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Die K&E - Konstruktion und Entwicklung - ist das Trendmagazin der Konstruktionsbranche
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Tagesaktuelle Branchen-News für die Industrie: Schlütersche startet mit drei neuen Fach-Portalen durch

Die neuen Homepages von K&E Konstruktion und Entwicklung, Blech und NCFertigung sind ab dem 1. September 2017 online.

Unsere neuen Seiten erscheinen in moderner Kachel-Optik und punkten nicht nur durch ein ansprechendes Design, sondern auch durch eine Reihe neuer und effektiver Werbeformen. Die Homepages sind technisch auf dem neuesten Stand und erlauben dank Responsive Webdesign eine optimierte Anzeige auf allen Endgeräten von PCs und Notebooks bis zu Tablets und Smartphones.

Unter konstruktion-entwicklung.de, blechonline.de und ncfertigung.de finden die jeweiligen Fachzielgruppen direkt auf sie zugeschnittene Inhalte. Die Portale sind im modernen Kacheldesign gestaltet und laden durch die thematisch präzise Bebilderung der einzelnen Artikel direkt zum Lesen ein. Für die gute Orientierung der Nutzer sorgen übersichtliche Menüs, mit inhaltlichen Schlagworten können sie zudem individuell relevante Artikel finden. Die Volltextsuche bietet schon beim Eintippen der Anfrage entsprechende Rubriken und passende Artikel an.

Die Inhalte auf www.konstruktion-entwicklung.de, www.blechonline.de
und www.ncfertigung.de sind frei zugänglich. Für die hohe inhaltliche Qualität der Beiträge bürgen unsere erfahrenen und branchennahen Redaktionsteams, die seit vielen Jahren aus der industriellen Praxis berichten. Mit den drei neuen Portalen baut die Schlütersche ihre Medienservices für die Industrie nun gezielt digital aus.
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AUTOMATISIERTE KONNEKTIVITÄT

Willkommen in der Zukunft: Willkommen zu Industrie 4.0. Bislang wenig genutzt fragen sich Hersteller und Unternehmen, wie sie die Chancen, die Industrie 4.0 offeriert, am besten nutzen können. Stephen Dyson, Leiter von Industrie 4.0 beim Anbieter für digitale Fertigungsdienstleistungen Proto Labs, gibt Tipps aus erster Hand.

Die Euphorie rund um Industrie 4.0 ist förmlich greifbar. Die sogenannte vierte industrielle Revolution führt gerade einen Wandel herbei, der durch den wirksamen Einsatz von digitaler Fertigung, Robotik und Automatisierung neue
Chancen eröffnet. Für viele Hersteller stellt sich hinsichtlich Industrie 4.0 jedoch die nüchterne Frage: Wenn digitale Fertigung und Automatisierung die Zukunft sind, wie lassen sich diese Technologien in ihrem Unternehmen einführen?
In der Diskussion um Industrie 4.0 ging es bislang mehr um das Ziel als um den Weg dorthin. Auf moderner Automatisierung und Robotik basierende internetfähige Fertigungsprozesse bieten ein beispielloses Niveau an Produktivität, Qualität und Effizienz und ebnen völlig neuen Geschäftsmodellen, wie Servitization und Build-to-Order, den Weg. Die Herausforderung liegt in der Umsetzung, also dem Weg vom derzeitigenIstzustand von Unternehmen hin zu einer Zukunft, die durch digitale Fertigung und einen hohen Automatisierungsgrad geprägt ist. Diese Entwicklung betrifft nicht nur den Fertigungsbereich, sondern das weitere Unternehmensumfeld und darüber hinaus die Lieferkette. Schließlich ist Industrie 4.0 mehr als nur ein anderer Fertigungsansatz, sondern bedeutet auch eine komplett neue Herangehensweise ans Lieferkettenmanagement.

Vom Hersteller direkt zum Kunden – ein Paradigmenwechsel

Bedenken Sie die Auswirkungen von Industrie 4.0 und digitaler Fertigung
auf traditionelle Fertigungs- und Geschäftsprozesse. Die Welt von Industrie
4.0 kennt extrem kurze Durchlaufzeiten, bedarfsorientierte Produktion und kundenspezifische Massenproduktion und bietet Herstellern – unabhängig
von ihrer Größe – eine Chance, auf globaler Ebene wettbewerbsfähig zu sein. Daher wird die traditionelle Wertschöpfungskette – von der Fabrik zum Großhändler, vom Großhändler zum Einzelhändler und vom Einzelhändler zum Verbraucher (wobei jede Stufe mit einem Puffer an großen Lagerbeständen verbunden ist) – geschickt durch digitale Verbindungen umgangen. Kunden können Produkte direkt bestellen und dabei mit Online-Tools zur Produktkonfiguration und webbasierten ERPSystemen zur Auftragsannahme interagieren. Nach Eingang der Bestellung können Fertigung und Abwicklung automatisch erfolgen. Manche Hersteller werden dies als Hype oder Science-Fiction abtun. Doch auf eigene Gefahr: Im Business-to-Business-Bereich nimmt Industrie 4.0 bereits konkrete Formen an. So kombinieren Hersteller digitale Fertigungstechniken mit Internetkonnektivität, um die Kunst des Machbaren
tiefgreifend zu transformieren.

Internetfähige Fertigung beschleunigt gesamten Fertigungsprozess

Proto Labs beispielsweise verwendet Spitzentechnologien in den Bereichen
3D-Druck, CNC-Bearbeitung und Spritzguss, um Teile innerhalb weniger Tage herzustellen. Unser Unternehmen ist somit im Bereich der digitalen Fertigung der weltweit schnellste Anbieter von individuell hergestellten Prototypen und Kleinserienteilen. Produktdesignern und Ingenieuren auf der ganzen Welt bietet sich so der Vorteil beispiellos kurzer Produkteinführungszeiten. Es ist wichtig zu betonen, dass die Stärke dieses Ansatzes nicht in den einzelnen Bestandteilen der von uns verwendeten Produktionstechnik liegt, sondern in der Art und Weise, wie die digitale Fertigung diese Techniken innerhalb eines digitalen Ende-zu-Ende-Prozesses verfügbar macht, der beim Kunden beginnt und mit dem Versand eines Teils oft nur einen Tag nach der Bestellung endet.
Designanalyse in Stunden und Preisangaben in Echtzeit So bietet zum Beispiel unser webbasiertes automatisiertes Angebotssystem Preisangaben in Echtzeit. Diese werden von unserer firmeneigenen Software bereitgestellt, die digitale 3D-CAD-Modelle in Anweisungen für Hochgeschwindigkeits-Fertigungsanlagen übersetzt. Erfahrene Anwendungstechniker sind bei teilebezogenen Fragen sowie bei der Service- und Werkstoffauswahl behilflich. Die Designanalyse erfolgt innerhalb weniger Stunden und nicht erst nach Tagen. Dies alles wird unterstützt durch ein webbasiertes Geschäftsmodell, das eine einfache und komfortable Nutzung unserer Dienstleistungen ermöglicht – egal, ob Sie in Birmingham, Bangalore oder Brisbane sitzen. Sicherheitsaspekt?

In die Integration investieren und für die Zukunft gerüstet sein

Es ist offensichtlich, dass derartige Möglichkeiten ein völlig anderes Paradigma
darstellen als herkömmliche Geschäftsmodelle und die traditionelle Wertschöpfungskette. Sie machen beispielsweise Investitionen
in Integration notwendig. Backoffice-Systeme müssen auf den neuesten
Stand gebracht und Webanwendungen für Kunden entwickelt werden. Die Analyse nimmt einen höheren Stellenwert ein. Unternehmen sind in der Regel der Ansicht, dass sich das Qualifikationsprofil ihrer Belegschaft ändern muss. Traditionelle Fertigungskompetenzen verlieren an Bedeutung, während Qualifikationen in den Bereichen digitale Fertigung, Robotik und Automatisierung immer wichtiger werden. Manche erinnert Industrie 4.0 stark an die unbeaufsichtigte Fertigung der 1980er Jahre, als das Personal im Zuge der Automatisierung komplett 0durch Roboter ersetzt werden sollte. Dies ist natürlich nie eingetreten. Nicht weil die Technologie dem nicht gewachsen wäre, sondern weil sich das zugrunde liegende Geschäftsmodell nicht geändert hatte. Bei Industrie 4.0 hingegen ist es anders. Hierbei liegt der Fokus nicht so sehr auf
der Technologie, sondern auf den betriebswirtschaftlichen Vorteilen, die die Technologie mit sich bringen kann. Aus unserer Erfahrung heraus
können wir Ihnen daher raten, die geschäftlichen Vorteile, die sich aus den technologischen Fortschritten von Industrie 4.0 ergeben, zu nutzen.
Kurz gesagt: Die digitale Fertigung besteht aus einer Reihe von Verknüpfungen, um Kunden mit Geschäftsprozessen und Produktionstechnologien
zu verbinden. Der erste Schritt könnte also sein, diese Verknüpfungen herzustellen und jede neue Verbindung als ein Voranschreiten auf dem
Weg der digitalen Fertigung anzuerkennen, dessen Ziel Industrie 4.0 ist.
www.protolabs.de

