Das Fachmagazin für Maschinenbau, Anlagenbau und Produzenten

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SPECIAL

Oktober 2009

www.automation.at

AUTOMATION Das Fachmagazin für Maschinenbau, Anlagenbau und Produzenten Serie II: Intelligente Kostensenkung | Teil2 KOSTEN

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Chancen, durch Senkung der Herstellkosten die Kosten-/Nutzenverhältnisse zu erhöhen. 43 - 79

openSafety

Messespecial VISION

Wir sprachen mit Anton Meindl, Vorstand der EPSG, über das erste sicherheitsgerichtete Feldbusprotokoll unter Open Source-Lizenz. 16

Vom 3. bis 5. November öffnet die Fachmesse für industrielle Bildverarbeitung und Identifikationstechno29 - 38 logien ihre Tore.

Intelligentes Automatisieren von alternativen Energien Seite 8

Wonderware Mobile Solutions

Integrieren Sie Mitarbeiter vor Ort mit dem Management Team Ziehen Sie mobile Mitarbeiter in das Erreichen von Unternehmenszielen mit ein Die Synchronisierung von Mitarbeitern vor Ort mit Unternehmenszielen kann nicht mit Klemmbrett und Bleistift bewerkstelligt werden. Sie brauchen eine übergreifende Workflowund Daten Management-Lösung, mit der die Anwendung und Erfassung von Best Practices im Feld sichergestellt wird. Die ‚Out-of-the-Box‘ Lösung „Wonderware Mobile Solutions“ erlaubt es den mobilen Mitarbeitern, ihre Tätigkeiten mit dem richtigen Fokus und der richtigen Priorität durchzuführen und damit einen Beitrag zum Unternehmenserfolg zu leisten. Mehr Informationen finden Sie unter

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©2009 Invensys Systems, Inc. All rights reserved. Invensys, IntelaTrac and Wonderware are trademarks of Invensys plc, its subsidiaries and affiliated companies. All other brands and product names may be the trademarks or service marks of their respective owners.

EDITORIAL

Mit der Lizenz zum Automatisieren Guten Tag, mein Name ist SMART, SMART Automation, ich bin der mit der Lizenz zum Automatisieren! So oder ähnlich könnte ich mir die Gedanken der Aussteller am ersten Messetag der SMART Automation vorstellen, die hoffnungsvoll auf ein reges Interesse der produzierenden Industrie blickten. Laut Veranstalter Reed Messe stürmten rund 8.300 Besucher die Hallen des Design Centers in Linz, um sich bei 184 Direktausstellern über die neuesten Trends in Sachen Hard- und Software für die Produktion zu informieren. Angesichts der aktuellen Luzia Haunschmidt Wirtschaftslage hätte man sich über eine schwächere Leitung AUTOMATION Besucherfrequenz nicht gewundert. Im Vergleich: Bei luzia.haunschmidt@ der SMART Automation 2007 waren lediglich knapp x-technik.com 300 Fachinteressierte mehr zu verzeichnen. Nun, wie so oft hörte man allerdings auch auf dieser Messe von renommierten Ausstellern, dass schlussendlich die Qualität der Fachgespräche zähle und nicht die Anzahl der erfolgten Kontakte. x-technik war an allen drei Messetagen quasi „On the Road of the SMART“ und holte am letzten Messetag die Resümees der Aussteller ein: „Ausgezeichnete Gespräche, durchwegs konkretes Interesse an kostenoptimierenden Lösungen in den Bereichen Energieverbrauch sowie Gesamtanlageneffektivität“, so lautete der durchgängige Tenor. Dass sich das Interesse nicht gerade auf große Investitionsvorhaben beziehen würde, war klarerweise vorauszusehen. Doch der geschäftliche Bergrutsch der Industrie dürfte im heurigen Jahr nun die Talsohle erreicht haben. Der produzierende Markt realisiert zunehmend, dass man mittels intelligenter Automationskonzepte in der Lage ist, auf stetig veränderliches Konsumverhalten rasch und flexibel reagieren zu können. So haben sich die Fachleute der Automation denn auch – angepasst an die derzeitigen Verhältnisse – einiges an Innovationen dazu einfallen lassen und konnten auf der Messe sichtlich damit punkten.

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Auch x-technik orientiert sich an den vorherrschenden Gegebenheiten und hat mit seiner in der September-Ausgabe gestarteten dreiteiligen Serie „Intelligente Kostensenkung“, automatisierende, kostenreduzierende und schnell amortisierende Lösungen für die Bereiche Energie, Produktentwicklungszeitverkürzung, Maintenance/Instandhaltung sowie Gesamtanlageneffektivität recherchiert. Im vorliegenden Heft fokussieren wir unseren Fachbeitrag darauf, wie die Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit durch die gesamte Produktionskette gezogen werden kann. Dazu finden Sie, verehrte Leserinnen und Leser, etliche Praxisbeispiele, Produktinfos sowie Strategien der Anbieter mit der Lizenz zum Automatisieren.

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Kaum ist die eine Messe gut über die Bühne gebracht, steht die nächste vor der Tür: Vom 3. bis 5. November werden auf der VISION in Stuttgart die neuesten Errungenschaften in Sachen Industrieller Bildverarbeitung präsentiert. Auch diese Thematik kann einen kostensenkenden Faktor für die produzierende Welt darstellen! Einen Vorgeschmack dazu hat x-technik AUTOMATION ab Seite 29 für Sie zusammengestellt.

Spezielle Serien für Glasproduktion, Metallproduktion und Keramikherstellung

Die Lizenz zum Automatisieren hat x-technik zwar nicht gepachtet, wohl aber die Lizenz journalistisch für diesen Bereich tätig zu sein. Und so freue ich mich, Ihnen wieder einmal mehr ein Magazin voll automatisierender Tipps für Ihre Produktion vorlegen zu können und wünsche Ihnen somit viel Spaß beim Lesen!

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Serie II: Intelligente Kostensenkung I Teil 2 Schlagkraft erhöhen, zugleich Kosten senken Diese x-technik AUTOMATION Artikelserie beleuchtet die Chancen der Industrie in und nach der Krise durch die aktuellen technischen Möglichkeiten dazu. Teil 2 beleuchtet die Chancen, durch Senkung der Herstellkosten die Kosten-/Nutzenverhältnisse zu erhöhen.

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Intelligentes Automatisieren von alternativen Energien Seit 21 Jahren auf diesem Gebiet tätig, bietet Sigmatek Herstellern von Bioenergiesystemen eine breite Palette an Produkten zur Automatisierung der Anlagen für die Energieerzeugung und -umwandlung. Eng mit den bewährten Komponenten aus der industriellen Automatisierung verwandt, bringen diese Zuverlässigkeit und Komfort für Hersteller, Benutzer und Instandhalter.

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GEBÄUDEAUTOMATION Automatisieren alternativer Energien - Coverstory

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SERIE II: INTELLIGENTE KOSTENSENKUNG I TEIL 2

Gebäudeautomation mit Industrieanlagen Know–how

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Schlagkraft erhöhen, zugleich Kosten senken

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Wohlfühl–Klima im Griff

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„Sparbuch“ für die Industrie

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Eventrückblick: Im Fokus: Energieeffizienz

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INDUSTRIELLE KOMMUNIKATION 16 Kanäle auf 12 mm

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Energieeffizienz

Feldbusprotokoll unter Open Source-Lizenz - Interview

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45 Prozent Energiekosten sparen

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ZigBee - Zuverlässige Datenübertragung per Funk

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Mal richtig abschalten - Interview

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Steuerungen über Modbus TCP vernetzen

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Mehr Flexibilität und Dynamik

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Ausgezeichnete Energieeffizienz

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zenon EMS – Energy Management System

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ELEKTRONIK & ELEKTROTECHNIK Stromversorgung: da geht noch was!

20 Kürzung der Produktentwicklungszeit

AUTOMATION IN DER BEWEGTEN MASCHINE Wegmessung mit Seilzugsensoren

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Unter engsten räumlichen Bedingungen

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Schnell zu mehr Qualität - Aus der Praxis

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APQP – Qualitätssicherung für alle Branchen

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Effizientes Konstruieren

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Intelligent Maintenance

AUTOMATION FÜR LOGISTIK & MATERIALFLUSS

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Ein Prost auf Problemlöser - Aus der Praxis

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Einblick schafft Durchblick

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Standards für einheitlichere Verpackungsautomation

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Materialprüfung verbessert Effizienz

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Kostenreduktion durch neuartige Vernetzung

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Optimierung des Instandhaltungsaufwands

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Immer die richtige Leitung zur Hand

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AUTOMATION 6/Oktober 2009

JetWeb®-Steuerungssystem — Efficient Automation Solutions. INHALTSVERZEICHNIS

Ein System und eine Sprache für die ganze Automatisierung

Messespecial VISION Die Aussichten für die VISION 2009, internationale Fachmesse für industrielle Bildverarbeitung und Identifikationstechnologien, stehen trotz schwieriger Zeiten nicht schlecht. Die VISION ist Branchentreff, Marktplatz und Impulsgeber für die IBV-Industrie und weltweit wichtigste Drehscheibe für den Informationsaustausch zwischen Ausstellern, Fachbesuchern, Forschungsinstituten, Verbänden und Universitäten.

JetWeb: ®

Steuerungssystem mit integrierter Antriebstechnik und durchgängigem Ethernet.

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Anwendungsnah: VISION 2009 Get the total Coverage - Aus der Praxis Bildverarbeitung für den Maschinenbauer Laser und Beleuchtungen für die Bildverarbeitung Neue HQ Color Technologie Kamerageleitete Produktion von Solarzellen Optimales Netzwerkdesign für GigE Vision Kameras Erweiterungen zu HALCON 9.0 Infrarotkamera für Gebäudeanwendungen

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Gesamtanlageneffizienz Kostensenkende Sensorik im Lager

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Mehr Effizienz an vielen Fronten

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Analysesoftware für höhere Anlagenleistung

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Produktion im Blick

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Neue Chancen mit industrieller Bildverarbeitung

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tand 106 S / 7 e l Hal JetWeb reduziert den Zeitaufwand für die Programmierung und die Inbetriebnahme Ihrer Maschinen: Mit dem Programmiertool JetSym und nur einer Programmiersprache realisieren Sie alle Funktionen für das Steuern, Antreiben und Vernetzen.

STANDARDS Editorial

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Messen & Veranstaltungen

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Produktneuheiten

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Firmenverzeichnis, Impressum, Vorschau

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Durchgängiges Ethernet vereinfacht die Modularisierung Ihrer Anlagen und ermöglicht eine direkte und umfassende Kommunikation mit der Office-EDV. E-Mail- und SMS-Versand direkt aus der Steuerung informieren Sie rechtzeitig und vermeiden Stillstandszeiten. JetWeb — Efficient Automation Solutions.

Nachgefragt openSafety – das erste sicherheitsgerichtete Feldbusprotokoll unter Open Source-Lizenz Anton Meindl, Vorstand der EPSG

16 Mal richtig abschalten DI Werner Schöfberger, Energiemanagement-Spezialist, Automation & Information Technology Solutions im Sektor Industry der Siemens AG Österreich. 48

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MESSEN & VERANSTALTUNGEN

SPS/IPC/DRIVES 2009 Internationaler Jahrestreffpunkt der Automatisierer Zur diesjährigen SPS/IPC/DRIVES werden mehr als 1.300 Aussteller erwartet. In elf Messehallen präsentieren sie den Fachbesuchern alle Komponenten und Systeme der elektrischen Automatisierung. Als Schwerpunktthemen stehen „Safety and Security“, „Energieeffizienz“, und „Industrial Identification“ auf den Foren in den elf Messehallen und beim parallel stattfindenden Kongress im Fokus. Aufgrund ihrer aktuellen Bedeutung für die elektrische Automatisierung werden diese Themen auch auf den Ständen der Aussteller besondere Berücksichtigung finden. Fast 300 Aussteller stammen nicht aus Deutschland. Auch zahlreiche österreichische Automatisierungsanbieter sind vertreten. Als Konsequenz des hohen Besucherzuspruchs hat der Ausstellerbeirat der

SPS/IPC/DRIVES auf seiner diesjährigen Sitzung beschlossen, die Öffnungszeiten weiter auszudehnen. Auch am Dienstag, dem ersten Messetag, bleiben die Hallen nun bis 19.00 Uhr geöffnet. So ist auf den Messeständen mehr Zeit für ausführliche Gespräche zwischen Anwendern und Anbietern. Zusätzlich wird der besonders besuchsstarke Mittwoch weiter entlastet. Die Laufzeit der Veranstaltung bleibt wie bisher auf drei Tage, von Dienstag bis Donnerstag, begrenzt.

4. Internationale Fachkonferenz “Supply on the wings” Die Internationale Fachkonferenz „Supply on the wings“ findet im Rahmen der AIRTEC, Internationale Zuliefermesse für die Luftund Raumfahrt, Messegelände Frankfurt, bereits zum vierten Mal statt und wird in diesem Jahr unter dem Motto „Aerospace – Innovation through international cooperation“ veranstaltet. Mit 86 Fachvorträgen aus 19 Ländern von fünf Kontinenten zeigt sich die „Supply on the wings“ in diesem Jahr internationaler und größer als je zuvor.

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Ziel des parallel zur Messe stattfindenden SPS/IPC/DRIVES Kongresses ist, den Dialog von Forschung, Produktentwicklung und Anwendung zum Thema elektrische Automatisierung zu unterstützen. Der Kongress bietet eine hervorragende Plattform, um den Stand der Technik, neue Technologien und Einsatzmöglichkeiten in der Praxis kennenzulernen und zu diskutieren.  www.mesago.de/sps

FAKUMA lockt die Fachwelt an Im weltweiten Ranking der Kunststoff-Fachmessen zählt die FAKUMA, Internationale Fachmesse für Kunststoffverarbeitung, seit Jahren zu den führenden Foren – so lädt sie die Fachwelt vom 13. bis 17. Oktober 2009 zum 20. Mal in die Messe Friedrichshafen.

Weltweit renommierte Vortragende aus Industrie und Wirtschaft referieren über aktuelle und zukünftige Produkte und Dienstleistungen für die Luftfahrtindustrie. Die englischsprachige, dreitägige Konferenz, wird auch dieses Jahr von Professor Dr.-Ing. Richard Degenhardt von der PFH Göttingen und dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt DLR geleitet.

Die FAKUMA stellt die integrierte Kunststoffverarbeitung in den Vordergrund und bezieht dabei alle peripheren Prozessbausteine mit ein. Die technologischen Kernthemen Spritzgießen, Extrusion und Thermoformen stellen den „Roten Faden“ der FAKUMA dar. Die in- und ausländischen Hersteller und Anbieter präsentieren ihre Technologien, Verfahren, Produkte, Teilsysteme und kompletten Lösungen. Ein Blick über den Tellerrand hinaus – in diesem Sinne ist die begleitende Ausstellung „Kunst mit Kunststoffen“ zu verstehen, die von Studenten der Kunstakademie Düsseldorf, Sparte „Zentrale Einrichtung Kunststoffe“, präsentiert wird.

Termin

3. – 5. November

Termin

13. – 17. Oktober

Ort

Messegelände Frankfurt

Ort

Messe Friedrichshafen

Link

www.demat.com

Link

www.schall-messen.de

AUTOMATION 6/Oktober 2009

MESSEN & VERANSTALTUNGEN

LabVIEW-Tage 2009 Im Herbst 2009 präsentiert National Instruments Interessenten und Anwendern die neue Version LabVIEW 2009 im Rahmen der kostenlosen Veranstaltungsreihe LabVIEW-Tage. Die Seminarreihe richtet sich an Ingenieure und Wissenschaftler aus allen Bereichen der Mess- und Automatisierungstechnik und ist sowohl für erfahrene Anwender wie auch für Neueinsteiger eine Möglichkeit, Programmierkenntnisse zu vertiefen und praktische Funktionen von LabVIEW 2009 kennen zu lernen. Gleichzeitig bietet die Veranstaltung eine optimale Plattform für die LabVIEW-Community, um sich mit anderen Anwendern auszutauschen und Kontakte zu knüpfen.

Servoantriebe Direktantriebe Handlingsysteme Schrittmotoren Kleinmotoren Linearantriebe

Termine

24. November in Wien 25. November in Graz

Link

www.digital.ni.com

Motorsteuergeräte Mechanik und viel know how!

Internationales Mechatroniker–Treffen Das Internationale Forum Mechatronik, das nach drei Jahren wieder in Österreich stattfindet, macht Linz vom 10. bis 11. November 2009 zum Mechatronik-Treffpunkt. Zahlreiche Gäste aus Deutschland und der Schweiz sorgen für grenzüberschreitende Vernetzung. Topreferenten internationaler Unternehmen, eine begleitende Fachausstellung sowie die Verleihung des Österreichischen Mechatronik-Preises im Rahmen der Abendveranstaltung am 10. November 2009 in der Raiffeisenlandesbank Linz bieten ein abwechslungsreiches Programm. Die Veranstaltungsbesucher können außerdem an Betriebsbesichtigungen in der voestalpine Stahlwelt, im neuen Ars Electronica Center oder im LCM (Linz Center of Mechatronics) teilnehmen.

   


     

 Könner vertrauen auf sich selbst und auf die Sicherheitsreserven des Materials. Zerstörende Werkstoffprüfung zeigt Grenzen auf, macht Sicherheit messbar. Prüfmaschinen und -anlagen: Wir haben das Know-how.

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Termin

10. und 11. November

Ort

Neues Besucherzentrum der voestalpine, Linz

Link

www.mechatronikforum.net

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GEBÄUDEAUTOMATION | COVERSTORY

Intelligentes Automatisieren von alternativen Energien 8

AUTOMATION 6/Oktober 2009

GEBÄUDEAUTOMATION | COVERSTORY

Die Erderwärmung und die Verschwendung natürlicher Ressourcen in der Energieversorgung sind in aller Munde, der Umstieg auf erneuerbare Energieträger das Gebot der Stunde. Seit 21 Jahren auf diesem Gebiet tätig, bietet Sigmatek Herstellern von Bioenergiesystemen eine breite Palette an Produkten zur Automatisierung der Anlagen für die Energieerzeugung und -umwandlung. Eng mit den bewährten Komponenten aus der industriellen Automatisierung verwandt, bringen diese Zuverlässigkeit und Komfort für Hersteller, Benutzer und Instandhalter. Intelligente Steuerungs- und Managementsysteme tragen zur besseren Ausnutzung der Energie und damit zur Kostensenkung sowie zur Verringerung des ökologischen Fußabdrucks bei.

Autor: Ing. Peter Kemptner / x-technik Nicht nur industrielle Fertigungsmaschinen und –anlagen sind jahrzehntelang rund um die Uhr im Einsatz, weil jedes Abstellen teuer kommt. Auch im Bereich der Energieerzeugung, -verteilung und –umwandlung muss man sich über sehr lange Zeiträume auf eine ständige Betriebsbereitschaft verlassen können. Das gilt für die gesamte Kette vom Kraftwerk bis hinunter zur Gebäudeheizung und –kühlung. Gerade in diesem Bereich ist ein hohes Maß an Benutzerkomfort gefragt, denn am Ende der Kette – dem Büro oder der Wohnung – müssen auch Abfragen und Eingriffe von technikfremden Endanwendern möglich sein. Ein Grund für hohe Ansprüche an die Steuerungs- und Regelungstechnik in Energieanwendungen ist das steigende Energiespar- und Umweltbewusstsein. Aus den eingesetzten Ressourcen eine hohe Ener-

gieausbeute zu erlangen und zugleich die Emissionen gering zu halten, erfordert eine präzise Regelung.

Langjährige Erfahrung in der Automatisierung von Energietechnik „Bereits seit der Gründung des Unternehmens vor 21 Jahren ist die Sigmatek GmbH & Co KG in Lamprechtshausen neben der Industrieautomatisierung auch auf dem Gebiet der Automatisierung von Energietechnik tätig und deckt als einer der wenigen Hersteller das gesamte Spektrum ab, vor allem bei erneuerbaren Energieträgern“, sagt Hans Roman Seifert, im Management Entwicklung und Verkauf bei Sigmatek. „Das reicht von Pellets- und Hackschnitzelheizungen über Biomasse-, Solar- und Photovoltaikanlagen sowie Wind- und Kleinwasserkraftwerken bis zu Wärmepumpen.“ Auch bezüglich der Anlagengröße bedient Sigmatek die gesamte Bandbreite, 

>> Durch den Technologietransfer aus der klassischen Automatisierungstechnik in den Bereich der Gebäudeautomation schaffen wir Synergien. > Mit der Offenlegung verfolgen wir das Ziel, Anwendern aus dem Bereich der Automatisierung jede wichtige Software zum Betrieb von POWERLINK-Netzwerken als Open-SourceVersion bereitzustellen, um ihnen maximale Investitionssicherheit zu bieten. ]gEVgicZg

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AUTOMATION IN DER BEWEGTEN MASCHINE

Unter engsten räumlichen Bedingungen Bei der Entwicklung von Klein- und Kleinstgetrieben ist in den meisten Fällen der zur Verfügung stehende Bauraum maßgebend. Der Antriebsstrang muss zwingend innerhalb enger Grenzen platziert werden und natürlich die gewünschten Eigenschaften erfüllen – wie Gesamtuntersetzung, Lebensdauer, Geräusch, Wirkungsgrad. Getriebe mit Kombination mehrerer Schraubrad- und Stirnradstufen – rechts die Darstellung in KISSsys.

Da Kleinstmotoren zumeist hochtourig laufen, ist normalerweise eine hohe Gesamtuntersetzung des Getriebes notwendig. Damit ergibt sich eine beträchtliche Anzahl von Zahnradstufen, die sinnvoll und kompakt angeordnet werden müssen. Der klassische Designprozess für die Konzeption solcher Antriebe in einem 3DCAD erfolgt iterativ, da ausprobiert werden muss, wie die Gesamtuntersetzung sinnvoll auf die einzelnen Stufen verteilt werden kann und wie die Zahnräder optimal angeordnet werden, ohne mit Randbedingungen oder anderen Stufen zu kollidieren. Diese Entwicklungsphase ist zeitaufwändig, da die Veränderung der Anordnung, der Achsabstände und der Dimensionen einer Antriebskonfiguration in einem dreidimensionalen CAD auch heute noch mit viel „Handarbeit“ verbunden ist.

