ASi-5 die Alternative zu Ethernet im Feld Seite 20

Transkript

1 D Juni /2021 AUTOMATISIERUNG. WISSEN. AUF DEN PUNKT. KOMMUNIKATION Einsatzszenarien von SPE aus Sicht von PI Seite 28 ENGINEERING Per Mover zum schnellen Digitaldruck Seite 38 SOFTWARE TASi - Stand der Technik bei Sicherer Software Seite 52 DURCHGÄNGIGE KOMMUNIKATION ASi-5 die Alternative zu Ethernet im Feld Seite 20 Anzeige

2

3 EDITORIAL EDITORIAL von Redakteur Martin Large Virtuell oder doch lieber real? Live-Events mit ihrer Strahlkraft wie die Hannover Messe, sollen durch ein virtuelles Messeformat und Showrooms auf ein neues Level an Besucherwirkung und Reichweite gehoben werden. Und so charakterisierte der Veranstalter die diesjährige Messe als doppeltes Schaufenster, welches nicht nur die Zukunft der Industrie, sondern auch einen Ausblick darauf geben sollte, in welcher Bandbreite Messen künftig ausgerichtet werden könnten. Natürlich lobte beispielsweise Dr. Jochen Klöckler, Vorstandsvorsitzender der Deutschen Messe AG, im Nachgang die digitale Messe-Edition in den Himmel. Er pries die eindrucksvolle Art und Weise an, in welcher sie gezeigt hätten, dass die Zukunft der Messe hybrid ist. Ganz nebenbei verwies Köckler darauf, dass allerdings der Kern des Zwischenmenschlichen fehlen würde. Trotz allem fühlt sich Deutschlands größter Messeveranstalter bestätigt, dass er auf Basis der Erfahrungen künftig das Beste aus der digitalen und der physischen Welt vereinen kann, um ein ganzheitliches hybrides Messeerlebnis zu schaffen. Die Frage ist nur: Was passiert, wenn die alte gewohnte Präsenzmesse wieder stattfinden kann? Werden dann alle, also Aus- 24 steller, Besucher und Veranstalter, wieder in alte Gewohnheiten zurückfallen? Dieses von Köckler angesprochene Zwischenmenschliche, also die interpersonelle Kommunikation, thematisiert doch, wie Menschen sich durch ihre Kommunikation zueinander in Beziehung setzen. Und die Kommunikationsformen bestehen nicht nur aus gesprochener oder geschriebener Sprache, sondern sind zum großen Teil nonverbal (Mimik und Gestik; Tonfall und Rhythmus), erfolgen durch Nähe und Berührung oder Distanz. So bewirkt der nonverbale Anteil der Kommunikation mehr als 80 Prozent der Reaktionen, wie Forscher herausfanden. Wirksam ist neben der Mimik und Gestik auch die Körperhaltung. Diese Komplexität und die allgemeinen Bedingungen der zwischenmenschlichen Kommunikation sind sicherlich bei einem rein digitalen Event ein Hemmschuh und Menschen sind Gewohnheitstiere. Klar hat sich durch die Pandemie einiges geändert, aber ich bin gespannt, wie die Reaktionen sind, wenn wieder eine Präsenzmesse stattgefunden hat. Ihr Dr. Martin Large Mehr Präzision. Magneto-induktive Abstandssensoren mainsensor Messen statt schalten: idealer Ersatz für Schalter und Näherungssensoren Hohe Grundempfindlichkeit und Temperaturstabilität Verschiedene Sonderausführungen: Edelstahl Kunststoff Sensorplatine Optimales Preis-Leistungs-Verhältnis, ideal zur Serienintegration ASi-5 ist eine Alternative zu ethernetbasierten Lösungen im Feld. Paul Werge, Bihl+Wiedemann Kontaktieren Sie unsere Applikationsingenieure: Tel micro-epsilon.de/mds

4 INHALT IEE 06/21 13 MÄRKTE + UNTERNEHMEN 8 Messe SPS im November 2021 SPS ist als hybride Präsenzmesse geplant 9 ZVEI/Branchenentwicklung Fabrikautomation verzeichnet starken Auftragseingang 9 Robotik/Engineering UR-Cobots kommen in die Simatic Robot Library 10 Geschäftsbilanz 2020 und Produktneuheiten Beckhoff steigert Umsatz um 2 Prozent 12 Studie zur Automatisierung Maschinenbau-Industrie ist Vorreiter bei der Digitalisierung 13 Maschine Learning und KI Bitkom gibt Überblick über Machine Learning und Künstliche Intelligenz 14 Kreislaufwirtschaft Neste verarbeitet chemisch recycelte Kunststoffabfälle im industriellen Maßstab 16 UPC UA ist im Maschinenbau angekommen Standardisierte Maschinenschnittstellen ermöglichen Interoperabilität 18 Trendwende Jahresbilanz & Prognose VWD: Deutsche Werkzeugmaschinenindustrie erwartet Wachstum 20 Warum eigentlich Ethernet? Darum ist ASi-5 eine interessante Alternative zu Eternet im Feld 24 Auf Augenhöhe ASi-5 hält dem Vergleich mit ethernetbasierten Systemen durchaus Stand 28 Downsizing Ethernet Die Einsatzszenarien von Single Pair Ethernet aus Sicht von Profibus und Profinet International 31 Produkte 32 SPE Use Case 6a - die Konkurrenten Mit Single Pair Ethernet wollen PI und ODVA die einfachen Schaltschrankkomponenten ins IIoT einbinden 34 Lichtblicke in der Produktion Sicherheitsgerichtete drahtlose Kommunikation mit sichtbarem Licht 38 Per Mover zum schnellen Digitaldruck Mover-basiertes Transportsystem integriert Druckmaschine in Verpackungsprozess 41 Produkte 44 Heavy Duty - leichter gesagt als realisiert Sicherheitsgerichtete Applikationen auf Schiffen und Bohplattformen fordert Sensor-Hersteller 47 Produkte 48 Das Modell beherrscht die Realität Komplexe Regelsysteme per Modellierung entwickeln und auf Steuerungen migrieren Das Titelmotiv wurde gesponsert von: Bihl+Wiedemann 4 IEE Industrie Engineering Effizienz 06/2021

5 Sicheres MULTI- TALENT Sichere Software - wir müssen reden! Der technische Ausschuss Sicherheitssysteme in der Automation im ZVEI zum Stand der Technik bei sicherer Software 56 OEM-Leistungssteller Thyristoren: Wie Customizing aus Standardgeräten passgenaue Lösungen macht Performantes und kompaktes System für die präzise Schwingungsüberwachung RUBRIKEN 3 Editorial 6 Top FIVE 8 News Aktuell 12 News Industrie News Maschinen- und Anlagenbau 58 Inserenten/Impressum Flexibel für alle Schwingungssensoren geeignet 4, 8, 12, 16 synchrone Messkanäle, 50k Samples/Kanal Leserservice : Zusätzliche Informationen zu einem Thema erhalten Sie über unseren -Service. Und so funktionierts: aufrufen Im Suchfeld die Kennziffer eingeben, die unter dem Artikel steht. Der Beitrag und weiterführende Links erscheinen. Schwingungen und korrelierende Prozessdaten mit einem System erfassen und analysieren Ihr Partner für die industrielle Mess- und Prüftechnik Vielseitige Feldbus- und SPS-Anbindungen auch über OPC UA

6 MÄRKTE + UNTERNEHMEN Top 5 Top FIVE Hier präsentiert Ihnen die IEE jeden Monat die Top Five Artikel, News und Produkte von unserer Internetseite. Unsere Leser haben diese Inhalte in den vergangenen vier Wochen am häufigsten gelesen. Interessieren Sie sich für spezielle Informationen, gehen Sie auf und geben die -Kennziffer (Beispiel 786iee0116) in das Suchfeld ein. Übrigens finden Sie auf unserer Internetseite die Inhalte der IEE seit Um immer auf dem Laufenden zu sein, abonnieren Sie unseren Newsletter unter. ARTIKEL 1 Markus Sandhöfner, B&R im Interview zu Acopos 6D 751iee0421 B&R Deutschland 2 3 Lineartechnik erweitert den Spielraum von Cobots RK Rose+Krieger GmbH Kombi aus Robotik und Codesys ermöglicht Losgröße 1 755iee0421 CODESYS GmbH 4 Software generiert HMI-Projekt aus Daten modell der SPS 768iee0421 GEA Stiavelli 5 Sichere Kommunikation vom Feld in die Cloud 758iee0421 Genua GmbH NEWS 1 Kuka erhält Großauftrag von Daimler 931iee0621 KUKA AG 2 3 Siemens integriert KI/ML von Google Cloud ins Programm 923iee0621 Siemens Digital Industries Microsoft & Siemens treten Open Industry 4.0 Alliance bei Microsoft, Siemens Digital Industries 4 Jahresumsatz um 4,5% auf 792 Mio. Euro gesunken 925iee0621 Weidmüller GmbH & Co.KG PRODUKTE 1 Kaspersky Labs stellt ein cybersicheres IoT-Gateway vor Kaspersky Labs Beckhoff steigert Umsatz um 2% auf 923 Mio. Euro 922iee0621 Beckhoff Automation GmbH & Co.KG Servoverstärker mit Durchsteck- oder Cold-Plate-Kühlung B&R Deutschland Kurzschlussfeste Kabelschellen nach der neuen IEC-Norm 652iee0621 Panduit Steuergeräte mit großer Messdaten-Anzeige 404iee0621 VEGA Grieshaber KG Entwicklungskit für drehzahlgeregelte Motorsteuerungen 455iee0621 Hilscher Gesellschaft für Systemautomation mbh 6 IEE Industrie Engineering Effizienz 06 /2021

7 250W bis 2.300W MÄRKTE + UNTERNEHMEN Aktuell Das Kraftpaket ACOPOSmotor Kompakt. Vielseitig. Intelligent W bis 2.300W Die dezentrale Antriebslösung für minimalen Maschinen-Footprint. IEE Industrie Engineering Effizienz 06/2021 7

8 MÄRKTE + UNTERNEHMEN Aktuell MESSE SPS IM NOVEMBER 2021 SPS ist als hybride Präsenzmesse geplant Die Mesago Messe Frankfurt plant die Automatisierungsfachmesse SPS in Nürnberg vom 23. bis 25. November 2021 wieder als physische Messe, nachdem sie 2020 aufgrund der Corona-Pandemie als rein digitale Veranstaltung stattfand. Neben der Präsenzmesse wird es ein zusätzliches digitales Angebot geben, um denjenigen, die nicht nach Nürnberg kommen können, eine Teilnahme zu ermöglichen. Das Konzept dafür soll in Kürze fertig sein. Digital soll es eine optimale Ergänzung geben. Die fortschreitenden nationalen und internationalen Impfzahlen stimmen die Teilnehmer und den Messeveranstalter positiv, die SPS als Präsenzmesse veranstalten zu können. Aussteller und Besucher haben klar zum Ausdruck gebracht, dass der persönliche Austausch, die Beratungs- und Fachgespräche sowie das Messeerlebnis schlechthin sehr wichtig sind, erklärte Sylke Schulz-Metzner, Vizepräsident SPS bei der Mesago. Das wolle Messegesellschaft in diesem Jahr wieder möglich machen. Der aktuelle Buchungsstand ein halbes Jahr vor der Messe beträgt rund 700 Aussteller aus dem gesamten Automatisierungsbereich. Diese Zahl bestätige den Wunsch der Branche nach persönlichem Bild: Redaktion IEE Kontakt und Live-Erlebnissen, schreibt der Veranstalter. An der letzten Präsenzmesse im November 2019 hatten sich Aussteller an der Messe beteiligt. Bei der geplanten Präsenzmesse steht die Sicherheit und Gesundheit aller Teilnehmer für den Messeveranstalter weiter an oberster Stelle. Das bereits für letztes Jahr nach den gesetzlichen Vorgaben und darüber hinaus erstellte Schutz-und Hygienekonzept wird fortlaufend an die Entwicklung der pandemischen Rahmenbedingungen angepasst, erklärt die Mesago Messe Frankfurt auf ihrer Internetseite. Breitere Hallengänge, zusätzliche Kommunikations- und Wartebereiche sollen die Personendichte in höher frequentierten Bereichen der Messehallen zusätzlich entzerren. (dw) Das wünschen sich die Aussteller, Messebesucher und der Veranstalter: dass die Messe SPS im November 2021 wieder als Präsenzmesse stattfinden kann und darauf läuft die Planung hinaus. Das Bild stammt von der SPS iee0621 Automatisierung / Entwicklungs-Software Codesys steigert Jahresumsatz um 3,2 Prozent 8 IEE Industrie Engineering Effizienz 06/2021 Bild: Redaktion IEE Die beiden Geschäftsführer von Codesys: Manfred Werner (li.) und Dieter Hess (Archiv-Foto 2018) Codesys (früher 3S-Smart Software Solutions) hat im Geschäftsjahr 2020 ein Umsatzwachstum von 3,2 % auf knapp 25 Millionen erwirtschaftet. Dieses Ergebnis ist aus Sicht des Herstellers der hardwareunabhängigen IEC Automatisierungssoftware Codesys zur Projektierung und Entwicklung von Steuerungsanwendungen höchst erfreulich. Ein wesentlicher Grund dafür war, dass das Unternehmen die Industrie-4.0-Plattform Codesys Automation Server bis Ende 2020 als Beitrag zum Social Distancing kostenlos zur Verfügung stellte und gleichzeitig zusätzliche Funktionen zur Fernwartung und -diagnose integrierte. Zu der positiven wirtschaftlichen Entwicklung trug auch der Codesys- Store bei: Die online-verkaufsplattform erzielte eine Umsatzsteigerung von 20 %. Sie bietet zahlreiche Add-ons rund um die Codesys-Software an, darunter auch zahlreiche Produkte von Drittanbietern. Der Start des US-amerikanischen Store-Ablegers Mitte 2020 hat die positive Umsatzentwicklung nochmals verstärkt. Besonders gefragt waren die Soft-SPS- Systeme unter anderem für Linuxbasierte Industrie-PCs, aber auch für typische Automatisierungsgeräte sowie den Einplatinencomputer Raspberry Pi. So sei es kein Wunder gewesen, dass Codesys in der jüngsten Studie von IoT Analytics zum Weltmarktführer für Soft-SPS-Systeme erklärt wurde, schreibt Codesys. Im laufenden Jahr 2021 will der Software-Hersteller aus Kempten sein Produktangebot nach und nach erweitern. Auf dem Plan stehen neue Codesys-Funktionen und -Produkte wie der Ausbau der OPC-UA-Unterstützung oder die integrierte Anbindung an die Versionsverwaltung Git. Mit einem erweiterten Dienstleistungsangebot unterstützt die Codesys Group jetzt gezielt bei der Realisierung von Automatisierungslösungen. (dw) 909iee0621

9 MÄRKTE + UNTERNEHMEN ZVEI / Branchenentwicklung Fabrikautomation verzeichnet starken Auftragseingang Die Unternehmen der Fabrikautomation verzeichneten von Januar bis Februar 2021 einen Anstieg der Bestellungen um 10,2 % aus dem Inland und um 14,6 % aus dem Ausland, jeweils im Vergleich zum Vorjahreszeitraum, meldete der Branchenverband ZVEI. Die einsetzende Erholung seit dem Herbst setzt sich fort, sagte Holger Schulte, Vorsitzender des ZVEI-Fachbereichs Schaltgeräte, Schaltanlagen, Industriesteuerungen. Starke Wachstumsraten seien vorrangig aus dem asiatischen Raum, allen voran China, sowie den USA zu vernehmen. Für 2021 ist Schulte optimistisch: Fast alle Indikatoren sprechen für eine positive Wachstumsrate im weiteren Jahresverlauf. Sorgen bereiten der Branche hingegen Probleme in den Lieferketten. Die bestehenden Rohstoff-Knappheiten bei Kunststoffen, Kupfer, Stahl und Halbleitern setzen etlichen Unternehmen inzwischen stark zu, berichtete Schulte. Holger Schulte, Manager Corporate Technology bei Wöhner, ist zudem der neue Vorsitzende des Fachbereichs; sein Vorgänger Roland Bent von Phoenix Contact trat zum 1. März 2021 in den Ruhestand. Martin Müller von Phoenix Contact und Dr. Markus Platen, Siemens, wurden als Aktuell Holger Schulte, neuer Vorsitzender des ZVEI- Fachbereichs Schaltgeräte, Schaltanlagen, Industriesteuerungen, erwartet in diesem Jahr eine positive wirtschaftliche Entwicklung in der Fabrikautomatisierung. Probleme bereiten aber Rohstoff-Engpässe. stellvertretende Vorsitzende bestätigt. Der ZVEI-Fachbereich geht davon aus, dass die Themen erneuerbare Energien, Elektromobilität und Kreislaufwirtschaft auch in den kommenden Jahren die Branchenentwicklung entscheidend prägen werden. (dw) Bild: Wöhner You CAN get it... Hardware und Software für CAN-Bus-Anwendungen PCAN-MicroMod FD DR CANopen Digital 1 Digital-I/O-Modul mit CANopen- und CANopen-FD-Anbindung für industrielle Anwendungen 8 SPS-konforme Eingänge 8 Ausgänge mit High-Side-Schaltern 280 Bild: Siemens Digital Industries Robotik / Engineering UR-Cobots kommen in die Simatic Robot Library Universal Robots (UR) arbeitet an einer Einbindung seiner Cobots in das Engineering-Portal Totally Integrated Automation (TIA) von Siemens. Dadurch werden die UR-Cobots Teil der Simatic Robot Library im TIA-Portal. Der entsprechende Interpreter soll im 4. Quartal 2021 fertiggestellt werden. Dann lassen sich die UR- Cobots leichter in komplexe Anlagen und Fertigungslinien integrieren. Bereits im November 2020 hatte Siemens mit der Simatic Robot Library eine Erweiterung dieser Anwendung präsentiert: Die universelle Roboterbibliothek ermöglicht Automatisierungsingenieuren, Roboter direkt im TIA-Portal über eine einheitliche Benutzeroberfläche zu programmieren und in ihre Planung mit einzubeziehen. Anwendern unterschiedlicher Branchen begegnen die UR-Cobots dann als Teil anlagentechnischer Komplettlösungen. Auf dem TIA-Portal lassen sich die UR- Cobots in größere Fertigungslinien integrieren und mittels Funktionen wie Tipp-Betrieb oder Pfaderstellung anlernen. Die Universalbibliothek erlaubt zudem, Programmbeispiele herunterzuladen und die UR-Roboter damit zu steuern. Die TIA-Einbindung über die Simatic Robot Library beschleunigt somit auch die Integration und Inbetriebnahme im Kontext komplexer Fertigungslinien. Zudem lassen sich die UR-Roboter dadurch leichter mit Technologien wie Edge- Datenanalyse oder Cloud Services kombinieren und in das Condition Monitoring der Anlage einbeziehen. (dw) Durch die Integration der Cobots von Universal Robots in die Roboterbibliothek des TIA-Portals vereinfacht sich ihre Integration und Inbetriebnahme. Der Interpreter soll im 4. Quartal 2021 verfügbar sein. 903iee0621 Alle Preise verstehen sich zzgl. MwSt., Porto und Verpackung. Irrtümer und technische Änderungen vorbehalten. PCAN-Router Pro FD Frei programmierbarer 6-Kanal-Router für CAN und CAN FD mit I/O und Datenlogger. Auslieferung inkl. Entwicklungspaket mit Beispielen. PCAN-MicroMod FD Grundplatinen ab 980 Konfigurierbare I/O-Module mit CAN-FD-Interface. In verschiedenen Versionen für analoge oder digitale I/O-Anwendungen erhältlich. ab Otto-Röhm-Str Darmstadt / Germany Tel.: Fax: info@peak-system.com

10 MÄRKTE + UNTERNEHMEN Aktuell GESCHÄFTSBILANZ 2020 UND PRODUKTNEUHEITEN Beckhoff steigerte Umsatz um zwei Prozent Beckhoff Automation hat seinen weltweiten Umsatz im Geschäftsjahr 2020 um 2 % auf 923 Millionen Euro gesteigert. Für das laufende Geschäftsjahr erwartet der seit Jahren schnell wachsende Hersteller von industrieller Automatisierungstechnik wieder die gewohnten zweistelligen Wachstumsraten. Einzelne Produktbereiche sollen ihre Kapazitäten um 30 % erhöhen. Bild: Beckhoff Automation Insgesamt führte die Geschäftsentwicklung im Jahr 2020 zu einem leichten Umsatzplus, aber zu weniger Wachstum, als wir das in den letzten Jahren gewohnt waren, sagte Hans Beckhoff, geschäftsführender Inhaber von Beckhoff Automation, zu der Geschäftsbilanz. Das ist nicht so schlecht und wir sind zufrieden, kommentierte der geschäftsführende Inhaber des Unternehmens, Hans Beckhoff, angesichts eines pandemiebedingt sehr anspruchsvollen Jahres. Dies sei ein guter Erfolg und ein Beleg für die hohe Akzeptanz der PC-basierten Steuerungstechnik in allen relevanten Märkten und Branchen, sagte Beckhoff. In diesem Jahr 2021 zeichne sich eine sehr positive Geschäftsentwicklung mit aktuell zweistelligen Wachstumsraten ab. Deshalb will das Unternehmen die Produktionskapazitäten für die einzelnen Produktbereiche um 30 % erweitern. So erzielte das chinesische Beckhoff- Tochterunternehmen eine Umsatzsteigerung von 28 % und trug damit zu 20 % zum Gesamtumsatz des Unternehmens bei. Die Geschäfte in Deutschland und Europa verzeichneten jedoch einen einstelligen Umsatzrückgang, der im Wesentlichen auf die geringeren Zulieferungen in den Serienmaschinenbau zurück geht. In Nordamerika blieb das Ergebnis auf Vorjahresniveau. Die Investitionen in Forschung und Entwicklung bezifferte der Automatisierungshersteller für das gesamte Unternehmen auf 70 Millionen Euro. Die Zahl der Mitarbeiter stieg weltweit um 3,5 % auf Produktneuheiten zur Hannover Messe Digital Auf der digitalen Hannover Messe hat Beckhoff Automation in allen Produktbereichen Neuheiten und Weiterentwicklungen vorgestellt. Die Wichtigsten davon sind leistungsfähigere CPUs für Industrie- PCs, neue I/O-Signalformen sowie in Leistung und Kosten optimierte Busklemmen, erweiterte Motorenbaureihen im Standard-rotatorischen- wie auch im Linearbereich und zugehörige Drives, Erweiterungen bei XTS- und XPlanar-Motion- Systemen sowie neue TwinCAT-Software- Funktionen. Die im vergangenen Jahr vorgestellte TwinCAT-3-Steuerung mit integrierter Machine-Learning-Funktion sei gut im Markt angekommen, berichtet das Unternehmen. Gaia-X: nützlich für die Automatisierungstechnik Mit Gaia-X soll eine europäische Antwort auf die Vorherrschaft amerikanischer und asiatischer Hyperscaler geschaffen werden, sagte Gerd Hoppe vom Corporate Management bei Beckhoff Automation über die im vergangenen Jahr gegründete europäische Dateninitiative. Wir denken, dass dieser Ansatz auch für die Anwendungen in der Automatisierungstechnik nützlich ist. Daher war Beckhoff Automation eines der rund 20 Gründungsmitglieder dieser Initiative im vergangenen Jahr. Sie verfolgt das Ziel, ein einheitliches Interface mit klaren allgemeinen Nutzungsberechtigungen für die Datendienste aus der Cloud zu definieren. (dw) 922iee0621 Kommunikation Profinet und IO-Link erzielten kräftiges Wachstum Die Nutzerorganisation Profibus & Profinet International (PI) spricht für das Jahr 2020 trotz Corona von einer guten Entwicklung. So stieg die Gesamtzahl der installierten Profinet-Geräte gegenüber dem Vorjahr um mehr als 7,3 Millionen oder 22 % an. Das ist für Profinet die bislang höchste Zahl eines Jahres. Die Zahl aller installierten Profinet-Geräte stieg damit auf mehr als 40 Millionen. Von Profibus kamen 2020 insgesamt 1,7 Millionen Geräte auf den Markt; davon gingen knapp die Hälfte, , in die Prozessindustrie. Im Verlauf der letzten Jahre hat sich der Anteil 10 IEE Industrie Engineering Effizienz 06 /2021 Bild: Profibus & Profinet International der Profibus-Produkten, die in prozesstechnischen Anlagen verbaut wurden, kontinuierlich erhöht. Und es wird erwartet, dass im Folgejahr die Mehrzahl der Profibus- Produkte für Anlagen der Prozessautomatisierung geliefert wird. In der Fertigungstechnik sind inzwischen etwa viermal mehr Geräte mit Profinet- als mit Profibus- Schnittstelle ausgestattet. Bei IO-Link wurde im Jahr 2020 mit 5 Millionen installierten Geräten die bisher höchste Jahreszahl erreicht. Das entspricht einem Wachstum von 31 %. Die Gesamtzahl der installierten IO-Link-Geräte beträgt damit jetzt mehr als 21 Millionen. Bei Profisafe wurde 2020 mit 2,6 Millionen installierten Knoten der Vorjahreswert knapp überschritten. Die Gesamtzahl der Profisafe- Knoten liegt demnach bei mehr als 16 Millionen. (dw) Die Zahl der Geräte mit dem Ethernet-basierten Kommunikationsstandard Profinet wuchs 2020 um 22 % oder 7,2 Millionen auf insgesamt mehr als 40 Millionen installierte Geräte. 935iee0621

