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DrehmomentsensorikVerdrängungskampf am MotorenprüfstandSeite 40

Spezial RobotikGriff in die Kiste: Dem Menschen immer ähnlicherSeite 56

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EDITORIAL

Ihre Melanie Feldmann, Redakteurin der IEE

Bodenhaftung gefunden

D ie Hannover Messe machte mit dem Motto ‚Integrated Industry – Next Steps‘ die Indust-rie 4.0 wieder zum Messeschwerpunkt und er-

hoffte sich einen entsprechenden Wirbel rund um die Indus trievision. Denn einen möglichst großen Wirbel zu veranstalten, gehört in Hannover zur Show – wo alles größer, schöner und toller ist. Doch die Aussteller fanden beim Thema Industrie 4.0 zu einer neuen Sachlichkeit.Letztes Jahr bekam jede noch so kleine Neuheit den Stempel Industrie 4.0 vom Marketing aufgedrückt, in diesem Jahr nahmen den Begriff auf einmal auch Ingeni-eure gerne in den Mund.

Die Industrie 4.0 war deutlich häufiger zu sehen, aber weniger zu hören. 2013 wurde noch viel diskutiert und erklärt. Dieses Jahr haben die Aussteller mehr gemacht. Auf vielen Ständen gab es Demonstratoren und Modell-fabriken zu sehen, die den Besuchern zeigen sollten wo-hin die Reise geht – was heute schon möglich ist und morgen sein wird. Es ging um vertikale und horizontale Datenintegration, um ‚Plug and Produce‘ und um Hard- und Software-Schnittstellen. Auch wenn dies nur erste Schritte sind – noch weit entfernt von einem flächen-deckenden Praxis einsatz –, ist es etwas was die Besucher anfassen und ausprobieren konnten. Die Automatisierer zeigten keine Luftschlösser, sondern realisierbare Kon-zepte. Ein wichtiger Schritt, damit die Industrie 4.0 mit all ihrem Forschungsdrang nicht an der Realität vorbei-schrammt.

Die Industrie 4.0 ist in den Köpfen der Ingenieure und damit in den Unternehmen angekommen. Es wird zu ei-nem Teil der Strategie – nicht alles beherrschend, son-dern integriert. Die Firmen schließen sich zusammen, kooperieren mit Forschungseinrichtungen und bringen die nötige Bodenhaftung in den Hype. Und die ist be-kanntlich wichtig, damit man bei hoher Geschwindigkeit nicht aus der Kurve fliegt.

Weniger Trara, mehr Ernsthaf-tigkeit.

Keine Luft-schlösser bauen, sondern Ideen und Konzepte für die Praxis zeigen.

Unternehmen reden nicht nur über die Indust-rie 4.0, sondern machen sie auch.

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INHALT IEE 5-2014

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4.0 und 3D Auf der Hannover Messe sahen Besucher die ersten Schritte der Industrie 4.0 und konnten in 3D drucken.

Die Kombi macht‘s Ein berührungsloser, magnetischer Drehmomentsensor misst in Motorprüfständen präzise und zuverlässig.

TechniKMärKTe + UnTernehMen

7 IndustrieroboterNeuer Rekordabsatz

8 Impressionen von der Hannover MesseVon Industrie 4.0 und 3D-Druck

12 Messevorschau InterpackTurbo für die Verpackungsmaschine

rUBriKen

3 Editorial

6 Top Five

7 Märkte+Unternehmen

64 Impressum

65 Firmenverzeichnis

66 Technikrätsel

Leitebene

14 SoftwareMigrationNoch Releasefähig?

18 RemoteZugriffKeine Macht den Datendieben

Prozessebene

22 Sicherheitskriterien für den AppEinsatzDie Qual der App-Wahl

26 Produkte

Feldebene

30 TitelstoryInterview mit Johanna Schüßler, Bihl+WiedemannProphylaktische Wartung

33 Technik zur TitelstoryDer gläserne Feldbus

35 Produkte

36 MesstechnikDer Feldbus als virtuelles Instrument

39 Verbindungstechnik für modulare MaschinenPasst heute und morgen

40 Drehmomentmesssung in PrüfständenDie Kombi macht‘s

PrAXiS

Automatisierung in der Verpackungstechnik

44 Antriebe mit HybridkabelAn der langen Leine

47 Produkte

48 HandlingRoboterSpritzen verpacken im Akkord

51 Produkte

52 Motion ControlPositionieren leicht gemacht

54 Teleservice weiter gedachtVon der Fernwartung zur Anlagenoptimierung

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Bihl+Wiedemann packt seine langjährige Erfahrungen in eine DiagnoseSoftware, die aus der Datenflut konkrete Lösungsvorschläge generiert. [30]

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[56]

Spezial

Robotik+Handling

56 Zweiarmiges RobotersystemDer Griff in die Kiste

58 Antriebstechnik in FörderanlagenGepäck stets auf dem rechten Weg

62 Roboter in der Schuh-HerstellungHandarbeit ade

Der Griff in die Kiste Ein automatisiertes, zweiarmiges Zuführsystem für die roboterbasierte Vereinzelung erkennt und lokalisiert mit einer speziellen Software Objekte, berechnet Greifpunkte und plant die Entnahme.

Leserservice infoDIREKT:Zusätzliche Informatio-nen zu eine Thema erhalten Sie über unse-rern infoDirekt-Service.Und so funktionierts:•www.all-electronics.

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Technikrätsel

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MÄRKTE + UNTERNEHMEN Top 5

6 IEE · 5 2014

TOPHier präsentiert Ihnen die IEE jeden Monat die Top 5 Artikel, News und Produkte von unserer Internetseite www.all-electronics.de.Unsere Leser haben diese Inhalte in den letzten vier Wochen am häufigsten gelesen. Interessieren Sie sich für spezielle Informationen, gehen Sie auf www.all-electronics.de und geben die infoDIREKT-Kennziffer (Beispiel: 788iee0214) in das Suchfeld ein. Übrigens finden Sie auf unserer Internet-seite alle Ausgaben der IEE seit 1999. Um immer auf dem Laufenden zu sein, abonnieren Sie unseren Newsletter unter www.all-electronics.de.

ARTiKEl

IEC-61131-Programmierung auf dem Raspberry Pi788iee0214 KW-Software

1Globales Visum für Eusas-Motoren752iee1113 WEG2

Generationswechsel in der Peripherie794iee0314 Siemens3

Schluss mit dem Kabelsalat795iee1012 Lapp4

Ethernet im Backplane der SPS781iee0314 Schneider Electric5

NEWS

Wago schließt 2013 positiv ab784iee0314 Wago

1Der Antriebsstrang unter der Lupe906iee0314 Siemens2

Bosch Rexroth verlor 2013 Umsatz900iee0413 Bosch Rexroth 3

Auf zu neuen Ufern803iee1113 Schneider Electric4

Endress+Hauser steigert Umsatz um 7 %905iee0314 Endress+Hauser5

PRODUKTE

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1Datenblätter für alle Leitungen online701iee0314 Igus 2

Wegmesssysteme für Linearmotorachsen454iee0414 Hiwin3

Dezentrale Kleinsteuerung406iee0514 Beckhoff 4

Kleines Gehäuse aus vier Einzelteilen651iee0214 Schroff5

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MÄRKTE + UNTERNEHMEN Aktuell

„Die weltweite Nachfrage nach In-dustrierobotern hat 2013 mit rund 168 000 Stück einen neuen Rekord-wert erreicht,“ fasste Arturo Baron-celli, Präsident der International Federation of Robotics (IFR) die Quartalsstatistiken für das Jahr 2013 zusammen. Nach Schätzun-gen des IFR sind das 5 % mehr als 2012. Die Roboterlieferungen nach Amerika erhöhten sich aufgrund der steigenden Automatisierung der nordamerikanischen Industrie. Die Verkäufe nach Asien stiegen durch die hohe Nachfrage aus China, Ko-rea und anderen asiatischen Wachstumsmärkten. Die beginnen-de Erholung in der Eurozone sorgte im vierten Quartal 2013 auch dort für einen Anstieg der Nachfrage nach Industrierobotern. Nach der eher schwachen Entwicklung in den ersten drei Quartalen gab es 2013 insgesamt eine Stagnation der Ro-boterlieferungen in Europa.Zwischen 2010 und 2013 haben sich die weltweiten Roboterliefe-rungen durchschnittlich jährlich um 12 % erhöht; trotz der kritischen wirtschaftlichen Situation einiger Schlüsselmärkte. „Ein entscheiden-der Grund für das kontinuierliche Wachstum des Einsatzes von Robo-tik liegt an der fortschreitenden technischen Entwicklung der Robo-tik entsprechend den Anforderun-gen der Industrie. Diese sind Pro-duktqualität und Wettbewerbsfähig-keit und sichere Prozesse“, erklärt Arturo Baroncelli. Joe Gemma, IFR Vizepräsident ergänzte: „Es haben viele Faktoren dazu beigetragen, dass die Anwendung von Robotik weltweit so zugenommen hat. “ Die

Industrieroboter

Neuer Rekordabsatz

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Produkte schneller auf den Markt zu bringen und die Flexibilität für die Varianten bereitzustellen, um die Anforderungen der Konsumenten zu erfüllen und gleichzeitig die gefor-derte Qualität und Leistung zu si-chern. (mf)

2013 wurden rund 168 000 Industrierobo-ter verkauft.

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Impressionen von der Hannover Messe

Von Industrie 4.0 und 3D-DruckDieses Jahr sahen Besucher bereits erste Ideen für die Industrie 4.0 und hörten nicht nur davon. Ein großer Pub-likumsmagnet war außerdem das Thema 3D-Druck.

M it seinem Motto ‚Integrated Industry – Next Steps‘ lag die Hannover Messe dieses Jahr

weit viel an der Wirklichkeit als noch letztes Jahr. In der Woche vom 7. bis 11. April 2014 konnten sich Besucher der Messe bereits einige Demonstra-toren und Modellanlagen anse-hen, die den Weg in Richtung In-dustrie 4.0 weisen. Nicht nur das DFKI zeigte eine Erweiterung seiner Smart Fac-tory, bei der der Fokus auf dem Thema ‚Plug and Produce‘ lag. Auch Phoenix Contact präsentierte das Konzept der Da-tendurchgängigkeit der Industrie 4.0 an-hand einer Klemmenmontagelinie. Har-ting ging es bei seinem Modell zusammen mit SAP vor allem um die vertikale Integ-ration. Auf dem Gemeinschaftsstand des Cluster it‘s OWL kam auch die Augmen-ted Reality in Spiel, die dem Werker beim Zusammenbauen von Lego-Eulen zum richtigen Baustein lotste.

Ich drucke mir meine ProdukteDas Thema 3D-Drucken stahl der Indus-trie 4.0 ein bisschen die Show. Auf vielen Ständen fanden sich selbst zusammenge-baute oder bereits fix und fertig zu kau-fende 3D-Drucker – auch außerhalb der Forschungshalle 2. Der Kreativität ist bei

dieser Produktionsmethode fast keine Grenzen gesetzt. Nur Geduld mussten die Messebesucher mitbringen. Denn das 3D-Drucken eines Teils dauert weit länger als man es von rasanten Industrieabläufen gewohnt ist. Aber die Präzision und Bandbreite der gedruckten Teile erstaun-te. Wenn die Zykluszeiten kürzer werden und die Materialen vielfältiger und indus-trietauglich, wird 3D-Drucken vielleicht das nächste Große Ding – noch vor der Industrie 4.0. (mf)

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Auf dem Festo-Stand hüpfte diesmal ein Känguru. Es springt besonders energieeffizient, da es die Energie beim Landen in seinen Sehnen zwischen-speichert und für den nächsten Sprung nutzt.

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Zwischenruf

Sägen wir am eigenen Ast?

Das Internet der Dinge und Industrie 4.0 – die beiden Begriffe waren auf der Hannover Messe in aller Munde. Aber was genau bedeuten sie und sind wir

uns ihrer möglichen Auswirkungen bewusst?

Laut der Studie ‚Produktionsarbeit der Zukunft – Industrie 4.0‘ von Bitkom und Fraunhofer IAO wird Industrie 4.0 der Produktivitätstreiber schlechthin für Deutschland. Individuelle Produkte bis zur Stückzahl eins sollen damit genauso kostengünstig wie Massenprodukte gefertigt werden können. Die jährliche, zusätzliche Wertsteigerung bis zum Jahr 2025 soll in den Zielbranchen bei durchschnittlich 1,7 % liegen. Als Zielbranchen gelten Informations und Telekommunikation, Maschinen und Anlagenbau, elektrische Ausrüstung, Chemie, Fahrzeugbau sowie Land und Forstwirtschaft.

Lassen sich diese Wachstumspotenziale in Europas Kernländern überhaupt zeitnah umsetzen? Tatsache ist: Die existierenden Produktionsanlagen haben in den meisten Branchen lange Lebenszyklen. Daher ist es unwahrscheinlich, dass diese Anlagen auf Industrie4.0Funktionalität hochgerüstet werden – mehr noch: überhaupt hochzurüsten sind.

Der Engpass liegt in der mangelnden Kommunikationsfähigkeit und nicht standardisierten Semantik der installierten Automatisierungstechnik. Deshalb können die Methoden von Industrie 4.0 in Bestandsanlagen zunächst wenig genutzt werden.

So bleibt es vor allem Neuanlagen vorbehalten, den Produktivitätstreiber Industrie 4.0 zu nutzen. Neue Anlagen und Produktionen werden aber zurzeit eher in Asien oder USA geplant und errichtet als in Europa. Bedeutet das, dass in Europa ein innovatives und volkswirtschaftliches wichtiges Konzept entwickelt wird, das die Wettbewerbsfähigkeit von Asien und Amerika stärkt? Das hätte zwar einen positiven Effekt für die Hersteller von Automatisierungstechnik in Europa, den volkswirtschaftlichen Nutzen haben aber Fertigungsstandorte außerhalb Europas.

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Der Robotics-Award-Gewinner: Mit dem Einhand-Bediengerät lassen sich Roboter verfahren und einrichten.

Der Gewinner des Robotics Award 2014 ist Keba. Das ‚Ketop T10 Directmove‘ des in Linz, Österreich, ansässigen Unternehmens ist ein Bediengerät, um Roboter zu verfahren und einzurichten. Der Anwender hält das Gerät in die gewünschte Verfahrrichtung, wobei er mit einem Daumenjoystick eine entsprechende Verschiebung oder Rotation des Roboterwerkzeugs auslöst. Ein ZustimmTaster und NotHalt sowie EthernetSchnittstelle sind im Einhandbediengerät integriert.Den zweiten Platz belegt Fanuc Deutschland. Bei der BinPickingZelle handelt es sich um eine Roboteranwendung zum Beladen von Werkzeugmaschinen aus Behältern mit Schüttgut, bei dem Robotik und Bildverarbeitung gemeinsam die Taktzeiten beim ‚Griff in die Kiste‘ reduzieren.Der geteilte dritte Platz geht an Bosch und ein Gemeinschaftsprojekt von Continental Reifen Deutschland und Preccon Robotics. Das IndustrieroboterSystem Apas von Bosch erlaubt aufgrund seiner kapazitiven Sensorhaut die direkte Zusammenarbeit mit dem Menschen ohne zusätzliche Schutzvorrichtung. Ein redundantes System zur Annäherungserkennung stoppt den Roboter bei Annäherung kollisionsfrei. Continental und preccon Robotics haben eine robotergestützte PrototypenReifenproduktion aus Glattreifen umgesetzt. Sie führt die Arbeitsschritte Pro

Robotics Award 2014

Die Auszeichnung geht nach Österreich

file schnitzen, Löcher zur Aufnahme von Spikes bohren und Markierungen aufbringen aus. Der eingesetzte Industrieroboter agiert sowohl als Messgerät für den zu bearbeitenden Reifen und die Werkzeuge als auch als Bearbeitungswerkzeug selbst. Die Bewertungskriterien für die einzelnen Projekte waren der technologische Innovationsgrad, der Nutzen für Industrie, Umwelt und Gesellschaft sowie Wirtschaftlichkeit, Form der Darstellung und Präsentation, außerdem ein Realitätstest in der industriellen Anwendung. (am)

„Diese Kooperation erlaubt es uns, die spezifi-schen Anforderungen der Kunden von indus-triellen Steuerungssystemen zu adressieren“, kommentierte Michael Fey, weltweiter Chief Technology Officer bei McAfee.

Der SiemensSektor Industry und McAfee, eine Division von Intel Security, planen ihre bestehende Partnerschaft zu verstärken, um das Angebot an SecurityProdukten und Lösungen für Indus

Industrial Security

Siemens und McAfee begegnen Cyber-Bedrohungen

triekunden auszuweiten und damit der schnell wachsenden Bedrohung globaler Produktionsprozesse durch CyberAttacken zu begegnen. „Industrial Security ist einer der Grundbausteine für den steigenden Bedarf nach vernetzten Produktionsumgebungen sowie für das Wiedererstarken der verarbeitenden Industrie weltweit“, ordnete Siegfried Russwurm, Mitglied des SiemensVorstandes und CEO des Sektors Industry, die Wichtigkeit der Zusammenarbeit ein. Die Kooperation führt das gemeinsame Engagement für Industrial Security fort, das im Jahr 2011 begann. Die Partnerschaft mit McAfee wird das ServiceAngebot von Siemens bei Sicherheitslösungen um eine Reihe von Sicherheitsservices erweitern, beispielsweise um Firewalls, ‚Security Information and Event Management‘, SicherheitsTechnologien für Endgeräte und eine globale Gefahrenerkennung. Beide Unternehmen wollen insbesondere auch bei der Entwicklung von Sicherheitsprodukten und lösungen koope

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rieren, die auf industriespezifischen Kommunikationsprotokollen basieren, um so das Angebot an Managed Services für die Automatisierung in der Prozess und Fertigungsindustrie weiter voranzutreiben. „Siemens bringt eine langjährige Erfahrung in der Automatisierung verschiedener Industriebranchen mit“, sagte Michael Fey, weltweiter Chief Technology Officer bei McAfee. „Indem McAfee, Intel und Siemens ihre Kräfte vereinen, können sie die Umsetzung von vernetzten, gemanagten und gesicherten Lösungen auf der Feldebene vorantreiben, um ihren Kunden in der Industrie dabei zu helfen, das Thema Security aktiv zu managen und damit die Produktionszeiten und die Verfügbarkeit ihrer Anlagen zu erhöhen.“ (mf)


ABB

Mit größerem Wirkungsgrad als IE4Mit einem neuen Motorenkonzept will ABB neue Maßstäbe bei der Energieeffizienz setzen. Ausgehend von IE4, der derzeit höchsten standardisierten Wirkungsgradklasse, hat das Unternehmen eine weitere Reduzierung der Verluste um 20 % erreicht. Das neue Konzept ist eine Weiterentwicklung der 2011 vorgestellten SynchronreluktanzTechnologie. Das Besondere an dem neuen Motorenkonzept SynRM2: Es kommt ohne Permanentmagnete mit teuren Seltenerdmetallen aus. Das Unternehmen setzt stattdessen kostengünstigere und leicht erhältliche Ferritmagnete ein. Dennoch erreichen die Motoren ein Performance ähnlich denen mit SeltenerdmetallMagneten. Dadurch sind die Produkte insgesamt günstiger und ökologisch verträglicher. Der Fokus liegt auf Motoren im Leistungsbereich von 1 bis 15 kW und 1 000 bis 4 000 min1. Derzeit sieht der Hersteller das größte Geschäftspotenzial bei OEMs, die Pakete aus Motor und Umrichter benötigen, deren Eigenschaften sich anwendungsspezifisch anpassen lassen. (am)


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Die Interpack bekommt mit der Begleitmesse ‚Components for Processing and Packaging‘ einen neuen Kollegen, speziell für Automatisierer und ihre Produkte. Besu-cher, die ihre Verpackungsmaschinen verbessern oder erweitern wollen, finden dort die richtigen Komponenten und Lösungsansätze.

Auf der Interpack finden Besucher aus der Industrie Verpackungs-maschinen und Packmittel für

ihre Produkte. Doch nicht immer geht es den Besuchern um komplette Anlagen. Denn das Thema Modernisierung wird gerade bei Verpackungsmaschinen, die bei den schnell wechselnden Trends des Consumer-Markts mithalten müssen, im-mer wichtiger. Dementsprechend begehr-lich blicken die Komponentenhersteller aus der Automatisierung auf die Messe, wandern hier doch potenzielle Kunden durch die Hallen, die ihre Maschinen mit der neuesten Technik ausstatten wollen.

Der Treffpunkt von modernisierungswil-ligen Anwendern und Automatisierern ist die neue Begleitmesse der Interpack, die ‚Components for Processing and Packing‘ – oder kurz Components. Hier finden Be-sucher Unternehmen, die Antriebs-, Steu-er- und Sensortechnik, Produkte für die industrielle Bildverarbeitung, Handha-bungstechnik, industrielle Software und Kommunikation sowie komplette Auto-matisierungssysteme für Verpackungsma-schinen anbieten. Auch Hersteller von Maschinenteilen, -komponenten, -zube-hör und Peripheriegeräten sowie solche von Komponenten und Hilfsmitteln für

Packmittel sind ab diesem Jahr dort zu finden. Insgesamt nehmen etwa 80 Unter-nehmen teil. Die Components findet an den ersten drei Tagen der Interpack vom 8. bis 10. Mai 2014 und in direkter Nach-barschaft zu den Hallen 1 und 3 in der Stadthalle im Congress Center Süd (CCD Süd) statt. Besucher und Aussteller haben direkten Zugang zur der Begleitmesse. Dasgleiche gilt in umgekehrter Richtung. Alles Wissenswerte rund um die neue Messe finden Sie in unserem Sonderheft, dem IEE Components-MesseGuide, dem offiziellen Messeführer der Components, das dieser Ausgabe beiliegt.

Messevorschau Interpack und Components

Turbo für die Verpackungsmaschine

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Auf der neuen Begleitmesse Components finden die Besucher Produkte und Lösungen rund um die Automatisierung von Verpackungsmaschinen.

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Lebensmittel nicht verschwenden: Die gesamte Wertschöpfungskette ist wichtigAuf der Interpack selbst steht vom 8. bis 14. Mai 2014 das Thema Save Food im Vordergrund. Bereits am 7. Mai 2014, dem Vorlauftag der Messe, beginnt die Save-Food-Konferenz im CCD Süd, die sich sowohl an Non-Profit-Organisatio-nen als auch an die Wirtschaft richtet und das Thema globale Lebensmittelverluste und -verschwendung beleuchtet. Die Ini-tiative Save Food, eine Kooperation der Welternährungsorganisation der Verein-ten Nationen (FAO) und der Messe Düs-seldorf, die mittlerweile auch von dem Umweltprogramm der Vereinten Natio-nen (UNEP) unterstützt wird, war zur In-terpack 2011 mit einer erfolgreichen Konferenz gestartet. Auf der Veranstal-tung in diesem Jahr werden unter ande-rem Ergebnisse von neuen FAO-Studien präsentiert, die in Entwicklungs- und Schwellenländern zum Thema der dorti-gen Lebensmittelverluste durchgeführt worden sind. Außerdem stellen Unterneh-men aus der gesamten Lebensmittelwert-

schöpfungskette Best Practices vor. „Der Industrie rund um Lebensmittel, Verpa-ckung und Logistik fällt bei der Initiative Save Food eine ganz besonders wichtige Rolle zu. Letztendlich sind es die von die-sen Unternehmen entwickelten Produkte, die konkrete Ansätze für Lösungen bie-ten“, verdeutlicht Bernd Jablonowski, Di-rector Interpack/Save Food Initiative bei der Messe Düsseldorf, der die Initiative auch ins Leben gerufen hat.Daher steht auch die mittlerweile etab-lierte Sonderschau Innovationparc Pa-ckaging (IPP) 2014 unter dem Motto Save Food. Die mehr als 20 teilnehmen-den Save-Food-Mitglieder, Unternehmen und Verbände aus allen Bereichen der Wertschöpfungskette, stellen Lösungen vor, die Lebensmittelverlusten und -ver-schwendung vermeiden Die Sonderschau präsentiert somit praktische Ansätze aus den Bereichen Lebensmittelverarbeitung, Verpackungsdesign, Packmittel und Ma-schinenbau, mit denen dem Problem ganz konkret begegnen werden kann. Außer-dem verdeutlicht eine Ausstellung die Di-mensionen des Problems der internatio-nalen Lebensmittelverluste entlang der Nahrungsmittel-Wertschöpfungskette. Der IPP findet auf einer Fläche von etwa 2 500 m2 auf dem Außengelände zwi-schen den Hallen 2 und 3 in einer Zelt-konstruktion statt. Auf einer integrierten Bühne findet während der gesamten Mes-sezeit ein Vortragsprogramm statt. Ebenfalls zur Interpack 2014 dabei ist die Metal Packaging Plaza in Halle 11. Auch dieses Sonderthema feierte seine Premiere zur Interpack 2011 und bildete einen neuen Treffpunkt der internationalen Metallverpackungsbranche und der rele-vanten Zulieferindustrie. Das von dem deutschen Verband Metallverpackungen (VMV) und der europäischen Interessen-vertretung der Hersteller von Metallver-packungen, Empac, ausgerichtete Son-derthema wird nun fortgeführt. (mf)

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Interpack und Components

Messen im Detail

Veranstaltungsort:Messe Düsseldorf

Adresse fürs Navi:Am Staad40474 Düsseldorf

Termin:Interpack: 8. bis 14. Mai 2014 Components: 8. bis 10. Mai 2014

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Bei vielen Projekten im Umfeld von MES und ERP ist es die Frage schlechthin: Können wir das längst überfällige Update der Standardsoftware fahren oder wurden zu viele Schnörkel implementiert. Ohne eine ordentliche Release-Strategie des Anbieters passiert das weitaus schneller als viele vermuten.

