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DER KONSTRUKTEUR 3/2015

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FLUIDTECHNIK Hydraulik

FLUIDTECHNIK Hydraulik – fit für Industrie 4.0 Hydraulik, Elektrotechnik und offene Kommunikation für vernetzte Lösungen Die Hydraulik bietet dem Maschinenbau bislang durch ihre einzigartigen physikalischen Eigenschaften in vielen Anwendungen Vorteile. Da stellen sich doch die Fragen: Können diese Vorteile auch in eine Industrie 4.0 eingebracht werden? Ist die Hydraulik tauglich für die Fertigungswelt der Zukunft? Markus Rukaber, Leiter Vertriebliches Produktmanagement Maschinen-, Anlagenbau und Engineering, Bosch Rexroth AG gibt die Antworten. Der entscheidende Schritt für die Einbindung der Hydraulik in Industrie 4.0 ist bereits vollzogen: die Verbindung von hydraulischen Aktoren mit digitalen Regelelektroniken und damit die Verlagerung von Funktionen in die Software. In der Software sind alle Besonderheiten der Fluidtechnologie bereits als Algorithmen hinterlegt. Sie gleichen die Nicht-Linearitäten dieser Antriebstechnologie automatisch aus. Typische Regler wie der Übergang von der Weg- in die Kraftregelung oder für den Gleichlauf, wie z.B. bei Pressen, sind bereits vorprogrammiert. Durch diese dezentrale Intelligenz verhalten sich hydraulische Antriebe autonom und passen sich veränderten Prozessparametern eigenständig an. Einer der wichtigsten Treiber dieser Entwicklung ist Bosch Rexroth. Der Antriebsund Steuerungsspezialist brachte bereits zu Beginn der 1990er Jahre die ersten dezentral intelligenten elektrohydraulischen Linearachsen auf den Markt. Zusätzliche Möglichkeiten der dezentralen Intelligenz eröffnen drehzahlvariable Pumpenantriebe. Sie kombinieren die Vorteile der Elektrik mit der Hydraulik. Die Antriebe der Sytronix-Familie von Rexroth erzeugen bedarfsgerecht den Förderstrom und senken den Energieverbrauch der Hydraulik im Vergleich zu herkömmlichen Lösungen um bis zu 80 %. Je nach Anwendungsfall kann die Sytronix die Positionierung des Zylinders direkt übernehmen. Das senkt die Systemkosten, erhöht die Flexibilität und vereinfacht die Inbetriebnahme. Autarke Linearachsen von Rexroth gehen da noch einen Schritt weiter: Diese einbaufertigen Zylinder-Baugruppen verfügen über einen eigenen Fluidkreislauf mit drehzahlvariabler Pumpe. Der Zylinder erzeugt verschleißfrei Linearbewegungen und ist überlastsicher. Autarke Achsen werden wie elektrische Antriebe montiert. Es genügt ein Kabel für die Leistungsversorgung und eine Verbindung zur Steuerung. „Diese Achsen verfügen über alle Funktionalitäten rein elektrischer Antriebe“, betont Markus Rukaber. „Darüber hinaus bieten sie alle Vorteile der Hydraulik inklusive einer verschleißfreien hohen Kraftdichte.“ Grundvoraussetzung offene Standards Industrie 4.0 erfordert zwingend standardisierte Kommunikationsprotokolle und Programmiersprachen, darin sind sich alle Experten einig. Die etablierten Feldbussysteme verbinden bereits die Geräte ver- Software für schnelle Vernetzung Die jahrzehntelange Anwendungserfahrung ist auch in die Software eingeflossen. „Wir haben Standardfunktionen der Hydraulik in unseren Best-in-Class-Reglern bereits vordefiniert, so dass der Anwender sie direkt parametrieren kann“, schildert Markus Rukaber, Leiter vertriebliches Produktmanagement Maschinen-, Anlagenbau und Engineering von Bosch Rexroth, den aktuellen Stand der Technik. „Das unterstützt den Anwender bei der Inbetriebnahme von hydraulischen Achsen.“ Hydraulische Lösungen lassen sich so schnell vernetzen und optimal online auf die individuellen Anforderungen feinjustieren. Dezentral intelligente Antriebe 14 Der Konstrukteur 3/2015

schiedener Technologien wie Elektroantriebe, Hydraulik und Pneumatik mit der Steuerung. Zahlreiche Maschinenhersteller sind bereits einen Schritt weiter gegangen und auf Echtzeit-Ethernet-Protokolle umgestiegen wie beispielsweise Sercos, Ethernet IP oder Profinet. „Rexroth unterstützt nicht nur die Busanbindung, sondern über Multi-Ethernet- Schnittstellen für die drehzahlvariablen Pumpenantriebe und Motion Controller auch die Echtzeitanbindung der Hydraulik“, betont Markus Rukaber. Die Multi- Ethernet-Schnittstellen von Rexroth unterstützen alle gängigen Echtzeit-Protokolle wie Sercos, Ethercat, Ethernet IP, Profinet RT und Varan auf einer Hardware. Steuerungen sowie übergeordnete Systeme FLUIDTECHNIK sätzliche Anforderungen. Mit Open Core Engineering hat Bosch Rexroth die nötigen Voraussetzungen geschaffen: Maschinenbauer können auch mit Hochsprachen direkt auf die Kernfunktionen von Steuerungen und Antrieben zugreifen. In ersten Anwendungen haben sie die SPS-Programmierung komplett eingespart und nutzen Smartphones oder Tablet-PCs für die Inbetriebnahme, Optimierungen im laufenden Betrieb und Diagnose ihrer Anwendung. Telediagnose und Condition Monitoring Die Ethernet-Anbindung der Hydraulik erschließt alle Möglichkeiten der Ferndiagnose und der Telewartung. Jede Regelel- NEUØ 3mm Lee Mini Rückschlag- ventile „Die Hydraulik hat automatisierungstechnisch mit der Elektromechanik völlig gleichgezogen“ Markus Rukaber haben damit einen vollständigen Zugriff auf die Hydraulik und erlauben eine herstellerunabhängige Systemintegration. Für die Programmierung haben sich im Maschinen- und Anlagenbau die SPS-Sprachen nach IEC 61131 als Standard durchgesetzt. Industrie 4.0 stellt darüber hinaus zu- ektronik ist eindeutig identifizierbar. Bei entsprechender Berechtigung können Techniker unabhängig von ihrem physischen Standort Daten abrufen oder Parameter online verändern. Dezentrale Intelligenz eröffnet darüber hinaus die Nutzung von Condition Monitoring die neuen 3 mm Rückschlagventile CCFM Originalgröße Neuer Platz auf der HANNOVER MESSE 13.-17.April2015 Halle20, St.C31 01 Offene Kommunikationsschnittstellen und eine Verlagerung von Hydraulikfunktionalität in die Software sind die entscheidenden Voraussetzungen für dezentrale Intelligenz LEE Hydraulische Miniaturkomponenten GmbH Am Limespark 2 65843 Sulzbach T. 06196/77369-0 E-Mail info@lee.de www.lee.de Der Konstrukteur 3/2015 15

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