aber immer noch unterrepräsentiert. Diversity-Programme und Netzwerke zeigen Wirkung, aber es gibt immer noch Herausforderungen wie die gläserne Decke. Der Karrierekongress FEMWORX findet am 3. und 4. April statt und unterstützt Frauen dabei, neue Chancen zu ergreifen, ihre Karriere voranzutreiben und die Zukunft der Industrie aktiv zu gestalten. Im Mittelpunkt stehen Themen wie weibliche Führung, nachhaltige Karriereplanung, innovative Arbeitsmodelle und Unternehmertum. Ein Highlight ist die Verleihung der Engineer Woman Awards, mit denen herausragende Leistungen im MINT-Bereich ausgezeichnet werden.
IEN D-A-CH: Kanada wird das Partnerland der Messe 2025 sein. Das Land ist unter anderem führend auf dem Gebiet der künstlichen Intelligenz. Auf welche Highlights - nicht nur im Bereich der KI - können wir uns freuen?
von Monschaw: Kanadas Motto für die HANNOVER MESSE, „The future‘s here“, spiegelt das Engagement des Landes für die Förderung nachhaltiger und umweltfreundlicher Industrien wider. Der Kanada-Pavillon in Halle 2 zeigt das nationale Innovations-Ökosystem des Landes, während sich weitere Pavillons auf Automatisierung, Digitalisierung, Wasserstoff und Energie sowie Handel und Investitionen konzentrieren. Das Veranstaltungsprogramm umfasst die Kanada-Konferenzbühne in Halle
2, den Wirtschaftsgipfel Kanada-Deutschland, den Leaders‘ Dialogue, den EUREKA Global Innovation Summit (GIS), den Renewable Dialogue und verschiedene Networking-Veranstaltungen, die Innovationen und Geschäftsmöglichkeiten in Kanada hervorheben.
IEN D-A-CH: Wir danken Ihnen für das Gespräch!
35983 unter www.ien-dach.de
Kanada ist Partnerland der HANNOVER MESSE 2025
Komplette Geometrien mit mehreren Laserscannern erfassen
Komplexe Geometrien mit Laserscannern vermessen zu können, zählte bislang zu einer großen Herausforderung. Micro-Epsilon hat nun mit der 3D Profile Unit eine Lösung entwickelt, mit der mehrere Scanner in ein gemeinsames Koordinatensystem überführt werden können. So können komplette Außenkonturen, Hinterschnitte oder Dickenvolumina zuverlässig gemessen und geprüft werden.
Micro-Epsilon scanCONTROL Sensoren kommen bei der präzisen Inline-3D-Messung in zahlreichen Applikationen und Branchen zum Einsatz. Die Scans erfolgen hierbei durch eine Bewegung des Laserscanners oder des Messobjekts. Die vielseitigen Scanner eignen sich beispielsweise für Robotik-Anwendungen sowie zur Inline-Fertigungsüberwachung.
3D-Punktewolken erzeugen
Sensoren der Reihe scanCONTROL nutzen das Laser-Triangulationsprinzip zum zweidimensionalen Erfassen von Profilen auf unterschiedlichen Objektoberflächen. Eine Linien-Optik projiziert eine Laserlinie auf die Messobjektoberfläche, eine hochwertige Optik bildet das diffus reflektierte Licht dieser Laserlinie auf eine Sensor-Matrix ab. Der Controller berechnet aus dem Kamerabild neben den Abstands-
informationen (z-Achse) auch die Position entlang der Laserlinie (x-Achse) und gibt beide in einem zweidimensionalen Koordinatensystem aus. Bei bewegten Objekten oder bei einer Traversierung des Sensors kann man aus dem Aneinanderreihen der Profile eine 3D-Punktewolke gewinnen.
Die Laser-Linienscanner der Serie scanCONTROL verfügen über einen Ethernet- bzw. GigE Vision-Anschluss. Hiermit lassen sie sich in verschiedene Bildverarbeitungspakete bis hin zur 3D-Auswertung integrieren. Für LabVIEW-Anwender steht zudem ein Gerätetreiber inklusive Beispiel-VIs (virtuelle Instrumente) zur Verfügung. Auch die Einbindung in Linux ist möglich.
Bis zu acht Laser-Scanner auswerten
Um einen kompletten Umfang oder komplexe Geometrien zu erfassen, kommen einzelne
scanCONTROL Laser-Scanner vermessen Profile von Smartphone-Gehäusen präzise und zuverlässig. Das Profil lässt sich einfach über die 3D Profile Unit auswerten und darstellen.
Laserscanner prinzipbedingt an ihre Grenzen. Reiht man jedoch mehrere Sensoren aneinander, kann ein komplettes Abbild komplexerer Geometrien erstellt werden. Hier liegt die Herausforderung darin, die Profildaten der jeweiligen Laserscanner in ein gemeinsames Koordinatensystem zu überführen.
Aus diesem Grund hat Micro-Epsilon den 3D Profile Unit Controller entwickelt. Hiermit lassen sich zwei bis acht Laserscanner und deren Messwerte zu einem 2D-Gesamtprofil bzw. zu einer 3D-Gesamt-Punktewolke miteinander verrechnen. Die kompatiblen scanCON TROL-30xx-Sensoren lassen sich über die vorgesehenen Ethernet-Schnittstellen an die 3D Profile Unit anschließen. Im Anschluss können Anwender die Profildaten oder 3D-Punktewolken auswerten oder direkt an einen GigE Vision Client übergeben. In der Industrial-Ethernet-Option lassen sich zudem Messwerte und IO/NIO-Bewertungen über eine der möglichen Schnittstellen an vorhandene Peripherie ausgeben. In der Option Industrial Ethernet ist die Ergebnisausgabe über TCP/IP und UDP möglich. Zudem lassen sich vorhandene Systeme mit der Industrial-Ethernet-Option über PROFINET, EtherNet/IP, EtherCAT und Modbus TCP ansteuern.