Dass die Einbindung der Anwen-der bei der Entwicklung von Manufacturing Execution Syste-

men (MES) ein Erfolgsfaktor ist, steht au-ßer Frage. Ebenso wenig die Tatsache, dass jede Branche und jedes Unterneh-men solche Anpassungen benötigt. So entstehen Sonderlösungen, die – ohne ei-ne klare Migrationsstrategie – Firmen von Anfang an vom Innovationszyklus

einer Standard-Software abschneiden können. Dadurch geht einer der wesentli-chen Vorteile von Standard-Software ver-loren – die kontinuierliche Pflege und Funktionserweiterungen: Zum einen kundengetriebene Adaptionen, die Ein-gang in die bestehende Lösung finden, zum anderen Erweiterungen aus dem Produkt- beziehungsweise Ideenmanage-ment des Software-Anbieters. Ein weite-

rer Motor der Entwicklung sind Basis-technologien wie Datenbanken, Betriebs-systeme und IT-Hardware.

Individualisierung per ParametrierungIm Idealfall werden Kundenanforderun-gen innerhalb der Standard-Anwendung umgesetzt, beziehungsweise nachgezogen. Ist dies nicht möglich, setzen Software-Anbieter die individuellen Funktionen in

Software-Migration

Noch releasefähig?

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der Regel als Dienstleistungsprojekt um. Allerdings sollte das Produktmanagement auch bei solchen kundenspezifischen Er-gänzungen darauf achten, dass die indivi-duellen Erweiterungen ein möglichst brei-tes Einsatzgebiet abdecken. Dann können auch andere Nutzer der Standard-Soft-ware davon profitieren – und der Auf-traggeber bleibt releasefähig. Dazu muss sich die betreffende Sonderfunktion na-türlich in das bestehende Software-Framework einbetten lassen. Ein Beispiel für dieses Szenario ist das Modul ‚Arbeits-platz-Schichtplanung’ im Bereich der Per-sonaleinsatzplanung des MES Cronet-work. Ursprünglich für einen Kunden in-dividuell entwickelt, ist es heute Bestand-teil der Stamm-Software.Die Vorteile einer Release-Politik, die in-dividuelle Adaptionen standardmäßig in einem einzigen Software-Kern zusam-menführt, liegen auf der Hand: Ohne Re-Invest sind die Anwender immer auf dem letzten Stand einer intensiv getesteten Software, die zudem eine permanente Funktionserweiterung erfährt. Das Er-gebnis ist ein stabiles Produkt bei gleich-zeitiger Flexibilität. Diese Flexibilität bleibt gewährleistet, wenn in der Projekt-einführungsphase das Customizing allein über Parametereinstellungen erfolgt.Konsequent umgesetzt ermöglicht diese Philosophie auch den Wechsel auf eine komplett neue Architektur, wie sie Indus-

trie Informatik mit dem Cronetwork-Por-tal auf der Hannover Messe Anfang April vorgestellt hat.

Portallösung für die FertigungsindustrieBei dem neuen Release der MES-Suite steht neben funktionalen Erweiterungen vor allem die Bedienung und Individuali-sierung im Fokus. Nicht nur das allgemei-ne Aussehen der Software-Module bei-spielsweise für Feinplanung, Betriebs-datenerfassung, Personalzeiterfassung wurde neu aufgesetzt. Als Portallösung trägt es der künftigen Arbeitsweise im Fertigungsumfeld Rechnung. Dynamik ist dabei eine Kernfunktionalität bezie-hungsweise -forderung. Ziel ist, Anwen-dern den Spagat zwischen der enormen Datenmenge, die in einem Produktions-betrieb anfallen, und der maßgeschnei-derten Datenaufbereitung als Grundlage für Entscheidungen zu erleichtern.Wie mit einem Baukastensystem lassen sich individuelle Portale aus vielen Bau-steinen, sogenannten Portlets, zusammen-stellen. Typische Elemente sind etwa Lis-ten, Fahrtenschreiber, Zeichnungen, Bil-der, Hallen-Monitore, Diagramme, Soll-Ist-Verläufe. Aus den einzelnen Stan- dard-Elementen können Anwender per Drag-and-Drop ihre Ansichten generieren beziehungsweise aus Standard-Layouts ihre aktuellen Ansichten erzeugen. Die verschiedenen Funktionen und Infor-

[1] Das Cronetwork-Portal: Aus einer Vielzahl von Bausteinen, den sogenannten Portlets, lassen sich die Ansichten individuell zusammenstellen.

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mationen aus der MES-Suite werden da-mit auf benutzerspezifischen Oberflächen verfügbar. Beliebig viele Portale können angelegt, individuell benannt und struk-turiert werden, beispielsweise nach ein-zelnen Produktionshallen, nach verschie-denen Rollen oder nach speziellen Situati-onen. Für jedes Portlet sind die Update-Intervalle der in ihnen enthaltenen Informationen auf die notwendige Aktua-lität einstellbar, das hält die Anfragen an den Server und die Netzwerkauslastung gering.Die Kommunikation zwischen den Bau-steinen untereinander schafft zusätzliche Synergien: Beispielsweise können in ei-nem Portal Hallenmonitor, Fahrtenschrei-ber, Auftragsliste und Produktionskenn-zahlen verknüpft werden. Bei der Anwahl einer Maschine in der Hallenübersicht stellt das Portal die zurückliegende Per-formance genau dieser Maschine sowie ihre aktuellen KPIs (Key Performance In-dicator) dar. Das Portal visualisiert damit nicht nur die richtigen Daten zum richti-gen Zeitpunkt am richtigen Ort, sondern auch dem aktuellen Bedarf und der jewei-ligen Aufgabe entsprechend angepasst. Ein Blick genügt, um zu erkennen, ob die Einheit im grünen Bereich arbeitet.

Einfaches Handling schafft Anreize zur OptimierungDas Erstellen und Adaptieren von Porta-len fördert eine spielerische Herangehens-weise, denn man kann neue Ansichten einfach zusammenstellen, schnell testen und bei Bedarf wieder verwerfen. Portale können je nach Bedarf für die eigene An-wendung konfiguriert werden, im Ideal-

fall kann sich so jeder Mitarbeiter seine für ihn ideale Arbeits- und Informations-umgebung schaffen. Die Portale können aber auch wie bisher üblich erstellt und für bestimmte Nutzergruppen freigege-ben werden, beispielsweise durch den Produktionsleiter für die zuständigen Meister oder Schichtführer. Ebenso lässt sich ein Portal für temporäre Aufgaben anlegt, etwa für die Inbetriebnahme einer neuen Maschine und die damit verbunde-nen Kontroll- und Steuerungsaufgaben.Die Lizensierung und Freischaltung der Portlets wird nach sinnvollen Aufgaben-komplexen wie BDE oder Feinplanung in Paketen zusammengefasst und ist damit

für viele Kunden bereits mit dem War-tungsvertrag abgegolten. Die 100%ige Releasefähigkeit der MES-Software bleibt dabei natürlich erhalten. (sk)

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Autor

Eckhard Winter ist geschäftsführender Gesellschafter der Industrie Informatik GmbH in Linz (Österreich).


www.all-electronics.de Link zum Cronetwork-Portal

[2] Einzelne Portlets können miteinander vernetzt werden und Informationen untereinander austauschen.

[3] Verschiedenste Portlets können ausgewählt und im Baukastenprinzip zu beliebigen Ansichten kombiniert werden.

[2] [3]

[4] Bei entsprechender Release-Strategie können ursprünglich anwendergetriebene Entwicklungen wie die Arbeitsplatz-Schichtplanung in den Major-Release einer Software einfließen.

[4]


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Fernzugriffe über eine Cloud abzuwickeln wirkt auf den ersten Blick zwar verlockend, kann aber bei genauer Betrachtung den Security-Anforderungen nicht standhalten. Eine Hohe Sicherheit auf dem Stand der Technik erhalten Anwender nur, wenn sie die vollständige Kontrolle über Plattform und Standort haben.

Zunächst einmal hört sich die Auf-gabe recht einfach an: Per Inter-net soll von einem Servicerechner

aus auf ein Feldgerät mit Netzwerk-schnittstelle zugegriffen werden, um Stö-rungen zu beheben und Konfigurations-daten anzupassen. Über die gleiche Ver-bindung soll das Feldgerät im Fehlerfall auch einen Alarm senden können. Für derartige Remote-Management-Aufga-ben bieten verschiedene Firmen sofort einsatzbereite Lösungen an, die entweder auf der Open-Source-Software OpenVPN

oder auf proprietärer Technik basieren. Zum Angebot gehört in der Regel auch eine vom Anbieter betriebene Internet-plattform, über die sämtliche Fernzugriffe abgewickelt werden.Jeder Feldgerätehersteller, der eine solche Lösung einsetzen will, sollte zunächst ein-mal eine ausführliche Sicherheitsbetrach-tung der eingesetzten Technik und Bau-steine durchführen. Dabei sollte er lang-fristig denken. Der Fernzugriff auf die Feldgeräte muss auch nach zehn Jahren noch möglich sein, wenn der eine oder

andere Anbieter vielleicht schon wieder das Zeitliche gesegnet oder sein Ge-schäftsmodell umgestellt hat.

Regeln für den sicheren FernzugriffIm Sommer 2013 hat das Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI) ein Regelwerk, die IT-Grundschutz-Kataloge, zur Absicherung von Fernwar-tungszugängen veröffentlicht. Die einzel-nen Regeln wurden zwar nicht speziell für die Automatisierung entwickelt. Sie lassen sich aber auch in diesem Umfeld

Remote-Zugriff

Keine Macht den Datendieben

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Acht Grundregeln können helfen, Unbefugten den Zugriff auf Unter-nehmensdaten so schwer wie mög-lich zu machen.

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anwenden und helfen bei der Bewertung der am Markt angebotenen Lösungen. Dabei helfen acht Grundregeln.Grundregel 1: Die Initiative zum Aufbau einer Support- oder Fernwartungs- Session muss immer vom Anwender aus-gehen. Im übertragenen Sinne ist damit gemeint, dass grundsätzlich das Feldgerät die Verbindung zu einem genau festgeleg-ten Server im Internet aufbaut, von dem aus dann ein Fernzugriff in Gegenrich-tung erfolgt. Der Vorteil: Die Automati-sierungsbaugruppe benötigt dann weder eine statische IP-Adresse, noch einen Ser-vice, der auf die eingehende Verbindung wartet. Dadurch ergibt sich ein wirkungs-voller Schutz vor externen Angreifern.Grundregel 2: Die Fernwartungsverbin-dung sollte per SSL/TLS (Secure Sockets Layer/Transport Layer Security) ver-schlüsselt sein. Aus heutiger Sicht ist eine Ende-zu-Ende-Verschlüsselung zwingend erforderlich. Zu beachten gilt es dabei, dass die Benutzernamen und Passwörter beim Verbindungsaufbau ebenfalls ver-schlüsselt übertragen werden.Grundregel 3: Der Servicemitarbeiter muss sich sicher authentifizieren, bevor er Zugriff auf das System erhält. Diese For-derung eignet sich nur bedingt für die meisten Automatisierungsanwendungen. Wichtig ist in diesem Umfeld allerdings, dass sich sowohl das Feldgerät als auch der Servicemitarbeiter gegenüber einem Server im Internet eindeutig und sicher authentifizieren, am besten durch ein di-gitales Zertifikat, zum Beispiel X.509, und eine PKI (Public-Key-Infrastruktur). In diesem Zusammenhang ist darauf zu

achten, dass ein Zertifikat – zum Beispiel nach einem Identitätsdiebstahl – auf dem zentralen Server widerrufen werden kann und das entsprechende Feldgerät oder der Servicemitarbeiter von allen weiteren Fernzugriffen ausgeschlossen ist.Grundregel 4: Das Fernwartungsobjekt sollte – zumindest während einer Fern-wartungssession – vom Rest des Netzes isoliert werden, um gewollte oder unge-wollte Zugriffe des Servicemitarbeiters auf andere Rechner und Server zu verhin-dern. In einer Automatisierungsumge-bung werden Visualisierung (HMI), Fern-zugriffsschnittstellen und Steuerungen in der Regel im gleichen physikalischen Netz betrieben. Ein berechtigter Fernzu-griff auf eine Steuerung kann zum Bei-spiel auch für einen unberechtigten Zu-griff auf den HMI-Rechner missbraucht werden. So etwas kann man allerdings durch entsprechende Firewall-Regeln auf dem Fernzugriffs-Gateway unterbinden.Grundregel 5: Die zur Etablierung des Fernwartungszugangs an den zentralen Sicherheits-Gateways vorzunehmenden Modifikationen sollten so gering wie möglich gehalten werden. Damit ist ge-meint, dass das Loch in der Firewall, durch das die Fernzugriffe erfolgen, so klein wie möglich sein sollte. Noch sinn-voller wäre es, wenn kein direkter, son-dern nur indirekter Zugriff auf das Feld-gerät ermöglicht wird. Hierfür ist dann allerdings ein spezieller Proxy im Fernzu-griffs-Gateway nötig.Grundregel 6: Das Durchführen einer Fernwartung muss protokolliert werden. Es sollte auf jeden Fall in einer Fern-

[1] Zahlreiche Fernzugriffslösungen basieren auf komplizierten Dreier-Beziehungen: Die Verbindung zwischen Feldgerät und den Fernzugriffsrechnern erfolgt per Internet. Der gesamte Datenverkehr der Service beziehung läuft über die Fernzugriffsplattform (Provider Portal) eines Vertragspartners.

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Autor

Klaus-Dieter Walter ist Geschäftsführer bei der SSV Software Systems GmbH in Hannover.


www.all-electronics.de Link zum Unternehmen

wartungslösung einen Systembaustein ge-ben, der alle Zugriffe und eventuelle Regel verletzungsversuche der Firewall in einer Log-Datei aufzeichnet. Diese Datei muss auch regelmäßig ausgewertet wer-den, um eventuelle Angriffe zu erkennen und um Beweise zu sammeln, falls ein An-griff bereits stattgefunden hat.Grundregel 7: Der Servicemitarbeiter darf nie mehr Rechte erhalten, als er für seine Aufgaben unbedingt benötigt. Diese Regel bedeutet zum Beispiel, dass bei ei-ner Steuerungs-Fernwartung auch nur die Steuerung, aber nicht die HMI erreicht werden kann. Des Weiteren lässt sich die-se Regel auch so auslegen, dass auf jeden Fall eine umfangreiche Rollen- und Rech-teverwaltung für die Servicemitarbeiter erforderlich ist.

Grundregel 8: Entscheidendes Kriterium bei der Auswahl des Fernwartungsdienst-leisters sollte dessen Zuverlässigkeit sein. In Bezug auf diese sollte der Kunde ver-traglich entsprechende Kontrollmecha-nismen vereinbaren. In der Automatisie-rung ist hiermit in erster Linie der Betrei-ber des Servers oder des Portals, also die Fernwartungs-Serviceplattform gemeint, über den sich die Feldgeräte und Service-mitarbeiter untereinander verbinden. Im Umfeld eines BSI-zertifizierten Smart-Metering- Systems wurde festgestellt, dass es entsprechend sichere Dienstleister ei-gentlich gar nicht gibt. Dieser Punkt ist daher besonders kritisch. Aus Sicherheits-gründen sollten die Server vom Hersteller der Feldgeräte entweder direkt in der Un-ternehmens-IT oder aber bei einem ISO-27001-zertifizierten Dienstleister im Rah-men eines reinen Hardware-Hostings be-trieben werden. Der Feldgerätehersteller ist im Rahmen der Produkthaftung letzt-endlich auch für die Security der Fern-wartung verantwortlich.

Risikofaktor ServiceplattformPraktisch jede Fernwartungsanwendung benötigt eine Internetverbindung zu einer Serviceplattform, über die Feldgerät und Servicemitarbeiter miteinander kommu-nizieren. Dieser Link bildet eine Schwach-stelle für mögliche Angriffe. Weitere Un-sicherheiten sind der Serverstandort und der Betreiber dieser Server. Befinden sich die Anwendung und der Server nicht in-nerhalb des gleichen Landes, erfolgt die Übertragung von IP-Paketen in jedem Fall über Staatsgrenzen hinweg. Dabei werden die Datenverbindungen mit gro-ßer Wahrscheinlichkeit von Nachrichten-

diensten abgehört – nicht nur von der NSA und dem britischen Pendant GCHQ. Ähnliche Risiken existieren beispielsweise durch das sogenannte FRA-Gesetz auch in Schweden. Diese Rechtsvorschrift er-laubt schwedischen Behörden zur Terror-abwehr den gesamten Internetverkehr, der die Landesgrenzen passiert, ohne richterliche Anordnung abzuhören und auszuwerten. Die Kontrolle dieser Spio-nageaktivitäten erfolgt – ähnlich wie in den USA – lediglich durch ein nicht-öf-fentliches Gericht. Das bundesdeutsche Datenschutzgesetz bietet für den grenz-überschreitenden IP-Verkehr keinen Schutz, da der Zuständigkeitsbereich an den Landesgrenzen endet. Das Safe-Har-bour-Abkommen, das eigentlich den si-cheren Datenverkehr zwischen EU-Län-dern und den USA regeln soll, hat sich mit die Aufdeckung des NSA-Skandals prak-tisch als wirkungslos erwiesen. Zu beach-ten ist auch, ob der Server-Betreiber auf Grund spezieller Gesetze, zum Beispiel des US Patriot Acts, gegenüber Behörden zur Herausgabe von Kundendaten ver-pflichtet ist. Diese gesetzlichen Regeln gelten für US-Unternehmen auch dann, wenn die Server innerhalb der EU betrie-ben werden.Aus Expertensicht betreiben NSA, GCHQ und andere Nachrichtendienste in erheblichem Umfang Wirtschaftsspio-nage. Kein Hersteller kann damit leben, dass ein Wirtschaftsspion die Anzahl der Störungen, Fehlermeldungen und Fehler-details einer industriellen Fertigungsein-richtung mitlesen, aufzeichnen und aus-werten kann. Fernwartungsverbindun-gen, die in den Smart-Home-Bereich hin-einreichen, fallen aus Juristensicht sogar unter das Bundesdatenschutzgesetz, da sie personenbezogene Daten enthalten können oder Rückschlüsse auf solche Da-ten zulassen. Hier muss für eine abhör- und manipulationssichere Ende-zu-Ende-Verbindung zwischen Feldgerät und Ser-vicemitarbeiter gesorgt werden. (mf)

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[2][2] Über eine Ende-zu-Ende-Verschlüsselung verfügen Fernwartungslösungen oft nicht. Zwischen den Feldgeräten und der Rechnerinfrastruktur eines Mobilfunkproviders werden unverschlüsselt Daten über-tragen. Von dort aus werden sie IPsec-verschlüsselt zwischen dem Kunden-Router und dem Mobil-funkanbieter ausgetauscht. Auf der Kundenseite durchlaufen die Daten wieder unverschlüsselt das gesam te Unternehmensnetzwerk.

[3] Jede Fernwartungslösung benötigt einen Infrastrukturserver, der für die Feldgeräte und Servicemitarbeiter per Internet erreichbar ist. Dieser Server sollte aus Sichergründen auf einer überprüfbaren Open Source Software basieren, hinsichtlich Security dem aktuellen Stand der Technik entsprechen und vom Feldgeräteherstel-ler in Eigenregie betrieben werden.

[3]

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Neben der offenkundigen Arbeitserleichterung bergen Apps für Unternehmen auch ein schwer einzuschätzendes Risikopotenzial. Mit der Auswahl qualitativ höherwertiger Apps lässt sich das Sicherheitsniveau verbessern. Die Software Appicaptor testet Apps auf relevante Kriterien und hilft so bei Wahl der richtigen und sicheren App.

Bei der App-Auswahl achten An-wender vor allem darauf, wie gut die App-Funktionen zu der

Aufgabe passen, die sie mit der App erle-digen wollen. Sicherheitskriterien werden bei der Auswahl häufig nicht berücksich-tigt. Die Argumente: Durch das Abschot-tungskonzept der mobilen Betriebssyste-me werden die Daten der Apps voneinan-der isoliert. Außerdem prüfen die App-Märkte die Apps vorab. Das sind zwei wichtige Schutzmechanismen, die in der Tat zu einem Sicherheitsgewinn führen. Allerdings prüfen die App-Märkte bei-spielsweise nicht auf sicherheitskritische Programmierfehler oder falsch verwende-te kryptographische Verfahren. Zudem ist die Abschottung der Apps kein adäquater Schutz, wenn vertrauliche Unternehmens-

daten bewusst mit einer App geöffnet werden oder ein Programmierfehler von Angreifern zum Auslesen der Daten aus-genutzt wird. Für den App-Einsatz im Unternehmen sind daher objektive Krite-rien nötig, die die Sicherheitsqualität von Apps berücksichtigen. Dies ist wichtig, da die Sicherheitsqualität von Apps aktuell sehr unterschiedlich ist. Gründe dafür sind extrem kurze Entwicklungszeiten, geringe Budgets und fehlendes Know-how der Programmierer.Die Beschreibungen in den App-Märkten liefern kaum Hinweise über die Sicher-heitsqualität der einzelnen Apps. Ein ers-ter Anhaltspunkt besteht lediglich darin, ob und wie die Sicherheitsfunktionen be-schrieben sind. Wird beispielsweise das Verschlüsselungsverfahren für gespei-

cherte Daten genannt? Auf welche Daten greift die App zu? Warum werden welche Berechtigungen eingefordert? Das Fehlen dieser Hinweise kann ein erstes Indiz da-für sein, welchen Stellenwert die Sicher-heit bei der Entwicklung hatte. Die Si-cherheitseigenschaften von Apps für den Unternehmenseinsatz lassen sich nur auf Basis praktischer Tests beurteilen. Dazu prüft die IT-Abteilung die Eigenschaften und das Verhalten der Apps. Bei einer größeren Anzahl von Apps kann es auf-grund des notwendigen Aufwands und Know-hows auch sinnvoll sein, dies ex-terne Dienstleister durchführen zu lassen.

Verschlüsselte Kommunikation ist ein MussEin erstes wichtiges Kriterium der Sicher-heit von Unternehmensdaten ist die Absi-

Sicherheitskriterien für den App-Einsatz

Die Qual der App-Wahl

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Viele Apps nutzen Rechte auf dem Smartphone, die sie eigent-lich nicht haben sollten. Ein Sicherheitstest hilft die Übeltäter auszusortieren.

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cherung der Kommunikation zwischen Apps und externen Quellen. Zum Abruf von Webseiteninhalten wird immer noch häufig unverschlüsselt über HTTP kommuniziert. Auch wenn die übermittelten Informationen an sich nicht vertraulich sind, können doch die zum Server übermittelten Parameter relevante Daten über den Nutzer preisgeben – zum Beispiel Positions daten oder verfängliche Suchbegriffe.Zudem besteht die Möglichkeit, dass Angreifer die empfangenen aktiven Seiteninhalte manipulieren. Dies ist kritisch, da dadurch ein Angreifer die AppLogik und Abläufe verändern kann sowie durch Einsetzen zusätzlicher Abfragen auch an sicherheitskritische Informationen gelangen kann. Teilweise wird schlicht das ‚S‘ für die sichere HTTPSVariante bei URLs in der Entwicklung vergessen. So werden nicht nur die Daten für Angreifer lesbar übertragen, auch das zur Sitzungsteuerung verwendete Geheimnis (Sitzungstoken) lässt sich für weitere unberechtigte

Interaktionen mit der Gegenstelle missbrauchen. Eingebettete Webseiten (Webviews) in Kombination mit der Verwendung von HTTP sind daher ein möglicher Angriffspunkt, der für Unternehmen zu verifizieren ist. Das erste Kriterium für AppTests heißt also: Verschlüsselte Datenübertragung.

Das Traumpaar HTTPS und SSLMehr Sicherheit bietet der Einsatz von HTTPS und SSL. Allerdings treten bei der Implementierung immer wieder Fehler bei der Prüfung des Kommunikationspartners auf, der Zertifikatsprüfung. Bei der automatisierten Analyse von Android Apps mit dem Appicaptor Analyse Framework des Fraunhofer SIT auf ein einzelnes kritisches Fehlermuster zeigten 40 von etwa 2 500 Apps Schwächen, die Angreifern in öffentlichen Netzen das Mitlesen von sicherheitskritischen Daten trotz SSL/TLSVerschlüsselung erlauben. Neben diesem Fehlermuster gibt es viele weitere, die sich teilweise stark zwi

App-Security-Check für iOS, Android & Co.

Appicaptor vom Fraunhofer SIT

Das Fraunhofer SIT hat mit dem Appicaptor ein Testwerkzeug entwickelt, das prüft, ob Apps die Sicherheitsanforderungen von Unternehmen er-füllen. Das Testwerkzeug wird gegenwärtig zur Analyse von iOS- und Android-Apps verwendet, lässt sich jedoch auf andere Plattformen erwei-tern. Die Sicherheits überprüfung einer App dauert durchschnittlich zehn Minuten. Wie wichtig eine solche Prüfung ist, zeigen Probeläufe mit iPhone

Apps bei einigen Pilotkunden: Von den 400 belieb-testen Business-Apps erfüllten über 300 nicht die Sicherheitsanforderungen der Unternehmen. Der Appicaptor generiert neben Black- oder Whi-telists auch einen Testbericht, in dem die Ergeb-nisse detailliert beschrie ben sind. Dadurch unter-stützt das Werkzeug Unternehmen bei der Risiko-bewertung und der Einhaltung von Compliance-Vorschriften.

[1] Der Angreifer kann im ungesicherten Wlan, im Wlan Access Point und im angeschlossenen drahtgebundenen Netzwerk Kommunikationsinhalte mitlesen, ändern und einspielen.

