3/2017 Aktuelle Technik Die Schweizer Fachzeitschrift für Automatisierungstechnik MindSphere — aus Daten Geschäftserfolg generieren Siemens Schweiz AG — Seite 5 Schwerpunkt Big Data Gesucht per sofort: Data Scientist Seite 16 Antriebstechnik Neue Produktlinie Industriebremsen Seite 30 Schaltschrank Die richtige Klimatisierung verhindert Ausfälle Seite 46 2018 Mediadaten
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Mediendaten at-Aktuelle Technik 2018 · Online-Oszilloskop usw. sorgen dašür, dass das HGT 1051 schnell startklar ist. Die šlexibel montierbare, ergo-sigmatek-automation.ch Sigmatek
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3/2017 Aktuelle Technik Die Schweizer Fachzeitschrift für Automatisierungstechnik
MindSphere — aus Daten Geschäftserfolg generieren Siemens Schweiz AG — Seite 5
Schwerpunkt Big Data Gesucht per sofort: Data Scientist Seite 16
Antriebstechnik Neue Produktlinie Industriebremsen Seite 30
Schaltschrank Die richtige Klimatisierung verhindert Ausfälle Seite 46
2018
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4 5Konzept Inhaltsbeispiele
Zum Titelbild5
Aktuelle Technik 1/2017
YOUR NEXT SHOW Messe Zürich I 07. – 08. Juni 2017 www.automation-electronics.ch
Die deutsche Künstlergruppe Foolpool hat aus gebrauchten Fahrrädern Maschinentiere geschaffen und zieht mit diesen durch die Gegend. Maxon hat das Kunstprojekt mit Antrieben unterstützt.
Sie wirken unheimlich, diese Wesen, wenn sie langsam näher kommen. Sie sehen ein wenig aus wie eine Mischung aus Giraffe und Gazelle mit ihren dünnen und langen Gliedmassen. Ihre Köpfe drehen sich von einer Seite zur anderen. Sie scheinen sich in der Gegend umzusehen.
Diese Tiere sind mechanische Kreaturen, geschaffen von der deutschen Künstler-gruppe Foolpool. Inzwischen besteht ihre Herde aus acht Tieren, die menschlichen Mitglieder fungieren als Hirten. Und so zieht die Gruppe von Stadt zu Stadt an ver-schiedene Festivals in ganz Europa und sorgt für ungläubige und faszinierte Blicke der Besucher.
Die «Tiere» sind bis zu 2,5 m grossDie Maschinenwesen bestehen nur aus recycelten Fahrradteilen, neu zusammen-geschraubt und verschweisst. Jedes Tier der Herde ist verschieden, erklärt Maximi-lian Auerbach von «Foolpool», wobei es weibliche wie auch männliche Individuen gibt. Sie sind zwischen 1,5 und 2,5 m gross und bis zu 2,5 m lang.
Die Tiere bewegen sich selbstständig fort. Sie gehen vor- und rückwärts und das in verschiedenen Geschwindigkeiten. «Für die Zuschauer entsteht der Eindruck, dass die Wesen auf das Rufen und Führen der Hirten reagieren.»
Antriebe sind fast nicht zu sehenDamit die Maschinenwesen überhaupt vor-wärtskommen, braucht es robuste und kompakte Antriebe. Maxon Motor AG hat
dazu mehrere Motor-Getriebe-Kombinati-onen zur Verfügung gestellt. In den Tieren sind verschiedene Typen und Grössen von DC-Motoren und Planetengetrieben ver-baut. Darunter etwa RE 40- oder A-max- Motoren. Beide sind mit der speziellen eisen losen Wicklung ausgestattet, was sie besonders energieeffizient macht. Die Mik-romotoren liefern die nötige Kraft, um die Herdentiere in Bewegung zu bringen, und sind trotzdem kaum zu sehen. «Eine typi-sche Zuschauerfrage lautet: Wo ist eigent-lich der Motor? Das beweist doch, wie gut die Antriebe in den Tieren integriert sind», sagt Maximilian Auerbach. Lobende Worte findet er auch für die Zusammenarbeit mit Maxon Motor AG: «Wir wurden trotz unse-res fehlenden Fachwissens immer so bera-ten, dass wir die richtigen Entscheidungen treffen konnten.»