Entwurf in KISSsys Dieser Prozess ist mit KISSsys ganz wesentlich zu beschleunigen: KISSsys ist ein Systemaufsatz zur Berechnungssoftware KISSsoft, mit dem komplette Getriebe sowie Antriebsstränge modelliert werden. Darin wird ein System von Maschinenelementen dargestellt und das Getriebekonzept maßstabgetreu dreidimensional abgebildet. Die Daten der Elemente (wie Zahnraddurchmesser und Breite) werden jedoch nicht wie in einem CAD eingege-

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ben, sondern stammen direkt aus der Festigkeitsberechnung des entsprechenden Bauteils. Die kraftübertragenden Elemente werden in KISSsoft ausgelegt und die für das Getriebe relevanten Daten einzelner Elemente automatisch an KISSsys übermittelt und dort auch verarbeitet. Durch die logische Verknüpfung der vorhandenen Daten in einem KISSsys-Modell ist das Getriebe3D-Modell stets konsistent, womit auch Kollisionen unmittelbar sichtbar werden – und dies, ohne dass irgendeine manuelle Eingabe nötig wäre. Dies erleichtert die Arbeit des Einpassens der Getriebeteile erheblich.

verschiedener Firmen haben Verkürzungen der Entwicklungszeiten von neuen Antriebskonzepten bis zum Faktor 5 ergeben. Vor allem in Zeiten von Kostendruck ist es wichtig, die Auslegung der einzelnen Maschinenelemente und die Wechselwirkung mit ihrer Umgebung möglichst frühzeitig in den Entwicklungsprozess zu integrieren – nicht zuletzt, um in Zukunft reibungslose Prozesse zu sichern. KISSsys ist das geeignete Werkzeug, welches zur Erfüllung dieses Ziels beiträgt. KISSsoft AG Uetzikon 4, CH-8634 Hombrechtikon Tel. +41 55-254205-0

Verkürzung der Entwicklungszeiten um Faktor 5 Ein weiterer Vorteil des Tools besteht darin, dass sich spezifische Eigenschaften der Konstruktion kontinuierlich bestimmen und darstellen lassen. Beispielsweise ist für ein Messgetriebe die Positioniergenauigkeit und das Verdrehspiel des Gesamtgetriebes entscheidend und kann deshalb ständig ausgewiesen werden. Zudem verfügt KISSsys über eine eingebaute Programmiersprache. Auf diesem Weg können Hilfsberechnungen, Vorauslegungen und Optimierungen fallbezogen programmiert oder auch Schnittstellen von und zu anderen Programmen realisiert werden. Erfahrungswerte mit dem Einsatz von KISSsys aus Entwicklungsabteilungen

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Mehrstufiges Getriebe mit Gehäuseteilen – der Antriebsstrang muss genau in den vorgegeben Bauraum eingepasst werden. Das Gehäuse (Stanzteile) wird im STEP-Format eingelesen und im 3D-Fenster von KISSsys dargestellt.

AUTOMATION 6/Oktober 2009

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AUTOMATION FÜR LOGISTIK & MATERIALFLUSS

Standards für einheitlichere Verpackungsautomatisierung GE Fanuc Intelligent Platforms (ÖV: T&G) hat die eigenen Hard- und Software-Produkte in Übereinstimmung mit den Make2Pack-Standards der OMAC so gestaltet, dass neue oder bestehende Anwendungen in Umgebungen mit Produkten unterschiedlicher Anbieter unterstützt werden. Dank der Eigenschaften unternehmenseigener Produkte aus den Reihen PACSystems, QuickPanel View & Control, Proficy HMI/SCADA iFIX und der Proficy-Operation Management-Software lässt sich mit den Make2Pack-Standards eine erhöhte Maschinenflexibilität ebenso erreichen wie eine Transparenz auf allen Ebenen – von der Fertigungshalle bis zur Unternehmensleitung. Die Standards ermöglichen kürzere Markteinführungszeiten und bieten für Hersteller auf der ganzen Welt einen nachhaltigen Vorteil. „GE Fanuc hat begriffen, dass die Make2Pack-Standards der OMAC OEMs und Herstellern dabei helfen werden, Kostenund Wettbewerbsvorteile zu erzielen“, erklärt Alexander Schmidt, Regional Manager Central bei GE Fanuc. „Mit der Einführung dieser Standards in unsere Produkte, gewinnen offene und modulare Lösungen für Hersteller von Verpackungsmaschinen und Endkunden gleichermaßen an Attraktivität. GE Fanuc unterstreicht damit nochmals sein Engagement als Anbieter von Komplettlösungen, die die Investitionen unserer Kunden schützen und voll ausschöpfen helfen. Die Vorteile offener und modularer Ansätze liegen auf der Hand: Unsere Operator Interface-, HMI/SCADAund Softwarelösungen können die Make2Pack-Standards der OMAC plattformübergreifend für mehrere Anbieter anwenden.“ Durch die Integration von PackML- und Packtag-Standards der OMAC in eine Automatisierungslösung lassen sich umständliche Übergabevorgänge zwischen Steuerungen in einer Verpackungslinie verringern. Das Ergebnis – ein geringerer Bedarf an Puffern beim Transport und/oder Sammelstellen dank schnelleren Fertigungsraten und verbesserter Koordination. Davon abgesehen haben diese Standards auf Steuerungsebene weitere positive Auswirkungen über die Daten eines Kontrollsystems hinaus: Durch eine Verringerung der Detailuntersuchungen auf Bitebene, die zur Integration von Maschinen auf verschiedenen Plattformen nötig sind, schaffen PackTags und PackML eine Grundlage zur einfachen, konsistenten Interpretation von Ereignisdaten in den Steuerungen von Verpackungsanlagen – also der

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GE Fanuc Intelligent Platforms setzt auf den OMAC Standard Make2Pack für eine einheitlichere Verpackungsautomatisierung und erfolgreiche Initiativen zur ständigen Verbesserung in der Fertigungstechnik.

Daten, die für eine erfolgreiche Ursachenanalyse zur Identifikation und zum Beseitigen von Effizienzschwächen erforderlich sind.

Verpackungsstandards in Automatisierungsprodukte integriert „OEMs von Verpackungsanwendungen wünschen heute mehr denn je Produkte, die benutzerfreundlich und schnell bereitgestellt sind – bei weniger Kosten“, fährt Schmidt fort. „Mit den PackML- und PackTagsStandards der OMAC sind wir in der Lage, unsere offenen und modularen Lösungen allen Herstellern von Verpackungsmaschinen und Endkunden anzubieten. Wir haben die Verpackungsstandards in unsere Automatisierungsprodukte integriert, um es diesen zu ermöglichen, selbst standardkonform zu arbeiten und ihre Maschinen flexibler, leistungsfähiger und vielfältiger einsetzbar zu machen.” Mit dem offenen und modularen Ansatz, den GE Fanuc für seine Produkte verfolgt, erhalten Kunden mehr Anschlussmöglichkeiten für Systeme anderer Anbieter. Sie senken ihre Fertigungs- und Kapitalkosten, verkür-

zen Entwicklungs- und Markteinführungszeiten und sind außerdem in der Lage, „klein“ anzufangen und nach und nach zu wachsen. Hersteller können mehr Transparenz in puncto Verpackungsvorgänge erreichen, ihre Fertigung besser steuern und so letztendlich ihre Unternehmensleistung kontinuierlich optimieren. Ein weiterer positiver Aspekt ist die Möglichkeit für Unternehmen, die Bedienelemente und -oberflächen ihrer Maschinen weiter zu vereinheitlichen. Ein Whitepaper von GE Fanuc Intelligent Platforms mit dem Titel „Kontrollstandards für erfolgreiche Initiativen zur kontinuierlichen Leistungssteigerung: Konsistenz und Wiederholbarkeit bei Leistungsanalyseprogrammen dank PACKML und PackTags von OMAC“ steht unter http://www.gefanuc. com/industries/consumer-packaged-goods zur Verfügung.

T&G – Taschek & Gruber Automatische Datenverarbeitung GmbH Pallstraße 2, A-7503 Großpetersdorf Tel. +43 3362-21012

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AUTOMATION 6/Oktober 2009

AUTOMATION FÜR LOGISTIK & MATERIALFLUSS

Kostenreduktion durch neuartige Vernetzung Auch wenn die Umgebung für den Scanner einmal rauer wird oder die Codes beschädigt sind, der Rasterscanner FIS-0830 liest laut wenglor zuverlässig jeden Code. Dieser Barcodescanner aus der wenglor Produktpalette eignet sich besonders zum Scannen sehr hoher Barcodedichten in industrieller Umgebung. Verbindungsmöglichkeit, ganz einfach reduzieren. Der Scanner FIS-0830 kombiniert die Easy Connection mit außerordentlichen Dekodierfunktionen für jede Industrieumgebung.

Erfolg durch Ultra-Lock™

Folgende Codearten sind mit dem FIS-0830 Rasterscanner lesbar: Code 39, Code 93, Interleaved 2/5, Code 128, Codabar, UPC, PDF417, Micro PDF417, UCC/EAN-128, AIAG, GS1 Databar, Pharmacode.

Durch neueste Ultra-Lock™ Verbindungen kann der Anwender seinen Installationsaufwand um ein Vielfaches verringern. Er muss den Scanner einfach einstecken und schon liest dieser die gewünschten Codes – auch beschädigte Barcodes. Dank der Symbol Reconstruction kann der FIS-0830 laut Hersteller beschädigte, schlecht aufgebrachte oder verzerrte Codes sogar bei sehr hohen Geschwindigkeiten lesen. Das Bedienfeld ist dabei immer im Blick – kombiniert mit der

LED-Anzeige ermöglicht es eine einfache Diagnose. Erfolgreiche Lesungen werden mit grünem Blitz und akustischem Signal angezeigt. „Industrieumgebungen können staubig, heiß, kalt, nass und noch vieles mehr sein. Daher ist es das Ziel von wenglor, Scanner auch für raue Industrieumgebungen zu entwickeln, indem hohe Schutzklassen, IP65, mit einfacher Installation vereint werden“, meint Stefan Winkler, Produktmanager bei wenglor, noch abschließend. wenglor sensoric elektronische Geräte GmbH Derfflingerstraße 14 / C2, A-4020 Linz Tel. +43 732-759777

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Über die einstellbare Scanbreite ist eine optimale Anpassung an die Anwendung möglich. Nebenbei lassen sich die Kosten durch die Easy Connection, eine neue

AUTOMATION FÜR LOGISTIK & MATERIALFLUSS

Immer die richtige Leitung zur Hand Es ist die hohe Kunst der Logistik, die richtige Ware zur richtigen Zeit am richtigen Ort zu haben – natürlich zum richtigen Preis und in der richtigen Qualität. Keine leichte Übung – das wissen vor allem Unternehmen, deren Stärke der Bau von Sondermaschinen ist. Für sie ist es schwierig, schon vorab die richtigen Kabellängen und Anschlussbauformen zu ermitteln. So droht der Installationstermin zum Glücksspiel zu werden. Das passende Kabel kann auf Lager sein, aber mit ein wenig Pech auch nicht. Lästig, wenn die ganze Installation nur deshalb nicht fortgesetzt werden kann. Was tun, um solchen Momenten vorzubeugen … Den Lagerbestand erhöhen? Zu unwirtschaftlich, wird die Einkaufsabteilung sagen. Zu alternativen Kabelqualitäten und Kabelfarben greifen, weil sie gerade vorhanden sind? Bloß nicht, wird der Kunde sagen, der genaue Vorstellungen von seiner Maschine hat. Kabel von der Rolle zuschneiden und die Stecker selbst konfektionieren? Auch nicht, zu groß ist die Gefahr, dass hernach die Qualität der Verbindungen nicht stimmt. Als Antwort darauf bietet Murrelektronik den Kabelbutler™, ein innovatives Logistiksystem. Es verlegt die Lagerung und Beschaffung von Sensor- und Aktorleitungen direkt in die Fertigung und sorgt dafür, dass umständliche und teure Beschaffungsprozesse, Fehlbestellungen und versteckte Kosten durch ineffiziente Lagerung der Vergangenheit angehören.

Kommissionierwägen wäre das womöglich gar nicht aufgefallen. Mit dem Kabelbutler™ kann kein Engpass entstehen. Die im Wagen aufbewahrten Kartons sind nämlich mit der Anzahl an Artikeln befüllt, die während der Wiederbeschaffungszeit eines leeren Kartons benötigt werden. Ist der eine Karton leer, dann scannt der Monteur den Barcode und greift unterdessen zum zweiten Karton. Dadurch löst er frühzeitig eine Nachbestellung der verbrauchten Ware aus – ohne dass dabei der Lagerbestand nachhaltig am tatsächlichen Bedarf vorbei erhöht wird.

Butler-Wagen: Alle Kabel sind übersichtlich geordnet und einfach entnehmbar.

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Mobiles Lager mit Standardsortiment Der Butler-Wagen ist ein mobiles Lager. Er kann auf seinen stabilen Rollen direkt in die Montagehalle gefahren werden und ist mit einem Standardsortiment an Steckverbindern ausgestattet. Dieses wird zuvor auf Basis von Kundenwünschen und anhand des konkreten Bedarfs, gemeinsam mit den Systemberatern von Murrelektronik, festgelegt. So hat der Installateur an der Maschine stets die richtigen Leitungen zur Hand. Gut beschriftet, sauber sortiert – und somit schnell zu finden. Spannend wird es, wenn die festgelegte Mindestmenge erreicht wird. Auf herkömmlichen

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AUTOMATION 6/Oktober 2009

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MESSESPECIAL VISION

Anwendungsnah:

VISION 2009 Die Aussichten für die VISION 2009, internationale Fachmesse für industrielle Bildverarbeitung und Identifikationstechnologien, stehen trotz schwieriger Zeiten nicht schlecht. Die VISION ist Branchentreff, Marktplatz und Impulsgeber für die IBV-Industrie und weltweit wichtigste Drehscheibe für den Informationsaustausch zwischen Ausstellern, Fachbesuchern, Forschungsinstituten, Verbänden und Universitäten. Mit der „Integration Area“ eigenen Plattform für Systemintegratoren

nen Bann zog. Die diesjährige VISION 2009 wird um eine Integration Area erweitert, die rund um den Application Park in Halle 4 platziert ist. Sie bietet Systemintegratoren sowie Lösungsanbietern einen attraktiven, klar abgegrenzten Ausstellungsraum. „Wir wollen damit dem Thema Applikationen und Lösungen mehr Gewicht auf der VISION geben“, sagt Florian Niethammer, Projektleiter der Messe Stuttgart. Der Application Park wird heuer mit zusätzlichen Highlights aufwarten können: Etwa mit einem VW-Passat, der mit Laser- sowie Bildverarbeitungstechnik ausgerüstet ist und demonstriert, wie autonomes Fahren funktioniert.

bietet die VISION 2009 einen weiteren Schritt in Richtung Anwendernähe. Vortragsforum Die VISION hat zwei Hauptausstellungsbereiche: IBV-Komponenten, 70 Prozent aller Aussteller haben sie im Programm und IBV– Systeme, die 44 Prozent im Gepäck haben (Mehrfachnennungen). Jeder dritte Aussteller präsentiert an seinem Messestand zudem Anwendungsbeispiele aus der Praxis. Zum Ausstellungsportfolio gehören Kameras, Frame Grabber, Optik- und Beleuchtungslösungen, Prozessoren, Softwaretools, Identifikationssysteme und Dienstleistungen.

Zahlreiche Neuheiten … … gibt es vor allem im Bereich der 3DBildverarbeitung, denn der Aufbruch der IBV in die dritte Dimension ist nicht mehr aufzuhalten. Dazu gehören Kameras, die zu jedem Grauwertbild in einem zweiten

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Bild reale Entfernungsinformationen für jedes Pixel mitliefern, in Echtzeit mit bis zu 20 Bildern pro Sekunde, wichtig beispielsweise für die Steuerung von Sortierrobotern. Oder 3D-Analysen, die hochgenaue Zwischenkamerasynchronisierungen möglich machen, wie sie etwa für Crashtests in der Automobilindustrie benötigt werden, wo gleichzeitig von verschiedenen Perspektiven aus mit diversen Kameras gefilmt wird. Neues gibt es auch in der Beleuchtungstechnik, die großen Einfluss auf die Leistungsfähigkeit eines Bildverarbeitungssystems hat.

Die Industrial VISION Days, unter der Leitung der Fachabteilung Industrielle Bildverarbeitung im Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbauer (VDMA), erfreuen sich jedes Jahr steigender Beliebtheit. Die dreitägige Vortragsreihe mit mehr als 40 Referaten bietet ein Themenspektrum von wirtschaftlichen Fragen bis hin zur richtigen Wahl im Schnittstellendschungel oder Vermessungs- und Inspektionsaufgaben mit 3D-Prüfsystemen. Ein Teil der Vorträge wird auch in Englischer Sprache abgehalten.

Praxisnähe groß geschrieben

Termin

03. – 05. November

Große Resonanz erfuhr schon im letzten Jahr der Application Park, der 2008 erstmals initiiert wurde und die Fachbesucher in sei-

Ort

Neue Messe Stuttgart direkt beim Flughafen.

Link

www.vision-messe.de

AUTOMATION 6/Oktober 2009

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Get the total Coverage Dem Anspruch „Get the total Coverage“ ist die GÖPEL electronic GmbH bei der Entwicklung von Lösungen für die Qualitätssicherung in der Elektronikfertigung verpflichtet und setzt bei einem neuen 3D-Röntgeninspektionssystem für Leiterplatten auf Bildverarbeitung von STEMMER IMAGING.

Visionen treiben Ideen, werden Realität und inspirieren zu Neuem. Gestern, Heute und Morgen sind nur noch einen Augenblick voneinander entfernt – dies gilt insbesondere in der Welt der Elektronikfertigung. Das Motto „schneller, kleiner, komplexer“ ist hier Teil des Alltags. Die Anforderungen an die Leistungsfähigkeit der elektronischen Systeme, bei gleichzeitig geringerem Energiebedarf, reduzierter Systemgröße und niedrigeren Kosten, definieren die aktuellen Trends. Auf der Suche nach raumsparenden Kontaktierungsmöglichkeiten in elektronischen Schaltungen entstehen ständig neue Bauelementtypen mit verdeckten Kontaktflächen. Aber auch der Schaltungsträger und besonders die Fertigungstechnologien sind kontinuierlichen Veränderungen unterworfen. So wächst z. B. die doppelseitige Schaltung mittels der 3D–MID-Technologie in die dritte Dimension und ermöglicht die effiziente Realisierung komplexer elektromechanischer Systeme. Fertigungstechnologisch ermöglicht das sogenannte Pin in Paste-Verfahren die kosteneffiziente Integration von THRBauformen (Through Hole Technology) in den SMT-Prozess.

Qualität ist oberstes Gebot Wettbewerb und Kostendruck in der Elektronikfertigung erfordern umfassende Kontrollmechanismen im Fertigungsprozess. Hierbei sind die Sicherung der Qualität des Einzelerzeugnisses sowie die Sicherung der Stabilität des Fertigungsprozesses von elementarer Bedeutung. Der Einsatz der Röntgentechnologie ermöglicht dies in einer Weise, die den Blick auf verdeckte Kontaktstellen und den Blick ins Innere der Lötstellen gleichermaßen erlaubt. Die direkte Sichtbarkeit des Lotes und die Möglichkeit, dessen Menge und Verteilung im Röntgenbild zu bestimmen, sind dabei entscheidende Vorteile gegenüber herkömmlichen optischen Verfahren. Sie bilden die Basis für die stabile automatische Bewertung der Lötstellenqualität. Die Röntgeninspektion von Stichproben ermöglicht zwar die Kontrolle des Fertigungsprozesses, trifft aber nur tendenzielle Aussagen über die Qualität des einzelnen Erzeugnisses. Besonders der weltweite Bezug von Leiterplatten, Bauelementen und Loten führt oft zu Variationen im Prozess

und begünstigt die zufällige Ausbildung von Fehlern. Jan Rimbach ist bei der GÖPEL electronic GmbH in Jena verantwortlich für die Entwicklung der Automatischen Röntgen Inspektionssysteme (AXI-Systeme, Automated XRay Inspection). Er erläutert das Prinzip 1 Jede Projektion nimmt zu einem Zeitpunkt eine andere Region der Baugruppe auf. Erst mehrere, zeitlich versetzte Aufnahmen liefern alle notwendigen Bilddaten.

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2 Röntgenblick mit einem einfachen 2DDurchstrahlungsbild auf ein Ball Grid Array (BGA) – gut zu erkennen sind die Ball-Anschlüsse. Überlagerungen, Durchkontaktierungen, Bonddrähte und Leiterzüge verhindern oft eine vollständige Inspektion im 2D-Bild.

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Der Röntgenstrahl wird durch die Microfocus-Röntgenröhre (oben) erzeugt und breitet sich kegelförmig aus. Er durchdringt eine Region der Baugruppe. Auf seinem Weg wird er in Abhängigkeit von Material und dessen Dicke geschwächt und anschließend vom Detektor (unten) erfasst.