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Forscher des Fraunhofer-Instituts für Angewandte und Integrierte Sicherheit (Aisec) in Garching haben 10 000 der beliebtesten Android-Apps ge-testet und zum Teil gravierende Sicherheitslücken sowie Datenschutzverletzungen aufgedeckt. Alle Apps sind mit dem Analyse-Werkzeug App-Ray analysiert worden. App-Ray unterzieht Apps einer vollautomatischen Analyse und deckt mögliche Sicherheitsmängel auf. Hierzu forscht das Fraun-hofer Aisec an statischen und dynamischen Analy-severfahren, mit denen sich sowohl typische Pro-grammierfehler als auch unerwünschte Daten-flüsse erkennen lassen.Ein wichtiges Ergebnis des Tests ist, dass mehr als 9 000 (91 %) der getesteten 10 000 Apps eine Berech tigung (Permission) für den Aufbau einer Internetverbindung vom Nutzer verlangen. Dieser muss bei der Installation der jeweiligen App dieser Anfrage zustimmen, ohne zu wissen, wozu die diese Verbindung genutzt wird. Weit kritischer für den Nutzer ist dabei die Tatsache, dass ein Groß-teil der Apps diese Verbindungen nutzt, um gleich

beim Start der App ungefragt persönliche Daten zu verschicken. Insgesamt stellte der Test Daten-übertragungen an 4 358 Server in der ganzen Welt fest – ohne Wissen und Zutun des Nutzers. Des Weiteren stellten die Forscher fest, dass rund 7 000 Apps (69 %) unverschlüsselt mit der Außen-welt kommunizieren. 448 Apps sendeten eindeu-tige persönliche Daten wie die IMEI (International Mobile Station Equipment Identity) an Server im Netz. Der Nutzer hat in den wenigsten Fällen Ein-flussmöglichkeiten. So starten 1 732 der geteste-ten Apps direkt beim Einschalten des Geräts und agieren permanent im Hintergrund. Ebenfalls sig-nifikant ist mit fast 50 % (4 917) die Anzahl Apps, die den Aufenthaltsort des Gerätes bestimmen können. 3 930 lesen den Gerätestatus aus. Die Sicherheit des Nutzers wird zudem durch unzurei-chend programmierte Apps bedroht. So gibt ein gutes Viertel (26 %) der Apps zwar vor, eine siche-re Verbindung zum Internet aufzubauen, schaltet aber die Prüfung des Serverzertifikats explizit ab, sodass die Verbindung leicht angreifbar ist.

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schen Smartphone-Plattformen unter-scheiden. Obwohl Apples Smartphone-Betriebssystem iOS aufgrund des Designs der Programmierschnittstellen hinsicht-lich mangelhafter Zertifikatsprüfung we-niger Fehlerpotenzial bietet, sind auch hier bereits Fehlermuster bekannt. Diese beruhen oft auf schlechten Internet-Rat-schlägen, fehlendem Sicherheits-Know-how oder Code-Reste aus der Entwick-lungszeit. Eine ungenügende oder fehler-hafte Zertifikatsprüfung ist damit ein er-hebliches Risiko und sollte daher als Ausschlusskriterium gelten. Um dieses Kriterium zu testen, sind jedoch prakti-sche Analysen der Kommunikationsei-genschaften mit entsprechenden Netz-werk-Tools nötig oder automatisierte Tests, wie sie beispielsweise das Appicap-tor Analyse Framework durchführt.

Lokale Verschlüsselung aktiviertFür Smartphones besteht ein hohes Ver-lust- und Diebstahlrisiko. Daher ist der Schutz lokal abgespeicherter Unterneh-mensdaten durch Verschlüsselung eine wichtige Maßnahme. In iOS können App-Entwickler diesen als ‚Data Protec-tion‘ bezeichneten Schutz unter anderem durch das Aktivieren einer Einstellung in der App-Entwicklung umsetzen. Die Da-ten sind dann mit einem Plattformschlüs-sel geschützt und bei Nutzung eines Gerä-

tesperrcodes und der Wahl der entspre-chenden Schutzklasse zusätzlich an diesen Schlüssel gebunden. Obwohl Entwickler diesen Schutz einfach aktivieren können, enthalten jedoch unter iOS 6 nur etwa 38 % der getesteten Top 400 iOS Apps, die für den Umgang mit besonders schüt-zenswerten Unternehmensdaten (PDF und Office-Dokumente) konzipiert sind, dieses Schutzmerkmal. Die Standardeins-tellung der Entwicklungsumgebung hat den Schutz nicht aktiviert. Mit iOS 7 än-

dert sich das Standardverhalten und da-mit erhält jede App stets den Schutz, so-lange dieser nicht explizit durch den Ent-wickler deaktiviert wurde.Dies verbessert das Schutzniveau erheb-lich. Von den getesteten Top 400 iOS Apps aller 23 Kategorien war dennoch bei knapp 5 % der Apps der Schutz expli-zit deaktiviert (Stand Januar 2014). So bleibt für Nutzer und Administrator das Problem, dass nicht erkennbar ist, ob der Schutz in der App aktiviert ist oder nicht.

Apps telefonieren ungefragt nach Hause

App-Ray vom Fraunhofer Aisec

Viele Apps senden persönliche Daten ungefragt an Server. Ein Viertel sendet legitimierte Kommu-nikation unverschlüsselt.

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[2] Übersicht der Verteilung von detektierten Werbe- und Tracking-Bibliotheken sowie Anzahl pro App in den Top 400 iOS Utilities.


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Zudem wirkt sich die sicherere, neue Standardeinstellung nicht bei Apps aus, die bereits vor dem jeweiligen Endgeräte-Update auf iOS 7 installiert waren. Dies dürfte gegenwärtig noch für einen Groß-teil der App-Installationen zutreffen. Kri-terien für einen App-Test in diesem Be-reich sind somit die Verwendung eines Plattformschlüssels, um Daten zu spei-chern, und die Ablage von abgeleiteten Schlüsseln an geschützten Orten.

Daten nicht unautorisiert weitergebenDer Umgang mit Daten durch Apps ge-schieht für den Nutzer im Wesentlichen intransparent. Gerade das unautorisierte Übermitteln der Daten an Dritte entzieht sich einer Kontrollmöglichkeit und erfor-

die das entsprechende Diagnosemodul oder Werbenetzwerk enthalten. So erhält der Dienstleister ein detailliertes Bild dar-über, wann wer welche App in welchem Kontext nutzt. Bemerkenswert dabei ist die weite Verbreitung dieser Informati-onssammler. In einer automatisierten Analyse mittels des Appicaptor Analyse Frameworks enthielten von den kostenlo-sen Top 400 iOS Apps etwa 72 % soge-nannte Werbe- und Tracking-Module. Besonders kritisch ist zudem, dass bei 19 % der Apps die Entwickler zwischen fünf und zwölf verschiedene dieser Mo-dule in ihre Software integrierten. Ein Umstand, der auch bei aufmerksamem Studium der App-Beschreibung nicht er-sichtlich ist.

Autor

Dr. Jens Heider ist Abteilungsleiter Testlabor Mobile Sicherheit am Fraunhofer-Institut für Sichere Informationstechnolo-gie (SIT) in Darmstadt.


www.all-electronics.de Link zum App-Test Appicaptor Link zum App-Test App-Ray

Gehärteter Code ist besserer CodeDa das Vorhandensein von Programmier-fehlern nicht ausgeschlossen werden kann, sollte gerade bei Apps im Unter-nehmenseinsatz das aktive Ausnutzen po-tenzieller Schwachstellen zumindest mit den verfügbaren Mitteln erschwert wer-den. Dieser als Härtung bezeichnete An-satz lässt sich durch verschiedene Maß-nahmen umsetzen. Für iOS können bei-spielsweise Einstellungen zur Entwick-lungszeit vorgenommen werden, die bei der Übersetzung des Quellcodes durch den Compiler zusätzliche Schutzmecha-nismen aktivieren, die das Ausnutzen feh-lerhafter Implementierungen zum Aus-führen von Angriffen erschweren. Bei-spielsweise reduziert Automatic Refe-rence Counting (ARC) das Risiko, das durch Fehler im Speichermanagement entstehen kann. Der Schutz kann Angriffe auf die Programmintegrität verhindern

und mittels Address Space Layout Ran-domization (ASLR) wird der Aufwand erhöht, den Angreifer für das Ausnutzen von Schwachstellen investieren müssen. Dennoch sind bei 10 % der Top 400 Busi-ness Apps diese genannten Schutzmaß-nahmen nicht vorhanden. Der Vergleich zu den potenziell unkritischeren Top 400 Utility Apps zeigt: ein stärkeres Bewusst-sein für die Notwendigkeit der Härtung von Apps zur Absicherung von Unterneh-mensdaten ist gegenwärtig noch nicht zu erkennen.

Finger weg von der KameraEin weiteres Kriterium ist die Informati-on, welche Datentypen die App verarbei-tet. So lässt sich beurteilen, ob die App Zugriff auf unternehmenskritische Daten erhält. Auch die Möglichkeit die App mit-tels Webseiten aufzurufen – das soge-nannte URL-Schema – und die hierfür übergebenen Parameter sind Eigenschaf-ten, die zu prüfen sind. Bei der fehlerhaf-ten Verarbeitung der Parameter droht ei-ne Manipulation des App-Verhaltens und somit auch der Abfluss von Daten beim Besuch präparierter Webseiten. Der Um-gang mit Datenquellen und -senken der Smartphones, wie etwa Adressbuch, SMS, Zwischenablage, GPS, Kamera und ge-speicherten Bildern ist ebenfalls ein Krite-rium für den Sicherheitstest. Auch die Nutzung von Cloud-Diensten kann als sicherheitskritisches Kriterium gewertet werden, da darüber Unternehmensdaten extern verfügbar gemacht werden.Neben der Interaktion über das Nut-zungsinterface laufen viele Apps auch un-bemerkt im Hintergrund, meist um Infor-mationen zu aktualisieren oder andere periodische Aufgaben zu erledigen. Die Analyse dieser Eigenschaft kann aus ver-schiedenen Gründen notwendig sein. So sollten Apps in sicherheitskritischen Be-reichen Kamera oder Mikrophone nicht unbemerkt aktivieren können. (mf)

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[3] Vergleich der Här-tung bei iOS Business und Utility Apps.

dert daher großes Vertrauen in die An-wendung. Auch wenn eine App das Ver-trauen hinsichtlich der verarbeiteten Da-ten nicht direkt verletzt, so senden doch viele Apps Informationen unbemerkt an Dritte, über die diese ein genaues Bild des Nutzers erstellen können. Diese Informa-tionsweitergabe passiert häufig über das Einbinden von Werbe-Netzwerken oder durch Entwickler, die über das Nutzungs-verhalten, den Speicherverbrauch und Fehlersituationen informiert werden wol-len. Dazu sammeln sie über spezielle Dienste und App-Diagnosemodule Infor-mationen unbemerkt vom Nutzer.Die erhobenen Informationen enthalten eindeutige Identifikationsmerkmale, die mit Informationen aus der Nutzung von anderen Web-Diensten und den dort hin-terlegten Identitäten verknüpft werden können. Anbieter dieser Dienstleistung erhalten die Nutzungsdaten aller Apps,


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TECHNIK Prozessebene

Hardware-Verschlüsselung

Harter Schutz gegen Man-in-the-middle- und Brute-Force-Angriffe

Industrie-PC

Lüfterloser Rack-PC mit Haswell-Chipsatz

Prozessdatenaufzeichnung

Konfiguration ohne Prozessunterbrechung

Passwörter und Daten werden in einem internen, schreibgeschützten Speicher gesichert. Das Board un-terstützt die App-onChip-Software-Verschlüsselung, die mit der Lösung für Lizenzmanagement Sentinel LDK ab Version 7.1 verfügbar ist. Hierbei werden Teile des Pro-grammcodes während der Entwick-lungsphase verschlüsselt und im Programm chiffriert abgelegt. Bei der Ausführung des Programms werden die verschlüsselten Berei-che in der sicheren Hardware abge-arbeitet.

ist. Je nach verwendetem Prozessor ist die Unterstützung von HD-Grafik mit DirectX 11.1 möglich. An An-schlüssen bietet das Board einmal DVI-I und zweimal Displayport; VGA über DVI-I-Adapter. Für die sichere Kommunikation im Netzwerk sor-gen zwei GBit-LAN-Ports. Der Netz-werk-Chipsatz bietet Teaming Sup-port, WOL- und PXE-Unterstützung. Daneben sorgen acht USB- und eine RS232-Schnittstelle für die Verbindung zur Außenwelt. Die Audio schnittstelle liefert Mehrka-nalaudio. Außerdem gibt es Slots für PCI-Karten sowie sechs Sata-3-Ports für Festplatten und optische Laufwerk. Damit kommt der Rech-ner auch als Abteilungsrechner oder Server für kleine Firmen in Frage. Das Gerät ist für den 24/7-Dauer-betrieb geeignet und lässt sich mit bis zu vier SSD-Harddisks zu je 2 TB ausstatten.

auswerten zu lassen. Dabei kann das Gerät mehrere tausend Signale bei einer Erfassungsrate von typi-scherweise bis 1 kHz und max. bis 100 kHz für Vibrationsmessungen verarbeiten. Aufgrund seiner breiten Konnektivität verfügt das Prozess-datenaufzeichnungssystem (PDA) neben der neu geschaffenen Schnittstelle auch über Interfaces zu allen gängigen Bussystemen und Gerätegenerationen. Weitere Aus-gabekanäle wie TCP/IP und Blue-com sind in Vorbereitung.

Safenet: Die physische Verschlüs-selungslösung Sentinel HL Max kommt im Motherboard des zu schützenden Geräts zum Einsatz. Das Board vereint 64 000 AES-Verschlüsselungs-Keys in sich und schützt mehr als 2 000 Funktionen oder Anwendungen gegen Piraterie und illegale Kopien. Der Zugang zur geschützten Anwendung ist nur möglich, indem diese mit dem Sentinel-HL-Key kommuniziert. Hierfür wird ein sicherer Kanal für jeden Kommunikationsvorgang zwi-schen dem AES-Verschlüsselungs-modul auf dem Key und der Anwen-dung eingerichtet. Dieser Kommu-nikationskanal bietet harten Schutz gegen Man-in-the-middle- und Brute-Force-Angriffe. Die Lizenzen,

NST: Ausgestattet mit einem Indus-trie-Mainboard und dem Chipsatz Q87 (Haswell) der vierten Generati-on eignet sich der lüfterlose Rack-Computer IEC400/Q-87 für an-spruchsvolle Aufgaben in der indus-triellen Bildverarbeitung oder bei bildgebenden Verfahren in der Me-dizintechnik. Auf dem Mainboard arbeitet eine Quadcore-CPU Core i7-4770T mit viermal 2,5 GHz, die im Turbomode bis 3,5 GHz taktbar

Iba: Eine Request-Schnittstelle für M1-Steuerungssysteme erweitert die Konnektivität des PC-basieren-den Systems PDA-V6 zum zentralen Aufzeichnen von Prozessdaten. So können Anwender die Messung von Daten aus der Steuerung komforta-bel im laufenden Betrieb konfigu-rieren und erhalten wichtige Infor-mationen für die Fehlersuche wäh-rend des Produktionsprozesses. Für eine komfortable Signalprojektie-rung und -anforderung muss die Steuerung über Netzwerk mit dem Messwerterfassungssystem ver-bunden sein. Das Gerät legt die Messwerte aus der Steuerung als sogenannte DAT-Files oder im HD-Server ab, um sie anschließend von der kostenlosen Software Analyzer

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Sicherheitsschaltgeräte

Manipulationssicherer Scharnierschalter

für die Stellungsüberwachung von Schutztüren an design-orientierten Maschinen. Auch Doppelpendel-Türen lassen sich überwachen. Angebracht an der Scharnierseite einer drehbaren Schutztür ersetzen Sicherheitsscharnierschalter kon-ventionelle Scharniere und über-nehmen gleichzeitig die Stellungs-überwachung der Schutztür. Damit entfallen Sicherheitsschaltgeräte und die zugehörigen Energie- und Signalleitungen an der zu öffnenden Seite der Schutztür. Zudem erhöht sich die Manipulationssicherheit, weil die Schutztürabfrage für den Bediener unzugänglich im Innern des Schalters untergebracht ist. Davon profitieren vor allem Maschi-nenbauer, die ihre Maschinen und Umhausungen mit den handelsüb-lichen Alu-Profilsystemen konstru-ieren.

Schmersal: Bei der vierten Genera-tion der Sicherheitsscharnierschal-ter Tesk ist der Scharnierwinkel über den gesamten Arbeitsbereich frei einstellbar. Anwender haben die Wahl zwischen verschiedenen Vari-anten mit bis zu vier Kontakten. Für den Einsatz an transparenten Schutztüren etwa aus PC und PM-MA steht eine Version mit verlän-gertem Scharnier bereit. Optisch sind die Scharnierschalter passend

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Leistung

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Pro-face: Die HMI-Geräte der GP4000-Serie und Industrie-PCs der Baureihe PS4600 sind jetzt als Sondermontageform auch für die Rückwand-montage erhältlich. Das gilt bei den HMIs für die Größen von 5,7 bis 12,1“ und beim Industrierech-ner für das 12,1“-Modell. Einsatzgebiet sind insbesondere Bereiche mit hohen hygienischen Anforderungen. Sowohl bei der Flachmontage als auch bei der Standard-Rückwandmontage ent-fallen alle Schmutzkanten.

Klar Automation: Mit der aktuellen Version des Tools GUI-Artist lassen sich voll funktionsfähige individuelle grafische Bedienelemente einfach erstellen. Diese können dann auf Embedded-Geräten integriert werden, genauso wie auf Web-seiten. Die Bedienelemente oder Widgets lassen sich ähnlich wie bei einem Zeichenprogramm erstellen. Dabei ist es möglich, auf einer Zeichen-fläche einzelne Elemente, wie Ellipsen, Linien oder auch fertige Bilder zusammenzufügen und ihre Gestaltungsparameter zu ändern. Bei jeder Änderung, die vorgenommen wird, sieht der An-wender sofort, wie sich diese auswirkt. Auch kann der Anwender jedes einzelne Element mit Formeln verknüpfen und mit Funktionen hinter-legen. Auf Knopfdruck entstehen dann die fertig einsetzbaren Widgets. Laut Hersteller lässt sich ein Widget mit dem Tool zehnmal schneller er-stellen, als dies durch herkömmliche Program-mierung möglich ist. Die standardbasierte Web-Programmierung macht es möglich, durchge-hend einheitliche Bedienkonzepte auf Embed-ded-Systemen, Mobilgeräten, PCs und Webseiten zu verwenden, was den Wechsel zwischen ver-schiedenen Gerätekategorien vereinfacht.

Rauscher: Mit der Entwicklungsumgebung Ma-trox Design Assistant lassen sich Bildverarbei-tungsanwendungen ganz ohne Programmierung entwickeln. Bei der aktuellen Version 4.0 handelt es sich um eine Multi-Plattform-Lösung. Erzeug-te Projekte lassen sich sowohl auf der Embed-ded-Hardware von Matrox-Smart-Kameras und Embedded-PCs als auch auf beliebigen Stan-dard-PCs ausführen. Mit ein und derselben Ent-wicklungsumgebung und identischen Bildverar-beitungs-Tools lassen sich interaktiv Projekte sowohl für intelligente Kameras als auch für alle GigE-Vision- und USB3-Vision-Kameras erstellen.

Human Machine Interface

HMI und IPC als Rearmount-Option

Human-Machine-Interface

Bedien-Widgets generieren

Bildverarbeitung

Skalierbare Entwicklungssoftware

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Das Produktportfolio reicht von wartungsarmen bis zu wartungsfreien Schleifringen, die zugleich den hohen Hygieneanforderungen entsprechen. Dies wird durch die innovative Kontakttechnologie ermöglicht. Eine besonders lange Lebensdauer ist gewährleistet.

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KabeleinführungssystemeEMV Innovationen

KabeleinführungssystemeEMV Innovationen

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Datensicherheit

Steuerungssysteme schützen

Bedienstation

Terminals für den Ex-Bereich

CPU-Board

Mit kühlender Montageplatte

Daten in abgeschottete Hochsicher-heitsnetze, während in Gegenrich-tung jeglicher Informationsfluss abgeblockt ist. Steuerungssysteme können geschützt hinter dem Gerät

übertragen. Die Geräte im IP67-Slimline-Gehäuse eignen sich für den Einsatz in explosionsgefährde-ten Bereichen, Ex-Zonen 1/2 (Gas) und 22 (Staub). Zur Familie gehören die Industrievarianten Remote (RT), Thin-Client (TC) und PC. Über die Kupferleitung sind digitale Daten-übertragungen über Strecken von bis zu 500 m möglich. Außerdem steht per Lichtwellenleiter eine wei-tere Übertragungsoption zur Verfü-gung, mit der sich große Datenmen-gen verlustfrei über bis zu 10 km transportieren lassen. Zum Einsatz kommen großformatige 22- und

Montage des Boards, sondern sorgt gleichzeitig für eine rasche Wärme-ableitung vom auf der Unterseite angebrachten AMD-SoC. Es stehen zwei SoC-Varianten aus AMDs Embedded-G-Serie zur Auswahl. Dabei nimmt der GX-210HA mit 1 GHz eine Leistung von 9 W auf. Der leistungsstärkere GX-415GA mit 1,5 GHz benötigt 15 W. Beide Varianten können mit bis zu 8 GB DDR3/DDR3L-SDRAM bestückt werden. Je zwei GbE, USB 2.0 und USB 3.0 Ports sowie ein HDMI- und ein RGB-Anschluss sind bereits he-rausgeführt. Ein weiterer interner 18/24-Bit-Dual-Channel-LVDS-Port ist für Panel-PC-Applikationen inte-

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beispielsweise. Daten via Internet an eine zentrale Leitstelle senden, ohne durch die Vernetzung in Ge-genrichtung angreifbar zu sein. Bei der Übertragung kommen die Pro-tokolle FTP, SMTP sowie TCP und UDP zum Einsatz.

24“-Full-HD-Monitore. Die Termi-nals sind mit LED-Hintergrund-beleuchtung sowie optional mit Touchscreen ausgestattet und bie-ten Auflösungen von 1 280 x 1 024, 1 680 x 1 050, 1 920 x 1 080 und 1 920 x 1 200 Pixel. Außerdem un-terstützen die Monitore die Kommu-nikation über Wi-Fi und Bluetooth.

ressant, da auch insgesamt zwei unabhängige Display-Ausgänge unterstützt werden. Außerdem ste-hen sechs COM- und zwei Sata-Schnittstellen mit 6-GBit/s zur Ver-fügung. Über einen Full-size-PCIe-Mini-Card-Slot lässt sich das Embedded-System um weitere Funktionen ergänzen. Zu den typi-schen Anwendungen gehören Visu-alisierungssysteme im Allgemeinen und Digital-Signage-Anwendungen.





Genua: Die Cyberdiode schützt ver-netzte Steuerungssysteme in kriti-schen Umgebungen gegen unbe-fugte Zugriffe und ermöglicht Ein-bahn-Datentransfers. Dabei gehen

Eaton: Die MTL Gecma Pathfinder sind eine neue modulare Bedien-stationen für den Ex-geschützten Bereich, die große Datenmengen verlustfrei über lange Strecken

ICP Deutschland: Die CPU-Board-Serie Nano-KBN-i1 ist Epic-kon-form und wurde speziell für System-integratoren entwickelt. Eine Be-sonderheit ist die kühlende Mon-tageplatte. Diese Montageplatte ermöglicht nicht nur eine einfache



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TITELSTORY Feldebene

Prophylaktische WartungGateways von Bihl+Wiedemann liefern von Haus aus schon viele Diagnosedaten.

Daran scheitert eine Fehlersuche und vorausschauende Wartung in den seltensten Fällen – häufig aber an der Interpretation der Daten. Teure Experten sind dann gefragt, bislang. Bihl+Wiedemann packt seine langjährigen Erfahrungen jetzt in eine Diagnose-Software, die aus der Datenflut konkrete Lösungsvorschläge generiert. Produktmana-gerin Johanna Schüßler erklärt, wie die AS-i-Diagnose mit der Software funktioniert.

Frau Schüßler, welche Probleme adressieren Sie mit den Zusatzfea-tures ihrer AS-i Master?Mit der Software unterstützen wir Anlagenbauer und Betreiber bei der Prophylaxe ihrer Kommunikationssysteme. Anlagenbau-er können damit, nachdem die Anlage in Betrieb genommen wurde, in einem ersten Schritt Freigabemessungen durchführen und damit den Zustand ‚as Build‘ dokumentieren. Die Software prüft die Installation und weist auf eventuelle Schwachstellen hin, die der Monteur sofort beheben kann, bevor er die Anlage verlässt. Alle Messergebnisse werden von der Software gespei-

chert, die daraus ein Protokoll ge-neriert. Damit ist eine Hauptinten-tion – nämlich eine einwandfreie Installation zu unterstützen und zu dokumentieren – erfüllt.

Welche Fehlerbilder oder Fehlerquel-len diagnostiziert das Tool? Häufig sind es Kleinigkeiten. Grundsätzlich kommen alle Diag-noseinformationen aus unseren Gateways. Die Software interpre-

tiert und verdichtet lediglich die Daten und weist gezielt auf den ursächlichen Fehler hin.

Welche Diagnosedaten sind das konkret? Das sind zum Teil Standard-Daten, wie sie im AS-i-Profil defi-niert sind, etwa Peripheriefehler. Hinzu kommen unsere spezifi-schen Features wie die Erkennung von Erdschlüssen, von dop-pelter Adressierung oder von Störspannungen. Unsere Master erfassen Spannung und Strom auf der Busleitung sowie die Fehl-erzähler aller Teilnehmer samt Fehlerhistorie.Das alles speichern die Gateways. Hinzu kommt natürlich die komplette Safety- Diagnose wie Safety-Stati, Testanforderungen oder Fehler, etwa in der Schützrückführung. Daraus generiert die Software Hinweise und Empfehlungen, wie darauf reagiert wer-den kann.