Die Hardware der 3D Profile Unit mit passiver Kühlung bietet Flexibilität für eine einfache und platzsparende Installation. Somit ist eine Integration in einem Schaltschrank oder die Befestigung direkt in der Maschine einfach möglich. Micro-Epsilon bietet sechs verschiedene Varianten der 3D Profile Unit namens 3DPU-2/IE, -4/ IE oder -8/IE, je für den Anschluss von bis zu zwei, bis zu vier sowie bis zu acht Sensoren und jeweils mit oder ohne Industrial-Ethernet-Option. Die Optionen ohne Industrial Ethernet
liefern lediglich die Rohdaten, also 2D-Profile oder 3D-Punktewolken, die in einer eigenen Software ausgewertet werden können (meist Kommunikation über GigE Vision).
Die Option mit Industrial Ethernet wertet die Daten selbst auf dem Controller aus und erzeugt aus den Rohdaten konkrete Messwerte, die im Anschluss an die Steuerung, zum Beispiel eine SPS, übergeben werden. Die Einheit ist nach IP40 ausgeführt und hält Temperaturen von 0 bis +50 °C stand, die Montage kann in Tisch- oder Wandmontage erfolgen. Für die Hutschienen- oder Schaltschrankmontage ist weiteres Zubehör nötig. Die Profile Unit ist gegen Schock und Vibration resistent und misst 230 mm x 192 mm x 77 bzw. 127 mm, je nach Ausführung. Als Bedien- und Anzeigeelemente dienen zwei LEDs für Power und Storage, vier LEDs für die Ethernet-Statusanzeige sowie ein Ein-/Ausschalter.
Das Setup im Detail
Das Hardware-Setup besteht aus den Laser-Scannern, dem 3D Profile Unit Controller, einem Anschlusskabel je Sensor sowie der Software 3DInspect am Kundenrechner. Hierbei übernimmt die Profile Unit das Stitchen der Profile, die Rohdatenübertragung sowie die Datenauswertung und Messwertübertragung. Über die Software läuft die Parametrierung sowie gegebenenfalls die Visualisierung. Die Sensoren sind über die richtigen IP-Adressen mit der 3D Profile Unit zu verbinden. Die Netzwerkschnittstellen der 3D Profile Unit sind hierbei bereits werksseitig vorkonfiguriert. Um einem Sensor eine IP-Adresse zuzuweisen, ist das Netzwerkkabel des Sensors direkt mit dem PC zu verbinden, auf dem der Anwender 3DInspect betreibt. Über den Ethernet-Konfigurator
Vermessen eines Stahlprofils mit vier scanCONTROL Sensoren und Auswertung über 3D Profile Unit. Bild: MicroEpsilon Messtechnik
von 3DInspect kann der Anwender im Anschluss die IP und die Subnetzmaske zuweisen.
Registrieren auf ein Messobjekt
Beim Einrichten der Sensoren auf das Messobjekt müssen sich alle Scanner in einer Ebene befinden und sind genau auf das Messobjekt auszurichten. Bei der Feinausrichtung müssen die Messfelder der Sensoren deckungsgleich sein. Hierbei empfiehlt es sich, ein Blatt Papier zu verwenden und dieses im Kreuzungsbereich der Laserlinien zu bewegen. Durch die Semi-Transparenz des Papiers sind ungenaue Ausrichtungen gut zu erkennen. Damit die Sensoren die richtigen Messwerte ausgeben können, ist eine Registrierung mit einem speziellen Registriertarget über die Software 3DInspect nötig. Um das Target auf die Sensoren auszurichten, gibt es zwei Möglichkeiten: die automatische sowie die manuelle Registrierung. Bei der automatischen Variante geschieht die Ausrichtung über sogenannte Registriertargets, die bei Micro-Epsilon erhältlich sind. Anhand dieser lässt sich die richtige Position der Sensoren in Bezug zum Messobjekt ausrichten. Da die Kontur des Targets bekannt ist, kann sie dem Controller über eine spezielle Registrierdatei bekannt
gemacht werden. So kann der Controller einen Abgleich durchführen und bestimmen, in welcher Lage sich die Sensoren in Bezug zum Registriertarget befinden. Im Anschluss können die Koordinatensysteme der einzelnen scanCONTROL Sensoren in ein gemeinsames Koordinatensystem zusammengeführt werden und die eigentliche Messung kann beginnen. Bei der manuellen Variante geschieht die Ausrichtung des Messobjektes durch Rotation und Translation der Profile, gegebenenfalls anhand eines „goldenen Musters“.
Software und Schnittstellen
Das Parametrieren der 3D-Sensoren und das Aufnehmen der Messdaten erfolgt direkt aus der 3DInspect Software heraus. Hier erlauben leistungsstarke Werkzeuge die Ausrichtung und Filterung der Punktewolke, die intuitive Erkennung und Auswahl relevanter Bereiche sowie die Kombination von Programmen. Nutzer können die 3D-Punktewolken beliebig weiterverarbeiten und ermittelte Messwerte an die Steuerung ausgeben.
Halle 9, Stand D05
35977 unter www.ien-dach.de
Allrounder mit IO-Link
Objekte erkennen oder einen Füllstand messen und dazu umfassend kommunizieren: Mit diesen Fähigkeiten ist der robuste Ultraschallsensor UB*-F42 von Pepperl+Fuchs für ganz unterschiedliche Anwendungen geeignet. Die Serie weist eine große Reichweitenspanne auf und kann entsprechend flexibel eingesetzt werden. Über eine IO-Link-Schnittstelle übermitteln die Geräte differenzierte Prozess- und Zustandsdaten für optimierte Steuerung und gezielte vorausschauende Wartung.