Kritik am blinden Technikvertrauen Die Herde der Maschinenwesen ist vorerst vollzählig. Allerdings planen die Künstler, noch zwei hundeähnliche Wesen zu bauen. Der Abwechslung wegen. «Wir möchten die Besucher immer wieder überraschen, emo-tional berühren und zum Nachdenken an-regen», sagt Auerbach. Er tritt seit fast 30 Jahren mit «Foolpool» an Events auf. Doch nie zuvor hat die Künstlergruppe bei einer Performance so stark auf mechatro-nische Elemente gesetzt. Doch das Werk scheint gut anzukommen. Vielleicht auch, weil mit der Herde der mechanischen Tiere gleich mehrere Themen angesprochen werden. Zum einen die Wegwerfmentalität,
aber auch der Umgang mit Ressourcen. An-dererseits sollen die Figuren eine Welt wi-derspiegeln, die stark von Robotern geprägt ist. Und schliesslich ist auch eine leise Kritik am blinden Technikvertrauen enthalten.
Maxon-Produkte in diesem Artikel Maxon RE 40 Motor — dieser Mikromotor mit eisenloser Wicklung und starken Neo-dym-Magneten hat einen Wirkungsgrad von über 90 Prozent. Der Antrieb ist robust und einfach anzusteuern.Maxon A-max 22 Motor — die kostengüns-tige Variante eines zuverlässigen bürs-tenbehafteten DC-Motors. Automatisierte Herstellungsprozesse machen diese Antriebe zu interessanten Alternativen.Maxon GP 42 C Getriebe — das Planenten-getriebe GP 42 liefert das nötige Drehmo-ment für die Maschinenwesen. Zudem ist es mit Keramikteilen versehen und dadurch besonders robust und langlebig. maxonmotor.com
Bild: Foolpool
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Unterwegs mit der Maschinenherde Maxon Motor AG — Seite 5
Maintenance 2017 Digitalisierung — neue Wege für Instandhaltung Seite 14
Energieeffizienz Mit geringem Gewicht zu grossen Ersparnissen Seite 26
Kommunikation Wird OPC UA TSN der zukünftige Standard? Seite 38
PROVIDING SOLUTIONS.Besuchen Sie uns in Zürich! Stand A20.
Die Zukunft Ihrer HMI-Projekte.
BoTouchZur Integration von Touchdisplays
BoPadvariantenreiches Handgehäuse,
optimiert für Touchdisplays
Mit den mobilen HMIs von Sigmatek lassen sich Bedienkonzepte 4.0 flexibel und sicher umsetzen. Für noch mehr Bedienkomfort sorgt ein Multitouch-Display.
Handbediengerät mit Multitouch und Safety-Funktionen
Multitouch ist Trend – und daher wird auch die mobile Panel-Serie des Automatisie-rungs-Komplettlösungsanbieters Sigmatek um ein Multitouch-Handbediengerät erwei-tert. Mit dem HGT 1051, das mit einem durchgängigen 10,1-Zoll-Widescreen- Glastouch (PCT) ausgestattet ist, lassen sich beispielsweise Roboter-Applikationen intuitiv, komfortabel und sehr übersichtlich bedienen und beobachten. Ein EDGE2- Technology-Prozessor sorgt für eine hohe Leistungsfähigkeit des mobilen HMI, sodass auch modern designte Visuali-sierungen perfekt dargestellt werden.
Zudem verfügt das HGT 1051 über Safety- Funktionen: Not-Halt- und Zustimm taster sowie Schlüsselschalter sind in die Griff einheit an der Panelrückseite integ-riert, die sich flexibel montieren lässt. So lässt sich das Multitouch-Display (800 × 1280 Pixel) sowohl im Hoch- als auch im Querformat nutzen. An der Griffeinheit sind Magnet füsse angebracht, wodurch das HMI auch ohne Hal te rung an einem Maschinenteil platziert werden kann — ein praktischer Mehrwert.