Wie erleichtern Sie die Analyse, wenn sie praktisch nur Standard-Werte nutzen, die jedem zur Verfügung stehen?Indem wir unsere Erfahrungswerte in die Software einbringen.

Nicht jedes Fehlerbild ist immer ein-deutig auf eine Ursache zurückzu-führen. Häufig treten Fehler in Fol-ge eines anderen Fehlers auf, den man nicht sofort auf dem Radar-schirm hat. Diese Zusammenhänge zu erkennen und aus den Diagnose-daten herauszulesen, verlangt viel Erfahrung; Erfahrung, die wir in Software gegossen haben. Unsere Software filtert die Fehlerschauer, etwa die Fehlerzähler aller Slaves, und zeigt nur die relevanten Daten, die für eine schnelle Fehlerlokalisierung und -behebung relevant sind.

Worin besteht der Unterschied zu ihrem bisherigen Diagnosekonzept?Es war uns schon immer wichtig, dass wir möglichst viele Diag-noseinformationen zur Verfügung stellen. Deshalb haben unsere Gateways viel Messtechnik im Bauch, die diese Informationen liefern. Der Unterschied ist im Wesentlichen die Interpretation, mit der wir Kunden den Zugang zu unserem Know-how erleich-tern.

Wie muss ich mir eine Diagnose-Session vorstellen?Wir erfassen die Informationen an der laufenden Anlage. Dazu zeichnet die Software 30 Minuten lang alle Daten auf – also das, was in der realen Anlage tatsächlich passiert. Das ergibt ein recht präzises Bild der Kommunikationsstruktur und deckt unter an-derem konzeptionelle Schwachstellen auf, beispielsweise die Ka-belverlegung, die nicht unbedingt sofort Probleme verursachen muss, sporadisch aber sehr wohl verursachen kann.

Gibt es eine Rückmeldung der Daten aus den Applikationen zu Bihl+Wiedemann?Das war auch eines der Ziele bei der Entwicklung. Die Software zeichnet alle Rohdaten komplett auf, speichert diese und sendet Sie an Bihl+Wiedemann – natürlich nur nach vorheriger Freiga-be durch den Anwender. Unser Support nutzt die Daten, um im konkreten Fall die Fehlersuche zu unterstützen. Ebenso werten wir diese Daten anonym aus, filtern typische Fehlerbilder heraus und leiten weitere Hilfestellungen daraus ab.

Interview mit Johanna Schüßler, Bihl+Wiedemann

Wir haben unser Diagnose-Know-how in Software gepackt.

Johanna Schüßler

Bislang geht weitaus mehr Zeit bei der Fehlersuche verloren als bei der Fehlerbeseitigung.

Johanna Schüßler

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Haben Anwender keine Bedenken, diese Daten nach außen zu geben?Das ist unkritisch, denn die Diagnosedaten enthalten ja keine Informationen über den Aufbau der Anlage selbst. Die Software erfasst nur Informationen über den verwendeten Master und die Diagnosedaten aus dem Netzwerk. Daraus lassen sich keine Rückschlüsse ziehen, wie das Netzwerk aufgebaut ist oder wel-che Komponenten im Einsatz sind.

Wie erkennt das Tool überhaupt einen Störenfried?Fehlerursachen können sich über mehrere Möglichkeiten be-merkbar machen, beispielsweise über eingekoppelte Störspan-nungen. Für deren Erkennung haben wir extra eine Sensorik ins Gerät eingebaut. Häufig wirken Fehler auf einen oder mehrere benachbarte Slaves. Dadurch steigt deren Fehlerzähler und man hört diese Slaves nicht mehr so gut im Netzwerk. Darüber lässt sich relativ exakt lokalisieren, wo der Fehler oder die Störquelle sich befindet.

Läuft die Software im AS-i Master beziehungsweise Gateway?Unser Diagnose-Tool läuft auf einem separaten PC, der über ein Schnittstellenkabel mit der Diagnoseschnittstelle des AS-i Mas-ters verbunden ist. Ohne eine spezielle Konfiguration liest die Software die kompletten Diagnosedaten aus, die dort sowieso bereitstehen. Die Auswertelogik läuft aber auf dem PC.

Könnte diese Software nicht auch auf dem Leitrechner oder Panel-PC installiert sein und bei Veränderungen Warnhinweise generieren?Wenn der Panel-PC ein Windows-Betriebssystem hat, natürlich.

Und automatische Fehlermeldungen an die Visualisierung oder Leit-warte absetzen?Wenn es darum geht, die Diagnosemeldungen der AS-i Master auch am Panel und in der Leitstelle anzuzeigen, können das die Kunden auch ohne unser Tool. Es ist ja nicht so, dass wir bisher etwas verheimlicht hätten. Sämtliche Daten liegen ja im

Wir helfen Anwendern, die richtigen Schlüsse zu ziehen.

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Gateway vor und können über die Feldbusschnittstelle an die SPS übermittelt und darüber angezeigt werden. Das Tool ist nur dazu da, diese Daten on Top zu bewerten und bei der Fehlersuche und Installation zu unterstützen.

Wir reden die ganze Zeit über Diagnose, über den eigentlichen Heilungsprozess – sprich Gegenmaßnahmen – nur wenig. Wie unter-

stützen Sie denn Ihre Kunden?Wir haben schon Empfehlungen erarbeitet. Aufgrund der Analysen kann es durchaus sein, dass wir noch weitere Dokumentationen und Hinweise herausbringen. Dafür ist es aber noch zu früh. Schließlich ist die Software erst seit Ende 2013 verfügbar.

Zieht Bihl+Wiedemann aus den Diagnosen selbst Rückschlüsse, die in die Pro-duktentwicklung einfließen?

Die Ergebnisse sollen auch dazu beitragen, unsere Produkte zu verbessern. Wir haben schon einige Anwender, die das Tool nutzen. Für aussagekräftige Informationen brauchen wir aber noch mehr Daten. Falls wir Ansatzpunkte für Verbesserungen entdecken, nehmen wir Anpassungen an den Produkten vor.

Wurden die Daten vorher auch schon zu Bihl+Wiedemann geschickt?Nein. Und mit der neuen Software wird das auch nur gemacht, wenn der Anwender dem zustimmt.

War das Tool eine eigene Idee oder kundengetrieben? Wie so oft bei Bihl+Wiedemann ist die Idee im Dialog mit Kunden entstanden. Die Automobilindustrie ist hier ein Vorreiter, weil gerade in dieser Branche Anlagenstillstände sehr kostspielig sind. Automobilisten sind daher darauf bedacht, möglichst viele Diagnoseinformationen zu erhalten – zum einen für eine vorbeugende Wartung und zum anderen, falls doch ein Fehler auftritt, um die Stillstandszeiten so kurz wie möglich zu halten. In der kurzen Zeit seit Auslieferung des Tools hatten wir auch schon ein paar Kunden, die mit der Software Probleme in ihrer Anlage in Eigenregie aufgespürt und abgestellt haben. Das hat uns sehr gefreut, weil das schließlich genau unsere Zielsetzung ist.

Für wen sind die erweiterten Diagnosemöglichkeiten eigentlich von Nutzen?Nutzen daraus können drei Gruppen ziehen: Unser Support, der über das Tool für die Fehlerbehebung sofort die ganzen Rohdaten zur Verfügung hat. Bislang wurden die Daten einzeln per Telefon erfragt. Abgesehen von den Übermittlungsfehlern kostet das extrem viel Zeit. Der Anlagenbauer kann nach der Inbetriebnahme eine Freigabemessung durchführen, potenzielle Schwachstellen nachjustieren und am Ende ruhigen Gewissens die Anlage übergeben. Und der Anlagenbetreiber kann mit der Software regelmäßig vorbeugende Analysen fahren, wofür er bislang nicht immer das notwendige Knowhow und die Zeit hatte.

Bei all den Vorteilen, was kostet die Software?Die DiagnoseFunktionen gibt es integriert in unsere ProjektierungsTools Asimon für den SafetyTeil und zusammen mit den ASi Control Tools für den nicht sicheren Applikationsbereich. Wenn Anwender eines dieser Tools kaufen, bekommen Sie die Software automatisch dazu. Daneben gibt es die DiagnoseSoftware auch als Einzellizenz auf unserer Homepage zum Download. Generell sind wir pragmatisch veranlagt und lösen immer zuerst das akute Problem. Soll heißen: Wenn die Anlage steht und es brennt, darf jeder die Software sofort installieren, auch wenn er keine Kreditkarte zur Hand hat. Die kaufmännischen Aspekte wickeln wir hinterher ab.

Ab welcher Gateway-Version funktioniert das Tool?Die Software passt sich dem Master und dessen DiagnoseFähigkeiten an. Daher funktioniert das Tool mit jedem unserer Master. Einzige Voraussetzung ist die Diagnoseschnittstelle. Die Software macht aus den verfügbaren Daten dann immer das Beste. Aktuelle Geräte liefern natürlich mehr Informationen.

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Das Interview führte Stefan Kuppinger, Chefredakteur IEE


www.all-electronic.de Link zur AS-i-Diagnose


Das Tool analysiert die ohnehin vorhandenen Diagnosedaten unserer Gateways.

Johanna Schüßler


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AS-i-Diagnose

Der gläserne Feldbus Stillstand ist zweifellos der sicherste Zustand einer Anlage – aber auch der teuerste. Je besser Sicherheits- und Standardsysteme zusammenarbeiten, desto schneller kommt

man schwächelnden Komponenten auf die Spur – eine umfassende Diagnose vorausgesetzt, wie sie Bihl+Wiedemann in ihren AS-i Gateways realisiert.

D ie Verantwortlichen für Anlagensicherheit sind tenden-ziell etwas konservativer als ihre Kollegen von der Fraktion Standardautomatisierung – so hatte es lange

den Anschein. Als der Siegeszug automatisierter Systeme in der Produktion bereits in vollem Gange war, blieb die Sicherheits-technik noch eine ganze Weile fest mit der aufwendigen Parallel-verdrahtung verwurzelt. Wirklich Bewegung in die Safety-Auto-mation kam erst um die Jahrtausendwende, nachdem es mit ‚AS -Interface Safety at Work‘ gelungen war, sichere und nicht sichere Signale auf einer Busleitung gemeinsam zu übertragen.Seitdem hat sich der Trend zur automatisierten Sicherheit zum Megatrend entwickelt. Laut der 2009 von Michaela Grieben-bruch veröffentlichten Studie ‚Safety im Maschinenbau‘ setzte schon damals etwa jedes zweite Unternehmen sicherheitsgerich-tete Kommunikationstechnik im Feld ein. Als die mit Abstand wichtigsten Gründe nannten die Umfrageteilnehmer den einfa-

cheren Datenaustausch und vor allem: die bessere Diagnose ge-genüber der klassischen Verdrahtung. Und diese Entwicklung hat weiter an Dynamik zugenommen. Zum Teil wegen der Ma-schinenrichtlinie, vor allem aber, weil sich immer weniger Unter-nehmen längere Stillstandszeiten leisten können und wollen. Deshalb stellen sie immer höhere Diagnoseanforderungen an die Systeme. Hier setzt Bihl+Wiedemann mit den zahlreichen Diag-nose-Funktionen ihrer AS-i-Master an. Mit Doppeladresserken-nung, EMV- und Erdschlusswächter setzten die Gateways Maß-stäbe im Bereich der klassischen Automatisierungstechnik. Und auch zur Optimierung der Diagnosemöglichkeiten in der SPS leisten sie einen wichtigen Beitrag. Aufgrund der permanenten Übertragung von Statusinformationen hat die übergeordnete Steuerung jederzeit ein genaues Bild vom Anlagenzustand.Nur für Kleinst-Anlagen und Maschinenmodule ab zwei siche-ren Signalen gingen die Sicherheitsspezialisten aus Mannheim

Die Gateways unter-stützen mehrere Diagnosearten: Spontan- und Detail-Diagnose am Display vor Ort oder ohne Mehraufwand über Feldbus und Soft-ware.

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bislang einen anderen Weg. Beim Safety Basis Monitor stehen deshalb lediglich Meldekontakte zur Verfügung – für einfache Anwendungen eine wirtschaftliche Alternative. Steigen die Diagnoseanforderungen und arbeitet in der Anlage ohnehin ein Feldbus, sinkt der Break-even-Point für die automa-tisierte Diagnose in der Steuerung. Da dies immer öfter der Fall ist, forderten Anwender auch für den Safety Basis Monitor eine Feldbusschnittstelle. Natürlich müssen die Feldbusschnittstellen mechanisch und EMV-technisch robust sein. Und wenn man das Modul schon überarbeitet, dann wäre auch ein Display am Gerät sinnvoll. Aus diesen Gründen kommt die neue sichere Kleinsteuerung im Vergleich zum Safety Basis Monitor auch äu-ßerlich komplett verändert daher: Die Elektronik steckt nicht mehr im Kunststoffgehäuse (22,5 mm), sondern – wie die ande-ren Gateways mit Safety-Monitor – in einem Edelstahlgehäuse.Die Feldbusschnittstelle – aktuell verfügbar für Profibus, Profi-net, Profisafe, Ethercat, CC-Link und CANopen – wurde direkt in die Sicherheitseinheit integriert. So kann die Steuerung sämtli-

che Safety-Informationen ohne zusätzliche Parametrierung in der Software abrufen. Ganz konkret: Der Zustand aller sicheren Geräte steht dort in Echtzeit als Standardsignal zur Verfügung. Damit ist die Steuerung beispielsweise in der Lage, die Maschine in den gewünschten Zustand zu bringen, bevor die Sicherheits-einheit nach Stop 1 die Energie abschaltet.Auch bei der Diagnose bietet die Integration der Feldbusschnitt-stelle in die Sicherheitseinheit Vorteile. Unter anderem verschafft die direkt auslesbare Abschalthistorie dem Anwender einen Zeit-gewinn, weil die oft langwierige Suche nach dem Auslöser eines Stillstandes nun auch bei kleinen Anlagen wegfällt. Ebenso sind die entsprechenden Informationen auch über einen Webserver, also bei der Fernwartung, einsehbar. Zusätzlich besteht die Mög-lichkeit, den Zustand des Systems auf dem Display am Gerät selbst abzulesen. Dort visualisiert der Safety-Monitor sowohl Spontan-Diagnosemeldungen, etwa von schlecht eingestellten Schutztüren, als auch einen Überblick über die Schaltzustände der einzelnen Komponenten. Mit den Diagnoseoptionen hat sich auch der Funktionsumfang der sicheren Kleinsteuerung vergrößert: Zwölf parametrierbare Klemmen lassen sich individuell kombinieren, zum Beispiel als sechs sichere Ausgänge und drei sichere zweikanalige Eingänge, als sechs sichere zweikanalige Eingänge oder als zwölf Standard-Eingänge. Dabei lassen sich je nach Anwendung potenzialfreie, antivalente oder OSSD-Signale einlesen. Ebenso problemlos können mithilfe der Programmier-Software Asimon 3 G2 sichere Ausgänge bei Bedarf zu sicheren Eingängen umkonfiguriert wer-den. So vielfältig wie das neue Gerät selbst sind auch seine Ein-satzmöglichkeiten: als kleine AS-i-Safety-Einheit mit optimaler Feldbusanbindung ebenso wie im Zusammenspiel mit der konti-nuierlich wachsenden Palette an Erweiterungsmodulen. (sk)

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Autor

Thomas Rönitzsch ist verantwortlich für die Unternehmenskommunikation und Verbandsarbeit bei der Bihl+Wiedemann GmbH in Mannheim.


www.all-electronics.de Link zur Diagnose-Software Link zu ‚Safety im Maschinenbau‘ – Ergebnisse der Marktstudie 2009

Die Safety Gateways mit lokalen Ein-/Ausgängen erweitern das Sortiment an AS-i-3.0 Gateways mit integriertem Sicherheitsmonitor. Die zwölf I/O-Kontak-te sind flexibel konfigurierbar, zum Beispiel als sechs sichere Ausgänge und drei sichere zweikanalige Eingänge oder als sechs sichere zweikanalige Ein-gänge. Verfügbar sind derzeit Kommunikationsanbindungen für Profibus und Profinet, für Profisafe über Profibus oder Profinet, für CC-Link, CANopen und Ethercat. Der integrierte AS-i-Master überträgt bis zu 31 sichere oder 248 Standard-I/Os, als Doppelmaster bis zu 62 sichere oder 496 Standard-I/Os. Da die Gateways AS-i-Power24V-fähig sind, ist in kompakten Anlagen kein zusätzliches AS-i-Netzteil notwendig. Natürlich unterstützt die Geräteserie die komplette Diagnose.

Sichere I/Os angedockt

Safety-Gateway

AS-i-Diagnose

[1] Die Software erkennt sporadische Störungen, beispielsweise von einem Umrichter, die gar nicht unbedingt zu einem Ausfall führen müssen, aber die Systemleistung verringern können. Diese Funktion gibt dem Konstrukteur die Chance, vorhandenes Optimierungspotenzial zu nutzen.

[2] Angesichts des hohen Zeitdrucks bleibt in vielen Betrieben wenig Zeit für präventive Diagnostik. Im Bereich AS-Interface funktioniert das auf Knopf-druck. Regelmäßig eingesetzt, zeigen sich mögliche Störungen oft schon, bevor sie zu einem Ausfall führen.

[1] [2]


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TECHNIK Feldebene

Sensorik

Integrierte Wegmessung für Miniaturhydraulik

Drehgeber

Encoder mit Drivecliq

Zylinder

Korrosionsfest für die Nahrungsmittelindustrie

Micro-Epsilon: Speziell für den Ein-satz in den kleinen Titan- und Edelstahl-Hydraulikzylindern ist der robuste Indusensor EDS-28-G-CA-U vorgesehen. Der leichte Sensor be-steht aus einer Messspule und einer Spule zur Temperaturkompensati-on, die in einem Edelstahlrohr druckdicht verbaut sind. Als Mess-objekt dient ein Aluminiumrohr, das berührungslos über den Sensorstab

verschiedene Maschinenkonfigura-tionen an. Außer den üblichen Syn-chro- und Klemmflansch-Konfigu-rationen sind verschiedene Ausfüh-rungen im Standard verfügbar. Wie der kleinere Bruder CMV36 liefert CEV58 eine Auflösung von 4 096 Schritten (12 Bit) innerhalb der Um-drehung und 4 096 Umdrehungen, die ohne Batterie und Zähler absolut erfasst werden. Der robuste, hoch-dichte und gegen Vibrationen un-empfindliche M12-Stecker ist axial angeordnet; Anschlussleitungen ragen dadurch nicht über den Flan-schdurchmesser von 58 mm hin-aus. CEV58 DQ unterstützt die bei Drivecliq übliche Sternverdrahtung: Mit nur einer Leitung sind sämtliche

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geschoben wird. Der Sensor ver-kraftet dauerhaft Temperaturen bis 165 °C und Druck bis 375 bar. Die Elektronik zur Signalaufbereitung und Speisung lässt sich extern an-bringen.

Signale und die Versorgung zum Drehgeber verbunden. Durch ihre stabile Bauweise sind die Geräte auch in schwierigen Umgebungen einsetzbar. Die 58-mm-Serie eignet sich besonders für Positionsmes-sungen fern vom eigentlichen Mo-tor. Bereits länger verfügbar ist CMV36M DQ, der sich für kompak-te Automatisierungslösungen im Apparate- und Gerätebau eignet.

Asco Numatics: Die Zylinder der Baureihe 454 haben eine einfache oder durchgehende Kolbenstange und sind speziell für den Einsatz in der Lebensmittelindustrie vorgese-hen. Die mit einem Rohr aus eloxier-tem Aluminium ausgestatteten Zy-linder mit abgerundeten Kanten verfügen über eine positive Nut zur Aufnahme der Näherungsschalter und über eine dichte Verbindung zwischen Zylinderrohr und Endstü-cken. Jede Schraube an den End-stücken hat einen Verschlussstop-fen. Zudem sind die Endstücke mit

einem neuen Korrosionsschutz versehen. Das elektrochemische Verfahren hat sich als widerstands-fähiger als chemisches Vernickeln erwiesen und sorgt dafür, dass sich die Zylinder für den Einsatz in ag-gressiven Umgebungen eignen, etwa in salz- und säurehaltigem, alkalischem und chloriertem Milieu. Bei Untersuchungen mit Salzsprüh-nebel in einer Prüfkammer sowie anderen Tests bei Kunden blieben die Eigenschaften des Zylinders auch nach vielen Betriebsstunden unverändert. Erhältlich sind Durch-

messer von 32 bis 200 mm und Hübe von 25 bis 1 500 mm. Passend zum Zylinder gibt es einen speziel-len magnetoresistiven IP69K-Nähe-rungsschalter, der mit einem M12-Stecker aus Edelstahl mit Schraub-verschluss und einem 0,3-m-Kabel versehen ist.

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TECHNIK Feldebene

Reine und unverfälschte Messdaten direkt aus dem Prüfstand oder der Applikation für die Archivierung und Auswertung nutzen, diesen interessanten Ansatz haben die Fir-men Hilscher und National Instruments umgesetzt: Per passivem Buskoppler lassen sich die Daten aus Netzwerken wie Ethercat extrahieren und in Labview transferieren. Der Vorteil: Die Steuerung bleibt beim Datenhandling außen vor.

H ilscher und National Instru-ments bringen die Möglichkei-ten zur Datenerfassung und Vi-

sualisierung in der Automatisierungstech-nik auf ein neues Level,“ gibt Stefan Kör-te, Direktor Vertrieb und Marketing bei Hilscher auf dem Böblinger Automatisie-rungstreff zu Protokoll. Gemeinsam ha-ben die Firmen eine rückwirkungsfreie Lösung entwickelt, mit der über die PC-Karte Net-Scope beliebige Prozesswerte an jeder Stelle im Netzwerk direkt abge-griffen werden können. Anschließend las-

sen sich die Daten vergleichbar mit einem virtuellen Instrument in Labview einlesen und verknüpfen.

Daten an der Quelle zapfen„Das funktioniert über einen passiven TAP (Test Access Point) völlig rückwir-kungsfrei und verlangt keinerlei Konfigu-ration auf der Kommunikationsseite,“ betont Körte. Eine Projektierung der Daten erfassungskarte in der Steuerung beziehungsweise im Busmaster ist nicht notwendig und damit auch bei bestehen-

den Projekten jederzeit ohne Aufwand nachrüstbar. Der mitgelieferte Instrumen-tentreiber für Labview erlaubt eine schnelle Inbetriebnahme der Karte. Auf-grund der einheitlich gestalteten Schnitt-stelle kann die Labview-Applikation oh-ne wesentliche Umstellungen auf ver-schiedenen Echtzeit-Ethernet-Systeme zu-greifen:

■ Ethercat ist verfügbar ■ Profinet folgt in Q2/2014 ■ Ethernet/IP in 2015.

Messtechnik

Der Feldbus als virtuelles Instrument

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cher Die rückwirkungsfreien Netz-

werkkarten gibt es in verschiede-nen Formfaktoren. In der Ent-wicklung sind ebenfalls aktive, als Slave oder Master konfigu-rierbare Versionen.

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TECHNIK Feldebene

Auf der Roadmap (Ende 2014) stehen ebenso aktive Varianten, das heißt über solche Karten kann man auch aktiv ein-greifen und Steuerbefehle ausgeben. Dazu Körte: „Diese cifX-Karten sind dann al-lerdings als Slave oder Master im Netz-werk zu konfigurieren.“Der Ringpuffer erlaubt es, die erfassten Daten jederzeit mit Historie auszulesen. Einzelne Messpunkte werden zyklus-genau mit Zeitstempel und Statusinfor-mation erfasst, was den Einsatz auch für hochgenaue Anwendungen und exakte Fertigungsprotokollierungen ermöglicht. Ein weiteres Anwendugnszenario betrifft die Netzwerkdiagnose: Da die Karten das komplette Busprotokoll auslesen und in-terpretieren, sind ebenso sämtliche Diag-nosedaten aller Teilnehmer verfügbar.

Maschinendiagnose 4.0Auch für fortschrittliche Diagnosekon-zepte ist die Lösung geeignet, etwa um schleichende Prozessanomalien aufzuspü-ren. Die Selbstdiagnose von Maschinen, Anlagen bis hin zu kompletten Fabriken stellt deshalb eine zentrale Anforderung der Industrie 4.0 dar. Ziel ist es den Men-schen über die gesamte Lebenszeit einer Anlage durch ein Assistenzsystem zu un-terstützen. Im Fokus aktueller Forschun-gen steht hier die Vision, exakte Modelle jeder Maschine und Anlage zu realisieren, um Fehlerbilder sofort entdecken und Lö-

sungsvorschläge unterbreiten zu können, lange bevor es zu unplanmäßigen Ausfäl-len der Produktion kommt. So genannte hybride Automaten, wie sie das Fraunhofer-Anwendungszentrum In-dustrial Automation (IOSB-INA) in Lem-go erforscht, erkennen selbstständig Zu-stände, inklusive kontinuierlicher Variab-len. Wurden bislang zwei Modelle für diskrete und kontinuierliche Signale ma-nuell von Prozessexperten modelliert, so ist es durch neue Verfahren wie dem ma-schinellen Lernen nun möglich, ein kom-biniertes (diskret und kontinuierlich) An-lagenmodell automatisch zu generieren – die Voraussetzung für eine praktikable Anwendung intelligenter Diagnosever-fahren im Maschinen- und Anlagenbau.Um ein System mittels hybrider Automa-ten effizient modellieren zu können, sind jedoch exakte Daten aus den Echtzeitsys-temen notwendig. Tests am IOSB-INA haben gezeigt, dass eine asynchrone, ag-gregierte oder Jitter-behaftete Datenerfas-sung die Genauigkeit der Diagnose und die Anomalie-Erkennung verschlechtert bis hin zu Fehldiagnosen.Benötigt wird eine Datenquelle, die den Automatisierungsprozess selbst, also die tatsächlich in der Steuerung verarbeiteten und generierten Daten sowie die Daten von Sensoren und Aktoren für die Analy-sen bereitstellt. Die Net-Scope-Karte von Hilscher kann diese Funktion überneh-

[1] Stefan Körte „Mit der Net-Scope-Karte als vir-tuellem Instrument lassen sich in Labview Dash-boards auf Instrumentenebene konfigurieren.“

[1]

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men und die Prozess-Rohdaten bereitstel-len. Die Werte werden hochgenau direkt vom Automatisierungsnetzwerk erfasst und mit einem exakten Zeitstempel verse-hen. Auslesen lassen sich die Daten in Labview über die mitgelieferten Geräte-treiber. Eine tiefe Kenntnis des unterlager-ten Automatisierungsprotokolls benötigt der für die Diagnose verantwortliche Technologe nicht. Labview ist dabei we-gen seiner Vielfalt an Schnittstellen

[2] + [3] Beispielapplikationen erleichtern den Einstieg in die Programmierung, von der einfachen Anwendung zur Visualisierung eines einzelnen Messwerts (oben) bis hin zu einer vollständig interaktiven Datenerfassungsapplikation.

