Die Digitalisierung ist auch für Martin Sykora, Leiter technischer Vertrieb Mobilelektronik bei Bosch Rexroth, die alles überlagernde Entwicklung im Bereich mobiler Arbeitsmaschinen. Denn: „Nur durch eine Verlagerung von Funktionen in die Software können Hersteller wirtschaftlich eine hohe Zahl an Varianten realisieren, Produktivität und Verfügbarkeit verbessern und daneben die Grundlage schaffen, um in die Welt der Motion Control einzusteigen.“

Aktuell stünden Funktionserweiterungen im Vordergrund, die Arbeitsabläufe automatisierten und den Fahrer entlasteten. „Es geht dabei nicht nur um die Funktion selbst, sondern auch um die Erweiterbarkeit und Wartbarkeit sowie die Berücksichtigung der funktionalen Sicherheit“, ist Sykora überzeugt.

Steve Zumbusch, Bild: Eaton
Bild: Eaton

„Der Maschinenentwickler kann mit Hilfe von CMA-Ventilen mit integrierter Sensorik und On-Board-Intelligenz entweder eine Funktionssteuerung innerhalb der gesamten Maschinensteuerung bereitstellen oder dezentrale Intelligenz erzeugen.“

Steve Zumbusch, Leiter Technologieentwicklung, Eaton

Validierung am Rechner

EFX-Controller,  Bild: Eaton
Intelligenz an Bord: Ultronics-Servoventile von Eaton integrieren Elektronik und Software; eine standardmäßige J1939- oder Canopen-Can-Schnittstelle bietet dem Hersteller mobiler Geräte in Verbindung mit der Control-F(x)-Software und EFX-Controllern neue Funktionen und erweiterte Steuerungsmöglichkeiten. Bild: Eaton

An den Engineeringkosten setzt man bei Turck an, einem Spezialisten für Industrieautomation. „Durch Modularisierung lassen sich fertige Bausteine kombinieren und anwendungsgerecht parametrieren, ohne Detailkenntnisse einzelner Bausteine haben zu müssen“, erklärt Christian Voß, Leiter Produktmanagement Linear- und Drehwegsensoren.

Die Digitalisierung habe in der Auslegung und Planung von Anlagen bereits ihren Platz gefunden, Abbilder von Motion Controls und ihrer Aktoren stünden zur Verfügung und ermöglichten eine Validierung am Rechner: „Bei hydraulischen Komponenten lassen sich beispielsweise Unter- oder Überdimensionierungen auch ohne Prototypenbau effektiv vermeiden.“

Wie die Steuerung Effizienz und Komfort beeinflusst

Hans-Jürgen Diekmann leitet den Bereich Elektronik und Sensorik bei Weber-Hydraulik, einem Hersteller hydraulischer Bauelemente. Er sieht für mobile Arbeitsmaschinen vor allem drei die Zukunft bestimmende Themen: Energieeffizienz, Belastungsreduzierung der Bediener und Elektrifizierung. Diese Trends wirken sich auch auf die Steuerungen aus: „Hochdynamische, regelbare Pumpenantriebssysteme mit Verdrängersteuerung ersetzen verlustbehaftete ventilgesteuerte Systeme“, erklärt Diekmann. In Verbindung mit der Steuerungselektronik von Weber, die mit anderen Steuerungen und Sensoren über Bussysteme vernetzt werden kann, „eröffnen sich Möglichkeiten für Lenksysteme, aber auch Hub- und Stellaktuatorik, den Energiebedarf in der Maschine in erheblichem Maß zu reduzieren“.

Höhere Geschwindigkeiten, damit mobile Arbeitsmaschinen am Straßenverkehr teilnehmen können, sowie steigende gesetzliche Anforderungen zum Bedienerschutz erforderten hydropneumatische Achs- und Kabinenfederungen. Diekmann sagt: „Die Software in dem enthaltenen Steuercontroller sorgt durch hochspezialisierte Algorithmen für maximales effizientes Verhalten.“

In der Software zeigt sich das System-Know-how

Auch die Elektrifizierung soll Hydraulik effizienter machen. Dezentrale Steuerelektronik, vernetzt mit Sensoren, ermögliche automatisierte Arbeitsabläufe, autonomes Fahren und Condition-Monitoring. „Das System-Know-how manifestiert sich in der hydraulischen Schaltung und insbesondere in der Software der Elektronik.“

Moderne Ventile für schnellere, genauere Steuerung

Den steigenden Bedarf intelligenterer Funktionen für mobile Maschinen hat man beim Spezialisten für Hydraulikkomponenten Eaton erkannt. Verbesserte Bewegungs- und Lastkontrollfunktionen erforderten fortschrittliche Lösungen wie die CMA-Ventile mit integrierter Sensorik und On-Board-Intelligenz. Steve Zumbusch, Leiter der Technologieentwicklung bei Eaton Hydraulics: „Der Maschinenentwickler kann entweder eine Funktionssteuerung innerhalb der gesamten Maschinensteuerung bereitstellen oder dezentrale Intelligenz erzeugen.“ Diese Ventilart könne zudem Steuerfunktionen mit größerer Auflösung und Geschwindigkeit ausführen.

Schneider Electric, Spezialist für die industrielle Automation, verfügt über ein breites Spektrum von Motion Control, Steuerungstechnik, Schaltgeräten, Drucktastern, Frequenzumrichtern und Human Machine Interfaces (HMI). Michael Gieselmann leitet das Team Produktmanagement Industrie für die DACH-Region. Er sieht durch „Industrie 4.0 und das Industrial Internet of Things (IIoT) die Bedeutung des holistischen Ansatzes über ganze Unternehmen und die Vernetzung von Produktionsprozessen mit sämtlichen anderen Unternehmensprozessen wachsen“.

Die Weichen für diese ganzheitliche Betrachtung würden derzeit gestellt. Der erste Schritt: Das Sammeln von Maschinendaten. Gleichzeitig komme der Applikationsunterstützung wachsende Bedeutung zu. Gieselmann: „Uns ist es wichtig, die Möglichkeiten von Industrie 4.0 und IIoT für jede Maschine mit dem Kunden zusammen konkret weiterzuentwickeln.“ do

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