11 MÄRKTE + UNTERNEHMEN Aktuell Geschäftsbilanz 2020 Weidmüller: Jahresumsatz um 4,5 Prozent gesunken Die Weidmüller-Gruppe erzielte 2020 einen Umsatz von 792 Millionen Euro, 4,5 % weniger als im Vorjahr. Für das laufende Jahr ist das Unternehmen optimistisch der Auftragseingang sei bislang sehr erfreulich, sagte Finanzvorstand André Sombecki. Aufgrund des Konjunktureinbruchs durch die Corona-Pandemie ist das Unternehmen mit dem Jahresergebnis 2020 durchaus zufrieden, erklärte der Technologievorstand und Vorstandssprecher Volker Bibelhausen. Der Rückgang ist hier vor allem der wirtschaftlichen Lage im Maschinenbau sowie dem schwachen Öl- und Gasgeschäft geschuldet, ergänzte Vertriebsvorstand Dr. Timo Berger. Während die Märkte in Europa und Amerika erst in der zweiten Jahreshälfte 2020 wieder anzogen, stützte vor allem die schnelle Erholung des chinesischen Marktes das Geschäft im ersten Halbjahr Getragen wurde dies von einer starken Nachfrage nach Elektronik- und Automatisierungsprodukten sowie Industrial-Ethernet-Komponenten. Automatisierungsprodukte zeigten insgesamt ein Wachstum im zweistelligen Bereich. Die Bereiche Geräteanschlusstechnik und Schaltschrank-Komponenten liegen hingegen unter Vorjahr. Mit 51 Millionen Euro investierte das Detmolder Familienunternehmen mehr als 6,5 % seines Umsatzes in Forschung und Entwicklung. Im Herbst 2020 begann der Bau eines neuen Logistikzentrums, eine Investition im zweistelligen Millionenbereich, das 2022 fertiggestellt sein soll. Der Hersteller erweitert kontinuierlich sein Portfolio im Bereich IIoT mit Lösungen zur Erfassung, Weiterleitung, Verarbeitung und Visualisierung von Daten und deren Analyse. Der Ausbau von Digitalisierungsprozessen ist während der Corona-Krise in der Industrie deutlich gestiegen. Wir sehen das auch an den zahlreichen Anfragen für unsere Industrial-IoT-Komponenten und unser Machine- Learning-Tool AutoML, berichtete Bibelhausen. (dw) 925iee0621 Industrie 4.0-Lösungen Microsoft und Siemens in der Open Industry 4.0 Alliance Microsoft und Siemens sind der Open Industry 4.0 Alliance (OI40) als neue Mitglieder beigetreten. Damit ist die Zahl der Mitgliedsunternehmen auf fast 80 angewachsen. Mit diesem Beitritt "bekunden zwei wichtige globale Akteure ihr Engagement für Offenheit in der Branche, kommentierte Nils Herzberg, Vorstandssprecher der OI40 und weltweiter Leiter strategische Partnerschaften für die Digital Supply Chain und Industrie 4.0 bei SAP. Ulrich Homann, Corporate Vice President Cloud + AI bei Microsoft, betonte: Wir wollen Unternehmen dabei helfen, die Lücke zwischen Theorie und Praxis zu schließen und interoperable Industrie-4.0-Lösungen im großen Maßstab bereitzustellen. Unsere Beteiligung an der Open Industry 4.0 Alliance ergänzt unser langjähriges Engagement in Industrieallianzen wie der OPC Foundation und der Open Manufacturing Platform. Stefan Gierse, Leiter Strategie & Technologie bei Siemens Digital Industries sieht das Engagement seines Unternehmens in der OI40 so: Durch die Verbesserung der Interoperabilität legen wir gemeinsam den Grundstein für die Entwicklung neuer IoT-Anwendungen und Geschäftsmodelle, damit alle Anwender von Industrie 4.0 profitieren können. Die Oi40 ist ein partnerschaftlicher Zusammenschluss von Industrieunternehmen, die sich an der Umsetzung herstellerübergreifender Industrie-4.0-Lösungen und -Services beteiligen. (dw)

12 MÄRKTE + UNTERNEHMEN Industrie 4.0 AUTOMATISIERUNGS-STUDIE Maschinenbau-Industrie ist Vorreiter bei der Digitalisierung Unter den deutschen Schlüsselindustrien ist der Maschinen- und Anlagenbau am aufgeschlossensten gegenüber der Digitalisierung. Dies ergab eine Studie von Bitkom Research im Auftrag des IT-Dienstleisters Tata Consultancy Services (TCS). Bilder: Tata Consultancy Services Ziele für den KI-Einsatz im Maschinen- und Anlagenbau sind vor allem Kosten sparen und die Effizienz steigern. Die Unternehmen investieren stetig mehr in die Digitalisierung, 2019 waren es 5,9 % des Jahresumsatzes. So sind 93 % aller Maschinen- und Anlagenbauer offen für digitale Technologien und Neuerungen; im Branchenschnitt sind es 85 %. Und: Kein einziges Unternehmen lehnt die Digitalisierung mehr ab. Für die Studie wurden 955 Unternehmen mit 100 oder mehr Mitarbeitern befragt. Deutlich spürbar sind die Auswirkungen der Corona-Krise auf die Branche: 80 % der Maschinen- und Anlagenbauer haben aufgrund der Erfahrungen in den vergangenen Monaten ihre Investitionen in digitale Geräte, Technologien und Anwendungen erhöht ebenfalls mehr als in den anderen untersuchten Branchen. Die Pandemie hat die Digitalisierung rasant beschleunigt, sagte Santu Mandal, Head of Manufacturing Business Unit bei TCS in Deutschland. Wenig überraschend ist, dass der Ma-schinen- und Anlagenbau zwei Technologien wesentlich häufiger einsetzt als andere Branchen: 54 % nutzen den 3D-Druck (Durchschnitt: 26 %) und 47 % nutzen Roboter (Durchschnitt: 20 ). Mit 3 % ist Blockchain dagegen ein Nischenthema (Durchschnitt: 7 %). Cloud-Computing setzt sich durch Eine Schlüsseltechnologie wird bereits häufig eingesetzt: Cloud-Computing 84 % der Maschinen- und Anlagenbauer in Deutschland nutzen IT-Leistungen über das Internet. Zwar wurde Cloud-Technik auch schon vor der Pandemie in den meisten Unternehmen eingesetzt, aber noch nicht in der Breite, führte Mandal weiter aus. In den vergangenen Monaten habe sich die Zahl der Cloud-Einführungen verdrei- bis verfünffacht. Eine weitere Schlüsseltechnologie ist bereits auf dem Vormarsch: Künstliche Intelligenz (KI) Mehr als jeder zweite Maschinen- und Anlagenbauer (53 %) ist überzeugt, dass KI eine Schlüsseltechnologie für die eigene Wettbewerbsfähigkeit ist. Bei den Unternehmen, die sich bereits mit KI beschäftigt haben und entsprechende Anwendungen einsetzen, planen oder darüber diskutieren, beträgt der Anteil sogar 80 %. Allerdings hinkt der KI-Einsatz in der betrieblichen Wirklichkeit noch hinterher: Gerade einmal 14 % der Unternehmen setzen derzeit KI-basierte Anwendungen ein. Weitere 16 % planen die Nutzung, 17 % diskutieren dies aktuell im Unternehmen. Durch KI wollen die Unternehmen vor allem Kosten sparen (59 %) und Effizienzgewinne erzielen (47 %). (dw) 949iee0121 Harmonisierung von Standards mit den USA Plattform Industrie 4.0 und CESMII kooperieren Die Plattform Industrie 4.0 und das US-amerikanische The Smart Manufacturing Institute (CESMII) wollen vor allem bei der Standardisierung ihrer Technologie (Förderung der Interoperabilität) und der Qualifizierung von Arbeitskräften zusammenarbeiten. Beide Organisationen sind seit Juni 2020 miteinander im Gespräch, teilten sie kürzlich in einer gemeinsamen Pressemitteilung mit. Sehr wichtig war und ist dabei das gegenseitige Verständnis der jeweiligen Technologie und Terminologie als Voraussetzung, eine Interoperabilität von Assets über Länder und Domänen hinweg erreichen zu können. Die Smart Manufacturing Profiles (SM Profiles) von CESMII und die Asset Administration Shell (AAS) der Plattform Industrie 4.0 ermöglichen den Austausch von Informationen zwischen Partnern in Wertschöpfungsnetzwerken. Der Informationsaustausch wird auf einer standardisierten Basis entlang des gesamten Lebenszyklus eines Assets realisiert. Die SM-Profile und AAS weisen ein hohes Maß an Synergieeffekten auf. Beide Implementierungen werden harmonisiert, erklärte Dr. Dominik Rohrmus, CTO des Labs Network Industrie 4.0, im Namen der Plattform Industrie 4.0. Dazu gibt ein gemeinsamer Videodemonstrator, einen ersten Einblick. (dw) 920iee IEE Industrie Engineering Effizienz 06/2021

13 MÄRKTE + UNTERNEHMEN Industrie 4.0 EINSATZBEREICHE UND TECHNISCHE GRENZEN KURZ UND BÜNDIG Bitkom gibt Überblick über Machine Learning und Künstliche Intelligenz Der Industrieverband Bitkom hat eine kostenlose PDF-Publikation Machine Learning 2021 veröffentlicht. Sie beschreibt auf 7 Seiten 'das Allerwichtigste' über den Einsatz und die technischen Grenzen von ML/KI und greift 5 Technologien heraus. Datengetriebene Geschäftsmodelle und Künstliche Intelligenz (KI oder engl. AI) wirken sich heute und in Zukunft auf praktisch jedes Unternehmen, jede Branche und jeden Verbraucher unserer Ökonomie aus. Das noch junge Jahrzehnt wird eine beispiellos schnelle Entwicklung der digitalen Intelligenz erleben. Während viele Unternehmen für die Nach-Covid-Zeit Orientierung suchen, wachsen die KI- Branche und die Entwicklungen neuer, disruptiver Technologien und Methoden rasant an. Es bieten sich entscheidende Chancen für Unternehmen, ihre strategische Wertschöpfung auf die Erfordernisse der Digitalen Wirtschaft zu adaptieren. Bislang nur wenige Anwendungen von KI und ML umgesetzt In den letzten Jahren gab es laut Bitkom mehrere Durchbrüche bei künstlicher Intelligenz und maschinellem Lernen. Allerdings waren bisher nur vergleichsweise wenige Unternehmen in der Lage, diese anzuwenden, um die notwendigen Bild: Bitkom Geschäftsziele zu erreichen. Mit der Publikation Maschinelles Lernen 2021 beleuchtet Bitkom fünf ausgewählte KI- und ML-Technologien nach dem Schlaglichtprinzip: Es geht dabei um Robust AI, Explainable AI, Quantum ML, Auto ML und Emotion AI. Es werden die Einsatzbereiche dieser KI-/ML-Technologien und ihre Unzulänglichkeiten kurz erklärt sowie auf ihre künftige Bedeutung eingegangen. Dazu gibt es Links, einzelne Aspekte dieser KI-/ML- Technologien zu vertiefen. Es gibt natürlich auch noch andere, durchaus relevante Technologien, die in dieser Publikation nicht näher betrachtet wurden. Denn die Anzahl und Vielfalt der KI-Anwendungen nimmt ständig zu ebenso die Geschwindigkeit, mit der Wissenschaftler immer neue, kreative Wege finden, um die analoge Ökonomie mit Algorithmen ins Digitale zu transferieren. (dw) Trotz einer Reihe von Durchbrüchen bei Künstlicher Intelligenz und Maschinellem Lernen konnten bisher nur vergleichsweise wenige Unternehmen diese Technologien nutzen beziehungsweise anwenden. 941iee0421 Kein PC erforderlich! IBH Link IoT: Fernwartung von Maschinen mit TeamViewer IBH Link IoT mit vorinstallierter TeamViewer Software für den sicheren Zugriff auf nahezu alle SPS-Anlagen Wartungseinsätze vor Ort können signifikant reduziert werden Kein PC vor Ort erforderlich Verschlüsselte Daten sorgen für hohe Sicherheit Komfortable und einfache Konfiguration über Webinterface Unterstützung aller ethernetfähigen Steuerungen über die Protokolle TCP und UDP com kalafoto/stock.adobe.c Turmstraße 77 D Oberzent/Beerfelden Hotline Verkauf Fax info@ibhsoftec.com

14 MÄRKTE + UNTERNEHMEN Kunststofftechnik DIE RAFFINATION - DER LETZTE SCHRITT IM CHEMISCHEN KUNSTSTOFF-RECYCLING Erster Testlauf im industriellen Maßstab Das finnische Chemieunternehmen Neste hat sich das Ziel gesetzt, ab 2030 jährlich 1 Million Tonnen Kunststoffabfall aus dem chemischen Recycling zu verarbeiten. Das Unternehmen will die verflüssigten Kunststoffabfälle als Rohstoff für seine fossile Raffinerie und somit als Drop-in-Rohmaterial für die Herstellung von neuen Kunststoffen nutzen. Neste hat im vergangenen Herbst erstmals 400 Tonnen verflüssigte Kunststoffabfälle aus dem chemischen Recycling in seiner Raffinerie in Finnland verarbeitet. Diese Menge entspricht der jährlichen Menge an Plastikabfall, den durchschnittliche europäische Bürger erzeugen (Berechnungen basierend auf Zahlen von Eurostat). Es war somit das erste Mal, dass das Chemieunternehmen verflüssigte Kunststoffabfälle im industriellen Maßstab verarbeitete. Durch den Raffinationsprozess werden aus dem verflüssigten Gemisch aus Verpackungs- und gemischte Abfallkunststoffe einzelne Rohstoff-Fraktionen gewonnen, die in der petrochemischen Industrie verwendet werden können, beispielsweise für die Produktion von neuen Kunststoffen. Dieser Schritt stellt aus Sicht von Neste "einen Meilenstein" hinsichtlich seiner strategischen Unternehmensziele dar, das heißt der Förderung der Kreislaufwirtschaft, indem das in den eigenen Ölraffinerien verarbeitete Rohöl ersetzt wird. Ab 2030 will das Unternehmen dann jährlich 1 Million Tonnen Kunststoffabfall aus dem chemischen Recycling verarbeiten. Vorbereitungen für den nächsten Verarbeitungslauf Neste will die Verarbeitungsmenge des verflüssigten Kunststoffs nach und nach erhöhen, um sein technisches Prozess- Know-How zu verbessern und um Wertschöpfungsketten zu entwickeln. Im Laufe des Jahres werden weitere Testläufe in der fossiler Ölraffinerie in Porvoo durchgeführt. Wir freuen uns außerordentlich über den erfolgreichen allerersten Verarbeitungslauf mit verflüssigtem Kunststoffabfall im industriellen Maßstab in Finnland", erklärte Mercedes Alonso, Executive Vice President für Renewable Polymers and Chemicals von Neste. Es gebe zwar noch viel zu tun, aber es sei "ein riesiger Schritt für unsere Industrie, schwer zu Bild: Neste Im Laufe des Jahres werden weitere Testläufe zur Verarbeitung von verflüssigten Kunststoff-Abfällen in Neste's Ölraffinerie durchgeführt. recycelnde Kunststoffabfälle in wertvolle Ressourcen zu verwandeln, damit die Kreislaufwirtschaft Realität werden kann, sagte er. Gemeinsam mit den erneuerbaren Einsatzprodukten, die wir bereits für die Produktion von hochwertigen Hochleistungspolymeren und -chemikalien mit reduzierter Kohlenstoffbilanz bereitstellen, werden diese neuen Volumen, die durch das chemische Recycling von Kunststoffabfällen produziert werden, einen beträchtlichen Beitrag zu einem beschleunigten Übergang hin zu einer zirkulären Bioökonomie für Kunststoffe leisten. Vor dem Testlauf führte Neste zusätzlich zu seinen Analysen im Hinblick auf die Produktionsanlagen und -prozesse umfangreiche Forschungs- und Labortests durch, um die Machbarkeit und die Sicherheit bei der Verarbeitung dieses neuen recycelten Rohmaterials zu ermöglichen. Marko Pekkola, Executive Vice President, Oil Products, kommentierte den Testlauf so: Wir verfügen über technisch fortschrittliche Raffinieren sowie über die notwendige Expertise hinsichtlich der Veredelung von minderwertigen Abfällen und Rohstoff-Rückständen in hochwertige Endprodukte. Diese Faktoren werden es uns ermöglichen, unser Ziel zu erreichen, das heißt die Entwicklung einer Raffineriekapazität für die jährliche Verarbeitung von über einer Million Kunststoffabfällen aus dem chemischen Recycling bis Das chemische Recycling ist komplexer als das mechanische Bei der Beschaffung von verflüssigtem Kunststoffabfall für den ersten Verarbeitungslauf wurde Neste von seinem Partner Ravago unterstützt. Gemeinsam mit Ravago und mehreren anderen Value-Chain- Partnern entwickelt Neste chemische Recycling-Technologien und -kapazitäten, um das Recycling von Abfallströmen aus Kunststoffen zu ermöglichen, die für ein mechanisches Recycling nicht geeignet sind und deshalb derzeit noch verbrannt oder deponiert werden. Die Entwicklung von Ökosystemen für das chemische Recycling von Kunststoffabfällen unterstützt die weltweiten Bemühungen zur Reduzierung von Kunststoffabfällen, was dazu beitragen kann, die Vermüllung der Umwelt zu verhindern. Die Kunststoffabfälle erhalten so einen sinnvollen Absatzmarkt und einen neuen Lebenszyklus. Die Kunststoffe bleiben so im Kreislauf und ermöglichen es, die bislang vollständige Abhängigkeit von Erdöl bei der Produktion neuer Kunststoffe zu verringern. 14 IEE Industrie Engineering Effizienz 06/2021

15 AT11-20G : Schwebend, kontaktlos, intelligent! Freie 2D-Produktbewegung mit bis zu 6 Freiheitsgraden kg Schwebende Planarmover Skalierbare Nutzlast Individueller Produkttransport 6D Bewegung Dynamisch mit bis zu 2 m/s Beliebiges Anlagenlayout XPlanar eröffnet neue Freiheitsgrade im Produkthandling: Frei schwebende Planarmover bewegen sich über individuell angeordneten Planarkacheln auf beliebig programmierbaren Fahrwegen. Individueller 2D-Transport mit bis zu 2 m/s Bearbeitung mit bis zu 6 Freiheitsgraden Transport und Bearbeitung in einem System Verschleißfrei, hygienisch und leicht zu reinigen Beliebiger Systemaufbau durch freie Anordnung der Planarkacheln Multi-Mover-Control für paralleles und individuelles Produkthandling Voll integriert in das leistungsfähige PC-basierte Beckhoff-Steuerungssystem (TwinCAT, PLC IEC 61131, Motion, Measurement, Machine Learning, Vision, Communication, HMI) Branchenübergreifend einsetzbar: Montage, Lebensmittel, Pharma, Labor, Entertainment,

16 MÄRKTE + UNTERNEHMEN Maschinen- und Anlagenbau STANDARDISIERTE MASCHINEN-SCHNITTSTELLEN ERMÖGLICHEN INTEROPERABILITÄT OPC UA ist im Maschinenbau angekommen Der VDMA hat in der Studie Interoperabilität im Maschinen- und Anlagenbau die Bedeutung und den Einsatz von standardisierten Schnittstellen, speziell den Kommunikationsstandard OPC UA, für die Unternehmen seiner Branche untersucht. Überwachung der Produktion (u.a. aktueller Maschinenstatus, Fehlermeldung, Aktuelle Auslastung, Effizienz) Prozessdaten bereitstellen (u.a. Werkstück-ID, Prozessparameter, Messwerte) Condition Monitoring (Überwachung des Maschinenzustandes hinsichtlich Wartung und Verschleiß) Steuerung der Produktion (u.a. Übergeben von Rezepten an die Anlagen, Bestücken mit Aufträgen, Verwalten von Aufträgen, Starten von... Fernwartung Anwendungsfälle, die durch den Einsatz einer interoperablen Schnittstelle realisiert werden sollen Anwendungsfälle (N = 441) Virtuelle oder remote Inbetriebnahme / Digitaler Zwilling Direkte Ansteuerung einer einzelnen Maschine / Anlage (u.a. Verfahren der Achsen) Inventarverwaltung (Asset Management) Sicherheitsgerichtete Steuerung (Echtzeitfähige Datenübertragung ist Voraussetzung) Das Schaubild zeigt, für welche Zwecke Maschinen- und Anlagenbauer interoperable Schnittstellen einsetzen wollen. Sonstiges 16 IEE Industrie Engineering Effizienz 06 /2021 Der Industrieverband befragte in der aktuellen Studie Interoperabilität im Maschinen- und Anlagenbau (32 Seiten, PDF) mehr als 600 Unternehmen seiner Branche; 60 % der befragten Unternehmen beschäftigen mehr als 500 Mitarbeiter. Im VDMA hat das Thema einen hohen Stellenwert: Experten aus etwa 600 Unternehmen erarbeiten dort in über 35 Arbeitskreisen OPC-UA-Referenz-Standards (OPC UA Companion Specifications). Um mehr über die strategische Bedeutung von interoperablen Schnittstellen, den damit verbunden Zielen sowie den Anforderungen der Unternehmen an eine solche Schnittstelle zu erfahren, führte der Verband diese Studie durch. Bild: VDMA OPC UA hat mehrheitlich eine hohe Bedeutung Die Ergebnisse zeigen, dass das branchenübergreifende Gesamtziel für den Einsatz interoperabler Schnittstellen darin besteht, Produktionssysteme in ihrer Gesamtheit durchgängig abzubilden. Das bedeutet, Industrie 4.0 soll dadurch gekennzeichnet sein, dass jeder Teilnehmer im Kommunikationsnetzwerk problemlos kommunizieren kann. So hat eine interoperable Schnittstelle für mehr als die Hälfte der befragten Unternehmen, für die interoperable Schnittstellen relevant sind, eine hohe bis sehr hohe Bedeutung. Davon geben 90 % an, OPC UA als Schnittstelle bereits implementiert zu haben oder es zukünftig zu planen. Aus strategischer Sicht liegt für die Unternehmen der Fokus deutlich auf dem Auflösen proprietärer Schnittstellen, um Visionen wie Plug and Produce zu ermöglichen. Zusätzlich besteht unter anderem die Möglichkeit, attraktivere Produkte anzubieten als auch von Kosteneinsparungen auf Kundenwie Lieferantenseite durch einen geringeren Integrations- und Entwicklungsaufwand zu profitieren. Ein geeigneter Kommunikationsstandard muss aus Sicht der Unternehmen vor allem technische Beständigkeit aufweisen und weitreichend akzeptiert sein, um Investitionssicherheit zu gewährleisten. Anwendungen für interoperable Schnittstellen Durch den Einsatz von interoperablen Schnittstellen sollen zukünftig vor allem die Überwachung der Produktion, die strukturierte Bereitstellung von Daten und Prozessinformationen sowie Condition Monitoring ermöglicht werden. Die vollständige Umsetzung dieser Anwendungsfälle in allen Facetten ist im Moment noch ein Zukunftsthema, wobei notwendige Teilaspekte der genannten Anwendungsfälle bereits in Companion Specifications abgebildet werden, zum Beispiel Maschinenidentifizierung oder die Beschreibung des Maschinenzustands. Relevant ist auch für mehr als die Hälfte der Unternehmen eine Steuerung der Produktion, aktuell noch eine Herausforderung, weil sich die teilweise benötigten Echtzeit-Mechanismen noch in der Entwicklung befinden. Es wird noch einige Zeit in Anspruch nehmen, bis tatsächlich Produktionssysteme in ihrer Gesamtheit durchgängig abgebildet werden können und alle Teilnehmer in einem Produktionsnetzwerk problemlos miteinander kommunizieren können. Trotzdem handelt es sich nicht mehr um ein reines Zukunftsthema, sondern die Vision wird bereits in Teilen umgesetzt. Die Ergebnisse der Studie zeigen, dass bereits knapp 70 % der befragten Unternehmen zum aktuellen Zeitpunkt eine OPC-UA-Schnittstelle in die Produkte implementieren und/oder die Implementierung Bestandteil aktueller Entwicklungsprojekte ist. 62 % der Teilnehmer geben an, dabei auf bereits vorhandene Companion Specifications, ein eigenes Informationsmodell oder eine Mischform zurückzugreifen. (dw) 932iee0621