[2]

[3]

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[5] Diagnose 4.0: An Anlagen wie der Lemgoer Modellfabrik wird der Informationsfluss für Assistenz-systeme in einer intelligenten Fabrik erprobt.

TECHNIK Feldebene

und umfangreichen Methoden zur Daten-analyse prädestiniert, Daten von unter-schiedlichen Quellen zu kombinieren und entsprechende hybride Automaten zu modellieren.

Diagnose-Ansatz: von klein nach ganz großDie Erfassung und Analyse beginnt auf der Feldebene innerhalb einer Automati-sierungszelle. Deren Prozessdaten werden mit einer Net-Scope-Karte unmittelbar hinter der Steuerung abgegriffen. Die Karte schneidet dazu lediglich den vor-beifließenden Ethernet-Verkehr mit und extrahiert daraus selbständig alle über-mittelten Prozessdaten – sowohl in Aus-gangs- als auch Eingangsrichtung. Dank der Passivität muss die Karte nicht im En-gineering der Anlage berücksichtigt wer-den. Diese Prozessdaten lassen sich schon


www.all-electronics.de Link zur Net-Scope/Labview-Kopplung

in der jeweiligen Automatisierungszelle analysieren. Damit kann zunächst die korrekte Funktion jeder Zelle garantiert werden. Je nach Implementierung des Analyse-Algorithmus ist auch eine direkte Beeinflussung des Prozesses denkbar, um die Zelle am Optimum zu betreiben oder so zu takten, dass sie bis zum nächsten turnusmäßigen Service nicht ausfällt.Gesammelte Informationen können an ein übergeordnetes Fabrik-Assistenzsys-tem übergeben und verdichtet werden. Hier laufen die Informationen aller Auto-matisierungszellen zusammen und bieten eine globale Sicht auf die gesamte Ma-schine, Anlage oder Fabrik. (sk)

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[5]

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[4]

[4] Die PC-Kartenfamilie Net-Scope erlaubt die Prozessdatenerfassung direkt vom Automatisierungs-netzwerk; Auswertung und Weiterverarbeitung erfolgen in Labview.


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Z iel ist es, den Anlagen erst sehr spät im Produktionsprozess, wo-möglich erst bei der Aufstellung

beim Endkunden ihre endgültige Form zu geben. Zusätzlich soll dies mit möglichst geringem Personal- und Kostenaufwand geschehen. Diese Entwicklung führt zu neuen Strukturen im Maschinenbau, um die Kosten ohne Einbußen bei Qualität und Leistungsfähigkeit gering halten zu können. Eine Lösung sind modulare Sys-teme, wie die Studie ‚Modularisierung – Wie lassen sich modulare Produktbau-kästen für Wachstum und Internationali-sierung nutzen‘ des Consulting-Unterneh-mens Roland Berger zeigt. Speziell im Maschinenbau wird der Anteil modulba-sierter Lösungen in den nächsten Jahren überproportional wachsen. Diese modu-laren Konzepte sind ohne eine flexible Verbindungstechnologie nicht möglich. Denn die elektrischen und mechanischen Schnittstellen werden erst bei der Monta-ge fest zusammengefügt und später bei Bedarf neu angeordnet.

Flexibilität trotz KostendruckBei den mechanischen Schnittstellen ist die nötige Flexibilität meist kein Problem. Bei Leistungs-, Signal- und Daten-Schnitt-stellen dagegen kann es problematisch werden. Auf der einen Seite werden des-

TECHNIK Feldebene

Autor

Jakob Dück ist Industry Segment Manager bei der Harting Tech-nologie Gruppe in Espelkamp.



Beim Hersteller geplant, beim Anwender das erste Mal zusammengebaut: Das ist das Ziel einer modularen Produktionsanlage. Dafür sind skalierbare Schnittstellenlösungen nötig, die alle Typen von Leistungs-, Signal- oder Datenverbindungen auf allen Ebenen der Produktionssysteme unterstützen.

Verbindungstechnik für modulare Maschinen

Passt heute und morgen

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wegen Lösungen gesucht, die in verschie-denen Maschinen- und Anlagen-Konfigu-rationen funktionieren. So müssen die Schnittstellen für Sensoren, Antriebsein-heiten, I/O-Boxen, Human Machine In-terfaces oder komplette Module unab-hängig von ihrer konkreten Platzierung funktionieren. Auf der anderen Seite zwingen der Kostendruck und die Forde-rung nach einem sparsamen Umgang mit Ressourcen zu Schnittstellen, die für mög-lichst konkrete Maschinenkonfiguratio-nen dimensioniert sind. Außerdem soll sich die Schnittstelle auch ohne Fachper-sonal fehlerfrei und sicher montieren so-wie demontieren lassen.

Montagefehler vermeidenFür eine große Bandbreite von Schnitt-stellen bietet Harting deshalb mechani-sche Optionen, die Fehlern vorbeugen. Das Unternehmen liefert Steckverbinder, deren Gehäuse und Kontakteinsätze Ko-diermöglichkeiten bieten und so dafür sorgen, dass bei Konfektionierung oder Montage der Schnittstellen nichts schief-gehen kann. Mit Steckverbindern lassen sich Zeit, Ressourcen und Kosten sparen. Das gilt sowohl beim ersten Zusammen-bau von Maschinen als auch für Testläufe im Produktionsprozess beim Hersteller oder bei der Endkunden-Montage.

Konzentration aufs WesentlicheFür die Verbindungstechnik bedeutet die wachsende Modularität im Maschinen-bau, dass sie möglichst variabel sein muss. Harting hat dafür Lösungen für al-le gängigen Leistungs-, Steuer-, Signal- und Daten-Verbindungen entwickelt. Die Maschinenbauer gewinnen damit die Freiheit, sich in der Entwurfsphase auf die zentralen technischen Aspekte zu kon-zentrieren. Weniger wichtige technische Eigenschaften der Schnittstelle müssen sie nicht beachten. Zu den entscheidenden technischen Eigenschaften zählen typi-sche elektrische Größen wie Nennspan-nung, maximale Strombelastbarkeit der verwendeten Kontakt-Einsätze, Platzbe-darf und Gewicht der gesamten Schnitt-stelle. Für jede Ausbaustufe eines Maschi-nenmoduls findet sich eine skalierbare Schnittstelle, die kosten- und funktions-optimiert ist. (mf)

➜

Modulare Maschinen brauchen variable Schnittstellen und sichere Verbindungen.

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TECHNIK Feldebene

In Prüfständen messen oft Dehnungsmessstreifen die Drehmomente an Antriebssträngen. Die verklebten Messstreifen haben jedoch Probleme mit schwierigen Umgebungsbedingungen und anspruchsvollen Prüfanforderungen. Ein berührungsloses, magnetisches Messprinzip kennt diese Probleme nicht.

Der Sensorspezialist NCTE hat gemeinsam mit Thyssen Krupp System Engineering, einem Her-

steller von Getriebeprüfständen für die Automobilindustrie, eine Messeinheit entwickelt, die genau misst, mechanisch robust ist, aber ohne Dehnungsmessstrei-fen auskommt. Eine berührungslose

Drehmomentsensorik ist in einer Lage-reinheit integriert – und somit in einem Aggregat kombiniert. So müssen ver-schiedene Systeme nicht mehr aneinan-dergeflanscht werden und die Störeinflüs-se anderer mechanischer Komponenten sind geringer. Außerdem erfolgt die Dreh-momentmessung im Triebstrang nahe am

Prüfling. Dadurch enthält das Ausgangs-signal nur wenige Störanteile. Die dreh-momentmessende Lagereinheit ist kom-pakter und spart dem Betreiber somit Bauraum.Das Besondere an der NCTE-Sensorik ist, dass sie auf Basis von Magnetostriktion arbeitet. Bestimmte Komponenten, die

Drehmomentmesssung in Prüfständen

Die Kombi macht‘s

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Auf den 402 m bis zum Ziel zählt jede hundertstel Sekunde. Beim fünffachen Europameister Ian King messen Drehmomentsenso-ren, wie effizient das Getriebe ar-beitet.

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Teil des Sensors werden sollen, werden dauerhaft magnetisch codiert – in diesem Fall die Welle. Hierfür hat das Unternehmen ein patentiertes Verfahren entwickelt, mit dem sich die magnetische Domäne einer ferromagnetischen Welle so ausrichten lässt, dass unter der Wellen

oberfläche ein Magnetfeld entsteht. Dafür werden in bestimmten Frequenzmustern hohe Ströme in die Welle geleitet bis die Genauigkeit und die Ausrichtung des Magnetfelds den Anforderungen entsprechen. Um die Messung vor externe Magnetfelder zu schützen, werden zwei Magnetfelder mit gegenläufiger Richtung erzeugt (Differenzialmessung). Der magnetisch codierte Bereich ist der wichtigste Teil des Sensorsystems und bildet den sogenannten Primärsensor.Ein anliegendes Drehmoment verändert diese Magnetfelder – basierend auf dem robusten, streng linearen Effekt der Magnetostriktion. Hochauflösende MagnetfeldSpulen detektieren diese Magnetfeldänderungen berührungslos mit bis zu 3 mm Abstand zur Welle. Aufgrund der Differenzialmessung kommt mindestens ein Spulenpaar zu Einsatz; in der Regel sind es bis zu vier Spulenpaare. Diese sind auf SpulenBoards vergossen und werden so in fester Position zur Welle gehalten. Ein Gehäuse schirmt die Einheit zusätzlich vor externen magnetischen Störfeldern ab. Magnetfeldspulen, Spulenhalter und Schirmung bilden eine Einheit – den Sekundärsensor.Am Ende der einfachen Messkette wandelt die Elektronik die aufgenommenen Magnetfeldveränderungen der Welle in nutzbare elektrische Signale um. Aufgrund von Bauraum und Temperaturanforderungen wird die Elektronik häufig in einiger Entfernung von der eigentlichen Messstelle platziert. Für die Kommunikation sind analoge Ausgangssignale (Spannungs oder Stromausgang) Standard. Es stehen aber auch CAN, Frequenz oder PWMAusgänge zur Verfügung.

Drehmomentmessung zeigt Fehler aufDie neue drehmomentmessende Lagereinheit kommt in der EndoflinePrüfung

Ein weiteres Einsatzgebiet der Drehmomentsen-soren ist der Maschinen- und Anlagenbau. Richt-maschinen beispielsweise kommen zum Einsatz, um Bleche zu glätten. Diese werden durch zwei übereinanderliegende Rollen hindurchgeführt, die durch Gelenkwellen angetrieben werden. Dabei besteht die Gefahr, dass sich die Bleche verkan-ten. Dadurch entstehen enorme Kräfte, die zu

Schäden an den Gelenkwellen und letztlich zu ei-nem Stillstand der Produktion führen können. Um dies zu verhindern, werden auf allen Gelenkwellen oder entsprechenden Kupplungsstücken Drehmo-mentsensoren angebracht und direkt mit der Steuerung verbunden. Erkennt der Sensor, dass die Belastung zu hoch wird, wird der Antrieb ge-drosselt, bevor Schäden entstehen.

Produktionsausfälle verhindern

Anwendung im Detail: Industrie

➜

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von Antriebstrangkomponenten zum Ein-satz, beispielsweise von Getrieben. Im komplexen Prüfzyklus werden dabei über alle Gänge die An- und Abtriebsmomente aufgezeichnet und über die steigenden und fallenden Drehzahlrampen ausge-wertet. Mithilfe der Prüf-Software wird schließlich ausgewertet, ob der Prüfling den Zyklus fehlerfrei durchlaufen hat oder ob eine Wiederholung oder eine Nacharbeit erforderlich ist.Außerdem ist es möglich, Drehmoment-verläufe als Schutzmaßnahme zu nutzen: Steigt der gemessene Wert über eine er-laubte Schwelle, ist von einem Defekt auszugehen. Der Prüfzyklus lässt sich dann abbrechen, bevor Prüfling und Ma-schine zu Schaden kommen.Häufig lassen Tests, die mit Drehmo-mentsignalen arbeiten, auch auf den spä-teren Fahrkomfort schließen. Dabei han-delt es sich etwa um Drehmomentmes-sungen mit Leerlauf oder Losbrechmo-ment, Geräuschentwicklung und Vibra- tionen (NVH) über sämtliche Gänge und Drehzahlen sowie um Parksperrentests. Außerdem werden innerhalb des Prüf-

laufs diverse Betriebsarten wie Zug- oder Schubbetrieb gefahren. Um die elektri-schen Antriebsmaschinen präzise zu re-geln, sind Daten sowohl über die Dreh-zahl als auch über das Drehmoment er-forderlich. Diese Signale werden vorran-gig von externen Sensoren erfasst und in die Antriebsregler eingespeist.

Kein Problem mit ÜberlastDas berührungslos arbeitende Mess-prinzip hat mehrere Vorteile: Die Sensorik ist robust und langlebig, auch unter schwierigen Ein-satzbedingungen misst sie zuverlässig und exakt. Außerdem wird der Messkörper nicht verfälscht. Die Ver-bindung aus Lagereinheit und Drehmo-mentsensorik bietet außerdem Vorteile beim Design des Triebstrangs. Zum einen verkürzt sie die Stranglänge, da kein Platz für eine zusätzliche Messwelle erforder-lich ist. Zum anderen verringert sich der Montageaufwand, da mit der Sensorein-heit eine Lagereinheit grundsätzlich das Strangende stützt.

402 m in knapp 6,5 s: Damit der fünffache Dra-gracing-Europameister Ian King schneller als die Konkurrenz über die Ziellinie fährt, muss er vor jedem Rennen die Komponenten seiner Maschine optimal aufeinander einstellen. Dabei unterstützen ihn NCTE-Sensoren. Diese messen, wie effizient das Getriebe arbeitet und wie viel Motorleistung verloren geht. Allerdings ist in der Getriebeaus-gangswelle kaum Bauraum vorhanden. Deshalb

fährt der Dragracer des Engländers mit einer Wel-le, die innen hohl ist. In die magnetisierte Welle ist auf einer Länge von etwa 10 cm ein Sensor einge-schoben, der einen Durchmesser von rund 10 mm hat. Dadurch kann Ian King mitten in der Welle messen, die sich rasant bewegt und zudem Bie-gekräften ausgesetzt ist. So erhält er exakte Daten über die Leistung, die er am Hinterrad zur Verfü-gung hat.

Exakte Daten auf der Rennstrecke

Anwendung im Detail: Rennsport

nungsmessstreifen kein Überschreiten des Messbereich-Endwertes erlauben und durch teure, sensitive Überlastkupplun-gen geschützt werden müssen, lässt sich die kombinierte Lagereinheit mindestens bis zum doppelten Nennlastbereich be-treiben, ohne mechanisch Schaden zu nehmen. Somit halten die Messwellen auch Belastungen stand, die beispielswei-se bei defekten Getrieben auftreten kön-nen. Preiswerte Überlastkupplungen rei-chen als Schutzkomponente aus. Gleich-zeitig wird über die letzten 5 % der ana-logen Ausgangsspannung (± 9,5 bis 10 V) eine Meldung über die Überschreitung des Messbereichs übermittelt. Zusätzlich

[2][1]

[1] Aufgrund der geringeren Gehäusemaße der kombinierten Lagereinheit können die Stränge näher zusammenrücken als bei klassischen Messwellen. Die Platzersparnis ist ein Konstruktionsvorteil.

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[2] Durch die Kombination von Lagereinheit und Drehmomentsensorik verkürzt sich die Stranglänge, da die Messwelle als zusätzliche Komponente entfällt.

[3] Kundenspezifische Sensoren für Prüfstandanwendungen erzielen oft bessere Genauigkeiten als herkömmliche Sensoren: Sie erreichen eine Genauigkeit bis 0,1 % und Wiederholgenauigkeit unter 0,02 %.

[3]

Ein weiterer Vorteil ist die Überlastfähig-keit. So ist es möglich, den angegebenen Messbereich komplett auszunutzen, ohne in die nächsthöhere Messbereichsklasse wechseln und damit gegebenenfalls einen Genauigkeitsverlust in Kauf nehmen zu müssen. Während Verfahren mit Deh-

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sich über die Akzeptanz seiner Kunden für das neue Prüfsystem: „Mittlerweile konnten wir für einen Großteil unserer aktuellen Aufträge, sowohl in Europa als auch in Asien, die integrierten Lagerein-heiten in unserem standardisierten Strangdesgin durchsetzen. Wir gehen da-von aus, dass wir auch in Zukunft eine steigende Anzahl unserer Kunden dafür begeistern können und entsprechende Freigaben erhalten werden.“ (mf)

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liefert die magnetisierte Welle innerhalb der Lagereinheit eine höhere Drehsteifig-keit als klassische Drehmomentaufneh-mer. Dies reduziert unerwünschte Torsi-onsschwingungen, die gewöhnlich weiche Materialien in den Triebstrang eintragen.2009 wies ein Robustheits-Test des Luft-fahrtspezialisten Liebherr Aerospace nach, dass das Magnetfeld der NCTE-Sensoren luftfahrttauglich und langzeit-stabil ist. Liebherr simulierte im Labor die Belastungen und Einflüsse, die im Flugbetrieb auftreten. Auch nach über zwei Millionen Lastwechseln, 68 extre-men Temperaturzyklen, 120 h Vibration sowie einer achtwöchigen einseitigen Be-lastung blieben die Messergebnisse kons-tant, das Ausgangssignal zeigte keinerlei Änderung. Somit ist auf den Sensor dau-erhaft Verlass, auch bei großer und konti-nuierlicher Beanspruchung.Martin Morawietz, Produktmanager bei Thyssen Krupp System Engineering, freut

Autor

Gerhard Fiedler ist Vertriebsleiter der NCTE AG in Unterhaching bei München.


www.all-electronics.de Link zur Messtechnik

[4] Während konventionelle Sensoren häufig keine Überschreitung des Messbereichs-Endwertes erlau-ben, lassen sich kombinierte Lagereinheiten mindestens bis zum doppelten Nennlastbereich betreiben, ohne Schaden zu nehmen.

[4]

Saftey clutch has a far higher disengagement range

[5]

[5] Der Drehmomentsensor ist direkt in die Bogenzahn- Gelenkwellen integriert. Wenn er Überbelastun-gen erkennt, drosselt die Steuerung den Antrieb, bevor die Gelenkwellen Schaden nehmen können.

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Bei der Herstellung gefriergetrockneter Lebensmittel steht Hygiene an erster Stelle. Und große Mengen erfordern einen hohen Durchsatz in der Produktion. Für beides sorgen automatische Be- und Entladesysteme. Diese nutzen Antriebe mit integrierter Regelungstechnik und Hybridkabel zum Anschluss an die Leistungsversorgung und die Datenkommunikation via Sercos.

Beim Gefriertrocknungsprozess entzieht eine Folge von Sublima-tions- und Desorptionsvorgän-

gen unter Vakuum einem gefrorenen Pro-dukt die Feuchtigkeit. Eine exaktere Tem-peraturführung, bessere Isolation des Prozesses gegen Keime und rationellere Prozessgestaltung haben die Gefriertrock-nung in der Vergangenheit sukzessive ver-bessert. Potenzial für die weitere Opti-mierung des Prozesses bietet vor allem die periphere Technik: Automatischen Be- und Entladesysteme sollen die Kontami-nationsgefahr durch Personal beim Be-schicken und Entladen der Gefriertrock-

ner weiter senken. GEA Lyophil unter-nahm bereits 1989 erste Schritte, um das Potenzial automatisierter Be- und Entla-deprozesse besser auszuschöpfen.Elektrotechniker Michael Groth, Techni-scher Leiter für den Bereich Alus (Auto-matic Loading and Unloading System) im Hause GEA Lyophil, ist seit 1990 in die-sem Produktbereich tätig, zunächst als Entwickler, später in leitender Funktion. Er erläutert: „Im Kern handelt es sich bei einem Alus um eine Transfereinheit, die Behältnisse mit den zu trocknenden Subs-tanzen aus dem Herstellprozess in den Trockner einbringt und nach dem Ge-

friertrocknen wieder in den Prozess ein-schleust.“ Vereinfacht betrachtet beste-hen die Systeme aus einem Ladetisch mit einer Förderlösung zum Be- und Entladen der Gefäße, einer automatisch ausfahr-baren Brücke zum Andocken an die Lade-öffnung des Gefriertrockners und einem Schieber, um die gesamte Ladung in den Trockner hinein und wieder heraus zu transferieren.Ein Alus ist entweder fest in eine Produk-tionslinie im Sterilraum integriert oder fährt als mobile Einheit auf Schienen au-ßerhalb verschiedene Gefriertrockner an. In beiden Fällen ist Mobilität wichtig:

Servoantriebe mit Hybridsteckverbinder

An der langen Leine

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Ein Schieber schiebt die einfah-renden Gefäße über eine Brücke in den Gefriertrockner.

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Sterilraum ist teuer, bei der Integration in Isolatoren ist der Platz daher auf das Nö-tigste beschränkt. Beim Öffnen der Klap-pe des Gefriertrockners muss das Alus auch bei einer festen Integration in eine Produktionslinie zur Seite fahrbar sein.Trotz relativ zeitunkritischer mechatroni-scher Abläufe realisiert GEA Lyophil die Alus mit Servotechnik, weil nur so eine ausreichende Prozesssicherheit erreichbar ist: Die exakte Programmierung sanfter Beschleunigungs- und Verzögerungsprofi-le verhindert, dass die Gefäße trotz ver-gleichsweise hoher Endgeschwindigkeit bei den Transfervorgängen umfallen.

Mobilität durch Ein-Stecker-LösungZurzeit führt das Unternehmen eine neue Generation mobiler Alus ein, die sich ein-facher als bisher an- und abkoppeln las-sen. Michael Groth nennt den Vorteil: „Die neuen Alus können zum Verschie-ben durch Ziehen und Aufstecken eines einzigen Steckers sowohl elektrisch als auch steuerungstechnisch vom stationä-

ren Schaltschrank ab- und wieder ange-koppelt werden.“ Bereits länger hatte Groth nach technologisch praktizier-baren Lösungen Ausschau gehalten, um mobile Alus an der langen Leine laufen zu lassen. Es erfolgten auch Versuche mit Schleppketten, die jedoch die Erwartun-gen nicht erfüllten.Dann wurde er auf die Pacdrive-Systeme von Schneider Electric aufmerksam. Die-se arbeiten nicht mit Servotechnik und Reglerbaugruppen in Schaltschrankaus-führung, sondern mit integrierten Servo-antrieben der Lexium-ILM62-Baureihe. Neben den Antrieben mit integrierter Reglerelektronik besteht die Komplett-lösung aus einer zentralen Stromversor-gung für alle Servoantriebe einer Maschi-ne und einem flexiblen Vernetzungskon-zept zur Anbindung an die zentrale Stromversorgung und die Steuerung.Die Vernetzung besteht aus Verteiler-boxen und beidseitig steckbaren Hybrid-kabeln für die Anbindung jedes Antriebs an die Leistungsversorgung und die Da-

tenkommunikation via Sercos: Der Bus wird vom Pacdrive-Controller kommend in der zentralen Stromversorgung zusam-men mit der Leistungsversorgung der An-triebe und dem Motor-Feedback-Signal über ein Koppelmodul mit einem Hybrid-kabel vom Schaltschrank bis zur ersten Verteilerbox in der Maschine geführt. Von dort verteilt sich das Hybridkabel in Baum- oder Linienstrukturen bis zu allen Servoantrieben. Auch serielle Daisy-Chain-Topologien ohne Verteilerboxen sind möglich.

