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Innovative Robotik Programmierung ist die Zukunft

Tue, 07 Feb 2023 20:53:55 GMT

Innovative Robotik Programmierung ist die Zukunft

Industrieroboter werden in der Fertigung zur Automatisierung eingesetzt. Sie eignen sich besonders für große Serien und werden überwiegend in der Großindustrie verwendet. Jedoch können sie auch hervorragend in mittelständischen Unternehmen Einsatz finden. Sinkende Kosten und eine einfache Bedienung machen Industrieroboter für viele Bereiche zunehmend attraktiver.

Im Jahr 2020 waren weltweit mehr als 3 Millionen Industrieroboter im Einsatz. Den größten Absatzmarkt stellte China dar, dicht gefolgt von Japan und Deutschland. Der Absatz von Industrierobotern nimmt weiterhin zu – und das aus gutem Grund.

Welche Vorteile haben Unternehmen durch den Einsatz von Industrierobotern?

Der Einsatz von Robotern führt zu einer deutlichen Ertragssteigerung des Unternehmens. Durch sie können Prozesse optimiert und die Wirtschaftlichkeit angehoben werden.

Im Gegensatz zu Menschen ermüden Roboter nicht. Sie benötigen keine Erholungspausen, arbeiten schneller und das in stets gleich bleibender Qualität. Die Produktivität des Unternehmens wird dadurch erhöht. In einigen Bereichen kann dadurch sogar ein 24-Stunden-Betrieb gewährleistet und ein Stillstand teurer Maschinen vermieden werden.

Durch die höchst präzise Arbeit der Industrieroboter steigt nicht nur die Qualität der zu fertigenden Produkte und ihrer Beschaffenheit. Gleichzeitig fallen auch bedeutend weniger Materialabfälle an, sodass Produktionskosten beträchtlich gesenkt werden können.

Industrieroboter sind in ihrem Einsatz flexibel und können recht einfach umprogrammiert werden. So ist es möglich, schnell auf neue Fertigungsanforderungen zu reagieren und die Produktion zu erweitern. Betriebe können sich auf diesem Wege einen Wettbewerbsvorteil sichern.

Die Arbeitsplätze von Robotern sind platzsparender als die der menschlichen Beschäftigten. Betriebe können daher unter Umständen ihre Produktionsflächen verkleinern oder Teile davon anderweitig nutzen.

Industrieroboter verrichten häufig belastende Arbeiten und tragen damit zu einer Verbesserung der Arbeitsbedingungen der Angestellten bei. Arbeiten mit gefährlichen Substanzen sind für Menschen entweder mit aufwendigen und kostenintensiven Sicherheitsmaßnahmen verbunden oder aufgrund geltender Sicherheitsstandards sogar verboten. Roboter hingegen können solche Tätigkeiten problemlos ausführen, auf teures Sicherheitsequipment kann so verzichtet werden.

In welchen Bereichen werden Industrieroboter eingesetzt?

Industrieroboter werden derzeit hauptsächlich in der Großindustrie eingesetzt, überwiegend in den folgenden Gebieten:

Elektroindustrie

Autoindustrie

Chemieindustrie

Metallindustrie

Lebensmittelindustrie

Die Robotik Programmierung erfreut sich jedoch großer Beliebtheit, sodass aufgrund technischer Neuerungen mit der Zeit immer neue Einsatzgebiete erschlossen werden können.

Für welche Tätigkeiten werden Industrieroboter eingesetzt?

Roboter brillieren mit Präzision, einer hohen Bewegungsgeschwindigkeit und ihrer Reproduzierbarkeit. Sie eignen sich somit insbesondere für Tätigkeiten, die häufig wiederholt und genauestens ausgeführt werden müssen. Sie werden in der Industrie in den verschiedensten Fertigungsbereichen eingesetzt, besonders

als Schweißroboter zum Bahn-, Laserstrahl-, Bolzen-, und Widerstandsschweißen (Punktschweißen),

als Schneidroboter zum Laser-, Plasma- und Wasserstrahlschneiden, zum Fräsen, Sägen oder mechanischem Bearbeiten,

als Fügeroboter zum Kleben und Abdichten, Rollfalzen und Druckfügen,

als Lackierroboter zum Lackieren, Polieren, Emaillieren oder Beschichten,

als Schleifroboter zum Bandschleifen,

als Messroboter zum Messen, Testen und Prüfen,

als Bestückungsroboter,

als Palettierer,

als Stapelroboter,

als Verpackungsroboter sowie

als Entnahmeroboter.

Welche Ziele werden mit dem Einsatz von Industrierobotern verfolgt und umgesetzt?

Entgegen häufiger Befürchtungen ist es nicht das Ziel, Menschen durch Industrieroboter zu ersetzen. Dies wäre selbst mit fortschrittlichsten Robotern gar nicht möglich. Im Gegenteil soll die Belegschaft durch ihren Einsatz entlastet werden, indem besonders belastende Arbeitsschritte, wie zum Beispiel das Heben schwerer Teile, von Robotern übernommen werden. Unternehmen zielen außerdem auf eine Verbesserung der Produktivität und Produktqualität ab.

Bedingt durch den demografischen Wandel fällt es vielen Unternehmen schwer, ihre Leistungsfähigkeit zu erhalten. Häufig fehlt qualifiziertes Personal oder es herrscht bei besonders schweren oder repetitiven Tätigkeiten eine mangelnde Arbeitsmoral. Industrieroboter können an dieser Stelle dafür sorgen, dass es nicht zu einem Produktionsabfall kommt.

Besonders bewährt hat sich der Einsatz von Mensch-Roboter-Kollaborationen. Diese sind weitaus erfolgreicher, als isolierte Mensch- bzw. Roboterarbeitsplätze. Der Mensch kann hierbei komplexen Tätigkeiten nachgehen, flexibel agieren und Entscheidungen treffen. Roboter entlasten ihn bei seinen Nebentätigkeiten, sodass er planerische Aufgaben vollführen kann.

Womit befasst sich die Steuer- und Regelungstechnik?

Tue, 07 Feb 2023 20:42:55 GMT

Womit befasst sich die Steuer- und Regelungstechnik?