17 MÄRKTE + UNTERNEHMEN Maschinen- und Anlagenbau Bilder: EUnited Regeln für die Zusammenarbeit von Mensch und Roboter Europäischer Maschinenbau-Verband veröffentlicht Charta der Robotik Die Europäische Good-Work-Charter definiert 10 Fokusbereiche, um den Arbeitsplatz der Zukunft zu gestalten. Der europäische Maschinenbau- Verband European Engineering Industries Association (EUnited) hat eine Charta für die künftige Zusammenarbeit von Robotern und Menschen veröffentlicht die Good-Work-Charter. Sie unterstützt die Sustainable Development Goals der UN für 2030 und definiert 10 Fokusbereiche, um den Arbeitsplatz der Zukunft zu gestalten. Sie stellt ausdrücklich Oberstes Gebot ist und bleibt, dass immer der Mensch eine zentrale Rolle am Arbeitsplatz spielen wird, sagte der Verbandschef. den Menschen in den Mittelpunkt: Im Fokusbereich 1 ist festgelegt, dass Roboter den Arbeitnehmern repetitive Arbeiten abnehmen sollen, die wegen der Monotonie nicht zumutbar sind die Arbeitnehmer sollen wie Menschen arbeiten und nicht wie Maschinen. Fokusbereich 2 beschreibt, dass immer der Roboter dem Menschen dient und nicht umgekehrt. Damit steht die europäische Robotik- Industrie für einen Human-in- Command-Ansatz. Die weiteren 8 Fokusbereiche der Charta befassen sich mit der Entwicklung von Kompetenzen, der Mensch-Roboter-Kollaboration, einfacher Maschinenbedienung, Initiativen speziell für junge Menschen und Strategien, den demografischen Wandel zu bewältigen. Diese Aufgaben müssen wir jetzt angehen und den Wandel aktiv gestalten, sagte der Verbandvorsitzende Wilfried Eberhardt. Denn inzwischen veränderten Millionen von Industrie- und Service-Robotern "rapide die Art und Weise, wie wir arbeiten, sagte er. (dw) 909iee0421 Geschäftsbilanz 2020 Roboterhersteller Kuka vom Corona-Jahr gebeutelt Bei dem Roboterhersteller Kuka, Augsburg, verminderte sich der Konzernumsatz im Geschäftsjahr 2020 um 19,4 % auf 2,573 Milliarden Euro im Vergleich zum Vorjahr. Der Auftragseingang sank um 12,5 % auf 2,792 Milliarden Euro. Das Ebit war negativ und betrug -113,2 Millionen Euro im Jahr zuvor waren es 47,8 Millionen Euro. Corona hat uns global in allen Bereichen beeinflusst, von der Fertigung über Kundenservice und Lieferketten bis hin zum Arbeitsalltag, erklärte Peter Mohnen, Vorstandsvorsitzender des Unternehmens zu den Bilanzzahlen. Aufgrund umfassender Spar- und Effizienzmaßnahmen geht der Roboterhersteller dennoch netto schuldenfrei und mit einer stabilen Finanzlage aus diesem Geschäftsjahr. Kuka sparte vor allem in den indirekten Bereichen, investierte aber zunehmend in Forschung und Entwicklung: Die Aufwendungen für F&E stiegen 2020 um knapp 11 % auf 178 Millionen Euro. Die einzige Wachstumsregion für Kuka war China: Hier stieg der Auftragseingang um 7,4 % im Vergleich zum Vorjahr und lag bei 490,4 Millionen Euro. Dabei erzielten nicht nur die traditionellen Bereiche wie die Automotive-Industrie Zuwächse, sondern auch die neueren Bereiche wie das Gesundheitswesen und die 3C-Industrie (Computer, Communication, Consumer Electronics). Kuka erwartet, dass sich die wirtschaftliche Erholung weltweit fortsetzen wird. (dw) 907iee0621 Die TS2-Baureihe SCARA Design perfektioniert Erster vollkommen gekapselter Vierachs-Roboter Einzigartiger, zylindrischer Arbeitsbereich Überlegene Dynamik und Wiederholgenauigkeit Hohe Konnektivität, Ethernet Cat5e Integriertes Werkzeugwechselsystem Stäubli Experts in Man and Machine ROBOTICS Design meets Performance Stäubli Tec-Systems GmbH Tel. +49 (0) , sales.robot.de@staubli.com IEE Industrie Engineering Effizienz 06 /

18 MÄRKTE + UNTERNEHMEN Maschinen- und Anlagenbau TRENDWENDE JAHRESBILANZ & PROGNOSE VDW: Deutsche Werkzeugmaschinenindustrie erwartet Wachstum Für 2021 erwartet der VDW einen Produktionszuwachs in der deutschen Werkzeugmaschinenindustrie von 6 % auf rund 12,6 Milliarden Euro. Die Jahresbilanz 2020 ist allerdings stark negativ die Produktion sank deutlich zweistellig. Die deutschen Werkzeugmaschinenbauer erwarten nach zwei schlechten Jahren in Folge eine Trendwende. Auf der Jahrespressekonferenz des Vereins Deutscher Werkzeugmaschinenfabriken (VDW) wies der Vorsitzende Dr. Heinz-Jürgen Prokop auf zahlreiche positive Faktoren hin: wirtschaftlicher Aufschwung in China, die USA sorgten wieder für Schub, in Europa werde wieder mehr investiert. Der Prognosepartner des Industrieverbands, Oxford Economics, stellte für 2021 einen kräftigen Auftragszuwachs von 35 % in Aussicht. Aber die Corona-Pandemie mache verlässliche Perspektiven unsicher, gab Prokop zu bedenken. Jahresbilanz 2020: Kennzahlen tief im Minus 2020 waren die Aufträge für die Werkzeugmaschinenbauer bedingt durch die Corona-Krise um 30 % gefallen, nach einem Rückgang gleicher Größenordnung schon ein Jahr zuvor. Auch alle anderen wichtigen Kennzahlen rutschten 2020 tief ins Minus: Produktion minus 31 %, Export minus 29 %, Inlandsabsatz minus 33 %. Die erhoffte Aufwärtsbewegung für das Jahr 2021 startet also von einem niedrigem Niveau aus lag die Kapazitätsauslastung noch bei mehr als 88 %. Durch den Auftragsmangel fiel sie 2020 auf knapp 72 %. Das ist vergleichbar mit dem Niveau der Finanzkrise Die Zahl der Beschäftigten sank im Jahresdurchschnitt 2020 um 4,5 % auf Trotz der hohen Verluste haben sich die deutschen Hersteller im internationalen Wettbewerb gut geschlagen. In der Produktion belegt die Branche mit einem Anteil von 16 % nach China und vor Japan Platz 2. Im Export ist sie mit 20 % Anteil Exportweltmeister geblieben, vor Japan und China. China bleibt mit einem Verbrauch von 18 Milliarden Euro weltgrößter 18 IEE Industrie Engineering Effizienz 06/2021 Bild: VDW Der VDW will den Umati-Standard weltweit ausrollen und im Sinne der Maschinenanwender möglichst viele Mitstreiter zu gewinnen. Die vielen Messeabsagen im vergangenen Jahr haben die internationale Verbreitung jedoch ein wenig gebremst, sagte der VDW-Vorsitzende Dr. Heinz-Jürgen Prokop auf der Jahrespressekonferenz des Verbands. Markt und mit einem Einfuhrvolumen von 5,4 Milliarden Euro trotz zweistelliger Verluste der weltgrößte Importeur. Allerdings könnten die Geschäfte in Zukunft schwieriger werden. Wenn der innerasiatische Handel mit dem jüngst geschlossenen RCEP-Abkommen durchlässiger werde, intensiviere dies den Wettbewerb der deutschen Anbieter mit Japan und Südkorea im chinesischen Markt. Zudem strebe die chinesische Regierung mehr Unabhängigkeit von Technologie-Importen an; unter den Maschinenbauern werde heftig spekuliert, ob dies mittelfristig gelingen könne. Folgen der Euro-7-Norm für den Werkzeugmaschinenbau Mit der Euro-7-Norm plant die EU-Kommission, den Grenzwert für Emissionen von Pkw und Lkw bis 2025 auf null zu setzen. Damit verbietet sie quasi den Verbrennungsmotor und setzt voll auf Elektromobilität, kommentierte Prokop das Vorhaben. Käme das Aus für den Verbrenner, befürchten Experten nach Angaben des VDW, dass eine halbe Million Arbeitsplätze allein in Deutschland gefährdet wären. Rund 43 % der Werkzeugmaschinenproduktion gehen nach einer aktuellen Kundenstrukturerhebung des VDMA in die Automobil- und Zulieferindustrie. Viele Maschinen werden für die Produktion von Motor und Antriebsstrang eingesetzt. Produkte mit OPC UA for Machine Tools in der Pipeline Die Entwicklung der OPC-UA-Schnittstelle für die Kommunikation von Werkzeugmaschinen mit IT-Systemen konnte 2020 trotz der äußeren Erschwernisse weiter vorangetrieben werden. Damit kann die Werkzeugmaschinenindustrie das Zeitalter von Industrie 4.0 mit neuen Geschäftsmodellen und zunehmend automatisierten Produktionsprozessen auch tatsächlich einläuten und Anwender können einen echten Nutzen daraus ziehen, sagte Prokop. Produkte und Anwendungen können nun auf Basis dieses Standards entwickelt werden. Umati-Schnittstelle wächst: bereits über 150 Partner Mit der Fertigstellung der Umati-Standards wurde eine Beispiel-Implementierung als Testgrundlage umgesetzt, um Herstellern den einfachen Einstieg in die reale Umsetzung der Schnittstellen-Spezifikation zu ermöglichen. Dies wurde auch unmittelbar mit 21 Werkzeugmaschinenunternehmen erfolgreich erprobt. Jetzt müsse der Markt aktiv bearbeitet und informiert werden, damit sich die Standards auch durchsetzen und verbreiten, sagte Prokop. Mit dem Forum Glastechnik habe man Ende vergangenen Jahres sechs neue Umati-Partner gewonnen. Der VDW ist mit weiteren Technologiegruppen im Gespräch, darunter auch eine größere Gruppierung. Für nähere Details sei es aber noch zu früh, meinte Prokop. (dw) 931iee0421

19 MÄRKTE + UNTERNEHMEN Verpackungstechnik IPV-Branchenumfrage Verpackungshersteller leiden unter Rohstoff-Engpässen Bild: digitalstock - stock.adobe.com Der Mangel an Kunststoff hat die Verpackungshersteller kalt erwischt, und inzwischen sind es eine ganze Reihe verschiedener Kunststoffe. Eine Kurzumfrage des Industrieverbands Papier- und Folienverpackung (IPV) im März ergab, dass die Rohstoffverknappung von Kunststoffen die Verpackungsbranche kalt erwischt hat. Die Schwierigkeiten der Versorgung waren so nicht vorhersehbar, lautet ein Ergebnis der Umfrage. Die aktuelle Versorgungslage mit Kunststoffen bezeichnen über 85 % der Mitgliedsbetriebe des IPV als schlecht. Die Kosten fü r die Materialbeschaffung seien bereits enorm gestiegen, vor allem für Granulate und Folien. Preissteigerungen von 60 % beispielsweise bei OPP-Folien (Polypropylen), seien derzeit kein Ausreißer. Die Preise fü r HDPE-Flachfolien, aber auch aus LD-Polyethylen, LLD-Polyethylen sowie Polypropylen sind ebenfalls gestiegen: Je nach Material in Einzelfä llen verglichen mit dem 3. und 4. Quartal 2020 um bis zu 100 %. Selbst bei bereits bestellter und zugesicherter Ware mussten teilweise Preisverhandlungen durchgefü hrt werden, um die Lieferung abzusichern. Und die Lieferanten von Verpackungsfolien haben bereits weitere Preiserhöhungen angekü ndigt. Zudem gibt es grundsä tzliche Beschaffungsschwierigkeiten. Die Lage sorgt bei uns fü r Sorgenfalten, kommentierte der IPV-Geschä ftsfü hrer Karsten Hunger. Einige Verbandsunternehmen werden aufgrund dieser Entwicklung im Mä rz Produktionsprobleme bekommen. Die unerwarteten Lieferverzögerungen haben bereits Umstellungen des Produktionsplans erforder lich gemacht. Mittelfristig drohen sogar Produktionsunterbrechungen, sagte Hunger. Auch die Mitgliedsunternehmen des IPV, die derzeit weniger Probleme haben, rä umen ein, Vorkehrungen zu treffen, um den eigenen Lagerbestand deutlich zu erhö hen. Dies verursacht zusä tzliche Kosten in Beschaffung und Lagerfü hrung und wird die Gesamtmarktlage nicht entspannen. Noch ist die zukü nftige Entwicklung nicht genau zu erfassen. Viele Unternehmen planen von Tag zu Tag. Immer hin sehen sich 57 % noch nicht akut in der Produktion beeinträ chtigt, aber ein Teil dennoch zunehmend bedroht. 86 % blicken angespannt in die nahe Zukunft und erwarten, dass sich die Versorgungslage in den nä chsten Wochen verschlechtern wird. Woher kommt der spontane Preisanstieg? Die Vorlieferanten sprechen von Force Majeure, also von hö herer Gewalt, ausgelö st durch die ü berraschend schnelle Erholung einzelner Industriebranchen und umgelenkte Rohstoff-Importe in Richtung China. Die Wetterkapriolen in Texas wo viele Erdölraffinerien stehen sollen eine zusätzliche Erklärung sein. (dw) DIE VIELFALT DER RÜCK FÜHRUNGS SYSTEME DIE RÜCKFÜHRUNGSSYSTEME DER MURRPLASTIK SIND EIN GARANT FÜR EINE HOHE LEBENSDAUER! WIR BIETEN IHNEN KONFEKTIONIERTE DRESS- PACKS FÜR ZAHLREICHE ROBOTERHERSTELLER SOWIE PASSENDE LÖSUNGEN FÜR COBOTS, PALETTIERER UND SCHWERLASTROBOTER BERATUNGSTERMIN VEREINBAREN: ROBOTIC@MURRPLASTIK.DE Getränkeverpackungen Coca-Cola testet Getränkeflasche aus Papier Coca-Cola will in Europa, im Sommer dieses Jahres, den Prototyp einer Papierflasche testen. Die Flasche kommnt aber nicht gänzlich ohne Kunststoff aus die Innenauskleidung ist aus PET. Wissenschaftler des Forschungs- und Entwicklungslabors von Coca-Cola in Brüssel und der The Paper Bottle Company (Paboco) haben den Prototyp dieser Papierflasche entwickelt. Paboco hat sich dabei ein anspruchsvolles Ziel gesetzt: Das Unternehmen will 100 % recycelbare Flaschen aus nachhaltig gewonnenem Holz mit einer Beschichtung aus biobasiertem Material herstellen, die gegenüber Flüssigkeiten beständig sind und außerdem Kohlendioxid sowie Sauerstoff zurückhalten. Sie sollen also für stille und für kohlensäurehaltige Getränke geeignet sein, und somit auch für Kosmetik-Produkte und vieles mehr. Der aktuelle Prototyp besteht aus einer Papierhülle mit einer recycelbaren Kunststoff-Auskleidung aus PET und einer Verschlusskappe aus PET. Das angestrebte Ziel ist es eine Flasche zu entwickeln, die wie Papier recycelt werden kann. Dieser Markttest ist für uns ein Meilensteinhin zu unserem Ziel, eine Papierflasche zu entwickeln, sagte Daniela Zahariea, Director of Technical Supply Chain & Innovation bei Coca-Cola in Europa. Der Markttest wird im zweiten Quartal dieses Jahres stattfinden. Im Rahmen einer Partnerschaft mit Kifli.hu einem der am schnellsten wachsenden Online-Lebensmittelhändler Ungarns wird das pflanzenbasierte Getränk AdeZ von Coca-Cola in der Papierflasche Konsumenten in Ungarn angeboten. Die Einführung sei ein wichtiger Schritt, um herauszufinden, wie sich der Prototyp der Papierflasche bewährt und wie die Verbraucher darauf reagieren, sagte Stijn Franssen, R&D Packaging Innovation Manager bei Coca- Bild: Coca-Cola Coca-Cola plant einen Markttest mit der Papierflasche: Das pflanzenbasierte Getränk AdeZ von Coca-Cola in der Papierflasche wird im Sommer diesen Jahres Konsumenten in Ungarn angeboten. Cola. Für uns ist das ein aufregender Schritt nach vorn, wenn wir mit der Flasche Laborbedingungen verlassen und sie im realen Marktumfeld erleben. (dw) NR. 1 IN PREIS-LEISTUNG BESONDERS HOHE LEBENSDAUER GRUNDPLATTEN FÜR JEDEN ROBOTERHERSTELLER EINFACHE UND SCHNELLE MONTAGE ÜBERBAU ODER STAPELN DES SYSTEMS

20 Durchgängige Kommunikation im Feld Auf die Schnelle Das Wesentliche in 20 Sek. ASi-5 ist der effizientere und wirtschaftlichere Feldbus ASi-5 bewegt sich auf Augenhöhe mit Ethernet-Systemen Viele Applikationen, für die bislang Profinet oder Ethernet/IP notwendig waren, sind jetzt mit ASi-5 realisierbar Durch Profilkabel und Durchdringungstechnik sind ASi Applikationen oft deutlich günstiger als andere Lösungen Warum eigentlich Ethernet? Darum ist ASi-5 eine interessante Alternative zu Ethernet im Feld Komponenten mit Ethernetanschluss sind teuer, die Planung aufwendig, die Anbindung zeitintensiv und die Infrastruktur (vorkonfektionierte Kabel, Stecker und Switches) gibt s auch nicht umsonst. Ganz zu schweigen von der komplizierten Inbetriebnahme oder dem Workaround auf der Baustelle bei zu kurz bestellten M12-Kabeln. Rechtfertigen die vermeintlichen Vorteile den Aufwand? Es geht durchaus kostengünstiger und flexibler mit ASi-5. Autor: Thomas Rönitzsch Innovationen setzen sich immer dann durch, wenn sie bestehende Einschränkungen aufheben und Nutzen stiften: etwa Dinge vereinfachen oder Kosten senken. Und wenn sie Verfügbarkeit sind. Bei ASi-5 als Feldbus-Technologie für die untere Automatisierungsebene ist das der Fall: Allein Bihl+Wiedemann hat nicht einmal drei Jahre nach Vorstellung der Technologie mehr als 70 Produkte lieferbar von ASi-5/ASi-3 Gateways für eine Vielzahl von Feldbusumgebungen über selbstkonfigurierende digitale E/A Module bis hin zu einem 1-Port IO-Link Master. Größenvergleich von einem typischen ethernetbasierten Feldbusmodul (links) mit einem ASi-5 Modul (mit jeweils 8 Ports): Dank Durchdringungstechnik und der fehlenden Elektronik für die Ethernetanbindung sind ASi-5 Module deutlich kompakter und kostengünstiger. ASi-5: Gegenwart statt Zukunftsmusik Keine Frage, mit dem Beginn der Digitalisierung im Maschinen- und Anlagenbau sowie dem Vordringen intelligenter Sensoren und Aktuatoren ist der Bedarf an einer leistungsfähigeren Infrastruktur im Feld gewachsen. Mehr Geschwindigkeit und größere Datenbreite waren daher elementare Entwicklungsziele bei ASi-5. In ihrer Performance deckt die neue AS-Interface Generation die Anforderungen an die Netzwerkintegration der allermeisten Feldgeräte ab. Damit stellt ASi-5 immer dort eine echte Alternative zu Ethernetlösungen dar, wo diese Systeme zu aufwendig und zu teuer sind. Denn häufig sind sie für die meisten Feldgeräte hinsichtlich der Übertragungsperformance überdimensioniert ein HMI oder ein 20 IEE Industrie Engineering Effizienz 06 /2021

21 Durchgängige Kommunikation im Feld Topologie eines Palettieres für die Intralogistik: Passgenaue Lösung mit ASi (oben) versus alternativer Ethernet-Infrastruktur. Vision System vielleicht ausgenommen. Der Vergleich von Kanonen, mit denen auf Spatzen geschossen wird, drängt sich förmlich auf. Natürlich wird auch im Ethernetbereich viel in Richtung günstigerer Alternativen gearbeitet, aber bis wann die Lücke zwischen Steuerungs- und Feldebene auch produkttechnisch geschlossen sein wird und damit eine durchgängige Ethernetverbindung besteht lässt sich Stand heute noch nicht absehen. Starten statt warten Mit ASi-5 ist dagegen heute schon viel in Sachen durchgängiger Vernetzung möglich, zumal die Technologie längst den Kinderschuhen entwachsen ist und sich in vielen Applikationen schon als valide Alternative zu Ethernet etabliert hat: Lager- und Materialflusstechnik, Förderund Sortieranlagen, Shuttle-Systeme, Kommissioniersysteme, Regalbediengeräte, FTS- und Krantechnik. Anlagen, Maschinen und Systeme wie diese, die früher um Profinet nicht herumkamen, können jetzt mit ASi-5 automatisiert werden. Die Intralogistik profitiert schon heute von einer schlanken, leichten und leistungsstarken Infrastruktur für den Datenverkehr und die Energieversorgung im Netzwerk, die sich bei Bedarf ohne großen Aufwand und flexibel an neue Erfordernisse adaptieren lässt. Und das ohne Kompromisse: Die von Ethernet gewohnte Funktionalität und Diagnosetiefe stehen bei ASi-5 in gleichwertigem Umfang zur Verfügung. Hauptgrund für den Siegeszug von ASi generell war und ist die einfache Verdrahtung ohne Stecker, ohne vorkonfektionierte Kabel, ohne besonderen Planungsaufwand im Vorfeld, ohne große Logistik im Lager und auf der Baustelle. Das ASi Kabel kommt von der Rolle und kann passend abgelängt werden. Dies vermeidet unnötige Kabelstrecken. Die Module werden mit Durchdringungstechnik angeschlossen senkrecht geführte Nadeln dringen in das Profilkabel ein und gewähr- leisten so eine maximal sichere Kontaktierung. Extra Steckverbinder? Zusätzliche Switches? Beides Mal Fehlanzeige! Einfacher, flexibler und kosteneffizienter geht es wohl kaum. Was ASi-5 besser kann als... heute verfügbare Ethernetlösungen fürs Feld? Beispielsweise bedient ein Webserver integriert in das ASi-5/ASi-3 Gateway gleichzeitig bis zu zwei ASi Kreise mit jeweils bis zu 96 ASi Modulen, an denen wiederum die unterschiedlichste Peripherie wie IO-Link Devices, Sensoren, Aktuatoren, Ventile oder Antriebe angeschlossen werden kann. Während bei Ethernet jede Netzwerkkomponente ihren eigenen Feldbusanschluss benötigt, reicht bei ASi-5 ein einziger Anschluss aus. Folglich ist auch nur eine einzige IP-Adresse zu konfigurieren. Außerdem kommen die Teilnehmer ohne teure Ethernetschnittstelle aus, was die Kosten in der Regel senkt. All dies spart enorm an Kosten für Hardware und Inbetriebnahme zumal ASi-5 softwareseitig auch Funktionalitäten wie automatische Konfiguration und Geräteerkennung, eine Übersicht über alle Geräte im Feldbus sowie differenzierte Diagnosemöglichkeiten mit klaren Hilfestellungen bietet. Im Betrieb gewährleistet der schnelle, redundante Datenaustausch mit den Feldgeräten damit eine robuste Maschinenperformance. Sichere Konnektivität nach oben Als Verdrahtungssystem und Schnittstelle für die unterste Feldebene wohl Ethernet muss nicht mehr bis an den äußersten Rand einer Anlage verlegt werden, um die Vorteile einer durchgängigen Kommunikation bis in die Cloud zu nutzen. IEE Industrie Engineering Effizienz 06/

22 Durchgängige Kommunikation im Feld Durchdringungstechnik und Profilkabel statt Steckverbinder und vorkonfektionierter Kabel: einfache, flexible und kosteneffiziente Verdrahtung mit ASi ohne besonderen Planungsaufwand und ohne große Logistik. alle Bilder: Bihl+Wiedemann unschlagbar, bietet ASi-5 eine globale Vereinheitlichung auch in die 'Welt darüber' also in die Welt der SPS und PC-basierten Automatisierungssysteme und deren ethernetbasierten Feldbusumgebungen wie Profinet, Ethernet/IP, Ethercat, Powerlink oder Sercos. Zusätzlich an Bord als direkte MES/ERP-Schnittstelle beispielsweise für die Produktionsplanung oder Condition Monitoring über Cloud-Applikationen ist der Kommunikationsstandard OPC UA. Die Schnittstelle ist hersteller- wie auch plattformunabhängig, kann sehr gut mit den genannten Feldbussen kombiniert und betrieben werden und unterstützt zusätzlich umfangreiche Securitymechanismen. Damit stellt ASi-5 zusammen mit den ASi-5/ASi-3 Gateways vollumfängliche Datensicherheit nach außen bereit. Hinzu kommen funktionale sowie passive Sicherheit bis SIL3/PLe also auch 'Safety integrated'. Praxiseinsatz Palettierer Das Interessante ist, dass ASi-5 jetzt in Applikationen vordringt, die bislang mangels geeigneter Alternativen eine Ethernet-Domäne waren. Dass es so ist, zeigt das Beispiel eines mit ASi-5 ausgestatteten Palettierers. In der Maschine verbaut sind insgesamt: 92 digitale Sensorsignale, 1 IO-Link Ventilinsel mit 24 Ventilen, 9 Rollenbahnenantriebe, 1 Sicherheits-Lichtgitter, 2 Not-Halt-Taster, 2 IO-Link Signalleuchten und 1 IO-Link Höhenabtastsensor. Um diese Geräte über Ethernet zu vernetzen, wären mindestens folgende Module jeweils mit separater Ethernetschnittstelle notwendig gewesen: 1 Ethernet IO-Link Master mit acht Ports, 8 E/A-Module und 1 Ethernet Safety Modul mit 8 Ports mit langen Leitungen zum Lichtgitter und zu den Not-Halt-Tastern. Dem Maschinenbauer wären damit nicht nur Kosten für 10 oft überdimensionierte Module, sondern auch für 10 individuelle Ethernetanschaltungen entstanden wobei einige Safety Ports und IO-Link Ports ungenutzt geblieben wären. Zudem hätte der Inbetriebnehmer mit unterschiedlichen herstellerspezifischen Tools arbeiten müssen eine zusätzliche Erschwernis. Die Umsetzung des Palettierers mit ASi-5 ist dagegen viel schlanker: 1 ASi-5/ASi-3 Feldbus Gateway mit integriertem Sicherheitsmonitor, 8 ASi-5 E/A-Module, 2 ASi Safety Module sowie 1 ASi-5 Modul mit vier integrierten IO-Link Master Ports Diese Lösung benötigt keine separaten Anschaltungen der Module die Ethernetanbindung der gesamten Applikation erfolgt über eine einzige Schnittstelle im ASi-5/ASi-3 Feldbus Gateway. Zudem sind die Komponenten preisgünstiger und mit weniger Verdrahtungsaufwand installiert. Sämtliche Geräte wurden per Durchdringungstechnik einfach an das ASi Profilkabel angeschlossen. Spezielle Leitungen und teure T-Stücke waren dafür nicht nötig. So wurden auch hier Kosten in erheblichem Umfang eingespart. Und schließlich gestaltete sich auch die Inbetriebnahme einfacher allein schon deswegen, weil nur eine IP-Adresse konfiguriert werden musste und die Software- Suite von Bihl+Wiedemann verschiedene Funktionen bei der Einrichtung des Netzwerks automatisch übernommen hat. Die Applikation belegt: Das Produktportfolio von Bihl+Wiedemann bietet schon heute die Möglichkeit, viele Ethernetmodule in der Feldebene ohne Funktions- oder Sicherheitseinbußen durch ASi-5 zu ersetzen. Dazu tragen auch die selbstkonfigurierenden ASi-5 E/A Module mit der für ASi-5 typischen kurzen Zykluszeit und den kanalspezifischen Diagnosemöglichkeiten bei. Die Module sind technisch auf Augenhöhe mit Ethernet- oder IO-Link-Lösungen, haben aber den Vorteil einer wesentlich einfacheren und günstigeren Verdrahtung. Einen wichtigen Beitrag leisten auch die ASi-5 Module mit integriertem IO-Link- Master: Sie sind kompakt, fein abgestuft in der Anzahl der Ports und damit in der Regel günstiger in der Anschaffung als ethernetbasierte Module. Schließlich sind auch Industrie 4.0 Themen mit ASi-5 oft leichter und smarter realisierbar. Denn die effiziente Einbindung von IO-Link Devices war von Anfang an zentraler Bestandteil bei der Entwicklung von ASi-5. Und mit dem OPC UA Server haben die ASi-5/ASi-3 Gateways eine zukunftssichere Schnittstelle in die IT-Ebene standardmäßig mit an Bord. Es ist also an der Zeit, den Fokus neu zu justieren und mit ASi-5 zielgenau durchzustarten. (sk) Autor Thomas Rönitzsch, ist verantwortlich für die Unternehmenskommunikation bei Bihl+Wiedemann in Mannheim. 750iee IEE Industrie Engineering Effizienz 06/2021