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der Röntgensinspektion folgendermaßen: „Betrachtet man die Röntgen-Bildkette, so wird der Röntgenstrahl durch eine Microfocus-Strahlquelle erzeugt und breitet sich dann kegelförmig aus. Er durchdringt eine Region der Leiterplatte. Dabei wird er auf seinem Weg – in Abhängigkeit vom durchdrungenen Material und dessen Dicke – geschwächt und anschließend von einem Detektor erfasst.“ Oft befinden sich jedoch Bauelemente auf beiden Seiten der Leiterplatte. „Deren gegenseitige Überlagerung sowie die Überlagerung mit Durchkontaktierungen, Bonddrähten und Leiterzügen verhindert eine vollständige Inspektion in einem 2D-Bild“, so Rimbach weiter. Eine verlässliche Qualitätsaussage ergibt sich allerdings nur durch die Kontrolle aller Lötverbindungen. Die Entwicklungstrends in der Fertigung reduzieren jedoch kontinuierlich die Inspektionsabdeckung von 2D-

www.automation.at

Röntgeninspektionssystemen. Erschwerend kommt hinzu, dass viele Fehlermerkmale erst mittels Schrägdurchstrahlung deutlich sichtbar werden. 7PMMF
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Ähnlich dem medizinischen CT-Verfahren kann auch bei der Röntgeninspektion von Flachbaugruppen, auf Basis mehrerer 2DRöntgenaufnahmen, welche aus unterschiedlichen Richtungen aufgenommen wurden, eine 3D-Rekonstruktion durchgeführt werden. Besonders Winkel und Bildanzahl sowie der erforderliche Rechenaufwand limitieren jedoch die Möglichkeiten im Vergleich zum CT. „Nur wenige AXI-Systeme sind schnell genug, um im heutigen Linientakt eine vollständige 2D-Inspektion zu ermöglichen“, weiß Rimbach. Werden Schrägdurchstrahlungen benötigt oder müssen – wie für eine 3D-Rekonstruktion erforderlich – viele Schrägdurchstrahlungen aufgenommen werden, so bricht die 

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Anwender Die GÖPEL electronic GmbH mit Hauptsitz in Jena ist Anbieter innovativer Mess- und Prüftechnik und wurde vor Kurzem als eines der 100 besten, mittelständischen Unternehmen Deutschlands ausgezeichnet. www.goepel.com

Das neue Röntgeninspektionssystem OptiCon XLine³D der GOEPEL electronic GmbH ermöglicht eine vollständige 3D-Röntgeninspektion von Baugruppen.

mögliche Inspektionsgeschwindigkeit nach seinen Worten „in der Regel dramatisch ein“. Im Gegensatz dazu ermöglicht das neue Röntgeninspektionssystem OptiCon XLine³D von GÖPEL nun eine vollständige 3D-Röntgeninspektion auf der gesamten Baugruppe. Dabei beeinflusst eine systematische Analyse des gesamten System-Zeitverhaltens die Konzeption des GÖPEL-Systems entscheidend. Drei wesentliche Punkte galt es dabei laut Rimbach zu realisieren: „Es war zum einen erforderlich, eine parallele und dabei möglichst schnelle Bildaufnahme aus verschiedenen Winkeln zu ermöglichen. Zudem mussten die Totzeiten weitestgehend eliminiert werden – und drittens war es unser Ziel, eine skalierbare Software-Plattform für Bildverarbeitung und Analyse zu entwickeln, die verschiedensten Anforderungen gerecht wird.“

gen nach Geschwindigkeit und Sensitivität bei simultaner Erfassung aus verschiedenen Richtungen erfüllen. Der so entstandene, parallel arbeitende 3DRöntgendetektor ermöglicht auf Basis eines Röntgenbildverstärkers die simultane Erfassung von Bildern aus neun verschiedenen Richtungen bei 12 Bit Grauwertumfang und einer Objektauflösung von max. 10 μm/Pixel. Die Detektor-Hardware erreicht dabei eine kontinuierliche Datenrate von bis zu 40 Giga-Pixel/s. Die integrierte Rechenhardware ermöglicht die zeitneutrale Bildintegration und Vorverarbeitung. Beim Vergleich solcher Systeme wird oft mit enormen Pixelzahlen und Auflösungen geworben. „Dies ist aber nur bedingt aussagekräftig bezüglich der Performance eines Systems“, gibt Rimbach zu bedenken: „Diese Angaben vernachlässigen meist die zeitliche Komponente.“

Giga-Pixel-Technologie Das Kernstück des Bildaufnahmesystems bildet dabei ein selbst entwickeltes Detektormodul. „Verfügbare Detektoren waren bezüglich ihrer Geschwindigkeit und Sensitivität stark limitiert und wurden unseren Anforderungen nicht gerecht“, so Rimbach. Erst die Eigenentwicklung konnte die gestellten Forderun-

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Das Detektorsystem des OptiCon XLine³D verfügt nach Rimbachs Aussage über eine Hardware-Leistung von über 40 Giga-Pixels. Nach der Hardware-basierenden Bildintegration und Vorverarbeitung stehen, verteilt auf neun Betrachtungsrichtungen, 360 Mega-Pixels zur weiteren Verarbeitung im PC zur Verfügung. Diese Bilddaten werden in

einem Rekonstruktionsverfahren in eine 3DFlächenleistung von bis zu 48 Mega-Pixel/s überführt. Diese Werte definieren das theoretische Maximum und werden in der Praxis nur mit starken Einschränkungen erreicht – realistische Werte liegen laut Rimbach bei ca. 50 Prozent. Beim Betrachten der einzelnen Strahlkegel einer Bildkette wird deutlich, dass jede Projektion eine andere Region der Baugruppe zum gleichen Zeitpunkt aufnimmt. Als Bildbasis für die Rekonstruktion wird jedoch die gleiche Region in unterschiedlichen Betrachtungswinkeln benötigt. Erst eine zeitlich versetzte Aufnahme liefert daher die notwendigen Bilddaten. „Unser System bewegt die zu prüfende Baugruppe so, dass nacheinander alle notwendigen Betrachtungsrichtungen abgedeckt werden.“ Die so erfassten Bilddaten der verschiedenen Projektionen werden in einem PC-System rekonstruiert – eine leistungsfähige 64-Bit-PCPlattform bildet hierfür die Basis. Elementar für das Rechnersystem ist das reibungslose Zusammenspiel der einzelnen Komponenten, bestehend aus Hardware, Treibern und Software. „Schnell zeigte sich dabei, dass echte 64-BitTreiber keineswegs selbstverständlich sind und dass mehrere Frame Grabber auch nicht auf Anhieb so einfach miteinander harmonieren“, beschreibt Rimbach die anfänglichen Schwierigkeiten bei der Entwicklung des in der Anlage arbeitenden BildverarbeitungsSystems. Dank des engagierten Einsatzes von STEMMER IMAGING wurde das Problem jedoch nach den Worten des GÖPELEntwicklers schnell gelöst.  Halle 4, Stand C51

STEMMER IMAGING GmbH Gutenbergstraße 9 – 11, D-82178 Puchheim Tel. +49 89-80902-0

www.stemmer-imaging.de

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Bildverarbeitung für den Maschinenbauer Auf der Vision 2009 werden bei MaxxVision Bildverarbeitungssensoren für Maschinenbauer – sowohl als fertige 3D-Mess-Sensoren als auch in Form eines Baukastensystems, mit dem sich Entwickler ihre Sensoren selbst bauen können – vom einfachen Smart Sensor bis zum komplexen Vision-System, zu sehen sein. Beide Varianten basieren auf dem FireSyncTM-Vision-System aus skalierbaren, synchronisierbaren und aufeinander abgestimmten Komponenten (Kameras, Sensor Controller, Objektive, Beleuchtung …).

Sichere Datenübertragung Aus dem Hause Sony präsentiert MaxxVision die ersten GigE Vision Kameras, mit Auflösungen bis 5 Megapixel und Frameraten bis 90 fps. Eines der Modelle mit 2/3“ EXview PS IT CCD besitzt eine minimale Lichtempfindlichkeit von 0,2 lx und kann im NIR-Bereich eingesetzt werden. Die Besonderheit der Kameras ist ein sogenannter „Packet-Resend-Mechanism“. Dieser verhindert den Verlust von Bilddaten bei der Datenübertragung.

Ein weiteres Novum im Bereich der Sony Digitalkameras ist die ultrakompakte PoCLKamera XCL-U100, die mit einem 1/1.8“ Super HAD PS IT CCD 15 fps bei UXGAAuflösung liefert. Aufgrund ihrer Abmessungen von nur 29 x 29 x 30 mm eignet sich die Kamera auch für Anwendungen in begrenzten Platzverhältnissen.

Kameras mit Full-HD Im Bereich „Visuelle Kommunikation“ werden erstmals die beiden neuen High DefinitionModelle der EVI-Serie gezeigt. Die SchwenkNeige Kameras liefern mit Auflösungen von 720 p in Standard Definition bzw. 1.080 p in Full High Definition eine besondere Bildqualität. Zudem verfügen Sie über den aktuell schnellsten Autofokus am Markt und einen

Neuheiten bei MaxxVision – präsentiert auf der Vision 2009.

10 x optischen Zoom. Eine komplett neue Produktgruppe bei MaxxVision bilden die Accelerator-Boards von Gidel. Die rekonfigurierbaren Hochleistungsboards mit jeweils bis zu 4 Stratix III FPGAs von Altera sind die ideale Lösung für Anwendungen, in denen große Datenmengen parallel verarbeitet werden müssen. Sie können in den unterschiedlichsten Vision-Bereichen eingesetzt werden wie Machine Vision, Medical Imaging, Super Computing, Luft- und Raumfahrt, u. v. m.  www.maxxvision.com Halle 6, Stand B41

BEWEGUNG FÜR HÖCHSTE ANSPRÜCHE. Bewegungsautomation ist ein hoch komplexes Thema. Lösungen aus dem Hause Schmachtl machen´s möglich. Das breite Produktprogramm umfasst Komponenten und Systeme der hydraulischen, elektromechanischen und pneumatischen Antriebs- und Steuerungstechnik. Es ist gut, sich dabei auf einen Partner verlassen zu können, der seine Kompetenz schon in vielen Projekten bewiesen hat.

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Tel.: (0732) 7646-0, Fax.: (0732) 785036

E-Mail: [email protected] www.schmachtl.at

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Laser und Beleuchtungen für die Bildverarbeitung Die effektive Beleuchtung ist eine der tragenden Säulen der Bildverarbeitung. Zur diesjährigen VISION 2009 in Stuttgart stellt Laser 2000 wieder neue Lasersysteme und LED-Beleuchtungen ColdRay Laser – gekühlte und strahlstabile Laserquelle.

für die Industrie vor. Der neue PowerLine Laser ist ein Hochleistungslaser für Anwendungen in der Industrie und Forschung, die sehr hohe Lichtintensität benötigen. Er bildet die Brücke zwischen Standardlasern und der Magnum Serie, dem Hochleistungslaser. Mittels Licht werden bis über 1.200° C heiße Strahlbrammen auf ihre Breite, Höhe und Oberflächenfehler vermessen, Kanten detektiert und Durchmesser von gerollten Stahl-Coils bestimmt. Den Pow-

LINE SPECT – drei Meter Zeilenbeleuchtung und mehr für höchste Ansprüche.

erLine gibt es ab 500 mW Leistung bis in den oberen Wattbereich. Neu im Programm sind blaue Laser mit hoher Leistung. Mit dem neuen ColdRay Laser System wird das erste Familienmitglied einer neuen Laserfamilie für die industrielle Bildverarbeitung vorgestellt. Der ColdRay steht für High Pointing Stability und beschreibt damit, wie exakt die Fokuslage bleibt, nachdem der Laser auf den Arbeitsabstand eingestellt wurde. Der ColdRay Laser ist so konstruiert, dass die Laserdiode nicht in Verbindung mit dem Gehäuse steht, zudem die Strahllage exakt ausgerichtet werden kann und außerdem mit einer Genauigkeit von < 5 Mikrorad/ Kelvin hochstabil positioniert werden kann und es auch bleibt. Mit dem ebenfalls neuen TMFL Laser System lassen sich erstmalig telezentrische Laserlinien im Mikrometerbereich für die Lichtschnittmessung erzeugen. Die Line bleibt homogen und mikrometerfein. Eine telezentrische Linie findet beispielsweise

Einsatz bei der Vermessung von kleinen Lötstellen (Ball Grids) oder bei der Vermessung von Pin Kontakten.

Drei Meter Zeilenbeleuchtung und mehr Die Zeilenbeleuchtung LINE SPECT bietet Lichtleistungen über 3.000 W/m² in einer schmalen Lichtzeile, bei Homogenität von über 90 Prozent. Mit und ohne Diffuser kann die Zeilenbeleuchtung für unterschiedlichste Materialien, von Holz bis Stahl, optimal konfiguriert werden. Die Lichtaustrittslänge beträgt 500 bis 2.900 mm in 138 mm Schritten – weitere Längen auf Anfrage. Diese Beleuchtung ist sowohl für Durchlicht als auch für Auflicht im Dunkelfeld und Hellfeld, im Einsatz bei transparenten wie lichtundurchlässigen Materialien, geeignet.  www.laser2000.de Halle 4, Stand C11

Neue HQ Color Technologie Für höchste Qualitätsansprüche bietet Baumer Farbkameras mit der neuen HQ Color Technologie. Die Kameras nutzen die kamerainterne echtzeitfähige Baumer CIELab Engine, um mit nur einem CCD Sensor Farbbrillanz zu gewährleisten, die sonst nur mit drei CCD Kameras möglich ist. Der patentierte Algorithmus bietet eine sehr hohe Kantenschärfe, was die eindeutige Konturbestimmung von zusammenhängenden Farbflächen deutlich verbessert, sowie hohe Stabilität der Farbqualität von unterschiedlichen Kameras. Die HQ Color Kameras wurden gezielt für die Lebensmittelindustrie, Pharma-

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zie und Lief Science entwickelt. Die TXG06ac, als erstes Modell mit der neuen Farbtechnologie, hat eine Auflösung von 776 x 582 Pixel. Mit ihrem kompakten und robusten Gehäusedesign von 36 x 36 x 58 mm ist die Kamera auch für engste Industrieumgebungen bestens geeignet. Wie bei allen Baumer Kameras ermöglicht die generische Programmierschnittstelle Baumer-GAPI eine schnelle und einfache Implementierung in die Applikation. Das leistungsfähige Software Development Kit (SDK) stellt für die Integration in die eigene Software Bibliotheken, Treiber und umfangreiche Hilfedateien zur Verfügung. Selbstverständlich unterstützen die Bau-

mer Kameras eine Vielzahl von etablierten Bildverarbeitungslösungen auch ohne das Baumer-GAPI.  www.baumeroptronic.com Halle 4, Stand D25

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Kamerageleitete Produktion von Solarzellen besonders lichtempfindliche Technologie liefert, dank einer speziellen Ansteuerung der Sensorik, höchst präzise Bildaufnahmen bei Wellenlängen bis zu 1.100 nm. Somit ist diese Kamera beispielsweise für den Einsatz von Elektrolumineszenz-Verfahren (EL) zur Qualitätskontrolle optimal geeignet. Fehler wie Haarrisse, Shunts und unterbrochene Leiterbahnen werden sicher detektiert und identifiziert. Die kosteneffizienten VC-Lösungen kommen ohne Kühlung aus und beinhalten die komplette Bildauswerteelektronik. Nahinfrarotaufnahme eines polykristallinen Wafers mit Haarriss.

Vision Components ermöglicht die kostengünstige und leistungsfähige Fertigungsüberwachung und Qualitätskontrolle von Solarzellen. Mit der Software-Bibliothek VC Solar Solution bilden die hauseigenen, netzwerkfähigen Smart Kameras eine eigenständige Lösung zur Roboterführung in der Solarzellenproduktion. Zur Kombination mit der Software-Bibliothek bietet Vision Components ein nach Leistung abgestuftes Spektrum voll integrierter, intelligenter Kameras. Die neue Nahinfrarotkamera VC4067/NIR wurde speziell für die VC Solar Solution entwickelt. Die

Dank eines integrierten 400-MHz-Prozessors von Texas Instruments erreicht die VC4067/NIR eine Rechenleistung von 3.200 MIPS. Der 2/3“-CCD-Sensor bietet eine Auflösung von 1.280 x 1.024 Pixel, eine max. Bildrate von 14 fps sowie eine frei einstellbare Belichtungszeit von 5 μs bis 17 s. Die VC4067/NIR verfügt über eine RS232- und eine Ethernetschnittstelle sowie einen externen Triggereingang, der selbst bei hoher Abfragefrequenz jitterfreie Bildaufnahmen ermöglicht. Zur Ausstattung gehören außerdem je vier digitale SPS-I/Os und ein integrierter SXGA-Videoausgang.  www.vision-components.com Halle 4, Stand D31


 

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Optimales Netzwerkdesign für GigE Vision Kameras GigE Vision hat sich auch aufgrund der Gigabit-Ethernet Hardware wie Switches und Netzwerkkabel zu einer neuen Standardschnittstelle für Bildverarbeitungskameras entwickelt. Um die großen Datenmengen zuverlässig und schnell über das Netzwerk übertragen zu können, sollte man allerdings ein paar Punkte beachten, wenn es an die Auslegung des Netzwerkes geht. Dabei ist es zum einen wichtig, die richtigen Komponenten auszuwählen, die eine passende Netzwerkkonfiguration zulassen. Die richtigen Parameter zu wählen ist aber mindestens ebenso wichtig, um Paketkollisionen und Flaschenhälse im Datenverkehr zu vermeiden. Worauf es dabei ankommt und wie man die passende Architektur für die jeweilige An-

Produktivität 


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$'*$! wendung findet, beschreibt Jan Becvar, Softwareentwickler bei Leutron Vision im neuen Whitepaper „GigE Vision Cameras and Network Performance“. Das Dokument kann kostenlos in englischer Sprache bei Leutron Vision (http://info.leutron. com/wp-gige) heruntergeladen werden.  www.leutron.com


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Software für die Fertigung

Halle 4, Stand B17

www.coscom.eu www.automation.at

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Erweiterungen zu HALCON 9.0 Der Münchner Hersteller von Standardsoftware für die industrielle Bildverarbeitung, MVTec, zeigt auf der VISION 2009 die Features von HALCON 9.0 sowie innovative Erweiterungen der neuesten Release 9.0.1. Mit der aktuellen Release 9.0.1 wurde das Softwarepaket HALCON um bedeutende Innovationen erweitert. Neben 3D-Vision wartet HALCON 9.0 nun vor allem mit wesentlich verbesserter Benutzerfreundlichkeit und Geschwindigkeit auf. Außerdem können Bilder jenseits von 32k x 32k Pixel verarbeitet werden. HALCONs automatische Parallelverarbeitung, die Bildverarbeitungs-Threads auf die Anzahl der vorhandenen Prozessoren aufteilt, ist mit 9.0 ebenfalls bedeutend schneller geworden – dadurch wird Multicore-Hardware besser genutzt.

HALCON läuft auf Microsoft Windows 7 HALCON 9.0 verfügt über besondere Matching-Technologien, mit denen es möglich ist, Objekte in perspektivisch verzerrter Form

robust und zuverlässig zu erkennen. Deren Geschwindigkeit wurde mit der Release 9.0.1 zum Teil noch einmal gesteigert. HALCON 9.0.1 bietet einen Silent-Installer, der es ermöglicht, unter Windows die HALCON Laufzeit-Version, ohne kundenspezifische Interaktion, zu installieren. Das erleichtert die Fernwartung von Maschinen, wenn diese mit einem Software-Update ausgestattet werden müssen. Seit 9.0.1 verfügt HALCONs integrierte Entwicklungsumgebung HDevelop nun auch über einen speziellen 3D-Visualisierungsmodus, der besonders nützlich für die interaktive Inspektion von Tiefendaten ist. Um die Arbeitsweise von HALCON anschaulich werden zu lassen, wird MVTec zahlreiche Beispiele aus der Praxis live präsentieren, wie eine 3D-Vision „Bin Picking“-Applikation mit einem Industrie-Roboter oder die aktua-

MVTec zeigt auf der VISION die Bildverarbeitungssoftware HALCON 9.0 mit neuen Features.

lisierte HALCON GigE Vision-Schnittstelle für einen leistungsfähigen Bildeinzug.  www.mvtec.com Halle 4, Stand C55

Infrarotkamera für Gebäudeanwendungen FLIR Systems präsentiert mit der FLIR i7 eine Infrarotkamera, die sich insbesondere für Gebäudeanwendungen eignet. Die neue FLIR i7 verbindet eine Infrarotauflösung von 120 x 120 (14.400) Pixel mit einem auf 25° × 25° erhöhten Sichtfeld und einer Genauigkeit von ±2 Prozent. Diese Kombination der Infrarotauflösung von 120 x 120 Pixel mit dem erhöhten Sichtfeld ermöglicht das einfache und schnelle Erkennen von mangelnder Dämmung, Problemen bei

FLIR i7 – eine kompakte, leichte und benutzerfreundliche Infrarotkamera zu einem günstigen Preis.

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Heiz-, Belüftungs- und Klimasystemen, Problemen an der Elektrik, Wärmelecks und zahlreichen anderen Problemen an Gebäuden. Die wichtigsten Merkmale der FLIR i7 sind ihre hohe Auflösung, ihr Gewicht von 340 g, ihr großer (71 mm), hoch auflösender FarbLCD-Monitor, das vollautomatische Design, eine intuitive Menünavigation, eine Akkulaufzeit von mehr als vier Stunden (laut Hersteller), die Miniaturansichtsfunktion und ein Objektiv ohne Fokussierung – so können auch Einsteiger im Bereich der Thermografie die Kamera problemlos sofort nutzen. Ein zweifach gepresstes Gehäuse schützt die Kamera gemäß Schutzart IP43 vor Staub und Spritzwasser, die Stoßbelastbarkeit liegt bei 25 G und die Vibrationsbelastbarkeit bei 2 G.

Bilder als E-Mail-Anhang Die Bildübertragung an einen PC erfolgt über die MicroSD-Karte oder den USB-Anschluss.

Im Gegensatz zu anderen kameraspezifischen Formaten, ermöglicht das radiometrische JPEG-Format von FLIR, Temperaturdaten mithilfe der FLIR QuickReport™-Software (im Lieferumfang enthalten) direkt aus einem herkömmlichen Bilddateiformat heraus zu analysieren. Mit radiometrischen JPEG-Dateien können Bilder als E-Mail-Anhang, MS Word-Dateien usw. direkt an den Inspektionskunden weitergegeben werden, ohne dass erst ein lästiger Dateiexport durchgeführt werden muss. „Die FLIR i7 unterstreicht unser Bestreben, leistungsfähige Infrarotkameras zu einem günstigen Preis anbieten zu können. Niemand außer FLIR kann zurzeit eine Auflösung von 120 x 120 und eine gleichzeitig hohe Wärmeempfindlichkeit für weniger als EUR 3.000,- anbieten“, sagt Karsten Eggert, Vice President Sales & Marketing EMEA bei FLIR Systems.  www.flir.de Halle 4, Stand D73

AUTOMATION 6/Oktober 2009

Entwicklung, auch in trockenen Zeiten ...

LLER AG für Druckmesstechnik ein neues Konzept zur er (EMV) und zur Temperaturkompensation umgesetzt. ar sind die Transmitter der Y-Linie bei -20 °C bis +100 °C tzbar, auch im direkten Umfeld von Frequenzumrichtern.

Digitale Kompensationstechnik Jeder einzelne Transmitter der Y-Linie wird über den gesamten Temperaturbereich kalibriert. Dies garantiert ein Fehlerband von max. ±0,7 %FS über den Standardtemperaturbereich von -10 °C bis +80 °C.

Serie 21 PY „Pisello“ Extra klein. Durchmesser 13 mm. Mittel- und Hochdruckaufbau für Absolutdruck-Messungen.

Fehlerband PAA-21Y 8bar 1,00 0,80

Abweichung [%FS]

0,60 0,40 0.2 bar

0,20

1.0 bar

0,00

3.0 bar 5.0 bar

-0,20

8.0 bar

-0,40 -0,60 -0,80 -1,00 -40

-20

0

20

40

60

80

Temperatur [°C]

Mit der Angabe des Gesamt-Fehlerbands und der Genauigkeit entfällt intransparentes Kumulieren einer Liste von Fehlerangaben.

Analoger Ausgang Durch den rein analogen Signalpfad kann eine hohe Bandbreite von 2 kHz ohne Totzeit erreicht werden. Mit lediglich 5 ms Aufstartzeit eignet sich die Y-Linie hervorragend für Datenlogger-Anwendungen. Analogschnittstellen: - Stromausgang 2 Leiter-Technik (4…20 mA) - Spannungsausgang (0…10 V, 0,5…4,5 V, etc.)

Serie 21 Y Breite Standard-Palette. Absolutdruck- und RelativdruckMessungen im Bereich von 2…1000 bar.

en Aufbau und die programmierbare Elektronik können enspezifisch gefertigt werden. KELLER produziert die hlen. Sie werden dann in den Transmitterkopf mit dem

Serie 4 L Durchmesser 11 mm

Die „CIO“-Technologie ist die konsequente Weiterent in der Drucksensorik. Der Signalkonditionierer wird da Sensorgehäuse integriert. Somit sind alle sensiblen Aufnehmergehäuse geschützt.

Vorteile Mit der „CIO“-Technologie ist es möglich, OEM-Drucktransmitter mit normiertem Ausgangssignal ohne externe Elektronik anzubieten, die über Druck und Temperatur vollumfänglich kalibriert sind. Die Integration der elektronischen Komponenten im hermetischen Aufnehmergehäuse schützt diese vor Feuchtigkeit und vereinfacht den Einbau des OEM-Transmitters.