Die Steuer- und Regelungstechnik ist ein Fachgebiet aus dem Bereich der Elektrotechnik, das eine Automatisierung von in der Regel elektrisch betriebenen Prozessen zum Ziel hat. Grundlage hierfür sind Messwerte, die den Ist- und Soll-Zustand beschreiben. Aus diesem Grund gehört auch die Messtechnik zum Fachgebiet, weswegen häufig von MSR - Messen, Steuern, Regeln - gesprochen wird.

Was versteht man unter der Steuer- und Regelungstechnik?

Es handelt sich dabei um zwei Teilgebiete, die häufig vermischt werden und tatsächlich nicht immer ganz einfach voneinander abzugrenzen sind. Am deutlichsten wird dies anhand eines Beispiels.

Begonnen wird dabei mit der Regelung. Moderne Ampelanlagen sind mit Sensoren ausgestattet, mit denen der Verkehrsfluss gemessen werden kann. Dieser Sensor misst nun beständig das Verkehrsgeschehen. Sobald beispielsweise auf der Nebenstraße mehr als 10 Autos in der Grünphase die Kreuzung passieren, erfolgt automatisch eine Verlängerung des grünen Signals. Die Ist-Größe, also die Anzahl der passierenden Fahrzeuge, wird beständig weiter gemessen und mit der Soll-Größe - hier 10 - verglichen. Sobald die Anzahl der Autos auf der Nebenstraße wieder geringer wird, wird auch die Grünphase der Ampel verkürzt und die der Ampeln auf der Hauptstraße verlängert. Auf diese Weise soll der Verkehrsfluss insgesamt auf der Kreuzung optimiert werden.

Bei der Steuerung hingegen werden bestimmte Prozesse in Gang gesetzt, ohne auf die aktuelle individuelle Situation zu achten. So schaltet eine gesteuerte Ampel grundsätzlich nach beispielsweise 100 Sekunden Grünphase auf Rot um - unabhängig davon, wie viele Fahrzeuge die Kreuzung passieren und ob es sich auf den Nebenstraßen staut. Der Soll-Zustand - nach 100 Sekunden wird auf Rot umgeschaltet - wird mit dem Ist-Zustand - 60 Sekunden nach der letzten Grünphase - verglichen und veranlasst in diesem Fall 40 Sekunden später eine Ampelschaltung.

Während bei der Regelung also der Ist-Zustand permanent mit dem Soll-Zustand verglichen wird und gegebenenfalls in die eine oder andere Richtung korrigiert wird, erfolgt bei der Steuerung zwar ebenfalls eine Abfrage des Ist-Zustands, Störgrößen (der Verkehrsfluss beispielsweise) können jedoch nicht berücksichtigt werden.

In welchem Zusammenhang steht die Steuer- und Regelungstechnik mit der Automatisierungstechnik?

Durch Steuerung und Regelung werden Handlungsanweisungen definiert, die automatisch ablaufen sollen, wenn bestimmte Bedingungen erfüllt sind. Aus diesem Grund ist die Steuer- und Regelungstechnik ein Teilbereich der Automatisierungstechnik.

Damit ein Prozess automatisch ablaufen kann, müssen die konkreten Umstände klar definiert sein: Wie läuft der Prozess ab? Wie lange läuft er? Gibt es Störfaktoren? Wenn ja, wie soll mit ihnen umgegangen werden? All diese Komponenten werden durch Steuerungen und Regelungen definiert, sodass der zugrunde liegende Prozess letztlich selbstständig, also automatisch, ablaufen kann.

Welche Aufgaben werden in der Steuer- und Regelungstechnik übernommen und wo findet diese Anwendung?

Die Anwendungsgebiete der Steuer- und Regelungstechnik sind äußerst vielfältig. Eine Aufgabe, die durch automatisierte Prozesse häufig erfüllt werden soll, ist die Nutzeroptimierung. Aus diesem Grund finden Steuerungen und Regelungen zunehmend Anwendung im Haushalt, insbesondere in der Smart Home Steuerung. Die Regelungen, die dabei greifen, kann der Nutzer selbst festlegen, beispielsweise "Wenn draußen die Dämmerung einsetzt, soll sich der Rollladen automatisch schließen." Informationen wie der Zeitpunkt des Sonnenuntergangs in der jeweiligen Region versorgen die zuständigen Sensoren mit allem, was sie wissen müssen, um die Regelung umzusetzen.

Vor allem in Industrie und Fertigung dienen Steuer- und Regelungstechnik allerdings auch häufig der Gerätesicherheit. So kann ganz klar definiert werden, dass eine Anlage nicht über ein bestimmtes Leistungsspektrum hinaus belastet werden darf. Sollte dennoch eine höhere Belastung drohen, sorgen integrierte Schutzmechanismen für die Reduzierung der Leistung oder die Abschaltung der Anlage. Wäre ein Mensch für diese Aufgabe verantwortlich, müsste er die Anlage rund um die Uhr höchst konzentriert überwachen, um Gefährdungen auszuschließen. Die Steuer- und Regeltechnik sorgt in diesem Fall also für den Schutz von Mitarbeitern und Geräten und trägt damit zur Langlebigkeit der meist teuren Anlagen bei.

Fazit

Die Steuer- und Regelungstechnik begegnet uns heutzutage in beinahe jedem elektrischen Gerät, auch wenn dies auf den ersten Blick nicht offensichtlich ist. Integrierte Sensoren mit entsprechend programmierten Soll-Zuständen sorgen dafür, dass Gefahrensituationen gar nicht erst eintreten oder erhöhen den Komfort und die Möglichkeiten der Bedienung. Der Unterschied zwischen Steuerung und Regelung ist dabei meist erst erkennbar, wenn man einen genaueren Blick auf den Wirkmechanismus wirft. Letztlich sind beide Fachgebiete jedoch Teilbereiche der Automatisierungstechnik.

Reibungsloser Ablauf durch einen zuverlässigen Maschinen- & Anlagenbau

Thu, 22 Dec 2022 15:26:33 GMT

Reibungsloser Ablauf durch einen zuverlässigen Maschinen- & Anlagenbau

Der Maschinen- und Anlagenbau beschäftigt in Deutschland über eine Million Arbeitnehmer und ist nach der Automobilbranche der zweitgrößte Industriezweig. Im Mittelpunkt steht vor allem das Ineinandergreifen verschiedener technischer Wissenschaften, um moderne und kreative Lösungen für die Industrie zu entwickeln. Dennoch ist Zuverlässigkeit das wichtigste Kriterium, das die Branche auszeichnet.