Ultraschall weist gegenüber anderen physikalischen Messgrundlagen eine Reihe von prinzipiellen Vorteilen auf. Das Kernstück eines Ultraschallsensors ist der Ultraschallwandler, der mittels Piezokeramik und einer Membran kurze Schallimpulse erzeugt und das Echo dieser Signale detektiert. Aus der Zeitdifferenz zwischen Sendeimpuls und Echo berechnet die integrierte Elektronik einen Abstandswert. Material, Farbe und Oberflächenbeschaffenheit des Zielobjekts haben auf diesen Vorgang so gut wie keinen Einfluss.
Dasselbe gilt für Dampf, Niederschlag, Staub und Anhaftungen. Der Sensor ist gegen praktisch jede Art der Verschmutzung unempfindlich. Die von ihm ausgesandten Schallwellen breiten sich keulenförmig aus; sie treffen also nicht punktuell, sondern flächig auf den Erfassungsbereich. So detektieren sie das Ziel auch bei unregelmäßigen Oberflächen, Aussparungen und durchbrochenen Konturen. Das Gerät misst berührungslos und verschleißfrei und erfasst so gut wie alle Objekte und Massen mit höchster Zuverlässigkeit.
Bewährte Technik auf neuem Level
Das bauartbedingt robuste Signal geht beim Ultraschallsensor UB*-F42 von Pepperl+Fuchs mit einem ebenso robusten Gerätedesign ein-
her. Seine technische Grundlage hat sich bei seinem gleichnamigen Vorgänger und der konzeptionell identischen K0-Serie in vielen Jahren und zahllosen Anwendungen bewährt. Für die Neuauflage wurden dennoch wesentliche Verbesserungen vorgenommen. Während die alten Geräte mit Steckern aus Kunststoff ausgestattet waren, sind diese beim neuen Modell zwecks größerer mechanischer Stabilität aus Metall. Auch bei der
Schutzart wurde nachgelegt: Mit IP67 weist das Gehäuse eine sehr hohe Dichtheit gegenüber Staub und Feuchtigkeit auf. Abmessungen und Installationsvorrichtungen sind im Vergleich zum gleichnamigen Vorgängermodell unverändert; für den Austausch von K0-Geräten stehen passende Adapterplatten zur Verfügung. Die Anwender können zudem zwischen zahlreichen verschiedenen Ausgangsvarianten wählen.
Verschiedene Ausführungen der Ultraschallsensoren der Serie UB*-F42. Bild: Pepperl+Fuchs
Fahrzeugerkennung in der Waschanlage. Bild: Pepperl+Fuchs
Die wohl wichtigste Neuerung betrifft die Kommunikationsfähigkeit: Die integrierte IO-Link-Schnittstelle der neuen Geräte vereinfacht nicht nur die Inbetriebnahme und die Parametrierung, sondern eröffnet auch den Zugriff auf sämtliche Sensorparameter sowie umfassende Diagnose- und Prozessdaten. Neben den Messwerten stellen die Geräte per IO-Link unter anderem Parameter wie Betriebsstunden, Temperatur sowie Gerätestatus zur Verfügung. Die differenzierte Datenerhebung und -Kommunikation schafft die Grundlage für das Einbinden der Geräte in das IIoT und Industrie-4.0-Umgebungen.
Einfache Inbetriebnahme, flexible
Installation
Das Teach-in wird in der neuen Geräteversion nicht mehr mit Drucktasten ausgeführt, sondern direkt über einen entsprechenden Lerneingang. Somit kann der Sensor auch ohne IO-Link parametriert und betrieben werden. Anders als Geräte vergleichbarer Bauform auf dem Markt bietet die UB*-F42-Serie die IO-Link-Schnittstelle auch in Kombination mit zwei Push-Pull-Ausgängen. Damit stehen der Steuerung zum Beispiel bei einer Füllstand-Anwendung die Werte von zwei Schaltausgängen, in diesem Fall für „leer“ und „voll“ zur Verfügung. Ein einzelner Sensor erledigt so zwei Aufgaben, was Verkabelung und Integrationsaufwand reduziert.
Die UB*-F42-Serie umfasst Geräte mit unterschiedlichen Messbereichen: 500 mm, 2000 mm 4000 mm und 6000 mm. Die ersten beiden dieser Reihe gibt es auch in der sogenannten Sidelooker-Version. In ihr ist der Wandler im Gehäuse um 90 ° gedreht, sodass die Schallmembran sich in der schmalen Seite befindet, um den Einbau in sehr beengten Verhältnissen zu erleichtern. Zudem zeichnen sich alle Geräte durch ihre im Marktvergleich besonders kurze Blindzone aus. Damit wird der Platzbedarf für die Messanwendung insgesamt minimiert.
Die Form der Schallkeule, also die flächige Ausdehnung des Erfassungsbereichs, lässt sich stufenlos an die Anwendung anpassen. Eine Schallkeule mit großem Durchmesser gewährleistet die Abtastung großer Oberflächen beziehungsweise die zuverlässige Erfassung von Objekten, die den Bereich an
unterschiedlichen Stellen passieren können. Mit einer schmalen Keule können störende Echoeffekte vermieden werden, etwa bei Einsatz in einem Silo mit kleinen Abmessungen. Beim Einsatz mehrerer Sensoren in unmittelbarer Nähe zueinander sorgt nach dem Verbinden der Synchronisationseingänge die automatische Synchronisation dafür, dass keine Signalinterferenzen entstehen. Bis zu zehn Geräte können so direkt nebeneinander betrieben werden.
Typische Anwendungen für die robusten Sensoren finden sich in den verschiedensten Bereichen, wie die folgenden Beispiele zeigen.