…mit Innengewinde

Da das Hybridmodul auf einer 3-poligen Standard-Glasdurchführung Platz findet, kann die „CIO“-Technologie praktisch in jedes Aufnehmergehäuse der KELLER AG eingebaut werden, z.B. in die Serie 4 L mit lediglich 11 mm Aussendurchmesser. Der Signalkonditionierer basiert auf dem AD/DA-Prinzip und verfügt somit über einen digitalen Signalpfad. Die mathematische Modellierung ermöglicht ein sehr genaues Endprodukt.

Spezifikationen

Serie 23 (S)Y / 25 Y Hohe Performance und Variantenvielfalt. Diverse Druck- und elektrische Anschlüsse. Druckbereiche von 0,2...1000 bar.

‹

Genauigkeit max. ±0,25 %FS @ RT

‹

Gesamt-Fehlerband ±0,5 %FS @ -10…80 °C

‹

Druckbereich bis 200 bar

‹ Temperaturbereich ‹

Ratiom. Ausgang 0,5…4,5V @ 5 V Speisung

‹ Verpol‹

bis -50…150 °C

und Überspannungsschutz ±30 V

2 kHz Ausgaberate, < 5 ms Aufstartzeit

Mit dem ratiometrischen Spannungs-Ausgang eine id eignet für kundenspezifische Anwendungen als OEM-T bis 150°C, normiertes Ausgangsignal, etc.

www.keller-druck.com

LEO RECORD s $IGITALES-ANOMETERMIT3PEICHERFUNKTION’MM s 'ESAMTFEHLERBAND—# Õ &3 s 3PEICHERCA-ESSWERTEMIT:EITANGABEBEIEINEM Messintervall ≤15 s s-ESSRATEEINSTELLBARKÓRZESTES)NTERVALLXPRO3EKUNDE s%INHEITENBAR MBARH0A K0A -0A 03) KPCM M (/ s"EREICHEMBARMBARMBARKAP6ERSION -1…3 bar / -1…30 bar / 0…300 bar / 0…700 bar / 0…1000 bar s !UCHALS%X GESCHÓTZTE6ERSIONNACH%'ERHÛLTLICH

LEO 1 s $IGITALES-ANOMETER’MM s 'ESAMTFEHLERBAND—# Õ &3 s 0%!+ &UNKTIONZUR%RFASSUNGSCHNELLER3PITZENUND%INBRÓCHE (5000 Messungen pro Sekunde im PEAK-Modus) s-ESSUNGENPRO3EKUNDEIM.ORMALMODUS s%INHEITENUMSTELLBARBAR MBARH0A K0A -0A 03) KPCM s"EREICHE xBAR xBARxBAR 0…700 bar / 0…1000 bar s !UCHALS%X GESCHÓTZTE6ERSIONNACH%'ERHÛLTLICH

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SERIE II: INTELLIGENTE KOSTENSENKUNG

Serie II:

Intelligente Kostensenkung Energie · Produktentwicklung · Maintenance · GAE | Teil 2

KOSTEN

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SERIE II: INTELLIGENTE KOSTENSENKUNG

Schlagkraft erhöhen, zugleich Kosten senken Bereits vor der Absatzkrise der letzten Monate und dem darauf folgenden globalen Wirtschaftsabschwung galt es in der Produktherstellung als Tugend, rasch auf veränderliche Marktgegebenheiten zu reagieren und durch Effizienzsteigerungen mehr Leistung zu geringeren Kosten zu schaffen. Diese x-technik AUTOMATION Artikelserie beleuchtet die Chancen der Industrie in und nach der Krise durch die aktuellen technischen Möglichkeiten dazu. Teil 1 hat in der September-Ausgabe die Herausforderung durch die sprunghaften Marktveränderungen beschrieben.Der vorliegende Teil 2 beleuchtet die Chancen, durch Senkung der Herstellkosten die Kosten-/Nutzenverhältnisse zu erhöhen und Teil 3 (in der nachfolgenden November-Ausgabe) wird die Möglichkeiten zur Senkung der Folgekosten und zur Hebung der Energieeffizienz betrachten.

Autor: Ing. Peter Kemptner / x-technik

Teil 2: Senkung der Herstellkosten bei erhöhter Funktionalität Im ersten Teil dieser Serie standen die Veränderungen des Kaufverhaltens im Mittelpunkt und die rasche Reaktion darauf durch intelligente Produktpolitik und Straffung der Entwicklungszyklen. Im Folgenden geht es darum, wie die Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit durch die gesamte Produktionskette durchgezogen werden kann, denn rasche Entwicklungsergebnisse bringen nichts, wenn die Produzierbarkeit nicht ebenso optimiert wird.

Ganzheitliche Betrachtung erhöht Schlagkraft

Was in einer den heutigen Erfordernissen angepassten Entwicklungsabteilung auffällt, ist die Disziplinlosigkeit. Das ist keine Kritik sondern meint die Tatsache, dass Entwickler unterschiedlicher Disziplinen Hand in Hand zusammenarbeiten, sei es in gemeinsamem Haus oder – die aktuelle Kommunikationstechnik macht es möglich – über Standort- oder Firmengrenzen hinweg. Ob es um Endprodukte geht oder um industrielle Investitionsgüter: Längst nicht mehr wird zunächst der mechanische Teil des Produktes fertiggestellt, ehe die Elektronik entwickelt und zuletzt die Software programmiert wird. Durch Verwendung gemeinsamer datenbankbasierter Informationsplattformen geschieht die Entwicklung im Interesse rascher Ergebnisse und geringer Fehlerraten zunehmend öfter kollaborativ und parallel.

Bereits seit längerem ist es üblich, teure Prototypen erst dann anzuschaffen, wenn die Entwicklungsergebnisse bereits in der Simulation die Eignung des entstehenden Produktes in der Anwendung bewiesen haben. Das gilt für mechanische Komponenten, deren Festigkeit bereits im 3D-Modell mittels Finite-ElementeAnalyse geprüft wird. Das gilt aber auch für Elektronik und Zielsoftware. Mittlerweile ist es sogar möglich, aus den Simulationsdaten des Produktes den Code der Software direkt abzuleiten. Zeitgemäß ist, auch die Möglichkeiten der Produktion automatisiert in die Produktentwicklung einfließen zu lassen. Neuer, aber vorhanden und heute auch zu leistbaren Konditionen verfügbar, ist, dass auch für kleinere Betriebe eigentlich kein Weg mehr daran vorbeiführt. CAM-Systeme bieten die Möglichkeit, den gesamten Fertigungsprozess eines mit modernen Methoden entwickelten Produktes nachzustellen und diesen zu optimieren. Das reicht von der Umsetzung der CAD-Daten in Steuerungs© meailleluc.com - Fotolia.com

Sie hatten nach dieser Einleitung gehofft, gleich in die Produktionshalle zu gelangen. Sie müssen sich noch ein wenig gedulden, denn Pro-

duktionserfolg entscheidet sich im Konstruktionsbüro, und genau da gehen wir als erstes hin.

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SERIE II: INTELLIGENTE KOSTENSENKUNG

„Damit aus jeder Produktidee ein Geschenk wird!“ Die digitale Fabrik gewinnt immer mehr an Bedeutung.

codes für die Produktionsmaschinen bis zur Darstellung der gesamten Logistikkette, sowohl für die innerbetrieblichen Wege als auch darüber hinaus. Auch die Produktionsplanung lässt sich auf Basis der Produkt- und Auftragsdaten bereits vorab zur Probe fahren. Natürlich erfolgt all dies nicht mit einem integralen System, doch hier bewähren sich PLM-Systeme als Drehscheibe für alle produkt- und produktionsbezogenen Daten und als unternehmensweite Informationsplattform. Durch sie kann die Entwicklung bereits in der Entstehungsphase des Produktes die Anpassungen berücksichtigen, die aus einem guten Produkt ein gutes und kostengünstig produzierbares Produkt machen. Noch scheitert die Ausschöpfung der Potenziale einer völligen IT-Integration von Entwicklung und Fertigung sowie Warenwirtschaft und Logistik oft an zwei scharf gezogenen Grenzen: Die eine ist jene zwischen den kundenorientierten Bereichen im Unternehmen, zu denen in der Regel auch die Entwicklung gehört, und den produktionsbezogenen Einheiten. Diese Grenze ist meist historisch gewachsen, besteht allerdings nur in den Köpfen der Mitarbeiter und ist für den Markt völlig irrelevant. Hier ist ein Trend zu engerer Zusammenarbeit zwischen konträr geltenden Disziplinen zu erkennen, der durch die steigende Durchgängigkeit der CAD/CAM-Systeme und der Maschinensteuerungen unterstützt wird. Die andere Grenze ist das Investitionsbudget. Denn die durchgängige Entwicklung von Produkten, unter Berücksichtigung der Produkti-

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onskette, bedeutet einmalig einen nicht geringen Analyse- und Programmieraufwand, um zu einem aussagefähigen Simulationsmodell der Gesamtaufgabe zu kommen. Allerdings sinkt dieser Aufwand rapide, durch Anstrengungen sowohl der CAD/CAM-Systemhersteller, als auch der Maschinenbauer und -automatisierer, die ihre Erzeugnisse immer mehr auch als einfach zu integrierende Simulationsmodelle zur Verfügung stellen. Diese Entwicklung setzt die erforderliche Investition in ein äußerst vorteilhaftes Verhältnis zu der erzielbaren Steigerung der Maschinen- und Ressourcennutzung und damit zur Kostensenkung im Produktionsprozess. Auf der jüngst zu Ende gegangenen SMART Automation waren einige beeindruckende Beispiele dafür zu sehen.

Fortsetzung auf der Fertigungsebene Dass die Anstrengungen zur intelligenten Kostensenkung der Produktion nicht beim Simulationsergebnis Halt machen dürfen, versteht sich von selbst. Ihre Fortsetzung finden sie zunächst auf der Ebene der Arbeitsvorbereitung. Dort ist ein intelligenter Ansatz zur Reduktion unproduktiver Nebenzeiten die Zentralisierung der Maschinenprogrammierung. Sie führt durch mehr Flexibilität bei der Zuweisung unterschiedlicher Fertigungsaufgaben an verschiedene Maschinen zur besseren Ausnutzung des Maschinenparks und darüber hinaus durch Vermeidung von Übertragungsfehlern zu mehr Produktionssicherheit. Gute Systeme dazu sind seit langem verfügbar, viele Unternehmen scheuen jedoch den Auf-

wand für die dazu erforderliche Vernetzung der Produktionshallen. Auch hier ist – nicht zuletzt durch funkbasierte Systeme – ein Kostenverfall eingetreten, der einen zweiten Blick auf das Thema lohnend erscheinen lässt. Gemeinsam mit der Maschinensimulation gestattet eine solche Ausstattung der Arbeitsvorbereitung ein Arbeiten bis zum gesicherten Endergebnis ohne Produktionskapazitäten lahm zu legen und damit, die Stückkosten wesentlich zu reduzieren. Interessant: Einige Anbieter haben erkannt, dass Produzenten derzeit stärker – als in Zeiten hoher Auslastung – versuchen, durch Retrofitting (und somit geringeren Investitionskosten) ihrer Produktionsanlagen die höheren Anschaffungskosten neuer Maschinen hinauszuzögern und bieten, mit großem Erfolg, solche Lösungen auch für die Integration älterer Maschinen an. Allerdings sind nicht alle älteren Maschinenmodelle von vornherein dafür vorbereitet. Jetzt sind wir wirklich in der Produktionshalle angelangt und bei der einzelnen Maschine. Auch dort sind rasante Entwicklungen in Richtung intelligenter Kostensenkung im Gange. Doch dazu mehr im dritten Teil dieser Artikelserie in unserer November-Ausgabe.

In der nächsten Ausgabe Teil 3 betrachtet die Möglichkeiten zur Senkung der Folgekosten und zur Hebung der Energieeffizienz.

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SERIE II: INTELLIGENTE KOSTENSENKUNG

„Sparbuch“ für Messtechnik, Dienstleistungen und Automatisierungslösungen Kostensenkung und Prozessoptimierung sind neben dem Ausbau der eigenen Stärken und dem Streben nach Umsatzsteigerung die wichtigsten Themen in der Industrie. Gerade in Krisenzeiten sind dauerhafte Lösungen zu Energieeinsparungen, einem optimiertem Ressourceneinsatz sowie stetige Prozessverbesserungen überlebenswichtig. Endress+Hauser bietet seinen Kunden einen ganzheitlichen Ansatz im Sinne einer partnerschaftlichen Zusammenarbeit bei der effizienten Gestaltung der Produktionsprozesse. Einen Vorgeschmack auf mögliche Einsparpotenziale sowie deren konsequente Nutzung bietet das Endress+Hauser „Sparbuch“.

Kostensenkende Beispiele zum Downloaden In der „Sparbuch“-Übersicht sind einige Beispiele dargestellt, die aufzeigen, wie mit Mitteln der Prozessautomatisierung dauerhaft Kosten gesenkt werden können. Die Beispiele geben Aufschluss über anfallende Investitionskosten und Folgekosten, im Ver-

gleich zu herkömmlichen, teilweise veralteten Verfahren, Ausblick auf die Amortisationszeiten sowie die daraus entstehenden Einsparungen. Gemeinsam mit den Experten von Endress+Hauser, die über das jeweils erforderliche branchenspezifische Know-how verfügen, werden auf Basis individueller Analysen Lösungen zur Kostensenkung und Prozessoptimierungen ermittelt sowie Investitions- und Amortisationspläne erstellt. Gerade hier wird sehr viel Wert darauf gelegt, dass es sich um äußerst kurze Amortisationszeiträume handelt. Endress+Hauser verfügt über eine gesamtheitliche Kompetenz, die erarbeiteten Lösungen vollständig aus dem eigenen Produktportfolio realisieren zu

Das Endress+Hauser „Sparbuch“ ist im Internet unter www.de.endress.com/sparbuch herunter zu laden oder zu bestellen.

können. Dies wiederum garantiert eine perfekte Abstimmung aller erforderlichen Komponenten, egal ob es sich um Hard- oder Softwarelösungen handelt. Endress+Hauser GmbH Lehnergasse 4, A-1230 Wien Tel. +43 1-88056-0

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Im Fokus: Energieeffizienz Ganzheitliche Lösungen energieeffizienter Maßnahmen zeigte am 23. September Rockwell Automation, gemeinsam mit den Partnern der Österreichischen Energieagentur, dem deutschen Energieconsultant Limón, dem Unternehmen YIT sowie dem Netzwerk Energieeffizienz im oö. Schloss Mühldorf in Feldkirchen a. D., auf. Das Thema der Veranstaltung traf eindeutig das Interesse der Industrie – 84 Gäste konnte der Event verzeichnen. Werksleiter zahlreicher Branchen müssen ihre Produktionsanlagen zusehends schneller und effizienter machen, um Produktivität und Umsatz zu erhöhen – mit neuen Wegen und neuen Methoden. Ganzheitliche Lösungen waren somit das Hauptthema der Veranstaltung „Steigern Sie die Energieeffizienz Ihrer Produktion!“. Mag. DI Konstantin Kulterer führte in die Energieverbrauchsmaterie ein, indem er u. a. aufzeigte, wie hoch der Anteil des elektrischen Energieverbrauchs für Industriemotoren derzeit ist und welche Einsparpotenziale im Antriebsbereich, beispielsweise durch den Einsatz von hocheffizienten Motoren (nämlich 5 %) und drehzahlvariabler Antriebe (11 %), erreicht werden können. Auch im Bereich der Systemverbesserung können in den Sektoren

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Druckluft 33 %, Pumpen 15 %, Kältebereitstellung 18 % sowie in raumlufttechnischen Anlagen und Ventilatoren 30 % wirtschaftlich eingespart werden. Ing. Siegfried Klug, zuständig für Solution Architect Process bei Rockwell Automation, schloss sich der oben angeführten ganzheitlichen Themenstellung an und stellte die Vorteile von Energiemanagementsystemen in den Mittelpunkt seiner Ausführungen. Wie man den Energiebedarf im Antrieb mit Hilfe von Frequenzumrichtern senken kann erklärte DI Dirk Weber, Power Control Sales Manager von Central & East Europe Rockwell Automation. „Um Energie intelligent einsetzen

zu können, ist eine genaue Analyse der Anwendung erforderlich“ und brachte dazu das Vergleichsbeispiel einer Mengenregelung: „Erfolgt die Regelung über eine Drosselkappe, so erzielt man einen Gesamtwirkungsgrad von nur 35 %. Über Frequenzumrichter erreicht man allerdings den deutlich verbesserten Gesamtwirkungsgrad von 63 %!“ Zur Abrundung der Veranstaltung zeigte DI Siegfried Keplinger, Manager des Netzwerkes Energieeffizienz, noch ausgewählte Förderschienen auf, die den Umstieg auf intelligente, energieeffiziente Maßnahmen erleichtern sollen.  www.rockwellautomation.com

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SERIE II: INTELLIGENTE KOSTENSENKUNG | ENERGIEEFFIZIENZ

45 Prozent Energiekosten sparen Moderne Kompressor- und Lüftertechnologien tragen bei der Schaltschrank-Klimatisierung zu sinkendem Energieverbrauch sowie zu niedrigeren Betriebskosten bei. So manches vordergründig als preiswert lockende Angebot entpuppt sich dabei in der Praxis schnell als Problemerzeuger. Dass dies auch anders geht, zeigt Rittal mit seinen neuen Energiespar-Kühlgeräten „Cool Efficiency“. Basis der neuen Kühlgeräte sind die Rittal TopTherm PLUS-Kühlgeräte der Baureihe SK 3304. Durch den Einsatz neuester Kältekompressor- und Lüftertechnologien sowie der optimierten Anordnung der Wärmetauscher-Komponenten und Kältemittelfüllmengen lassen sich deutliche Energieeinsparungen erzielen.

Energiekosten einsparen Um bis zu 45 % reduziert die neue „Energy-Saver-Serie“ den Energieverbrauch, bei gleicher Kühlleistung, gegenüber den Vorgängermodellen. Rittal bietet damit seinen Kunden eine Entscheidungsalternative, um über den Vergleich von Gerätebeschaffungspreis und EnergieVerbrauchs-Charakteristik die für den jeweiligen Anwendungsfall am besten geeignete Lösung zu wählen. Egal wie die Entscheidung dabei ausfällt – alle aktuellen Kühlgeräte von Rittal tragen das neu eingeführte Energie-Effizienz-Label und garantieren damit die Einhaltung der auf dem Typenschild und in den gedruckten Unterlagen angegebenen Leistungsdaten im Serieneinsatz.

Mit neuen Kühltechnologien lassen sich – bei bewährtem, äußerem Design – die Energiekosten und der CO²-Ausstoß senken.

Bis zu 30 Prozent CO²-Ausstoß einsparen

Fazit

Eindrucksvoll sind die Einsparungspotenziale, die bei CO²-Ausstoß per „Cool Efficiency“ möglich werden. Sie setzen folgende Parameter voraus: Betrieb unter Volllast zu 70 %, unter Teillast zu 30 % – Betriebszeit 16 Stunden/Tag an 240 Tagen im Jahr. Gegenüber 405 kg/Jahr bei einem Standardgerät, liegt der CO²-Ausstoß bei den Cool EfficiencyLösungen bei nur 283 kg. Wiederum hochgerechnet auf 200 Geräte ergibt sich eine Einsparung von rund 24.200 kg/Jahr – eine Entlastung, die der Umwelt guttut.Die Neuentwicklung verfügt serienmäßig über nanobeschichtete Verflüssiger und integrierte, elektrische Kondensatverdunstung. Während ersteres vor allem für einen konstant hohen Wirkungsgrad sorgt und durch die bei den meisten Anwendungen überflüssigen Filtermatten minimale Wartungskosten gewährleistet, trägt das Zweite auch zur Erhöhung der Unfallsicherheit durch Vermeidung von Kondensat-Pfützenbildung bei.

Auf Ertrag und Wachstum ausgerichtete Wirtschaftsysteme müssen eine vorteilhafte Bilanz aufweisen. Ganzheitliche Betrachtungen der Energie-Effizienz bei der Klimatisierung von Elektronik sind deshalb angesagt. Rittal betreibt bereits seit Jahrzehnten umfangreiche Grundlagenforschung und neue Wege erschließende Vorausentwicklungen. Neu im Programm sind auch Thermoelectric Cooler nach dem Peltierprinzip, mit einem auffallend hohen Wirkungsgrad – bei kleinen Baumaßen, geringem Gewicht und günstigem Preis. In ihrer Summe garantieren alle Neuerungen den Anwendern nachvollziehbar höchste Effizienz des Energieeinsatzes als Gesamtbilanz dieser Systeme. Rittal Schaltschränke GmbH Laxenburgerstraße 246 a, A-1239 Wien, Tel. +43 1-61009-0

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SERIE II: INTELLIGENTE KOSTENSENKUNG | ENERGIEEFFIZIENZ

Mal richtig abschalten Sparen ist angesagt – in vielen Fertigungsbetrieben ist das Thema Energieeffizienz in den Fokus des Interesses gerückt. Das Potential gezielter Abschaltungen wird dabei oft unterschätzt. EnergiemanagementSysteme sind der Schlüssel zu einem umfassenden, lückenlosen Energiekonzept. x-technik Automation sprach mit DI Werner Schöfberger, Energiemanagement-Spezialist, Automation & Information Technology Solutions im Sektor Industry der Siemens AG Österreich.

Die Bedürfnisse der Umwelt, verschärfte gesetzliche Vorgaben, steigende Energiepreise und die wirtschaftlichen Rahmenbedingungen – Energieeinsparungen sind ein entscheidender Meilenstein am Weg zu mehr Maschineneffizienz und Wirtschaftlichkeit. Nachhaltige Lösungen setzen auf Einsparungen, gepaart mit langfristiger Kostenkontrolle – ein Investment, das sich bezahlt macht.

Herr Schöfberger, Energieeffizienz ist in aller Munde. Wie sehen Sie diese Entwicklung? Wirtschaftlich denkende Unternehmen können sich dem wichtigen Thema „Energie“ heute nicht mehr entziehen. Der Einsatz von Ressourcen wird vermehrt unter die Lupe genommen, und je intensiver sich Unternehmen mit dieser Aufgabenstellung beschäftigen, desto deutlicher erkennen sie die Chancen. Nicht nur als Kostentreiber – der bewusste Umgang mit Energie ist weit mehr als nur ein kurz im Lichte der Wirtschaftskrise aufflackerndes Trendthema. Ein Umdenken hat begonnen, das jedes Unternehmen, jeden Bereich und jeden einzelnen Arbeitsplatz betreffen wird.

Wie beurteilen Sie die Wirtschaftskrise in diesem Zusammenhang? Der optimierte Betrieb von teillastbetriebenen Maschinen durch eine elektronische Drehzahlregelung spart bis zu 70 % Energie pro Antrieb.