Was umfasst den Maschinen- und Anlagenbau?

Kurz gesagt werden im Maschinen- und Anlagenbau Maschinen oder (Groß-)Geräte zunächst konstruiert, anschließend entwickelt und zuletzt produziert. Diese Entwicklungsschritte kommen in den unterschiedlichsten Bereichen zum Einsatz. Der Maschinenbau beschäftigt sich dabei vorwiegend mit Kraft-, Werkzeug- oder Arbeitsmaschinen, Fahrzeug- sowie Fördertechnik. Im Anlagenbau werden hingegen Produktions- oder Fertigungsanlagen hergestellt.

Dafür werden verschiedene Techniken angewendet, unter anderem aus dem Bereich der additiven Fertigung, der Steuerungstechnik, der Messtechnik, der Mikrosystemtechnik, der Robotik oder der Automatisierungstechnik. Das Spektrum an Aufgaben, die vom Maschinen- und Anlagenbau erledigt werden, ist also sehr groß.

Zudem kann man sagen, dass der Maschinen- und Anlagenbau die Grundvoraussetzung für viele andere Industriezweige darstellt: ohne Fördertechnik keine Fließbandproduktion, ohne Automatisierung deutlich verlangsamte Herstellungsprozesse und ohne additive Fertigung aufwendigere Produktionen von Sonderanfertigungen.

Warum ist ein zuverlässiger Maschinen- und Anlagenbau wichtig?

Die Industrie ist also auf den Maschinen- und Anlagenbau angewiesen. Das fordert ein besonders hohes Maß an Zuverlässigkeit der dabei entstehenden Technologien. Wenn die Fördertechnik in einem Lagerbetrieb ausfällt, geht erst einmal nichts mehr - höchstens unter äußerst erschwerten Bedingungen.

Darum liegt eine erhöhte Verantwortung auf dem Maschinen- und Anlagenbau. Die Technologien müssen besonders widerstandsfähig, leistungsstark und langlebig sein, um einen reibungslosen Ablauf in den einzelnen Betrieben zu gewährleisten. Das erfordert auch erhöhte Umsicht bei der Planung.

Wie läuft die Planung und Installation ab?

Die Planung einer Industriemaschine oder -anlage erfordert eine genaue Kenntnis des späteren Verwendungszwecks. Nur so können die Bedürfnisse des Betriebs exakt ermittelt und berücksichtigt werden. Im Anschluss wird ein erster Prototyp erstellt. Dieser wird vom Auftraggeber eingehend auf dessen Tauglichkeit hin geprüft. Sobald die Freigabe erfolgt, beginnt der eigentliche Produktionsprozess, an dessen Ende die Maschine oder Anlage steht.

Nun geht es an die Installation im Betrieb. Dies wird von Fachpersonal durchgeführt oder begleitet, um einen sachgemäßen Anschluss zu garantieren. Die Maschine oder Anlage ist jetzt betriebsbereit und nimmt ihre Arbeit auf. In der nachfolgenden Zeit finden regelmäßig Überprüfungen statt, ob die Technologie auch die angeforderte Leistung erbringt. Wenn nicht, muss gegebenenfalls nachgerüstet werden.

Welche Aspekte müssen bei der Planung und Installation beachtet werden?

Wie bereits erklärt, steht vor dem eigentlichen Entwicklungsprozess eine Planungsphase. In dieser müssen verschiedene Aspekte analysiert werden, um ein optimales Ergebnis erzielen zu können. Dazu gehört natürlich, welche Funktionen die Technologie später erfüllen muss, in welcher Geschwindigkeit und welcher Stückzahl.

Aber auch das Gefahrenpotenzial, das von der Maschine oder Anlage ausgehen wird, muss genau geprüft werden. Hier seien insbesondere schwere Geräte genannt, die schlimme Quetschungen verursachen können sowie solche mit spitzen Bestandteilen. Aber auch Stromleitungen oder die Verarbeitung von Chemikalien kann ein Grund sein, bereits vorab notwendige Sicherheitsmaßnahmen für die Mitarbeiter zu ergreifen.

Darüber hinaus stellen gesetzliche Verordnungen und Bestimmungen eine wichtige Grundlage für die Planung der Technologie dar. Ingenieure, die im Maschinen- und Anlagenbau tätig sind, müssen genauestens wissen, welche Vorschriften für welchen Fall gelten. Beispielsweise ist für Anlagen in explosionsgefährdeten Bereichen ein spezieller Explosionsschutz notwendig. Die Details dazu sind in der Betriebssicherheitsverordnung geregelt.

Bei der späteren Installation ist eine ordentliche Abnahme, gegebenenfalls durch speziell geschultes Personal, vonnöten. Außerdem müssen alle Mitarbeiter umfassend eingewiesen und geschult werden, um einen sachgemäßen Gebrauch zu gewährleisten.

Wie kann für einen dauerhaft reibungslosen Ablauf gesorgt werden?

Sobald die Maschine oder Anlage an den Betrieb übergeben wurde, liegt die Verantwortung für ein reibungsloses Funktionieren überwiegend dort. Um die Langlebigkeit der Technologie zu unterstützen, ist eine regelmäßige Pflege gemäß Herstellerempfehlung unabdingbar. Dazu kann gehören, Ritzen und Spalten von Staub oder anderen Stoffen zu befreien.

Darüber hinaus sollten die Wartungsempfehlungen unbedingt beachtet werden. Ein Fachmann sorgt hier regelmäßig für eine Kontrolle der Flüssigkeiten und der Verschleißteile und tauscht bei Bedarf aus. Sollte es doch einmal zu einer Funktionsstörung kommen, ist die Instandsetzung durch einen Fachmann zwingend erforderlich. Nur so kann die Sicherheit aller Beteiligten weiterhin garantiert werden. Bei entsprechend sorgfältigem Umgang erfreuen Maschinen und Anlagen jedoch in der Regel durch ihre Robustheit und Langlebigkeit.

Das versteht man unter SPS-Programmierung

Mon, 05 Dec 2022 08:10:01 GMT

Das versteht man unter SPS-Programmierung

SPS ist eine Abkürzung und steht für Speicherprogrammierbare Steuerung. Darunter sind Steuerungen zyklischer Art zu verstehen, die nicht nur vergleichsweise einfach, sondern auch ausgesprochen schnell arbeiten.

