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DER KONSTRUKTEUR 6/2016

DER KONSTRUKTEUR 6/2016

AUTOMATISIERUNGSTECHNIK

AUTOMATISIERUNGSTECHNIK So wird die Maschine einfach smart Gekapselte Open-Source-Intelligenz in der Konstruktion Lars Hohmuth Industrie 4.0 ist eines der großen Themen für die deutsche Industrie, erfordert aber oft komplizierte Konstruktionsänderungen oder Neukonstruktionen. Eine modulare Plattform aus offener Hard- und Software macht es möglich, Fähigkeiten wie Predictive Maintenance, Maschinenüberwachung oder SPS-Orchestrierung schnell und kostengünstig in neue oder bestehende Produkte einzudesignen. Viele Konstrukteure nutzen mittlerweile Open Source Computer wie Raspberry Pi, Arduino, oder Beaglebone die ursprünglich für Ausbildungszwecke gedacht waren, zur Konzeptentwicklung ein. Steht allerdings im Anschluss das Überführen auf solide, industrietaugliche Hardware und Software an, kostet das viel Zeit und Geld: Denn zum einen sind diese Lösungen hardwareseitig nicht für die Industrie gemacht; zum anderen müssen sich Konstrukteure um viele Implementationsfeinheiten kümmern, die nicht in ihrem Fachbereich liegen. Die Open-Source-Rechnerplattform Harting Mica ist, anders als Hobbyisten- Produkte, sowohl für die professionelle Entwicklung als auch den Einsatz direkt an der Maschine gedacht. Dazu bietet Mica eine all-in-one-Umgebung für schnelle Entwicklung und industrielle Anwendung mit drei großen Vorteilen: n ein Computer, der mit wenigen Handgriffen in neue und existierende Maschinen und Fahrzeuge eingebaut werden kann und allen industriellen Widrigkeiten trotzt; n konfigurierbare Hardware, um kundenspezifische Fähigkeiten einfach und ohne Veränderung des Formfaktors und der Schutzklasse hinzufügen zu können; n eine Open Source Softwareumgebung, die es Entwicklern und Konstrukteuren ermöglicht, Projekte in kürzester Zeit zu realisieren. „Bei der Entwicklung der Mica sind wir viele neue Wege gegangen, die sich aber alle an Hartings jahrzehntelanger Erfahrung im Industrie- und Bahnbereich orientieren“, sagt Lars Hohmuth, HARTING IT Software Development GmbH & Co KG, Espelkamp Lars Hohmuth, Product Manager Industrial Computing. „Zum einen erwarten unsere Kunden, dass eine Mica über Jahre zuverlässig ihren Dienst tun, was mit herkömmlichen Einplatinen-Computern wie Raspberry Pi oder Beaglebone nicht möglich ist. Zum anderen muss eine Mica für einen Entwickler wie ein Harting-Steckverbinder funktionieren: einstecken und loslegen. Deshalb automatisiert Mica Aufgaben wie Containerverwaltung, Netzwerkzugriffe, Authentifizierung, Upgrades und vieles mehr, sodass sich Entwickler auf ihre Algorithmen konzentrieren können.“ Flexibilität und Konzentration auf das Wesentliche Das Innenleben des robusten, wasserdichten, IP67 und EN50155 zertifizierten Aluminiumgehäuses besteht aus drei Platinen; eine davon kann frei bestückt werden. Zum Beispiel werden so RFID, WLAN, BLE, SSD- Speicher oder Feldbusanschlüsse integriert, ohne den Formfaktor oder die Schutzart zu verändern. Durch die integrierte 12/24 V oder PoE-Stromversorgung kann die Mica in Fertigungsanlagen und Fahrzeugen ohne zusätzliche Netzteile eingebaut werden, was die Konstruktion stark vereinfacht. Auf der Mica laufen Software-Apps in eigenen virtuellen, Linux-basierten Containern, die alle notwendigen Bibliotheken und Treiber für die jeweilige Anwendung enthalten. Dadurch gehören Paketabhängigkeiten und Inkompatibilitäten der Vergangenheit an. Harting bietet schon zum Launch zahlreiche Container wie Java, Python, C/C++, OPC-UA, Datenbanken an. Des Weiteren kann eine Vielzahl von Linux- Anwendungen einfach auf die Mica portiert werden oder sind out-of-the-box lauffähig, wie zum Beispiel IEC 61131-3 Programmierumgebungen wie logi.CAD 3. Neue Fähigkeiten, neue Geschäftsmodelle Mica ermöglicht es, Maschinen und Fertigungsanlagen mit neuen Fähigkeiten auszustatten, ohne in die Steuerung einzugreifen oder einen geschützten Installationsort finden zu müssen. Laufende Projekte beinhalten zum Beispiel Langzeitdatenerfassung, Optimierung von Prozessen, Nachrüsten bei Predictive Maintenance in existierenden Maschinenparks, Auto-ID und mehr. Im Bereich der Datenerfassung durch Maschinenbauer löst Mica sowohl das Nachrüstungsproblem als auch das Problem, dass viele Kunden sich weigern, Maschinendaten aus der Produktion an den Hersteller weiterzugeben. So stellt ein mittelständischer Maschinenbauer 200 bis 300 Anlagen pro Jahr her, deren Steuerungselektronik aber nur in der Lage ist, knapp drei Tage lang Fertigungsdaten zu speichern. Besonders im Auslandseinsatz reicht das nicht aus, um im Fehlerfall ausreichend Daten für das Servicepersonal vorzuhalten. Als Lösung kann hier eine Mica mit integrierter SSD eingebaut werden, die als Datenspeicher dient. So bleiben die Daten Eigentum des Nutzers. Im Fehlerfall kann der Kunde den Zugriff auf diesen Speicher freigeben; der Hersteller wiederum kann die Daten mehrerer Monate oder Jahre zum Troubleshooting verwenden. In Zukunft kann der Hersteller dann nach und nach weiter Dienstleistungen auf Basis der erfassten Daten – wie lokale Dashboards oder Fernwartung – anbieten. www.harting-mica.com 28 Der Konstrukteur 6/2016