Sie hat diesen Prozess rasant beschleunigt, denn die Energiekosten sind – insbesondere in der fertigenden Industrie – ein wesentlicher Kostenfaktor von Unternehmen. Entsprechend groß ist das hier meist schlummernde Potenzial.

Sie haben die Industrie angesprochen – wo sehen Sie die besonders großen Kostentreiber? Wir wissen, dass etwa 70 % des gesamten Stromverbrauchs der Industrie durch elektri-

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PHOENIX CONTACT – Ihr Partner für höchste Anlagenverfügbarkeit

DI Werner Schöfberger, Energiemanagement-Spezialist, Automation & Information Technology Solutions im Sektor Industry der Siemens AG Österreich.

Energieverbrauch über einen längeren Zeitraum beobachten: Energiemonitoring mit b.data Trender.

sche Antriebe umgesetzt wird – mit Abstand der größte Kostenblock. Jedoch ist in Industrieländern nur etwa ein Viertel als drehzahlveränderbare Antriebe ausgeführt. Aus Verbrauchssicht viel zu wenige, denn der optimierte Betrieb von teillastbetriebenen Maschinen durch eine elektronische Drehzahlregelung spart bis zu 70 % Energie pro Antrieb. Von der Pumpe über den Ventilator bis zum Kompressor – hier kann gespart werden und wir helfen dabei.

Wo setzen Sie mit Ihrem Energiemanagement-Service an – beim einzelnen Verbraucher auf Feldebene oder übergeordnet?

Die Zuverlässigkeit der Stromversorgung entscheidet über die Verfügbarkeit komplexer Anlagen und Systeme. Deshalb hat Phoenix Contact die Stromversorgungen für den industriellen Einsatz perfektioniert.

Dem TIA-Gedanken (Totally Integrated Automation) folgend, setzen wir auf ein durchgängiges Konzept, von der Datenerfassung über die Leittechnik bis zur Managementebene. Auf der Feldebene werden die unterschiedlichen Energieströme – zum Beispiel von unseren Sentron-Messgeräten – erfasst und an die Leitebene kommuniziert. Hier erfolgt die Sammlung von Daten, werden Schalthandlungen ausgeführt und Störungsmanagement betrieben. Auf Wunsch können abgelesene Werte selbstverständlich auch manuell eingegeben werden. Um aktives Energiemanagement zu betreiben, gilt es, diese Daten zum Energieverbrauch in sämtlichen Bereichen in einen größeren Kontext zu setzen, sie über einen längeren Zeitraum aufzuzeichnen und verschiedene Perioden zu vergleichen – der Schlüssel dazu ist ein umfassendes Energiemanagement-System. 

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Mehr Informationen unter Telefon (01) 680 76 oder www.phoenixcontact.at

49 © PHOENIX CONTACT 2008

SERIE II: INTELLIGENTE KOSTENSENKUNG | ENERGIEEFFIZIENZ

Welche Voraussetzungen sind notwendig, um ein Energiemanagement-System integrieren zu können? Wir passen uns allen Gegebenheiten an. Es muss sich dabei keineswegs um ein bestehendes TIA-Konzept handeln – dezentrale Einheiten werden problemlos eingebunden. Unabhängig vom Hersteller – bereits vorhandene Messpunkte werden integriert und um weitere ergänzt.

Welche sind aus Ihrer Sicht die wichtigsten Schritte am Weg zur effizienten Anlage? Ziel ist die Schaffung von Transparenz. Nur wer seine Verbraucher genau kennt, kann Energieverschwender aufdecken und entsprechende Maßnahmen setzen. Es gilt, die Energieströme zu erfassen, die Daten zu kumulieren und zu verknüpfen, so dass man ein Bild der Ist-Situation erhält. Mit b.data bietet Siemens das optimale Werkzeug für die automatische Energiedatenerfassung und -aufbereitung. Ausgestattet mit umfangreichen Analyse- und Prognosefeatures ist b.data das ideale Tool für ein zukunftssicheres Energiemanagement. Das System unterstützt die positive Einflussnahme auf das Verbraucherverhalten, eröffnet neue Beschaffungsmöglichkeiten und hilft so, Kosten zu sparen.

Worin liegen die Angriffspunkte in der Umsetzung – wie wird den entlarvten Energieschleudern entgegen gewirkt? Wir sehen drei große Maßnahmenbereiche. Etwa 20 % der Leistungsaufnahme entfallen auf den Stand-by-Energieverbrauch – den gilt es zu reduzieren, Verbraucher abzuschalten,

Das neue Multifunktionsmessgerät Sentron PAC4200 der Siemens-Division Industry Automation erfasst und speichert Messwerte wie Spannung, Strom und Energieverbrauch. Zudem ermöglicht es die Analyse der Netzqualität.

wenn sie nicht benötigt werden. Anschauliches Beispiel ist die Druckluft. Ist das Druckluft-Netz immer unter Druck, sorgen auch kleinste Leckagen für einen hohen Energieverbrauch der laufenden Kompressoren. Besonders groß ist der Handlungsbedarf erfahrungsgemäß im zweiten Bereich – der Antriebstechnik. Kommen beispielsweise Umrichter anstatt Drosseln zum Einsatz, erlaubt das bei Teillasten einen energetisch optimierten Betrieb. Auch überdimensionierte oder veraltete Antriebe können sich schnell als Energieschleudern entpuppen. Nicht zu unterschätzen ist der Mensch, der maßgeblichen Einfluss auf den Energieverbrauch hat – ihn sehen wir im Fokus des dritten Maßnahmen-Bereichs. Wird den Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern vor Augen geführt,

welche Auswirkungen ihr Nutzerverhalten hat, führt das zur Bewusstseinsschaffung und Wahrnehmung von Verantwortung.

Wie lange dauert es erfahrungsgemäß, bis die Ausgaben für ein EnergiemanagementSystem durch die Einsparungen wieder eingespielt wurden? Der Einsatz eines guten EnergiemanagementSystems rechnet sich schnell. Es sind meist weniger als zwei Jahre, bis sich die anfänglichen Investitionen amortisiert haben.

Können Sie uns abschließend ein konkretes Beispiel für effizientes Energiemanagement nennen? Eines unserer Projekte war die Einführung eines Energiemanagement-Systems bei einem namhaften deutschen Fahrzeughersteller. Durch die Umsetzung verschiedenster, aus dem Projekt abgeleiteter, Maßnahmen, konnte der Energieverbrauch von beinahe 670 MWh auf knapp 610 MWh gesenkt werden: minus 3,7 % Strom, minus 14 % Wärme und minus 6 % Erdgas brachten eine Gesamtenergieersparnis im Ausmaß von knapp 10 %, also 60 MWh. Gleichzeitig wurde die Fahrzeugherstellung um 12 % erhöht. Zahlen, die für sich sprechen. Siemens AG Österreich Siemensstraße 92, A-1211 Wien Tel. +43 51-707-25100

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Mehr Flexibilität und Dynamik Immer häufiger werden Pneumatikzylinder, aufgrund der hohen Betriebskosten, durch industrielle Linearmotoren ersetzt. Vor allem dann, wenn mehr als zwei Positionen benötigt werden, die Positionen per Software geändert werden sollen, synchron zu einem Hauptantrieb gefahren werden muss oder die Dynamik bzw. die Lebensdauer eines Pneumatikzylinders ganz einfach nicht mehr ausreicht, greift der Konstrukteur gerne zu den linearen Direktantrieben von LinMot (ÖV: Kwapil & Co GesmbH). Durch die integrierte Regelung von Position, Geschwindigkeit, Beschleunigung und Kraft vereinfacht sich die Inbetriebnahme wesentlich. Die Bewegungsparameter werden bereits bei der Projektierung berechnet und können bei der Inbetriebnahme direkt übernommen werden. Anders als beim Pneumatikzylinder wird die Position beim Linearmotor ständig geregelt und überwacht und nicht nur die Endlagen abgefragt. Dies führt zu einer wesentlich höheren Prozessstabilität, da bei Bedarf kleinste Abweichungen erkannt werden können.

Realisierung mit Linearmotor Die geforderte Positionierzeit von 500 ms für die oben stehende Aufgabe wird mit einer Beschleunigung von 10 m/s² und einer Verfahrgeschwindigkeit von 1 m/s erreicht. Die Beschleunigungszeit, während der der Linearmotor effektiv Arbeit verrichtet, beträgt 100 ms. Dies bedeutet, dass die effektiven Motorverluste (abgesehen von der Reibung) während lediglich einem Fünftel der Positionierzeit anfallen. Zudem wird die kinetische Energie beim Bremsen in elektrische Energie umgewandelt, die im Servo Controller gespeichert wird und beim nächsten Zyklus wieder

Ablösung zahlt sich auch bei einfachen Bewegungen aus

fern absorbiert und kann nicht für die nächste Bewegung zwischengespeichert werden. Aufgrund des Zylindervolumens und der Zykluszeit ergibt sich ein jährlicher Luftbedarf von 24.000 m³ Pressluft bei 6 Bar und Energiekosten von über EUR 3.000.- pro Jahr.

Vollkostenrechnung Die Berechnung der Energiekosten zeigt, dass die Investitionskosten in Anwendungen mit zyklischen Bewegungen für die Vollkostenrechnung zunehmend an Gewicht verlieren. So übersteigen die Energiekosten im Beispiel die Investitionskosten für den Pneu-

Kosten nach 24 Monaten: Pneumatik: 6’250.- EUR Linearmotor: 1’600.- EUR

}

Aufgrund hoher Betriebskosten der Pneumatik zahlt sich Kosten nach 12 Monaten: der Einsatz von industriellen Pneumatik: 3’250.- EUR Linearmotor: 1’500.- EUR Linearmotoren in zunehmen4’650.- EUR dem Maße auch bei einfachen Einsparungen Punkt zu Punkt Bewegungen Kosten nach 5 Monaten: mit lediglich zwei Endpositionen Pneumatik: 1’440.- EUR 1’750.- EUR Linearmotor: 1’440.- EUR aus. Dies vor allem dann, wenn Einsparungen die Bewegungen im zyklischen Betrieb regelmäßig ausgeführt werden und Pneumatikzylinder aufgrund der Geschwindigkeitsund Lastverhältnisse überdimensioniert werden müssen. Inbetriebnahme 5 Monate 12 Monate 24 Monate In diesem Fall übersteigen die Energie- und Wartungskosten die Investitionskosten innerhalb weniger Wo- zur Verfügung steht. Die Aufgabe kann so mit matikzylinder bereits nach drei Wochen. Bei chen. einer Dauerleistung kleiner 100 W und jährli- zukünftig steigenden Energiekosten werden chen Energiekosten von unter EUR 100.- re- die Investitionskosten weiter an Relevanz Industrielle Linearmotoren weisen mit der zy- alisiert werden (EUR 0.12/kWh). verlieren. Durch die wesentlich höhere Lelinderförmigen Bauform ähnliche Abmessunbensdauer gegenüber Pneumatikzylindern gen wie Pneumatikzylinder auf und werden in Realisierung mit Pneumatikzylinder fallen die Wartungskosten beim Einsatz von bestehenden und neuen Konstruktionen aus industriellen Linearmotoren bedeutend nieddiesem Grund häufig als Ersatz von pneuma- Aufgrund der Lastmasse von 15 kg und der ge- riger aus. tischen Antrieben eingesetzt. forderten Maximalgeschwindigkeit von 1 m/s muss ein Pneumatikzylinder mit 50 mm Kolbendurchmesser eingesetzt werden. Kwapil & Co GesmbH Beispiel Kostenvergleich Im Unterschied zum Linearmotor muss die Antriebstechnik und Elektronik Aufgabenstellung: In einer Pick & Place An- Energie (Pressluft) während der ganzen BeKammelweg 9, A-1210 Wien wendung werden 15 kg Last mit 30 Takten/ wegung zugeführt werden. Zudem wird die Tel. +43 1-2788585-0 kinetische Energie beim Bremsen von DämpMinute und 400 mm Hub zyklisch verfahren. www.kwapil.com

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Ausgezeichnete Energieeffizienz Energieeffizienz wird bei Festo großgeschrieben – nicht nur im Hinblick auf die eigenen Technologien und Lösungen, sondern auch in puncto nachhaltigem Umgang mit Ressourcen. Vor dem Hintergrund notwendiger Kapazitätserweiterungen haben die Automatisierungsspezialisten neue Ansätze für eine Steigerung der Energieeffizienz entwickelt – ein Engagement, das mit dem Energy Efficiency Award ausgezeichnet wurde. Über 100 Bewerber aus aller Welt buhlten im vergangen Jahr um den begehrten Energy Efficiency Award, der von der Deutschen Energie Agentur (dena) in Kooperation mit der Deutschen Messe AG und der KfW Förderbank verliehen wird – der erste Platz ging an Festo. Der Automatisierungsspezialist erhielt den Preis, ausgeschrieben für energieund kosteneffiziente Projekte in Industrie und Gewerbe, für Energieeffizienzmaßnahmen an seinem größten Produktions- und Logistikstandort St. Ingbert / Rohrbach.

Technologien zusammengeführt Das ausgezeichnete Energiegesamtkonzept führt bewährte Technologien wie eine Photovoltaikanlage und ein Blockheizkraftwerk mit innovativen Technologien wie einer Brennstoffzelle neuester Bauart zu-

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sammen, um jeweils die individuellen Vorteile jeder einzelnen Technologie optimal zu nutzen. Seine Innovationskraft erfährt dieser Ansatz aus dem intelligenten Zusammenspiel sowie der vorausschauenden Steuerung und Regelung aller Komponenten. Das spart im Vergleich zu einem Neubau mit konventioneller Technik Energiekosten von jährlich EUR 366.000,-.

Weniger Energie, weniger CO2 Mit dem Konzept punktet Festo nicht nur ökonomisch sondern auch ökologisch: 38 % Energieeinsparung, davon 44 % weniger Strom und 20 % weniger Erdgas, das sind 3.750 Tonnen CO2 weniger pro Jahr, was einem ganzen Stadtteil von ca. 2.000 Einfamilienhäusern entspricht. Ein wichtiger Schritt in der Entwicklung zu einem „Nach-

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SERIE II: INTELLIGENTE KOSTENSENKUNG | ENERGIEEFFIZIENZ

haltigen Unternehmen mit maximal möglicher Ressourcenschonung“.

Preisverleihung des Energy Efficiency Award auf der Hannover Messe Industrie 2008. V.l.n.r.: Frank Weber, Leiter Real Estate und Facility Management, Festo AG, Dr. Eberhard Veit, Vorstandsvorsitzender und Vorstand Technology and Market Positioning der Festo AG, Dr. Heinrich Frontzek, Leiter Corporate Communication, Festo AG.

Energieeffizienz als gleichberechtigtes Planungskriterium Festo strebte für seinen Erweiterungsbau in Rohrbach schon in der Planungsphase ein energieeffizientes und damit umweltfreundliches Gesamtkonzept für die Bereiche Raumklimatisierung, Drucklufterzeugung und Elektrizitätserzeugung an. Die Jury des „Energy Efficiency Award“ aus sachkundigen Vertretern der Politik, Wirtschaft und Wissenschaft befand, dass die Berücksichtigung der Energieeffizienz als gleichberechtigtes Planungskriterium und der Einsatz innovativer Technologien beispielhaft sei. „Als innovatives Unternehmen wollen wir auch im Umweltschutz Maßstäbe setzen“, betonte Dr. Eberhard Veit, Vorstandsvorsitzender und Vorstand Technology and Market Positioning der Festo AG.

Die Brennstoffzelle Mit der HotModule Brennstoffzelle brachte Festo zum ersten Mal eine Schmelzkarbonat-Brennstoffzelle (MCFC) in der Automatisierungsindustrie zum Einsatz. Zudem wurden in der Brennstoffzelle die weltweit ersten Eurozellstapel im Realbetrieb getestet. Solche Zellensta-  1 Dank Condition Monitoring und anderen Optimierungsmaßnahmen wurde im Festo Werk Rohrbach der Druckluftverbrauch um 20 % gesenkt.

Wirtschaftlicher kann man nicht antreiben. ACOPOSmulti

2 Die Brennstoffzelle „HotModule“ im Festo Werk St. Ingbert ist Bestandteil des zukunftsweisenden Energiekonzepts von Festo.

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ACOPOSmulti von B&R: Modulares Kühlkonzept, einfachste Verdrahtung, richtungsweisende Leistungsversorgung, kompakte und skalierbare Wechselrichter, hohe Verfügbarkeit, integrierte Safety Technology.

(Alle Bilder: Festo)

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Perfection in Automation

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pel sind leistungsfähige Großeinheiten von Brennstoffzellen, die zusammengeschaltet werden. Durch das HotModule, ein Blockheizkraftwerk und eine Photovoltaikanlage wird Energie vor Ort erzeugt. Entstehende Abwärme wird zur Beheizung genutzt oder mittels Adsorptionskälteanlage in Kälte umgewandelt. Parallel wird über einen Wärmetauscher Brauch- und Heizwasser erwärmt. Eine Kompressionskältemaschine deckt die Spitzenlast des Klimatisierungsbedarfs in den Sommermonaten ab.

Energie, wo man sie braucht Das HotModule stellt die Energie dezentral dort bereit, wo sie benötigt wird. Auf diese Weise werden Transportverluste vermieden. Die Hochtemperatur-Brennstoffzelle produziert Strom und Wärme. Sie dient dem Beheizen von Produktionsstätten und Büroräumen. Zudem kann die Abwärme mittels einer Adsorptionskälteanlage in Kälte umgewandelt und zur Klimatisierung genutzt werden. Die Klimaanlagen führen den Produktionshallen gekühlte Frischluft über Quellluftauslässe im unteren Hallenbereich zu, sodass sich ein Frischluftsee am Boden der Werkshalle bildet und die verbrauchte, wärmere Luft nach oben verdrängt und dort abgesaugt wird. Die 8 Meter lange und 3 Meter hohe Brennstoffzelle erbringt 225 kW elektrische und 180 kW thermische Leistung. Neben dem Gesamtwirkungsgrad von ca. 80 % erreicht der elektrische Wirkungsgrad mit 47 % einen mit anderen Technologien verglichenen hohen Wert.

Keine Emissionen Als Brennstoff können Gase wie Erd-, Biound Klärgas oder Flüssigbrennstoffe wie Methanol genutzt werden. Der elektroche-

mische Prozess in der Brennstoffzelle basiert auf einer Reaktion von Wasserstoff und Sauerstoff, die Strom und Wärme freisetzt. Anders als bei der Energieerzeugung z. B. aus Erdöl entstehen dabei praktisch keine Emissionen und gleichzeitig wird im Vergleich zum Einsatz von fossilen Brennstoffen Kohlendioxid eingespart.

Runter mit den Druckluft-Kosten Werden Fehler rechtzeitig erkannt und behoben, vermindern sich Stillstandszeiten, die Prozessqualität wird gewahrt und die Kosten gesenkt: Condition Monitoring ist der Schlüssel zu mehr Wirtschaftlichkeit in der Fertigung. Wertvolle Druckluft lässt sich sparen, indem man Leckagen immer auf der Spur ist und die Entwicklung des Luftverbrauchs über die Zeit bezogen auf einen Referenzwert beobachtet. Tools, wie das Energy Monitoring System GFDM von Festo überwachen Druck, Durchfluss und Zyklusverbrauch einer Anlage und sorgen so für

eine zustandsorientierte Wartung und Energieeffizienz im Anlagenbetrieb – darauf setzt Festo auch in der eigenen Fertigung.

20 Prozent weniger Verbrauch Nach konkreten Zahlen gefragt, überzeugt Festo mit einem anschaulichen Beispiel. Dank Condition Monitoring und anderen Optimierungsmaßnahmen wurde im Festo Werk Rohrbach der Druckluftverbrauch um 20 % gesenkt. „Umweltschonung und Ressourceneffizienz werden bei Festo großgeschrieben. Erhöhte Produktivität, Kostenreduktion und Energieeffizienz sind entscheidende Parameter für effiziente Automatisierung bei uns und unseren Kunden weltweit“, erläutert Dr. Eberhard Veit.

Weitere Auszeichnung Festo bietet die umfassenden Maßnahmen und Lösungen zur Effizienzsteigerung von Produktionsanlagen auch seinen Kunden an. Und der Einsatz macht sich bezahlt: Von der Erzeugung, über die Verteilung, bis hin zum Verbrauch der Druckluft produziert die Anlage dann unter optimierten energetischen Bedingungen. Das Umweltministerium Baden-Württemberg hat diese Festo Energy Saving Services mit dem Umwelttechnikpreis 2009 in der Kategorie „Mess-, Steuer- und Regelungstechnik“ ausgezeichnet.

Festo Gesellschaft m.b.H. Linzer Straße 227, A-1140 Wien Tel. +43 1-91075-0

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AUTOMATION 6/Oktober 2009

SERIE II: INTELLIGENTE KOSTENSENKUNG | ENERGIEEFFIZIENZ

zenon EMS – Das Energy Management System Energie ist ein begehrtes Produkt, das in der Kostenrechnung produzierender Betriebe eine immer wichtigere Rolle spielt. Energieversorgungsunternehmen trachten ebenso wie Industriebetriebe danach, Elektrizität und Gas zu besten Bedingungen zu beziehen, denn Lieferverträge sehen in der Regel sehr exakt definierte Abnahmemengen vor. zenon sorgt mit seinem EMS für sicheres und effizientes Management des Energiebezugs. Obergrenzen werden genau eingehalten und vereinbarte Mengen optimal genutzt. Liberalisierte Strommärkte bringen eine Vielfalt von Tarifen, bei denen Leistungskomponenten eine immer wichtigere Rolle spielen. Denn Energieversorger honorieren exakte Lastprognosen, die „Fahrplanlieferungen“ und damit Planungssicherheit ermöglichen. Kunden, die ihre individuellen Lastprofile einhalten, profitierten dann von sehr günstigen Tarifen. Abweichungen vom Fahrplan dagegen verursachen hohe Kosten für Ausgleichsenergie. Das beste Einsparungspotenzial bietet das Vermeiden teurer Leistungsspitzen.

Planbare Energieleistung Das zenon Energy Managment System von COPA-DATA hilft bei der Planung, greift gezielt regelnd ein und sorgt dafür, dass der Bezug von Strom und Gas im vereinbarten Rahmen bleibt. So gelingt es Unternehmen mit automatisiertem Energiemanagement, möglichst viel Energie zu einem möglichst niedrigen, vertraglich fixierten Preis zu beziehen. zenon bringt außerdem einen starken Vorteil mit: Es integriert das EMS voll in seine HMI\SCADA-Software – das bedeutet nur ein einziges System für Prozessteuerung und Energy Management. Alle Komponenten können im EMS berücksichtigt werden und tragen zur Overall Equipment Effectiveness bei. Dabei stehen Daten allen Modulen zentral zur Verfügung. Eine Schalthandlung im EMS wird ohne Umwege im SCADA wahrgenommen und umgekehrt – Schalthandlungen lassen sich gezielt automatisieren und gegen Fehlbedienung absichern.