23 Much more than just a great vision enhanced automation today! AS L1 Offenes Ecosystem für die Automatisierung Denken Sie Automatisierung gemeinsam mit uns neu Vernetzung von IT und OT, Echtzeitausführung unabhängig von der Programmiersprache, Integration von Open Source Software, einfache Cloud-Integration sowie die freie Wahl Ihres favorisierten Programmier-Tools. Profitieren Sie von einer wachsenden Community und durch Apps von unserem digitalen Marktplatz. Erfahren Sie hier mehr zu PLCnext Technology: phoenixcontact.de/plcnext-technology

24 Durchgängige Kommunikation INTERVIEW MIT PAUL WERGE, PRODUKTMANAGER BIHL+WIEDEMANN Auf Augenhöhe ASi-5 hält dem Vergleich mit ethernetbasierten Systemen durchaus stand Als Vorreiter und Entwicklungspartner von ASi-5 blickt Bihl+Wiedemann auf fast drei Jahre Produkt- und Nutzererfahrung zurück. Viele Produkte, kontinuierliche Verbesserungen und viele Rückmeldungen von Anwendern zu ihrer User Experience belegen: ASi-5 ist in ganz vielen Fällen die effizientere Alternative zu ethernetbasierten Lösungen im Feld. Dies und mehr ist Gegenstand des Interviews mit Paul Werge, Produktmanager bei Bihl+Wiedemann. Hohe Geschwindigkeit, große Datenbreite, vom Marktstart weg ein breites Produktsortiment, kombiniert mit der bekannt einfachen Verdrahtung, integriertem IO-Link und OPC UA Server. Was davon sind denn die entscheidenden Gründe für die rasche Akzeptanz von ASi-5? Paul Werge: Welche Features den Ausschlag geben, hängt immer vom Anwender und dessen Anforderungen ab. Generell ist der geringe Verdrahtungsaufwand von AS-Interface für viele ein wichtiges Argument, weil der unmittelbar die Hardwarekosten und den Arbeitsaufwand senkt, teilweise sogar mehr als halbiert. Es muss ja auch nicht immer ASi-5 sein für einige Anwendungsfälle reicht ASi Netzwerke in Betrieb zu nehmen, war noch nie so einfach wie jetzt. Paul Werge, Bihl+Wiedemann auch die ASi-3 Technologie nach wie vor völlig aus. Die großen Stärken von ASi-5 kommen dann zum Tragen, wenn es auf Datenbreite und Geschwindigkeit ankommt. Das wird wichtig, wenn es darum geht, etwa Antriebe, IO-Link Devices oder schnelle Zählermodule zu integrieren, ohne dafür Ethernetlösungen verwenden zu müssen. Wer bereits mit ASi-3 arbeitet, ist natürlich begeistert von unseren ASi-5/ASi-3 Gateways, die beide Welten kombinieren, ohne dass man sich darüber Gedanken machen muss: ASi-5 Module können beliebig in bestehende Topologien eingefügt werden. Das unterstützt einen partiellen oder sukzessiven Ausbau von Maschinen mit der neuen Technologie. 24 IEE Industrie Engineering Effizienz 06/2021

25 Durchgängige Kommunikation ASi-5 ist der effizientere und wirtschaftlichere Feldbus. Paul Werge, Bihl+Wiedemann Artikeln, zum anderen sind daraus aber auch komplett neue Produkte und Produktfamilien entstanden. Ein Beispiel dafür ist etwa die Familie der selbstkonfigurierenden E/A-Module für bis zu 16 Signale. Sie sind aus dem Wunsch nach mehr universellen Produkten entstanden und reduzieren beim Anwender die Variantenvielfalt deutlich. Weil diese Module nicht konfiguriert werden müssen, sondern per Plug-and-play funktionieren, entwickelt sich diese Produktfamilie gerade zu einer 'One size fits all'-lösung für günstige E/As. Ein weiteres Feedback, zwar nicht konkret auf ASi-5 bezogen, war der Wunsch nach einer Hilfe bei der Produktauswahl. Dem sind wir nachgekommen und haben ein 'Bihl+Wiedemann s Choice'-Sortiment aufgelegt. Das sind ausschließlich Best-Practice-Produkte, die ein Höchstmaß an Anwendererfahrung vereinen, in großer Stückzahl auf Lager liegen und sofort lieferbar sind. Und was bedeutet ASi-5 für die Sicherheitstechnik? Paul Werge: Da es auch die ASi-5/ASi-3 Gateways mit und ohne integrierten Sicherheitsmonitor gibt, ist die Option, die Sicherheitstechnik wie gewohnt gleich mit integrieren zu können und zwar unabhängig von der Größe der Applikation in genau dem Umfang, wie man sie gerade braucht für viele Anwender ebenfalls ein wichtiges Argument für die Entscheidung für ASi-5. ASi-5 ist jetzt seit fast drei Jahren im Markt. Gibt es schon Beispiele, wo das Feedback der Anwender direkten Einfluss auf Ihre Produkte und Ihr Portfolio hatte? Paul Werge: Selbstverständlich sind seit dem Launch von ASi-5 schon zahlreiche Erfahrungen und Kundenwünsche in unsere Produkte eingeflossen einmal in Form von Verbesserungen und Ergänzungen von Funktionalitäten bei bereits vorhandenen Spezialmodule und High-Runner-Komponenten sind das nicht zwei gegenläufige Strategien? Paul Werge: Ganz und gar nicht. Ziel ist es, aus Sicht des Gesamtsystems AS-Interface den jeweiligen Kundenvorteil deutlich hervorzuheben. Wir wollen es Kunden so einfach wie möglich machen, für ihre Anlagen die beste Wahl zu treffen. Nebenbei bemerkt: Aufgrund der größeren Stückzahlen können wir die Vorzugsmodule noch besser kalkulieren. Standardapplikationen lassen sich mit unseren Komponenten daher nicht nur schneller, sondern auch kostengünstiger umsetzen. In Zusammenhang mit Best Practice ist auch das Thema Inbetriebnahme zu nennen. Welche Verbesserungen haben sie hier erreicht? Paul Werge: Um unseren Kunden das Arbeiten mit ASi-5 so einfach wie möglich zu machen, fließen Erfahrungen auch immer in die entsprechenden Softwaretools mit ein. Daher wird unsere PC- Überall sicher. USi -safety Sicheres Ultraschallsensorsystem nach Kategorie 3 PL d Mehr Informationen unter pepperl-fuchs.com/pr-usi-safety Miteinzigartiger Technologiedurch widrigsteumgebungsbedingungen zu maximaler Sicherheit.

26 Durchgängige Kommunikation ASi-5 bewegt sich längst auf Augenhöhe mit Feldbus-Systemen. Paul Werge, Bihl+Wiedemann Software mit dem integrierten Hardware-Katalog und dem elektronischen Inbetriebnahme-Assistenten kontinuierlich weiterentwickelt. Das betrifft auch Aufbau und Design der Tools, um eine noch positivere User Experience zu erzeugen. Können Sie das etwas konkretisieren? Paul Werge: Wir haben beispielsweise in einem Installationsguide die 'Dos and Don ts' einfach erläutert und anschaulich zusammengefasst. Da sind jede Menge Erfahrungen und Expertise eingeflossen. Zusammen mit der technischen Unterstützung unserer Inhouse-Experten gewährleistet dies einen umfassenden Support von der Projektierung bis zur Inbetriebnahme. Und auch das neue ASi-5/ASi-3 Handadressiergerät für die einfache Einbindung von ASi Teilnehmern, das wir gerade entwickelt haben, ist dafür ein gutes Beispiel. Keep it simple, lautete hier unsere Devise. Im Ergebnis braucht sich der Anwender nur auf das Wesentliche zu konzentrieren die Vergabe von Adressen beziehungsweise Teilnehmernummern. Die Inbetriebnahme als solche läuft dann automatisch über unsere auf dem Hardware-Katalog basierende PC-Software. In der Online-Businformation hat man dann die Live-Ansicht der Anlage, und wenn man einen Zwischenstand abfragen will oder Hilfe bei der Beurteilung der Netzqualität braucht, kann man ergänzend dazu die Diagnose-Software nutzen. Diese liefert neben konkreten Fehlerangaben gleich Lösungsvorschläge frei Haus mit. Mit ihr ist eine prophylaktische Fehlervermeidung übrigens genauso möglich wie eine Diagnose von konkreten Fehlern im Betrieb. Deshalb eignet sie sich genauso für den Freigabeprozess einer Anlage wie für deren Instandhaltung. Und wie ist es im Betrieb um die Produktpflege der Hardware und die User Experience bestellt? Paul Werge: Nachdem wir in den letzten knapp drei Jahren viele Viele Applikationen, für die bislang Profinet oder Ethernet/IP zwingend notwendig waren, sind jetzt auch mit ASi-5 realisierbar. Paul Werge, Bihl+Wiedemann praktische Erfahrungen gesammelt und umgesetzt haben, können wir heute sagen, dass unsere ASi-5 Produkte, insbesondere die ASi-5/ASi-3 Gateways, in ihrer Funktionalität durchdacht und von ihren 'Kinderkrankheiten' befreit sind. Es kommt durch die laufende Weiterentwicklung aber zwangsläufig immer wieder zu einem technologischen Delta zwischen der aktuellen Produktgeneration und der bereits bei den Kunden installierten Basis. Daher stellen wir funktionale Verbesserungen per Firmware-Update allen Kunden zur Verfügung, die ASi-5 bereits nutzen. Sie profitieren von den Erfahrungen, die andere Kunden, aber auch wir, im Umgang mit unseren Produkten in den unterschiedlichsten Applikationen gemacht haben. Wenn wir also mit einem Kunden Features und Funktionen nachentwickeln, können diese dann egal wo auf der Welt auch von anderen Anwendern genutzt werden, wenn diese ihre Geräte unkompliziert per Knopfdruck über unsere PC-Software aktualisieren. Die Schließung von Sicherheitslücken ist ein weiterer Aspekt in Bezug auf das Firmware-Update, denn darüber stellen wir auch immer die neuesten Verschlüsselungstechnologien zur Verfügung, mit denen Security-Risiken zuverlässig minimiert werden können. Derzeit gibt es eine Art Renaissance-Bewegung von Anbietern, auch die einfachen Schaltgeräte, Taster und Schalter im Schrank zu vernetzen. Aus meiner Sicht hat ASi-5 ebenso das Potenzial dazu. Paul Werge: Auch wir sehen hier eine Tendenz. Generell ist ASi dafür perfekt geeignet und es gibt schon einige gute Lösungen, auch einfache Schaltgeräte im Schaltschrank mit ASi zu vernetzen. Die Stärken von ASi-5 sehe ich beispielsweise bei Bedienfeldern mit einer hoher E/A-Dichte, die möglicherweise sogar dezen tral im Feld positioniert sind. Prinzipiell ist die Idee der vernetzten Geräte auch im Schaltschank absolut schlüssig, denn 26 IEE Industrie Engineering Effizienz 06/2021

27 Durchgängige Kommunikation Kompatibilität, Geschwindigkeit und Bandbreite erschließen ASi-5 viele Applikationen Paul Werge, Bihl+Wiedemann Paul Werge: Dank OPC UA sind die ASi-5/ASi-3 Gateways auch in der Hinsicht bestens aufgestellt. OPC UA als Schnittstelle für den direkten Datenaustausch bis in höhere IT-Ebenen mit ERPoder MES-Funktionalität oder gar gleich in die Cloud, das ist für uns Stand der Technik. Wir haben in den Projekten, in denen die Kunden den integrierten OPC UA Server unserer Gateways nutzen, sehr gute Erfahrungen gemacht. Die Datenübertragung erfolgt parallel zum Feldbus und verfügt über sichere Verschlüsselungstechnologien. Aber selbstverständlich sind wir in der Lage, auch andere Optionen und Lösungen anzubieten, wenn das ein Thema werden sollte. der Verdrahtungs- und Integrationsaufwand reduziert sich durch den Einsatz von ASi drastisch. Das Interview führte Chefredakteur Stefan Kuppinger bereits vor seinem Ausscheiden. Zukunftssicherheit assoziieren viele Anwender häufig auch mit Begriffen wie Industrie 4.0, Smart Factory oder Digitalisierung. Wie sehen Sie das? 751iee0621 Bausteine für das Industrial Internet of Things THE ARCHITECTS OF SMART MANUFACTURING Mit smarten Lösungen von Balluff legen Sie den Grundstein für die Fabrik der Zukunft. Mit Balluff setzen Sie die intelligente Fertigung Schritt für Schritt um. Denn wir begleiten Sie professionell in die digitale Welt.

28 Kommunikation per SPE Auf die Schnelle Das Wesentliche in 20 Sek. SPE kann helfen, die Automation zu verbessern Neue Verdrahtungslösungen sind möglich Realisierung robusterer Anschlüsse Downsizing Ethernet Die Einsatzszenarien von Single Pair Ethernet aus Sicht von Profibus & Profinet International (PI) Derzeit rücken die relativ jungen Entwicklungen von SPE Single Pair Ethernet in den Fokus der industriellen Kommunikation. Welches Potenzial verbirgt sich dahinter und wie fügt sich diese Technologie in das Portfolio der PI-Technologien ein? Autor: Xaver Schmidt Single Pair Ethernet passt in das große Bild der industriellen Kommunikation. alle Bilder: PI Single Pair Ethernet passt in das Big Picture der PI-Technologien und kann helfen, die Automation der vielfältigen Fertigung zu verbessern oder zu ergänzen. Jedoch: SPE ist kein Selbstläufer, sondern benötigt zunächst die Definition von Use Cases und deren technische Evaluierung. Seit jeher treibt Profibus & Profinet International (PI) die Digitalisierung und Industrie 4.0-Anwendungen voran. Längst geht es dabei nicht mehr nur um Kommunikationsprotokolle. Es gilt das Gesamtbild im Blick zu behalten. So wurden in kurzer Zeit Time Sensitive Networking (TSN), OPC UA oder Advanced Physical Layer (APL) in den Technologie-Set von PI integriert. Dabei geht es im Kern immer darum: die Digitalisierung voranzutreiben, dem Anwender in der Praxis wirklichen Nutzen zu bringen und die bestehende industrielle Kommunikation um neue Technologien mit Potenzial für Verbesserungen sinnvoll zu ergänzen. Die Entwicklungen und Standardisierungen rund um SPE erfüllen diese Kriterien: Eine einzige Twisted-Pair-Leitung in einem Kabel dient zur Datenübertragung und optional zur Spannungsversorgung. Single Pair Ethernet könnte mit nur einem Adern- Paar Daten mit Geschwindigkeiten von 10 Mbit/s bis zu 10 GBit/s übertragen, benötigt aber deutlich weniger Platz im Kabel und wesentlich kleineren Anschlussraum. Initiiert wurde diese Technologie für den Einsatzzweck von immer leistungsfähigeren Ethernet-Bordnetze in Fahrzeugen mit einer aber trotzdem einfache Verkabelungsausführung.. Für die industrielle Automation, aber auch für intelligente Gebäudenetzwerke oder IoT-Anwendungen, ist SPE deshalb interessant, weil sich hier die Endgeräte Sensoren oder Aktoren - in der unteren Feldebene mit ausreichender Datenbandbreite kostengünstig betreiben und diese barrierefrei an bestehende IT-Netze andocken lassen. Viele sehen SPE daher auch als Enabler für IoT-Anwendungen. Ein ähnliches Prinzip verfolgt die Prozessindustrie mit Ethernet-APL. Dort suchte man vor allem einen einfachen Weg, um erweiterte Funktionalitäten, wie Diagnosemechanismen, und eine schnellere Parametrierung in bestehende und neue Anlagen integrieren zu können auf Basis der bekannten 2-adrigen Leitungen. Der folgerichtige Schritt war, die Profinet-Funktionalität direkt auf die PA-Feldgeräte zu bringen mit obligatorischen Anforderung Zwei-Draht-Anschluss inklusive Stromversorgung. Ethernet-APL setzt nun auf einen SPE-Standard und ergänzt diesen mit PA-spezifischen Erweiterungen für die Explosionssicherheit und Versorgung. Der Weg für Profinet in den explosionsgeschützten Bereich der Prozessautomation ist damit frei. Neue Fragestellungen in der Fabrikautomation Wenn es darum geht, einfache wie auch komplexere Sensoren auf dem letzten Meter innerhalb der Fabrikautomatisierung anzu- 28 IEE Industrie Engineering Effizienz 06/2021

29 Kommunikation per SPE escha.net Für Anwender ist es von Vorteil, wenn sie die Stabilität auf Applikationsebene mit der Flexibilität auf der Anschlussebene (Physical Layer) nach Bedarf kombinieren können. binden, erfüllt bisher IO-Link diese Rolle. Allerdings stellen die Entwicklungen rund um das Thema Smart Factory immer wieder neue Anforderungen bezüglich der Art, wie Geräte miteinander kommunizieren. Aus Sicht von IO-Link waren beispielsweise Erweiterungen im Hinblick auf Safety-Anwendungen oder der drahtlosen Kommunikation nötig. Nun ergibt sich wieder eine neue Fragestellung: Mit der dem dynamischen Ausbau des Portfolios an IO-Link Geräten und der damit einhergehenden Ausweitung der potenziellen Anwendungsfelder, stößt IO-Link teilweise an technologische Grenzen. Beispielsweise bestehen durchaus Anforderungen, IO-Link über größere Distanzen als die aktuell spezifizierten 20 m zu übertragen. Single Pair Ethernet stößt genau in diese Lücke und könnte solche Aufgaben übernehmen. SPE ist ein Sammelbegriff Das Problem: SPE bündelt eine Reihe an Standards, die auf den Vorgaben der IEEE Familie aufbauen. Der Vorteil: Die bisherigen Strukturen des Ethernet-Frames bleiben unangetastet. Lediglich der Physical Layer, die Verbindungsebene, das heißt Leitungen, Anschlusstechnik und die elektrischen Signale, wird neu definiert. Aufgrund der technischen Randbedingungen der anvisieren Zielmärkte und der Implementierungsmöglichkeiten wurden verschiedene Sub-Standards entwickelt, die sich vor allem hinsichtlich Datenrate und möglicher Leitungslänge unterscheiden. Außerdem stehen verschiedene Leistungsklassen für die Stromversorgung zur Verfügung. Demzufolge wird es nicht nur eine Integration geben, sondern es wird die jeweils beste Lösung für die Anwendung zum Einsatz kommen. Hier liegt aber auch die Crux: Die Anbieter von Sensoren und Aktoren adressieren mit ihren Komponenten in aller Regel mehrere Zielbranchen. Sollen sie nun jedes Gerät mit unterschiedlicher Implementierung entwickeln, prüfen, zulassen, produzieren und aufs Lager legen? Anschlusstechnik für Roboterapplikationen PROFINET Anschlusstechnik für Robotik Sensor-/Aktorleitungen Maximale Biegewechsel & Torsion Höchste Verfügbarkeit in dynamischen Anwendungen

30 Kommunikation per SPE Die interessanten Use-Cases für SPE aus Sicht von PI. Usecase Benefit 0a Connection to IT Out of Scope 0b Connection to PC Out of Scope 1a Machine to Machine Wiring Improve PN wiring 1b Cabinet Wiring (Backbone) Improve PN wiring 1c Field Wiring (Backbone) Improve PN wiring 2a Devices in the Cabinet PoDL Improve PN + PS wiring, new devices 2b Devices in the Field PoDL Improve PN + PS wiring, new devices 3a Sensors/Actuators in Cabinet - PoDL Direct Connection of Sensors/Actors 3b 3bSensors in the Field PoDL Direct Connection of Sensors/Actors 4 Flexible Wire Applications Higher cable flexibility 5 5 Long distance applications Replace FO 6a Multidrop in Cabinet New device class 6b Multidrop in Field New device class Unbestritten sind die Vorteile auf Anwenderseite: SPE verbessert die Geräteanbindung, allein schon wegen der integrierten Spannungsversorgung. Dies ist etwa für die Sensor-Verdrahtung interessant. Ebenso lassen sich mit SPE robustere Anschlüsse und kleinere Geräte realisieren. Gleichzeitig werden auch neue Verdrahtungslösungen möglich. Von dem dünneren Kabel werden wiederum vor allem Roboter und Kräne profitieren. 0a 0b Switch Cabinet 1b 2a 3a 1c 2b 3b 4 6a 1a Erst sortieren und bewerten, dann umsetzen Immer, wenn eine neue Technologie eingeführt wird, bedeutet dies für Anwender zunächst zusätzliche Technik. Damit einher geht immer auch ein höherer Einarbeitungsaufwand. Hinzu kommt, dass SPE aus mehreren Technologien besteht, die verschiedene Kabellängen und -typen, Geschwindigkeiten umfassen. Daraus ergeben sich vielfältige Kombinationsmöglichkeiten, die aber nicht alle gleichzeitig vorangetrieben, entwickelt und implementiert werden können. PI bewertet die Technologien daher auf der Grundlage von Anwendungsfällen. Im Augenblick betrachtet PI verschiedene Use Cases von SPE: Generelle Verbesserung vorhandener Verdrahtungslösungen, zum Beispiel robustere Anschlussmöglichkeiten als RJ45: Die vorgestellten SPE-Stecker sind per Design robust und für Industrieanwendungen entwickelt. Dies umfasst unter anderem einen sicheren Kontaktübergang, ein durchgängiges Schirmungskonzept und einen starken Verriegelungsmechanismus. Ein weiteres Argument: Bei der Steckerkonfektionierung sind nur zwei Drähte anstatt vier (100 Mbit/s) oder acht (Gbit/s) Litzen anzuschließen. Verbesserung existierender Geräte-Lösungen, etwa Geräte mit integrierter Stromversorgung: Ein separater Anschluss für die Stromversorgung kannbei SPE je nach Leistungsbedarf und Versorgungskonzept entfallen. Das spart entsprechende Leitungen und Stecker ein, sowie deren Konfektionierung. Insbesondere bei IP65-geschützten Geräten ist die Kosteneinsparung nachweisbar. Verdrahtungslösungen über längere Distanzen: Ein Substandard von SPE ermöglicht Leitungslängen bis zu 1000 m bei 10 Mbit/s Übertragungsrate. Diese Spezifikation nutzt Ethernet-APL und ermöglicht es, Switch-Kaskaden oder bislang notwendige Glasfaser-Strecken zu ersetzen. 30 IEE Industrie Engineering Effizienz 06 /2021 Lösungen für kleinere I/O-Devices: Der geringere Foot-Print aufgrund des kleineren Steckers und die Integration der Stromversorgung ermöglicht kleinere und robuste Gehäuse für Geräte und Sensoren. Damit eröffnet sich für zusätzliche Geräte in den Maschinen und Anlagen eine Anschlussmöglichkeit und eine Erfassung von zusätzlichen Daten für I4.0-Use Cases. Für eine erfolgreiche Umsetzung einer neuen Technologie wie SPE, muss der bei PI bewährte Validierungs- und Einführungs- Prozess beibehalten werden. Gleichzeitig steht die PI bereits in Kontakt mit anderen Nutzerorganisation, um Standardisierungsfragen zu klären, etwa bei Aspekten der Verkabelung oder des Anschlusses. Im Laufe des Prozesses folgen die Spezifikation von Diagnose und Konfiguration, die Zertifizierung der Geräte sowie die Erstellung von Guidelines in Bezug auf Installation, Inbetriebnahme und Validierung. Dieser Prozess mag auf den ersten Blick sehr aufwändig sein; er hat sich in der Vergangenheit aber bewährt. An Ende steht dann eine verlässliche und praxisnahe Technologie. Genau das erwarten die Anwender. (sk) Autor Xaver Schmidt ist Leiter der Projektgruppe Industrie 4.0 bei Profibus & Profinet International (PI) in Karlsruhe. 6b 5 764iee0621