AUTOMATISIERUNGSTECHNIK Elektronisches Schlüsselsystem mit Sicherheitsstufe PL e Mit dem CKS bietet Euchner ein elektronisches Schlüsselsystem, das auf der Transpondertechnologie basiert und dadurch die Sicherheitsstufe der Kategorie 4 / PL e erreicht. Es besteht aus einem unikat-codierten Schlüssel und einer Schlüsselaufnahme mit integrierter Auswertung. Seinen Einsatz findet es z. B. als elektronischer Sperreinsatz, Schlüsseltransfersystem oder für die Berechtigungsvergabe einer Betriebsart. Für den Betrieb am AS-i Sicherheitsbus wird das System direkt als Slave eingebunden. Bei gestecktem Schlüssel wird eine sichere Codefolge über den Bus direkt an den Sicherheitsmonitor gesendet. Je nach hinterlegtem Programm im Monitor erfolgt z.B. ein Schalten der Sicherheitsausgänge, und das Starten einer Anlage wird ermöglicht. www.euchner.de Neue Generation integrierbare Markiersysteme Mit seiner Leitmarke Technifor stellt Gravotech eine neue Generation integrierbarer Markiersysteme vor und bietet damit passgenaue Lösungen für alle Rückverfolgbarkeitsanwendungen. Mit Zusatzfunktionen, die in alle Modelle der neuen Generation integriert wurden, werden Markierungen einfacher durchgeführt: Wie Gravotech mitteilt, bietet das 3D-Modul die größte Amplitude am Markt und sorgt mit seinem Autofokus für perfektes Markieren unter allen Bedingungen. Die sofortige Markierungskontrolle Vision Manager mit integrierter Kamera für die Bildverarbeitung garantiert eine lückenlose Rückverfolgbarkeit. www.gravotech.com Rundschalttisch jetzt bis zu 90 % stärker Weiss stellt die nächste Generation seiner Rundschalttisch-Baureihe TC vor. Optimierungen bei Konstruktion und Fertigung sorgen für verbesserte Leistungsausschöpfung und Lebensdauer. Bei Anlagen mit weniger Stationen stehen oft die zulässigen Belastungsdaten im Vordergrund. Für dieses Einsatzgebiet wurde die neue Baureihe optimiert. Sie ist so konzipiert, dass je nach Applikationsparameter die zulässigen Massenträgheitsmomente wesentlich erhöht werden konnten – teilweise um bis zu 90 %. Der Vorteil für den Kunden: Er kann deutlich höhere Massen bewegen und häufig einen Tisch kleinerer Baugröße einsetzen als dies mit dem Vorgängermodell der Fall war. Daraus resultiert Einsparpotenzial sowohl bei der Anschaffung als auch beim Raumbedarf. www.weiss-gmbh.de Pneumatischer Parallelgreifer Mit der Bezeichnung GPP1000 hat Zimmer einen einfach wirkenden pneumatischen Parallelgreifer im Angebot, der bei einer Greifkraft von 100 N Hübe von 4, 8 und 16 mm bietet. Er wird mit im drucklosen Zustand geöffneten Backen ausgeliefert. Mit einfachen Handgriffen lässt sich der Greifer auf geschlossene Backen im drucklosen Zustand umrüsten. So lässt er sich an eine Vielzahl von Anwendungen anpassen und sowohl für das Innenwie auch für das Außengreifen nutzen. Der Greifer ist für die Rückstellung der Greiferbacken mit einer Feder ausgerüstet, die aber nicht als Greifkraftsicherung dient. Zur Positionsabfrage eignen sich Magnetfeldsensoren, für die auf jeder Greiferseite eine Führungsnut zur Verfügung steht. www.zimmer-group.de

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