Ausblick führt zur Handlung Der Bezug von Strom und Gas funktioniert durchaus ähnlich: Leistungspreise werden über höchste Leistungen, die in einer Berechnungsperiode auftreten, berechnet. Zusätzlich wird im Arbeitspreis die bezogene Energie verrechnet. Der große Unterschied: Bezugsspitzen bei Gas können durch Reserven aus Speichern abgefangen werden, bei Elektrizität muss vor allem schnell mit Zu- oder Abschaltungen reagiert werden.

mit. Das macht es Anwendern sehr einfach, unterschiedlichste Geräte problemlos einzubinden. Bei seinen Prognosen kombiniert zenon unterschiedlichste Methoden der Trendberechnung, von Leistungstrend oder Energietrend über Berechnung der Korrekturleistung bis zu Istwert- und Realwertprognose – und berücksichtigt auch das Absenken von Bezugsgrenzen. So lässt sich mit zenon EMS der Energiebezug mit möglichst wenig Schalthandlungen managen. Das beruhigt den Netzbetrieb, erhält die Verfügbarkeit der Verbraucher und senkt durch präzise Steuerung die Energiekosten nachhaltig. COPA-DATA GmbH Karolingerstraße 7 B, A-5020 Salzburg, Tel. +43 662-431002-0

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Die zur Berechnung des Leistungspreises herangezogene mittlere Leistung lässt sich mit zenon wirksam reduzieren. Dazu werden Lastspitzen durch gezielte Eingriffe begrenzt. Das gelingt vor allem durch den Lastabwurf schaltbarer Verbraucher, die Erhöhung der Eigenerzeugung oder die Nutzung von Reserven bei Gas-Verbrauchern. Damit Energy Management optimal funktioniert, braucht man einen möglichst exakten Ausblick in die Zukunft. zenon analysiert automatisiert die mittlere Leistung einer Messperiode und setzt Maßnahmen zur Optimierung.

Trend zur Optimierung zenon hat nicht nur als erstes EMS die Energy Standards IEC 60870 und 61850 erfüllt, es bringt zusätzlich eine große Vielfalt an Treibern

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SERIE II: INTELLIGENTE KOSTENSENKUNG | KÜRZUNG DER PRODUKTENTWICKLUNGSZEIT

Starlinger: Schnell zu mehr Qualität durch CAE mit EPLAN Nichts mit alten Säcken hat die niederösterreichische Starlinger & Co GmbH zu tun. Ganz im Gegenteil: Die Anlagen dieses Spezialmaschinenbauers und Weltmarktführers fertigen im Sekundentakt neue Säcke. Gewebesäcke aus Polypropylen. Extrem reißfest und selbstverschließend. Vor der letzten großen Neuentwicklung verstärkte Elektro-Entwicklungsleiter René Weiss sein Team mit Elektrokonstrukteur Jürgen Vegh. Der führte die neue Engineering-Plattform von EPLAN ein. Die Folge: kürzere Entwicklungszeiten, schnellere Montage und gestiegene Qualität. Was haben Reis, Frühstücksgetreide und Tierfutter mit Zement oder Pflastersteinen gemeinsam? Sie brauchen für Transport und Lagerung eine Verpackung, und die ist immer öfter ein Sack aus Kunststoffgewebe. Ohne Gewebeverpackungen sind Handel und Wirtschaft heute kaum mehr vorstellbar. Für trockenes, rieselfähiges Material ab etwa 10 kg bringt diese Materialwahl mehr Reißfestigkeit bei geringerem Gewicht und niedrigeren Kosten, bei Baustoffen ergibt sich durch die Möglichkeit, das Material per Ladekran säckeweise auf der Baustelle abzusetzen, zusätzlich ein stark vereinfachtes Handling. Zudem sind die Gewebesäcke aus Polypropylen voll recyclingfähig. Entwickelt werden diese innovativen Verpackungsprodukte, allen voran der weltweit patentierte AD*STAR® Kastenventilsack aus beschichtetem Polypropylengewebe, vor allem aber die Maschinen für deren Herstellung, vom in zweiter Generation familiengeführten Unternehmen Starlinger & Co GmbH in Weissenbach an der Triesting. Gemeinsam mit den Schwesterunternehmen Maplan (Gummispritzgießmaschinen), SML Maschinengesellschaft

mbH (Extrusionsmaschinen) und der Georg Sahm GmbH & Co. KG (Kreuzspulmaschinen und Wickler) zur Starlinger Gruppe zusammengefasst, ist Starlinger Weltmarktführer im Bereich Maschinen und Prozesstechnologie für gewebte Kunststoffsäcke. Mit 540 Mitarbeitern erwirtschaftet das Unternehmen mehr als EUR 130 Mio. Starlinger-Maschinen gehen an Kunden in 130 Ländern, die darauf jährlich etwa 15 Milliarden Säcke produzieren. Mit seinen Maschinen deckt Starlinger die gesamte Produktionskette ab. Von den Extrusionsanlagen und Spulmaschinen für das Ausgangsmaterial, die Fäden, über das Herzstück, die Rundwebmaschine, weiter über die Beschichtungsanlagen und Druckmaschinen bis zur Konfektionsanlage zum Schneiden, Nähen und Schweißen der einzelnen Säcke inklusive Verschluss kommt die gesamte, schlüsselfertige Anlage aus einer Hand.

Anspruchsvolle Elektro- und Fluidtechnik Die Anlagen stellen nicht nur an die mechanische Konstruktion eine enorme Herausforde-

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rung dar, sondern sind auch in Bezug auf die Automatisierung nicht ohne, mit zahlreichen elektrischen Antrieben und viel Pneumatik. Allein in der 8 x 13 m großen Konfektionsanlage für die auslaufdichten und selbstverschließenden AD*STAR® Gewebesäcke sorgen Steuerungs- und Antriebstechnik für sechs Achsen sowie etwa 60 Sensoren und nicht weniger als 40 Pneumatikventile für die perfekte Fertigstel-

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AUTOMATION 6/Oktober 2009

Abk. f. Ingenieur

Verbundwerkstoff aus Aluminium u. Kupfer

Gewebesäcke lösen weltweit immer mehr traditionellere Formen der Produktverpackung ab. Starlinger & Co GmbH ist Weltmarktführer im Bereich Maschinen und Prozesstechnologie für deren Herstellung

Stoffschlüssiges Fügen von Werkstoffen

Abk.: Elektron in chemischen Reaktionsgleichungen

Wandlerbezogenes Ggt. v. Sensor

7 Formelzeichen für Kraft

Elektrische Kapazität

Abk. eines Netzwerkprotokolls

Abk.: Digital Subscriber Line

5 Abk.: Himmelsrichtung

Alkalische Lösung

Ugs. Wechsellichtzeichenverkehrsanlage

Erfinder der Leiterplatte

elektrisches Bauelement

1 Abk. für General Packet Radio Services

Abk.: Pferdestärken

Name einer Programmiersprache

Fehlerstrom

4 Abk.: Low Frequency Oscillator

Speicher für elektrische Energie Mz

Draht eines Kabels

Metallart

Warenmarkt

3 röm. Zahlzeichen

Abk.: Ultraschall

Abk. Data Output

Abk.: Local Application Control Bus System

Durchlichtbilder

6 Himmelsrichtung

Mineralölgesellschaft

lung von 60 Säcken pro Minute im Rund um die Uhr Betrieb. René Weiss leitet bei Starlinger seit drei Jahren die zehnköpfige Elektroentwicklung mit angeschlossener Prototypenwerkstatt. „In der Serie statten wir pro Jahr etwa 800 Laufmeter Schaltschränke aus“, berichtet er. Vor etwa zwei Jahren verstärkte René Weiss sein Team mit dem Elektrokonstruk-

Amerik. Normenorganisation (Abk.)

teur Jürgen Vegh. Dessen sportliche Spitzenleistungen (Vegh war in seiner Klasse unter anderem zwei Mal hintereinander österreichischer Mountainbike-Staatsmeister) ließen auf ein gerüttelt Maß an Ausdauer schließen. Und er brachte viel Erfahrung in der Elektrokonstruktion mit. Besonders mit der Elektro-Konstruktionssoftware EPLAN, mit der er bei seinen früheren Arbeit- 

Urbevölkerung von Peru

Abk.: einer chemischen Verbindung

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1/März 2009 AUTOMATION

Abk.: Nuklearenergie Agentur

Welthilfssprache

1, 2 Durchgängige Planung auf einer einheitlichen Datengrundlage in EPLAN Electric P8 und EPLAN Fluid erlaubt den Umstieg zwischen Elektro- und Fluidkonstruktion per Verweis.

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Kurz f. Leuchtdiode

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Lösungswort: 1

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Lösung auf www.rittal.at/raetsel eingeben. Die ersten 30 erhalten ein RiNano Scheibenputztuch.

3 Arbeitserleichterung und Fehlervermeidung durch reich bebilderte Unterlagen.

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SERIE II: INTELLIGENTE KOSTENSENKUNG | KÜRZUNG DER PRODUKTENTWICKLUNGSZEIT

4 60 Sensoren und 40 Pneumatikventile sorgen in der Konfektionsanlage für die auslaufdichten und selbstverschließenden AD*STAR® Gewebesäcke für die perfekte Fertigstellung von 60 Säcken pro Minute. 5 Hatte bereits jahrelange Erfahrung mit EPLAN und führte das CAE-System erfolgreich bei Starlinger ein: Elektrokonstrukteur Jürgen Vegh. 4

gebern bereits seit frühesten DOS-Versionen gearbeitet hatte, und das er umgehend bei Starlinger einführte. „Obwohl es sich noch um die Version 5.70 handelte, waren die Vorteile des spezialisierten Produktes gegenüber dem vorhandenen CAE-System augenfällig“, erinnert sich Jürgen Vegh. „Es brauchte nicht viel, um Herrn Weiss vor allem von den Vorteilen hinsichtlich der Dokumentationsqualität zu überzeugen.“ Der Umstieg erfolgt sukzessive, indem das zuvor verwendete Produkt weiterhin für kleinere Änderungen an bestehenden Daten herangezogen wird, während für Neuentwicklungen und etwas größere Redesigns ausschließlich EPLAN eingesetzt wird.

Vorreiter mit EPLAN Electric P8 Bereits das dritte Projekt nach der Einführung von EPLAN bei Starlinger war die Neuentwicklung der oben erwähnte AD*STAR® Konfektionsanlage mit ihrem hohen Pneumatikanteil. „Genau im für uns passenden Moment führte EPLAN die modulare Plattform mit Kernfunktionen für Elektro-CAE und Fluid-Engineering im Markt ein“, berichtet Jürgen Vegh. „Der Schaltplan war zwar bereits in 5.70 erstellt worden, doch die Möglichkeit, mit einer gemeinsamen Datenbasis nahtlos im selben System den Pneumatik-Teil mit EPLAN Fluid zu konstruieren, ließ einen erheblichen Produktivitätsgewinn in der Entwicklung erwarten.“ Zunächst wurden über die EPLAN-Schnittstelle die Artikelstammdaten vom PPS-System in EPLAN Electric P8 eingespielt und zusätzlich mit wichtigen elektrischen Daten versehen. Dazu wurde von Jürgen Vegh für ein durchgängiges, bidirektionales Arbeiten mit EPLAN Electric P8 unter Verwendung der EPLAN-Tools eine bidirektionale Export/Import-Schnittstelle geschaffen. Damit war der Weg offen, auch den zuvor als Handzeichnung vorliegenden Fluidplan mit den modernen Möglichkeiten von EPLAN Fluid neu zu erstellen und auf dieselbe

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Stufe zu heben wie den Elektroplan. „Ein reines Nachbilden der vorhandenen Pläne in Software war uns allerdings zu wenig“, beschreibt René Weiss den Anspruch, durch Ausnutzung der Möglichkeiten des modernen Softwaretools gleich einen deutlichen Mehrwert zu schaffen. „Wir hatten den Anspruch, dass die Ventilzuordnung zum maschinenbaulichen Teil durchgängig erfolgt und dass es in der Montage möglich sein muss, die Ventilinseln allein auf Basis des Fluidplans zu konfigurieren und zusammenzubauen.“ Keine leichte Aufgabenstellung, wenn man bedenkt, dass beispielsweise die Verschraubungen oder Dämpfer naturgemäß Teil der mechanischen Konstruktion sind. Doch auch für diese Anforderung fand Jürgen Vegh mithilfe der in EPLAN Fluid und der EPLAN-Plattform vorhandenen Möglichkeiten einen nicht nur gangbaren, sondern wirklich eleganten Weg. „Es genügte – und war nicht schwierig umzusetzen – die Anschlusssymbolik in der passenden Reihenfolge auf die Anschluss-Logik umzusetzen“, erinnert er sich. „So kann mit den im Hintergrund hinterlegten Artikeldaten als Ergebnis eine komplette Stückliste für die Montage ausgegeben werden.“

Dokumentationsqualität bringt Effizienz Das bringt einen nicht unerheblichen Qualitätsvorteil im Feld. Montagetechniker, die zuvor hinsichtlich der mechanischen Ventilanschlüsse auf Erfahrungswerte angewiesen waren, haben jetzt exakte Unterlagen in Händen, die auf einen Blick Klarheit über die gesamte Einbausituation bieten. Zu diesem Zweck arbeitet Jürgen Vegh sehr viel mit Fotos direkt im Plan. „Ich bin ein Freund der Visualisierung, denn ich war selbst in meiner beruflichen Vergangenheit sehr oft als Servicetechniker vor Ort und weiß, dass Bilder eine große Hilfe sind“, sagt er. Die Vorteile liegen auf der Hand und geben ihm Recht. „Mit diesen Unterlagen können wir

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Anwender Starlinger & Co Gesellschaft m.b.H. Hauptstraße 43, A-2564 Weissenbach Tel. +43 2674-800-0

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sicher sein, dass nicht nur erfahrene StarlingerMonteure die Maschine ausrüsten können, sondern auch beispielsweise Techniker von Leihfirmen.“ Angesichts des Exportanteils von beinahe 100 % unterstützen reichhaltig bebilderte Pläne auch kundeneigenes Personal, etwa bei Wartungsarbeiten oder bei der Identifikation des zu bestellenden Ersatzteiles. Nicht unwichtig, bedenkt man die Folgen eines unnötig langen Stillstandes der riesigen Anlagen. Aber auch in der Fertigung ist die durchgängige Konstruktion mit EPLAN ein erheblicher Vorteil. „Die Ausgabemöglichkeiten mit automatisch erstellten Verdrahtungslisten verkürzt die Konstruktionszeiten und hilft, Fehler zu vermeiden“, sagt René Weiss. „Und auch der Montageplattenaufbau ist gegenüber den früheren Methoden mit mechanischer Konstruktion erheblich effizienter.“ Jürgen Vegh ergänzt: „Gerade in einem komplexen elektropneumatischen Gebilde wie der AD*STAR® Konfektionsanlage ist allein schon der direkt Umstieg von einer Technik auf die andere per Verweis im PDF eine Erleichterung. Mit EPLAN Electric P8 und EPLAN Fluid gelang uns ein Quantensprung in der Dokumentationsqualität, der sich direkt in der Kundenzufriedenheit niederschlägt.“ EPLAN Software & Service GmbH Franz-Kollmann-Straße 2 / Top 6 A-3300 Amstetten Tel. +43 7472-28000-0

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SERIE II: INTELLIGENTE KOSTENSENKUNG | KÜRZUNG DER PRODUKTENTWICKLUNGSZEIT

APQP – Qualitätssicherung für alle Branchen Advanced Product Quality Planning (APQP) findet seinen Ursprung in der Automobilindustrie – um Fehler bereits in der Entwicklungsphase zu vermeiden, statt sie später zu entdecken, definierten die Automobilhersteller in Qualitätsnormen, welche Verfahren zur Fehlervermeidung angewendet und dokumentiert werden müssen. APQP ist jedoch mehr als nur Dokumentenverwaltung und Berichterstellung. Richtig genutzt, wird die Methodik der Qualitätsvorausplanung ein umfassendes Kommunikations- und Steuerungswerkzeug – für alle Branchen. APQP-Software – strukturierter Projektablauf über verschiedene Werkzeuge Gantt-Diagramme: Sie gewährleisten jederzeit den Überblick zur gesamten Terminsituation des Projekts und allen Unterprojekten. Checklisten: Den inhaltlichen Überblick gewährleisten integrierte oder selbstdefinierte Checklisten. GYR-Status: Ampelfarben (Green, Yellow, Red) geben selbst bei komplexen Projekten auf einen Blick Aufschluss über den aktuellen Projektstatus.

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Moderne APQP-Software stellt ein Projektmanagement-Werkzeug für alle Branchen dar – insbesondere für solche mit einem starken Engineering-Anteil. Hier optimiert sie Projektabläufe sowie Arbeitsprozesse und steigert die Qualitätssicherheit von Produkten und Entwicklungsleistungen. Bereits vor der Auftragsvergabe plant und überwacht APQP Entwicklungsprozesse. Komplexe Projekte werden hierarchisch in Teilprojekte gegliedert und können an andere Werke oder Lieferanten übergeben werden. Insgesamt unterstützt APQP die Lieferantenauswahl, die Entwicklung von Produkten, Produktionsanlagen, Werkzeugen und Prüfmitteln, einschließlich der Prototypenbewertungen in allen Entwicklungsphasen.

CASQ-it APQP von Böhme & Weihs …. enthält neben den Grundfunktionen einer APQP-Software umfangreiche Werkzeuge für ein effizientes Projektmanagement. Die flexible Projektstruktur in der Software sorgt für die individuell an das Unternehmen angepasste Ideallösung. Die Stärke der APQP-Software liegt in der Automatisierung des Projektmanagements. Viele aufwändige, zeit- und kostenintensive Vorgänge entfallen, denn To-Do-Listen, Berichte und Statistiken werden nicht manuell erstellt, sondern auf Basis der Projektdaten automatisch generiert. CASQ-it APQP verwendet mehrstufige, selbstauslösende Warnungsmechanis1 Integriertes Gantt-Diagramm mit Zeitablaufplan, Aufgaben und Verantwortlichen. 2 Die To-Do-Liste informiert jedes Teammitglied individuell zu seinen Aufgaben. 2

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men. Diese unterscheiden zwischen intern gesetzten Terminen und „Katastrophenfällen“, in denen Kundentermine gefährdet werden und unterstützen so das Projektteam. Die Rückmeldungen an das APQP-System von Böhme & Weihs erfolgt mit einem Browser. Für die Teammitglieder eines Projekts heißt das: keine Neu-Installation, Rückmeldungen schnell und einfach. Die lückenlose Dokumentation vergangener Projekte schafft die Basis zur Übernahme als Vorlage in neue Projekte. Dabei können alte Projekte ganz oder in Teilstrukturen „vererbt“ werden. Das beschleunigt künftige Planungsprozesse und gibt die Erfahrung an nachfolgende Projekte mit dem Ziel „Lessons learned“ weiter.

Fazit APQP (Advanced Product Quality Planning) minimiert Fehler-Risiken und reduziert Kommunikationskosten von Anfang an – bereits während der Entwicklung neuer Produkte. Böhme & Weihs Systemtechnik GmbH & Co.KG Engelsfeld 9, D-45549 Sprockhövel Tel. +49 2339-9182-0

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SERIE II: INTELLIGENTE KOSTENSENKUNG | KÜRZUNG DER PRODUKTENTWICKLUNGSZEIT

Effizientes Konstruieren Optimierte Kernfunktionen für eine verbesserte Konstruktionsarbeit Dassault Systèmes (DS) SolidWorks Corp. stellt mit SolidWorks 2010 eine Reihe neuer Softwareprodukte vor – mit größerer Funktionsvielfalt, optimierten Funktionen für die Produktkonstruktion und einer besseren Performance. 1 Mit PhotoView 360 ist es jetzt selbst für Anfänger noch einfacher, fotorealistische Bilder in professioneller Qualität zu rendern. 2 Die Informationsanzeige zur Umweltverträglichkeit zeigt vier Faktoren der Umweltbeeinflussung des aktuellen Modells an: CO2Bilanz, Energieverbrauch sowie die Auswirkungen auf Luft und Wasser. 2

Die neue Version der SolidWorks Premium CAD-Software bietet zahlreiche neue Funktionen für ein Plus an Produktivität. Die Funktion „Schnelle Bemaßungen“ zeigt beispielsweise Alternativen für die Platzierung neuer Bemaßungen an. Mit dem „Configuration Publisher“ können Anwender auf 3D ContentCentral, dem webbasierten Markt für Teile, Baugruppen und andere Inhalte, schnell eine Modellkonfigurator-Benutzeroberfläche für die einfache Auswahl an Modellalternativen anlegen. Die Funktion „Voransicht für Mauskombinationen“ bietet Anwendern eine Vielzahl von Steuerungsmöglichkeiten. Zum Funktionsspektrum von SolidWorks 2010 zählen zudem deutlich verbesserte Methoden für die Erstellung von Referenzebenen, erweiterte Blech-Funktionen, eine bessere Performance bei Schweißkonstruktionen, erweiterte Funktionen für das Spiegeln von Komponenten und Werkzeuge für die direkte Bearbeitung. Darüberhinaus lassen sich in Version 2010 Zeichnungen schneller erstellen und die neuen Funktionen für den Export und die Vorschau von DXF-Dateien ermöglichen eine schnellere und effizientere Datenausgabe für die Produktion. Mit PhotoView 360 ist es jetzt selbst für Anfänger noch einfacher, fotorealistische Bilder in professioneller Qualität zu rendern.

Funktionen für intelligenteres und schnelleres Konstruieren SolidWorks Simulation Premium bietet Werkzeuge zur einfachen Überprüfung von Konstruktionsentscheidungen. Sie decken Probleme auf, bevor sie sich auf die Fertigung auswirken – und helfen, Kosten einzusparen. In der neuen Version stehen erstmals Funktionen wie „Ereignisgestützte Bewegungssimulationen“ zur Verfügung, mit denen sich die tatsächliche Funktionsweise von Maschinen darstellen lässt. Weitere Neuerungen sind „Nähe-Sensoren“ und die „Automatische Größeneinstellung bei Kantenschweißnähten“. Der

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überarbeitete „Simulation-Berater“ führt Anfänger Schritt für Schritt durch ihre ersten Simulationen, verkürzt die Lernkurve und sorgt für einen zusätzlichen Fehlerschutz. Er ist Teil der SimulationXpress Software, die in jeder Lizenz der SolidWorks CAD-Software enthalten ist. Die Software SolidWorks Enterprise PDM enthält neue Produktivitätsfunktionen, mit denen sich Modelle und Zeichnungen schneller für die Verteilung vorbereiten lassen. So ist eine neue Funktion zum „Konvertieren, Veröffentlichen, Drucken und Plotten“ verfügbar, die Hunderte von Fertigungszeichnungen automatisch in neutrale Dateiformate konvertiert. Diese können anschließend für verschiedene Zwecke verwendet werden, wie etwa zur Angebotserstellung, für die Zusammenarbeit von Teams, den Stapeldruck oder die gemeinsame Nutzung mit anderen Systemen. Die neue Version von Enterprise PDM optimiert die Zusammenarbeit durch eine einzelne, zentralisierte SolidWorks Toolbox Bibliothek und bietet erstmals eine Reihe neuer Implementierungs-Tools für eine schnellere Investitionsrentabilität (ROI). 3DVIA Composer erstellt automatisch Produktdokumentationen, die bei jeder Konstruktionsänderung aktualisiert werden. Mit der Software können Unternehmen 3D-Ressourcen wiederverwenden und schnell Produkthandbücher, Broschüren, Kataloge, Montageanleitungen, Schulungsvideos und vieles andere erstellen. 3DVIA Composer 2010 verkürzt den Zeitaufwand für Dokumentationen intelligenter Konstruktionsdaten wie etwa SolidWorks Konfigurationen und Explosionsansichten. Das Programm umfasst auch eine zeitsparende Funktion zur automatischen Erstellung von Explosionslinien für mehrere Explosionsansichten. Anwender können zudem vielseitigere und informationsreichere Dokumentationen mit skalierbaren Detailansichten, Stücklisten in 3D, Schattenwerfern und fotorealistischen Hintergrundobjekten erstellen.