31 Produkte Verpackung mit Mehrwert Transportbox für Chainflex-Leitungen spart Versandkosten Igus hat für seine Chainflex-Leitungen eine versandtaugliche Trommelverpackung aus Wellpappe entwickelt, die auch als Lagerbox dienen kann, denn aus dem so genannten Chainflex-Case lässt sich die Leitung sogar abtrommeln. Die Leitungen in dieser Box können zudem per Paketdienstleister transportiert werden und nicht mehr, wie früher, per Spedition auf Palette. Das ist laut Herstellerangaben bis zu 84 % kostengünstiger. Die 50 x 45 x 40 cm großen Boxen sind zudem gut stapelbar, sodass zum Beispiel auf einer Baustelle ein individuelles Lager schnell aufgebaut ist. Auch für Unternehmen, die ihre Leitungen als Ringe in normalen Regalen lagern, ist die Box eine praktische Lösung. Zusätzlicher Handhabungs-Aufwand sowie Kosten für einen Palettenheber, einen Kabelabroller oder einen Bock entfallen. Um eine Nachbestellung zu vereinfachen, hat Igus auf der Box einen QR-Code angebracht, der direkt zu dieser Leitung im Online-Shop des Herstellers führt. So kann die Leitung mit wenigen Klicks nachbestellt werden, ohne nach der Typenbezeichnung suchen zu müssen. Die Box kann für alle Steuer-, Daten-, Bus-, Servo-, Messsystem- und Motorleitungen eingesetzt werden. Die maximale Länge der Leitungen beträgt 200 m bei einem Höchstgewicht von 70 kg. 651iee1120 Unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV) USV-Geräte unterstützen auch Einkabel-Technik Beckhoff Automation: Die unterbrechungsfreien Stromversorgungen (USV) der Geräteserie CU81xx bieten flexible Anschlussmöglichkeiten bis hin zur Einkabel-Technik (One Cable Technology, OCT). Sie lassen sich universell einsetzen, sowohl bei den Produkten von Beckhoff Automation wie zum Beispiel Industrie- oder Embedded-PCs als auch bei denen anderer Hersteller. In Verbindung mit den Beckhoff- Rechnern ist durch die unterbrechungsfreien Stromversorgungen (USV) in Verbindung mit der Einkabel-Technik eine Verdrahtung mit nur einem Kabel für die 24-V-DC- Versorgung und Kommunikation möglich. Die USV-Geräte sind für die Rückwandmontage und für die Installation auf der Hutschiene konzipiert. Derzeit stehen eine kapazitive und zwei batteriegestützte Varianten zur Verfügung: CU als kapazitive USV (0,9 Wh) mit maximal 120 W Leistungsabgabe, CU als batteriegestützte USV (15 Wh) mit maximal 120 W Leistungsabgabe und CU als batteriegestützte USV (30 Wh) mit maximal 240 W Leistungsabgabe. Bei den batteriegestützten Ausführungen sind die NiMH-Batteriezellen für einen etwaigen Austausch von vorne leicht zugänglich. Hierfür muss das USV-Gerät weder demontiert noch von der Hutschiene genommen werden. 650iee0621 Verbindungstechnik Steckverbindersystem in Ein-Kabel-Technik für Servoantriebe Conec Elektronische Bauelemente: Das Steckverbindersystem Conec- Hybrid mit den Komponenten B12, B17, B23 und B40 überträgt Spannung und Daten nach CAT5 über eine Hybridleitung (Ein-Kabel- Technik). Mit dem gewinkelten B23-Hybridflansch lassen sich Servo-Antriebe mit einer Leistung von mehr als 20 kw mit einer Einkabel- Verbindung ausstatten. Der drehbare Kabelabgang erlaubt es, den Flansch an die Einbausituation an der Maschine anzupassen. Bei der feldkonfektionierbaren Variante kommen Kontakte mit Crimp-Anschluss zum Einsatz. Allen Varianten gemeinsam ist das separat geschirmte 4-polige Datenelement zur Übertragung von Industrial Ethernet nach ISO11801 Class D oder alternativ Signalen mit Stromstärken bis 4 A. Dazu gibt es eine zugeschnittene Anzahl von Leistungskontakten, um Ströme bis zu 26 A übertragen zu können. Standardmäßig ist eine 5-polige Variante (4+PE) für einen Litzenquerschnitt von 4 mm² erhältlich. Optional ist eine 6-polige Variante (3+PE+2) mit 4 Leistungskontakten für je 4 mm² Litzenquerschnitt in Verbindung mit 2 Leistungskontakten für je 2,5 mm² Litzenquerschnitt erhältlich. Verriegelt wird der Steckverbinder mit einem Bajonett-Schnellverschluss in Schutzart IP iee SENSORS REMOTELY MONITORED AT A RATE OF A SECOND hilscher.com/ sensoredge

32 Kommunikation im Schaltschrank SPE Use Case 6a die Konkurrenten Mit Single Pair Ethernet wollen PI und ODVA die einfachen Schaltschrankkomponenten ins IIoT einbinden. Während Profinet International über SPE und dessen Einsatz im Schaltschrank noch diskutiert, sind andere schon einen Schritt weiter. Denn auch im Schaltschrank hat Single Pair Ethernet das Potenzial, einen Umbruch einzuläuten. Bilder: Profinet International (rechts), Eaton (links) Single Pair Ethernet könnte der an sich alten Idee, die Schaltund Steuergeräte im Schaltschrank zu vernetzen, neuen Auftrieb geben. Bei der PI ist die Vernetzung der im Schaltschrank verbauten Komponenten nur einer von vielen Use Cases, nämlich 6a. Falls die Nummerierung die Priorisierung wiedergibt, dürfte es noch eine Weile dauern bis sich die PI-Arbeitsgruppe konkret damit befasst, wie die Vorteile einer Vernetzung von Komponenten wie Schütze, Leistungsschalter oder auch Motorstarter, Taster und Schalter zu heben sind. ODVA und ABB sind da schon einen Schritt weiter: Die ODVA startete eine Initiative, einfache Geräte im Schaltschrank über Ethernet/IP und Single Pair Ethernet zu vernetzen. Mit Novolink stellte ABB ein Konzept vor, eigene Komponenten über X2X-Link von B&R in deren Automatisierungssystem zu integrieren. Den Anfang machte Ende März die Schütz-Baureihe AF. Alter Wein in neuen Schläuchen? Dabei ist der Grund-Gedanke ein alter Hut: Vor gut zwölf Jahren stellte Klöckner Moeller, heute Eaton, das System Smartwire DT vor: Eine Lösung zur Vernetzung der Schaltgeräte (Schütze, Motorschutzschalter Leistungsschalter Taster, Schalter) im Schaltschrank. Die Basis für die Vernetzung war ein mehradriges Flachbandkabel mit Geräteadaptern, die per Durchdringungstechnik an die Leitungen angeschlossen wurden. Nahezu zeitgleich folgte damals die ODVA/Rockwell Automation mit einem ähnlichen Ansatz: Componet. Mit Single Pair Ethernet und dessen Kombination, bis zu 100 W Leistung zusammen mit hohen Übertragungsraten über lediglich zwei Adern zu übertragen, scheinen die Konzepte von KlöMoe und Rockwell Automation in abgewandelter Form gerade eine 32 IEE Industrie Engineering Effizienz 06/2021

33 Kommunikation im Schaltschrank Ethernet/IP im Schaltschrank Componet lässt Grüßen Die ODVA gab auf der HMI digital den Startschuss für die Erweiterung der Ethernet/IP-Spezifikation für Geräte mit begrenzten Ressourcen im Schaltschrank, konkret also: Schütze, Befehls- und Meldegeräte. Bislang scheiterte die Vernetzung dieser Komponenten an den ASIC- Kosten, der Baugröße und der zusätzlichen Energieversorgung. Mit SPE fallen diese Barrieren weg. In Kombination mit den diversen IIoT-Bestrebungen, kann es also durchaus Sinn machen und sich rechnen, den Informations-technisch blinden Fleck im Schaltschrank zu beseitigen. Schließlich ließe sich allein bereits über den Schaltzustand und die Ströme (im Lastkreis wie in der Ankerspule) eine Menge über den Zustand eines Motors und indirekt der von ihnen angetriebenen Arbeitsmaschinen eruieren. Deshalb ergänzt die ODVA ihre Spezifikationen um einen Physical Layer for In-Cabinet Profile for EtherNet/IP und ein passendes UDP-basiertes Kommunikationsprofil. Die In-Cabinet-Lösung setzt auf Single Pair Ethernet (IEEE 802.3cg BASE- T1S) und Multidrop-Kabelverbindungen. Componet Gene- ration 2: Mit SPE als Physical Layer will die ODVA auch Schalt-, Befehls- und Meldegeräte ins IIoT integrie- ren. Bild:ODVA Klöckner Moeller war das erste Unternehmen, das mit Smartwire DT die eigenen Schütze, Leistungsschalter und Motorschutzrelais per Flachbandkabel und Daisy Chain direkt mit der Steuerungsebene verband. Mit Phoenix Contact und Hilscher fand KlöMoe sogar weitere Protagonisten. Über die Jahre ist es jedoch ruhig um das System geworden: Bei Phoenix Contact sind die meisten Smartwire-Produkte jedenfalls nicht mehr lieferbar. Bild: Eaton Renaissance zu erfahren. Deutliche Indizien sind die Ankündigungen von ABB und ODVA kurz vor beziehungsweise auf der Hannover Messe digital. Bei den diversen Projekten dürfte es der PI Use Case 6a 'SPE in Cabinet' jetzt wohl öfters auf die Tagesordnung schaffen. Und bei den Stichwörtern zwei Adern für Kommunikation und Leistungsübertragung sowie Durchdringungstechnik fällt mir ein weiteres Kommunikationssystem ein: ASi-5. Autor Stefan Kuppinger ehemaliger Chefredakteur der IEE. Schütz-Baureihe wird smart Mehr Transparenz im Antriebsstrang Mit Novolink Smart Device Modulen bindet ABB die Baureihe AF-Schütze in die Automatisierungsumgebung von B&R ein. Warum Motoren? Das zeigt ein Blick in die Statistik: Millionen Motoren treiben die Industrie an. Die Internationale Energieagentur (IEA) schätzt, dass allein die industriell genutzten Elektromotoren rund 30 % des weltweiten Stromverbrauchs ausmachen. Hier sorgt die Anbindung der Motorschütze ans Automatisierungssystem für Transparenz im Antriebsstrang die Voraussetzung, um mit den Echtzeitdaten und den daraus abgeleiteten Analysen weitere Effizienzsteigerungen zu erzielen. Von der Geometrie her passt das Anschaltmodul auf die Schütze und wird einfach aufgerastet. Die Daten von Schütz, Motor und anderer Lasten lassen sich im Betrieb dann über das B&R-eigene Businterface (X2X-Link) in das ABB nutzt den Konzern-eigenen X2X-Link zur Anbindung der AF-Schütze an die B&R-Steuerungsplattform. Automationssystem der ABB-Tochter integrieren. Durch die Überwachung wichtiger elektrischer Größen sowie der für Motoren und Bild:ABB allgemeine Lastabgänge sind Digitalisierungsstrategien einfacher umzusetzen: Datengesteuerte Funktionen wie vorausschauende Analysen, Fernsteuerung, Echtzeit-Optimierung und Fehlerdiagnose im laufenden Betrieb helfen, die operative Leistung zu verbessern. Das Schützmodul SFM1 liefert die Daten für Wartungsstatistiken einschließlich Motorbetriebsstunden, Schaltzyklen und Auslösungen. Für einen erweiterten Motorschutz ist zusätzlich das Smart Current Voltage Modul SCV10 verfügbar. Separat montiert erfasst und berechnet dieses Modul die Netzspannung, Phasenströme, Leistung, Frequenz, Klirrfaktor und andere wichtige Parameter. Die Geräte unterstützen bei der Erkennung von Problemen in der Lastversorgung oder auf der Abgangsseite und beschleunigen so die Fehlerbeseitigung. IEE Industrie Engineering Effizienz 06 /

34 Sichere Kommunikation per Licht Spontan kooperative FTS sind eine Schlüsseltechnologie in der Fertigung von morgen verlangt aber eine zuverlässige Kommunikation untereinander. SEW Eurodrive setzt hier auf visible light communication (VLC) Auf die Schnelle Das Wesentliche in 20 Sek. VLC ist ein drahtlose Peerto- Peer-Kommunikationssystem für kurze Reichweiten Gefahr von Interferenzen beziehungsweise der Latenz wird verringert Lokale Kommunikation via VLC möglich, ohne die übergeordnete Kommunikation via Wifi zu beeinträchtigen Lichtblicke in der Produktion Sicherheitsgerichtete drahtlose Kommunikation mit sichtbarem Licht Kooperatives Fahren ist eine typische Aufgabe mobiler Systeme in der Produktion, aber gar nicht so leicht zu realisieren. Mit WIFI allein lässt sich ein zuverlässiger Datenaustausch zwischen kooperativen FTS nicht bewerkstelligen. SEW setzt deshalb zusätzlich auf Visible Light Communication. Test und Simulation belegen: es funktioniert. Autoren: Eike Lyczkowski, Christian Sauer Fahrerlose Transportsysteme (FTS) und andere mobile Systeme werden für moderne Industrieeinrichtungen immer wichtiger. Entscheidend für ihre Rolle in der flexiblen Fabrik der Zukunft sind deren Kooperation, was ungestörte Kommunikation verlangt: Wenn mehrere FTS gemeinsam eine Last transportieren sollen, müssen sie zur präzisen Koordination zuverlässig Informationen austauschen. Denn eine hohe Latenz würde eine unerwünschte Relativbewegung in der FTS-Formation verursachen. Daher erfordern kooperierende FTS eine besonders zuverlässige Kommunikation mit geringer Latenz, kurz: urllc (ultra Reliable Low Latency Communication). Um das zu erreichen, müssen Interferenzbereiche des Funk-Spektrums umgangen werden, beispielsweise mittels sichtbarem Licht. Als Kommunikationstechnologie hierfür wählte SEW-Eurodrive Visible Light Communication. VLC ist ein drahtloses Peer-to-Peer-Kommunikationssystem für kurze Reichweiten im Frequenzbereich von 400 bis 800 THz (750 bis 375 nm). Es bietet die erforderliche niedrige Latenz und hohe Zuverlässigkeit für die Kommunikation zwischen kooperierenden, benachbarten FTS. Weil neben dieser lokalen Kommunikation auch eine globale Kommunikation mit hoher Bandbreite erforderlich ist, benötigen die FTS eine zweite Kommunikationsschnittstelle. Diese zusätzliche WIFI-Anbindung übernimmt die Kommunikation mit der Infrastruktur. Aus dieser Kombi-Lösung resultiert eine weitere Herausforderung: Die Entscheidung, welche Daten- Pakete über welche Schnittstelle zu übertragen sind. Ziel ist, häufige Wechsel des Übertragungskanals (WIFI oder VLC) zu vermeiden, da dies Latenzspitzen 34 IEE Industrie Engineering Effizienz 06/2021

35 Sichere Kommunikation per Licht verursacht. Abhilfe schafft ein Routing-Verfahren, das die Zahl der Übergaben zwischen dem WIFI- und dem VLC-Netzwerk minimiert. Zudem muss die Verteilung dieser Regeln auf die Netzwerkknoten (FTS) definiert werden. Grundsätzlich sollte die Kommunikation zwischen kooperativ arbeitenden FTS via VLC erfolgen, weil dies weniger Ressourcen im WLAN belegt. Bei Tests zeigte sich, dass der erzwungene, nicht geplante Wechsel der Kommunikationstechnologie von VLC zu WIFI die Latenz mitunter verzehnfacht. Daher ist es wichtig, die Kommunikationsverbindungen zwischen FTS (Routen) mit einer langen Lebensdauer, das heißt keine Unterbrechungen oder neue Knoten auszuwählen. Die Strategie muss sein, die VLC-Routen auf Grundlage von aktiven kooperativen Aufgaben auszuwählen, um die kooperierenden FTS zu gruppieren. Dadurch entstehen VLC-Cluster. Interferenzen zählen zu den größten Herausforderungen für die Kommunikation innerhalb dichter Netzwerkcluster. Da die die lokalen Cluster-Teilnehmern (FTS) die Lichtsignale der VLC nach außen hin vollständig blockieren, verringert sich die effektive topologische Dichte im WIFI-Band. Somit reduziert sich die Gefahr von Interferenzen beziehungsweise die Latenz der Funk-Kommunikation. Die gekoppelten FTS halten über vier Sende-/Empfangseinheiten Blickkontakt. Treffen Sie Ihre Zielgruppe online: Werben Sie auf all-electronics.de. Wir beraten Sie gerne! Kontakt: Frank Henning Tel.: +49 (0) Lokale Clusterbildung verringert Latenz Konkret schließen sich kooperierende FTS bei Bedarf eigenständig basierend auf den Informationen vom Flottenmanagement oder der SDN-Controller zu einem lokalen Cluster zusammen. Innerhalb dieses Clusters kommunizieren die FTS dann untereinander via VLC. Der Datenaustausch außerhalb des Clusters erfolgt dagegen über WIFI. Die Entscheidung, welche Pakete über welche Verbindung gesendet werden, trifft ein SDN-Switch im FTS. Solche Software Defi- European Conference on Networks and Communication Kommunikation mit Lichtgeschwindigkeit Die gemeinsame Veranstaltung der EuCNC und des 6G Summit findet vom 8. bis 11. Juni 2021 als virtuelle Konferenz statt. Die Teilnahme ist in diesem Jahr kostenlos. Das Paper SDN controlled visible light communication clusters for AGVs der SEW-Autoren wird im Track WOS (Wireless, Optical and Satellite Networks) vorgestellt. Bild: polygraphus / fotolia.com IEE Industrie Engineering Effizienz 06 /

36 Sichere Kommunikation per Licht alle Bilder: SEW Eurodrive Messung der Latenz in einem Netzwerk aus VLC und WiFi: Ein Wechsel auf den WIFI- Kanal geht unmittelbar zu Lasten der Latenz (oben). Kommunizieren die FTS dagegen via VLC bleibt die Paketumlaufzeit (RTT) ausreichend kurz, um die FTS zu synchronisieren. Die kooperierenden FTS kommunizieren untereinander Peerto-Peer über VLC, nach oben mit der Infrastruktur über WIFI. ned Networks trennen die Daten- und die Control- Ebene des Netzwerks. Das erlaubt ein dynamisches Anpassen der Netzwerkstruktur an wechselnde Bedingungen. Diese Netzwerksteuerung ermöglicht das Routing auf Grundlage von globalen Systeminformationen wie den kooperativen Aufgaben, deren Dauer und den Teilnehmern. SDN hat hier den Vorteil, dass die globalen Informationen der FTS-Flottensteuerung genutzt werden können, um das Routing zu planen. Implementierung mit weißen LED-Arrays Die VLC-Implementierung durch SEW-Eurodrive verwendet ein Array aus weißen LEDs zur Signalübertragung und vier unabhängige Empfänger für dessen Empfang. Jedes FTS ist mit jeweils vier VLC- Modulen mit einem Öffnungswinkel von 120 ausgestattet. Dadurch kann das Fahrzeug VLC-Signale in alle Richtungen senden beziehungsweise aus allen Richtungen empfangen. Die Kommunikation ist bei einer direkten Sichtverbindung innerhalb von 5 m möglich. Die Latenz einer Verbindung über VLC wurde unter realen Bedingungen gemessen, konkret: Mehrere VLC-Verbindungen (Cluster) waren in räumlicher Nähe aktiv. Hierbei gab es keine gegenseitige Beeinflussung. Es zeigte sich, dass Umlaufzeiten, das heißt: die Zeit die ein Paket braucht, um von einem FTS zum nächsten und wieder zurück zu gelangen kleiner 40 ms bei einer Verlässlichkeit von über 99 % erreicht werden. Empirische Untersuchungen und Simulationen zeigen, dass die Dauer kooperativer Aufgaben im Mittel einhundert Mal länger ist als die Verbindungsdauer in einem Peer-to-Peer-Netzwerk über WIFI zwischen FTS. Man kann davon ausgehen, dass während der Ausführung einer kooperativen Aufgabe zwischen FTS die VLC-Verbindungen nicht unterbrochen werden, weil die Sichtverbindung zwischen den Fahrzeugen aufgrund der geringen Abstände nicht abreißt. In Dauertests konnte kein Paketverlust auf den VLC- Verbindungen beobachtet werden, auch dann nicht, wenn geringe Relativbewegungen zwischen Sender und Empfänger initiiert wurden. Verteilung von Routingregeln an mobile Clients Für die Verteilung von Routing-Regeln an Clients, gibt es verschiedene Strategien. Bei einer dezentralisierten Erstellung dieser Regeln erstellt und pflegt der Client (FTS) eigene Routingtabellen. Alternativ kann eine zentrale Einheit das Routing organisieren, planen und die daraus resultierenden Regeln an die Clients verteilen. Die zentrale Lösung ist von Vorteil, weil die implementierte Strategie auf globalen Informationen basiert. Das Clustern der FTS wird dabei mithilfe einer SDN-Steuerung implementiert, die ihre Informatio- 36 IEE Industrie Engineering Effizienz 06/2021

37 Sichere Kommunikation per Licht Sie suchen Fachund Führungskräfte? nen zu geplanten Transportaufgaben aus dem FTS- Flottenmanagementsystem erhält. Der SDN Controller wandelt diese Informationen in Routinginformationen (Flow Table Entries) und überträgt diese an die SDN-Switches der FTS. Lichtkommunikation ist praktisch und flexibel Kooperierende FTS sind eine Schlüsseltechnologie für die Fabrik der Zukunft. Industrielle Wifi-Implementierungen reichen häufig nicht aus, um bei kooperativen Aufgaben von FTS, die Anforderungen hinsichtlich niedriger Latenz und hoher Zuverlässigkeit zu erfüllen. VLC in Kombination mit WIFI schafft hier Abhilfe. Diese gemischte Architektur wurde mithilfe von SDN implementiert, in dem alle Fahrzeuge Software-Switches enthalten, die durch eine zentrale SDN-Steuerung konfiguriert werden. Diese Architektur ermöglicht eine lokale Kommunikation via VLC, ohne die übergeordnete Kommunikation der FTS via Wifi zu beeinträchtigen. (sk) Das Routing zwischen WiFi und VLC ist mittels SDN implementiert. Um hohe Latenzzeiten zu vermeiden, muss die Zahl der Übergaben reduziert werden. Das wird durch den Einsatz einer Clustering- Strategie mit Gruppen aus kooperativen FTS erreicht. NEU: Autoren Eike Lyczkowski, ist Mitarbeiter des Fachkreises Funk und Navigation bei SEW-Eurodrive in Bruchsal. Christian Sauer ist Mitarbeiter der Innovationsprojektgruppe für Navigations- und Kommunikationstechnik bei SEW-Eurodrive in Bruchsal. Die Autoren danken Prof. Dr. Wolfgang Kiess von der Hochschule Koblenz für die Unterstützung. Das Karriereportal für Fach- und Führungskräfte in der Industrie Weitere Informationen: 767iee0621 IEE Industrie Engineering Effizienz 06 /

38 Antriebstechnik Auf die Schnelle Das Wesentliche in 20 Sek. Verpackungsdruck in Los größe 1 Transportsystem sorgt für konstanten Produktausstoß der Druckstation Wechsel der Druckaufträge praktisch von einem auf den nächsten Maschinentakt Prozess wurde durchgängig digitalisiert Stellfläche deutlich verringert Per Mover zum schnellen Digitaldruck Mover-basiertes Transportsystem integriert Druckmaschine in Verpackungsprozess Maximale Flexibilität, nahezu keine Umrüstzeiten sowie reduzierter Wartungsaufwand und Platzbedarf dies hat die schwedische Graniten Group mit ihrer digitalen Tampondruckmaschine umgesetzt. Ohne das intelligente Transportsystem extended Transport System (XTS) von Beckhoff als Kernelement wären diese Features kaum zu realisieren gewesen. Damit wird es auch den Anforderungen der Pharmaindustrie gerecht und kann eine ungleichmäßige Produktzuführung in einen gleichmäßigen Produktausstoß umwandeln. Autor: Håkan Brandt Die globale Pharmaindustrie als Zielbranche setzt derzeit laut Graniten zunehmend auf komplett, das heißt zu 100%, automatisierte Prozesse in Produktion, Druck und Verpackung. Selbstredend für die Branche sind Anforderungen wie außergewöhnlich hohe Geschwindigkeiten, Effizienz, Hygiene, lückenlose Qualitätskontrolle, Rückverfolgbarkeit, geringer Wartungsaufwand und minimale Stellflächen kombiniert mit extremer Flexibilität. All diese Kriterien erfüllt Graniten mit der Einführung der digitalen Tampondruckmaschine auf XTS-Basis. Graniten wurde in den frühen 1990er Jahren von Ingenieuren als technologieorientiertes Unternehmen gegründet und umfasst heute die drei Geschäftsbereiche Maschinen, Engineering sowie Service & Support. In den letzten Jahren haben wir innovative Maschinen für die Karton- und Kistenverpackung, Palettierung und Leckage- Erkennung für BFS-Systeme entwickelt, erläutert Fredrik Sollenby, Geschäftsführer & Vice President Sales and Marketing von Graniten. BFS steht für Blow, Fill, alle Bilder: Graniten Der Digital Pad Printer baut mit 2,0 x 1,2 x 1,9 m aufgrund des integrierten Transportsystems XTS sehr kompakt. 38 IEE Industrie Engineering Effizienz 06/2021