Tipp der Redaktion
Die digitale Fertigung umfasst mehrere verschiedene Verfahren, die im Produktlebenszyklus unterschiedlichen Zwecken dienen. Vielleicht
brauchen Sie einen schnellen Prototypen, um eine Vorstellung vom allgemeinen Aussehen eines Produkts zu vermitteln und das Konzept zu validieren, oder Sie benötigen einen hochwertigen Prototypen, um die Funktionalität Ihres Designs zu testen - Proto Labs hat zusammen mit Brian Underdahl das Buch ‚Digitale
Fertigung für Dummies‘ auf den Weg gebracht welches genau diese Fragen beantwortet.
Als Leser der K&E erhalten sie unter diesem Link Ihr kostenloses Exemplar von „Digitale Fertigung für Dummies“.
http://p.ProtoLabs.de/digital-manufacturing-dummies-book

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Das Internet der Dinge beginnt mit einem Sensor

Am Anfang von IoT (Internet of Things) steht immer ein Sensor. Denn nur mit einem Sensor können Dinge Zustände erfassen und Aktionen ausführen. Diese beiden Tätigkeiten sowie die Verbindung zum Netz machen diese Gegenstände ohne menschliche Hilfe „intelligent“. Die KELLER AG für Druckmesstechnik ist
Europas führender Hersteller von Drucksensoren und damit ein wichtiger Partner für die Realisierung von IoT-Lösungen.

IoT ist bereits ein weit bekannter und teilweise auch umstrittener Begriff. Das Internet der Dinge befindet sich jedoch täglich um uns herum – bewusst oder unbewusst. Wird zum Beispiel die TV-Aufzeichnung oder das Licht zu
Hause vom Smartphone gesteuert, sind wir im Bereich von ‚Smart Home‛. Organisiert sich ein Unternehmen mit automatischen, Personen-unabhängigen Prozessen ist die Rede von ‚Smart Factory‛ oder ‚Industrie 4.0‛. Weitere verwandte Begriffe lauten ‚Smart Energy‛, ‚Smart Mobility‛ oder ‚Smart Health‛. Unabhängig vom Bereich, überall ist der Sensor der wichtigste Datenlieferant und somit das Herzstück des IoT-Prozesses. Verschiedene Sensoren, angebracht an einem Objekt, werden dazu vernetzt und an lokale und globale Kommunikationsnetze angeschlossen. Der letzte Schritt des Prozesses ist die Analyse der Daten auf vernetzten Computern oder in einer Cloud.
IoT-Prozesse sind sehr individuell und entwickeln sich stetig weiter. KELLER hat zusammen mit internationalen Unternehmen bereits viele „smarte‟, kundenspezifische Gesamtlösungen in diversen Branchen und Anwendungsgebieten entwickelt. Folgende fünf Beispiele zeigen auf,
wie ein IoT-Prozess gelöst werden kann:
Sturzfluten kommen plötzlich und unvorhersehbar. Binnen Minuten schwellen die Fluten in den Bachläufen und auf den Strassen an, reissen Autos mit, verwüsten Häuser und töten im schlimmsten Fall Menschen. Wetterdienste warnen in der Regel vor Unwettern, nur sind die betroffenen Siedlungen meist nicht auf Sturzfluten vorbereitet. Dies ist erstaunlich, denn für die meisten
Regionen Deutschlands existieren detaillierte Spezialkarten, in denen die Gefahrenzonen bewusst markiert sind, damit sich die gefährdeten Orte entsprechend vorbereiten können. Diese Karten befinden sich jedoch selten
in Rathäusern, der Feuerwehr oder dem Katastrophenschutz, weshalb proaktive Massnahmen grösstenteils unterlassen werden. Zudem sind die Spezialkarten relativ grob gezeichnet, blockierende Gebäude oder kanalisierende Strassen tauchen teilweise nicht auf. Aus diesem Grund können auch mit diesen Karten nicht alle Probleme gelöst werden.
Somit wird eine IoT-Lösung benötigt, die Gefahren bis in die hinterste Ecke frühzeitig erkennt und zuverlässig, rund um die Uhr auf bevorstehende Fluten aufmerksam macht. Auf diese Weise werden in Sekundenbruchteilen die
nötigen Stellen (bspw. Katastrophenschutz) automatisch alarmiert, was die zeitnahe Auslösung entsprechender Massnahmen ermöglicht. Die Fernübertragungseinheit GSM-2 von KELLER ist ein Teil eines solchen Warnsystems. Das GSM-2 ist eine Vereinigung eines autonomen Datenloggers mit einer Fernübertragungseinheit in einem Gerät. Verbunden mit einem Drucktransmitter oder einer Pegelsonde übermittelt es zuverlässig Wasserstände und Druckdaten über das Mobilfunknetz GSM per SMS, E-Mail oder FTP an Verantwortliche, um rechtzeitig vor Fluten zu warnen.
Eine GSM-2-Lösung mit präzisen Pegelsonden(1), einer Fernübertragungseinheit(2) und einer kundenspezifischen Software(3) verwendet beispielsweise der nationale Wetterdienst US National Weather Service (NWS). KELLER leistet zusätzlich technische Unterstützung bei der Einrichtung, Installation und Programmierung des Systems, über das die zuständigen Gemeindearbeiter bei steigendem Wasserpegel eine SMS-Benachrichtigung erhalten. Nach der Implementierung kann der Betrieb von manuell aufgestellten, mobilen Sperren umgestellt werden auf dauerhaft
installierte Schwingtore, die schliessen, wenn Sturzfluten eintreten.
Eine Pegelmessung mit Fernübertragungseinheit ist nicht nur für die Gefahrenerkennung sehr sinnvoll, sondern auch für andere Pegel- oder Füllstandsanwendungen.
Beispielsweise in einer Gastwirtschaft, wo ein leer werdender Biertank die Gefahrenzone darstellt. In dieser Anwendung arbeiten im Herzen der Lösung zwei Drucksensoren, die den Flüssigkeitsstand im Tank messen und mit der Fernübertragungseinheit GSM-2, Mobilfunknetz und Internet eine Warnmeldung an die Brauerei per E-Mail senden. Bei der Brauerei wird damit ein automatischer Bestellvorschlag an den Wirt ausgelöst und dieser braucht die Nachbestellung nur noch zu bestätigen. Diese automatisierte, „smarte‟ M2M-Lösung (Machineto-Machine) reduziert den Stress für die Wirte und bewahrt
die Brauereifahrer vor unrentablen „Notfallfahrten“ am Wochenende. Fehlerhafte Bestellerfassungen gehören damit der Vergangenheit an, Transporttouren lassen sich optimieren und die Wirte haben jederzeit ausreichend frisches Bier zur Verfügung.
