Leichtgewichte und Spezialisten

Was waren Ihrer Ansicht nach 2017 und 2018 bislang die wichtigsten Innovationen in Bezug auf Pneumatikzylinder?

Der Trend zur Miniaturisierung und Gewichtsreduzierung bei den pneumatischen Antrieben hat sich fortgesetzt. Mit einem immer kleineren und kompakteren Design lassen sich Pneumatikzylinder ohne Einschränkung der Eigenschaften dichter packen oder in engen Bauräumen einsetzen. Zudem werden sie immer leichter. Das verhilft beispielsweise der Robotik zu einer höheren dynamischen Performance, wenn pneumatische Antriebe direkt am Roboterarm bewegt werden.

Die Tendenz zur Spezialisierung einzelner Produktserien auf bestimmte Applikationen oder Branchen ist ebenfalls ungebrochen. Beispielhaft für diese Entwicklung stehen bei SMC die Drehflügel-Schwenkantriebe in Reinraumausführung, die Zentriereinheiten MACM für die Fördertechnik oder Edelstahlzylinder speziell für die Lebensmittelindustrie.

Stark ist auch die Nachfrage rund um das Thema Energieeffizienz. Hier gibt es innovative Lösungen, die den Luftverbrauch reduzieren. Die Spannweite in diesem Feld reicht von Ventil-Zylinder-Baugruppen zur Minimierung der Volumina bis hin zum lokal einsetzbaren Druckverstärker, mit dessen Hilfe der Druck im Betriebsnetz abgesenkt werden kann.

Welche Auswirkungen von Industrie 4.0 und Robotik auf das Zylindergeschäft erwarten Sie in der nahen Zukunft?

Neben dem Trend zur Miniaturisierung und Gewichtsreduzierung müssen Zylinder und Aktoren im Allgemeinen lernen zu kommunizieren. Ideal sind Nachrüst-Sensoren, die Informationen zur Position des Kolbens sowie dem zu erwartenden Wartungsintervall, Stichwort Predictive Maintenance, liefern. Und die idealerweise mit IO-Link-Ausgang ausgestattet sind.

Was sollte ein vernetzungsfähiger Pneumatikzylinder heute mitbringen (IO-Link, Positionssensor et cetera)?

Zunächst sind auch Schalt- oder Analogausgänge grundsätzlich vernetzungsfähig. Allerdings stellt die zu erwartende Anzahl von Sensoren und Informationen aus dem Prozess die Steuerung vor Kapazitätsprobleme. Wir setzen primär auf IO-Link bei Sensoren und Feldbussysteme bei komplexeren Baugruppen. Und das nicht nur für neue Sensoren oder Aktorserien, denn wir bieten auch für bereits vorhandene Komponenten IO-Link oder feldbusfähige Varianten an.

Lassen sich Pneumatikzylinder nachträglich 4.0-fähig machen?

Genau in diese Richtung hat SMC bereits Lösungen entwickelt. Positionssensoren wie zum Beispiel die neue Serie D-MP richten sich an den Gegebenheiten des Zylinders, also beispielsweise der Anzahl der Signalgebernuten oder der Eigenschaften des Magneten auf der Kolbenstange, sowie an den Anforderungen an die Kommunikation aus. Also: Ein klares Ja.

In welchen Fällen würden Sie von einer solchen Nachrüstung abraten beziehungsweise in welchen Fällen lohnt es sich?

Letztlich stellt sich die Frage, ob ein Prozess sicher läuft oder ob das ein Anlass ist, im Rahmen einer Überarbeitung auch Aktoren zu tauschen. SMC kann die Funktion, also das Zusammenspiel Aktor/Sensor, für viele SMC-Zylinderserien (CQ2, MGP, CXSJ, CP96, C96, C55) garantieren.

Vielerorts werden momentan flexible Systeme gefordert, kürzere Lieferzeiten und kleinere Losgrößen. Sehen Sie in diesem Zusammenhang Anwendungsfälle beziehungsweise Bedarf an Pneumatikzylindern, die nicht nur klassisch die beiden Endlagen anfahren können, sondern auch Punkte dazwischen?

Ein wachsender Bedarf für zusätzliche Zylinderpositionen ist definitiv vorhanden – und wir bei SMC sind darauf vorbereitet. Ein Großteil unserer Produkte lässt flexible Änderungen oder Erweiterungen von Eigenschaften zu, in aller Regel auch für kleine Stückzahlen und bei kurzen Lieferzeiten. Das schließt unsere Mehrstellungszylinder ein, die auf Basis von einzelnen Standardantrieben zusammengestellt werden. Gebraucht werden üblicherweise drei bis vier lineare Positionen. Bei den Schwenkantrieben bietet SMC bereits Katalogprodukte mit drei Schwenkpositionen.

Von den Endlagen abgesehen, ist die genaue Positionierung eines Pneumatikzylinders schwierig, da Druckluft kompressierbar ist. Wie lässt sich das technisch dennoch umsetzen?

Bei modernen Lösungen wie den bereits erwähnten Mehrstellungszylindern hat die Kompression des Mediums keinen Einfluss auf die Positionierung. Sie können die Zwischenpositionen mit der gleichen Genauigkeit anfahren wie die beiden Endlagen. Zudem lassen sich Kolbenstangen mit einer Verriegelungseinheit (Serie MWB-UT) in beliebigen Zwischenpositionen halten. Und der Positionssensor der Serie D-MP kann die aktuelle Kolbenposition abfragen und den Antrieb anhalten oder extern mechanisch verriegeln.

Es bestehen also zahlreiche Möglichkeiten, mit einem pneumatischen Antrieb genaue Zwischenpositionen anzufahren. Dennoch weisen wir bei entsprechenden Anfragen auch auf die Grenzen dieser Technik hin und würden bei erhöhten Anforderungen auch andere Lösungen aus unserem breiten Produktportfolio in Betracht ziehen, wie etwa elektrische Schlittenantriebe. Letztlich geht es darum, die optimale Technologie zu wählen, um die Anforderungen des Kunden zu erfüllen.