Hybridkabel führt Signale und VersorgungsleistungDurch das Hybridkabel ist der Sercos-Bus an jedem Antrieb verfügbar. Ein Zusatz-Modul an der Reglerelektronik des Mo-tors erlaubt es, den Bus auszukoppeln, um über M8-Standardanschlüsse I/Os in die Sercos-Kommunikation einzubinden. Somit stellt ein einziges Verbindungskabel zwischen stationärem Schaltschrank und Maschine alles bereit, was für die Steu- ➜


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erung und Antriebstechnik der Maschine erforderlich ist: Antriebs- und I/O-Kom-munikation über Sercos, eine Motor-Feedback-Signalleitung sowie die Leis-tungsversorgung für die Antriebe.Das Projekt begann bei GEA Lyophil ur-sprünglich als Diplomarbeit: Schneider Electric stellte GEA-Mitarbeiterin Anne Gerlach ein Starter-Kit zur Verfügung, um mit der Pacdrive-Technologie die projek-tierte Lösung aufzubauen. Gerlach kam mit der Motion-Control-Technologie schnell zurecht und blickt zurück: „Die Inbetriebnahme der Antriebe erwies sich als unproblematisch.“ Das von ihr reali-sierte Projekt überzeugte, und Michael

Groth bestätigt: „Die Möglichkeiten, die Versorgung einer ganzen Maschinenein-heit auf ein einziges Kabel zu reduzieren, konnte zumindest zum Zeitpunkt der Entscheidung kein anderer Automatisie-rer in dieser Form anbieten.“

Einbindung von Fremdantrieben ohne SystembruchDie Automatisierungsarchitektur des neuen Alus umfasst einen Motion Cont-roller Pacdrive LMC400 Logic, der über Sercos mit den insgesamt sechs Servo-antrieben kommuniziert. Soweit möglich, verwendet Groth integrierte Servoantrie-be der Lexium-ILM-62-Reihe. Das zent-

rale Netzteil speist neben den vier ILM62-Antrieben auch einen so genannten Dou-ble Drive des Typs Lexium LXM 62. Bei dieser Serie handelt es sich um klassische Servoregler in Schaltschrankausführung, über einen Schiebemechanismus zum Kontaktieren bei der Reihenmontage ebenfalls gespeist von der zentralisierten Stromversorgung.Der Double Drive steuert zwei Third-Par-ty-Spezialmotoren mit Hohlwelle an, die durch Kombination eines Servomotors mit einem Getriebe Vorteile hinsichtlich der Baugröße haben. Für die Einbindung der Drives in die Systemkommunikation auf Basis elektronischer Typenschilder er-hielt GEA Lyophil von Schneider Electric entsprechende Parameter-Dateien zum Download in die Motoren. Daher verur-sachen die Fremdantriebe keinen Bruch in der Systemkommunikation, wodurch die Diagnose-Mechanismen und -Mel-dungen von Pacdrive auch diese Antriebe mit einschließen. (am)

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Autor

Christian Hoepner ist Technology Communication Expert bei der Schnei-der Electric Automation GmbH in Marktheidenfeld.

InfoDIREKT 781iee0514

www.all.electronics.de Link zu Antriebs- und Servotechnik von Schneider Electric

[1]

[1] Mobiles Alus der neuen Serie in der Testphase: Links der Puffertisch mit Förderband, darunter außerhalb des hygienisch kritischen Bereichs die inte-grierten Antriebe samt Vernetzung.

[2] Die servomotorisch ausfaltbare Brücke reduziert den Platzbedarf im Iso-lator.

[3] Im Unterbau des Alus, außerhalb des hygienerelevanten Bereichs sitzen die mit Verteilerboxen und Hybridkabeln vernetzten Servoantriebe.

[2]

[3]


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Drehgeber

Inkrementaldrehgeber mit Pulsen nach Wunsch

Halle 13, Stand A94Identifikation

Barcodeleser mit Ethernet/IP

räte in viele Anwendungen ein-binden. Die Pulszahl kann zwischen 1 und 16 384 frei gewählt werden, die Genauigkeit beträgt 12 Bit (0,09°). Als Materialien stehen Stahl, Edelstahl (V4A, V2A) und Alu-minium zur Auswahl, so dass auch Ausführungen für anspruchsvolle Umgebungsbedingungen und hohe Achslasten möglich sind. Ein weite-rer Vorteil ist, dass die Software der Drehgeber vollständige Kontrolle über die Signalverarbeitung ermög-licht. Zukünftig sind anwenderspe-zifische Parameteranpassungen wie Drehrichtung, Null-Impulslage oder auch Filtereinstellungen ohne kostspielige Hardware-Änderungen möglich.

Barcodeleser BCL 358i. Das Gerät lässt sich ohne zusätzliche Soft-ware in das Ethernet/IP-Netzwerk einbinden und über die Hardware-Konfiguration RSLogix parametrie-ren. Zusätzlich kann mit einem bereits integrierten Switch ein Netz-werk in Linienstruktur aufgebaut werden.

Posital: Die jüngste Generation ma-gnetischer Absolutdrehgeber Ixarc sorgt zusammen mit einer eigens entwickelten Signalverarbeitungs-Software für hohe Präzision und Dynamik. Erhältlich sind Durchmes-ser von 36 und 58 mm sowie Schutzarten bis IP69K. Mit zahlrei-chen mechanischen Optionen wie Aufsteckhohlwellen oder Vollwellen mit verschiedenen Durchmessern sowie verschiedenen Flansch- und Gehäusegrößen lassen sich die Ge-

Leuze: Eine Gerätevariante mit in-tegrierter Ethernet/IP-Schnittstelle erweitert die Baureihe modularer

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Halle FG East, Stand 15-1SPS

Kleinsteuerung spricht OPC UA

sammler, der alle Informationen für ein umfassendes Energiemanage-ment liefert. Als modulare I/O- Systeme lassen sich Busklemmen (K-Bus) und Ethercat-Klemmen (E-Bus) anreihen, die der Embed-ded-PC automatisch erkennt. Zu den Vorteilen der OPC-UA-Kommu-nikation zählen die Funktionen Data Access und Historical Access sowie SPS-Bausteine für Diagnose und Neustart. Auch die Zwischenspei-cherung von Daten im Server ist möglich, damit eine Unterbrechung der Kommunikationsverbindung nicht zum Datenverlust führt. Ein Konfigurator für das Einrichten der optionalen Security und ein Demo-UA-Client sind ebenfalls im Liefer-umfang enthalten.

Beckhoff: Als universelle Kleinsteu-erung unterstützt der Embedded-PC CX8091 mit geswitchtem Ethernet-Port das OPC-UA-Protokoll und greift auf ein breites Spektrum an-reihbarer K- oder E-Bus-Klemmen zu. Das jüngste Mitglied der Baurei-he CX8000, den derzeit kleinsten Embedded-PCs im Portfolio, ist mit einer 400-MHz-ARM9-CPU ausge-stattet. In Verbindung mit den Ener-giemessklemmen erweist sich die Steuerung als kompakter Daten-

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www.all-electronics.de Link Link zur Produktübersicht



Halle 06, Stand E79Antriebstechnik

Dezentrale Antriebspakete

dezentralen Antriebspakete, die sich auf die jeweilige Aufgabe an-passen lassen. Die Kombination aus Smart Motor und der Getriebereihe G500 vereint die Einfachheit eines Netzmotors mit den Vorteilen einer elektronischen Ansteuerung. Elekt-ronik und Software sind in den An-trieb integriert. Die Drehzahl ist frei einstellbar.

Lenze: Auf die Anforderungen in der horizontalen Fördertechnik zuge-schnitten sind diese integrierten,

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Bis zu 600 Einweg-Spritzen sollen verpackt werden – in der Minute. Damit das gelingt, verwendet der Hersteller kompakte Knickarm-Roboter mit sechs Achsen. Die beiden Roboter übernehmen das Bestücken der Verpackungslinie, wobei sie eng aufeinander abgestimmt sind. Hoher Durchsatz bei geringem Platzangebot sind dabei wichtige Randbedingungen.

In der Pharmaindustrie gelten hohe Anforderungen an Hygiene, Qualität und Leistung. Das trifft auch auf die

Verpackungsanlagen zu. Der Platz in der Produktion ist zudem oft rar. Neu hinzu-kommende Maschinen müssen daher so kompakt wie möglich sein. Auf Geräte, die diese Vorgaben erfüllen, hat sich die Firma Robotronic spezialisiert. Das Schweizer Unternehmen arbeitet mit ei-

ner selbst entwickelten, modular aufge-bauten Roboterzelle, dem MRT, kurz für modulare Robotertechnik.Für einen internationalen Pharmakon-zern aus Deutschland hat das Unterneh-men ein Handlingmodul zur Zuführung von Fertigspritzen in die Endverpa-ckungsanlage realisiert. Der Kunde such-te nach einer flexiblen Lösung und gab eine maximale Bauzeit von vier bis fünf

Monaten vor. Der zur Verfügung stehen-de Raum war mit zirka drei Quadratme-tern sehr klein. Die Geschwindigkeitsan-forderung lag bei 400 Spritzen pro Minu-te. Außerdem sollte eine Umrüstung zwi-schen verschiedenen Spritzenträgern sowie zwischen Spritzenformaten von 0,5 bis 10 mm möglich sein. Bei dem Projekt kommen ausschließlich Roboter von Mit-subishi Electric zum Einsatz.

Handling-Roboter

Spritzen verpacken im Akkord

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Die Spritzen-Handling-Lösung kann 400 Spritzen pro Minute in die Entleerungsschie-ne eintakten. Mit einer Zusatzachse sind auch bis zu 600 Stück pro Minute möglich.

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Mithilfe eines Baukastenprinzips kann Robotronic beliebige Roboter in einer Zelle mit weiteren Elementen wie Trans-portbändern, Kamerasystemen oder Linear achsen kombinieren. Mike Weber, Eigentümer und Geschäftsführer von Ro-botronic, beschreibt: „Bei Konstruktion und Bau sparen wir mit dem Baukasten-prinzip viel Zeit. Das Grundgerüst steht immer, wir statten es lediglich entspre-chend den Anforderungen aus. Die An-schaffungskosten sind dadurch ver-gleichsweise niedrig. Ein Vorteil ist die platzsparende Bauweise, mit der wir auf sehr kleinem Raum arbeiten können.“ Das Grundmodul des MRT nimmt eine Fläche von 1 mal 1,3 m ein und ist rund 2,2 m hoch.

160 Spritzen auf einmalJede Spritzenverpackungslinie benötigt eine spezielle Zuführung, denn Spritzen haben keinen Boden, auf dem sie stehen können. Deshalb transportiert und lagert sie die Maschine hängend an der Finge-rauflage, dem sogenannten Finger Flange, wozu besondere Träger notwendig sind. Die zwei gängigsten sind normierte Käm-me und Nester, die jeweils 160 Spritzen fassen. Beim Entnehmen aus den Käm-men oder Nestern ist Fingerspitzengefühl gefragt, denn die gläsernen Spritzen sind leicht zerbrechlich. Weber erklärt: „Ent-

sprechende Handling-Maschinen gibt es schon lange am Markt. Die Besonderheit der MRTs ist ihre kompakte Bauweise. Eine ähnliche Maschine von einem ande-ren Hersteller braucht in etwa drei- bis viermal so viel Platz.“Beim Spritzen-Handling kommen zwei Mitsubishi-Electric-Roboter vom Typ Melfa RV-4FL zum Einsatz, kompakte Überkopf-Knickarmroboter mit sechs Achsen. Es sind keine weiteren mechani-schen Elemente wie Hub- oder Drehkom-ponenten nötig. Mike Weber sagt dazu: „Wir legen Wert darauf, möglichst aus-schließlich Roboter einzusetzen und nur in Ausnahmefällen zusätzliche mechani-sche Elemente zu verwenden, die potenzi-ell störanfällig sind.“

Zuführung per Drehturm spart PlatzBestandteil der Lösung ist eine Zufüh-rung für die Tubs, also die tiefgezogenen Kunststoffbehälter, in denen sich die Kämme oder Nester zum Transport be-finden. Normalerweise kommen hierbei Förderbänder ins Spiel, die viel Platz be-nötigen. Robotronic hingegen setzt einen eigens entwickelten Drehturm ein, der auf dem gleichen Grundgerüst wie die Robo-terzelle basiert, mit der er verbunden ist. Auf der Außenseite belädt ein Mitarbeiter den Turm von Hand mit bis zu zehn vol-len Tubs, bevor sich dieser um 180° dreht, wo ihn der Roboter entleert.„Durch die Stapelung der Tubs im Dreh-turm können wir den Platzbedarf im Ver-gleich zu einer Förderstrecke stark redu-zieren“, erklärt Geschäftsführer Weber. Zweieinhalb Tubs beziehungsweise 400 Spritzen pro Minute verarbeitet die Ma-schine. Der Turm fasst insgesamt zehn Tubs. Optional ist auch ein Drehturm für 20 Tubs erhältlich.

[1] [2]

[1] In der Handling-Lösung kommen zwei Roboter vom zum Einsatz, die auf engem Raum zusam-menarbeiten. Der Drehturm (rechts) befördert die mit den Spritzenträgern beladenen Tubs in das MRT.

[2] Die Besonderheit der Lösung ist, dass die Ro-boter nicht nur über Kopf hängend, sondern auch zu zweit auf engem Raum zusammenarbeiten.

➜


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Handling auf engem Raum mit zwei RoboternIn der Sonderlösung sind zwei Melfa- Roboter vom Typ RV-4FLM-Q1-S15, die zugehörigen CPUs Q172DRCPU und ei-ne SPS CPU vom Typ Q03UDECPU ver-baut. Ein Servomotor MR-J4 mit Moti-on-CPU Q172DCPU treibt den Drehturm an. Alle CPUs sind Bestandteil der iQ-Platform, einer Multi-CPU-Plattform von Mitsubishi Electric. Die Besonderheit die-ser Lösung ist es, die Roboter nicht nur über Kopf hängend, sondern auch zu zweit auf engstem Raum zusammenarbei-ten zu lassen. Die Melfa-Roboter sind für das komplette Handling von Tubs, Trä-gern und der verschiedenen Spritzenfor-mate verantwortlich und aufeinander ab-gestimmt.Der Prozessablauf bei Kämmen, in denen die Spritzen hintereinander in mehreren Reihen hängen, sieht wie folgt aus: Robo-ter A entnimmt zunächst einen Tub aus dem ersten Turmschacht und stellt ihn in die vorgesehene Station. Dort entnimmt Roboter B den Kamm und Roboter A bringt den leeren Tub zurück in den Drehturm. Roboter B fährt mit dem Kamm an die Entleerungsschiene, kippt ihn leicht und taktet die Spritzen durch. Von der Schiene durchlaufen die Spritzen den regulären Verpackungsprozess. An-schließend legt Roboter B den leeren Kamm in eine separate Station ab, von wo aus ihn Roboter A aufgreift und zum Tub in den zweiten Turmschacht legt.Dass das MRT sowohl Kämme als auch

Nester verarbeiten kann, ist laut Mike Weber eine Besonderheit in der Branche. Die Nester verfügen über eine wabenför-mige Struktur, in deren einzelnen Öffnun-gen die Spitzen hängen. Für das Handling sind hierbei Vakuumgreifer nötig. Die Maschine lässt sich innerhalb weniger Minuten umrüsten.Das Handling selbst unterscheidet sich wie folgt: Auch hier setzt Roboter A zu-nächst den Tub in die erste Station. Robo-ter B entnimmt das Nest mittels Vakuum, bewegt es zur zweiten Station und stellt es dort in einen Stufenblock, über den die Spritzen leicht angehoben werden. Mit ei-nem speziellen Greifer fährt Roboter A an die Waben des Nestes, nimmt die Spitzen am Finger Flange auf und fährt mit ihnen an die Entleerungsschiene, wo er, ähnlich wie bei den Kämmen, die Reihen zur Ent-leerung durchtaktet. Anschließend stellt Roboter A Nest und Tub als Leergut in den zweiten Turmschacht der Drehstati-on.

Leistungserweiterung auf bis zu 600 Spritzen pro MinuteDas aktuelle MRT-Modell kann 400 Spritzen pro Minute in die Entleerungs-schiene eintakten. Maximal lassen sich mit dieser Lösung bis zu 600 Stück pro Minute verarbeiten. Dazu wird die Anla-ge um eine Zusatzachse erweitert, ange-trieben von einem Servomotor.Die Zusatzachse erlaubt einen schnelleren Entleerungsvorgang: Der Roboter selbst fährt nicht an die Entleerungsstation, um die Spritzen in Reihen durchzutakten, sondern eine 180°-Kippbewegung ent-leert diese aus dem Kamm in ein Gegen-stück, das sich auf der Servoachse befin-det. Das Entleeren der Waben übernimmt statt des Roboters die Servoachse mit ei-ner Kippbewegung. Der ursprüngliche Bewegungsablauf des Roboters verkürzt sich in beiden Fällen.Als Vertriebspartner von Mitsubishi Elec-tric für den Schweizer Markt arbeitet Ro-botronic bereits seit Firmengründung 2008 mit dem Automatisierungsanbieter zusammen. Für Mike Weber zählen vor allem der schnelle Kundenservice sowie die weltweite Verfügbarkeit von Technik

und Experten. Über die Produkte sagt er: „Die Roboter sind flexibel, schnell und zuverlässig. Beispielsweise arbeiten Mit-subishi-Electric-Roboter bei einem unse-rer Kunden schon 25 Jahre im Drei-schichtbetrieb. Auch mit den anderen Komponenten wie Servos oder Steuerun-gen hatten wir bisher nie Qualitätspro-bleme. Von Vorteil sind auch die hohen Freiheitsgrade beim Einbau der Roboter, beispielsweise durch die Überkopfmonta-ge oder die extremen Drehbewegungen. Die schlanke Bauform der Roboter unter-stützt die Umsetzung des MRT.“ Weiter-entwicklung auf drittes TrägerformatRobotronic entwickelt das Spritzen-Handling-Modul weiter und will zukünf-tig die Umrüstungsoption auf ein drittes Trägerformat, auf sogenannte Rondo Trays, anbieten. Das sind 300 mm lange, flache, wellenförmige Kunststofftabletts, in denen die Spritzen nebeneinander ein-geklipst werden. „Wenn das MRT zusätz-lich Rondo Trays verarbeiten kann, sind unsere Kunden in der Lage, mit nur einer Lösung alle drei Formate handzuhaben“, sagt Weber.Zudem arbeitet Robotronic an einer Lö-sung, in der die Spritzen berührungslos auf einer Förderstrecke in die nächste Maschine gelangen. Die Verarbeitung von Glas in der Arznei- und Lebensmittelpro-duktion stellt ein Risiko dar, da Glasbe-hälter durch Zusammenstöße leicht Scha-den nehmen können. Bei den Spritzen könnte beispielsweise die Fingerauflage Schaden nehmen oder Glaspartikel in die Flüssigkeit gelangen. Mit der neuen Lö-sung reagiert Robotronic auch auf die ‚No Glas Contact‘-Empfehlung der US-amerikanischen Food and Drug Adminis-tration (FDA). Mit der Sonderlösung richtet sich der Anlagenbauer an Pharmaunternehmen weltweit. „Das Sys-tem kann eins zu eins in anderen Ländern zum Einsatz kommen, denn die Nester, Kämme und Rondo Trays sind normiert und international im Einsatz“, sagt We-ber. (am)

➜

Autorin

Isabell Auer ist freie Journalistin in Köln.


www.all-electronics.de Link zum MRT auf der Components

[3]

[3] Die Glasbehälter können bei der Verarbeitung in der Arznei- und Lebensmittelproduktion durch Zusammenstöße leicht Schaden nehmen.



Siemens: Der Leistungsbereich des Niederspan-nungsumrichters Sinamics G120P hat sich von derzeit 90 auf 400 kW erweitert. Die Einbauge-räte sind auf den Betrieb mit Simotics-GP- und Simotics-SD-Motoren der Linie VSD10 sowie Simotics-FD-Motoren abgestimmt. Der Umrichter ermöglicht sowohl durch integrierte applikations-spezifische als auch durch Energiesparfunktio-nen einen wirtschaftlichen Betrieb von Pumpen, Lüftern und Kompressoren. Bei Installation und Inbetriebnahme unterstützen integrierte pum-pen-, lüfter- und kompressorenspezifische Assis-tenten und Makros.

Kuka: Ohne Schutzhülle kommt der KR Quantec PA Arctic aus, eine kälteresistente Adaption des Standard-Palettierroboters KR Quantec. Mit ei-nem Einsatztemperatubereich bis -30 °C eignet sich der Roboter besonders für den Einsatz im Lebensmittelbereich. Dabei ist weder eine spe-ziell konzipierte Schutzhülle noch eine Extra-Beheizung der Mechanik erforderlich. Bei einer Reichweite von 3 195 mm bietet der Palettier-roboter kurze Zykluszeiten und Präzision. Erhält-lich sind Varianten mit 120, 180 und 240 kg Traglast.

B&R: Die Version 3.1 des Safe-Designer komplet-tiert den numerischen Funktionsumfang der in-tegrierten Entwicklungsumgebung Automation Studio 4. Das Tool kann sichere INT- und DINT-Signale verarbeiten, vergleichen und mit den Grundrechenarten mathematisch verknüpfen. Zusätzlich stehen sichere Konvertierungsbaustei-ne für das Umwandeln von INT nach DINT und umgekehrt zur Verfügung. Anwender der Smart-Safe-Reaction-Technologie können sichere Dreh-zahlen oder Positionswerte verarbeiten und si-cherheitsrelevante Maschinenzustände daraus ableiten.

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Auf Genauigkeit und Geschwindigkeit kommt es bei jeder Verpackungsmaschine an. Kühlräume mit ihren schwankenden Temperaturen und komplizierte Verpackungen setzen die Messlatte noch einmal höher. Ein abgestimmtes Antriebs- und Steuerungs-system, das einfach zu programmieren ist, nimmt diese Hürde.

Das Unternehmen Orto Verde mit Sitz in Cesano di Senigallia (Ita-lien) suchte nach einer Lösung,

mit der es gefrorene Gewürzkräuter in Boxen verpacken kann. Es ging darum, das frische Produkt zu versiegeln und zu-sammen mit einem Portionierer in Boxen zu verpacken. Die Linie sollte mit hoher Geschwindigkeit – 120 Boxen pro Minu-te – und vor allem zuverlässig arbeiten, ohne die üblichen Positionierungsproble-me, die bei dieser Art von Anwendungen oft auftreten – zum Beispiel Abweichun-gen bei den Toleranzen aufgrund von Un-synchronitäten und Laufzeitunterschie-den in den Abläufen.

Diesen Anforderungen stellte sich der Maschinenbauer Betti – eine Firma aus Faenza mit mehr als 50 Jahren Erfahrung im Verpackungssektor. Das Unternehmen entwickelte, ausgehend von einer Stan-dardmaschine zur Verpackung von Bo-xen, ein System zur Applikation eines Portionierers auf der Grundlage der Steu-erungsplattform Sysmac von Omron. Herzstück des neu entworfenen Grab-and-drop-Systems ist eine Einheit, die ins-gesamt drei Schlüsselfunktion ausführt: Zufuhr der Portionierer (über Zubringer mit Vibrationsförderer und Ablenkvor-richtungen), Befestigen der Portionierer auf der Box mittels Heißkleber und Ein-

setzen in die Box unter Druck in einem kontinuierlichen Zyklus. Die Qualität der Klebstelle sowie die Integrität und Positi-onierung des Portionierers prüft ein Ka-merasystem.Roberto Scarpelli, Vertriebsmanager für Italien, erklärt: „Es hat uns insbesondere ein Aspekt Sorgen bereitet: ob wir sicher-stellen können, dass der Portionierer prä-zise auf die Verpackung aufgesetzt wird, und zwar sowohl hinsichtlich der Positio-nierung, als auch hinsichtlich von Kleb-stoffspuren innerhalb und außerhalb der Klebefläche.“ Der Maschinenbauer rich-tete daher sein Hauptaugenmerk auf die Präzision der Bewegungsabläufe, und zwar insbesondere auf die Profile der elektronischen Kurvenscheibe. Ein Vorteil der Steuerungsplattform war die Mög-lichkeit das Risiko mechanischer Beschä-digungen infolge der Interaktion zwi-schen den Achsen auf null zu verringern, da der Controller alle Abläufe koordi-niert und synchronisiert. Als Ergebnis da-von lässt sich die Boxenverpackungs-maschine mit einer Ausschussquote von zwei pro tausend betreiben.

Einfach komplexe Bewegungsabläufe programmierenDie fünf Achsen der Verpackungsmaschi-ne steuern Omron-G5-Servosysteme mit dazugehörigen Getrieben. Diese betätigen den Bewegungs-Master der Hauptförder-kette und des Kurvenscheibenprofils, steuern die zwei synchron arbeitenden Motoren für das Einsetzen des Portionie-rers und betätigen die Presse für den Kle-beprozess. Der gesamte Vorgang wird von einem 16-Achs-NJ-Controller mit verschiedenen lokalen und externen I/O-Geräten und Frequenzumrichtern koordi-niert. Die Bedienung vor Ort erfolgt über ein NS8-Touchscreen-Display. Von dort

Motion Control

Positionieren leicht gemacht

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Bei dem Grab-and-Drop-System kommt es gleichermaßen auf Genauigkeit und Geschwindigkeit an.

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aus kann der Bediener die Statusinforma-tionen zu den einzelnen Platzierungen, die manuellen Bedienelemente an den Achsen sowie die verschiedenen Alarm- und Dia-gnosebenachrichtigungen überwachen.Durch die Integration von SPS und Bewe-gungssteuerung in eine einzelne Plattform ist es den Technikern gelungen, den Pro-grammieraufwand zu verringern. Im Ver-gleich zu früheren Lösungen liegen die Vorteile gerade in der Einführungsphase: „Selbst ohne vorherige Erfahrungen konnten wir das System ausgesprochen einfach bei uns integrieren und einset-zen“, hebt Danilo Santandrea, Manager für Technik/Elektronik bei Betti hervor. Das schnelle Ethercat-Netzwerk rundet das Konzept ab und ermöglicht eine ge-ringere Verkabelung. Durch die reduzier-te Verkabelung an den einzelnen Achsen konnte der Maschinenbauer die Abmes-

sungen verringern und etwa 5 % der Kos-ten für die Konstruktion und Entwick-lung von Schaltplänen einsparen.