Neben Wasser und Getränken sind Brennstoffe weitere Flüssigkeiten, die sich ideal für die Verwaltung mit automatisierten, „smarten‟ Prozessen eignen. Die Fernüberwachung der Füllstände bei Heizöl-, Diesel- und Benzintanks ist für Mineralölkonzerne wie auch für Tankstellenbesitzer und Immobilienverwalter eine grosse Unterstützung. KELLER entwickelte dazu in Zusammenarbeit mit einem Schweizer Mineralöllieferanten das Fernüberwachungssystem
‚EasyOil®‛. Dieses System hat sich auf dem Markt gut etabliert und ist in 80% der Vertragsabschlüsse für Heizöllieferungen das entscheidende Kaufargument bei den Kunden.
Der Bestellprozess entspricht demselben wie beim Biertank: Der Druck bzw. der Ölstand wird an der untersten Stelle des Tanks gemessen, entsprechend der Tankform der aktuelle Inhalt in Liter berechnet und die Daten via GSM übermittelt. Eine Besonderheit dieser Anwendung ist die kundenspezifische Software. Sie enthält neben den gängigen Daten wie Füllstand, Verbrauchs- und Bestellhistorie zusätzlich Ölpreise, die zweimal täglich aktualisiert werden. Diese kombinierten Informationen ermöglichen einen optimierten Bestellprozess, denn so können Vorräte dann angelegt werden, wenn der Ölpreis niedrig oder der Tankwagen gerade in der Nähe ist.
Bei der Füllstandsüberwachung an Tankstellen wird die Fernübertragungseinheit GSM-3 verwendet, die mit einer Box mit eingebauten Sicherheitsbarrieren erweitert wird. An Tankstellen besteht die Gefahr, dass ein elektrischer
Funke die gashaltige Atmosphäre explodieren lässt. Der Drucktransmitter, der in einer solchen Umgebung misst, muss deshalb eigensicher sein. Die Sicherheitsbarriere begrenzt die abgegebene elektrische Leistung des Messsystems innerhalb der explosionsgefährdeten Zone (Ex-Zone) und verunmöglicht auf diese Weise die Entstehung eines Funkens.
Explosionsgefahr ist auch ein wichtiges Thema bei Chemikalien. In den Lagern von Chemieherstellern und -distributoren befinden sich zahlreiche verschiedene
Chemiefässer mit unterschiedlichsten explosiven und gesundheitsschädlichen Inhalten. Der Füllstand von Chemiefässern wird in den meisten Fällen weder gemessen noch ausserhalb des Fasses optisch angezeigt. Es besteht die Möglichkeit, einen medienverträglichen Schwimmer einzubauen, jedoch
reicht dieser nicht aus, um einen sicheren Transport zu garantieren und die Tankinhalte währenddessen permanent zu kontrollieren. Eine permanente Kontrolle ist jedoch sehr wichtig, um eine normengerechte Lieferung zu
garantieren. Ganzheitliche Überwachung der Chemiedistribution Wird zusätzlich zum Füllstand der Innendruck im Fass gemessen, lässt sich kontrollieren, ob das Fass ordnungsgemäss verschlossen ist oder ob es während des Transportes geöffnet wurde. Zudem zeigt die Aufzeichnung, ob das Fass übermässigen Beschleunigungen ausgesetzt wurde. Der Füllstand wird auch in dieser Anwendung mit zwei Drucksensoren gemessen. Da das Fass unter Druck
steht, wird der Differenzdruck zwischen dem Fassdeckel und dem Fassboden ermittelt, womit der Pegel berechnet werden kann. KELLER hat eine Lösung entwickelt, die den Tank in seiner ursprünglichen Form belässt. Dazu
wurden im Innenbereich des Fasses zwei kompakte Druckaufnehmer der Serie 7 LD eingebaut. Diese digitalen Sensoren bieten neben den oben genannten Vorteilen zusätzlich die Temperaturinformation, welche für die Überwachung
von Chemikalien ebenfalls sehr hilfreich ist. Schliesslich übermittelt eine Fernübertragungseinheit die aufgezeichneten Daten. Mit der Anbindung an das Internet of Things können zusätzlich noch weitere Informationen zugänglich gemacht werden, wie beispielsweise der Standort des Fasses. Nach zahlreichen Füllstandsüberwachungen ist die Kraftmessung an Bauwerken ein weiteres Gebiet, das mittels Sensoren „smart‟ beobachtet werden kann. Ein gutes Beispiel ist das Aufzeichnen der Lastverteilung von Brücken. Der Verkehr auf der Strasse ist keine konstante Grösse und speziell der wachsende Anteil der LKWs belastet Brücken immer mehr. Aber auch das Gelände ist kein statisches Element, denn aufgrund von Plattentektonik bewegt sich so ziemlich alles auf unserer Erde und verändert täglich unseren Untergrund. Durch diese beiden
beweglichen Einheiten muss damit gerechnet werden, dass sich die Lastverteilung einer Brücke verändert. Um hier Sicherheit zu gewährleisten, ist es notwendig, dass Veränderungen in der Lastverteilung permanent mit Sensoren überwacht und erkannt werden. Veränderungen der Brückenlast effizient überwachen Bis anhin wurde die Brückenlast bei den Brückenlagern mit
einem mechanischen Indikator dargestellt. Dieser musste vor Ort abgelesen werden. An diesem zentralen Kraftpunkt der Brücke hat KELLER angesetzt und eine vernetzte Druckmesslösung im Brückenlager integriert. Die Brücke überträgt die Auflast auf ein Elastomerkissen. Zwischen dem Drucksensor und dem Elastomer befindet sich eine Fettschicht, die als Druckübertragungsmedium einen lastabhängigen Innendruck messbar macht. Diese Druckveränderung wird mit einem Drucktransmitter bestimmt, dessen kundenspezifische Bauform sich perfekt ins Brückenlager integriert.
Das GSM-Modul liest die Daten direkt über eine digitale Schnittstelle aus und sendet, je nach Messwert, eine Warnmeldung an die Verantwortlichen. Der Einsatz von besonders langlebigen, edelstahlgekapselten Drucksensoren
garantiert jahrzehntelange Messstabilität und Funktionssicherheit. Verbunden mit dem Internet of Things lassen sich so zuverlässig und permanent die Brücken überwachen und notfalls sofort sperren, sollte sich die Lastverteilung gefährlich verändern. Das Internet der Dinge bringt „smarte‟ Lösungen, die
helfen das Leben sicherer und bequemer zu machen, Prozesse zu verbessern und schlanker zu gestalten sowie Informationen zeitnah zu erhalten, die bis anhin nicht verfügbar oder nur schwer zu ermitteln waren. Der Weg dahin ist sehr individuell, aber er beginnt immer bei einem Objekt und einem Sensor.
www.keller-druck.com