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Für die Ermittlung des Energieverbrauchs und der Umweltverträglichkeit Mit der Software SolidWorks Sustainability lassen sich nachhaltige Konstruktionen zuverlässig erstellen. Mit SolidWorks Sustainability können Anwender die CO²-Bilanz, den Energieverbrauch und die Auswirkungen auf Luft und Wasser bei der Materialbeschaffung, Herstellung, Verwendung und Entsorgung einer Produktkonstruktion ermitteln. Ein Werkzeug für die Visualisierung von Baugruppen ermöglicht dabei die farbliche Kennzeichnung von Teilen hinsichtlich ihrer gesamten Umweltbeeinflussung. Über die Konfigurationshilfe der Software können mehrere Konstruktionsiterationen hinsichtlich Nachhaltigkeit und Umweltverträglichkeit miteinander verglichen werden. SolidWorks SustainabilityXpress ist in jeder Lizenz der SolidWorks Software enthalten und ermöglicht Anwendern, sofort die Umweltverträglichkeit eines Teils zu ermitteln. Zum Funktionsumfang der SolidWorks Sustainability Produkte gehören eine Informationsanzeige zur Umweltverträglichkeit, auf Kundenwünsche hin anpassbare Berichte und ein Werkzeug zum Finden alternativer Materialien, um die Nachhaltigkeit eines Teils leicht vergleichen und ständig verbessern zu können.

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Integration Sowohl SolidWorks Sustainability als auch SolidWorks SustainabilityXpress basieren auf der Expertise, Forschung, Entwicklung und den Daten des deutschen Unternehmens PE INTERNATIONAL, des weltweit größten und ältesten Kompetenznetzwerkes auf dem Gebiet der Nachhaltigkeit. SolidWorks 2010 lässt sich nahtlos und vollständig assoziativ in einem Programmfenster mit allen anderen Softwareprodukten von DS SolidWorks integrieren – einschließlich SolidWorks Simulation, SolidWorks Enterprise PDM, 3DVIA Composer und SolidWorks Sustainability. Dank dieser Integration können Anwender ein 3D-Modell in allen Arbeitsschritten verwenden, um ihr Produkt zu verwirklichen.

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SolidWorks Deutschland GmbH Hans-Pinsel-Straße 7A, D-85540 Haar, Tel. +49 89-612956-0

www.solidworks.de

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Mit der "Voransicht für Mauskombinationen" lassen sich acht Short-Cuts für Mauskombinationen (für Zeichnungen, Baugruppen, Teile und Skizzen) unabhängig anpassen.

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61 BECKHOFF New Automation Technology

SERIE II: INTELLIGENTE KOSTENSENKUNG | INTELLIGENT MAINTENANCE

Ein Prost auf kostensenkende Problemlöser im Hygienebereich! Der Stillstand einer Anlage ist in Produktionsbetrieben nicht nur eine arbeitsintensive sondern auch kostspielige Angelegenheit. Gerade hygieneintensive Branchen, wie die der Pharma- oder Lebensmittelproduzenten, kämpfen immer wieder mit Anlageausfällen, für die eigentlich „nur“ kleine – aber dafür umso teuerere – Defekte die Ursache darstellen. So kann schon die besondere Beschaffenheit eines einzelnen Sensors große Wirkung erzielen: Bei der Bierbrauerei Puntigam in Graz sind Anlagenstillstände und mit SensorAusfällen verbundene Instandhaltungsmaßnahmen seit dem Einsatz der InoxSens-Produkte von Wenglor kein großes Thema mehr. Autorin: Luzia Haunschmidt / x-technik Die Geschichte der ersten Grazer Großbrauerei begann 1800 in einer kleinen Bierwirtschaft in Puntigam. Zu Beginn der 20er-Jahre übernahm Dr. Peter Reininghaus das Familienunternehmen und während des Zweiten Weltkrieges wurden die Brauereien Reininghaus und Puntigam in Graz zusammengeschlossen. Seit damals werden in der Puntigamer Braustätte alle Biere der Marken Reininghaus und Puntigamer gebraut. 1977 wurde die Brauerei Puntigam eine Braustätte der Steirerbrau AG und seit deren Fusionierung mit der BRAU AG 1998 gehört sie zur BRAU UNION ÖSTERREICH AG. Die Brauerei Puntigam legt nicht nur besonderen Wert auf hervorragende Qualität der Rohstoffe, sie ist auch durch laufende technische Innovationen und Modernisierungen heute auf dem letzten Stand der Technik. Beeindruckt ist man bei Puntigam schon alleine beim Betreten der Abfüll- und Beförderungsanlagenhalle für neun verschiedene Biersorten: Hier laufen auf einer der größten Bierflaschenbeförderungsanlagen Österreichs unter höchsten Qualitätskriterien pro Stunde ca. 55.000 Bierflaschen über die Förderbänder. Insgesamt sieben Stationen wie die Flaschenreinigung und -abfüllung, die Etikettierstation, die Füllstandskontrolle, die Kapselverschluss-Anbringung, die optische Qualitätskontrolle, sowie die Ein- und Auspackstelle werden vom Gerstensaft passiert. Generell wird in allen Stationen der Abfüllanlage größtes Augenmerk auf absolute Reinlichkeit gelegt und so wird die Anlage zyklisch mit Strahlwasser und aggressivem Reinigungsschaum gewaschen.

Kostspielige Stillstände Kommt es zu einem Defekt innerhalb der Anlage, muss mit mindestes 30 Minuten Ausfallzeit des gesamten Beförderungssystems gerechnet werden. Denn es muss die Fehlerursache gefunden und analysiert werden, bevor die Instandsetzungsarbeiten beginnen können. Bis vor Kurzem waren defekte Sensoren häufiger Grund solcher Anlagenstörung. „Ursache für den wiederkehrenden Ausfall und anschließenden Austausch von Sensoren an der Anlage sind oftmals unzureichend abgedichtete Steckverbindungen. Auslöser der Probleme ist der aggressive Reinigungsschaum, welcher zur Desinfektion regelmäßig auf die Beförderungsanlage gespritzt wird. Aufgrund der hervorragenden Kriecheigenschaften reinigt der Schaum einerseits unzugänglichste Stellen von Bakterien und Schmutz, andererseits dringt dadurch aber auch Feuchtigkeit und Nässe durch kleinste Spalten in Bereiche vor, die dafür nicht verträglich sind. D.h. bei zyklischer Reinigung wird z.B. durch unzureichend abgedichtete Steckverbindungen, oder ungeeignete Gehäusekonstruktionen die Elektronik der Sensoren zerstört.

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„Nicht nur dass ein Anlagenstillstand mit enormen Kosten verbunden ist, auch der mit Fehlersuche und Austausch verbundene Arbeitsaufwand ist strapaziös. So horchte ich genau zu, als die Firma Wenglor ihre neueste Innovation namens InoxSens ankündigte, welche die Vermeidung derartiger Schäden verhindern soll“, erzählt Peter Fliesser.

Kostensenkende Maßnahme Ein optischer Sensor zum Beispiel ist für die Erkennung und ordnungsgemäße Positionierung der Bierkisten an der Abpackstelle zuständig. Auch dort war der Anlagenbetreiber mit periodischen Sensorausfällen konfrontiert. „Vor etwa einem halben Jahr setzten wir dann die ersten drei InoxSensSensoren im Testlauf ein. Das Ergebnis war eine deutliche Reduktion der Anlagenausfälle. Bis dato waren die verbleibenden Bertriebsstörungen in diesem Bereich nicht mehr auf den Sensor zurückzuführen, sondern hatten andere Gründe“, resümiert Fliesser zufrieden und blickt schon in die nächste Zukunft: „Voraussichtlich werden wir demnächst weitere kritische Abfragestellen der Beförderungsanlage ebenfalls mit Wenglor InoxSens - Sensoren ausrüsten. Ing. Andreas Sattler, Vertriebsingenieur für Sensoren bei Wenglor Österreich, erklärt dazu: „Die neue InoxSens-Baureihe ist kein einzelner Sensor mehr, sondern besteht aus einem gesamten Sensorsystem, welches speziell für die Integration in Maschinen der Lebensmittel-, Getränkeund Pharmaindustrie konzipiert wurde. Als Resultat verschmelzen die InoxSens - Sensoren nahtlos mit der Maschine des Kunden. Diese spaltfreie Einheit verhindert, dass sich in Nischen oder Zwischenräumen Kei-

AUTOMATION 6/Oktober 2009

SERIE II: INTELLIGENTE KOSTENSENKUNG | INTELLIGENT MAINTENANCE

1 Auf der Puntigamer Bierflaschenbeförderungsanlage laufen unter höchsten Qualitätskriterien pro Stunde ca. 55.000 Bierflaschen über die Förderbänder. (© Brauunion Österreich) 2 Die fugen- und kantenlose Bauweise des InoxSens-Gehäuses ist aufgrund selbstablaufender Oberflächen einfach und durch Schutzklasse IP68 und IP69K auch mit Hochdruck zu reinigen. Die gesamte Formgebung ist strömungstechnisch optimiert und eignet sich daher hervorragend für den Einsatz in Hygienebereichen und der Reinraumtechnik.

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me und Bakterien bilden oder Flüssigkeiten und Reinigungsmittel in das Gerät eindringen“. Weitere Vorteile der fugen- und kantenlosen Bauweise liegen auf der Hand. Das InoxSens-Gehäuse ist aufgrund selbstablaufender Oberflächen einfach und durch Schutzklasse IP68 und IP69K auch mit Hochdruck zu reinigen. Sämtliche Gehäusekomponenten sind aus korrosionsfreiem Edelstahl V4A (1.4404/316L), Glas oder lebensmittelechtem Kunststoff. Das heißt, die InoxSens-Baureihe besteht nach 2

richtungen konsequent im Hygiene - Design ausgeführt. Obendrein verspricht die einzigartige Bauweise der Wenglor InoxSens - Sensoren eine wesentlich höhere Lebensdauer in reinigungsintensiven Anwendungen als bei Sensoren herkömmlicher Bauart.

Flott gerechnet „Die bei der Anschaffung nur geringfügig teueren InoxSens-Sensoren haben sich bereits bei nur einem verhinderten Anlagenstillstand amortisiert“, erläutert Peter Fliesser und kalkuliert laut vor: „Ein Anlagenstillstand von einer halben Stunde wird bei uns mit mindestens Euro 1.480,- beziffert, somit ist der Aufpreis für den Lichttaster aus Edelstahl bei einem verhinderten Ausfall bereits mehrfach bezahlt.“ Der bei Puntigam eingesetzte InoxSens-Sensor wird derzeit für eine einfache Objekterkennung verwendet. Das innovative InoxSens- Konzept lässt sich aber auch auf völlig andere Anwendungsgebiete wie z. B. die Erkennung beschädigter Flaschen, fehlerhafter Verschlüsse oder nicht ausreichend gefüllter Bouteillen ausdehnen. D. h., auch messende Sensoren, Barcode-Scanner und Vision-Systeme von Wenglor sind im Hygiene-Design erhältlich.

außen hin komplett aus FDA zugelassenen Materialien und ist bei richtiger Reinigung GMP gerecht.

„Das wäre dann die Ferrari-Ausstattung“ lacht Peter Fliesser, „aber wer weiß, mit welchen Problemstellungen wir morgen konfrontiert werden – wenglor hat mit der InoxSens-Baureihe eine interessante Branchenlösung auf den Markt gebracht. Nach ersten positiven Erfahrungen schauen wir jetzt, wie wir in unseren Anlagen weiter davon profitieren können! Wenglor sensoric

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Abgesehen davon, dass das gesamte InoxSens-System durch ein Baukastenprinzip einfach zu montieren ist, sind auch alle Befestigungsvor-

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Anwender Die Brauerei Puntigam gehört zur BRAU UNION ÖSTERREICH AG. Die Puntigamer Produktpalette umfasst folgendes Angebot: Puntigamer „Das bierige Bier“, Puntigamer Panther, Puntigamer Winterbier, Puntigamer Radler, Puntigamer Almradler, Reininghaus Märzen, Reininghaus Pils, Reininghaus Nimm‘s Leicht und Reininghaus Malz. Brauerei Puntigam Triesterstraße 359, A-8055 GRAZ, Tel. +43 316-502-0

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SERIE II: INTELLIGENTE KOSTENSENKUNG | INTELLIGENT MAINTENANCE

Einblick schafft Durchblick Sind höchste Effizienz und Wirtschaftlichkeit gefragt, zahlt sich genaues Hinschauen aus: Condition Monitoring schafft mehr Transparenz beim Betrieb von Maschinen und Anlagen. Fertigungsbetriebe sind gezwungen, die Produktivität ihrer Maschinen und Anlagen kontinuierlich zu steigern. Das Hauptaugenmerk liegt daher zunehmend auf den Gesamtkosten einer Anlage über deren Lebensdauer hinweg gesehen und weniger auf den reinen Anschaffungskosten – denn diese gehören mit durchschnittlich

etwa 15 % meist zu den kleineren Kostenblöcken im Lebenszyklus einer Anlage. Viel deutlicher ins Gewicht fallen mit bis zu 40 % die Kosten für Wartung und Instandhaltung. Hier kommt es vor allem auf eine zustandsorientierte Wartung an: Werden Fehler rechtzeitig erkannt und behoben, vermindern sich Stillstandszeiten und die Prozessqualität wird gewahrt.

Leckagen auf der Spur

Der Durchflusssensor SFAB erkennt blitzschnell Leckagen in der Produktion, prüft die Dichtigkeit von Endprodukten oder regelt den Durchfluss bei Lackierpistolen.

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Wertvolle Druckluft lässt sich sparen, indem man Leckagen immer auf der Spur ist und die Entwicklung des Luftverbrauchs über längere Zeit beobachtet. Der Automatisierungsspezialist Festo bietet ein umfangreiches Lösungspaket für Condition Monitoring (kontinuierliche Anlagenüberwachung). Mit an Bord: das Festo Energy Monitoring System GFDM. Es ermöglicht Monitoring und Analyse des Luftverbrauchs und erfasst automatisch Referenzdaten in Kombination mit Grenzwerten und Trends – so können Anwender rechtzeitig Abweichungen erkennen und eingreifen, bevor der Prozess an Qualität verliert. Durch die intuitive Bedienung der Software-Oberfläche sind Einbau, Inbetriebnahme und Nutzung des Festo Energy Monitoring Systems ohne umfangreiche Qualifizierung des Wartungspersonals möglich.

Alles im grünen Bereich Intelligente Komponenten sind ein weiterer Schritt in Richtung erhöhter Anlageneffizienz. Sie ermöglichen ein umfangreiches Condition Monitoring und das Erkennen von Veränderungen des Druckluftverbrauchs, was Wartungseinsätze besser planbar macht. So helfen beispielsweise Durchflusssensoren – wie sie in der MS-Wartungsgerätereihe zum Einsatz kommen – Verbrauchsschwankungen blitzschnell zu erfassen und frühzeitig zu reagieren. Erstmals auf der Smart Automation war der unidirektionale Durchflusssensor SFAB: Er erkennt blitzschnell Leckagen in der Produktion, prüft die Dichtigkeit von Endprodukten oder regelt den Durchfluss bei Lackierpistolen. Einmalig: der frühe Startpunkt bei nur 1 % erlaubt höchste Dynamik. Zum Beispiel von 2 bis 200 l oder 10 bis 1000 l/min. Noch mehr Flexibilität: Extrem kompakt verfügt der SFAB über einen integrierten Beruhigungsströmungskanal – eine vorgeschaltete Einund Auslaufstrecke wird nicht benötigt. Festo Gesellschaft m.b.H. Linzer Straße 227, A-1140 Wien Tel. +43 1-91075-0

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Materialprüfung verbessert Effizienz Zurzeit sind Maßnahmen zur Steigerung der Effizienz industrieller Prozesse gefragt. Sicher und reproduzierbar sollen die Prozesse sein, denn jede Unterbrechung des Produktionsprozesses bedeutet hohe Kosten. Eine zukunftsorientierte Materialprüfung ist daher unabdingbar. Nur mit modernen Prüfmaschinen ist eine effiziente Produktion und damit Kostenreduzierung realisierbar.

Werkstoffentwicklungen zur Steigerung der Ressourceneffizienz sind ein vielversprechender Weg die Kosten zu senken und die Wettbewerbsfähigkeit zu sichern. Bei der Energieerzeugung ist das Werkstoffthema dzt. hochaktuell. Beispiele sind die Hochleistungswerkstoffe für den Kraftwerksbereich oder auch die regenerativen Energietechniken wie Solarzellen oder thermoelektrische Werkstoffe. Die Materialprüfung leistet hier mit quasistatischen Hochtemperaturprüfungen, Zeitstandsprüfungen und durch zyklische Ermüdungsversuche einen wichtigen Beitrag. Besonders interessant dürfte in diesem Zusammenhang eine neue 1000 N LinearMotor-Prüfmaschine für quasistatische und Ermüdungsprüfungen an Werkstoffen und Bauteilen sein.

Prüfsoftware testXpert® II sorgt für effizientes Prüfen Die Prüfsoftware testXpert® II nimmt bei allen Prüfungen eine Schlüsselrolle ein und zeichnet sich durch einfache und intuitive Bedienung aus. Die Menüleiste stellt sich auf die tatsächlichen Bedürfnisse ein, eine umfassende Online-Hilfe hat stets die passende Antwort – und eine verlässliche Assistentenführung führt auch bei

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anspruchsvollen Tätigkeiten schnell zum Ziel. Passende Prüfvorschriften für jede Normprüfung, branchentypische Paketlösungen und ein einheitliches Bedienkonzept für statische und dynamische Prüfungen sind einige der vielen Pluspunkte von testXpert® II. Vorteilhaft ist auch die automatische Übersetzung der Prüfprotokolle in andere Sprachen. Egal ob es sich um statische oder dynamische Prüfungen handelt, die einheitliche Softwareplattform sorgt für eine einfache Bedienung. Neue Masterprüfvorschriften, Optimierung der Usability und Visualisierung sowie die Verbesserung der Synchronisation sind nur einige Stichpunkte zur Weiterentwicklung.

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Weiters werden die meisten Prüfmaschinen für unterschiedliche Prüfanwendungen eingesetzt – d. h. die Prüfwerkzeuge müssen einfach und sicher ausgewechselt werden können, denn genaue Messergebnisse sind die wesentliche Voraussetzung für eine zuverlässige Produktionssicherung. Zwick Roell Am Concorde Park 1, A-2320 Schwechat Tel. +43 1-70132701

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Optimierung des Instandhaltungsaufwands Um die Verfügbarkeit von Maschinen und Anlagen zu erhöhen und den erforderlichen Aufwand für die Instandhaltung sicher in den Griff zu bekommen, haben Spezialisten von SKF die RCM-Methode weiterentwickelt. RCM steht für Reliability Centered Maintenance und beschreibt, wie man mit einer strukturierten Vorgehensweise und passenden Werkzeugen bzw. Hilfsmitteln die komplexen Zusammenhänge zwischen Anlagenverfügbarkeit, Sicherheit und Instandhaltungsaufwand am effektivsten bewältigt.

Bei der RCM-Methode von SKF stehen Produktivität und Effektivität im Vordergrund. Die Instandhaltungsstrategien konzentrieren sich auf die kritischen Komponenten, Maschinen und Anlagen. Es gilt, Störungen und deren Folgen schnell zu erkennen, um Schäden zu vermeiden oder zumindest gering zu halten. Die SKF RCM-Vorgehensweise sieht längere Instandhaltungsintervalle vor, bis hin zum völligen Wegfall der vorbeugenden Instandhaltung und beinhaltet kürzere Tätigkeitslisten zur Reduktion der Stillstandszeiten. Darüberhinaus sollten unzuverlässige Komponenten von Maschinen und Anlagen durch Komponenten mit verbesserter Zuverlässigkeit ersetzt werden.

Mit der Kritikalitätsanalyse wird mittels einer Risikomatrix festgestellt, welche Bereiche einer Maschine oder Anlage ein besonderes Risiko darstellen, mit welcher Wahrscheinlichkeit dieses Risiko zu einem ungeplanten Maschinenstillstand führt, und welche Konsequenzen dies zur Folge haben könnte.

Wie funktionierts? Zielorientiert: Die richtige Instandhaltungsstrategie Zwischen der Forderung nach hoher Anlagenverfügbarkeit und den Kosten für den Instandhaltungsaufwand sollten Zielkonflikte tunlichst vermieden werden. Deshalb kommt der Entscheidung über die richtige Instandhaltungsstrategie enorme Bedeutung zu. Die Erfahrung zeigt, dass reaktive Instandhaltung nur geringe Anlageneffizienz, vorbeugende Instandhaltung deutlich bessere Ergebnisse und die heute in bereits vielen Prozessen eingesetzte zustandsorientierte Instandhaltung sehr hohe Resultate erzielt. Die höchste Anlageneffizienz erreicht man jedoch durch eine verbesserungsorientierte Instandhaltung. Da aber betriebswirtschaftlich das Instandhaltungsergebnis immer dem notwendigen -aufwand gegenübergestellt werden muss, ist vielfach die Auswahl einer bedarfsgerechten Instandhaltungsstrategie der Schlüssel zum Erfolg. In der Regel empfiehlt sich nach eingehender Analyse der Risikofaktoren ein „Instandhaltungsmix“.