Nachdem die Steuerung erst alle eingehenden Signale erfasst hat (Prozessabbild der Eingänge), ist das Prozessabbild der Ausgänge (PAA) zu erfassen, welches auf die Ausgangsmodule zu legen ist. Da dieser Vorgang zyklisch abläuft, zählt stets der letzte Wert. Das gilt auch dann, wenn die Belegung eines oder mehrerer Ausgänge mehrfach erfolgt.

Hier wird die SPS-Programmierung eingesetzt

Grundsätzlich wird die SPS-Programmierung in den Bereichen der Automatisierungstechnik für Regelungs- sowie Steuerungszwecke herangezogen. Zu den Haupteinsatzgebieten gehören u. a. der Automobilsektor, der Kernenergiesektor, die chemische Industrie, Transport und Verkehr sowie die Gebäudetechnik.

Sucht man innerhalb der Bundesrepublik Deutschland nach der SPS-Programmierung im Alltag, findet man sie besonders häufig bei Ampelanlagen, Parkhäusern sowie Fahrstuhlsystemen.

Die Umsetzung der SPS-Programmierung

Abhängig ist die SPS-Programmierung grundsätzlich von ihrer Steuerung. Sie bedient sich der symbolischen Programmierung und gibt anstelle eines Operanden einen Symbolnamen ein. Das macht das Programm lesbarer und vermeidet Schreibfehler in der Zukunft, was wiederum einerseits eine hochwertige Dokumentation und andererseits ein größeres Maß an Sicherheit zur Folge hat.

Von großer Bedeutung bei der SPS-Programmierung sind außerdem die lokalen sowie globalen Symbole. Die globalen Symbole sind in der Symboltabelle definiert, im gesamten Programm gültig und nicht länger als maximal 24 Zeichen. Lokale Symbole sind zwar auch nie länger als 24 Zeichen, werden aber im Deklarationsteil definiert und haben auch nur hier Gültigkeit.

Diese Methoden bietet die SPS-Programmierung

Wer sich mit der SPS-Programmierung befasst, wird auf fünf verschiedene Programmiersprachen stoßen. Die festgelegte Norm IEC 61131/EN 61131 besagt, dass es neben zwei textorientierten auch drei grafische Varianten gibt. Im Folgenden werden die einzelnen Möglichkeiten kurz vorgestellt.

KOP (Kontaktplan):

Bei KOP handelt es sich um eine der grafischen Varianten, die Ähnlichkeiten mit einem Stromlaufplan mit sich bringt. Besonders häufig wird sie im elektrischen Bereich (z. B. bei Mechatronikerinnen und Mechatronikern, Instandhaltungspersonal sowie Anlagetechnikerinnen und Anlagetechnikern) eingesetzt.

FUP (Funktionsplan):

Beim FUP (ebenfalls eine grafische Variante) wird mithilfe von Operator Boxen gearbeitet. Operanden wie Sensoren werden an Boxen angeschlossen und erhalten ein Signal. Mittels Drag-and-drop können die Boxen in das Programm gezogen werden. Aufgrund der ausgesprochen einfachen Bedienbarkeit gehört FUP zu den beliebtesten SPS-Programmiersprachen.

Graph (Ablaufsteuerung):

Bei Graph handelt es sich um die dritte und damit letzte der grafischen Varianten. Da beim Graph alle nötigen Arbeitsschritte nacheinander erfüllt werden müssen, eignet er sich optimal für jegliche Ablaufsteuerungen. Wann ein Schritt abgeschlossen und mit dem folgenden begonnen werden kann, ist anhand der Transition (Weiterschaltbedingung) ersichtlich.

AWL (Anweisungsliste):

Eine der beiden textorientierten Programmiersprachen ist AWL. Verglichen mit den drei grafischen Varianten erweist sich AWL als durchaus komplexer, vor allem, wenn es um die Optik geht. Besonders häufig wird AWL dann herangezogen, wenn es um die kompakte Darstellung von Anweisungen mit zahlreichen Operanden geht.

Außerdem vermag die Programmiersprache Befehle auszuführen, die mit den grafischen Möglichkeiten nicht durchführbar sind.

Aufgrund der vergleichsweise komplexen Art der Ausführung, können zwar auch schwierige und hinsichtlich ihrer Anzahl mehr Befehle ausgeführt werden, für Anfängerinnen und Anfänger könnte sich die Arbeit mit AWL aber als zu schwierig erweisen.

SCL (Structured Control Language):

Neben AWL bildet SCL die zweite der beiden textorientierten SPS-Programmiersprachen und ist zugleich eine der mächtigsten. Die Basis für die Structured Control Language ist die häufig genutzte Programmiersprache Pascal. Einen klaren Vorteil bei der Arbeit mit SCL haben daher all jene, die bereits Erfahrungen im Umgang mit Pascal, Java etc. sammeln konnten.

Die Vorteile der SPS-Programmierung

Einer der größten Vorteile der SPS-Programmierung liegt ganz klar in der Automatisierung diverser Vorgänge. Daher gilt sie auch als Steuerung der Zukunft. Des Weiteren lässt sich die SPS vergleichsweise schnell und einfach einer nötigen Änderung unterziehen. Aufgrund ihres Hintergrunds der Speicherprogrammierung ist lediglich das jeweilige Programm umzuändern, was eine große Zeitersparnis mit sich bringt.

Eine Ersparnis lässt sich bei der SPS-Programmierung auch hinsichtlich Verdrahtung, Montage und Materialaufwand erzielen. Von Vorteil ist außerdem, dass die nötigen Arbeiten bei Bedarf auch in Teilkomponenten ausgeführt werden können, die sich zu einem späteren Zeitpunkt zusammenfügen lassen.

Eine professionelle Hardwareplanung für einen reibungslosen Ablauf

Fri, 21 Oct 2022 15:45:00 GMT

Eine professionelle Hardwareplanung für einen reibungslosen Ablauf

In vielen Bereichen wird mehr und mehr auf Automatisierung gesetzt. Die Realisierung moderner und komplexer Automatisierungslösungen unterliegt verschiedenen Anforderungen, sodass eine maßgeschneiderte Umsetzung mit einer umfangreichen Analysephase zusammenfällt. Besonders die Bereiche Hardware Engineering, Maschinen- und Anlagebau und Robotik Programmierung sind eng miteinander verknüpft und erleichtern im Zusammenspiel wichtige Prozesse und technische Abläufe.