39 Antriebstechnik XTS ermöglicht als zentrales Element der Digital-Druckeinheit einen flexiblen Prozessablauf sowie Produktwechsel fast ohne Zeitverlust. Seal. Hinzu gekommen ist nun der schnelle und flexible Digitaldruck mit dem der Maschinenbauer eine Lücke im Gesamtprozess schließt. Dies erleichtert es der Pharmaindustrie, den gesamten Workflow auf intelligente Weise zu optimieren, so Sollenby. Intelligentes Transportsystem sorgt für mehr Flexibilität Der Digitaldruck als solcher ist ein in der Pharma industrie bereits bekanntes Verfahren. Mit dem intelligenten Transportsystem XTS als Kernelement erweitert der Digital Pad Printer nun jedoch dessen bisherige Einsatzmöglichkeiten. Entscheidend dafür ist, dass die Mover für den Produkttransport individuell gesteuert werden können, das heißt mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten und Abständen. Auf diese Weise lässt sich einfach und softwarebasiert eine Pufferfunktion realisieren, um zum Beispiel für länger dauernde Arbeitsschritte genügend Zeit zur Verfügung zu haben. Sollenby führt hier den UV-Härtungsprozess der Druckfarbe als typisches Beispiel an. Außerdem lassen sich Produkte mit kleinen Abweichungen von den engen Toleranzfenstern effizient aus dem Prozessablauf ausschleusen. Was den Digital Pad Printer von konventionellen Systemen deutlich unterscheidet, ist das Transportsystem XTS, stellt Fredrik Sollenby heraus. Mit dem Transportsystem ist auch bei unregelmäßiger Produktzuführung und individueller Handhabung der Arbeitsschritte ein gleichmäßiger Prozessablauf möglich. Dies hat zur Folge, dass die Produkte stets kontinuierlich geordnet ausgebracht werden. Für die nachfolgenden Anlagen, zum Beispiel eine Schlauchbeutelmaschine, bedeutet das eine konstant gleichförmige Beschickung. Hinzu kommen weitere Vorteile für den Endanwender: Maschinenanwender können die Umrüstzeit zwischen verschiedenen Aufträgen nahezu auf Null reduzieren sowie die Zeit für Service und Wartung verringern. Denn XTS ersetzt den bisher notwendigen Anteil an Mechanik zu einem großen Teil durch Software. Außerdem reduziert die Maschine den CO 2 - Fußabdruck. Der Digitaldruck direkt auf einen Kunststoffbehälter oder eine Papierverpackung ist schneller und weitaus nachhaltiger als der konventionelle Tampondruck auf Etiketten, so Sollenby. Und auch der reale Footprint fällt besser auf, denn mit XTS konnte die Entwickler von Graniten die Druckmaschine wesentlich kleiner als bisherige Systeme bauen. Mehr als 15 Maschinen wurden bereits ausgeliefert; weitere sind derzeit in Bearbeitung. Laut Frederik Sollenby unterstützt die Beckhoff-Technologie dabei optimal die Philosophie von Graniten: Wir entwickeln intelligente, schlüsselfertige Maschinenlösungen genau entsprechend den spezifischen Kundenanforderungen. Wir arbeiten seit sechs Jahren mit Beckhoff zusammen und schätzen den innovativen technischen Ansatz zur Lösung komplexer Industrieprobleme sowie den umfassenden Support. (sk) Autor Håkan Brandt ist Geschäftsführer von Beckhoff Automation in Schweden. 755iee0621 SIL 3 PL e E. DOLD & SÖHNE GmbH & Co. KG Furtwangen Tel dold-relays@dold.com

40 Antriebstechnik Intelligenter Produkttransport Upgrade für den planaren Bruder Während das extended Transport System auf Schienen läuft, erschließt das auf Magnetschwebetechnik basierende Transportsystem XPlanar zusätzliche Freiheitsgrade. Das System wartete zur Hannover Messe digital mit einem interessanten Upgrade auf der softwarebasierten Mover-Rotation. Das Planarmotorantriebssystem lässt sich per Softwareupdate mit einem zusätzlichen Freiheitsgrad aufrüsten der 360 -Mover-Rotation mit bis zu 10 Hz oder 600 Umdrehungen pro Minute. Dieses Feature erweitert den Anwendungsbereich des Transportsystems. Beispielswiese lässt sich damit die Orientierung der Werkstücke für eine optische Qualitätsprüfung ändern, verschiedene Flüssigkeiten mischen oder Pulver einrühren. Zudem können die Mover die Rotationspositionen im System in geänderter Orientierung verlassen, sodass die transportierten Werkstücke entsprechend des weiteren Verarbeitungsprozesses korrekt ausgerichtet sind. Realisiert wurde die Mover-Rotation durch die tiefgehende Integration des XPlanar-Systems in die PC-basierte Steuerungstechnik von Beckhoff Automation. Daher reicht ein Softwareupdate aus, um die neue Funktionalität auch in bereits bestehenden Anlagen zu implementieren. Spezielle Hardware ist dafür also nicht erforderlich. Das Antriebssystem ermöglicht den schwebenden, parallelen und individuellen Transport von Produkten. Die frei beweglichen Mover können über den Kacheln beliebig in zwei Dimensionen verfahren. Dabei kann auch der Abstand zwischen Mover und Kachel bis zu 5 mm Hub variiert werden. Und sollte bei größeren Objekten oder Gebinden die Tragfähigkeit der verschiedenen Standard-Mover einmal nicht ausreichen, lassen sich mehrere Mover mit einem Koppel-Rahmen aus Aluminium zu einer größeren Einheit kombinieren, Die Mover agieren dann zusammen als eine Transport-Plattform und können größere Massen auf den Kacheln schwebend transportieren. Die gekoppelten Mover ermöglichen so Traglasten weit jenseits der 20 kg. (sk) XPlanar-Mover können nach dem Softwareupdate mit bis zu 600 U/min um die eigene Achse rotieren oder auch nur für eine optische Qualitätssicherung gedreht und mit geänderter Orientierung weiter fahren. +++Marktübersichten+++Fachartikel +++Branchenmeldungen+++Stellenmarkt+++Whitepapers+++Produkte+++ Newsletter+++RSS Feed+++Branchentermine+++topaktuell und kostenlos auf 40 IEE Industrie Engineering Effizienz 06 /2021

41 Produkte Roboter Hygienische Sechsachs-Roboter für mittlere Traglasten Stäubli Tec-Systems hat mit den drei Sechsachs-Robotern TX2-140, TX2-160 und TX2-160L für den mittleren Traglastbereich die TX2- Baureihe vervollständigt. Sie haben ein Hygienedesign, d.h. ein komplett abgedichtetes Gehäuse in Schutzart IP 65 (optional mit Überdruckeinheit IP 67). Weitere Spezialausführungen sind erhältlich, darunter Varianten für Humid Environment, Electrostatic Discharge, Cleanroom und Stericlean. Der TX2-160 ist unter der Bezeichnung TX2-160L mit einem langen Arm erhältlich, was ihm eine Reichweite von mm beschert, während die Standardversion mm weit greifen kann. Beim TX2-140 liegt die Reichweite bei mm. Die Traglast beträgt beim TX2-140/160 jeweils 40 kg, bei der Langarmversion 25 kg. Die Wiederholgenauigkeit beträgt bei den drei Robotern ± 0,05 mm an. Aufgrund der hohen Dynamik lassen sich kurze Zykluszeiten realisieren. Hinzu kommt eine im Vergleich zum Vorgängermodell RX160 höhere Steifigkeit des Handgelenks durch den Einsatz der Stäubli-eigenen Antriebstechnik, die Bild: Stäubli TEC-Systems jetzt auch in Achse 5 zum Einsatz kommt. Mit den neuen Robotermodellen arbeiten jetzt alle Sechsachser in der gleichen Steuerungswelt. Dies erleichtert die Verwirklichung von Multi-Robot-Lösungen in digital vernetztem Produktionsumfeld sowie die Mensch-Roboter- Kollaboration (MRK). Sie besitzen einen eigenen digitalen Sicherheitsencoder pro Achse und ein integriertes Safetyboard. Alle Sicherheitsfunktionen sind zertifiziert und erfüllen die strengen Anforderungen der Sicherheitskategorie SIL3-/PLe. 452iee0621 Feuchte und Temperatur exakt und sicher messen Kommunikation CAN-FD-Gateway zur Anbindung an Ethernet-Netzwerke Peak-System Technik : Das PCAN- Ethernet-Gateway FD DR unterstützt neben dem klassischen CAN- auch den modernen CAN- FD-Standard. Zwei High-Speed CAN-Schnittstellen ermöglichen die Anbindung von CAN-FD-Bussen mit Datenbitraten bis zu 10 Mbit/s. Die Verbindung zum IP- Netzwerk erfolgt über Ethernet. Ein AM5716-Sitara-Prozessor stellt die benötigte Leistung zur Verfügung. Wird ein CAN-Bus mit diesem Gateway ausgestattet, genügt eine LAN-Schnittstelle für den Zugriff auf den CAN-Bus mit einem Feedback-Informationen zusätzlich Linearantriebe mit CANopen-Schnittstelle Bild: Peak-System oder mehreren Computern. Ein konventionelles CAN-Interface ist nicht erforderlich. Mit zwei Gateways lassen sich auch weit entfernte CAN-Busse über ein IP-Netzwerk miteinander verbinden. Der limitierende Faktor der maximalen CAN-Bus-Länge spielt dabei keine Rolle. Die Konfiguration der PCAN- Gateways erfolgt wie bei einem herkömmlichen Internet-Router über eine Web-Oberfläche. Dabei stehen Statusinformationen und Einstellungen der Kommunikationsschnittstellen, Nachrichtenweiterleitungen und Filter zur Verfügung. Alternativ ermöglicht eine JSON-Schnittstelle den Zugriff per Software. 603iee0621 Induktiver Sensoren Temperaturresistent bis 135 C Ex-Technologie Sicherheit in explosiven Umgebungen Bild: Linak Linak hat für fast alle seine elektrischen Aktuatoren, die für den industriellen Einsatz geeignet sind, eine optionale CANopen-Steuerung eingeführt. Der Hersteller erweitert damit sein Programm an Linear- bzw. Stellantrieben um weitere Steuerungsmöglichkeiten. Die Antriebe erreichen dadurch ein höheres Maß an Flexibilität insbesondere für Software-Ingenieure, die so verschiedene Fahrzeugkomponenten mit einer einzigen Plattform steuern und überwachen wollen. Zusätzlich zur vollständigen Positionssteuerung bieten die CANopen-Stellantriebe auch Feedback-Informationen, zum Beispiel über die Kolbenposition, Servicedaten sowie eine vollständige Diagnose des Antriebs. Die beiden Linak-Antriebe LA36 und LA37 sind auch in 48-V-DC- Ausführungen erhältlich. 452iee1120 Balluff : Die induktiven Miniatursensoren im M05-Gehäuse sind für den Betrieb bei Umgebungstemperaturen bis 135 C zugelassen. Die Gehäuselängen betragen 27 oder 42 mm. Die Sensoren halten einem dynamischen Druck bis 10 bar und einem statischen Druck bis 100 bar stand. Das öl- und temperaturbeständige Kabel aus Silikon ist per Crimpung mit dem Gehäuse verbunden. Das macht die Sensoren wasserfest bis IP67. Betriebs- und Schaltzustand lassen sich an der LED des transparenten Steckers ablesen. Die Sensoren eignen sich für den Semicon- und Hydraulikbereich. 550iee1120 Haben Sie Fragen zur Luftfeuchtemessung? Bestellung und Beratung Telefon Fax sensoren@galltec.de Website Feuchtemesstechnik high quality

42 Produkte Mit Kupfer-, PoE+ und LWL-Ports Vielseitiger Gigabit-Ethernet-Switch Spectra: Der Gigabit-Ethernet-Switch IGS- 624HPT mit einer Kombination aus Kupfer-, PoE+ und LWL-Ports, sorgt für schnellen Datenaustausch, überbrückt große Distanzen und versorgt PoE-PD Geräte mit Strom. Der kompakte Switch bietet insgesamt 6 Gigabit-Ethernet- Ports, von denen 4 Ports PoE+ unterstützen und 2 als SFP-Ports ausgeführt sind. Mit Hilfe geeigneter SFP-Module können LWL-Verbindungen bis 2 km im Multi Mode und sogar bis 120 km im Single Mode aufgebaut werden. Mit der PoE+- Technik, die Leistungen bis 30 W pro Port zur Verfügung stellt, wird die Anbindung einer Vielzahl von PD-Geräten (Powered Devices) möglich. Über den eingebauten DIP-Schalter kann der Switch als 6-Port-Ethernet-Switch oder im 4+2-LWL-Redundanzmodus konfiguriert werden. Im 6-Port-Modus behandelt der Switch alle 6 Ports gleichwertig. Im 4+2 LWL-Redundanzmodus werden die 2 LWL-Ports intern als Primary bzw. Backup Link verschaltet und bilden so eine schnelle und sichere Redundanz für hochkritische Ethernet-Anwendungen. Ist der Primary Port eines Datenpakets gestört oder anderweitig abgekoppelt, werden die Daten automatisch an den Backup-Port weitergeleitet. Die Montage des Ethernet Switch kann auf DIN- Schiene oder an der Wand erfolgen. Ausfallsicherheit und Robustheit des Switches werden durch eine redundante Stromversorgung von 12 bis 56 V DC, ein robustes Metallgehäuse sowie einem Alarm-Relais für die Meldung eines Stromausfalls sichergestellt. Die Betriebstemperatur reicht von -40 bis 75 C. 201iee0421 Durchbiegung oder Dehnung Cantilever-Sensor hat größeren Messbereich Bachmann Monitoring hat einen Cantilever-Sensor (CLS) zur Messung der Rotorblatt-Durchbiegung an Windkraftanlagen oder zur Erfassung der Rotorblatt-Dehnung in Echtzeit entwickelt. Dabei bietet der CLS einen größeren Messbereich als konventionelle Dehnungsmessstreifen. Die Wegmessung des Sensors liefert präzise Messergebnisse mit geringen Toleranzen (± 0,5 μm). Gegenüber herkömmlichen Dehnungsmessstreifen ermöglicht er stabile Messungen über eine etwa zwölfmal größere Distanz, so dass die Ergebnisse von lokalen Inhomogenitäten des Werkstoffs unbeeinflusst sind. 206iee0421 Bis zu 16 E/A s pro Modul ASi-5 selbstkonfigurierende E/A-Module Bihl+Wiedemann: Die beiden ASi- 5-Module BWU4230 und BWU4231 in Schutzart IP67 verfügen jeweils über 16 E/A s. Je nach Anwendung sind mit den beiden ASi-5-Modulen bis zu 16 digitale Ein- bzw. Ausgänge möglich, etwa in Form einer Anbindung von 12 Abstandssensoren und vier Ventilen in einer Verpackungsmaschine. Die möglichen Einsatzbereiche reichen hier von Motoransteuerung über Signalisierung bis hin zu Bedienpanels. Die ASi-5-Module müssen für ihren Einsatz vorher nicht konfiguiriert werden und eine Nutzungsänderung lässt sich ohne zusätzliche Software realisieren. Ein weiterer Vorteil sind die vielfältigen, kanalspezifischen Diagnosemöglichkeiten. Bei beiden Modulen erfolgt die Versorgung der Ein- und Ausgänge aus AUX, der Anschluss an die Peripherie wird über 8 fünfpolige M12-Buchsen realisiert. Die Anbindung an ASi erfolgt beim ASi-5-Modul BWU4230 über Profilkabel, beim BWU4231 über M12. Bei der Verdrahtung lassen sich so bis zu 70 % an Kosten sparen im Vergleich zu Rundkabel-Lösungen. 202iee0421 prozesse remote steuern SPS mit Virtual HMI spectra.de/ virtualhmi Einfacher und plattform-unabhängiger Remote-Zugriff auf Ihre SPS. Mit einer für alle Betriebssysteme verfügbaren App die Bedienoberfläche ganz einfach auf Ihrem Smartphone, Tablet oder PC anzeigen. 42 IEE Industrie Engineering Effizienz 06/2021 Nennleistung bis 600 W Bürstenlose Drehstrom-Synchron-Servoantriebe Engel Elektroantriebe: Die kompakten Synchron-Servoantriebe der Baureihe HFI gibt es in vier Baugrößen in jeweils 2 Systemlängen. Insgesamt deckt die Baureihe mit integrierter Regelelektronik Nennleistungen von bis zu 600 W mit einem höchsten Nenndrehmoment von 1,8 Nm ab. Für Beschleunigungsphasen ist kurzzeitig das doppelte Nenndrehmoment als Spitzenmoment abrufbar. Die Servos eignen sich für ein- und mehrachsige Anwendungen, etwa in Anlagen der Förder-, Handhabungs- und Mischtechnik. Die Servos lassen sich optional mit einer zertifizierten STO-Elektronik (safe torque off) ausstatten und eignen sie sich auch für Anwendungen, in denen Gefahren und Risiken für den Bediener einer technischen Anlage sicher ausgeschlossen werden müssen (SIL 3). Die Servos sind kompatibel zu vielen CAN- und Ethernet-basierten Feldbus-Systemen wie EtherCAT, Profinet oder EtherNet/IP. Die Einbindung erfolgt über ein optional verbautes Feldbus-Modul des Herstellers. 220iee0421

43 Produkte Messtechnik-Software Dasylab unterstützt CAN-Interfaces von Peak-System Peak-System Technik : Die Messtechnik-Software Dasylab, die von measx vertrieben wird, unterstützt in der neuen Version auch CAN-Interfaces von Peak-System Technik. Signale externer Messgeräte, die über den CAN-Bus übertragen werden, können mit allen PC-Schnittstellen der PCAN-Reihe in Dasylab-Anwendungen eingebunden werden. Die Software gilt als Allrounder für Mess-, Steuer- und Regelungsaufgaben. Signale aller Art können erfasst, analysiert, weiterverarbeitet und visualisiert werden. Dasylab beinhaltet dafür verschiedene Funktionsmodule, die ganz ohne Programmierung über die Benutzeroberfläche kombiniert und konfiguriert werden. measx aus Mönchengladbach entwickelt individuelle Mess-Systeme in den Bereichen Mess- und Prüftechnik, Testdatenmanagement und Auswertesysteme. 213iee0421 Bildverarbeitung Optimierte Kamera-Objektive für blaues Licht Vision & Control : Die Objektiv-Serie Blue Vision ist für monochromatische Bilduntersuchungen mit blauem Licht konzipiert: Sie liefert hohe Schärfe bei größtmöglicher Tiefenschärfe. Die Farbkorrektur der Objektive setzt im blauen Spektralbereich, bei 470 nm, an. Dadurch entstehen zwischen 450 und 490 nm nur kleine Farblängsfehler von weniger als 10 µm, die unterhalb der Nachweisgrenze liegen. Die Verzeichnung der Objektive beträgt weniger als 1 %. Die Serie besteht derzeit aus je vier telezentrischen High-Speed für kurze Ansprechzeiten Sicherheitssteuerung mit modularer Hardware-Plattform Sick : Die Sicherheitssteuerung Flexi Compact ermöglicht aufgrund ihrer modularen Hardware-Plattform einen erweiterbaren Aufbau. Bei steigenden Anforderungen kann die Sicherheitsteuerung auch nachträglich angepasst oder durch bis zu 12 Module erweitert werden. Das Engineering-Werkzeug Safety Designer mit seinen zertifizierten Funktionsbausteinen ermöglicht per Drag-and-drop eine Konfiguration und Dokumentation von Sicherheitslogiken. Die schmalen Gehäuse sparen Platz im Schaltschrank. Frontstecker können zuvor konfektioniert werden und eignen sich für eine schnelle Verdrahtung. Codierbare Steckplätze bieten zusätzliche Installationssicherheit. Das TFT-Display visualisiert relevante Eingaben und Einstellungen bei Inbetriebnahme und Service: Objektiven mit Objektfeld-Durchmessern von 18 und 30 mm. Die Abbildungsmaßstäbe der einzelnen Modelle decken alle gängigen Sensorgrößen ab. So ergeben sich jeweils Bildfelddiagonalen von 4,1 mm (1/4 ), 6,1 mm (1/3 ), 9 mm (1/1,8 ) sowie 11 mm (2/3 ). Besonderen Wert hat der Hersteller auf eine kompakte Bauform gelegt. So ist beispielsweise das Modell T18/0,23 nur geringfügig länger als ein konventionelles entozentrisches Objektiv. Die Objektive sind für den rauen Industrieeinsatz geeignet. Für Extrembedingungen gibt es rüttelfeste Varianten mit Festblende und verklebten Linsen. Alle Objektive verfügen über eine einstellbare Blende. Ab Blende 8 bis Blende 11 (typabhängig) sind sie beugungsbegrenzt und daher auch für 5MP-Sensoren geeignet. Dies ermöglicht ein schnelles Set-up sowie eine direkte Einsatzfähigkeit der Sicherheitssteuerung. Der sicherheitszertifizierte High-Speed- Rückwandbus erlaubt durch seine kurze Ansprechzeiten optimierte Sicherheitsabstände an der Maschine und kürzere Zykluszeiten in hochdynamischen Prozessen. Mittels Gateways in gängigen Feldbus- Umgebungen und Automatisierungssystemen sind Sensorinformationen und Maschinendaten durchgängig für Industrie-4.0-Anwendungen verfügbar. In Kombination mit der sicheren Reihenschaltung Flexi Loop ist sie für Maschinen mit dezentralisierten Sicherheitspfaden geeignet. 200iee iee0421 Kabelverschraubungen JETZT AUCH BLEIFREI // Identische technische Eigenschaften BLEIFREI // Unverändert hohe Qualität LEADFREE // Alle relevanten Zulassungen BLEIFREI LEADFREE

44 Sensorik am Limit Auf dem weltgrößten Arbeitsschiff Pioneering Spirit der Reederei Allseas überwachen SIL-zertifizierte Drehgeber die wesentlichen Hubsysteme: das Topsides Lift System (TLS) und das Jacket Lift System (JLS). Auf die Schnelle Das Wesentliche in 20 Sek. Grand Complication für Sensorik: Heavy Duty, Schiffszulassungen (Linear-Sensoren) und SIL-Zertifizierung (Multiturn-Geber) Optische Multiturns überwachen Schiffsposition über Profisafe Safety-Funktionen dank Einbaukompatibilität effizient erreichbar/nachrüstbar Sicherheitslevel bis SIL3/PLe Magnetostriktive Wegsensoren mit 3-fach-Redundanz erhalten DNV-GL-Zulassung Heavy Duty leichter gesagt als realisiert Sicherheitsgerichtete Applikationen auf Schiffen und Bohrplattformen fordert Sensor-Hersteller Heavy Duty dieses Prädikat sollten Entwickler und Manager ihren Produkten nur mit Bedacht verleihen. Nachweislich der extremen Einsatzgebiete auf Schiffen ist es im Falle der Drehgeber und linearen Wegsensoren von TR Electronic durchaus berechtigt. Mit einer Länge von 382 Metern und einer Breite von 124 Metern ist die Pioneering Spirit das größte Arbeitsschiff der Welt. Das Schiff der Reederei Allseas wurde entwickelt, um große Offshore-Plattformen von bis zu Tonnen zuerst aus ihrer Verankerung (Jacket) zu hieven. Die Bohr-Plattformen kann so an einem Stück transportiert werden und z.b. an Land statt auf hoher See demontiert werden. Das reduziert den Aufwand für den Auf- und Abbau von Bohrplattformen erheblich. Ebenso kann das Schiff auch die bis zu Tonnen schweren Verankerungen vom Meeresgrund heben. Das gigantische Arbeitsschiff verfügt am Bug über 16 Dünungskompensierte Hydraulikbalken, das sogenannte Topsides Lift System (TLS), das die Plattform anheben kann. Hinten am Heck befindet sich das Tilt-Beam System oder Jacket Lift System (JLS), mit dessen diversen Winden wiederum die Fundamente angehoben werden. Die Überwachung der beiden zentralen Hebesysteme erfolgt mit Safety Encodern 44 IEE Industrie Engineering Effizienz 06/2021

45 Sensorik am Limit von TR Electronic, die an diversen Stellen der Takelund Hebevorrichtungen angebracht sind. Die Encoder überwachen die ausgefahrene Position an den Hubbalken des Topside Lift System. Zusätzlich zum regulären Steuerungs- und Überwachungssystem haben die Ingenieure von Allseas mithilfe einer Safety PLC und den Safety Encodern ein völlig unabhängiges Sicherheitssystem entwickelt. Es überwacht ob sich die Hubbalken innerhalb ihres sicheren Arbeitsbereichs bewegen. Sollte ein Hubbalken trotz aller Maßnahmen diese Sicherheitswerte überschreiten, greift die Safety-SPS ein und stoppt umgehend die Bewegung. Beim Jacket Lift System werden wiederum die Position des Hubrahmens und die Geschwindigkeit, mit der die Hublast steigt oder fällt, mit den sicherheitsgerichteten Encodern kontinuierlich überwacht. In der Safety PLC ist eine sichere Geschwindigkeit programmiert, mit der sich die Hublast bewegen darf. Sollte sich die Hublast schneller als die eingestellten Sicherheitswerte bewegen, greift auch hier das Sicherheitssystem ein. Mit einem Durchmesser von nur 58 mm sind die von Allseas verwendeten SIL3/PLe-zertifizierten Sicherheits-Encoder die derzeit kompaktesten optischen Profisafe-Encoder auf dem Markt. In diesem kompakten Bauraum steckt ein echt absolutes Multiturn-Doppelgebersystem mit integrierter Sicherheitsauswertung, das die gesicherten Positionsdaten (Safe Position SLP) ausgibt - je nach Ausführung des Drehgebers gemäß der höchsten Sicherheitsstufe SIL3/PLe oder optional auch nur als SIL2/PLd. Dabei lässt sich der SIL-Drehgeber den verschiedensten Anbausituationen anpassen. Bei der Ausführung als Vollwelle sorgen eine Nut und eine Passfeder für den notwendigen Formschluss zwischen Antriebsachse und Sensor; bei Sacklochund durchgehenden Hohlwellen bis 15 mm eine Nut in der Hohlwelle. Mit den regulär verfügbaren Flanschvarianten lässt sich nahezu jede Einbausituation umsetzen. Besteht bei extrem wechselnden Temperaturen die Gefahr der Betauung, Windkraftanlagen sind ein typisches Szenario, kann auf die Version mit redundanter vollmagnetischer Abtastung zurückgegriffen werden. Die SIL-zertifizierten Drehgeber unterstützen sowohl das Encoder-Profil V4.2 (Profinet) als auch V2.6.1 (Profisafe) im Basis- und erweiterten Modus. Magnetostriktion so funktionierts Das Messprinzip magnetostriktiver Sensoren basiert auf einer Laufzeitmessung: In einem Schutzrohr ist ein magnetostriktiver Draht (Wellenleiter) gespannt, durch den Strompulse gesendet werden. Dadurch entsteht um den Draht ein ringförmiges Magnetfeld. Als Positionsgeber dient ein berührungslos zu führender Permanent-Magnet, der den Messdraht umschließt. Folglich wirkt dessen Magnet auf den Wellenleiter ein. Am Messpunkt treffen die unterschiedlich ausgerichteten Magnetfelder von Positionsgeber und Wellenleiter aufeinander. Diese Überlagerung löst einen Torsionsimpuls aus, der sich mit konstanter Schallgeschwindigkeit entlang des Drahtes in beide Richtungen des Messdrahts bewegt. Die Zeitdifferenz zwischen dem Aussenden des Stromimpulses und der Ankunft des Torsionsimpulses am Messwertaufnehmer im Sensorkopf des Linearencoders setzt die Auswerteelektronik in ein wegproportionales Signal um und stellt dieses als digitales oder analoges Ausgangssignal zur Verfügung. Encoder-Typen mit SIL-Zertifizierung beziehungsweise Zwei- oder Dreifachredundanz (im Bild skizziert) haben dann einfach mehrere Messdrähte und Auswerteeinheiten. 2 5 IHR SPEZIALIST FÜR ENCODER W+S Meßsysteme GmbH Humboldtstraße 11 D Spaichingen Tel. +49 (0) Fax +49 (0) info.de@globalencoder.com GESgroup Kundenspezifische Entwicklung Inkremental- & Absolutwertgeber 24/48 h EILFERTIGUNG Drehgeber für Industrieautomation Inkrementale Drehgeber Absolute Drehgeber Singleturn Absolute Drehgeber Multiturn Drehgeber mit Kommutierung Inkrementale EX- und IP Geber Magnetdrehgeber Absolute EX-und IP Geber Kundenspezifische Drehgeber