Füllstand von Tanks, Silos und Baustofflagerstellen
Die Ultraschalldetektion funktioniert bei Feststoffen ebenso gut wie bei Flüssigkeiten. Aufsteigende Dämpfe haben keinen Einfluss auf die Messung, der Flüssigkeitsspiegel wird im Erfassungsbereich immer zuverlässig erkannt. Das gilt auch für die potenziell kegelförmige Oberfläche von Schüttgut in einem Behälter. Aus dem Signal des flächigen Erfassungsbereichs kann ein valider Mittelwert gebildet werden. Bei offenen Lagerstellen gewährleisten die Wetterunabhängigkeit des Messprinzips und die hohe Schutzart des Gehäuses auch unter besonders rauen Bedingungen eine dauerhaft zuverlässige Funktion. Selbst
starke Staubentwicklung, wie sie etwa bei Baustoffbunkern vorkommen kann, hat keinen Einfluss auf die Signalgebung.
Zu- und Ausfahrtkontrolle
An einem Tor montiert erkennt ein UB*-F42Sensor die Anwesenheit von Fahrzeugen. Durch entsprechende Parametrierung kann somit eine zuverlässige Torüberwachung realisiert werden. Die Konturen des Fahrzeugs, seine Farbe oder spiegelnde Oberflächen spielen für die Detektion keine Rolle; raue Umgebungsbedingungen werden problemlos toleriert.
Intralogistik, Produktion, Material Handling
Der Ultraschallsensor misst den Abstand zu einer Materialrolle (z.B. Papier, Folien, Blech), von der dieses Material der Produktion zugeführt wird. Anhand des abnehmenden Rollendurchmessers wird der Verbrauch bestimmt. Geräte der UB*-F42-Serie können darüber hinaus weitere Kontroll- und Messaufgaben übernehmen. Da diese Ultraschallsensoren im Einsatz sehr flexibel sind, kann mit nur einem Gerätetyp eine Vielzahl unterschiedlicher Anwendungen realisiert und die Lagerhaltung deutlich vereinfacht werden.
Halle 9, Stand D76
35980 unter www.ien-dach.de
Messung des Materialverbrauchs in einer Blechschneideanlage. Bild: Pepperl+Fuchs
intelligente automatisierung
Der Mensch macht’s, aber das Arbeitsplatzsystem hilft
Die Montage gilt als neuralgischer Punkt innerhalb der Wertschöpfungskette.
Je nach Produkt können hier zwischen 60 und 70 Prozent der gesamten Produktionszeit anfallen. Neben der Arbeitsorganisation sind es die Arbeitsplatzgestaltung und die nahtlose Integration in den Ablauf, die hier die Produktivität des Gesamtprozesses maßgeblich bestimmen. RK Rose+Krieger liefert die Montagesysteme dazu.
Sein Ansatz: Die menschliche Arbeit ist der Ausgangspunkt der Entwicklung.
Kleinere Losgrößen bei größerer Varianz. Das ist die Entwicklung, die sich in fast allen Produktionsbranchen durchgesetzt hat. Für den Fertigungsprozess lässt sich dies im Wesentlichen durch Automation und Digitalisierung realisieren. Kommt es zur Montage, gilt gerade für variantenreiche im Produktionsprozess abzählbare Produkte die manuelle Fertigstellung
Das Minimieren körperlicher Belastung von Mitarbeitern trägt entscheidend zur Produktivitätssteigerung bei. Bild: RK Rose+Krieger
als die meist wirtschaftlichere Lösung. Entscheidend ist dabei die optimale Gestaltung des manuellen Arbeitsplatzes.
Faktoren der Produktivität optimal ausrichten
RK Rose+Krieger entwickelt und fertigt Komponenten und Systeme für alle Prozesse in der industriellen Produktion und für die Automatisierung. Die Projektierung ganzheitlicher Produktions- und Montagelinien zählt zu den Kernkompetenzen des Unternehmens aus Minden. Diese entstehen aus seinem modularen Baukasten, der Produkte der Linear-, Profil-, Verbindungs- und Modultechnik umfasst, wie beispielsweise Achs-Portale, Linearachsen oder Arbeits- und Montagetische.
„Spielt der Mensch in einem Prozessbereich die Hauptrolle, muss er sie auch in der Gestaltung der Arbeitsumgebung spielen“, sagt Björn Riechers, Geschäftsführer von RK Rose+Krieger. „Es geht darum, ihn darin zu unterstützen, seine produktive Leistung für die Wertschöpfung bestmöglich einzubringen.“ Die Modullösungen des Systemherstellers berücksichtigen die Faktoren, über die sich die Produktivität des Menschen und damit der gesamten Montagelinie optimieren lässt.
Ergonomie: Arbeitsplätze für ermüdungsfreies Arbeiten
Ein bestimmender Faktor in der Linienkonzeption ist der optimal gestaltete Arbeitsplatz der Mitarbeiter. Ergonomische Aspekte stehen hier im Vordergrund, um dem Werker ein ermüdungsfreies Arbeiten zu ermöglichen und damit dessen Zuverlässigkeit zu steigern. „5 bis 15 Prozent Produktivitätssteigerung sind erzielbar, wenn wir die körperliche Belastung
der Mitarbeiter minimieren“, sagt Riechers. Die Gestaltung ergonomischer Arbeitsplätze ist ein Schwerpunktthema von RK Rose+Krieger. Grundkonzept der Mindener ist der RK Easywork, von dem sich viele anwendungsspezifische Anpassungen ableiten lassen. Als jüngste Entwicklung entstand daraus mit dem RK Easymount ein Arbeitstisch zur Schaltschrankmontage. Seine Arbeitsfläche ist mit elektrischen Hubsäulen in der Höhe bis 650 mm einstellbar. Auch der Winkel lässt sich auf diese Weise zwischen 0° und 90° variieren. Damit kann der Mitarbeiter einfach per 6-Tasten-Handschalter den Tisch an den aktuellen Arbeitsschritt anpassen. Ein zu montierender Schaltschrank lässt sich mit Hilfe von Nutensteinen schnell fixieren. Anwender können diese flexibel an unterschiedliche Bohrbilder von Schaltschränken anpassen. Mit montierbaren Hebe-, Lenk- oder Bockrollen und der akkubetriebenen Steuerungseinheit MultiControl II accu wird der RK Easymount in der Feldebene frei bewegbar. Mehrfache Handlingschritte, die durch verschiedenste ortsgebundene Montagetätigkeiten normalerweise nötig sind, entfallen.