Beim Hardware Engineering erfolgt eine Planung und elektronische Konstruktion aller Steuerungs-, Energie- und Automatisierungsverfahren mit CAD/CAE-Systemen. Erfahrene Spezialisten arbeiten dabei eng mit ihren Kunden zusammen, um den notwendigen und gewünschten Umfang der Anlage zu koordinieren und zu projektieren. Das ermöglicht eine schnelle Realisierung und Inbetriebnahme.

Was wird unter Hardware-Engineering verstanden?

Das Hardware-Engineering umfasst die gesamte Planung, Entwicklung und Produktion von Computer- und Automatisierungssystemen mit einer hoch entwickelten Software durch einen Spezialisten. Hierzu dienen vor allen Dingen CAD- und CAE-Systeme. Entsprechend erfolgt die Konstruktion am PC mit verschiedenen Daten für ein zeitsparendes, akkurates und anpassungsfähiges Konzept der Umsetzung.

CAE-Systeme erweitern die CAD-Software. Sie ermöglichen die Simulation der gesamten Performance, um eine Verbesserung der Produktentwicklung zu erreichen und Konstruktionsprobleme auszumerzen. Simuliert werden beispielsweise Produkte, Prozesse und Fertigungswerkzeuge, um eine Analyse der Belastung und Dynamik der Komponenten und Baugruppen zu ermöglichen. Das gestattet Konstruktionsentscheidungen, die in Hinblick auf ihre Leistung und Auswirkungen getroffen werden und Kosten einsparen.

Eine Standardsoftware ist dabei EPLAN Electric P8. Sie erstellt Schaltpläne, liefert die Stücklisten und die Projektdokumentation. Geeignet ist die Software für das Hardware-Engineering in Bereichen der Automatisierung, Mechatronik und Elektrotechnik für den Maschinen-, Anlage- und Schaltschrankbau. Die Hardwareplanung ist dabei flexibel, orientiert sich am Fokus der Sicherheit und Funktionalität und umfasst auch die Risikobeurteilung nach Normen.

Was beinhaltet das Hardware-Engineering?

Im Laufe der ständigen Weiterentwicklung gestattet das Hardware-Engineering mittlerweile die komplette Konnektivität zwischen Computern und Maschinen und Anlagen. Es liefert die elektrische Ausrüstung für die Industrieautomatisierung und Steuer- und Regelungstechnik und beinhaltet eine professionelle Hardwareplanung, die eine Erstellung projektbezogener Systemschaltpläne, die geeignete Klimatisierung, die Dokumentation der Kabel- und Stromlaufpläne, die Definition von Stücklisten und die Berücksichtigung von Landes- und Werksnormen ermöglicht.

Dabei erfolgt die Aufteilung des Gesamtprodukts in Teilprodukte, die über eine festgelegte Schnittstelle kommunizieren und ansonsten unabhängig voneinander funktionieren. Der Hardware Ingenieur arbeitet mit verschiedenen Phasen der Hardware, vom Design bis zu der Wartung, ist verantwortlich für die Funktionalität des IT-Systems und kümmert sich um die physikalische Elektronik.

Für wen ist eine professionelle Hardwareplanung geeignet?

Eine umfassende Hardwareplanung lohnt sich besonders in Bereichen, in denen die Automatisierung einen erheblichen Anteil der Produktion und Fertigung bestimmt. Unternehmen im Maschinen- oder Anlagebau benötigen einen leistungsstarken Partner für die Planung, Entwicklung und Umsetzung und erhalten auch Unterstützung bei der Modernisierung und Neuinstallation.

Das Hardware-Engineering verbessert u. a. Anlagen und Maschinen, die in kurzer Zeit eine große Menge an Produkten herstellen, eine aufwendige und komplexe Elektroanlagenplanung benötigen oder für das Sortieren, Verpacken und Testen verantwortlich sind. Dabei werden Fehlerquoten minimiert, frühzeitige Problemlösungen gefunden und Gewährleistungsrisiken gesenkt.

Welche Vorteile bietet die professionelle Planung?

Innerhalb der Hardwareplanung erfolgt eine ausführliche Analyse, die durch Entwicklung und Simulation Konzepte erstellt, die den reibungslosen Ablauf garantieren. Konstruktionen können mit physikalischen Prototypen oder mit einer Computersimulation evaluiert und verfeinert werden.

Nicht nur die Entwicklung von Produkten, Bauteilen und Baugruppen ist gegeben, auch die Validierung von gewünschten Eigenschaften, z. B. eine Optimierung der Festigkeit oder des Gewichts oder eine Anpassung der gewünschten Stückzahl. Das gestattet die Einsparung von Zeit und Geld. Mithilfe der Planung ist eine moderne Automatisierung gewährleistet, die reibungslos funktioniert und stetig an aktuelle Normen angepasst werden kann. Anwendungen erlauben den frühzeitigen Entwicklungsprozess, innerhalb dem notwendige Änderungen keinen großen finanziellen Aufwand bedeuten.

Was kann mit Hardware Engineering realisiert werden?

Die Automatisierungstechnik hat die Aufgabe, die Wirtschaftlichkeit und Produktivität von Anlagen und Maschinen zu erhöhen. Mit professionellem Hardware Engineering ist die gesamte Automatisierung von Klein- und Großserien möglich, auch in Form von Sonderanfertigungen, Prototypen und Einzelstücken.

Spezialisten übernehmen die Konzeption und Konstruktion der Maschinen- und Anlagensteuerung, den Aufbau der Datenbanken, die Dezentralisierung, die Konzeption der Antriebstechnik, den Aufbau des Sicherheitskonzeptes nach aktuellen Normen und Standards, das Anlegen der Bauteile und die Teilschaltungen.

Geboten ist eine hochgradige Messtechnik mit Sensorik, Antriebstechnik, Robotik und technischer Kybernetik, um eine schnelle Umsetzung zu garantieren. Erstellt werden Schaltpläne und Schaltschrankkonstruktionen, Bedienpulte, Daten- und Netzwerkschränke, während die Anlageinstallation umfassend dokumentiert wird.