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ELEKTRISCHE SKALIERBARE ACHSANTRIEBS-MODULE

von #TimBartl Im Rahmen des Verbundprojektes ESKAM hat #Groschopp einen elektrisch erregten und elektronisch kommutierten Synchronmotor (EEEK) für den
Einbau in ein elektrisch skalierbares Achsantriebsmodul entwickelt. Das
komplette Antriebsmodul für die Vorder- und/oder Hinterachse besteht aus
zwei ölgekühlten Elektromotoren mit Getriebe und Elektronik; der Aufbau basiert
auf einem innovativem Subframe. Das Antriebsmodul erreicht bei einer
Abgabeleistung von 2 x 32 kW eine Drehzahl von 20.000 1/min, es steht ein
maximales Drehmoment von 2x 45 Nm zur Verfügung. Dieses Antriebsmodul
für elektrische Fahrzeuge haben sieben namhafte mittelständische Firmen,
ein Fraunhofer-Institut und drei Hochschulen gemeinsam entwickelt. Motivation
für das Projekt ESKAM (Elektrische Skalierbare Achsantriebs-Module)
sind die Nachteile der bisherigen Antriebe – sie sind zu groß, zu schwer,
zu teuer und für eine Serienfertigung nicht geeignet. Die neu entwickelten
Elektromotoren sind ein entscheidender Teil der Lösung: Sie sind nicht auf
teure Permanentmagnete angewiesen und erreichen im realen Fahrbetrieb
einen weitaus besseren Wirkungsgrad als traditionelle E-Motoren. Für das
Antriebsmodul sind verschiedene Einsatzszenarien denkbar. Es lassen sich
damit bestehende Fahrzeuge mit Verbrennungsmotoren auf Elektrobetrieb
umrüsten oder auch zu Hybridfahrzeugen umbauen.
Seit kurzem ist Groschopp Mitglied bei der EHEDG (European Hygienic
Engineering & Design Group). Angesichts der steigenden Anforderungen
an Hygiene und konsequente Sauberkeit von Anlagen und deren Komponenten entwickelt Groschopp neue Edelstahlmotoren, die gemäß dem aktuellen Stand der Technik in Bezug auf hygienische Sicherheit konstruiert sind. In Anlehnung
an die EHEDG Guideline Doc 8 entstand eine neue Edelstahlbaureihe, die den aktuellen Stand der Technik in Bezug auf hygienische Sicherheit
erfüllt. Bei der industriellen Verbreitung von Lebensmitteln steigen die Anforderungen bezüglich Hygiene kontinuierlich. Durch die Globalisierung
und weite Verbreitung von Produkten, beispielsweise Lebensmittel und Pharmazeutika, kann eine Kontaminierung im Ernstfall globale Auswirkungen haben. Deshalb ist das wesentliche Ziel die Erfüllung der gestiegenen Nachfrage an Hygienic Design. Folgende wesentliche Merkmale sind zwingend erforderlich und wurden erfolgreich umgesetzt: Die neue Serie zeichnet sich besonders durch Ihre Flexibilität aus. Um für nahezu jede Anwendung eine geeignete Lösung parat zu haben, sind die Edelstahlmotoren technologieunabhängig erhältlich. So kann der Anwender je nach Applikation zwischen Synchron-,
Asynchron- oder bürstenbehaftete Motoren wählen. Zudem ist bei allen
Ausführungen eine Wasserkühlung realisierbar. Das sorgt für ganz neue
Projektierungsmöglichkeiten, denn ab einer gewissen Leistungsklasse sind
Edelstahlmotoren nicht wirtschaftlich und benötigen zu viel Bauraum. Um
keine Toträume zu erzeugen, kommt die wassergekühlte Variante ebenfalls
mit nur einer Verschraubung aus. Sämtliche Kabel sowie Zu- und Ablauf
der Wasserkühlung werden durch einen Schlauch aus dem Motor geführt.
Auch bei dieser Baureihe stehen die kundenspezifischen Anforderungen im
Vordergrund. Das Thema „Hygienic Design“ ist im Übrigen nicht nur für die
Lebensmittelindustrie, sondern auch für die Chemie- und Pharmabranche
relevant. Es eignet sich zudem für Reinräume beispielsweise zur Fertigung
von elektronischen und optischen Bauelementen. Derzeit befindet sich
eine Variante bei der EHEDG in der Zertifizierungsphase.
Außerdem bietet Groschopp Lösungen im Bereich der Fördertechnik, Zentrifugen-, Pumpenund Lüfter-Applikationen. Die neuen Antriebe zeichnen
sich durch die kompakte Bauweise und hohe Energieeffizienz aus. Durch die
Synchronreluktanztechnik ist es möglich den Bauraum für Ihre Anwendung
deutlich zu reduzieren bei gleichbleibender Leistung, dies ist möglich durch
die Verringerung der Verluste im Antrieb. Der gute Wirkungsgrad basiert darauf,
dass keine Kupferverluste im Rotor entstehen, im Gegensatz zum Asynchronmotor der einen Käfigläufer besitzt und dadurch höhere Verluste im
Läufer generiert. Die Magnetisierung des Stators findet mittels eines Umrichters statt, hier wird ein Umrichter der Fa. Bonfiglioli Vectron eingesetzt, welcher auf die Anwendung abgestimmt ist. Somit lassen sich variable Drehzahlen bei optimalem Wirkungsgrad für Anwendungen im Zentrifugen-, Lüfter- und Pumpen – Bereich einstellen. Besonders im Bereich Laborzentrifugen lassen sich kompaktere Lösungen anbieten, da der Antrieb nicht zu hoch aufbaut und dadurch die Bedienung der Zentrifuge erleichtert wird. Diese Vorteile lassen
sich natürlich in verschiedenen Gebieten anwenden.
Ein weiterer Vorteil der Antriebe ist das gute Überlastverhalten, möglich ist 200% des Nennmomentes in kürzester Zeit zu erreichen, dies ist für viele Anwendungen wo synchrone Drehzahlen benötigt werden vom großen Vorteil. Mit diesem Verhalten lassen sich bestimmte Lösungen mit dem Synchronreluktanzmotor ersetzen, was für die Anwendungen eine bemerkbare Preisersparnis darstellt.
www.groschopp.de
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Wie Lebensmittel in die Tüte kommen

von #MiriamLenz: Alles ist heutzutage in irgendeiner Form verpackt. In der Lebensmittelindustrie wird,
beispielsweise für Chips, Erdnüsse oder Zucker, häufig auf Schlauchbeutel zurückgegriffen. Wie die Ultraschallsensoren von #Microsonic hier die Produktion unterstützen zeigt K&E.

Die #Folienextrusion ist eine der ältesten Anwendungen, die Microsonic betreut. Bei ihr wird Kunststoffgranulat eingeschmolzen und durch eine Düse zu einer Folienblase gezogen. Um einen konstanten Durchmesser der Blase zu erzielen, muss diese immer zentrisch im Folienextruder geführt werden. „Bei dieser Anwendung werden drei unserer MIC+ Ultraschallsensoren eingesetzt. Diese werden sternförmig, im Winkel von 120 Grad, um die Blase angeordnet und messen den Abstand zur Blase“, erklärt Johannes Schulte, Geschäftsführender Gesellschafter von Microsonic. Der Sensor strahlt hierfür einen Schallimpuls aus. Trifft dieser auf ein Objekt, wird er reflektiert und das Echo geht zurück an den Sensor. Dieser misst die Zeitspanne, die der Schall benötigt, und errechnet daraus die Entfernung. Diese Werte werden dann an die Steuerung übergeben.
Die verwendeten MIC+ Sensoren, in diesem Fall mit einer M30 Hülse, verfügen über einen Analogausgang und ein Digital-Display. Dieses Display kann Messwerte direkt ausgeben und unterstützt die einfache Einstellung des Sensors. Somit kann er komplett voreingestellt und anschließend am Einsatzort montiert werden.
Gleichmäßige Spannung
Nach der Extrusion wird die Folie auf ein Coil gewickelt. In der Weiterverarbeitung wie bei dem Bedrucken der Folie kommt der LCS Ultraschallsensor zum Einsatz. Dieser erfasst den Durchmesser der Kunststofffolienrollen. Johannes Schulte veranschaulicht: „Während das Material von der Spule abgewickelt wird, erfassen unsere Sensoren den Durchmesser des Coils und steuern damit die Haspel. Um eine gleichmäßige Spannung auf der Kunststoffbahn zu halten, justiert die Steuerung anhand des analogen Signals des Sensors die Bahnspannung, denn ein großer Wickel benötigt einen anderen Vorschub als ein kleiner.“
„In der Druckindustrie werden unsere Sensoren für viele verschiedene Aufgaben eingesetzt, aber der Klassiker ist die Füllstandsmessung“, hebt #JohannesSchulte hervor. Mit Hilfe des LPC Ultraschallsensors mit M18-Gewindehülse können die Füllstände in den Farbwerken und spalten zuverlässig erfasst werden. Der Sensor misst den Abstand zur Farbe und gibt diese Information als abstandsproportionales Analogsignal aus. Ein Rührwerk, das in der Farbwanne hin und her fährt, kann zudem mit Hilfe eines speziellen Sensorfilters ausgeblendet werden. „Der ganz klare Vorteil von Ultraschall liegt hier darin, dass dieses physikalische Messprinzip völlig farbunabhängig arbeitet und auch hochtransparente Farben und Lacke detektieren kann. Optische Systeme haben hier durch die vielen verschiedenen Farben Probleme“, erklärt der Geschäftsführer. Durch die Unempfindlichkeit, die kurze Blindzone von 30 mm und die kontaktfreie Detektion ist der LPC ideal für diesen Einsatzbereich konzipiert.
Nach einem erneuten Aufwickeln der nun bedruckten Folie geht der Endlos-Folienschlauchbeutel zur Befüllung. Hier werden die Rollen abgewickelt und die Folie dem Befüllungsprozess zugeführt. Der Bahnkantensensor BKS+ hilft hier die Folienbahnen in der Spur zu halten. „Das Bahnmaterial taucht in den U-förmigen Sensor ein und in Abhängigkeit vom Abdeckungsgrad der Ultraschallgabel gibt der Sensor ein abstandsproportionales Analogsignal aus. Damit kann die Steuerung das Bahnmaterial durch entsprechende Umlenkrollen nachregeln und gleichmäßig in die Maschine einlaufen lassen“, betont Johannes Schulte. Ihren physikalischen Vorteil spielen Ultraschall-Bahnkantensensoren bei Bahnmaterialien aus hochtransparenten Folien, lichtempfindlichen Materialien, Papier und anderen schallundurchlässigen Materialien aus. Auch Kunststofffolien mit wechselnden Farben und Transparenz haben keinen Einfluss auf die Messung. Neben dem Analogsignal von 4 bis 20 mA und 0 bis 10 V steht zusätzlich ein Schaltausgang mit I/O-Link-Schnittstelle zur Verfügung.
In der Abfüllanlage wird mit Hilfe der Ultraschallsensoren der Volumenstrom der Lebensmittel überwacht. Er misst kontinuierlich die Füllhöhe auf dem Transportband. Die Steuerung passt damit die Fördermenge für einen gleichmäßigen Abfüllungsprozess in die Endlos-Schlauchbeutel an. Nach jeder portionsweisen Befüllung wird ein Teil des Endlos-Schlauchbeuteles verschlossen und verschweißt. Durch den Schweißprozess werden die Folienmaterialien so innig miteinander verbunden, dass sie zu einer Lage werden. Am Ende des Prozesses werden die Tüten durch Schneiden vereinzelt. Dafür wird der Endlosschlauch durch eine Sende/Empfänger-Anordnung der Doppelbogenkontrolle DBK+ geführt. Der Sensor erkennt hier, ob das Material einlagig (verschweißte Stelle) oder zweilagig (zwei Folien mit dem Lebensmittel dazwischen) ist. Bei dem einlagigen Material erkennt der Sensor, dass hier die verschweißte Stelle ist, und gibt das entsprechende Signal aus. Dann kann das Messer die Folie schneiden.
Die Vorteile liegen auf der Hand
„Ultraschallsensoren haben gerade in der Lebensmittel und Verpackungsindustrie viele Vorteile. Zum einen reagiert der Sensor nicht auf den Bedruck oder die Einfärbung des Materials, sondern nur auf das Material selber. Zum anderen hat ein Verschmutzen oder Einstauben der Sensormembran keine Auswirkungen auf das Messergebnis“, bekräftigt Johannes Schulte. Doch auch Ultraschallsensoren erreichen irgendwann ihre physikalischen Grenzen erklärt der Geschäftsführer: „Wir werden mit Ultraschall nie so hohe Schaltfrequenzen erreichen können, wie das mit optischen Systemen möglich ist.“
Johannes Schulte ist überzeugt: „Der Trend geht zweifelsohne dahin, dass Sensoren immer kleiner und leistungsfähiger werden. Zudem ist I/O-Link ein großer Trend in der Industrie. Auch in unsere kleinen Sensoren werden wir I/O-Link zukünftig integrieren und mit der Spezialisierung auf Sensoren, wie dem Bahnkantensensor oder dem Etikettensensor, erschließen wir neue Märkte und Anwendungen.“