Schnell startklar dank einsatzbereiten «Add-ons»Die Kommunikation mit anderen System-komponenten erfolgt über Ethernet bzw. OPC UA. Software-Updates lassen sich komfortabel als USB-Bootstickdatei über
die integrierte USB-Schnittstelle einspielen. Optional ist eine RFID-Identifikation mög-lich. Dazu kann ein Kartenhalter an der Panel- Rückseite angebracht werden.
Das Kabel-gebundene, ergonomisch designte Bedienpanel in Schutzart IP65 liegt sowohl bei Rechts- als auch bei Links-händern gut in der Hand, und dies dank des geringen Gewichtes von nur 1100 g auch über mehrere Stunden. Die Erstellung der Visualisierung erfolgt wie bei allen Sigmatek- HMIs eff izient und objekt-orientiert mit dem All-in-one Engineering Tool LASAL. Einsatzbereite «Add-ons», das heisst Design-Templates und ausgeklügelte Funktionalitäten wie Alarm- und Rezeptur- Handling, Verwaltung der Zugriffsrechte, Online-Oszilloskop usw. sorgen dafür, dass das HGT 1051 schnell startklar ist. sigmatek-automation.ch
Sigmatek
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5/2017 Aktuelle Technik Die Schweizer Fachzeitschrift für Automatisierungstechnik
Handbediengerät mit Multitouch und Safety-Funktionen Sigmatek Schweiz AG — Seite 5
automation & electronics Grosse Messevorschau mit Programmhinweisen Seite 06
Schwerpunkt Sensorik Industriesensoren als Informationsquellen Seite 36
Elektronik Zukunft der Produktion mit Embedded Systemen Seite 72
Titelbild:SigmatekSchweiz AG
Das neue mobile Bediengerät von Sigmatek verfügt über ein Multitouch- Display sowie Schlüsselschalter, Not-Halt- und Zustimmstaster.
Die flexibel montierbare, ergo-nomisch designte Griffeinheit des HGT 1015 ist mit praktischen Magnetfüssen ausgestattet. Optional ist eine RFID-Identifi-kation möglich.
MagazinFirmen Fakten Märkte20
Aktuelle Technik 4/2017
EOS sponsert das Forschungs projekt Roboy, das den menschli chen Bewegungsapparat nach bildet, um die Robotertechnik voranzutreiben.
Robotik trifft auf additive Fertigung
EOS unterstützt die Schweizer Gesellschaft Devanthro und das Forschungsprojekt Roboy an der Technischen Universität München. Ziel des Projekts ist es, einen Roboter zu bauen, der sich genauso bewegt wie ein Mensch. Dahinter steht die Vision, die Roboy-Modelle iterativ zu verbessern, bis ihre Geschicklichkeit, Widerstands-fähigkeit und Flexibilität denen eines Menschen ähneln.
Der erste Prototyp, Roboy Junior, hat Muskeln und Sehnen anstelle von Motoren in den Gelenken. Bei seiner Entwicklung kam in hohem Masse die additive Fertigung zum Einsatz: Der gesamte Körperaufbau des Roboy, der als Gehäuse für die Muskeln und Sehnen dient, wurde additiv mit EOS-Systemen zur Kunststoffverarbeitung gefertigt. Der Einsatz des industriellen 3D-Drucks bietet mehrere wichtige Vorteile, darunter die Möglichkeit zur Erstellung komplexer, funktionaler Geometrien sowie
die Unterstützung einer schnellen und iterativen Hardware-Entwicklung.