Für den Anwender darf es nicht komplizierter werdenAufbauend auf den Erfahrungen mit der Sysmac-Plattform kann sich das Unter-nehmen nun auch an komplexere Anwen-dungen heranwagen und besser und schneller auf Spezifikation zu Geschwin-digkeit, Formatänderungen und Kosten-einsparungen reagieren. Entscheidend ist dabei die Möglichkeit, eine effiziente Software-Architektur einzusetzen, mit der die Ingenieure einfach Nachverfolgungs-systeme programmieren und dazu die Kurvenscheibenprofile nach Bedarf an-passen können.Matteo Betti fasst zusammen: „Der Kun-de muss in der Lage sein, unabhängig zu

arbeiten. Die Technologie von Omron er-möglichen uns, die verschiedenen speziel-len Gegebenheiten einer Anwendung in einer Linie zu integrieren und dem End-benutzer – das heißt insbesondere dem Bediener – eine praktische und gleichzei-tig wirtschaftlich lohnende Lösung anzu-bieten.“ (mf)

➜

[1] Vom Touchscreen-Display aus kann der Bedie ner die Statusinformationen zu den einzel-nen Platzierungen, die manuellen Bedienelemente an den Achsen sowie die verschiedenen Alarm- und Diagnosebenachrichtigungen überwachen.

[2] Ein einziger Maschinen-Controller steuert alle 16 Achsen präzise.

[1] [2]

Autor

Mathias Schneidler ist Product Manager Drives & Motion bei der Omron Electronics GmbH in Langenfeld.


www.all-electronics.de Link zum Controller Link zum Maschinenbauer Link zum Anwender

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Der erste und wichtigste Grund für den Fernzugriff auf eine Maschine ist oft die Fernwar-tung. Doch aus einer etablierten Fernwartungs-Lösung kann viel mehr werden. Der Verpa-ckungsmaschinenbauer Multivac bietet auch Datenanalyse und Anlagenoptimierung an.

Multivac nutzt Tele service seit 2005 – am Anfang noch über Analog- und ISDN-Verbin-

dungen, seit 2010 über Breitband mit ei-nem Virtual Private Network (VPN). Da-durch haben sich die Servicemöglichkei-ten verbessert. So können Berater und Service-Techniker auch aus der Ferne den gleichen Bildschirminhalt sehen, den auch die Bediener vor sich haben. Bei Bedarf schaltet sich auch der Fachbereichsexper-te aus der Zentrale dazu.Vor allem Maschinen im oberen Leis-tungsbereich stattet der Maschinenbauer mit der Möglichkeit zur Fernwartung aus. „Die Mehrzahl unserer Maschinen wird im Mehrschichtbetrieb eingesetzt und die ständige Verfügbarkeit der Anla-gen wird immer wichtiger. Gerade bei komplexen Maschinen, Systemlinien oder Hochverfügbarkeitsanlagen ist die Fern-

wartung deshalb immer häufiger ein Be-standteil unserer Maschinen“, berichtet Christopher Kleinert, Gruppenleiter der Software-Entwicklung PLC in der Steue-rungstechnik bei Multivac.

Teleservice

Von der Fernwartung zur Anlagenoptimierung

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Die Fernwartung der Verpa-ckungsmaschine ist nur der erste Schritt. Weiter geht es mit Daten-analyse und Anlagenoptimierung.

Zum Portfolio von Multivac gehören neben Tief-zieh-Verpackungsmaschinen auch Traysealer, Va-kuum-Kammermaschinen, Kammerbandmaschi-nen, Etikettierer, Qualitätskontrollsysteme und Automatisierungslösungen zu dem Produktportfo-lio. Die Kunden des Maschinenbauers verpacken Lebensmittel aller Art, medizintechnische und pharmazeutische Produkte sowie Industriegüter. Die Multivac Gruppe beschäftigt weltweit über 3 800 Mitarbeiter, am Hauptsitz in Wolfertschwen-den arbeiten etwa 1 450 Menschen. Mit mehr als 65 Tochtergesellschaften ist das Unternehmen auf allen Kontinenten vertreten.

Multivac

Maschinenbauer im Detail

Die Anlagenbetreiber profitieren vor al-lem davon, dass der Fernzugriff die Zeit bis ein Fehler behoben ist verkürzt. „Viele Störungen können entweder direkt über den Online-Zugriff behoben oder so ein-gegrenzt werden, dass beispielsweise das richtige Ersatzteil frühzeitiger auf den Weg gebracht werden kann. Das hat etli-che Reisen von Fachbereichsexperten auch nach Übersee gespart“, benennt Kleinert die Vorteile.

Funktionsanalysen und weitere ServicesSeit der Umstellung auf breitbandige IP-/VPN-Verbindungen und der mGuard-Technik von Innominate kann Multivac mehr Diagnosedaten übertragen. Logfiles liefern Informationen über die Prozessab-läufe, Konfigurationswerte und den Zu-stand der Anlagen. Service und Fach-bereichsexperten nutzen diese Daten für

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Funktionsanalysen der Verpackungsma-schinen und deren Komponenten. So las-sen sich zum Beispiel die Schaltzustände von Sensorik und Aktorik über einen län-geren Zeitverlauf auswerten. Ein Soft-ware-Oszilloskop liefert die grafische Auswertung der Daten. Anhand der Mo-tordrehzahl und des Stroms im Zeitab-lauf können die Experten beispielsweise nachvollziehen, ob an einer mechanischen Achse eine Schwergängigkeit vorliegt. Im nächsten Schritt plant der Maschinen-bauer einen Videoservice, um den Bedie-ner vor Ort noch besser zu unterstützen.

VPN bringt Flexibilität und Sicherheit„Vor der Umstellung unserer Fernwar-tungslösung auf schnelle Datenverbin-dungen haben wir zunächst eine Vielzahl von Techniken analysiert. Klassische Ein-wahlgeräte wie UMTS-Modems oder auch Portallösungen wie Netviewer, Teamviewer oder Remote Desktop ent-sprachen nicht unseren Anforderungen, vor allem an die Flexibilität der Zugriffe. Einzig VPN-Side-to-Side-Lösungen wur-den dem gerecht“, erläutert Christopher Kleinert. Beim Test der am Markt verfüg-baren Geräte waren die Sicherheit des Haus- und Kundennetzwerks und die Er-fahrung des Herstellers im Bereich IT-Se-curity entscheidend. „Der mGuard hat uns wegen seiner Sicherheitsfunktionen, der guten Konfigurierbarkeit, des kom-fortablen Rollouts mit dem Innominate Device Manager sowie der kompakten Bauform überzeugt“, so Christopher Kleinert. Im mGuard sind ein VPN-fähi-

ger Ethernet-Router und eine konfigurier-bare Firewall integriert. Die Datenverbin-dung zwischen Servicetechniker und Ma-schine erfolgt über ein VPN. Dabei kom-men eine hardware-beschleunigte Ver- schlüsselung per 3DES (168 Bit) oder AES (128, 192 und 256 Bit) und das IP-Security-Protokoll (IPsec) zum Einsatz. Zusätzlich wird mit der integrierten Firewall das Maschinennetzwerk vom Produktionsnetz des Kunden abgeschot-tet. Für die Kunden ist es außerdem wich-tig, dass sie immer die volle Kontrolle über ihre Anlagen behalten. So kann beim mGuard eine Online-Verbindung zwi-schen Maschine und Servicetechniker nur aufgebaut werden, wenn ein Bediener vor Ort diese mit einem Softwareschalter aus-drücklich freigibt.

Komfortabler Rollout„Als Serienmaschinenbauer statten wir viele Maschinen mit der IP-/VPN-Teleser-vicetechnik aus. Wir nutzen den mGuard Device Manager, um beim Rollout appli-kationsspezifische Fehler und manuelle Fehleingabe zu verhindern und die Konfi-guration möglichst automatisiert zu über-tragen“, berichtet Christopher Kleinert. Der Device Manager übernimmt das Ge-räte-Management mit Konfiguration, Ausrollen und operativer Verwaltung der Geräte. Alle Einstellungen wie Firewall-Regeln, VPN-Konfigurationen, NAT- und Routing-Einstellungen, die Zertifikatsver-waltung sowie optionale Funktionen las-sen sich mit der Software vorkonfigurie-ren und verwalten. Christopher Kleinert

lobt hier die Zusammenarbeit: „Bei der Konfiguration der Technik wurden wir nie allein gelassen. Die Einstellungen ha-ben wir gemeinsam mit Innominate ent-wickelt und die fertige Version wurde schließlich nochmals vom Innominate-Experten geprüft und als Rollout-Basis für uns zertifiziert.“ (mf)

➜

[1]

Autor

Martin Ortgies ist freier Fachjournalist in Hannover.


www.all-electronics.de Link zu den Security Routern Link zum Maschinenbauer

Klassische Einwahlgeräte wie UMTS-Modems oder auch Portallösungen wie Netviewer, Teamviewer oder Remote Desktop entsprachen nicht unseren Anforderungen, vor allem an die Flexibilität der Zugriffe.

Christopher Kleinert, Multivac

[1] Im Router sind ein VPN-fähiger Ethernet-Rou-ter und eine konfigurierbare Firewall integriert. Es kommen eine hardware-beschleunigte Ver-schlüsselung per 3DES (168 Bit) oder AES (128, 192 und 256 Bit) und das IP-Security-Protokoll (IPsec) zum Einsatz.

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SPEZIAL Robotik + Handling

Forscher des Fraunhofer IPA haben auf Basis einen Motoman-Roboters ein automati-siertes, zweiarmiges Zuführsystem für die Vereinzelung entwickelt. Mittels spezieller Software erkennt und lokalisiert es Objekte, berechnet Greifpunkte und plant die Ent-nahme. Der Roboter kann Werkstücke abwechselnd aus der Kiste greifen, durch den zweiten Arm auch umgreifen und präzise ablegen. Die Taktzeiten sinken deutlich.

Individuelle Konsumgüter, sinkende Produktlebenszeiten und kurze Ent-wicklungszyklen – die Herausforde-

rungen in produzierenden Unternehmen sind groß. Schüttgut in Kisten wird heute überwiegend manuell entladen oder me-chanisiert vereinzelt. Die Folgen: körper-liche Belastung für die Mitarbeiter und hohe Kosten für Werkstückträger. Die

mechanisierte Vereinzelung anhand von Rütteltöpfen oder Fördertechnik eignet sich meist nur für Kleinteile und ist wenig flexibel. Um Taktzeiten zu senken und den Automatisierungsgrad zu erhöhen, wünschen sich viele Kunden daher flexib-le Roboter für die Vereinzelung: Sie sind schnell, flexibel und prozesssicher, entlas-ten die Mitarbeiter und senken die Kos-

ten. Am Fraunhofer IPA haben Wissen-schaftler ein neues automatisiertes Ver-einzelungs- und Zuführsystem entwickelt, das diese Anforderungen erfüllt. Die Be-sonderheit: Das Robotersystem ist zwei-armig. „Es hat einen entscheidenden Vor-teil: Der Zweiarmroboter kann unsortiert gelagerte Werkstücke abwechselnd und damit schneller aus der Kiste greifen und

Zweiarmiges Robotersystem

Der Griff in die Kiste

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Der 3D-Sensor versetzt den Zwei-arm-Roboter in die Lage, Werk-stücke abwechselnd zu greifen und präzise abzulegen.

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Kollisionsfreie und sichere BahnplanungAuf Basis eines stationären oder roboter-geführten 3D-Sensors erfolgt eine Ent-nahmeplanung mit der am Fraunhofer IPA entwickelte Software BP3. Die Soft-ware ermöglicht Robotern und anderen Handhabungskinematiken den automati-sierten Griff in die Kiste für beliebige An-wendungsfälle. In weniger als einer Se-kunde kann der 3D-Sensor die Situation in der Kiste erfassen und die darin befind-lichen Werkstücke lokalisieren. Anschlie-ßend berechnet das System, welches Bau-

teil entnommen werden kann, ohne dass der Greifer mit dem Kistenrand oder an-deren Objekten kollidiert. Die Simulation des Entnahmevorgangs trägt maßgeblich zur hohen Prozesssicherheit des Gesamt-systems bei.Die Software BP3 ist mit mehreren Sen-sortypen und Robotern kompatibel sowie für unterschiedliche Werkstückgeometri-en einsetzbar. „In der einfachsten Varian-te konfiguriert das Fraunhofer IPA das Software-System für die Anwendungen vor. Für erfahrene Anwender und System-integratoren besteht die Möglichkeit, das System mit geringem Aufwand selbststän-dig auf neue Bauteile zu erweitern und an neue Rahmenbedingungen anzupassen“, sagt Spenrath. Das System ist darüber hi-naus bedienerfreundlich. Schon nach ei-ner kurzen Schulung können die Nutzer problemlos damit arbeiten. (am)

➜

[1] So sieht der Roboter: Die Getriebewellen mit den zugehörigen Messdaten und die Visualisie-rung detektierter Werkstücke.

[1]

Autorin

Laura Pizzolante, ist Redakteurin am Fraunhofer IPA in Stuttgart


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entnehmen. Dadurch können Unterneh-men den Griff in die Kiste beispielsweise auch bei der Zuführung von Kleinteilen einsetzen, bei denen sich die notwendigen Taktzeiten in der Vergangenheit häufig nicht erreichen ließen“, erläutert Felix Spenrath, Projektleiter in der Abteilung Roboter- und Assistenzsysteme. „Am Bei-spiel der Entnahme von Werkstücken aus Kleinladungsträgern werden wir auf der Automatica erstmals demonstrieren, wie das zweiarmige Zuführsystem funktio-niert“, sagt Spenrath.

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Erleichterung macht sich immer breit, wenn nach einem langen Flug der eigene Koffer auf dem Gepäckband erscheint. Schließlich steckt eine enorme logistische Leistung dahinter, jedes Gepäckstück an seinen Bestimmungsort zu befördern. Ebenso stellen die Gepäckförderanlagen hohe Anforderungen an die Antriebstechnik. Trotz unter-schiedlichster Lösungen soll die Anzahl der Varianten gering bleiben.

Um Reisenden den Weg zum Lost-Baggage-Schalter zu ersparen, sorgen ausgefeilte Flughafen-

Logistiksysteme dafür, dass jeder Fluggast zu seinem Gepäckstück kommt und jeder Koffer ans richtige Ziel. Elementar für ei-ne zuverlässige Funktion der Logistik ist unter anderem die eingesetzte Antriebs-technik. Je nach Beförderungsart kom-

men einfache oder auch komplexere An-triebe und Steuerungen zum Einsatz.In Gepäckförderanlagen internationaler Flughafenterminals sind oft Distanzen von mehreren Kilometern zu überwinden. Zum Betrieb horizontaler Gurt- oder Schalenförderer mit einer einheitlichen Geschwindigkeit genügen kompakte Ge-triebemotoren, kombiniert mit motorin-

tegrierten elektronischen Startern. Auch für Kurvenförderbänder reicht diese Lö-sung aus. Die Motorstarter sollten dazu über eine Sanftanlauf-Funktion verfügen, um den Einschaltstrom zu verringern und die Mecha nik zu schonen. Des Weiteren sollte eine Überlastsicherung vorhanden sein. Denn immer wieder kommt es vor, dass sich vom Gepäck lösende Schnallen

Antriebstechnik in Förderanlagen

Gepäck auf dem rechten Weg

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Gepäckfördersysteme verlangen je nach Anforderung Steuerungen unterschiedlicher Komplexität.

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oder Stretchfolie einzelne Transportbän-der blockieren. Dann muss der Motor ab-schalten und umgehend ein Alarmruf an die Technik absetzen. Denn solche Stör-fälle können in kürzester Zeit zu proble-matischen Rückstaus führen. Darüber hinaus vergrößern Reversier starter die Flexibilität an horizontalen Bändern, bei-spielsweise bei der Streckenumleitung im Wartungsfall.Soll die Anlage nicht mit einer festen, son-dern mit variabler Geschwindigkeit lau-fen, eignen sich anstelle von Startern kos-tengünstige dezentrale Frequenzumrich-ter. Sie ermöglichen beispielsweise ein ef-fizientes Sortieren und Einschleusen der Gepäckstücke bei minimalem Übergabe-abstand und hoher Dynamik.Besonders viel Leistung wird zur Über-windung von Höhenunterschieden benö-tigt: An Schrägförderbändern und Verti-kalförderern sollte ndaher stark überlast-bare Antriebe mit Motorbremsmanage-ment und optimierter Lastübernahme zum Einsatz kommen.Für diese Bandbreite an Aufgaben bietet Nord Drivesystems ein breites Sortiment

an, von dezentralen Motorstartern mit Schutzfunktion über kompakte, gezielt auf Basisfunktionen konzentrierte Fre-quenzumrichter bis zu dezentralen Um-richtern mit Positionier- und Sicherheits-funktionen. Ein einheitliches Bedienkon-zept und Kompatibilität der Geräte er-möglichen flexible Anlagenkonzepte. Für die in der Flughafentechnik häufig ausge-schriebenen AS-i-Kommunikation steht für jede Einheit optional eine Onboard-Schnittstelle zur Verfügung. Zudem ste-hen Anschaltungen an alle gängigen Ethernet- und Feldbussysteme zur Verfü-gung. Die Bedienung kann direkt an den Geräten, mit Bedienboxen oder über Software (Nord Con) erfolgen. Die Para-meter lassen sich in andere Geräte über-spielen, was die Inbetriebnahme großer Anlagen mit vielen Antrieben erleichtert.

Weniger Peripherie durch integrierte SchutzschaltungenDer Motorstarter SK 135E verfügt über eine Sanftanlauf- und Reversierfunktion für Motoren von 0,25 bis 7,5 kW. Die Montage erfolgt direkt auf dem Klem-

[1] Ein Motor mit einem passend konfigurierten, leichten Kegelradgetrie-be und einem Frequenz-umrichter mit Positio-nierfunktionalität und optionalen Safety-Funk-tionen.

[1]

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Nord Drivesystems kann bei der Projektierung individueller, wartungsarmer Antriebslösungen auf einen Getriebebaukasten für einen Drehmomentbereich von 10 bis über 242 000 Nm zugreifen. Basis der Antriebssysteme für Gepäckförderanlagen sind zweistufige Kegelstirnradgetriebe mit hoher Leistungsdichte. Da weder ein Montagedeckel noch eine angeschraubte Gehäuseinnenwand benötigt werden, sind die Getriebe klein und leicht. Dies vereinfacht die Handhabung. Zudem

sinkt der Energiebedarf in Anwendungen, in denen die Antriebe mitbewegt werden. Die Kegelradgetriebe in fünf Baugrößen mit Drehmomenten von 90 bis 660 Nm widerstehen durch die vergrößerte Abtriebswellenlagerung starken Axial und Radialkräften. Die breite Übersetzungspalette (i = 3,58 bis 70) ermöglicht die Anpassung an den jeweiligen Bedarf. Komplette Fördertechnikanlagen lassen sich mit wenigen unterschiedlichen Getriebeauslegungen ausstatten.

Leichte Getriebe für Anwendungen mit großen Stückzahlen

Technik im Detail

➜

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Autor

Jörg Niermann, ist Bereichsleiter Marketing bei der Getriebebau Nord GmbH & Co. KG Drivesystems in Bargteheide.


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menkasten oder in Motornähe. Für ein höheres Losbrechdrehmoment lässt sich über DIP-Schalter eine entsprechende Boost-Spannung einstellen. Integrierte Schutzmechanismen wie eine Strom-begrenzung zum Schutz des Netzes, Über- und Unterspannungsschutz für das Gerät selbst sowie für den Motor (PTC/I²t und Motorphasen) und die Anlage (Moment-begrenzung, Überlast) sparen in der Peri-pherie Kosten. Diese entstehen ansonsten für Motorschutzschalter, Wendeschütz-schalter und Bremsgleichrichter sowie für die Kabel zum Kaltleiteranschluss und für die Bremsenansteuerung.Der dezentrale Umrichter SK 180E, der Anfang 2014 in Serie ging, ist für Moto-ren im Leistungsbereich von 0,25 bis 2,2 kW ausgelegt und konzentriert sich auf die Kernaufgaben Geschwindigkeits-regelung und Effizienzfunktionen. Er setzt ISD-Vektorregelung ein, damit der Motor die vorgegebene Drehzahl auch bei starken Lastschwankungen hält. Die Überlastfähigkeit liegt bei 150 % für 60 s und kurzzeitig bis zu 200 %. Zwei Sen-soreingänge stehen bereit, um in Gepäck-förderanlagen unter anderem Stromspar-funktionen umzusetzen. Beispielsweise, indem Lichtschranken die Bänder so steu-ern, dass sie nur laufen, wenn auf dem je-weiligen Abschnitt ein Gepäckstück un-terwegs ist.

Wenn Positionierung und Lageregelung gefragt sindFür Hubwerks-, Positionier- oder sicher-heitsgerichtete Anwendungen bietet die Umrichterbaureihe SK 200E zusätzliche Funktionen bis hin zu STO und SS1 für Anforderungen bis SIL3. Vier Baugrößen

für den Leistungsbereich von 0,25 bis 22 kW verfügen über eine integrierte Posi tioniersteuerung und Anschlussmög-lichkeiten für Inkremental- und Absolut-wertdrehgeber. Damit gestattet die Serie den Einsatz von Standard-Asynchronmo-toren auch für Anwendungen, die eine hohe Dynamik und eine Lageregelung oder Synchronisierung erfordern.Die Auswahl und Beschaffung von Star-tern oder Umrichtern ist jedoch nur ein Aspekt der Kostenfrage. Gerade in Anla-gen mit vielen Antrieben und vielen Jah-resbetriebsstunden sollte der Betreiber bereits bei der Anschaffung die Lebens-dauerkosten betrachten. Energieeffiziente Antriebskomponenten für Gepäckförder-

anlagen und Energiesparmaßnahmen amortisieren sich für Flughafenbetreiber schnell, da der Energieverbrauch bei einer durchschnittlichen Lebensdauer von 15 bis weit über 20 Jahren je nach Größe den bei Weitem größten Anteil an den Ge-samtkosten ausmacht. Auch eine hohe Ausfallsicherheit und Wartungsfreiheit sind besonders wichtig, denn die Folge-kosten eines Anlagenstillstands sind schwer zu begrenzen, wenn es im schlimmsten Fall zu Störungen des Flug-plans kommt.Nord Drivesystems ist Mitglied von Gate (German Airport Technology & Equip-ment), einem Netzwerk deutscher Liefe-ranten. Der Nord-Kundendienst unter-stützt Flughäfen und Anlagenbauer von der Planung über die Lieferung bis hin zu Montage, regelmäßiger Wartung und In-standhaltung. Das Unternehmen liefert komplette Antriebseinheiten aus eigener Herstellung mit Getriebe, einem Motor der gewünschten Energieeffizienzklasse sowie Antriebselektronik. Der Einsatz ist weltweit an allen Netzen möglich. Die Antriebe lassen sich einfach anschrauben und mit Steckern verbinden. Bis auf den Anschluss, auf Wunsch mit Steckverbin-dern, entsteht bei Komplettlieferung des vorverdrahteten Antriebs kein Monta-geaufwand. (am)

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[2]

[2] Die Montage der dezentralen Elektronikeinhei-ten erfolgt direkt auf dem Motorklemmenkasten. Je nach Platzbedarf ist auch eine Installation in Motornähe möglich.

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Robotik

Steuerung mit komplexen Algorithmen

Robotik

Modulare Roboterzelle

Robotik

Autonome Produktion

Halle 12, Stand F23Verpackungstechnik

Greifer schwenken unabhängig

Visual3. Die auf Powerlink basieren-de Architektur sorgt für ausreichen-de Leistung unabhängig von Größe und Nutzlast des Roboters. So las-sen sich komplexere Algorithmen implementieren und Echtzeitgeräte am Roboter frei platzieren. Mit Power link können Echtzeit-, asyn-chrone- und Sicherheitsdaten einen gemeinsamen Bus nutzen.

enge Platzverhältnisse. Erhältlich sind sechs Grundausführungen. Fast wie im Baukastensystem lässt sich aus den Grundmodulen und den zahlreichen Zusatzoptionen eine komplette Palettierzelle zu-sammenstellen. Alle Varianten be-inhalten einen Roboter, die Leicht-fördertechnik für die Produkte, ei-nen Palettierplatz sowie eine Ab-gitterung.

schleunigungsmessern, kann die-ser Prototyp eines Doppelarmrobo-ters wechselnde Aufgaben autonom lösen. Dabei sorgen QMEMS-Sen-soren für schnelle und vibrations-freie Bewegungen der Arme. Die mit haptischen Sensoren ausgerüsteten Arme greifen Teile auch bei flexibler Zuführung sowie variabler Teile-positionierung und Ausrichtung.

ckelte Zangengreifer für die Absa-ckung wird zusammen mit den Systemen vorgestellt. Der Zwei-Achs-Greifer sorgt für eine sanfte Handhabung von Packstücken mit unterschiedlichen Füllungen. Durch das unabhängige Schwenken der Achsen lassen sich Säcke unbe-schädigt aufnehmen, greifen und ablegen. Ferner gibt es einen Aus-blick auf die kommende Generation von Vakuum-Greifern. Komplett in 3D-Druck gefertigte Greifsysteme werden vorgestellt und schon bald in die Serienproduktion aufgenom-men.

EPSG: Hohe Genauigkeit bei der Steuerung von Robotern bietet Se-pro mit der Steuerungsplattform

De Man: Die kompakte modulare Roboterzelle MRZ eignet sich für Kleinserienproduktionen, schwan-kende Produktionsmengen und

Epson: Durch eine dem Menschen nachempfundene Armgeometrie sowie vier eingebaute Kameras und Sensoren, wie Kraft- oder Be-

Roteg: Der Robotikspezialist zeigt Automatisierungslösungen speziell für das Verpacken von Nahrungs-mitteln und Getränken. Ganz ohne Rüstzeiten und umständlichen Werkzeugwechsel kommt der Multi funktionsgreifer aus, der so-wohl Kanister als auch Kartons palettiert. Auch der weiterentwi-

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Das Unternehmen

Firmenname: Lükon Thermal Solutions AG Hauptstrasse 63, Postfach 144 CH-2575 Täuffelen

Telefon: +41 32 396 06 06 Telefax: +41 32 396 06 05

E-Mail: [email protected] Internet: www.lukon.ch

Deutschland / Telefon: +49 9366 980 1720 Germany: Telefax: +49 9366 980 1721

Swiss Made Thermal Solutions

Ihr Lösungsanbieter Industrieller Wärmetechnik

Als internationaler Anbieter industrieller Wär-metechnik bietet das Unternehmen seit über 70 Jahren Rohrheizkörper, Wärmegeräte und Wärmeprozessanlagen an. Dem Leitsatz „heisse Qualität hat einen Namen“ wird unverändert Rechnung getragen.