www.microsonic.de
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Klein beginnen

von #ErikSchäfer: Die ROI Management Consulting AG aus München unterstützt Industrieunternehmen dabei, die Potenziale von Industrie 4.0 und dem Internet of Things (IoT) für sich zu nutzen – streng nach der Devise „Think Big, Start Small“. Doch wie geht das mit dem „kleinen Einstieg“? K&E fragte dazu Prof. Dr. Werner Bick, Generalbevollmächtigter bei ROI.

Herr Prof. Bick, der Implementierungsgrad von bereits verfügbaren Industrie 4.0-Elementen ist in deutschen Fertigungsbetrieben heute eher marginal zu nennen. Wo sehen Sie Gründe dafür? Was ist zu tun, um dies zu ändern?
Prof. Dr. Werner Bick: Der Umsetzungsstand ist von Fabrik zu Fabrik tatsächlich sehr unterschiedlich. Ein ganz wesentlicher Grund für die unzureichende Nutzung ist, dass man sich zu stark auf Taxonomien, umfassende Sicherheitskonzepte und sehr komplexe Strategien konzentriert und somit die Möglichkeit des kleinen Einstiegs in die Digitalisierung ausblendet. Gleichzeitig beobachte ich allerdings auch, dass viele Unternehmen diesen Einstieg inzwischen durchaus differenzierter und facettenreicher betrachten und entsprechend handeln. Als besonders hilfreich erweist sich immer wieder das Prinzip „Groß denken, klein beginnen“. Visionen sind natürlich wichtig. Noch wichtiger ist es aber, Dinge direkt auszuprobieren, konkreten Nutzen zu erreichen, zu sehen, welche Digitalisierungselemente für das eigene Unternehmen sinnvoll sind, welcher Mehrwert entsteht, mit welchen Implikationen die Veränderungen verbunden sind. Ein schlanker, gut geplanter und erfolgreicher Start lädt das Thema von Beginn an positiv auf.

Wie darf man sich den Einstieg in die Smart Factory vorstellen, wenn es gilt, den bestehenden Maschinenpark zu vernetzen?
In der Smart Factory geht es in erster Linie nicht um die Vernetzung von Maschinen, sondern darum, Prozesse neu zu denken und zu gestalten. Unter anderem deswegen sprechen wir gerne von „lean digital“, weil beide Themen Hand in Hand gehen müssen. Wenn Sie bei den Prozessen ansetzen und lean denken, stellen Sie sich auch andere Fragen: Wie kann ich den Ausschuss reduzieren? Wie kann ich sicherstellen, dass alle benötigten Werkzeuge immer im erforderlichen Zustand und zum geforderten Zeitpunkt an den Maschinen vorhanden sind? Wie kann ich sich anbahnende Störungen bereits in der Entstehung erkennen und präventiv vermeiden? Wie kann ich die Mitarbeiter durch Assistenzsysteme zielgerichtet unterstützen?
Erst auf dieser Basis können Sie technologische Entscheidungen treffen, sich überlegen, was das für die Nutzung von Software-Lösungen wie ERP, MES oder PPS bedeutet, ob Sie M2M-, RFID- oder Smart OTS-Technologien benötigen und welche Maschinen, Werkstücke und Produktionsräume mit Sensorik ausgestattet werden müssen. Aber am Anfang sollten jeweils eine konkrete Fragestellung in der Fabrik stehen, ein Problem und der Versuch, dieses Problem anhand bestimmter digitaler Technologien zu lösen.

Also ein Vorgehen nach dem Prinzip Trial & Error?
Na ja, das klingt schon sehr beliebig. Wir sprechen lieber von „we learn as we go“. Man muss eben eine Roadmap haben und praktisches Wissen in konkreten Projekten sammeln. Und das geht nur mit kleinen Projekten oder Serien von Projekten, so dass die Erfahrungen in das jeweils nächste Projekt einfließen. Das ist das Eine.
Das Andere ist, dass es aktuell noch nicht besonders viele generalisierbare Use Cases gibt, die eins zu eins auf jedes Unternehmen, jede Fabrik adaptierbar wären. Jedes Unternehmen muss seinen eigenen Weg finden. Das gilt natürlich auch für grundsätzlich immer sinnvolle Konzepte wie „Predictive Maintenance“, „Realtime Quality Control“ oder „Realtime Production Control“.

Bedeutet das nicht unkalkulierbare Kosten, denn Sie brauchen Personal- und Maschinenkapazitäten, um neben laufender Fertigung zu experimentieren?
Unkalkulierbare Kosten haben Sie nur dann, wenn Sie – nochmal – den ganz großen Wurf suchen. Klare Projekte lassen sich dagegen durchaus durchrechnen. Auf der anderen Seite sind ja höhere Effizienz, höhere Qualität, höherer Automatisierungsgrad exakt die Ziele der Digitalisierung. Und natürlich auch die Generierung neuer Erlöse durch zusätzliche Services oder gänzlich neue Geschäftsmodelle. Zum Beispiel dadurch, dass Sie die in der smarten Fabrik entstehenden Daten monetarisieren. Das alles muss man gegen die Investitionen rechnen und darf deshalb keine Zeitpunktbetrachtung machen – wobei das ja bei jeder Art von Investition so ist. Und wir haben heute durchaus viele Belege, dass Industrie 4.0 sich rechnet. Hinzu kommt, dass die Digitalisierung ja nicht bedeutet, Parallelprozesse, oder sogar Parallelfabriken aufzubauen. Im Gegenteil: Es geht darum, im laufenden Betrieb Verbesserungen und Entlastungen zu erzielen. Bei einer Lean-Initiative baut man ja auch keine Reserveprozesse auf. Und natürlich werden auch in gewissem Umfang neue Fertigkeiten der Belegschaft benötigt. Aber die Auseinandersetzung mit diesem Thema verläuft meistens ziemlich einseitig. Man muss auch sehen, dass durch die Automatisierung Tätigkeiten, die vorher sehr komplex waren, einfacher werden. Wir sprechen ja nicht umsonst von Assistenzsystemen – das betrifft doch nicht nur den Roboter, der die schweren Werkstücke anhebt, sondern zum Beispiel auch intelligente Software, die den Arbeiter unterstützt, oder Systeme wie zum Beispiel smart glasses.