Null-Fehler-Strategie: Assistenzsysteme zur Werkerführung
Assistenzsysteme sorgen für zusätzliche Entlastung, was die kognitive Leistungsfähigkeit angeht. Insbesondere in einer variantenreichen Montage können typische Fehler entstehen, wie die Entnahme falscher Teile oder das falsche Zusammensetzen. Mit einer Null-Fehler-Strategie den Ausschuss so minimal wie möglich zu halten, gilt als weiterer wichtiger Faktor der Produktivität.
„Mitarbeiter erhalten Sicherheit, wenn sich
Das SETAGO-Pick-to-Light-System unterstützt den Werker darin, die richtigen Bauteile in der richtigen Reihenfolge zu montieren.
Bild: Rose+Krieger
komplexe Prozesse schnell erfassen und damit fehlerfrei bewerkstelligen lassen“, so Björn Riechers von RK Rose+Krieger. Für seine Linienkonzepte verwendet das Unternehmen kognitive Assistenzsysteme, die Kamerabilder, Algorithmen der industriellen Bildverarbeitung, Sensorik und künstliche Intelligenz nutzen. In Echtzeit erfasste Kamerabilder sowie von Sensoren ermittelte Umgebungsdaten werden vom Assistenzsystem fortlaufend analysiert und mit digital gespeicherten Plänen verknüpft. Daraus ergibt sich eine Anleitung, die den Mitarbeiter Schritt für Schritt durch den Montageprozess führt. Setzt er die anstehende Aufgabe richtig um, leitet das System die nächste Aufgabe ein. Unterläuft dem Werker ein Fehler, bekommt er einen entsprechenden Korrekturhinweis angezeigt. Ähnlich funktioniert das SETAGO-Pick-toLight-System. Es kombiniert Sensorik, digitale Anleitung und ein Licht-Leit-System zu einer leicht verständlichen Werkerführung. Bilder und Videos zeigen an, wie Maschinen- oder Bauteile fehlerfrei zu montieren sind. Lichtsignale geben vor, welche Materialien jeweils als nächstes zu entnehmen ist. Fehler werden vom Sensor erkannt und dem Mitarbeiter angezeigt. Mit seinem Poka Yoke-Arbeitsplatz erweitert RK Rose+Krieger dieses Prinzip um
In Montagelinien können kollaborative Roboter die Werker von allen Tätigkeiten entlasten, die nicht wirklich manuell durchgeführt werden müssen. Bild: RK Rose+Krieger
Bauteilbehälter, die mit Klappen verschlossen sind. Bei verwechslungsähnlichen Materialien wird damit eine Entnahme zum falschen Montagezeitpunkt verhindert.
Teilautomation: Entlastung durch „Kollege Cobot“ Bereits 2018 hat sich der VDMA in einem Arbeitskreis mit dem Namen „Handmontage wird digital“ genau damit befasst. Mithilfe von Assistenzsystemen lassen sich, so die Aussage, eine höhere Produktvarianz bis Losgröße 1 und damit individuellere Produkte realisieren. Das führt auch zu einem weiteren Produktivitätsfaktor: die Entlastung der Werker von allen Tätigkeiten, die nicht wirklich manuell durchgeführt werden müssen. In Montagelinien von RK Rose+Krieger unterstützen kollaborierende Roboter, sogenannte Cobots, die menschlichen Kollegen bei schweren oder einseitig belastenden Aufgaben. Sie bewegen Lasten oder reichen Teile wiederholgenau an. Mithilfe seines Lineartechnik-Portfolios kann das Unternehmen den Aktionsradius des Roboters problemlos erweitern. Während auf der Y-Achse elektrische Hubsäulen den Cobot verfahren, bewegen ihn Linearachsen zusätzlich auf der X- und Z-Achse. Auf diese Weise können Co-
bots gleich über mehrere Arbeits- oder Ablageplätze agieren.
Baukasten macht die Systeme flexibel anpassbar Über 6.500 Katalogartikel umfasst das Portfolio des Komplettanbieters RK Rose+Krieger. „Wir verstehen unser umfangreiches Programm nicht als einen Bauchladen“, betont Geschäftsführer Björn Riechers. „Es ist für uns ein Baukasten, mit dem wir funktionierende Abläufe möglich machen.“ Die Stärke der RK-Disziplinen Linear-, Profil-, Verbindungs- und Modultechnik sieht er ganz klar in deren Variabilität. „Mit unserem Know-how als Systemhersteller gestalten wir Einzelplätze wie integrierte Montagelinien, die sich an jede Aufgabe und jeden existierenden Produktionsprozess individuell anpassen lassen.“ Das gelte auch für bestehende Systeme, die an veränderte Bedingungen angeglichen werden müssen. Um diese Anforderungen zu ermitteln, bietet RK Rose+Krieger sogenannte LEAN Solutions-Workshops an. Dort wird die jeweilige Bestandssituation analysiert und erste Systemansätze in einer realitätsnahen Simulation mit sogenannten „Cardboard Workshops“ von den Mitarbeitern getestet.
