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Antriebstechnik

Smarte Antriebskomponenten auf dem Vormarsch

| Autor: Sandra Häuslein

Überall hört man von smarten Antriebskomponenten, die sich selbst überwachen und zum digitalen Zeitalter einfach dazugehören. Wir haben uns umgehört, welche Produkte es konkret gibt und wie sie funktionieren – hier einige Beispiele.

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Simotics Connect 400 ist ein externes Sensor- und Konnektivitätsmodul für Niederspannungsmotoren. Aufgenommene Daten werden automatisiert per WLAN an die Mindsphere-basierte Analyseapplikation Sidrive IQ Fleet gesendet.
Simotics Connect 400 ist ein externes Sensor- und Konnektivitätsmodul für Niederspannungsmotoren. Aufgenommene Daten werden automatisiert per WLAN an die Mindsphere-basierte Analyseapplikation Sidrive IQ Fleet gesendet.
(Bild: Siemens)

Damit eine intelligente, vernetzte Fabrik auch funktioniert, müssen sämtliche Komponenten ebenfalls smart ausgeführt werden. Da wundert es nicht, dass viele Hersteller derzeit von sich selbst überwachender Lagertechnik, intelligenten Bremsmodulen, smarten Getrieben und Sensoreinheiten zur Überwachung von Elektromotoren sprechen. Smarte Antriebskomponenten schießen wie Pilze aus dem Boden.

Smarte Antriebstechnik bereits am Markt?

Auch auf der diesjährigen SPS zeigen die Hersteller wieder, was ihre Produkte können und wie sie zur Digitalisierung der Fabrik beitragen. Im Vorfeld der Messe haben wir einige Hersteller gefragt, was ihre smarten Komponenten ausmacht und ob sie überhaupt schon am Markt zu haben sind.

Von Siemens und ABB gibt es Sensormodule, mit denen sich Niederspannungsmotoren überwachen lassen:

Der ABB Ability Smart Sensor kann unabhängig vom Hersteller der Antriebstechnik eingesetzt werden. Laut ABB funktioniert die Installation, Inbetriebnahme und Nutzung ohne spezifische Fachkenntnisse. Neben Niederspannungsmotoren kann auch der „Gesundheitszustand“ von Pumpen und Stehlagern anhand von Betriebs- und Zustandsparametern, beispielsweise Vibration oder Temperatur, ermittelt und analysiert werden.

Der ABB Ability Smart Sensor hilft dabei, den Zustand von Motoren, Pumpen und Lagern anhand von Betriebs- und Zustandsparametern zu analysieren.
Der ABB Ability Smart Sensor hilft dabei, den Zustand von Motoren, Pumpen und Lagern anhand von Betriebs- und Zustandsparametern zu analysieren.
(Bild: ABB)

Ähnlich verhält es sich auch mit Simotics Connect 400 von Siemens. Das Sensor- und Konnektivitätsmodul misst Daten und überträgt diese in Sidrive IQ Fleet, die Mindsphere-basierte Analyse-App zur Auswertung und Analyse der Motordaten.

Laut Siemens gibt es bereits eine Vertriebs- und Lieferfreigabe des Moduls für die Simotics-SD-Motoren der Baureihe 1LE5. Anfang des Jahres 2020 soll die Freigabe auf alle Siemens-Motoren mit digitalem Zwilling erweitert werden. Auch das ABB-Ability-Smart-Sensor-Portfolio ist bereits am Markt erhältlich.

Igus wartet ebenfalls mit Komponenten auf, die mit Sensorik ausgestattet sind und sich so selbst überwachen können. Dabei handelt es sich allerdings um mechanische Antriebskomponenten: Auf der SPS stellt das Unternehmen das smarte Iglidur-Gleitlager und eine intelligente Gleitlagerfolie für Drylin-W-Linearführungen vor.

Beide Produkte sollen dafür sorgen, dass ein Verschleiß rechtzeitig erkannt und die Wartung so vorausschauend geplant werden kann. Sowohl im Gleitlager, als auch in den Gleitelementen der Linearführungen ist ein Sensor integriert, der bei einer vorab definierten Verschleißgrenze rechtzeitig ein Signal an eine entsprechende Auswerteeinheit sendet.

Die erste Hardware steht laut Igus für Beta-Testprojekte zur Verfügung. Marktstart ist für Jahresanfang 2020 geplant. Eine Integration in die Icom-online/offline-Überwachungssysteme von Igus ist für die Zukunft geplant.

Smarte Sicherheitsbremsen ganz ohne Sensor

Ganz ohne Sensorik und dennoch smart präsentiert Mayr Antriebstechnik das Modul Roba-Brake-Checker. Die Standardversion gibt es schon einige Zeit am Markt. Erweiterte Ausbaustufen sind ebenfalls schon im Einsatz. Diese werden projektbezogen auf den Kunden zugeschnitten.

Das Modul überwacht elektromagnetische Bremsen. Laut Hersteller ist das System das einzige am Markt, das eine sensorlose Bremsenüberwachung ermöglicht. Es erkennt durch eine erweiterte Analyse von Strom und Spannung die Bewegung der Ankerscheibe und weiß so, in welchem Zustand sich die Bremse befindet. Neben Schaltzustand, Temperatur und Verschleiß überwacht der Roba-Brake-Checker auch die Zugweg- oder Zugkraftreserve, also ob der Magnet noch in der Lage ist, die Ankerscheibe anzuziehen.

Neben einem reinen Warnsignal können in einer erweiterten Ausbaustufen – zum Beispiel über eine optische Schnittstelle – Daten zu Schaltzeit, Strom, Spannung, Widerstand, Leistung und relativem Anzugsstrom geliefert werden.

„Wer die Augen offen hält, wird auf der SPS sicherlich noch die ein oder andere spannende Entwicklung entdecken. Was smarte Antriebskomponenten angeht, steckt die Industrie zwar noch in den Kinderschuhen, das Potenzial ist aber riesig – wir beobachten den Markt weiter und halten Sie auf dem Laufenden.“

Sandra Häuslein, Redakteurin konstruktionspraxis

Die vier konkret genannten Produkte haben eines gemeinsam: Sie sammeln Daten über den Maschinenzustand, um diesen auswerten und analysieren zu können – mit dem Ziel, Maschinenstillstände zu vermeiden. Auf der SPS wird es zu diesem Thema sicherlich noch mehr zu sehen geben – sei es im Bereich der Frequenzumrichter, der Getriebe- oder der Lineartechnik. Da sich die Produkte oft noch in Testphasen befinden, halten sich die Hersteller allerdings sehr bedeckt. Es gilt also, die Augen offen zu halten.

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