Die Robert Bosch GmbH hat 5.000 Maschinen vernetzt, die Daten aufzeichnen. Was geschieht mit solchen „Big Data“ und wie bekommt man diese in handhabbare „Häppchen“? Welche Auswirkungen sind zu erwarten?
Bosch gehört sicherlich zu denjenigen Unternehmen in Deutschland, die ziemlich weit bei der Umsetzung der Digitalisierung sind – sie sind aber natürlich nicht die einzigen. In der Tat stehen viele, wenn nicht alle, Unternehmen heute vor der Frage, was man denn mit den Terrabytes an Daten macht, die da zusammenkommen. Nehmen Sie selbst Datenunternehmen wie Google: Selbst hier fließt der Datenreichtum bislang fast ausschließlich in etwas ziemlich Triviales: Werbung. Die Frage ist also: Weiß ich, was ich mit den Daten will? Wenn man das nicht weiß, kann man den Datenbestand auch nicht sinnvoll clustern und analysieren. Andererseits wird der Erfolg von Big Data auch eine Frage leistungsfähiger Algorithmen sein. Und man wird perspektivisch auch nicht ohne immer komplexere, leistungsfähige KI-Funktionalitäten auskommen, ohne Mustererkennung. Ich glaube nicht, dass wir hier mit erdrutschartigen Auswirkungen rechnen müssen. Eher wird es so sein, dass wir Schritt für Schritt datenbasierte Anwendungen und Geschäftsmodelle entwickeln die uns zum Beispiel dabei helfen, immer mehr Ereignisse vorherzusagen. Generell gesprochen sind wir noch in der Phase des Sammelns und nicht des Nutzens.

Um Bestandsmaschinen zu vernetzen, greifen Sie da auf die bestehenden Steuerungen/SPS zu, oder wie erfolgt die Datenaufnahme?
Nach Möglichkeit auf die auf die bestehenden Steuerungen/SPS. Das ist grundsätzlich die im ersten Schritt anzustrebende Lösung. Sollte das nicht oder nicht ohne weiteres möglich sein, müssen andere Lösungen gefunden werden. Hier bieten sich zum Beispiel energieautarke Sensoren an, die heute schon vergleichsweise günstig am Markt verfügbar sind. Diese übertragen dann die ermittelten Daten via Wlan auf einen Server oder in die Cloud, wo sie weiterverarbeitet werden können.

Es gilt, die Maschinen/Anlagen in irgendeiner Form an die IT anzubinden: Was sind bei der technischen Umsetzung hier die größten Hürden?
Die zentrale Herausforderung ist, die Datenschnittstellen der Maschinen- und Anlagensteuerungen so zu gestalten, dass verwertbare Informationen für den Anwender zugänglich werden. Selbst große Unternehmen können sich in diesem Punkt auf Grund der Marktmacht von einzelnen Anlagen- und Maschinenlieferanten erstaunlicherweise nicht immer behaupten.
Schafft man es als Unternehmen, sich hierbei durchzusetzen und die Schnittstellen nach seinen eigenen Anforderungen zu realisieren, sollte einer Anbindung nichts mehr im Wege stehen – vorausgesetzt, die erforderliche IT-Infrastruktur ist verfügbar.

Mit Smart Factory und der damit einhergehenden Flexibilisierung der Produktion ändern sich viele Arbeits-/Prozessabläufe – Thema Arbeit 4.0. Fließt das in Ihren Projekten mit ein? Wer wird an diesem Prozess beteiligt?
Natürlich. Wenn Sie nicht dafür sorgen, dass neue Arbeits-, Kommunikations- und Verhaltensweisen eingeübt und gelebt werden, sind alle Initiativen Makulatur. Sie müssen die Mitarbeiter auf jeder Hierarchiestufe mitnehmen, aber nicht erst, wenn alles fertig ist. Wir beschäftigen uns deshalb sehr stark mit digitalisierungsbezogenen Trainings, die einen deutlichen Anwendungsfokus haben. Hierfür haben wir sogar ein eigenes Tochterunternehmen gegründet, XPERTISO, und nutzen auch intensiv die Möglichkeiten unserer Lernfabrik in Prag, wo die neuen Prozesse live trainiert werden können.

Das Thema „Sicherheit“ galt oftmals als eine Killer-Phrase beim Thema Smart Factory. Was ist hier Ihre Herangehensweise?
Ich sehe nicht, dass Sicherheit ein Killer-Thema ist. Außerdem muss präzisiert werden, welche Art von Sicherheit gemeint ist. Arbeitssicherheit im Umgang mit Robotern? Sicherheit der Kundendaten? IP-Schutz? Vielleicht auch Schutz vor übertriebener, totaler Transparenz, was gerade bei unternehmensübergreifender Vernetzung wichtig ist? All das erfordert unterschiedliche Herangehensweisen. Bei der Arbeitssicherheit sind die Roboterhersteller inzwischen sehr viel weiter als noch vor einer Dekade. Und auch für die Datensicherheit gibt es inzwischen Lösungen, die dem militärischen Standard entsprechen und auch für kleinere Unternehmen preislich und technologisch zugänglich sind.
Hier beobachten wir zum Beispiel auch einen Wechsel der Perspektive: Früher wurde viel über die Sicherheit des Cloud-Ansatzes diskutiert. Heute migrieren viele Unternehmen in die Cloud eben weil das sicherer ist: die großen Cloud-Provider können die Daten wesentlich effektiver schützen, als jedes einzelne produzierende Unternehmen. Aber es ist auch klar, dass alles, was mit dem Internet verbunden ist, potenziell auch gehackt werden kann. Nur: wenn sie diesen Gedanken zur zentralen Prämisse Ihres Handelns machen, koppeln Sie sich vom Fortschritt ab und auch vom Markt. Das ist keine Option, zumindest nicht für Industrieunternehmen.

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Digitale Fabrik

von #TimBartl: Von langer Hand geplant wurde das Interview mit Fraba-CEO Christian #Leeser, der den K&E-Lesern exklusiv verrät, was sich hinter den Begriffen ‚Mass Customization‘ und ‚digitale Fabrik‘ verbirgt und warum #Posital  #Fraba auch Pionier in Sachen Industrie 4.0 ist.

Herr Leeser, die Fraba Gruppe besteht aus 5 unabhängigen Geschäften, die aber ein gemeinsames Wertesystem – nennen wir es Kundenmission – eint. Können Sie unseren Lesern anhand der Fraba-Gruppe hierzu einen kurzen Abriss geben?
Christian Leeser: Bei uns ticken die Uhren schon etwas anders –
und das bereits recht lange. Als mein Bruder und ich 1993 die Traditionsfirma Fraba, immerhin bereits 1918 in Köln gegründet, übernahmen, hatten wir ein klares Ziel: Aus einem lokalen Drehgeberhersteller mit handwerklichen Wurzeln wollten wir ein Unternehmen mit skalierbaren Produkten und internationalem Geschäft machen. Dabei war uns wichtig, der „neuen Fraba“ eine ganz besondere „Persönlichkeit“ zu geben. Wir wollten eine Firma, die dynamisch, fair und offen ist – und dabei Spitzenleistungen erbringt, um sich in klar definierten Nischen als Marktführer zu etablieren. Vollständige Information – „Open Books“ im wahrsten Sinne des Wortes – machten wir zu einem Eckpfeiler der Fraba-Gruppe. Das Ergebnis: Bei uns kann niemand Informationen als Währung der Macht missbrauchen. Unser Leitmotiv lautet „Spielfreude“. Wir wollen im Team – und nicht als „Ich-AG“ – exzellente Ergebnisse erzielen – und das in einem Ambiente, wo Arbeiten Spaß macht. Entsprechend haben wir flache Hierarchien. Alle unsere Leute nehmen an der dynamischen Entwicklung teil. Klassische Managementaufgaben werden von den operativen Mitarbeitern in Nebenarbeit erledigt. Im Umgang miteinander gilt faires Geben und Nehmen. Diese Balance ist notwendig – nach innen wie nach außen, also auch gegenüber unseren Lieferanten und Kunden.