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intelligente automatisierung
Automatisierung im Mittelstand: Skalierbare und kostengünstige Lösungen ebnen den Weg
„Automatisierung ist nur für große Firmen stemmbar.“ So mag manches kleine und mittelständische Unternehmen (KMU) hierzulande denken. Doch das ist ein Irrtum! Viele moderne Automatisierungstools und -technologien sind erschwinglich und skalierbar, sodass KMU klein anfangen und schrittweise weitere Aufgaben automatisieren können. Es gibt passgenaue Lösungen für jede Produktionsherausforderung und jedes Budget.
Autor: Peter Lange, Business Development Manager Robotik OMRON Electronics GmbH
Laut Zukunftspanel Mittelstand des Instituts für Mittelstandsforschung (IfM) sieht derzeit fast jedes zweite der 426 befragten Unternehmen den Fachkräftemangel als größte Herausforderung. Es folgen Wettbewerbs- und Digitalisierungsdruck sowie Bürokratieaufwand. In ganz Europa haben Firmen zunehmend Schwierigkeiten, Stellen zu besetzen. Das gilt insbesondere für Aufgaben wie Materialhandling oder den manuellen Transport. Fehlende Ressourcen erschweren die proaktive Bewältigung von Produktionsengpässen oder ungeplanten Ausfallzeiten, was wiederum zu Effizienzverlusten führt, die Produktivität, Umsatz und auch Wettbewerbsfähigkeit beeinträchtigen. Die Analysten von PwC sprechen von Umsatzeinbußen für die deutsche Wirtschaft infolge des Fachkräftemangels von rund 65 Milliarden Euro pro Jahr. Automatisierungstechnologie kann Unternehmen verschiedenster Branchen und Größen unterstützen, derartige Hürden Schritt für Schritt anzugehen. Das Problem: Viele KMU agieren zu abwartend und ängstlich. Das liegt zum einen daran, dass sie hohe Kosten und lange Kapitalrenditen (ROI) fürchten, zum anderen, dass es an Automatisierungsknowhow mangelt. Doch diese Ängste sind unberechtigt, denn Automatisierung muss weder teuer noch kompliziert sein. Schon das reine Erfassen und Analysieren von Daten aus Arbeitsabläufen kann etwa dazu beitragen, Engpässe zu erkennen und Lösungsansätze für die Behebung zu entwickeln, Ausfallzeiten vorherzusehen und zu vermeiden sowie Qualitätssicherung und Rückverfolgbarkeit zu verbessern. Kollaborative Roboter (Cobots) können Hand in Hand mit der Belegschaft arbeiten, statt diese zu ersetzen, um so Lücken zu schlie-
ßen und die Arbeitszufriedenheit zu erhöhen. Wichtig ist, dass die anvisierten Lösungen von den Mitarbeitern angenommen werden und zudem kosteneffizient und skalierbar sind. KMU müssen nicht ihre gesamte Anlage umbauen, um von Automatisierung zu profitieren. Sie können klein anfangen, etwa mit wenigen Sensoren für die Datenerfassung eines einzelnen Arbeitsablaufs, und dann weitere Aufgaben automatisieren.
In fünf Schritten zu mehr Automatisierungseffizienz
Derzeit sind in Produktionsstätten weltweit laut International Federation of Robotics (IFR)
über vier Millionen Industrieroboter im Einsatz, Tendenz steigend. Jeder zehnte Roboter ist ein Cobot. Material-Handling und -Transport gehören laut IFR zu den häufigsten Aufgaben, die von Robotern übernommen werden. An zweiter Stelle folgen Schweiß-, danach Montagetätigkeiten. Wie insbesondere KMU Automatisierungsvorhaben effizient und strukturiert angehen können, zeigen die folgenden Tipps. 1. Ängste abbauen, mutiger agieren: Ziele und Hürden zeitgleich zu meistern, erscheint oft schwierig. Worauf es jetzt ankommt, sind langfristige Ziele, statt kurzfristige Herausforderungen zu fokussieren. Statt nur aktuelle Probleme anzuge-
Automatisierung kann kosteneffizient und einfach sein – eine Chance für zögernde KMU (Urheber: OMRON)
hen, sollten ganzheitliche und zukunftsorientierte Strukturen erdacht und umgesetzt werden. Das erfordert Can-Do-Mentalität, den Mut auch mal Fehler zu machen und proaktive Ansätze.
2. Daten effizienter nutzen: Automatisierungsgestützte vorausschauende Wartung basierend auf vorliegenden Anlageninformationen kann helfen, unvorhergesehene Maschinenstopps zu minimieren und Instandhaltungskosten zu senken. Bei der Generierung und Interpretation von Echtzeitdaten kommen Sensoren, Machine Learning, Bildverarbeitung und Datenplattformen zum Einsatz. Sie helfen, Wartungsszenarien proaktiv zu planen, was zu einer reibungsloseren Produktion und weniger Ausfällen führt. Zugleich können KMU durch Predictive Maintenance die Lebensdauer von Anlagen verlängern und die Produktqualität erhöhen, indem potenzielle Abnormalitäten frühzeitig erkannt werden. Datenanalyse, unterstützt von Sensorik und Bildverarbeitungstechnologie, trägt zusätzlich zu Qualitätssteigerungen und somit zu Operational Excellence bei.
3. Engpässe aufdecken: Damit eine Ferti-
gungsanlage wirklich effizient arbeiten kann, muss jeder einzelne Prozess optimal ablaufen. Automatisierung bietet verbesserte Einblicke in betriebliche Abläufe. Durch Echtzeitdaten, Analysen und die kontinuierliche Überwachung von Produktionsprozessen können Hersteller Engpässe erkennen und fundierte Entscheidungen treffen. So lassen sich Verzögerungen, Verlangsamungen oder Ineffizienzen aufzeigen, die auf Engpässe hindeuten könnten.