46 Sensorik am Limit Die SIL3/PLe-zertifizierten Drehgeber vom Typ CDH582 und CDV582 übertragen über Profisafe die redundant erfassten Positionswerte der Hubbalken an die autark arbeitende Safety-SPS. Bis zu vier Instanzen des sicheren Drehgebers versorgen bis zu vier Sicherheits-Steuerungen gleichzeitig mit Positions- und Geschwindigkeitsdaten mit einer Bus-Wiederholrate von 3 ms. Weitaus schneller arbeitet der nichtsichere Kommunikationskanal, der die Positionswerte mit 1 ms überträgt und damit auch schnell genug ist für echtzeitfähige Positionsregelungen. Um den Jitter gering zu halten, lässt sich die Istwert-Ausgabe mit dem Bustakt synchronisieren. Auch bei den sicherheitsgerichteten Geräten stehen die erweiterten Möglichkeiten von Profinet zur Verfügung, beispielsweise die Nachbarschaftserkennung für einen Austausch ganz ohne Programmiersystem, der schnellere Hochlauf bei Spannungswiederkehr und das Media-Redundancy-Protokoll, das durch einfachen Ringschluss des Bus-Segments eine redundante Kommunikation ermöglicht und damit die Verfügbarkeit erheblich erhöht. Wo immer ein Standarddrehgeber 58 mm eingesetzt wird, kann mit dem CD_582+FS eine Achse, ein Anlagenmodul, eine Maschine mit Sicherheitsfunktionen entsprechend den aktuellen Grund- und Ausführungsnormen um- oder nachgerüstet werden. Der Multiturn CD_582+FS passt überall dort, wo auch die nicht funktional sicheren CE_582 sowie CM_582 eingebaut werden können. Mit CD_582+FS ist der Einsatz zertifiziert sicherer Komponenten keine Frage des Bauraums mehr. TR-Electronic liefert in den maritimen Sondermaschinenbau schon seit vielen Jahren Sensorik-Lösungen auch ohne spezifische Schiffs-Zulassungen. Gerade im Sondermaschinenbau werden ganze Anlagen abgenommen und die entsprechenden Anforderungen werden durch die gesamte Anlage erfüllt. Im Fall von TLS und JLS der Pioneering Spirit war die Anforderung Funktionale Sicherheit entscheidend. Es geht auch linear Auch die absoluten Linear-Geber LMR70 verrichten bereits seit vielen Jahren zuverlässig ihren Dienst in Heavy Duty, Schiffszulassung und SIL-Zertifizierung gelten als die Grande Complication Die dreifach-redundant ausgelegten Linear-Sensoren sind von der DNV-GL Group für maritime Einsätze zertifiziert worden. vielen besonders schwierigen Umgebungen, seit kurzem sind die zwei- beziehungsweise dreifach redundant ausgeführten Wegsensoren auch für den maritimen Einsatz zugelassen. Die DNV-GL Group, hervorgegangen aus dem Zusammenschluss von Det Norske Veritas und Germanischer Lloyd, hat die Wegsensoren geprüft und deren Anwendung für Schiffe, Offshore-Anlagen sowie Hochgeschwindigkeits- und Leichtboote zugelassen. Im Messsystem LRM 70 arbeiten gleichzeitig und unabhängig bis zu 3 Sensorelemente. Unabhängig heißt: Jedes Sensorelement hat eigene Anschlüsse für Versorgungsspannung und Signalausgang - vom Netzteil über den Sensordraht und die Empfangsspule bis zum Ausgangstreiber ist alles dreimal vorhanden. Jedes der drei Systeme arbeitet einzeln. Sind mehrere der magnetostriktiven Sensorelemente gleichzeitig aktiv, synchronisieren sie sich eigenständig, um sich nicht gegenseitig zu stören. Damit ist es dem Anwender überlassen, die Messsysteme einzeln zu betreiben, oder durch Kreuzvergleich oder einer 2 aus 3 -Auswertung die Zuverlässigkeit zu erhöhen, das heißt den von der jeweiligen Applikation geforderten Sicherheitslevel einzuhalten. Die Messwerte werden über Analogschnittstellen (4 bis 20 ma) ausgegeben. Ausgelegt für bis zu 400 bar Dauerdruck (600 bar Peak) eignen sich die Messsysteme LMR70-A auch für den direkten Einbau in Hydraulikzylinder. Gerade der maritime Sondermaschinenbau, etwa Schwimmkrane, Kabellegeschiffe oder Windkraftwerk-Wartungsschiffe, profitiert von der Zuverlässigkeit und Reproduzierbarkeit der berührungslosen Messwerterfassung mit Magnetostriktion. Mit dem nun vorliegenden Zertifikat ist ein Einsatz in diesen Anwendungen problemlos möglich. Denkbar sind auch Anwendungen wie die Positionsrückmeldung bei hydraulischen Ruderantrieben. (sk) Bilder: TR-electronic 753iee IEE Industrie Engineering Effizienz 06/2021

47 Produkte Bild: B&R Von 5,7 bis 15,6 Zoll Steuerung und Bedienpanel in einem Gerät B&R : Das Power Panel C80 vereint die Vorteile einer leistungsstarken Steuerung und eines Multitouch- Bedienterminals in einem Gerät. Das Panel ist in 5 Größen mit Bildschirmdiagonalen von 5,7 bis 15,6 Zoll verfügbar und kompatibel zum Einbau in die verschiedenen Automation-Panels des Unternehmens. Mit seiner geringen Einbautiefe eignet sich das Bediengerät für kompakte Maschinen. Der harddisk- und lüfterlose Betrieb macht es wartungsarm. Auf dem Intel-Atom-Prozessor laufen parallel das Echtzeit-Betriebssystem Automation Runtime von B&R und ein Embedded-Linux-Betriebssystem für die Visualisierung. Ermöglicht wird dies durch den Hypervisor von B&R, der die Ressourcen des Prozessors auf die beiden Betriebssysteme aufteilt, ohne dass diese sich gegenseitig beeinflussen. Das Power Panel eignet sich für mapp-view-visualisierungen; diese werden mithilfe der Software mapp View gemacht, die wiederum zu der Entwicklungssoftware Automation Studio von B&R gehört. Das Power Panel lässt sich einfach und schnell in Betrieb nehmen, weil alle notwendigen Software-Pakete bereits vorinstalliert sind. I/Os, Achsen und Safety- Komponenten können direkt an das Panel angeschlossen werden. Zusätzliche Steuerungen sind nicht notwendig. Für lange Kabelwege Analoge Beschleunigungs-Sensoren mit Stromausgang Micro-Epsilon : Die analogen Beschleunigungssensoren mit Stromausgang der Reihe inertialsensor ACC570x sind für lange Kabelwege und raue Umgebungsbedingungen konzipiert. Die analogen Sensoren messen auch sehr kleine Beschleunigungen in bis zu drei Achsen. Ein integrierter Spannungs-Strom-Wandler wandelt das analoge Spannungssignal in ein 4 bis 20 ma-signal um. Dies ermöglicht die Signalstabilität auch über weite Strecken. Die Sensoren sind 200iee0421 einsatzfähig bis 125 C. Alle Signalund Betriebsspannungen sind galvanisch vom Gehäuse getrennt. Deshalb sind auch in EMV-Bereichen die Messwerte genau und stabil. Einsatzbereiche gibt es u. a. in Windkraftanlagen, bei der Brückenüberwachung und bei seismischen Anwendungen. Ein dichtes Alu-Druckguss-Gehäuse schützt die Elektronik gegen Umgebungseinflüsse. 555iee1120 KONTRON KSWITCH FAMILIE Industrial Ethernet Switches Breites Produktportfolio (managed, unmanaged) mit PoE Unterstützung Fast / Gigabit Ethernet, standardisierte RJ45 und SFP-Interfaces Erweiterter Temperaturbereich Kompaktes, robustes Metalldesign Durchgängiges Single-Chip Design Redundanter DC-Weitbereichs eingang DIN Rail, Wall Mount oder Rack Mount Kommunikation per MQTT Von Profinet zur Cloud Helmholz : Das Gateway PN/MQTT Coupler ermöglicht eine Verbindung von der Feld- oder Steuerungsebene in die Cloud. Mittels SSL-Verschlüsselung und Authentifizierung werden Daten sicher übertragen. Wie für alle Helmholz- Feldbus-Koppler ist auch für den PN/MQTT-Koppler keine externe Software nötig. Die Bauform des Buskopplers ermöglicht die nachträgliche Installation in bestehende Anlagen. Mit ihm ist die direkte Übertragung von Daten zwischen einer Profinet-Maschine (SPS) und einem MQTT-Broker möglich. Es können Werte von der SPS versendet (Publish) als auch Werte von einem MQTT-Broker über Profinet empfangen werden (Subscribe). Der Buskoppler kann Broker sowohl lokal im eigenen Netzwerk anbinden (On premise) als auch über das Internet in der Cloud. Durch die Einbindung in die SPS liegt die Kontrolle über den Datenaustausch mit der IoT-Welt in der Hand des Maschinenherstellers. 223iee0421 Machine Vision schnell gemacht Skalierbares Highend-GPU-Computing System spectra.de/ SPB5000 Die kompakte Spectra PowerBox 5000 eignet sich ideal für Ihre Anwendung in der industriellen Bildverarbeitung, für KI, Machine Learning, Big-Data-Analysis,... Wir begleiten Sie auf Ihrem Weg in die industrielle Zukunft. Fragen Sie uns!

48 Engineering jenseits von Hochsprachen Prozesse mit vielen Wechsel- und Rückwirkungen lassen sich mit den klassischen Methoden nicht mehr optimal automatisieren, mit modellbasierten Ansätzen dagegen schon. Auf die Schnelle Das Wesentliche in 20 Sek. Neue Version des Target-Tools für Phoenix-Steuerungen Schnittstelle zwischen Matlab/Simulink und PLC Next Ecosystem ausgeweitet Transparente Modelle helfen bei der iterativen Optimierung Co-Simulation für PLCnext Programme implementiert Auswechseln von Modellen zur Laufzeit realisiert Multi-Instanzierung von Modellen im PLCnext Engineer Erweiterung des Viewer for Simulink ermöglicht grafische Repräsentation von Zustandsautomaten Das Modell beherrscht die Realität Komplexe Regelsysteme per Modellierung entwickeln und auf Steuerungen migrieren Je mehr Prozesse und Maschinen ausgereizt werden oder an ihre physikalischen Grenzen stoßen, desto unerlässlicher sind ausgereiftere Automatisierungs- und Regelstrategien. Herkömmliche Engineeringansätze sind dann oft zum Scheitern verurteilt. Nicht so die modellbasierte Entwicklung, beispielsweise auf Basis von Matlab/Simulink. Autoren: Konstantin Just, Florian Zaffke Bei einem modellbasierten Ansatz werden Maschinenmodell und Steuerungsprogramm weitgehend parallel im Simulationswerkzeug erstellt. Da das Maschinenmodell nicht nur als grafische Repräsentation fungiert, sondern sich auch simulieren lässt, erlaubt dies eine frühe Verifizierung des Gesamtmodells gegen die Systemanforderungen. Deshalb lassen sich eine Vielzahl von Applikationen mit dem modellbasierten Ansatz einfacher umsetzen: kaskadierte Regelungen, Multi-Variablen-Regler, schnelle Momentregelungen oder komplexe mathematische Formeln in einer steuerungstechnischen Anwendung. Steuerungs-Code aus dem Modell generieren Um derartige Applikationen einfach und elegant auszuführen, empfiehlt sich das 48 IEE Industrie Engineering Effizienz 06/2021

49 Engineering jenseits von Hochsprachen Software-Tool Matlab/Simulink von The MathWorks. Die schon in den 1970ern entwickelte Programmiersprache Matlab hat sich seither in verschiedenen Bereichen etabliert, etwa in der Datenanalyse, Bildverarbeitung sowie der Entwicklung von Steuerungs- und Regelungs-Algorithmen. Durch die Kopplung mit dem Erweiterungsmodul Simulink erhalten Anwender die Option, grafische Blöcke zur Modellierung zu nutzen. So lassen sich kom plexe mechanische, elektrische oder mechatronische Systeme übersichtlich visualisieren. Zudem gibt es zahlreiche Toolboxen für spezielle Applikationsfelder. Solche vorgefertigten Funktionsmodule senken den Modellierungsaufwand zusätzlich. Vor diesem Hintergrund ist es nicht verwunderlich, dass sich Matlab/Simulink bei der Entwicklung komplexer Systeme in vielen Branchen durchsetzen konnte beispielsweise in der Wind- oder Automobilindustrie. Längst verlangen auch Maschinen- und Anlagenbauer solche Konzepte. Schließlich stehen sie ebenfalls unter permanentem Druck, ihre Entwicklungszyklen zu verkürzen und Kosten zu senken. Zwar werden auch in diesen Industriebereichen bereits seit geraumer Zeit Anlagenmodelle und Reglerstrukturen modelliert, jedoch erfolgt die Implementierung in ein Automatisierungssystem zumeist über eine manuelle Umwandlung der Regelalgorithmen in IEC kompatiblen Code, der dann auf der Steuerung abgearbeitet werden kann. Neben dem zusätzlichen Zeitaufwand durch die händische Transformation von Modellen erweist sich dieses Verfahren insbesondere bei komplexen Regelalgorithmen als fehleranfällig. Abhilfe schafft ein weiteres Tool: der Simulink Coder. Damit lässt sich aus einem Simulink-Modell, das zum Beispiel einen Pitch-Regler für eine Windenergieanlage beinhaltet, direkt ein ausführbarer Maschinencode generieren. Für jede Aufgabe das passende Werkzeug Bei der PLCnext Technology handelt es sich um ein offenes Linux-basiertes Eco- System für Automatisierungsanforderungen. Aufgrund einer offenen Schnittstell e zwischen Anwenderprogramm und Betriebssystem, über die sämtliche Sytemkomponenten ihre Daten synchron und in Echtzeit austauschen, lässt sich jede Projektaufgabe mit dem passenden Tool realisieren. Als komfortabel bei der PLCnext Technology zeigt sich, dass Hochsprachenprogramme nicht mehr in eine IEC Task eingebunden werden müssen. So können die verschiedenen Technologie-Spezialisten stets in der von ihnen präferierten Programmiersprache EVERYTHING UNDER CONTROL Erhältlich im CODESYS Store! Die Industrie-4.0-Plattform Vereinfachen Sie Ihre Automatisierungsaufgaben. Nutzen Sie die Cloudplattform für einen komfortablen und sicheren Zugriff auf Ihre gesamte Steuerungslandschaft. Egal, wo Sie gerade sind. Die Auswahl des Phoenix Contact-spezifischen System Target Files eröffnet zusätzliche Konfigurations möglichkeiten. CODESYS für Maschinen- und Anlagenbetreiber. automation-server.com

50 Engineering jenseits von Hochsprachen Add-on zur Einbindung und Ausführung von Matlab/Simulink-Modellen auf den Steuerungen von Phoenix Contact. Multirate-Modell in Simulink: Die Engineering-Plattform stellt sicher, dass diese Programmteile synchron mit anderen Steuerungs-Tasks ablaufen. - IEC , C, C++, C#, Python oder eben Matlab/Simulink - parallel an einem Projekt entwickeln, sodass sich die Code- Erstellung deutlich beschleunigt. Kristallisationspunkt für alle Teilprojekte und Programmiersprachen ist PLCnext Engineer. Die in den unterschiedlichen Disziplinen erzeugten Projektteile lassen sich in diesem Tool zusammenführen, ohne dass sich der Entwickler Gedanken über Determinismus und Echtzeitfähigkeit der Programmteile machen muss: Denn Hochsprachenprogramme und Modelle laufen im Echtzeit-Kontext und können deterministisch sequenziell oder parallel zu den IEC Programmen ausgeführt werden. Das Engineering-Tool übernimmt ebenso die Konfiguration der Abarbeitung, beispielsweise die schnelle Verschaltung von Variablen aus den Modellen oder den Hochsprachenprogrammen mit den physikalischen I/O-Modulen der Steuerung oder den Variablen anderer Programme. Erstellte Modelle online während der Laufzeit überwachen Als Schnittstelle zwischen der Steuerungshardware von Phoenix Contact und der Entwicklungsumgebung Matlab/Simulink fungiert das Tool PLCnext Target for Simulink. Dieses Add-on übernimmt die automatische Code-Generierung des zu implementierenden Modells für alle gängigen Industriesteuerungen der Produktfamilien Remote Field Controller (RFC) und Axioline Controller (AXC). Zu diesem Zweck erzeugt es die Schnittstelle zwischen dem erstellten Code aus dem Simulink-Coder und dem PLCnext Framework. Mit dem Add-on erhalten Simulink-Anwender erweiterte Einstellmöglichkeiten, um zum Beispiel spezielle Änderungen am Code oder anderen Konfigurationsoptionen vorzunehmen, bevor dieser mit nur einem Mausklick kompiliert wird. Der Download des Modells in die Steuerungs-CPU gestaltet sich genauso intuitiv. Der aus Simulink erzeugte gerätespezifische Code des implementierten Modells kann einfach als Programm in ein Projekt eingebunden und als Task mit einer beliebigen Task-Zeit auf einer PLCnextfähigen Steuerung ausgeführt werden. Anwender können die erstellten Modelle in der Engineering-Oberfläche PLCnext Engineer öffnen und online während der Laufzeit überwachen. Somit eröffnen sich den Applikations-Entwicklern eine Vielzahl von Optionen, die in einer klassischen 50 IEE Industrie Engineering Effizienz 06/2021

51 Engineering jenseits von Hochsprachen Ein interessantes Feature der neuen Target-Version: Grafische Repräsentation des in Simulink erstellen Modells im Engineering-Tool PLCnext Engineer. alle Bilder: Phoenix Contact Engineering-Umgebung für Steuerungssysteme in der Regel nicht verfügbar sind. Abweichungen gezielt eliminieren Sämtliche Werkzeuge rund um die PLCnext Technology, die in Zusammenhang mit Matlab/Simulink stehen, lassen sich für die modellbasierte Entwicklung nutzen. Beispielsweise kann aus Simulink heraus ein Fehler auch in Eclipse analysiert werden. Die zahlreichen Schnittstellen ermöglichen es, komplexe Regelsysteme auf einfache und effiziente Art zu entwickeln und somit das Gesamtverhalten eines Systems abzubilden. Als Beispiel sei die Steuerungssoftware für eine Windenergieanlage genannt. Ihr Design wird in der Entwicklungsumgebung Matlab/ Simulink erzeugt und so lange getestet, bis das gewünschte Systemverhalten erreicht ist, beispielsweise auch durch Verwendung der darauf spezialisierten Toolbox Simulink Test. Im weiteren Entwicklungsverlauf werden die generierten Modelle auf den PLCnext-fähigen Steuerungen geprüft. Dazu stehen verschieden e Möglichkeiten zur Verfügung. Zum Beispiel lässt sich über das Feature Co-Simulation ein Modell gleichzeitig in Simulink und auf der Steuerung abarbeiten, sodass die Äquivalenz der Modellausführung kontrolliert werden kann. Zusätzlich ist es möglich, die gemessenen Daten aus der Softwaresimulation in Matlab/Simulink als Baseline aufzuzeichnen und mit den Daten der Hardwaresimulation zu vergleichen. Auf diese Weise lassen sich die Parameter des Modells gezielt so lange nachjustieren, bis die Abweichungen eliminiert sind. Einzelne Daten direkt verändern Um zur generellen Übersicht eine grafische Repräsentation des Modells direkt in der Engineering-Oberfläche von PLCnext Engineer zu haben, lässt sich der Viewer for Simulink einsetzen. Mit dem Add-on zum ansonsten lizenzfreien Engineering- Tool ist das Modell inklusive Live-Daten analysierbar. Durch Hinzunahme weiterer Schnittstellen, wie dem Watch-Fenster oder dem Daten-Logger, können diese Daten direkt verändert oder auf einen bestimmten Wert gezwungen und protokolliert werden. Neben den klassischen Blöcken aus der Matlab/Simulink-Umgebung wird auch das Stateflow-Blockset unterstützt. Tritt ein Fehler auf, etwa eine Division durch Null, erfolgt an den Diagnoseausgängen des Modells eine entsprechende Anzeige. Durch die übergreifende Zusammenarbeit der Gewerke lassen sich die Debugging-Funktionen des Programmierwerkzeugs Eclipse ebenso im Zusammenhang mit dem GNU-Debugger (GDB) verwenden, damit Fehler detektiert, gegebenenfalls auf einen bestimmten Modellteil zurückgeführt und das Modell geändert werden kann. Diese Iteration von Modellentwicklung und Test wird so lange wiederholt, bis das gewünschte Systemverhalten erreicht ist. (sk) Autoren Konstantin Just, Product Management Software and Safety, Phoenix Contact Electronics in Lemgo Florian Zaffke, Entwicklungsingenieur, Sokratel Kommunikations- und Datensysteme in Norderstedt. 752iee0621 SMC4 RT-Ethernet Stepper Motor Controller EtherCAT o. Sercos Servo-Antriebsprofil Positionier-, Lageregel- oder Geschwindigkeitsmode Onboard IOs, Absolut- o. Inkrementalencoder Interface noch mehr Leistung, noch kompakter Coming soon! 2-Phasen Schrittmotor Interface (10A Nenn, 12A Peak) optionale zweite Endstufe für 2-Achs Betrieb Automata GmbH & Co. KG info.automata.de@cannon.com Tel. +49(0)

52 Sichere Software Teil 2 Sichere Software wir müssen reden! Der technische Ausschuss Sicherheitssysteme in der Automation im ZVEI, kurz: TASi, zum Stand der Technik bei Sicherer Software Die Überarbeitung von EN ISO und EN IEC erleichtert künftig die sicherheitstechnische Auslegung von Maschinen und Anlagen auch was das Thema sichere Software betrifft. Doch gibt es durchaus Fallstricke und Klärungsbedarf. Die Arbeitsgruppe Software im TASi des ZVEI, hat sich mit dem Thema Software als Sicherheitsbauteil auseinandergesetzt und den aktuellen Stand aufgearbeitet. Autoren: Frank Bauder, Timo Löffler, Klaus Stark Wie in Teil 1 des Artikels in der Ausgabe IEE 4/2021 beschrieben (Zugriff auf die komplette Version haben Sie über den QR-Code am Ende des Beitrags), sind einige Safety- Maßnahmen sehr statisch, andere wiederum hochdynamisch. Besonders die Kombination aus Safety- und Security- Anforderungen die sich speziell bei den Anforderungen an Security je nach Bedrohungslage vom Prinzip her täglich ändern können ist nicht ganz so einfach. Hier darf es nicht zu uneinheitlichen oder gar inkompatiblen Anforderungen in einzelnen europäischen Richtlinien und Normen kommen. Die eindeutige und damit ideale Lösung für alle Marktteilnehmer, und daher auch vom ZVEI propagiert, ist eine separate = horizontale Europäische Produktregulierung für Cybersicherheit. Welche Anforderungen gibt es an die Software-Wartung? Ziele in der Software-Wartung für den Ersteller eines Programms sind in der Regel die Reduzierung von Fehlern, die Erweiterung von Funktionen und auch die Erhöhung der Sicherheit hier der Security. Der Anwender versucht nach Möglichkeit einheitliche Versionsstände innerhalb einer Maschine oder Anlage zu haben. Nur so ist sichergestellt, dass sich die Maschinen und heruntergebrochen auch die einzelnen Geräte gleich verhalten. Bild: Sick AG Software-basierte Sicherheitssysteme spielen eine immer wichtigere Rolle die bis dato aber nirgends hinreichend vollständig und eindeutig definiert ist. 52 IEE Industrie Engineering Effizienz 06/2021