Die Posital Fraba entwickelt und vertreibt hauptsächlichSensoren für die industrielle Automation und sieht sich aber auch als Pionier in der Umsetzung von Industrie 4.0 – wie hängt das zusammen?
Schon vor gut 12 Jahren haben wir die Weichen gestellt, um das Unternehmen komplett auf digitale Füße zu stellen. Wie stießen eine firmeninterne Revolution an als Industrie 4.0 oder IoT noch in weiter Ferne waren und man bei dem Begriff „Cloud“ tatsächlich noch in den Himmel guckte. Statt als technologischer Handwerker weiter im Mainstream mitzumischen, setzten wir gezielt auf „Mass Customization“ als digitales Geschäftsmodell. Systematisch stellten wir alles – die Produkte, die Fertigung und sämtliche Geschäftsprozesse – auf den Prüfstand, um unsere Vision operativ umzusetzen. Unser komplexes Angebot an handwerklich gefertigten Drehgebern, das über die Jahre aus Aufträgen diverser OEM’s gewachsen war, wurde im Detail durchleuchtet und analysiert. Dabei entstand ein modularer Baukasten mit klar definierten Assemblys, die sich digital erfassen ließen und über logische Verknüpfungen zu einem standardisierten Drehgeber-Portfolio auf höchstem Niveau führten. Aktuell umfasst unser Sortiment über eine Million Produkte, die aus gut 2.000 Assemblys beziehungsweise Modulen kundenspezifisch generiert werden. Das ist doch „Mass Customization“ pur!

Wie kommen Ihre Kunden an die „individualisierten“ Produkte und wo und wie werden sie gefertigt? Bei unseren Treffen auf dem AMA-Fachpressetag wie auch auf der diesjährigen Bauma in München hatten wir uns ja über Mass Customization und Ihre digitale Fabrik unterhalten. Wie genau sieht die aus?
Den Zugriff auf den riesigen Baukasten gibt’s über einen interaktiven Produktfinder, der online verfügbar ist. Nach wenigen Klicks auf der Suchmaske ist der gewünschte Drehgeber komplett konfiguriert und kann bestellt werden. Valide Produktinformation, inklusive einem detaillierten Datenblatt, gibt es bei uns in Sekunden – und nicht erst nach Stunden oder gar Tagen, wie sonst oft üblich. Gefertigt werden die Produkte – immer erst nach Auftragseingang und eingesteuert über die Fraba-Cloud – in unserer digitalen Fabrik in Polen, die seit 2007 am Netz ist und auf Fertigungsflexibilität und höchste Qualität ausgelegt ist. Anders als in Köln, wo früher hochqualifizierte und teure Techniker unsere Sensoren bauten, kommen hier ausschließlich Teams mit angelernten Mitarbeitern zum Einsatz. Dies bescherte uns Produktivitätssteigerungen bezogen auf die Lohnkosten von 75 Prozent. Dass unser Cloud-basiertes Fertigungskonzept, das maximale Variantenvielfalt mit kleinen Volumina – unsere durchschnittliche Auftragsgröße liegt bei 1,8 Einheiten – kombiniert, bestens klappt, zeigt sich auch an der Qualität. Sie liegt in Polen, wo unsere Mitarbeiter bald auf Tablets durch die einzelnen Arbeitsschritte geführt werden, noch höher als früher in Köln. Nicht mehr der einzelne Mitarbeiter sichert die Qualität, sondern das System und die dahinterstehende Hard- und Software. Unter dem Strich sind wir nicht nur schneller und preiswerter, sondern auch noch besser geworden – alles im Sinne unserer Kunden.

Posital Fraba verfügt sowohl über ein großes Portfolio an inkrementalen wie auch an absoluten Drehgebern – gibt es hier eine interne Gewichtung, ein „hauseigenes Steckenpferd“ sozusagen?
Unser „technisches Steckenpferd“ war in den letzten Jahren die Entwicklung von leistungsstarken magnetischen Drehgebern, die in Sachen Auflösung und Genauigkeit die Performance-Lücke zu den bei Präzisionseinsätzen als feste Größe gesetzten optischen Gebern schließen konnten. Als Pionier forcierten wir den Switch von Opto-Elektronik hin zur Magnetik. Seit 2013 sind unsere neuen magnetischen IXARC-Drehgeber am Markt. Mit einer Auflösung von 16 Bit und einer Genauigkeit von 0,09 Grad konnten sie zu den Opto-Sensoren aufschließen und sich so für High Performance-Anwendungen in vielen Bereichen empfehlen. Den Schlüssel zum Erfolg bildete ein Quantensprung bei Hard- und Software. Die neuen magnetischen Geber basieren auf Hall-Sensoren, deren analoge Ausgangssignale von einem leistungsstarken 32-Bit-Mikrocontroller verarbeitet werden. Aufwändige Algorithmen, die von unserem IT-Team eigens für die neuen Hightech-Chips entwickelt wurden, sorgten am Ende für den Durchbruch. In Echtzeit filtern sie die wichtigen Daten aus dem Messsignal und garantieren so die hohe Genauigkeit. Dank ihrer Unempfindlichkeit gegen Kondensation, Staub und Vibration, aber auch aufgrund der deutlich kompakteren Bauweise bieten sich die neuen, magnetischen Encoder als kostengünstige Alternative zu optischen Drehgebern an. Verfügbar sind unsere magnetischen Präzisions-Sensoren, die es in inkrementaler sowie absoluter Ausführung gibt, mit Schnittstellen für alle gängigen Bussysteme. Auch dies erklärt, weshalb sie sich wachsender Popularität erfreuen.

Im Februar haben sie mit Ihren Messrädern der IXARC-Drehgeber-Familie aus klassischen Drehgebern lineare Positionssenoren gemacht – welche Vorteile haben Ihre Kunden durch deren Einsatz?
Die Messräder gehören zum Zubehörbaukasten, über den wir dem Kunden noch mehr Möglichkeiten zum Einsatz unserer Drehgeber und Neigungs- beziehungsweise Längensensoren geben. Neben Messrädern bieten wir unter anderem Adapterflansche, Klemmringe, Seilzugadapter, Steckverbinder und Kabel sowie Anzeigemodule an – alles Komponenten, die sich einfach montieren lassen und an den unterschiedlichsten Schnittstellen zum Einsatz kommen. Unser Zubehör, das laufend ergänzt wird, ist übrigens der einzige Teil des Posital-Sortiments, der tatsächlich auf Lager liegt. Ansonsten werden alle unsere Produkte ausschließlich auftragsbezogen gefertigt.

Nachdem Sie uns ja eben das digitale Geschäftsmodell Ihrer Firma erklärt haben, drängt sich die spannende Frage auf: Wie geht’s weiter und wohin geht die Reise von hier?
Strategisch haben wir mit dem digitalen Geschäftsmodell und seinen drei Säulen modularer Baukasten, Produktfinder und vernetzte Fabrik längst das Tor in die Zukunft aufgestoßen und uns neue Vertriebswege und neue Kunden erschlossen. „Customization“ und „Multichannel“ lauten die Oberbegriffe! B2B wird B2C folgen und die klassischen Sales-Kanäle auch im industriellen Umfeld aufmischen. Schon länger sind wir als B2B-Partner bei Amazon aktiv. Erst vor kurzem haben wir Mercateo, Europas größte Plattform für gewerbliche Einkäufer, als weiteren Vertriebskanal hinzugewonnen. Unsere digitalen Produktdaten sind so aufgebaut, dass wir sie schnell und ohne großen Aufwand in weiteren Kommunikationskanälen und Sales-Portalen platzieren können. Die immer vernetztere Welt mit globalen Suchmaschinen wie Google bietet noch jede Menge Spielräume – auch für kleine Nischenanbieter wie uns.

Das wirft die Frage auf: Welche Vorteile entstehen hier und jetzt für die Posital-Kunden?
Schon jetzt liegen die Vorteile auf der Hand: Konkret geht es um eine deutliche Individualisierung des Drehgeber-Angebots – und dessen unmittelbare Verfügbarkeit. Statt vorgegebener Produkte aus einem Katalog gibt es Sensoren, die punktgenau auf die Anforderungen des Kunden abgestimmt sind. Und das alles für Millionen von Artikeln und mit einer Standardlieferzeit von drei Tagen beziehungsweise bei Expressaufträgen von 24 Stunden. Während unsere Kunden sich bislang vor allem aus OEMs der unterschiedlichsten Branchen rekrutierten, erschließen wir unser digitales System gerade für eine völlig neue Zielgruppe – und das global. Konkret geht es um Instandhalter und den riesigen MRO- beziehungsweise After-Markt, in dem der Ersatzbedarf für Millionen von weltweit installierten Anbaugebern das Thema ist. Mit Hochdruck arbeiten wir hierfür an einer neuen Plattform, die ähnlich wie unser Produktfinder aufgebaut ist. Wir haben auch schon einen Namen für das „Baby“: EncoderMatch.com. Nach ein paar Klicks auf der Suchmaske gibt es bei EncoderMatch Drehgeber „Made by Posital“, die baugleich zu einem Großteil der im Feld installierten Geräten sind. Ich bin mir sicher, dass wir mit unserer Initiative bezüglich Preis und Verfügbarkeit neue Akzente im Ersatzteilgeschäft setzen werden.