4. Repetitive und langweilige Aufgaben identifizieren: In Zeiten des Fachkräftemangels geht es vermehrt darum, einfache Tätigkeiten an Roboter, etwa Cobots oder Autonome Mobile Roboter (AMR) abzugeben, um so Mitarbeitern die Chance zu geben, wertsteigerndere Aufgaben zu übernehmen und zugleich Gesundheit und Sicherheit zu stärken. Automatisierte Intralogistik ermöglicht zudem mehr Flexibilität und Kosteneinsparungen bei der Auftragsbearbeitung, da sich beispielsweise die Lagerhaltung rationalisieren lässt. Nachdem Aufgaben, beispielsweise beim Materialtransport, automatisiert wurden, kann problemlos skaliert werden, indem
Mit OMRONs i-BELT-Lösung konnte Cleca Effizienzsteigerungen erzielen, ohne teure neue Maschinen anzuschaffen – auch bei der Palettierung. (Urheber: OMRON)
Cobots etwa zusätzlich die Maschinenbeund -entladung übernehmen.
5. Auf starke Partner setzen: KMU sind in Sachen Automatisierung nicht auf sich allein gestellt. Sie können erfahrenen Experten und Netzwerken vertrauen, die sie unterstützen, passende Lösungen für ihre Belange zu finden und zu implementieren.
Praxisbeispiel: Cleca steigert Effizienz mit i-BELT von OMRON
Das Lebensmittel- und Getränkeunternehmen Cleca wollte die Produktion seiner gebrauchsfertigen Brühe steigern. Da neue Maschinen zu teuer und zeitaufwändig gewesen wären, entschied sich das Projektteam für die i-BELT-Lösung von OMRON, um Daten aus sechs Unterstationen (Pasteurisierung, Abfüllung, Verschluss, Kontrolle, Verpackung und Palettierung) zu sammeln und zu analysieren und so Effizienzsteigerungen zu erzielen.
Summary
So manches kleine und mittelständische Unternehmen (KMU) schreckt vor Automatisierung zurück, da es hohe Kosten und immensen Aufwand fürchtet. Doch diese Annahme ist falsch. Viele moderne Automatisierungstools wie etwa Autonome Mobile Roboter (AMR) oder Bildverarbeitungslösungen sind durchaus erschwinglich und skalierbar, sodass KMU klein anfangen und schrittweise weitere Aufgaben automatisieren können. Egal, ob Engpässe identifiziert, vorausschauende Wartung realisiert oder Lücken aufgrund des fortschreitenden Fachkräftemangels geschlossen werden sollen: Automatisierung beinhaltet passgenaue Lösungen für jede Produktionsherausforderung und jedes Budget, um sowohl Wettbewerbsfähigkeit und Effizienz nachhaltig zu steigern als auch anstehende Herausforderungen gelassen zu meistern.
Maximale Transparenz von Objekt- und Prozessdaten durch intelligente Identifikation
Leuze SmartID-Edge steuert ein Netzwerk von Identifikationssystemen und Sensoren für Track-and-Trace-Anforderungen in der Produktion und in der Supply Chain. Die sichere Kommunikation zwischen 1D-Scanner oder 2D-Kamerasystemen erfolgt auf EdgeEbene mittels OPC UA und voller Integration der AutoID-Companion Specification. Der Vorteil: Jedes zu identifizierende Objekt wird nicht nur durch seinen Code repräsentiert, sondern im Edge-System zusätzlich auf einem virtuellen Tag abgebildet.
Autor: Oliver Pütz-Gerbig, Senior Market & Technology Expert AutoID-Systems
Digitalisierung und Vernetzung sind zentrale Themen unserer Zeit. Im industriellen Umfeld prägen sie Konzepte wie Industrie 4.0 und Industrial Internet of Things (IIoT). Vernetzung spielt besonders in heutigen Automatisierungssystemen in Produktion und Logistik eine entscheidende Rolle. Das Ziel ist dabei, zu jeder Zeit einen exakten Status der Produktionsabläufe abrufen zu können und vollständigen Überblick über die produktionsrelevanten Daten auf Feldebene zu erhalten. Dabei geht es um zentrale Fragen wie: Wie kann der Anwender diese maximale Transparenz seiner
Produktionsprozesse effizient erreichen? Und wie sicher ist dabei die Kommunikation zwischen den Netzwerkteilnehmern?
Mehrere Anforderungen an eine effiziente
Identifikation
Moderne Automatisierungssysteme in der Produktion oder in der Intralogistik besitzen etliche Steuerungssysteme, Sensoren und Aktoren. Diese sind durch Ethernet-basierte Kommunikation beziehungsweise Feldbus-Systeme miteinander vernetzt und können Daten austauschen. Sensoren erzeugen
Maximale Transparenz von Objekt- und Prozessdaten dank intelligenter, sicherer Identifikation auf Edge-Ebene. Bild: Leuze
ereignisbasierte Signale, um Produktionsvorgänge zu aktivieren oder liefern Messwerte zur Überwachung korrekter Produktionsabläufe und Qualitätsanforderungen. AutoID-Systeme wie 2D-Kamerasysteme und RFID-Lesegeräte identifizieren Objekte, Ladungsträger und Behälter in der Produktion und im Materialfluss.
Typische Anforderungen an moderne Identifikationssysteme sind, je nach zu identifizierendem Objekt, variable Datenmengen und unterschiedliche Code-Systeme bedienen zu können. Mit klassischen 1D/2D-Codes sind diese Möglichkeiten allerdings begrenzt, weil standardisierte Barcodes wie eine Global Trade Item Number (GTIN) nur eine definierte, unveränderliche, und eher geringe Datenmenge liefern. Des Weiteren erfordert ein Barcode immer Zugriff auf ein übergeordnetes IT-System wie MES oder ERP, wo der vollständige Datensatz abgelegt ist, den der Barcode repräsentiert. RFID profitiert neben weiterer Vorteile, die das physikalische Prinzip liefert, von der Flexibilität der eingesetzten Datenträger („Tags“). Diese besitzen in der Regel einen frei programmierbaren elektronischen Speicher – damit lassen sich situativ notwendige Produkt- und Prozessdaten direkt am Objekt speichern. Aus wirtschaftlichen oder technischen Gründen ist es jedoch nicht immer sinnvoll oder möglich, RFID einzusetzen.