Innovation in der Automation bietet Lükon mit vertikalen Durchlauföfen. Die offensichtlichen Vorteile eines Vertikalsy-stems liegen in der geringen Stellfläche und darin, dass Ein- und Auslauf der Produkte direkt nebeneinander liegen. Horizontalöfen und Sonderkonstruk-tionen im Bereich Wärmebehandlung und Elektrowärmetechnik sind weitere Bestandteile des Angebotes.









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Industrieroboter in Fertigung von Schuhen steigern den Mengenausstoß um bis zu 30 % und reduzieren die Stückkosten. Damit ermöglicht die roboterbasierte Fertigung nicht nur eine kostengünstige Massenproduktion, sondern durch ihre Flexibilität auch kleinere Losgrößen.

B islang werden weltweit nur 10 % von rund 20 Milliarden Schuhen pro Jahr automatisiert

oder teilautomatisiert gefertigt. Speziell für den Prozess der Direktansohlung durch Anspritzen oder Ankleben der Soh-le an den Schaft des Schuhes stellt der Maschinenbauer Klöckner Desma Schuh-maschinen entsprechende Fertigungsanla-gen her.Mit dabei: Industrieroboter von ABB. In diesen Anlagen hat das Unternehmen mittlerweile in fast 30 Jahren mehr als 1 100 Roboter verbaut. Der Einsatz von

Robotern ist dabei unverzichtbar, denn nur sie können die hier erforderlichen komplexen Bewegungsabläufe schnell, si-cher und in reproduzierbarer Qualität ausführen. Dabei arbeiten sie – auf Dauer gesehen – sehr zuverlässig: Die durch-schnittliche ausfallfreie Betriebszeit für Industrieroboter liegt bei über 80 000 h. Die Roboterisierung der Fertigungsschrit-te bietet gegenüber Sondermaschinen oder komplexen Spezialanlagen Vorteile: Sie ist kostengünstiger, wartungsfreundli-cher und flexibler in der Anwendung. So sind bei Modell- oder Formatwechseln

meist nur andere Steuerungsprogramme, Greifer- oder Werkzeugwechsel sowie un-ter Umständen andere Aufspannvorrich-tungen erforderlich. Das verkürzt die Rüstzeiten. Mit den Software-Lösungen von ABB für die Robotik können die Schuhhersteller zudem eigenständige, an ihren Bedarf angepasste Applikationen erstellen.

Fertigungstrends in der Schuh-HerstellungNach Einschätzung von Christian Decker, einem der beiden Geschäftsführer bei Desma, ist die Automatisierung in der Schuhproduktion ein Muss. Steigende Lohnkosten sowie die sinkende Verfüg-barkeit qualifizierter Mitarbeiter in der Schuhindustrie seien die Hauptgründe dafür. Das gelte auch für China, wo Auto-mation immer mehr an Bedeutung gewin-ne. Die zukünftige Massenproduktion in China beruht nach seiner Ansicht nicht mehr auf billigen Arbeitskräften, sondern zunehmend auf roboterbasierter Ferti-gung. Das gelte aber nicht nur für China, sondern auch für die Produktionsstand-orte in Europa und den USA. Nur mit in-telligenter, robotergesteuerter Automati-on können sie noch kosteneffizient pro-duzieren – auch bei kleinen Losgrößen bis hin zur Fertigung von individuellen, pass-genauen Schuhen mit der Losgröße 1.

Fertigungsanlage basiert auf dem Rundtisch-PrinzipDie Schuhfertigungsanlagen von Desma sind nach dem Prinzip des Rundtisches gebaut und bestehen je nach Anforderun-gen aus 12, 18, 24 oder 30 Schließeinhei-ten mit ebenso vielen, im Karussell um-laufenden, schwenk- und absenkbaren Leisten. Um diese Schuhmaschine herum sind die einzelnen Roboterstationen, die Spritzgießeinheit, Inspektions- und War-tungs- sowie manuelle Arbeitsplätze zum Aufleisten der Schäfte und dem Ausleis-ten der fertigen Schuhe angeordnet. Wie

Roboter in der Schuh-Herstellung

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ABB

Ein Roboter trägt den Klebstoff gleichmäßig und vor allem punkt-genau in exakt der jeweils erfor-derlichen Menge und Schicht-dicke auf.

Halle 16, Stand A45

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üblich, arbeiten die Roboter im rauen Produktionsalltag getrennt vom Bedien-personal hinter Sicherheitszäunen.Das Programmieren der Roboter kann über klassisches Teaching am Program-mierpanel des Roboter-Herstellers erfol-gen. Auf Wunsch integriert der Schuhma-schinenbauer auch eigene, speziell an die Anforderungen der Schuhindustrie ange-passte Assistenzsysteme, die diesen Pro-zess verbessern und so Anlagenstillstände reduzieren. Dazu hat Desma die Software GRC (Graphical Robot Control) als Plug-In für die ABB-Roboter entwickelt. Die nächste Ausbaustufe enthält ein PC-ba-siertes Offline-Programmiersystem mit speziellen Funktionen für die Schuhin-dustrie. In der High-End-Version kann das System dann auch inline die Roboter-bahnen selbständig generieren und so fle-xibel auf Toleranz- oder Bauteilabwei-chungen reagieren. Die Kommunikation zwischen Maschinen und Robotern er-folgt auf Prozessebene und für Sicher-

Roboter sprüht sparsamer und präziserBeim Spritzgießen von Polyurethan-Soh-len sorgen Trennmittel für ein einfaches und sicheres Entnehmen der Sohlen aus der Form. Dabei kommt es darauf an, nicht zu viel oder zu wenig Trennmittel in die Form zu sprühen. Das punktgenaue und exakt dosierte Auftragen des Trenn-mittels unterstützt ein robotergeführtes

sen Handgelenk ein schwenkbar gelager-ter Aufrauvorsatz mit rotierendem Werk-zeug integriert ist. Mit der Kraftregelung lässt sich die Anpresskraft innerhalb einer Kontur variieren. Weiter ermöglicht der Rau-Roboter ein effizienteres sowie je-derzeit reproduzierbares, konturgenaues Rauen – und damit eine bessere Haftung der Sohle am Schaft. Das hier geforderte hohe Niveau lässt sich nur mittels Robo-ter-Bearbeitung erzielen.

Kombi-Roboter und klassische HandhabungsaufgabenSind die fertigungsbedingten Taktzeiten länger als für einen bestimmten Roboter-Arbeitszyklus erforderlich, bietet es sich an, den Roboter alternierend für zwei Aufgaben zu nutzen. Mit einem Kombi-nationskopf bestückt kann er beispiels-weise das Aufrauen und Klebstoffsprühen oder das Aufrauen und Einlegen von Stahlsohlen übernehmen. Roboter be-währen sich auch bei den klassischen Aufgaben wie monotonen oder fehleran-fälligen Pick-and-Place-Aufgaben, bei-spielsweise dem Positionieren von Leis-ten, Sohlenteilen, Stahlsohlen oder Stollen sowie beim Übergeben und Entnehmen von Schuhen, Stiefeln und Sohlen an an-dere Arbeitsstationen.

Teile-spezifische Roboterbearbeitung in der SerienfertigungDesma hat außerdem eine Roboterzelle für das Ankleben von Sohlen mithilfe ei-nes IRB-1600-Roboters entwickelt. Da-mit lassen sich auch kleinere Losgrößen wirtschaftlich automatisiert fertigen und individuelle Kundenwünsche erfüllen. Das ist besonders für europäische Schuh-hersteller interessant, die so eine kosten-günstige, marktnahe Fertigung im

[1] Robotergestützte Automation prägt immer mehr das Bild der industriellen Schuhproduktion.

[1]

[2]

[2] Die speziell für die Anforderun-gen der Schuhindustrie entwickelte Bediensoftware ermöglicht intuitives Steuern und eine einfache Offline-Programmierung der Roboter.

elektrostatisches Sprühsystem von Des-ma. Das Auftragen übernimmt ein Ro-boter vom Typ IRB 1600. Vorteile des Verfahrens sind ein geringerer Trenn-mitteleinsatz, ein leichteres Entformen, eine höhere Produktqualität sowie hö-here Standzeiten der Formen.

Kraftgeregelte Roboter rauen materialgerecht aufSohle und Schaft müssen vor der Ver-klebung gezielt aufgeraut werden. Da-bei erfordern die unterschiedlichen Materialien jeweils individuell ange-passte Bearbeitungsgeschwindigkeiten und Anpressdrücke. Dies übernimmt ein kraftgeregelter Rau-Roboter auf Basis des IRB-2600-Roboters, in des-

heitssignale über binäre Signale und Feld-bus-Technik. Die erweiterte Kommunika-tion, soweit sie für den Produktionspro-zess nicht zwingend erforderlich ist, erfolgt über TCP/IP. Mit diesem Konzept stellen die Schuhfertigungsanlagen bis zu 150 Paar Schuhe pro Stunde her, was ei-ner Taktzeit von 12 s pro Schuh ent-spricht. Die Robotertaktzeiten betragen dabei je nach Aufgabe zwischen 4 und 10 s, die Wechselzeiten für das Weitertakten der Rundtischanlage 2 bis 4 s. Mit einer Bahngenauigkeit von ±0,1 mm erfüllen die Roboter die an sie gestellten Präzisi-onsanforderungen, denn in der Schuhin-dustrie liegen die üblichen Toleranzen aufgrund der eingesetzten Werkzeuge und Prozesse bei ungefähr ±0,5 mm. ➜

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hochpreisigen Europa realisieren können. Die autark arbeitende Sohlenbearbei-tungszelle lässt sich sowohl als Stand- alone-Lösung einsetzen als auch in exis-tierende Produktionslinien integrieren. Das Plug-and-Play-Konzept der Roboter-zelle ermöglicht einen schnellen Aufbau und eine sofortige Produktionsaufnahme, da der Maschinenbauer alle vom Schuh-hersteller benötigten Funktionen vorher

bei ausführlichen Probeläufen und Funk-tionstests prüft.Eine Schwierigkeit bei der Sohlenbearbei-tung ist, dass die Sohlen aufgrund techni-scher Fertigungstoleranzen nie zu 100 % identisch sind. Deshalb erfasst beim Ein-schleusen der Sohlen in die Zelle ein auto-matischer Detektor zunächst deren Geo-metriedaten, die Position und Orientie-rung auf dem Förderband. Aus diesen Daten generiert das Auswertungspro-gramm innerhalb von 2 bis 3 s ein indivi-duelles Steuerungsprogramm zum Bear-beiten der jeweiligen Sohle und überträgt es an die Robotersteuerung IRC5. Der Roboter kann sowohl die Außenkonturen der jeweiligen Sohle konturgenau abfah-ren als auch den Kleber je nach Anforde-rungen mit unterschiedlichen Sprühbil-dern auftragen. Die hohe Präzision und

die Geschwindigkeit der Handachsen er-möglichen ein schnelles Umorientieren des Sprühkopfes bei komplexen Sohlen-konturen – daraus resultieren letztlich kurze Taktzeiten von 10 s pro Sohle. Nach dem Kleberauftrag löscht das Sys-tem das soeben verwendete Bearbeitungs-programm und übernimmt das Nächste vom Detektor. Dabei kompensiert der Prozess Längenabweichungen und andere prozessbedingte Qualitätsschwankungen automatisch. (mf)

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Autor

Hans Fritsche arbeitet beim RGT Redaktionsbüro Gerd Trommer in Gernsheim.


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druck von Abbildungen. Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen, Han-delsnamen, Warenbezeichnungen und dgl. in dieser Zeitschrift be-rechtigt auch ohne besondere Kennzeichnung nicht zu der Annahme, dass solche Namen im Sinne der Warenzeichen- und Markenschutz-Gesetzgebung als frei zu betrachten wären und daher von jeder-mann benutzt werden dürfen. Für unverlangt eingesandte Manuskripte wird keine Haftung über-nommen. Mit Namen oder Zeichen des Verfassers gekennzeichnete Beiträge stellen nicht unbedingt die Meinung der Redaktion dar. Es gelten die Allgemeinen Geschäftsbedingungen für Autorenbeiträge.

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www.all-electronics.de 59. Jahrgang ISSN 1434-2898

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Erscheinungsweise: 11 x jährlich

VERLAG

Hüthig GmbH, Im Weiher 10, 69121 Heidelberg, Tel.: 06221/489–0, Fax: 06221/489–481, www.huethig.de Handelsregister-Nr. 703044

Geschäftsführung: Fabian Müller

Verlagsleitung: Rainer Simon

Produktmanager Online: Philip Fischer

Leitung Herstellung: Horst Althammer

Art Director: Jürgen Claus

Layout: Karin Köhler

Druck: westermann druck GmbH Georg-Westermann-Allee 66, 38104 Braunschweig

Angeschlossen der Informationsgemeinschaft zur Feststellung der Verbreitung von Werbeträgern (IVW), (Printed in Germany)

© Copyright Hüthig GmbH 2014, Heidelberg. Eine Haftung für die Richtigkeit der Veröffentlichung kann trotz sorgfältiger Prüfung durch die Redaktion, vom Verleger und Herausgeber nicht übernommen werden. Die Zeitschrift und alle in ihr enthaltenen Beiträge und Ab-bildungen sind urheberrechtlich geschützt. Jede Verwertung außer-halb der engen Grenzen des Urheberrechtsgesetzes ist ohne Zustim-mung des Verlages unzulässig und strafbar. Das gilt insbesondere für Vervielfältigungen, Übersetzungen, Mikroverfilmungen und die Einspeicherung und Bearbeitung in elektronischen Systemen. Mit der Annahme des Manuskriptes und seiner Veröffentlichung in die-ser Zeitschrift geht das volle Verlagsrecht für alle Sprachen und Län-der einschließlich des Rechts zur Übersetzung, zur Vergabe von Nachdruckrechten, zur Einspeicherung und Bearbeitung in elektroni-schen Systemen, zur Veröffentlichung in Datennetzen sowie Daten-trägern jedweder Art, namentlich der Darstellung im Rahmen von In-ternet- und Online-Dienstleistungen, zur Herstellung von Sonderdru-cken, Vervielfältigungen und Mikroverfilmungen an den Verlag über. Dies gilt auch für die auszugsweise Wiedergabe sowie den Nach-

VERTRIEb Vertriebsleitung: Thomas Kratzer

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ANZEIGEN Anzeigenleitung: Anja Breuer, Tel.: +49 (0) 6221489-326 E-Mail: [email protected]

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Zurzeit gilt Anzeigenpreisliste Nr. 52 vom 01.10.2013

[3]

[3] bei ausreichend langen Taktzeiten der Ferti-gung können Roboter zwei Jobs übernehmen – beispielsweise Aufrauen und Einlegen von Stahl-sohlen für Sicherheitsschuhe.

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Sperzial robotik + Handling

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Halle 6, Stand E09I/O-Module

Erkennen Protokolle automatisch

spielsweise Bedienelemente wie Taster und Leuchten schnell und effektiv busfähig zu machen. Auch die große Variante FEN20-16DXP eignet sich für den nachträglichen Einbau und bietet bis zu 16 I/Os, die in der Ausführung DXP sowohl als Eingang als auch Ausgang betrie-ben werden können. Ein interessan-tes Detail ist die Verteilung der I/O-Signale auf drei unabhängige und voneinander getrennte Potenzial-gruppen, die sich mithilfe des Mo-duls zentral steuern lassen. Beide Geräte verfügen über einen integ-rierten Webserver, der etwa zur Anzeige von Diagnosen im Klartext dienen kann. Auch ein Smartphone kann zur einfachen Diagnose zum Einsatz kommen.

Turck: In jedem der drei Ethernet-Systeme Profinet, Modbus TCP oder Ethernet/IP lassen sich Ethernet-Multiprotokoll-I/O-Module FEN20 automatisch betreiben. Das jewei-lige Protokoll erkennen die Geräte durch Mithören des Kommunikati-onsverkehrs während der Hochlauf-phase. Die Systeme mit digitalen Ein- und Ausgängen sind in zwei Bauformen erhältlich. Die kleine Bauform FEN20-4DIP-4DXP ist für den nachträglichen Einbau in kleine Schaltkästen, Bedienpulte oder an-dere Gehäuse ausgelegt, um bei-

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Sperzial robotik + Handling

Inserenten

Unternehmen

AMA 41AMC 55B&R 11Baumüller 43Beckhoff 17Bender 66Berghof 53Bihl+Wiedemann TitelseiteBörsig 38Comax 60

Cwieme 19Data Translation 9Galltec 35Helukabel 49Hongfa 13Icotek 29ICP 59Kübler 28Leitenberger 54MF Instruments 47

Micro-Epsilon 3National Instruments 15Newport Electronics 45Phoenix Contact 27Sabo 2.USSiemens 21Sigmatek 7Smart in Ovation 23Stemmer 57Turck 51

ABB 10, 62ARC 9Asco Numatics 35B&R 51Beckhoff 47Bihl+Wiedemann 30, 33 Bosch 10Continental 10De Man 61Deutsche Messe 8 Eaton 29EPSG 61Epson 61Fanuc Deutschland 10Fraunhofer-Institut SIT 22Fraunhofer-Institut IPA 56Genua 29

Getriebebau Nord 58Harting 39Hilscher 36 Iba 26ICP Deutschland 29IFR 7 Industrie Informatik 8Innominate 54Keba 10Klar Automation 28Kuka 51Lenze 47Leuze 47McAfee 10Messe Düsseldorf 12Micro-Epsilon 35Mitsubishi 48

NCTE 40NST 26Omron 52Posital 47Preccon Robotics 10Pro-face 28Rauscher 28Roteg 61Safenet 26Schmersal 26Schneider Electric 44 Schubert 65Siemens 10, 51SSV Software Systems 18TR-Electronic 35Turck 65



Halle 14, Stand A06Verpackungstechnik

Maschine ohne Schaltschrank

Schubert: Das Unternehmen prä-sentiert Highlights aus der aktuellen Generation der TLM-Verpackungs-technologie und stellt drei TLM- Pickerlinien sowie eine TLM-Verpa-ckungsanlage aus. Zu den vorge-stellten Neuheiten zählt der Proto-typ der weltweit ersten Verpackungsmaschine ohne Schalt schrank, bei der die Servo-verstärker innerhalb einer dezent-ralen Steuerungsarchitektur zum TLM-Roboter gehören. Auch die Anzahl der elektronischen Teile hat sich erheblich reduziert. Ein 3D-

Scanner, der auf einem stereosko-pischen Ansatz basiert, ermöglicht Kontrollparameter wie Volumen, Gewicht und Stapelhöhe. Das Gerät hat eine Höhenauflösung von 0,5 mm in einem Messbereich von 60 mm Höhe. Die Transmodule schließ-lich haben ein gründliches Update erhalten. Diese Transportroboter befördern Produkte und Schachteln in Standardmaschinen oder Picker-linien, dienen als Trägerschlitten der Tiefziehwerkzeuge oder unterstüt-zen den auto matischen Werkzeug-wechsel. Bei der aktuellen Version wurde der Transportschlitten ver-kürzt und ist mit einer LED-Anzeige für den Betriebszustand ausgestat-tet. Die Steuerungselektronik ba-siert nun auf einer Uni-5-Baugrup-pe.



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IEE Technikrätsel

Teilnahmebedingungen: Die Kontaktdaten aller Technikrätsel-Teilnehmer werden von uns für interne Marktforschung gespeichert, verarbeitet und genutzt. Sie erklären sich damit einverstanden, von uns und unseren Kooperationspartnern Fachinformationen per Post und/oder E-Mail zu erhalten. Wünschen Sie dies nicht mehr, können Sie dem jederzeit mit Wirkung für die Zukunft unter [email protected] widersprechen. Mitarbeiter des Verlags, des Gewinnspiel-Partners sowie deren Angehörige und unvollständig ausgefüllte Adressen sind von der Teilnahme ausgeschlossen.

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Frage 4 (s. unten)

Frage 5 (s. unten)

Schall,dröhnen-der Klang;Echo

Frage 3 (s. unten)

Anzeige,Ankün-digung(Wirtsch.)

Unter-einheitvon Eurou. Dollar

Welt-macht(Abk.)

selbst-süchtigerMensch

Binär-zeichen(EDV)

Frage 1 (s. unten)

chemi-schesZeichenfür Brom

unauf-hörlich;unbe-grenzt

einErdteil

un-gekocht

römi-scherDichter

ital.Seebadan derAdria

religiöseVereh-rung

eine ZahlantikesZwei-gespann

Abk. fürSport-gemein-schaft

altrömi-scheGöttin

land-schaft-lich fürAlm

ein Druck-hebel (PC,Schreib-maschine)

Metall-bolzen

An-sehen,Geltung

natür-licheErdab-tragung

Frage 2 (s. unten)

weitab,weit weg

ange-regt, inStimmunggebracht

Rund-funk-gerät

brav;höfl ich

Signal-verstär-ker(engl.)

Be-hälter,Büchse(Mz.)

Wüsten-inseln

chem.ZeichenfürRadon

Abk. fürTechni-scheAnleitung

Fuge,längli-che Ver-tiefung

Kamera-ständer,Gestell

franzö-sisch:Tal

eineSMSsenden(ugs.)

Wirkstoffim Tee

ital.Geigen-bauer-familie

Programmzum Um-wandelnvon Daten

Sinnes-organ

geräumi-ges Auto,Transpor-ter (engl.)

Ge-brauchs-gegen-stand

Fremd-wort-teil: neu(griech.)

chemi-schesZeichenfür Tellur

Abkür-zung fürNordost

chem.ZeichenfürThallium

Stirn-seite

lang-schwän-zigerPapagei

welt-weitesComputer-netzwerk

Wasser-vogel

EDV:Hilfspro-gramm(engl.)

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T A C E E A R C H I V I E R U N G B R E A S I E N S O V I D E N D L O S T R A N I T U N U L L O S K N T A B S C H A L T U N G P R E S T I G E L E L I A R T I G R E P E A T E R F O O A S E N R N T A D O S E N S T A T I V D S I M S E N F A M A T I O W U T E N S I L O K O N V E R T E R T E N H A R A I N T E R N E T F R O N T E N T E T O O L

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1 Was entfällt bei IT-Systemen?

2 Was ist bei einem IT-System im ersten Fehlerfall nicht notwendig?

3 Was ermittelt das Isometer zwischen aktiven Leitern und Erde?

4 Welche Funktion unterstützen die Isometer iso685 und iso1685?

5 Womit lassen sich IT-Netze einfach strukturieren?

Tragen Sie unterall-electronics.de/iee-technikraetsel das Lösungswort und Ihre Kontaktdaten für die Teilnahme an der Verlosung ein. Hin-weise zum Lösen des Rätsels finden Sie im untenstehenden Text.

Annahmeschluss: 27.05.2014

DER RECHTSWEG IST AUSGESCHLOSSEN.Viel Erfolg! Ihre IEE-Redaktion

Rätsel auf Reisen Mobile-Version unter:

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Anlagenstillstände oder – noch schlimmer – die Entstehung eines Kabel-brandes. Die Geräte er-mitteln den aktuellen Isolationswert zwischen den aktiven Leitern und Erde und lokalisieren ei-nen Isolationsfehler exakt. Im laufenden Betrieb archivieren die Messgeräte die gemessenen Isolationswi-derstandswerte des gesamten Netzes und geben

bei Grenzwertverletzungen Alarm – ohne die Anlagen un-mittelbar abschalten zu müs-sen. Per Trenntransformatoren in sinnvolle Einheiten struktu-riert, bleiben die IT-Systeme überschaubar, auch wirt-schaftlich. Denn die Investiti-

on in ein Isolationsüberwachungs-gerät ist weitaus geringer als der

mögliche wirtschaftliche Schaden infolge von Produktionsstillständen.

Das ungeerdete Stromnetz (IT-System) ist im Vergleich zum geerdeten Netz (TN- oder TT-System) eine eher selten angewandte Netzform – dabei wäre sie häufig die bessere Alternative. Der Grund: IT-Systeme weisen gegenüber geer-deten Systemen eine ganze Palette an Vorteilen auf, etwa die Fortsetzung des Betriebs trotz eines ersten Isolationsfehlers. IT-Systeme gilt es auf solche Fehler zu überwachen. Die aktuellen Iso-lationsüberwachungsgeräte vom Typ Isometer iso685 und iso1685 bieten dafür viele wirtschaft-liche und technische Vorteile und vermeiden

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Frage 4 (s. unten)

Frage 5 (s. unten)

Schall,dröhnen-der Klang;Echo

Frage 3 (s. unten)

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Frage 1 (s. unten)

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Frage 2 (s. unten)

weitab,weit weg

ange-regt, inStimmunggebracht

Rund-funk-gerät

brav;höfl ich

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Wüsten-inseln

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EDV:Hilfspro-gramm(engl.)

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T A C E E A R C H I V I E R U N G B R E A S I E N S O V I D E N D L O S T R A N I T U N U L L O S K N T A B S C H A L T U N G P R E S T I G E L E L I A R T I G R E P E A T E R F O O A S E N R N T A D O S E N S T A T I V D S I M S E N F A M A T I O W U T E N S I L O K O N V E R T E R T E N H A R A I N T E R N E T F R O N T E N T E T O O L

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