Warum hat sich Posital überhaupt mit dem Thema Digitalisierung befasst?
Als wir das Unternehmen vor 23 Jahren übernahmen, sahen wir bereits die Globalisierungstendenzen in unseren Kundenmärkten. Uns eröffnete sich die großartige Chance, aus einem etablierten lokalen Hersteller von Drehgebern einen weltweit agierenden Nischen-Player zu machen. Mit unserem digitalen „Mass Customization-Modell“ wurde der Weg frei, um globaler Marktführer in einem Segment zu werden, das bisher durch viele kleine lokale Player geprägt war.

Sehen Sie in Ihrem digitalen Geschäftsmodell die Zukunft – nicht nur von Posital und mit welchen Schwierigkeiten oder Herausforderungen rechnen Sie?
Ganz sicher ist das die Zukunft. Allerdings ist das Timing schwierig vorherzusagen. Aus der Geschichte wissen wir: Die ersten Kinder einer Revolution landeten manchmal beim Henker, die Nachfolger dagegen im Regierungspalast. Wir sind finanziell sehr vorsichtig vorgegangen und können uns deshalb Geduld leisten. Durch die jahrelange Arbeit an unserem vernetzten Konzept aus modularen Produktbaukasten mit Multichannel-Vertrieb, der digitalen Fertigung und den komplett in der Cloud hinterlegten Geschäftsprozessen verfügen wir über einen digitalisierten Mikrokosmos, den es so in unserer Szene nicht gibt. Trotzdem schläft auch der Wettbewerb nicht. Um hier ganz vorn zu bleiben, brauchen wir auch weiter Spielfreude und frische Ideen. Und die werden uns so schnell nicht ausgehen!

www.fraba.com
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Präzision als Mehrwert
von #TimBartl
K&E war zu Gast in Ortenburg um zusammen mit #MicroEpsilon 40 Jahre hochpräzise Messtechnik zu zelebrieren und gleichzeitig sowohl die Vergangenheit als auch die Zukunft des Unternehmens zu beleuchten. Durch Zahlen ausgedrückt klingt das in kürzester Form so: Micro-Epsilon ist vom Drei-Mann-Betrieb zu einer international agierenden Unternehmensgruppe mit mehr als 900 Mitarbeitern weltweit angewachsen. Was dazwischen alles passiert ist und wohin die Reise gehen soll fasst K&E zusammen.
„Micro-Epsilon bietet ein weltweit einzigartiges Spektrum an Sensoren, Messsystemen und kundenspezifischen Lösungen. Bestandteil der Unternehmensphilosophie ist es, immer die beste Lösung für den Kunden zu finden, was auch die Entwicklung kundenspezifischer Produkte für spezielle Umwelt- und Einbaubedingungen beinhaltet. Die Produktpalette des weltweit tätigen Sensorspezialisten umfasst induktive, konfokal-chromatische und kapazitive Sensoren, dazu Laser-, Wirbelstrom-, Seilzug- und Temperatursensoren, außerdem Prüfanlagen sowie Messsysteme zum Beispiel für modernste 3D-Oberflächeninspektion. Haupteinsatzbereiche sind im Maschinen- und Anlagenbau, der Fertigungsautomatisierung und in Forschung und Entwicklung. Mit überdurchschnittlichen Entwicklungsaufwendungen, einem hohen Maß an Know-how und einem breiten Netz an Kooperationen werden innovative Produkte mit höchster Präzision erschaffen.“, erklärt Geschäftsführer Dr. Thomas #Wisspeintner und fügt an: „Wir sehen langfristige Partnerschaften mit unsere Kunden als Erfolgsfaktor und das ‚mehr‘ an Präzison, das Micro Epsilon bietet als direkten Mehrwert für unsere Geschäftspartner.“
Gegründet in Hannover, als Handelsunternehmen für Dehnungsmessstreifen, wurde der Grundstein für die Entwicklung eigener Produkte 1976 in Ortenburg gelegt. Heute, 40 Jahre später, umfasst die Firmengruppe 25 Unternehmen. In all den Jahren baute Micro-Epsilon nicht nur Wissen und Know-how auf, sondern auch zahlreiche Standorte weltweit. Geschäftsführer Karl Wisspeintner begeht in diesem Jahr sein 40-jähriges Arbeitsjubiläum. In diesem Zeitraum hat er bis heute durch sein großes persönliches Engagement die Weichen für ein kontinuierliches Wachstum auch in Zukunft gestellt. Dass Micro-Epsilon auf die heutige Unternehmensgröße anwachsen konnte liegt weiterhin an den vielen technischen Innovationen und neuen Ideen der Mitarbeiter, mit denen sich das Unternehmen weltweit einen Namen gemacht hat.
Eine dieser Innovationen ist der, nach Angaben von Micro Epsilon schnellste konfokal-chromatische Controller mit integrierter Lichtquelle, der confocalDT 2471 HS. Er bietet stärkere Messeigenschaften, verbesserte optische Komponenten und arbeitet mit integrierter Lichtquelle, was ihn langlebiger macht und Wartungs- und Anschaffungskosten deutlich reduziert. Er ist mit allen Sensortypen der IFS-Baureihe kompatibel. Anwendung findet er besonders bei schnellen Mess- und Überwachungsaufgaben in der Glas- und Elektro-Industrie. Beim konfokal-chromatischen Messprinzip wird polychromatisches Licht (Weißlicht) durch eine mehrlinsige Optik auf die Messobjektoberfläche fokussiert. Die Linsen sind so angeordnet, dass durch kontrollierte chromatische Abweichung das Licht in seine monochromatischen Wellenlängen zerlegt wird. Durch eine werkseitige Kalibrierung wird jeder Wellenlänge ein bestimmter Abstandspunkt zum Objekt zugeordnet. Im Sensorsystem wird die Wellenlänge des Lichts zur Messung herangezogen, die sich exakt auf dem Messobjekt fokussiert. Das von diesem Punkt reflektierte Licht wird über eine optische Anordnung auf ein lichtempfindliches Sensorelement abgebildet, auf der die zugehörige Spektralfarbe erkannt und ausgewertet wird. Für Multipeak-Messungen werden entsprechend mehrere Abstandspunkte ausgewertet. Da der Strahlengang axial verläuft treten keine Abschattungseffekte auf. Somit können auch Messungen in Bohrungen realisiert werden.
Ebenfalls neu ist die laseroptische Dickenmessung mit dem thicknessSensor. Hierbei handelt es sich um ein fertig montiertes System zur berührungslosen Dickenmessung von Band- und Plattenmaterial, wie Metall oder Folien. Das System besteht aus zwei Laser-Triangulationssensoren, welche gegenüberliegend an einem Rahmen montiert sind und von beiden Seiten gegen das Messobjekt messen. Das System lässt sich ohne aufwändiges Ausrichten der Sensoren auf einfache Weise integrieren. Dank der kompakten Bauweise kann es auch in beengte Bauräume mühelos eingebunden werden.
Alle diese Erfolge wären nicht möglich, ohne die einzigartige Verbundenheit mit den Mitarbeitern und der Region verdeutlicht Karl Wisspeintner immer wieder und fügt an „Die Mitarbeiter haben für mich einen ganz entscheidenden Anteil am Erfolg des Unternehmens“.
Und natürlich wurde auch das Thema Industrie 4.0 nicht außen vorgelassen. Hierzu erklärt Dr. Thomas Wisspeintner abschließend: „Ohne Sensorik keine Industrie 4.0. Unser Fokus liegt auf der Entwicklung von intelligenten und integrierbaren Systemen, welche noch flexibler auf die künftige Kundenapplikation angepasst werden können. Auch in Zukunft wollen wir Trends setzen, innovative sowie einzigartige Produkte entwickeln und im Zuge der schnell fortschreitenden Globalisierung weitere neue Märkte erschließen.“

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2017-01-12
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