Funktionen direkt in die Bauteile implementierenDie additive Fertigung gestattet höchst komplexe Strukturen, die gleichzeitig extrem leicht und stabil sein können. Die Technologie gewährt ein hohes Mass an Design-Freiheit, Funktionsoptimierung und
-integration und ermöglicht das Herstellen kleiner Losgrössen zu wirtschaftlichen Stückkosten. Die Roboy-Entwicklung profi-tiert von all diesen Vorteilen: Dank der Erstellung komplexer funktionaler Geome-trien ohne die Fertigungsbeschränkungen klassischer Herstellungsverfahren kann das Roboy-Team Funktionen direkt in die Bauteile implementieren. Eine Funktion lässt sich dadurch mit weniger Bauteilen realisieren, ein Grossteil der sonst nötigen Montageschritte fällt weg.
Die Hände und Unterarme des Roboy beispielsweise wurden in einem Stück gefertigt, einschliesslich mehrerer Gelenke und der einzelnen Fingerglieder.
Zu komplex für eine SimulationAufgrund der maximalen mechatronischen Komplexität des Roboy auf kleinstem Raum können einige Projektanforde rungen in einer Simulation nicht überprüft werden. Daher muss das Entwicklungsteam den Roboter in einer realen Umgebung testen. Industrieller 3D-Druck spielt dabei eine Schlüsselrolle, da dieses Verfahren die schnelle Fertigung einzelner Komponenten und die Modularisierung und Parametrisie-rung der Roboterkonstruktion zulässt. Die Möglichkeit zur iterativen Hardware- Entwicklung ist das Ergebnis. eos.info
Der erste Proto-typ, Roboy Junior, hat Muskeln und Sehnen anstelle von Motoren in den Gelenken. Bilder: Adrian Baer
Durch Innovationen in der Energieführung lässt sich die benötigte Antriebs leistung auf langen Wegen um rund die Hälfte reduzieren.
Energie sparen ist nicht nur ein grosses Thema, wenn es um den eigenen Haushalt geht, sondern auch eine der wichtigen Fragen im Anlagenbau – insbesondere dort, wo lange Verfahrwege bewältigt werden müssen. So ist der Energieverbrauch zunehmend eine Entscheidungsgrösse für den Kauf oder Betrieb einer Anlage. Dabei können Energieketten einen wesentlichen Beitrag zur Reduzierung der benötigten Antriebsenergie und damit der Erhöhung der Energieeffizienz beitragen.
Herkömmliche Energieketten werden im Allgemeinen gleitend betrieben. Doch auf langen Verfahrwegen und bei hoher Dynamik entspricht die Rollen-e-Kette dem heutigen Stand der Technik, denn die Ener-giekette muss rollend weniger Kraft auf-wenden, da der Rollreibwert geringer als der Gleitreibwert ist. Das macht diese Ener-gieführung auf langen Wegen besonders energieeffizient: Im Vergleich zu gleitenden
e-Ketten reduziert sich die Antriebsleistung zum Bewegen der Energiekette um 57 Pro-zent. Neben der Rollen-e-Kette auf Basis des E2/000 Energieführungssystems von Igus bietet der «motion plastics»-Spezialist eine «Heavy Duty»-Ausführung für ext-re me Anforderungen sowie das P4-System für sehr lange Verfahrwege an.
Mithilfe unterschiedlicher Rollentypen und Innenaufteilungen lassen sich die Rol-len-e-Ketten von Igus auf die jeweilige Anwendung anpassen. Allen gemeinsam sind wartungsarme, auf Reibung und Ver-schleiss optimierte Kunststoff-Rollen, die dafür sorgen, dass die Energieführungen nicht gleiten, sondern rollen.
Das P4-Rollprinzip: versetzter Lauf von Ober- und UntertrumMit der Rollen-e-Kette P4 hat Igus die Kon-struktion des Rollprinzips noch einmal ver-feinert: Die Rollen des Obertrums laufen
versetzt durch jene des Untertrums und nicht übereinander wie bei den bisherigen Rollenketten. Erreicht wird dies, indem nicht eine, sondern zwei Rollen in einem Kettenglied verbaut sind. So gleitet das Rollenpaar des Obertrums an dem des Untertrums vorbei. Dadurch laufen die Rollen über den gesamten Verfahrweg ruhig auf einer durchgehenden Lauffläche. Der versetzte Lauf wird durch kammartige Autoglide-Stege unterstützt. Zudem halten Führungsrinnen — je nach Serie — aus korro-sionsfestem Edelstahl oder Aluminium die Rollen-e-Kette sicher in der Bahn.