Für eine Neueinführung von CAE-Systemen wird eine Datenbank aufgebaut, die Variantensystematik entwickelt und ein Masterplan mit Produktkonfigurator erstellt. Durch Automatisierung und Hardware Engineering ist eine Einsparung der Kosten möglich, während der Aufwand der Verwaltung, der Organisation und des Personals reduziert wird.

Optimierte Arbeitsabläufe dank moderner Industrieroboter

Mon, 17 Oct 2022 16:04:00 GMT

Optimierte Arbeitsabläufe dank moderner Industrieroboter

Bei Industrierobotern handelt es sich um Bewegungsautomaten, die mithilfe eines Computers gesteuert werden. Kategorietechnisch werden sie innerhalb der Bundesrepublik Deutschland der Automatisierungstechnologie zugerechnet. Sie werden dafür erzeugt, Tätigkeiten mit hoher Wiederholgenauigkeit auszuführen, was für eine immense Arbeitserleichterung sorgt. Im industriellen Bereich werden sie daher in diversen Bereichen wie der Herstellung von Produkten, der Bearbeitung sowie der Logistik eingesetzt.

Ein Blick hinter die Kulissen: So sind Industrieroboter aufgebaut

Industrieroboter verfügen über einen Bewegungsapparat, der in der Regel mit mehreren Achsen (Kinematik) ausgestattet ist. Des Weiteren besteht er u. a. aus einem Wegmesssystem und einer Steuerung. Um die gewünschten Handhabungs- und Fertigungsaufgaben ausführen zu können, hat er neben Greifern auch noch diverse andere Werkzeuge zur Verfügung.

Industrieroboter in der Praxis: Wo werden sie eingesetzt?

Dank der Vielfalt an Industrierobotern wie Lackier-, Schweiß- oder Transportroboter können sie in vielerlei Bereichen eingesetzt werden. Besonders häufig sind sie neben der Automobilbranche im Maschinenbausektor zu finden. Des Weiteren werden sie besonders häufig in der Möbelindustrie sowie in der Logistik eingesetzt.

Das liegt vor allem daran, dass die Roboter mittlerweile dazu in der Lage sind, Tätigkeiten zu übernehmen, die lange Zeit nur von einem Menschen ausgeführt werden konnten. Hierzu ein Beispiel aus der Möbelindustrie: Im Bereich der Vorproduktion eingesetzte Roboter führen Arbeiten wie Dübeln oder Klammern aus, während andere Möbel aus ihren Teilen zusammensetzen oder die Kommissionierung von Einzelteilen übernehmen.

Eine Art von Industrierobotern sind Portalroboter. Diese stehen im Ruf, einen geringen Wartungsaufwand mitzubringen und für einen Zeitraum von vielen Jahren im Schichtdienst einsetzbar zu sein. Zusätzlich bringen sie dank der nur geringen Geräuschkulisse einen nicht unerheblichen Vorteil mit sich. In erster Linie finden sie in der Lebensmittelbranche Anwendung, wo sie Palettierungsarbeiten sowie Kommissionsvorgänge erledigen.

Das können moderne Industrieroboter: die Vorteile im Überblick

Innerhalb der Industrie werden die Roboter mittlerweile als Freunde des Menschen im Arbeitsprozess bezeichnet. Dabei spielt es keine Rolle, ob es um Routinearbeiten, das Tragen schwerer Gegenstände oder die Realisierung diverser Arbeitsschritte geht.

Ein bedeutender Vorteil ist, dass sie dem jeweiligen Unternehmen dabei helfen, bestimmte Wettbewerbsziele zu erreichen. Durch die Verwendung intelligenter Sensortechniken gestaltet sich die Handhabung sehr einfach, was den Einsatz in der Praxis massiv erleichtert.

Wer denkt, Industrieroboter seien nur etwas für große Unternehmen, der irrt. Sie erweisen sich auch für kleine Unternehmen in jeder Branche als durchaus lohnenswert. Durch ihren Einsatz lassen sich nicht nur die laufenden Investitionskosten, sondern auch die längerfristig anfallenden Kosten hinsichtlich Materialien und allen für die Produktion nötigen Teilen erreichen.

Dieser Aspekt erweist sich auch hinsichtlich der Angestellten als vorteilhaft. Ihr Arbeitsalltag wird von diversen Aufgaben befreit, wodurch sie mehr Zeit für bedeutendere Tätigkeiten gewinnen.

Obwohl durch Industrieroboter häufig Lohnkosten eingespart werden können, schaffen sie in der Regel auch neue Beschäftigungsimpulse. Das mag auf den ersten Blick verwunderlich erscheinen, schließlich bringen die Roboter im ersten Moment in vielen Fällen Rationalisierungseffekte mit sich. Um trotzdem ein langfristiges Unternehmenswachstum sicherstellen zu können, ist im Anschluss ein Bedarf an neuen Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern nicht unüblich.

Optimierung des Arbeitsprozesses mithilfe von Industrierobotern

Innerhalb der Logistik werden die Arbeitsprozesse mithilfe des Palettierers, einer weiteren Industrieroboterart, optimiert. Der Palettierer ist dafür bekannt, kleine Einheiten zu einer größeren Gebindeeinheit zusammenzubringen, die dann für den Abtransport auf Paletten bereitgehalten werden. Er ist dazu in der Lage, gleich mehrere Einheiten gleichzeitig und insgesamt ein Gewicht von bis 25 Kilogramm zu transportieren.

Zum Palettierer gibt es auch ein Gegenstück, den Depalettierer. Dieser ist dafür gedacht, kleine Gebindeeinheiten von einer großen abzutragen. Wie der Palettierer ist auch er dazu in der Lage, ohne Leistungseinbrüche über 24 Stunden zu arbeiten.

Hinsichtlich des Arbeitsprozesses lohnen sich diese beiden Industrieroboterarten vor allem aufgrund ihrer Arbeitsalltagserleichterung für die Angestellten. Zudem sorgen sie für eine massiv verringerte körperliche Belastung.

Grundsätzlich stehen die Roboter für ausgesprochen schnelle Automatisierungsoptionen in der Industrie. Sie helfen dabei, aus bereits aufgebauten Anlagen maximale Leistungs- sowie Effizienzsteigerungen herauszuholen. Besonders bei einer höheren Anzahl eingesetzter Roboter lassen sich zudem die laufenden Kosten reduzieren. Eine Verringerung lässt sich auch hinsichtlich etwaiger Sondermaschinen erreichen.