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Im Zentrum der RCM-Methode steht die Analyse aller eventuell auftretenden Funktionsstörungen sowie deren Ursachen und daraus resultierenden Auswirkungen. Daran anschließend erfolgt die Bewertung, welche Einflüsse diese Störungen auf den Produktionsablauf und die Produktqualität zur Folge haben können. Sind diese Faktoren bekannt, werden Maßnahmen ergriffen, um Funktionsstörungen rechtzeitig zu erkennen und damit drohenden Maschinenausfällen vorzubeugen. Grundsätzlich unterteilt man bei der Anwendung der RCM-Methode die strukturierte Vorgehensweise in einzelne Projektschritte, nämlich in: Kritikalitätsanalyse, RCM-Analyse, Festlegung von Instandhaltungsmaßnahmen und Implementierung der Instandhaltungsmaßnahmen in ein CMMS.

zu einem ungeplanten Maschinenstillstand führt, und welche Konsequenzen dies zur Folge haben könnte. Hierbei werden die Ausfallwahrscheinlichkeit und -konsequenz für jede Untersuchungskategorie separat analysiert. Das Risikospektrum reicht von tolerierbarem Risiko unter bestimmten Gegebenheiten bis hin zum nicht tolerierbaren Risiko, so dass dringender Handlungsbedarf geboten ist.

RCM-Analyse In diesem Projektschritt werden Störungen und deren Folgen ermittelt und anschließend die hierfür auftretenden potenziellen Störungskosten, inklusive der erforderlichen Ressourcen, analysiert. Auf Grundlage der ermittelten Störungskosten wird eine bedarfsgerechte Instandhaltungsstrategie festgelegt.

Kritikalitätsanalyse Beginnend mit der Kritikalitätsanalyse wird mittels einer Risikomatrix festgestellt, welche Bereiche einer Maschine oder Anlage ein besonderes Risiko darstellen, mit welcher Wahrscheinlichkeit dieses Risiko

Festlegung der Instandhaltungsmaßnahmen Nachdem die passende Instandhaltungsstrategie ausgewählt wurde, werden nun die erforderlichen Instandhaltungsmaß-

AUTOMATION 6/Oktober 2009

nahmen zur Reduzierung von Störungskosten festgelegt.

Implementierung der Instandhaltungsmaßnahmen in das CMMS Im CMMS (Computerised Maintainance Management System) werden die festgelegten Instandhaltungsmaß-

Tool), SKF RCMO (Reliability Centered Maintainance – Lösung für SAP-Umgebung). Als Ergänzung hat SKF SRCM (Streamlined Reliability Maintainance Methodik) entwickelt. Hierbei wird durch konsequente Nutzung von Schablonen oder sogenannter Templates bei Standardmaschinen eine enorme Zeitersparnis

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Maximale Anlageneffizienz Verbesserungsorientierte Instandhaltung Proactive Reliability Maintenance

Zustandsorientierte Instandhaltung Predictive Maintenance

Vorbeugende Instandhaltung Preventive Maintenance

Reaktive/Korrektive Instandhaltung

Reactive/ Corrective Maintenance

Minimale Anlageneffizienz

nahmen mit dem bestehenden Instandhaltungsplan abgeglichen. Unter Berücksichtigung von gesetzlichen und innerbetrieblich vorgeschriebenen Maßnahmen ergibt sich so ein bedarfsgerechter Instandhaltungsplan.

Erfolgreiche Umsetzung Die sorgfältige Anwendung der RCMMethode führt nicht nur zu deutlich längeren Instandhaltungsintervallen sondern auch dazu, dass auf eine vorbeugende Instandhaltung ganz verzichtet werden kann. Voraussetzung ist allerdings ein gutes Methodenwissen und der Einsatz geeigneter Werkzeuge und Hilfsmittel. Nicht jedes Hilfsmittel ist für jede Kundenanforderung und für jedes Ziel zu empfehlen. Die von SKF in der Hauptsache eingesetzten Werkzeuge und Hilfsmittel sind: SKF ISF (Instandhaltungsstrategie-Finder), SKF AMST (Asset Management Support

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im Instandhaltungsprozess erzielt. Die von SKF-Spezialisten entwickelte zuverlässigkeitsorientierte Instandhaltungsstrategie hat sich als eine der wichtigsten Strategien durchgesetzt. Mit dieser Methode werden nicht nur die Kosten- und Nutzungspotenziale in der Instandhaltung zuverlässig entdeckt und ausgeschöpft, sondern sie kann sich in einem Unternehmen auch unter dem Gesichtspunkt der Zukunftsaussichten sehen lassen. So wird die Motivation und die Zusammenarbeit unter den Mitarbeitern verbessert, die Arbeitssicherheit erhöht, Aspekte des Umweltschutzes berücksichtigt und vor allem führt die SKF RCM-Methode zu einer Verbesserung des gesamten Instandhaltungs- und Anlagenwissens.

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Kostensenkende Sensorik im Lager Der Bau von leistungsfähigen Logistikzentren ist meist mit einer hohen Investition verbunden. Innerhalb solcher Budgets nimmt die Sensorik in der Regel einen untergeordneten Rang ein, obwohl sie für die Verfügbarkeit und Produktivität der Lager und Distributionszentren ausschlaggebend ist. Denn innovative LogistikSensorik garantiert eine schnittstellenminimierte Planung und Projektierung sowie einen kosten- und leistungsoptimierten Betrieb von Logistikanlagen. SICK bietet beispielhafte Lösungen für die Logistikautomation – die beste Referenz: das eigene Distributionszentrum von SICK in Waldkirch (D).

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Welche Aufgaben übernehmen Sensoren in einer Logistikanlage? Anwesenheitskontrollen, Kontur-, Volumen- und Entfernungsmessungen, Positions- und Mengenerfassungen, Identifikationsaufgaben oder Höhen- und Überstandskontrollen – je komplexer und umfangreicher die Prozesse in automatisierten Lager- und Kommissioniersystemen sind, desto wichtiger ist es aus steuerungstechnischer Sicht, dass Informationen aus dem Feld schnell und zuverlässig zur Verfügung stehen. Intelligente Sensorlösungen erhöhen die Produktivität und minimieren bei der Inbetriebnahme und im späteren Betrieb das Risiko. Viele Aufgabenstellungen erfordern eine genaue Betrachtung einer Detektions- oder Messaufgabe, oder eine Berücksichtigung betriebs- oder auch sicherheitstechnischer Gegebenheiten und Anforderungen. Erst durch eine sensortechnisch ganzheitliche Beratung ist es oft möglich, technisch und auch wirtschaftlich effiziente Lösungen zu finden. Diese erfordern Applikations-Knowhow und bestimmte Leistungsmerkmale einzelner Geräte, wie z. B. für die Erfassung und Abrechnung von tatsächlich umge-

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schlagenen Paketzahlen und –volumen gefordert. Mittels Sensor-Komplettlösungen aus der Wägetechnik, aus den Volumenmess- und Barcodelesesystemen stehen Kurier-, Express- und Paketdienstleistern alle relevanten Volumen und Identitätsinformationen in Echtzeit für die Revenue Recovery Auswertung und -abrechnung zur Verfügung. Die Amortisationsdauer solcher Anlagen ist dementsprechend kurz.

Können Sensor-Lösungen Betriebskosten kontrollieren? Ein weiterer Aspekt eines Sensors ist seine Wartungs- und Servicefreundlichkeit. Diese hat auch speziell nach der Abnahme der Logistikanlage einen entscheidenden Einfluss auf deren TCO (total cost of ownership). Denn jene Kosten, welche nach der Inbetriebnahme der Anlage auftreten, können einen beträchtlichen Teil der Gesamtkosten (TCO) ausmachen. Daher ist es wichtig, die Wartungs- und Servicefreundlichkeit schon bei der Auslegung und Konstruktion der Anlage zu berücksichtigen. Intelligente Sensor-Solutions können hier einen wesentlichen Beitrag zur Kontrolle der Betriebskosten leisten. Das SICK-Distributionszentrum in Waldkirch ist zentraler

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Bestandteil des Vertriebs- und Distributionskonzeptes “Eurologistik”, gleichzeitig aber auch für die kanbangerechte (Anmerkung der Redaktion: Methode der Produktionsablaufsteuerung nach dem Hol- oder Zurufprinzip) Versorgung der werksinternen Produktion zuständig. Das Distributionszentrum (DZ) besteht aus einem Wareneingangsbereich, einem fünfgassigen, knapp 16 m hohen Hochregallager (HRL) mit ca. 3.000 Palettenstellplätzen, einem automatischen, 8 m hohen Kleinteilelager (AKL) mit mehr als 40.000 Behälterstellplätzen, mehreren integrierten Kommissionier- und Verpackungslinien sowie einer Warenausgangs- bzw. Versandzone. Insgesamt stehen etwa 4.000 m² Lagerfläche bei einem Bruttorauminhalt von 73.500 m³ zur Verfügung. Etwa 20.000 verschiedene Produktions- und Fertigartikel werden im Distributionszentrum vorsortiert, umgepackt sowie kanbangerecht portioniert und eingelagert. Die installierte Kapazität des DZ im einschichtigen Betrieb liegt bei etwa 8.500 bewegten Ladungseinheiten pro Tag für Ein- und Ausgänge von Behältern und Paletten. Dies entspricht einem Abwicklungsumfang von ca. 2.000 Vertriebsaufträgen mit mehreren Positionen bzw. einer Kommissionierleistung von 5.300 Picks pro Tag.

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Welche kostenoptimierenden Potenziale können von einer Sensorlösung in der Intralogistik erwartet werden? Verantwortliche müssen neben der Verfügbarkeit und der Produktivität auch die Gesamtkosten der Logistikanlage im Blick haben. Die Sensorik muss dabei stabil funktionieren, denn wo nichts ausfällt, muss auch nichts repariert oder ausgetauscht werden. Ist dies doch der Fall, werden der zeitliche und finanzielle Instandsetzungsaufwand ganz wesentlich von “sekundären” Sensormerkmalen bestimmt, wie z. B. der Ersatz-Sensor muss binnen 24 Stunden verfügbar sein, hat in einheitlicher Qualität zur Verfügung zu stehen (wie z. B. hinsichtlich Reichweiten, Funktionsreserven oder Hysteresen), muss auch an schwierigen Einbauorten leicht austauschbar und bei Bedarf parametrierbar sein und soll durch vielseitig nutzbare Halterungen eine Optimierung der Montagesituation auf einfache Weise ermöglichen.

Wohin gehen die Trends der Intralogistik-Sensorik? Die Anforderungen an moderne Logistikanlagen wachsen ständig – und mit ihnen das gewünschte Leistungsvermögen von Steuerungs-, Antriebs- und Sensorsystemen. Auch die Miniaturisierung schreitet hier immer weiter voran. Die Forderung nach immer kleineren Sensoren, mit ständig steigenden Anforderungen an die Performance, tritt auch im Bereich Logistikautomation verstärkt auf. Neben der weiteren Verbesserung sensorischer Merkmale der Geräte legen die Anwender immer mehr Wert auf 

1 Das Distributionszentrum in Waldkirch ist zentraler Bestandteil des Vertriebs- und Distributionskonzeptes “Eurologistik”, gleichzeitig aber auch für die kanbangerechte Versorgung der werksinternen Produktion zuständig.

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2 Das automatische, 8 m hohe Kleinteilelager im SICK-Logistikzentrum verfügt u.a. über mehr als 40.000 Behälterstellplätze. 3 Im Logistikzentrum eines großen Buchhändlers dekodieren CodeleseKameras ICR890 nicht nur die auf Paketen vorhandenen Barcodes, sondern senden auch ein Bild des Paketlabels an Fernkodier-Arbeitsplätze.

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steuerungs- und anwendungstechnische Zusatznutzen.

Fernabfrage von Informationen Ein Beispiel hierfür ist das konsequente Vorantreiben der IO-Link–Technologie in verschiedenen Sensorbaureihen. So können durch IO-Link u. a. die Lichttaster der 3er-Generation von SICK, das Automatisierungs-Lichtgitter MLG oder der magnetische Zylindersensor MZ2Q durch ein Automatisierungssystem angesprochen und vielfältige Informationen fernabgefragt werden. Logistikpraktiker können so Sensoren über ein Visualisierungssystem parametrieren und einfach und effizient überwachen. Es ist sogar möglich, dass Geräte vor deren Ausfall rechtzeitig z. B. bei einem anstehenden Wartungsintervall – ausgetauscht werden können. Eine interne, laufende Überprüfung ermöglicht dies und verhindert bzw. minimiert Stillstandsbzw. weitere Wartungszeiten.

Mehr Robustheit im Betriebseinsatz … … wird zum einen durch innovative Technologien erreicht, z. B. einen speziellen ASIC für optische Taster. Er ermöglicht eine elektronische Einstellung von Tastweite und Hintergrundausblendung, die auch bei rauen mechanischen Beanspruchungen durch das Anlagenumfeld jederzeit stabil bleibt. Aufgrund des Sensorchip-Konzeptes ist

es möglich, das Lager “mit den Augen des Sensors” als offenes Gerät zu betrachten. Mithilfe einer entsprechenden Visualisierungssoftware kann beim Testaufbau in der Anlage vor Ort der Lichtempfang des Sensors dargestellt, diesen dem Detektionsobjekt oder dem Umfeld zugeordnet und online Anpassungen an der Sensoreinstellung vorgenommen werden. Eine weitere Maßnahme für mehr Performance ist eine applikationsgerechte Gehäusetechnik, wie sie SICK z. B. mit Cold Store – Sicherheitsscannern – und Lichtvorhängen für den Einsatz in TiefkühlLogistikzentren oder Sensoren in InoxAusführungen und IP69K für die Lebensmittel- und Getränkeindustrie bietet.

Die Einbindung in übergeordnete Steuerungssysteme … … hat ebenfalls zunehmenden Einfluss auf die Auslegung moderner Sensoren. Neben IO Link macht sich das u. a. bei LaserEntfernungsmesssystemen bemerkbar, die zur Positionierung von Regalbediengeräten eingesetzt werden. Das DME5000 mit Hyperface-Schnittstelle bietet die Möglichkeit, an Umrichtern den Streckengebereingang auf der Steckkarte zur Positionserfassung zu nutzen, so auf sonst erforderliche, separate SSI-Optionskarten zu verzichten und auf diese Weise pro Umrichter und Regalbediengerät mehrere Hundert Euro einzusparen. Ein anderes Beispiel für die Einbindung in übergeordnete Steuerungssysteme – hier bei Auto ID – sind die neuen Barcodeleser CLV620 und CLV630 von SICK. Kommunikationsseitig sind die Geräte als Varianten mit einer EthernetSchnittstelle verfügbar. Kosten und Platzbedarf für ein separates Ethernet-FeldbusGateway entfallen.

Einzug der Kameratechnik in Logistikanlagen

Ob Anwesenheitskontrollen, Kontur-, Volumen- und Entfernungsmessungen, Positions- und Mengenerfassungen, Identifikationsaufgaben oder Höhen- und Überstandskontrollen – die Prozesse in automatisierten Lager- und Kommissioniersystemen werden immer komplexer und umfangreicher.

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Mit einer 2D-Smart Kamera IVC-2D ist es beispielsweise gelungen, den Förder- und Abfüllprozess von Motoröl in Fässer vollständig zu automatisieren. Gänzlich anders gelagert ist der Zusatznutzen, den die Codelese-Kamera ICR890 im Logistikzentrum eines großen Buchhändlers bietet: Hier dekodieren die Lesesysteme nicht nur die auf Paketen vorhandenen Barcodes, sondern senden auch ein Bild des Paketlabels. Fehlt der Barcode, wird das Bild des Paketlabels an einem Fernkodierarbeitsplatz

Eine Maßnahme für mehr Performance ist die applikationsgerechte Gehäusetechnik, wie sie SICK z. B. mit Cold Store - Sicherheitsscannern für den Einsatz in TiefkühlLogistikzentren bietet.

zur Erstellung eines Online-Barcodeetikettes verwendet. Mit dieser Videocodierung konnte die automatisierte Erfassung der Pakete – ohne Verlangsamung des Warenstroms - auf über 99 % der Ware gesteigert werden. Mehr Verfügbarkeit und Produktivität in Förder- und Logistikanlagen lässt sich auch erreichen, wenn Sicherheitssysteme immun gegen Prozesseinflüsse werden. So ermöglicht es die zweite Generation des Sicherheits-Lichtvorhanges C4000 Palletizer, das eingelernte Muster z. B. einer Palette, trotz defektem Palettenfuß, herabhängenden Umreifungsbändern oder Folienresten sicher zu erfassen. Dadurch kann das System ohne Stopp der Logistikanlage sicher zwischen einem Ladungsträger und einer Person, die in den Gefahrbereich z. B. eines Umreifers eintritt, unterscheiden. Komplett ist nicht nur das Stichwort für das Portfolio von SICK, sondern auch die Möglichkeit, gemeinsam mit anderen Komponentenlieferanten für eine Logistikanlage eine Komplettlösung zu erarbeiten. Für die Räderförderanlage eines Automobilherstellers wurde beispielsweise ein Konzept aus 24 VDC Motorrollen und intelligenten Lichttastern entwickelt, das eine automatische, verschleißfreie, zuverlässige und leise Erfassung unterschiedlich großer Räder – und damit eine kontrollierte Belegung und Freigabe einzelner Stauplätze – ermöglicht.

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links Zeitgemäße Antriebstechnik (im Bild: B&R ACOPOS multi) kann zu bedeutender Energieeinsparung führen. rechts Mit einer umfassenden Produktpalette gelingt es B&R, auf neue Herausforderungen für Maschinenbauer und Endproduzenten bereits dann Antworten zu haben, wenn die Fragen gestellt werden.

der Maschinenentwicklung von der Idee bis zur verfügbaren und in Betrieb genommenen Maschine. Auch die Zusammenfassung mehrerer Maschinen zu einer gesamten Produktionsanlage wurde bisher meist unabhängig von diesen beiden Themenstellungen diskutiert und realisiert. Immer mehr greifen diese Themen jedoch ineinander, sodass es angebracht erscheint, Entstehung und Nutzung von Maschinen und Anlagen gemeinsam zu betrachten. Und die Effizienz in allen Phasen des Produktlebenszyklus als Zielvorgabe für sämtliche Entwicklungen vor Augen zu haben, wie das Franz Enhuber, Verantwortlicher bei B&R für spartenübergreifende Projekte, tut.

Effizienzsteigerung an mehreren Fronten Nur wer in der Maschinenentwicklung die Grenzen traditioneller Methoden sprengt und die Effizienz erhöht, kann den Wunsch nach mehr Effizienz beim Einsatz eben dieser Maschinen erfüllen, ist Franz Enhuber, Verantwortlicher bei B&R für spartenübergreifende Projekte, überzeugt. Im x-technik Gespräch mit Peter

„Die Gesamteffizienz der Maschine entscheidet sich in der allerersten Phase der Entwicklungsarbeit“, ist Franz Enhuber überzeugt. Deshalb hält er auch aktuelle Entwicklungen in den Entwicklungsabteilungen der Maschinenhersteller für besonders wichtig: „Früher arbeiteten Konstrukteure und Automatisierungstechnik getrennt und hintereinander, Tests konnten nur mit großem Aufwand an der fertigen Maschine durchgeführt werden“, weiß der erfahrene Experte. „Heute gehen diese Entwicklungen inklusive Qualität sichernder Maßnahmen immer öfter parallel vonstatten.“

Simulation erhöht Sicherheit und senkt Kosten

Kemptner wirft er einen Blick in die nahe Zukunft, die wohl beherrscht wird vom Kostendruck in der Produktion. Diese wiederum führt zu lauter werdenden Rufen nach Gesamtkostensenkung im Maschinenbau. Autor: Ing. Peter Kemptner / x-technik Wenn von Effizienzsteigerung bei Maschinen und Anlagen gesprochen wird, wurden bisher meist zwei Bereiche unterschieden

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wund als völlig getrennte Themen behandelt: Einerseits die Erhöhung der Effizienz der Maschine selbst im täglichen Betrieb beim produzierenden Unternehmen, andererseits die rasche und kostengünstige Umsetzung

Eine nicht zu unterschätzende Wandlung der Entwicklungsmethoden brachte die Simulationstechnik mit sich. Waren Simulationsmethoden in der mechanischen Konstruktion bereits seit Längerem im Einsatz, hielten sie erst in jüngster Zeit auch in der Automatisierungstechnik Einzug. Die Verwendung von Simulations-Tools wie Matlab Simulink mit automatischer Code-Generierung zur modellbasierten Softwareentwicklung erhöht die

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Nachvollziehbarkeit, da Funktionalität und Zeitverhalten der Maschine bereits überprüft werden können, bevor deren mechanische Teile in der Realität vorhanden sind. Das bringt nicht nur eine Beschleunigung der Entwicklung und die Möglichkeit einer Vor-Abnahme durch den Kunden, es verbilligt auch die Maschine, da teure Prototypenversuche ebenso auf ein Minimum reduziert werden können wie Nachbesserungen nach Fehlversuchen. Auch muss mit Tests der mechanischen Komponenten nicht bis zur Zusammenstellung der Gesamtanlage gewartet werden, da mittels „Hardware-in-the-Loop“ einzelne Teile ihre Eignung in simulierter Umgebung beweisen können. „Was auf diese Weise auch frühzeitig überprüft werden kann, ist die Produzierbarkeit der Maschine in der Fertigung, die ja heute meist keine Serienproduktion mehr ist“, setzt Franz Enhuber fort. „Zugleich wird es möglich, durch Berücksichtigung der Möglichkeiten der Automatisierung bestimmte Maschinenteile ohne Verlust an Sicherheit schwächer zu dimensionieren.“ Das wiederum kann eine schwächere Dimensionierung der Motoren und Antriebe nach sich ziehen, was neben einer Senkung des Energieverbrauchs eine sparsamere Auslegung der Netzteile und Anschlussleitungen bringen und dadurch wiederum die Anschaffungskosten senken kann. Zudem lässt sich mit Simulationsmethoden sowohl die Inbetriebnahmezeit senken wie

die Stillstandszeiten bei Instandhaltungsarbeiten, da diese im Büro des Herstellers zuerst am Computermodell getestet werden können. Der Einsatz der Simulationstechnik ist aber nicht nur in der Maschinenentwicklung vorteilhaft, sondern auch im Fertigungsprozess selbst. Das zeigt das Beispiel eines Behälterherstellers, der die Wandstärken seiner Produkte bisher nur empirisch ermitteln konnte. „Durch den Einsatz von Simulationstools konnten ohne Qualitätsverlust die Wandstärken und damit die Materialkosten verringert werden“, kennt Franz Enhuber einen konkreten Fall. „Mittels Maschinensimulation gelang zudem der Nachweis, dass die Teile zeitoptimiert gefertigt werden können.“ Allein das hat einen gewissen Wert, denn gesicherte Erkenntnisse eignen sich besser als Kalkulationsgrundlage als ungefähre Schätzungen.

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Wartungskosten senken Erhebliches Potenzial zur Erhöhung der Gesamteffizienz von Maschinen und Anlagen ortet Franz Enhuber im Wartungsbereich: „Die anlassbezogene vorbeugende Wartung einzelner Systemteile im klassischen Maschinenbau steht zwar erst am Beginn ihrer Entwicklung“, ist der B&R-Vordenker überzeugt. „Sämtliche Automatisierungskomponenten aus dem Hause B&R bieten den Maschinenherstellern allerdings bereits seit einiger 

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>> Der Einsatz von Simulation in der Maschinen- und Produktentwicklung hilft an mehreren Stellen, die Gesamtkosten und damit die Herstellkosten zu senken.