Da die Kunststoff-Rollen fest in den Ket-tengliedern verankert sind, können sie nicht verloren gehen. Sie besitzen ein Edel-stahl-Kugellager und sind — wie alle Kom-ponenten aus dem Haus Igus — aus einem tribologisch optimierten Kunststoff gefer-tigt und daher besonders langlebig. Um auch im Kontakt mit der Führungsrinne
Bei der P4 von Igus laufen die Rollen des Obertrums versetzt durch jene des Untertrums, was für einen ruhigen Lauf auf dem gesamten Verfahrweg sorgt.
In den Aussen-anlangen werden lange Verfahr-wege getestet, wie sie beispiels-weise in Kran-anwendungen zu finden sind.
eine lange Lebensdauer der Energiekette zu gewährleisten, sind an den Kettenglie-dern seitliche Verschleisszulagen integriert.
Einzeladern bietet eine Gewichtsreduzierung von bis zu 40 ProzentGleichzeitig lohnt auch ein Blick auf die ver-wendeten Leitungen, um Antriebsenergie einzusparen. Um den gestiegenen Ansprü-chen nach geringerem Energieverbrauch gerecht zu werden, hat Igus die neue Motorleitungsgeneration CF430.D und CF440 für den Einsatz in Energieketten entwickelt. Denn diese geschirmt und ungeschirmt erhältlichen Einzeladern bietet eine Gewichtsreduzierung von bis zu 40 Prozent gegenüber der Vorgängergene-ration und über 50 Prozent gegenüber den am Markt üblicherweise genutzten Gum-mileitungen für Festoon oder Kettenan-wendungen in langen Verfahrwegen. Je nach Verfahrweg, Leitungs- und Quer-
schnittsbedarf ist damit eine Gewichtredu-zierung von mehreren Tonnen möglich.
Materialkombination für Vielzahl von Vorteilen«Möglich wird diese Gewichtsreduktion durch die Verwendung eines Leiterseiles aus speziellem CCA-Material», erklärt Rainer Rössel, Leiter des Geschäftsberei-ches chainflex-Leitungen bei Igus. «Dabei wird der Leitungskern aus leichtem Alumi-nium mit Kupfer beschichtet, sodass das sogenannte kupferkaschierte Aluminium (copper-clad aluminium) entsteht.»
Die Kombination beider Metalle bietet eine Vielzahl von Vorteilen. Gegenüber Vollkupferkabeln profitieren CCA-Kabel einerseits von der geringeren Dichte und damit vom geringeren Gewicht des Alumi-niums. Andererseits bieten sie gegenüber einem reinen Aluminiumleiter den grossen Vorteil, dass die Querkontaktierung durch
die Kupferbeschichtung sichergestellt ist, wodurch gegenüber einem reinem Alumi-niumleiter keine Vorbehandlung des Leiters vor dem Vercrimpen mehr notwendig ist.
Zudem fördert die Kupferschicht zusätz-lich massiv die Haltbarkeit des gesamten Leiterseils bei einem optimierten Litzen- und Verseil aufbau für die Dauerbiegungen in der Energiekette.
Igus hat für seine CCA-Leichtgewichte das Verseilverfahren und den Isolations-mantelwerkstoff für den Einsatz in Energie-ketten weiter verbessert. igus.ch
Im mit 2750 m2 grössten Test-labor für bewegte Leitungen werden im Jahr über 2 Milliarden Hübe absolviert.Bilder: Igus GmbH
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Die monatlich erscheinende «at–AktuelleTechnik»istdankihren klarstrukturiertenRubriken,ihrenvaria- tionsreichen Beitragsformaten und ihrem aktuellem Online-Informationsangebot dieführendeSchweizerFachzeitschrift fürIndustrie-Elektronik,Elektrotechnikund Automation.
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