Zuverlässige Automatisierung dank moderner Schaltschränke

Thu, 29 Sep 2022 14:19:00 GMT

Zuverlässige Automatisierung dank moderner Schaltschränke

Ein Schaltschrank gilt als Zentrum des Zusammenflusses sämtlicher Elektrik sowie Elektronik und ist daher innerhalb der Bundesrepublik Deutschland in jedem Gebäude - ganz egal, ob privat oder öffentlich - zu finden. Neben der Sicherstellung der Funktionstüchtigkeit der einzelnen Komponenten, ist er für die Gewährung der Sicherheit von Mensch und Umwelt zuständig. Muss der Schaltschrank gewartet werden, liegt die Zuständigkeit ganz klassisch bei einer Elektrikerin bzw. einem Elektriker.

Der Aufbau von Schaltschränken: Im Vordergrund steht die Sicherheit

Schaltschränke verfügen in der Regel über eine lichtgraue Pulverbeschichtung und bestehen aus Materialien wie Kunststoff, Stahlblech und Aluminium. Neben der lichtgrauen (RAL 7035) Standardlackierung bilden auf Wunsch auch andere RAL-Töne eine Möglichkeit. Fertiggestellte Schaltschränke verfügen über ausreichend Verbindungen für Medien und Strom, um sämtliche Anlagen fachgerecht zu versorgen.

Verfügt ein Schaltschrank im Inneren über Klemmen, hat man die einfachste Aufbauversion vor sich. Die Klemmen sind in einer Reihe angebracht und verbinden die verschiedenen Komponenten. Sicherheitstechnisch birgt diese Variante einen klaren Vorteil. Unglückliche Berührungen mit spannungsführenden Elementen können ausgeschlossen werden.

Ohnehin wird bereits bei der Planung des Aufbaus eines Schaltschranks darauf geachtet, Gefahr für Mensch und Umwelt zu vermeiden. Muss der Schrank erst mit geeignetem Werkzeug geöffnet werden, muss davon ausgegangen werden, dass es zum Kontakt mit Spannung kommen könnte.

Um stets maximale Sicherheit zu gewährleisten, steht dieses Attribut während des gesamten Herstellungsprozesses an oberer Stelle. Für die optimale Funktionstüchtigkeit des Schaltschrankes ist es von Bedeutung, das Gehäuse stets frei von Schmutz und Staub zu halten und eine Überhitzung tunlichst zu vermeiden. Des Weiteren gilt es, Schutz vor Erdbeben und Bränden zu gewährleisten.

Arten von Schaltschränken:

Wie bei den meisten technischen Gerätschaften gilt es auch hinsichtlich der Schaltschränke verschiedene Bauarten zu unterscheiden.

Besonders häufig ist der klassische Standschrank. Hierbei handelt es sich um ein Gehäuse, das in der Regel einzeln steht und über eine oder auch mehrere Türen verfügt.

Eine weitere Variante sind Anreih-Schaltschränke. Diese verfügen über keinerlei Seitenwände und können daher beliebig aneinandergereiht werden. Dieser Aspekt erweist sich besonders im Hinblick auf Montage und Zugriff als Vorteil. Aufgrund der fehlenden Seitenwände ist ein Zugriff je nach Anordnung von allen Seiten möglich.

Wandschaltschränke werden häufig als Sicherungs- oder Verteilerkasten, aber auch als Zählerschrank herangezogen. IT-Schaltschränke dienen dagegen als Serverschrank.

Neben den verschiedenen Arten von Schaltschränken im Indoor-Bereich gibt es auch die Option, einen Outdoor-Schrank zu erwerben. Hierbei ist es notwendig, dass der Schaltschrank vor dem eigentlichen Einsatz mit einer speziellen UV-beständigen Beschichtung für den Außenbereich versehen wird.

Outdoor-Schränke sind häufig doppelwandig und werden in der Regel aus Aluminium oder Edelstahl hergestellt. Die doppelten Wände sorgen zum einen die Möglichkeit, ein eigenes Lüftungssystem zu integrieren und bieten zum anderen Schutz vor Vandalismus.

Zusätzlich besteht die Gelegenheit, beim Kauf eines Schaltschrankes spezielle Zusatzangebote auszuwählen. Dazu gehören neben dem bereits erwähnten Lüftungssystem Wärmetauscher, Kabeleinführungen und Schlösser. Auch hinsichtlich der Innenbeleuchtung können die Käuferin bzw. der Käufer diverse Wünsche geltend machen.

Automatisierung von Schaltschränken: Maßgeschneiderte Produkte für alle Bedürfnisse

Die Automatisierungstechnik unterliegt einer ständigen Weiterentwicklung und ist aus dem heutigen industriellen Umfeld nicht mehr wegzudenken. Hinsichtlich der Automatisierung von Schaltschränken ist es von besonderer Bedeutung, dass diese optimal in das jeweilige Modul einer Anlage passen. Der richtige automatisierte Schaltschrank steigert nicht nur die Effizienz, sondern verringert das Schadensrisiko immens.

Die heutige Automatisierungstechnik bietet jedem Unternehmen die Chance, einen Schaltschrank zu erwerben, der ganz auf die eigenen individuellen Bedürfnisse zugeschnitten ist. Neben speziellen Farben, Formen und Größen können das Anforderungen hinsichtlich gebohrter Löcher oder komplexer Lüftungseigenschaften sein. Komplettlösungen für besagte Schränke beinhalten neben der Herstellung auch die mechanische Bearbeitung, Montage sowie Verdrahtung und deren Funktionsprüfung nach Listenplänen.

Mit dem in unserem Haus zur Verfügung stehenden, hochmodernen Perforex Bearbeitungszentrum für automatisierte Schaltschrankbearbeitung sorgen wir für ein hohes Maß an Flexibilität und reproduzierbare Qualität. Egal ob Einzelanfertigungen oder Serienbau, die HELIRO GmbH kann Ihnen Ihre Arbeit enorm erleichtern. Ihr Kunde wird es Ihnen danken.

Die Automatisierungstechnik | HELIRO GmbH

Tue, 23 Aug 2022 09:20:00 GMT

Wie nutze ich Automatisierungstechnik in meinem Unternehmen?