53 Sichere Software Teil 2 NEU Bild: Pilz Im Sinne der Maschinenrichtlinie ist eine sicherheitsgerichtete Software kein Produkt. Software-Wartung passiert heute durch Updates oder Upgrades im laufenden Betrieb. Die erste Frage ist somit: Wer darf ein solches Update oder Upgrade in die sicherheitsbezogene Steuerung einspielen und dann in der Konsequenz auch ausführen? Dafür hat die Arbeitsgruppe Software Empfehlungen für Software- Updates im Feld erarbeitet, konkret für: Hersteller sicherheitsbezogener Geräte/ Komponenten Maschinenhersteller Maschinenbetreiber Update per Download weniger Aufwand aber mehr Risiko Hersteller sicherheitsbezogener Geräte/ Komponenten sollten Updates von Embedded Software (ESW), also der systemnahen Software, nur durch entsprechend geschulte und unterwiesene Personen zulassen. Ziel muss sein, das vorher Der komplette Artikel inklusive des Teil 1 aus der April-Ausgabe steht Ihnen online auf all-electronics.de zur Verfügung, ebenso der Link zum Anwendungsleitfaden der Maschinenrichtlinie. Artikel Sichere Software - wir müssen reden! komplett: Artikel Anwendungsleitfaden MRL bewertete Sicherheitsniveau der Geräte/ Komponenten, auch nach dem Update zu erhalten. Hieraus ergibt sich auch die Anforderung, dass eine Schnittstelle für Updates im Security-Konzept entsprechend berücksichtigt sein muss, damit nur der zugelassene Personenkreis ein solches Update durchführen kann. Auch wenn der Hersteller eines Gerätes oder einer Komponente solche Updates per Download anbietet er bleibt für die Sicherheit verantwortlich, mithin in der Haftung! Für Maschinenhersteller gilt prinzipiell das Gleiche: Sie sollten ebenfalls Updates der Anwendungsprogramme (ASW), also der Ablaufsteuerung, nur durch entsprechend geschulte und unterwiesene Personen zulassen, um das Sicherheitsniveau auch nach dem Update zu erhalten. Auch in diesem Fall muss die Schnittstelle im Security-Konzept berücksichtigt werden. Der Maschinenhersteller bleibt für den Erhalt des Sicherheitsniveaus voll verantwortlich egal auf welchem Weg (auch bei einem Download) das Update bereitgestellt wurde. Gefahrübergang bei Software-Anpassungen Für Maschinenbetreiber gilt: Der Betreiber einer Maschine ist nach dem Gefahrübergang, also nach der Inbetriebnahme incl. Abnahme und Unterweisung, in der Verantwortung, das Sicherheitsniveau seiner Maschine während der gesamten Betriebsdauer zu erhalten. Oft nutzt der Maschinenbetreiber hierzu den Service des Maschinenherstellers. In einigen Fällen müssen Maschinenbetreiber jedoch die WIR MACHEN IHRE MASCHINE SICHER Die neue Sicherheitszuhaltung AZM150 Schlankes Design Hohe Codierung gemäß ISO Zuhaltekraft N Vielseitige Montagemöglichkeiten Für Personen- und Prozessschutz geeignet

54 Sichere Software Teil 2 ASW Anwenderprogramm Laufzeitsystem Steuerung Das klassische Schichtenmodell für Software gilt es auch auf sicherheitsrelevante Geräte und Funktionen zu übertragen. ESW Hardware Kommunikation Betriebssystem Hardware Abstraktionsschicht Eingang µc Speicher Ausgang Bild: ZVEI Rolle des Maschinenherstellers übernehmen, etwa bei einer Insolvenz des Maschinenherstellers. Auch der Maschinenbetreiber sollte Updates der Steuerungssoftware nur durch entsprechend geschulte und unterwiesene Personen zulassen. Nur so ist sichergestellt, dass das vorher bewertete Sicherheitsniveau erhalten bleibt. Falls der Maschinenbetreiber nach der Inbetriebnahme die Steuerungssoftware modifiziert oder alternative ASW verwendet, ist er selbst für den Erhalt des ursprünglich realisierten Sicherheitsniveaus verantwortlich. Er übernimmt dann sozusagen die Rolle des Maschinenherstellers in Bezug auf die Verantwortung. Knackpunkt MRL: Kann Software überhaupt ein Produkt sein? Die Maschinenrichtlinie entfaltet wie alle Richtlinien keine unmittelbare Wirkung. Sie muss in nationales Recht transformiert werden. In Deutschland ist dies durch das Produktsicherheitsgesetz (ProdSG) und die Maschinenverordnung geregelt Bei der Einhaltung der gesetzlichen Anforderungen an Systeme der Funktionalen Sicherheit mit Software bedarf es einer detaillierten Betrachtung. Der Anwender eines solchen Systems erwartet ein zuverlässig funktionierendes Produkt, das den Sicherheitsanforderungen ohne Funktionseinschränkungen genügt. Es gibt gesetzliche Regelungen, die bei Nichteinhaltung Anwendung finden: in der deliktischen Produkthaftung Produzentenhaftung nach 823 Bürgerliches Gesetzbuch (BGB) Produkthaftungsgesetz (ProdHaftG) im Kaufrecht/Werkvertragsrecht Mängelhaftung nach 434 ff, 634 ff BGB), im öffentlichen Produktsicherheitsrecht 54 IEE Industrie Engineering Effizienz 06/2021 Europäische Richtlinien Produktsicherheitsgesetz (ProdSG) im Strafrecht insbesondere 222, 229 Strafgesetzbuch (StGB). In diesem Zusammenhang lässt sich die Frage, ob Software (ESW und/oder ASW) ein Produkt sein kann, nicht pauschal beantworten. Software und deren Status in der Maschinenrichtlinie Die Einhaltung der Pflichten, die sich aus der Maschinenrichtlinie (2006/42/EG) ergeben, obliegt dem Hersteller einer Maschine. Die gesetzlichen Anforderungen an Hersteller von sicherheitsbezogenen Systemen mit Software werden in der Maschinenrichtlinie Anhang 1 Abschnitt 1.2 dargelegt. Dort heißt es: Sicherheitsbezogene Steuerungen und Befehlseinrichtungen sind unter anderem so zu konzipieren und zu bauen, dass es nicht zu Gefährdungssituationen kommt. Insbesondere müssen diese Komponenten so ausgelegt und beschaffen sein, dass ein Software-Wartung passiert heute im laufenden Betrieb. Defekt der Hardware oder ein systematischer Fehler in der Software (ESW und ASW) nicht zu einer Gefährdungssituation führt. Software allein kann gar kein Sicherheitsbauteil im Sinne der Maschinenrichtlinie Anhang IV sein. Die Software (ESW und ASW) selbst kann keine Sicherheitsfunktion ausführen, sie ist ein Teil der Logikeinheit und besteht aus verschiedenen Software-Teilen (Betriebssystem, ASW, ESW, etc.) die zum Einsatz kommen. Deswegen ist eine aussagekräftige Bewertung nur im Gesamtsystem, bestehend aus allen Softwareteilen, Softwareschichten und der Logikeinheit (Hardware) möglich und nicht für einzelne Software-Funktionen. Im Umkehrschluss: Wird Software gesondert in Verkehr gebracht, um Sicherheitsfunktionen einer Maschine zu reali- Bild: ZVEI

55 Sichere Software Teil 2 Bei konfigurierbaren beziehungsweiss programmierbaren Safety-Komponenten ist die Software immer Bestandteil des Produkts, fällt somit auch unter die Maschinenrichtlinie. Bild: Pilz sieren, dann ist sie kein Sicherheitsbauteil, sondern die Logikeinheit in Kombination mit dieser (separaten) Software und allen Software-Schichten (siehe Abbildung 1) die darauf laufen. Diese Definition ist im Leitfaden für die Anwendung der Maschinenrichtlinie 2006/42/EG; vom Oktober 2019 beschrieben: 42 (safety components) und 418 (table of components which are considered to be logic units) Die Konformitätserklärung bezieht sich somit auf die Hardware mit integrierter Software. Sofern die Software zum Download für eine Hardware (physikalische Komponente) eigenständig bereitgestellt wird, müssen in einem solchen Fall bereits alle sich aus der Maschinenrichtlinie ergebenden Herstellerpflichten für sicherheitsbezogene Embedded Software (ESW) und Anwendersoftware (ASW) berücksichtigt werden. ware (ASW) in eine Maschine wird durch die Konformitätserklärung für diese Maschine bestätigt. Der Maschinenhersteller trägt somit die alleinige und unmittelbare Verantwortung für die Konformität seines Produkts mit den anzuwendenden Rechtsvorschriften. Aus Sicht der TASi-Arbeitsgruppe Software ist eine aussagekräftige Bewertung von Software nur im Gesamtsystem möglich, bestehend aus allen Softwareteilen, Softwareschichten und inklusive Logikeinheit beziehungsweise Hardware. Deswegen kann Software auch kein Sicherheitsbauteil im Sinne des Anhang IV der Maschinenrichtlinie sein. (sk) Autoren Klaus Stark Senior Manager Innovation Management bei der Firma Pilz in Ostfildern und Vorsitzender des Technischen Ausschuss Sicherheitstechnik des ZVEI. Timo Löffler Functional Safety Manager bei der Sick AG in Waldkirch Frank Bauder ist Leiter Competence Center Services bei Leuze in Owen und Mitglied im Technischen Ausschuss Sicherheitstechnik des ZVEI. 754iee0621 F U N K K O M M U N I K A T I O N S M O D U L Wir machen komplexe Sachverhalte regelmäßig transparent. Zuverlässig und mit höchster redaktioneller Qualität. Deshalb sind die Fachzeitschriften und Online-Portale von Hüthig in vielen Bereichen von Wirtschaft und Industrie absolut unverzichtbar für Fach- und Führungskräfte. Hüthig GmbH Im Weiher 10 D Heidelberg Tel. +49 (0) Fax +49 (0) Sicherheits-Lichtvorhänge große Reichweite bis 60 m integriertes Schaltgerät programmierbare Ausblendfunktion montagefreundlich, kompakte Bauform Innovations-Anerkennungsträger des Landes Baden-Württemberg über 60 Jahre Erfahrung für Ihre Sicherheit innovative Sicherheitstechnik weltweiter Kunden- und Vertriebsservice individuelle Kundenlösungen Tel. +49 (0) Fax +49 (0) info@fiessler.de Embedded Software (ESW) in Logikeinheiten zur Gewährleistung der Sicherheitsfunktion nach Maschinenrichtlinie, Anhang V, gilt somit als Sicherheitsbauteil im Sinne des Artikels 2 Buchstabe c der Maschinenrichtlinie, wenn diese als Teil eines sicherheitsbezogenen Steuerungssystems geliefert wird. Gesondert, das heißt separat in Verkehr gebrachte sicherheitsbezogene Anwendersoftware (ASW) ist kein Sicherheitsbauteil im Sinne der Maschinenrichtlinie. Der Grund: Für sich alleine kann die Software keine Sicherheitsfunktion ausführen. Sie benötigt hierzu immer eine Umgebung d.h. Hardware. Realisierung, Verifizierung und Validierung dieser sicherheitsbezogenen Anwendersoftware (ASW) soll entsprechend des aktuellen Stands der Wissenschaft und Technik erfolgen (z.b. nach IEC 61508). Die korrekte Integration einer sicherheitsbezogenen Anwendungssoftwww.fiessler.de IEE Industrie Engineering Effizienz 06 /

56 Schalttechnik THYRISTOREN: WIE CUSTOMIZING AUS STANDARDGERÄTEN PASSGENAUE LÖSUNGEN MACHT OEM-Leistungssteller / Thyristorsteller Parametrierbare Thyristorsteller bieten häufig zu viele Optionen, die ungenutzt bleiben. Ein Ausweg: die Anpassung von Standard-Leistungsstellern an den Anwendungsfall. Worten: viele Komponenten werden vom Schaltschrank in das industrielle Feld verlagert. So sitzt der Thyristorsteller, mit dem beispielsweise ein Strahler betrieben wird, nicht mehr 10 Meter von diesem entfernt im Schaltschrank, sondern direkt im Strahlergehäuse. Die Vorteile liegen auf der Hand: Die Anwenderfreundlichkeit nimmt zu, während die Schaltschränke proportional dazu immer kleiner und kompakter werden. Die Leistungsregelung erfolgt in unmittelbarer Nähe zur Last die Kompensation von Leitungslängen entfällt und die Prozessgenauigkeit wird erhöht. Durch die Modularisierung lassen sich Anlagen einfacher skalieren. Eine typische Aufgabe für Leistungssteller ist das Sicherstellen optimaler Ergebnisse bei der Herstellung beziehungsweise Verarbeitung von Kunststoffen, Lacken, Lebensmitteln sowie metallischen und keramischen Materialien durch die Einhaltung exakter Temperaturen. Alles Anwendungsfälle, bei denen die Wärmezufuhr bestimmte chemische oder physikalische Reaktionen auslöst. Dabei ist es völlig unwesentlich ob Heizmatten, Heizstäbe, Infrarot- oder Keramikstrahler als Wärmequelle eingesetzt werden: die Wärmemenge muss punktgenau vorhanden sein. Da jede dieser Heizquellen unterschiedliche physikalische Eigenschaften hat wie beispielsweise Kaltwiederstand oder thermische Trägheit muss der eingesetzte Leistungs- oder Thyristorsteller optimal darauf abgestimmt werden. Dabei kann es beispielsweise notwendig sein, den Laststrom zu überwachen und eine Kombination von Steuerverfahren wie Sanftanlauf, Phasenanschnitt oder Impulsgruppenbetrieb einzusetzen. Um solch Fragestellungen schnell zu lösen, greifen Konstrukteure gerne zu aufwändigen Standardthyristorstellern, die eine Vielzahl an Parametrierungsmöglichkeiten bieten. Zwar lassen sich die Prozessanforderungen auf diese Weise erfüllen, für die Serienfertigung bedeutet dies aber einen Mehraufwand durch die vorzunehmende Parametrierung. Eine weitere Herausforderung ergibt sich durch den Trend zur Modularisierung. Dieser führt dazu, dass Leistungselektronik verstärkt in den Geräten und Anlagen selbst steckt. Mit anderen Bild: Leber Allein: Für derartige Vorhaben ist es aufgrund der bestehenden Bauraumbeschränkungen oftmals nicht möglich, Standard-Leistungssteller mit den benötigten Leistungsmerkmalen an der gewünschten Stelle unterzubringen um beim Beispiel zu bleiben: der Leistungssteller ist für den Einbau ins Strahlergehäuse zu groß dimensioniert. In solchen Fällen sind kundenspezifisch zugeschnittene OEM- Steller die Lösung und damit Leistungssteller, die gezielt an den jeweiligen Anwendungsfall angepasst werden. Ein solcher Hersteller von Leistungsstellern ist Systemtechnik Leber. Seit gut zwanzig Jahren stellt das Nürnberger Unternehmen eigene Leistungssteller her und verfügt seitdem über ein stetig wachsendes Produktportfolio mit verschiedenen Leistungsstellern für ohmsche, induktive oder kapazitive Lasten. Das Unternehmen passt sie im Bedarfsfall mittels Softwarebausteinen an weitere Anwenderwünsche an Erweiterungen, von denen künftige Anwender profitieren. Die Bandbreite der Anwendungsfelder, in denen ein solches Customizing besonders großen Nutzen bringt, ist groß. Strahlermodule mit integrierten Leistungsstellern Woher einen integrierbaren Leistungssteller für ein modulares Strahler-System nehmen? Mit dieser Fragestellung kam ein Elektronikkomponenten-Entwickler auf die Leber Ingenieure zu. Aufgrund der Bauraumbeschränkungen war es in diesem Fall nicht möglich, die für den Schaltschrankeinbau konzipierten Standardsteller zu verwenden. Um die Stärken des modularen Konzepts konsequent ausspielen zu können, waren darüber hinaus die Themen Strommessung zur Diagnose, sowie die Anbindung des Moduls an die übergeordnete Steuerung über ein Bussystem wichtige Themen in der Entwicklung. 56 IEE Industrie Engineering Effizienz 06/2021

57 Schalttechnik Die innovativen multifunktionalen Störmelde/IKT Systeme OEM Leistungssteller: Beispielhafte Darstellung eines OEM-Stellers Bild: Leber Systemtechnik Unsere Windows-Alarm-Annunciators Für condition and facility monitoring vor Ort und als dezentrale Unterstationen für Fernwartung und Fernwirken. In enger Abstimmung mit dem Kunden wurde kostengünstig ein OEM-Steller entwickelt, der beides konnte: hardwareseitig sowohl die Anforderungen an die Baugröße, den Leistungsbereich und die Schnittstellen erfüllen. Und softwareseitig über die Verwendung von standardisierten Funktionsbausteinen die benötigten Steuerverfahren zur Verfügung zu stellen. Damit konnte der Steller mit allen geforderten Funktionalitäten direkt in das Gehäuse des einzelnen Strahlers integriert werden. Multifunktional WA 16/40 im Einbaugehäuse 16/ Meldeeingänge V AC/DC ZFM/WA 32 im 19" Rack beliebig erweiterbar alle Melde-Funktionen: DIN ISA 18.1 via USB + NFC parametrierbar Speicherung der Meldungen mit >= 1 ms, zeitfolgerichtig Years since 1971 the power to control Fleischmann STÖRMELDESYSTEME Multikommunikativ Integrierte Webpage mit IEC IEC SMTP Fernalarmierung LON Bus GLT Einbindung Brillante 5-Farben LED Leuchtfeld-Anzeige mit Prozessvisualisierung UNITRO-Fleischmann Störmeldesysteme Backnang Tel.: /141-0 info@unitro.de Anpassung bestehender Serienprodukte Durch das Customizing wird folglich immer genau den Leistungssteller geliefert, den der Anwender für seinen speziellen Fall benötigt. Im Bereich klassischer Anlagenkonzepte auch durch eine optimale Anpassung der Serienprodukte an die Anforderungen der Anlage. Bezahlt werden nur die tatsächlich benötigten Funktionen. Weitere Einsparungen ergeben sich durch das Plug-and-Play Konzept und die damit verbundenen kürzeren Montagezeiten. Reine Softwareanpassungen nehmen hierbei nur rund drei Werktage in Anspruch. Die Möglichkeit der Entwicklung kundenspezifischer Leistungssteller hingegen erschließt vollkommen neue Möglichkeiten im Anlagendesign und kann so den entscheidenden Wettbewerbsvorteil liefern. Das Ingenieursteam des Nürnberger Untrenehmens übernimmt dabei so gut wie alle Aufgaben, die im Rahmen des Customizings anfallen: beginnend bei der Konzepterstellung über das Hard- und Softwaredesign, die Zulassung bis hin zur Serienfertigung des Stellers. Von der Auftragsvergabe bis zum ersten Funktionsmuster vergehen dabei in der Regel rund drei Monate. (ml) Berührend einfach. hohe Skalierbarkeit bietet flexible Einsatzmöglichkeiten für unterschiedliche Aufgaben höchste Sicherheit bei der Datenauswertung durch Manipulationserkennung bis zu 5 flexibel anpassbare Chargenprotokolle mit automatischem Chargenausdruck individuelle Anpassung an eigene Applikationen durch ST-Code 21 CFR Part Autor Florian Börder Ingenieur und Experte Leistungssteller Systemtechnik Leber JUMO LOGOSCREEN 700 Hochskalierbarer Bildschirmschreiber 763iee0621 Willkommen bei JUMO. IEE Industrie Engineering Effizienz 06 /

58 IMPRESSUM Inserenten Winkelmesstechnik Drehgeber mit großem Ritzel für Windkraftanlagen TR-Electronic: Die Drehgeber CM- V582M-SSI mit vormontiertem großem Antriebsritzel sind auf Windkraftanlagen zugeschnitten. Das benötigte Ritzel lässt sich in Modul und Zähnezahl an die jeweiligen Anforderungen anpassen. Die Drehgeber sind wegen der großen Ritzel mit einer robusten Mechanik versehen, um die Anforderungen der rauen Umgebung und dem Anspruch nach Langlebigkeit zu erfüllen. Für Drehgeber, die in Windkraftanlagen den Anstellwinkel der Rotorblätter (Pitch) überwachen, haben sich Ritzel bewährt, die direkt in den Zahnkranz der Pitch-Verstellung eingreifen. Damit wird die Bewegung am Ende des Antriebsstrangs überwacht und erfasst die gesamte Kette von Motor über Getriebe bis zum Zahnkranz. Das Ritzel ist aus hochwertigem Kunststoff, das verschleißfrei und mechanisch zuverlässig die Drehbewegung des Zahnkranzes auf die Encoderwelle überträgt. 402iee0621 INSERENTEN IN DIESER AUSGABE Asem 11 AUTOMATA 51 B & R 7 Balluff 27 Beckhoff 15 Bihl+Wiedemann TS Codesys 49 Delphin 5 Digi-Key Electronics TS, 2. US Dold & Söhne 39 ESCHA 29 Fiessler 55 Galltec 41 Hilscher 31 HUMMEL 43 IBH 13 JUMO 57 KELLER 60 Kontron 47 NTI AG LinMot & MagSpring Beilage Micro-Epsilon 3 murrplastik 19 PEAK-System 9 Pepperl+Fuchs 25 PHOENIX CONTACT 23 K. A. Schmersal 53 Spectra 42, 47 Stäubli Tec-Systems 17 UNITRO-Fleischmann 57 W+S Messsysteme 45 Impressum 66. Jahrgang ISSN Ihr Kontakt: Abonnement- und Leserservice: leserservice@huethig.de Tel: +49 (0) Vertrieb Vertriebsleitung: Hermann Weixler Abonnement- und Leserservice: Hüthig GmbH, Leserservice, Landsberg leserservice@huethig.de Abonnement: Bezugsbedingungen und -preise (inkl. ges. MwSt.) Inland 104,86 zzgl. 17,12 Versand = 121,98 Ausland 104,86 zzgl. 34,24 Versand = 139,10 Einzelverkaufspreis 20,00 inkl. ges. MwSt. & zzgl. Versand Der Studentenrabatt beträgt 35 % Kündigungsfrist: jederzeit mit einer Frist von 4 Wochen zum Monatsende. Erscheinungsweise: 6 x jährlich Redaktion Harald Wollstadt (hw), Tel. +49 (0) harald.wollstadt@huethig.de Sina Leswal (Assistenz), Tel sina.leswal@huethig.de Anzeigen Head of Sales Elektronik Frank Henning, Tel. +49 (0) Frank.Henning@huethig.de Sonderdruckservice: Sina Leswal (Assistenz), Tel sina.leswal@huethig.de Anzeigendisposition: Sabine Greinus, Tel iee-dispo@huethig.de Zurzeit gilt Anzeigenpreisliste Nr. 59 vom Verlag Hüthig GmbH, Im Weiher 10, Heidelberg, Amtsgericht Mannheim HRB Geschäftsführung: Moritz Warth Leiter digitale Produkte: Daniel Markmann Leitung Zentrale Herstellung: Hermann Weixler Herstellung: Herbert Schiffers Art Director: Jürgen Claus Layout: Karin Köhler Druck: Vogel Druck und Medienservice GmbH Leibnitzstraße 5, Höchberg Copyright Hüthig GmbH 2021, 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 Abbildungen sind urheberrechtlich geschützt. Jede Verwertung außerhalb der engen Grenzen des Urheberrechtsgesetzes ist ohne Zustimmung 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 dieser Zeitschrift geht das volle Verlagsrecht für alle Sprachen und Länder einschließlich des Rechts zur Übersetzung, zur Vergabe von Nachdruckrechten, zur Einspeicherung und Bearbeitung in elektronischen Systemen, zur Veröffentlichung in Datennetzen sowie Datenträgern jedweder Art, namentlich der Darstellung im Rahmen von Internet- und Online-Dienstleistungen, zur Herstellung von Sonderdrucken, Vervielfältigungen und Mikroverfilmungen an den Verlag über. Dies gilt auch für die auszugsweise Wiedergabe sowie den Nachdruck von Abbildungen. Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen, Handelsnamen, Warenbezeichnungen und dgl. in dieser Zeitschrift berechtigt 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 jedermann benutzt werden dürfen. Für unverlangt eingesandte Manuskripte wird keine Haftung übernommen. Mit Namen oder Zeichen des Verfassers gekennzeichnete Beiträge stellen nicht unbedingt die Meinung der Redaktion dar. Es gelten die Allgemeinen Geschäftsbedingungen für Autorenbeiträge. Auslandsvertretungen Großbritannien, Irland, Kanada, USA: Marion Taylor-Hauser, Max-Böhm-Ring 3 D Eckersdorf Tel.: +49/921/31663, Fax: +49/921/ taylor.m@t-online.de Schweiz, Liechtenstein: Katja Hammelbeck, interpress gmbh, Bahnhofstraße 31, CH-8280 Kreuzlingen Tel.: , Fax: kh@interpress-media.ch Angeschlossen der Informationsgemeinschaft zur Feststellung der Verbreitung von Werbeträgern (IVW), (Printed in Germany) Datenschutz: Ihre Angaben werden von uns für die Vertragsabwicklung und für interne Marktforschung gespeichert, verarbeitet und genutzt, um Sie per Post über Produkte und Dienstleistungen von uns und unseren Kooperationspartnern zu informieren. Wenn Sie dies in Zukunft nicht mehr wünschen, können Sie dem jederzeit unter leserservice@huethig.de widersprechen. Ausführliches zum Datenschutz und den Informations-pflichten finden Sie unter: 58 IEE Industrie Engineering Effizienz 06/2021

59 Automatisierung. Wissen. Auf den Punkt. Das lösungsorientierte Fachmagazin für Ihren Weg in die Fertigung 4.0 umfassend, praxisnah und kompetent. Keine Veränderung mehr verpassen: Jetzt kostenlos testen unter Hüthig GmbH Im Weiher 10 D Heidelberg Tel. +49 (0) Fax +49 (0)

60 SINCE 1974 MADE TO MEASURE PRESSURE keller-druck.com/custom-solutions