Daten intelligenter nutzen
Das Konzept SmartID-Edge von Leuze setzt an diesem Punkt an. Es nutzt standardisierte RFID-Mechanismen, um Identifikationsdaten zu bearbeiten und zu speichern und behält
Kamerabasierte Code-Lesegeräte liefern mittels SmartID-Edge nicht nur die individuelle Objektkennzeichnung, sondern auch Geräte- und Statusinformationen zu jedem Produktionsschritt. Bild: Leuze
dabei die klassische, optische Barcode-Technologie bei. Dies gelingt, indem RFID-Datenstrukturen und -Befehlssätze per OPC UA als Datenaustausch-Standard und vollständig integrierter AutoID-Companion-Spezifikation mit serienmäßigen Barcode-Scannern und kamerabasierten Scannern verknüpft werden. Jedem physischen Barcode wird dabei ein virtueller RFID-Tag zugeordnet, der in einer Datenbank auf einem Edge-Server abgelegt wird. Der Datenaustausch findet auf Feldebene ausschließlich zwischen den Barcode-Geräten und dem Edge-Server statt. Das Steuerungssystem der Anlage, beispielsweise eine SPS, hat keinen Zugriff auf den Edge-Server – für die SPS existieren nur die Barcode-Identifikationssysteme, die sich allerdings wie RFID-Systeme verhalten. Damit ergeben sich ungeahnte Möglichkeiten der Anreicherung von Daten beim Identifizieren von Objekten im Produktionsablauf: Außer der eindeutigen Objekt-ID lassen sich so auch Statusinformationen über das Identifikationssystem sowie Lesequalität und weitere Prozess- und Statusdaten in einem Datensatz ablegen. Dieser Datensatz ist durch direkten Zugriff auf Feldebene in Echtzeit verfügbar. Abfragen auf MES- und ERP-Systeme entfallen, was den Netzwerk-Datenverkehr reduziert. Mehrere lokale Sensor- und AutoID-Netzwerke können über verteilte Edge-Server synchronisiert werden. Dadurch sind zu jedem Zeitpunkt alle Identifikationsereignisse im gesamten Netz verfügbar. Die Verknüpfung dieser lokalen Ereignisse mit den in der Edge-Datenbank gespeicherten zugeordneten Informationen über den gesamten Produktions-Lebenszyklus liefert damit die Basis für den Digitalen Zwilling. Dies ist durch Erweiterung der Edge-Server mit API und Cloud-Anbindung sogar innerhalb einer Supply Chain mit verschiedenen Lieferanten und Werken möglich.
Maximal sicher
Eine wesentliche Voraussetzung für den störungsfreien, reibungslosen Einsatz vernetzter Systeme sind Maßnahmen zur sicheren Kommunikation. Hier bietet die SmartID-Edge-Lösung mehrere integrierte Sicherheitsmechanismen. Moderne Automatisierungskomponenten und Identifikationssysteme mit Kommunikation über Ethernet-basierte Schnittstellen beziehungsweise Feldbusse wie ProfiNet, Ethernet/IP oder EtherCAT besitzen integrierte Webserver. Die Webserver erlauben einen komfortablen Zugriff auf die Geräte im lokalen Netzwerk. Um den hohen Anforderungen an Adaptierbarkeit, Präzision und Performance gerecht zu werden, müssen erforderliche Updates der Geräte-Firmware schnell, zuverlässig und sicher erfolgen. Erkannte funktionale Verbesserungen lassen sich so ohne Gerätetausch umsetzen und neue Funktionen automatisch implementieren. Gleichzeitig muss sichergestellt sein, dass nur zulässige Firmware ins Gerät geladen und die Übertragung der Daten dabei nicht manipuliert werden kann. Diese Anforderungen an eine sichere Datenübertragung werden nicht zuletzt durch den Cyber Resiliance Act der EU zu fundamentalen Eckpfeilern moderner Automatisierungssysteme. Mit OPC UA steht eine interoperable,
Ethernet-basierte Kommunikationsplattform zur Verfügung, die sich durch integrierte End-to-End-Verschlüsselung auszeichnet. Darüber hinaus definiert die OPC UA Device Interface Specification Part 100 ein herstellerunabhängiges Verfahren für die Durchführung und Verwaltung von Software-Updates. Für Geräte mit begrenzten Hardware-Ressourcen empfiehlt sich das Direct-Loading-Verfahren. Die Übertragung der neuen Software erfolgt als File-Archiv, wobei nach dem Überprüfen des spezifischen Headers jedes File nach dem Entpacken sofort installiert wird. Nach abschließendem Check erfolgt der Geräteneustart. Die gesamte Kommunikation mittels OPC UA und somit auch der Software-Download werden durch Austausch von Zertifikaten zwischen Client und Server abgesichert. Ein automatisierter Zertifikatsaustausch über einen externen Global Discovery Server (GDS) gewährleistet die zentrale Verwaltung von Anwendungen und Zertifikaten im gesamten OPC UA-Netzwerk. Die Kommunikation zwischen den Netzwerkteilnehmern erfüllt damit höchste Sicherheitsanforderungen: Daten lassen sich nicht manipulieren. Es ist sichergestellt, dass jedes Gerät immer mit der aktuellen und vor allem nur mit der originalen Firmware betrieben wird.
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Firmen in dieser Ausgabe
MÄRZ LogiMAT
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