Die Automatisierungstechnik ist einer der am schnellsten wachsenden Bereiche der Wirtschaft. Die Analysten der Wirtschaftsprüfer von KPMG rechnen damit, dass sich die Nachfrage innerhalb von fünf Jahren fast verzwanzigfachen wird. In der Technologie wird ein wesentlicher Motor für Wachstum gesehen.

Was ist Automatisierungstechnik?

Zur Automatisierungstechnik gehören Anlagen und Maschinen, die weitgehend ohne menschliche Eingriffe betriebliche Abläufe selbstständig steuern und durchführen. Ziel ist es, die Effizienz im Unternehmen zu erhöhen. Eine wachsende Rolle spielt die Automatisierung in der Produktion und der Logistik. Wichtige Einsatzorte sind Bereiche, in denen menschliche Fehler zu Problemen führen können.

Der Automatisierungsgrad gibt an, wie unabhängig von menschlichem Eingreifen eine Anlage arbeitet. Die Maschinen messen über Sensoren für den Produktionsprozess wichtige Daten, welche für die Steuerung und Regelung notwendig sind.

Über ein firmeninternes Netzwerk können direkte Befehle an andere am Produktionsprozess beteiligte Anlagen erfolgen. So kann die Auslastung der Maschinen automatisch optimiert werden, um Stillstandszeiten an teuren Maschinen zu vermeiden.

Die Automatisierung hilft dabei, die Sicherheit im Produktionsprozess zu erhöhen. Leitwarten liefern alle Daten und dienen dem Menschen als Überwachungszentrale. Die Systeme können sich selbst einstellen und Daten für die Diagnostik liefern.

Ferner lassen sich über die Messwerte die Bestellvorgänge optimieren. Idealerweise löst die Technologie die Lieferaufträge selbstständig aus.

Einsatzgebiete für die Automatisierungstechnik

Es gibt zahlreiche Einsatzmöglichkeiten, von denen wir einige täglich verwenden. Ein Beispiel sind die Assistenzsysteme im Auto. Das bekannteste System ist das ESP, welches ein Fahrzeug auch in schwierigen Situationen in der Spur hält. Es ist ein schönes Beispiel, wie Technik die Sicherheit für Menschen erhöhen kann.

Im Produktionsprozess hilft die Automatisierungstechnik, die Arbeit für Menschen zu erleichtern und Unfälle zu vermeiden. Zudem lässt sich der Produktionsprozess optimieren. Dies sorgt nicht nur für kürzere Durchlaufzeiten, sondern flexibilisiert die Produktion.

Dadurch können die Kosten gesenkt und die Produktivität gesteigert werden. Gleichzeitig lässt sich die Produktindividualität steigern, weil Kleinserien kostengünstiger produziert werden können.

Umrüstzeiten können sich durch den Einsatz von Automatisierung erheblich verkürzen lassen. Nicht zuletzt wird durch den Einsatz der entsprechenden technologischen Überwachung die Lebensdauer einer Maschine erhöht.

Die Einsatzgebiete sind breit gefächert. Roboter zum Dichten und Kleben sorgen für einen effizienten Materialeinsatz und eine gleichbleibende Qualität. Maschinen, die sich selbst ölen und schmieren, verringern notwendige Wartungszeiten.

Teile können beispielsweise durch Roboterarme in eine bestimmte Bearbeitungsposition gebracht werden. Verpackungsautomaten sorgen dafür, dass sich in jeder Packung die exakt vorgeschriebene Menge befindet und dass das Produkt versandfertig ist.

Auch in der Qualitätsprüfung leisten Roboter eine wichtige Arbeit. Restaurants werden ebenfalls automatisiert, etwa durch ein Förderband im Sushi-Laden. In der Landwirtschaft kommen Ernte-Roboter zum Einsatz.

Es gibt kaum einen Bereich in der Wirtschaft, in welcher Automatisierungstechnik keinen Platz findet. In der Mobilität wird gerade das autonome Fahren perfektioniert. Seilbahnen, U-Bahnen und Flughafenbusse bewegen sich in einigen Orten schon ohne Fahrpersonal.

Arten der Automatisierungstechnik

Es gibt verschiedene Automatisierungsgrade. Bei einem teilautomatisierten Prozess werden einige Arbeiten von Anlagen und andere Aufgaben durch den Menschen ausgeführt. Meist übernimmt der Mensch den Feinschliff oder die Endmontage. Die Maschine übernimmt körperlich anstrengende Tätigkeiten und die grobe Verarbeitung.

Bei einer vollautomatischen Fertigung übernimmt der Mensch nur noch eine Kontrollfunktion. Die Anlagen führen den Herstellungsprozess selbstständig durch. Auch in anderen Bereichen kommen solche Systeme zum Einsatz, etwa bei Suchmaschinen im Internet.

Auf der Grundlage von aufgestellten Regeln stellt die Suchmaschine die relevantesten Suchergebnisse zusammen. Auch in anderen Bereichen kommen solche Algorithmen zum Einsatz. Strukturierte Schemen geben der Maschine die Fähigkeit, Probleme selbstständig zu lösen.

Eine weitere Art der Automatisierungstechnik ist die Künstliche Intelligenz, die menschliche Verhaltens- und Denkmuster nachahmt. Sie versteht komplexe Aufgaben und kann selbstständig die richtigen Entscheidungen treffen.

Während die Künstliche Intelligenz ihr Verhalten aus vorgegebenen Mustern ableitet, geht Machine Learning noch einen Schritt weiter. Die Technik gewinnt während der täglichen Arbeit neue Erkenntnisse und speichert diese ab.

Aus diesen ständig wachsenden Vergleichsdaten kann sie Prognosen für die Zukunft immer genauer treffen. Damit findet sie auch die optimale Lösung für Probleme, die bei der Entwicklung der Anlage noch nicht berücksichtigt wurden.

Hoch entwickelte Systeme

Automatisierungstechnik ist ein komplexes System, welches das perfekte Zusammenspiel verschiedener Faktoren organisieren soll. Dazu gehören betriebliche Belange, die Maschinen und die Software. Hoch qualifizierte Ingenieure sorgen bei der Implementierung in den Produktionsprozess für reibungslose Abläufe. Sie achten darauf, dass Produktion, Lagerhaltung und Logistik optimal aufeinander abgestimmt werden.