Sensoren für die vernetzte Welt

Im Kontext von Industrie 4.0 sorgt die Sensorik von Sick dafür, dass Anwender ihre Realität in Daten fassen und zielgereichtet für ihre Applikation nutzen können. Um die Datenmengen zu verarbeiten, müssen Sensoren robuster und leistungsfähiger werden, vor allem aber intelligenter. Je aussagekräftiger die Daten sind, desto effizienter können Ressourcen genutzt werden und desto genauer fällt die Analyse aus. Intelligente Sensoren perfektionieren damit die Prozesse für die Industrie 4.0.

Die intelligente Verknüpfung von Anwendungswissen mit der Flexibilität moderner Softwarearchitekturen ermöglicht die nächste Entwicklungsstufe in der Sensorik. Sensoren können umfangreichere Auswertungen vornehmen, sich autonom an Veränderungen anpassen, im Netzwerk kommunizieren und komplexe Aufgabenstellungen dezentral innerhalb eines größeren Fertigungsverbunds lösen. Der Sensor verbindet sich dabei mit der Maschine, der Anlage, der Fabrik, der gesamten Wertschöpfungskette und sorgt so für Transparenz in der Fertigung. Er ist damit der Eingang in die Welt von Industrie 4.0. Dabei bleibt Sensorintelligenz bei allen virtuellen Welten aber vor allem Bestandteil eines Sensors. Auch Cloud und App benötigen eine physische Basis in der realen, industriellen Umgebung und damit eine robuste und zuverlässige Hardware. Erforderlich ist jedoch eine durchgängige Kommunikations-Struktur; als eine der wesentlichen Technologien gilt dabei IO-Link.

Mensch-Roboter-Kollaboration

Eines der großen Themen von Industrie 4.0 ist die Flexibilisierung von Arbeitsabläufen. Bei Sick ist man deshalb der Ansicht, dass eine rasche Inbetriebnahme und damit erheblich höhere Anlageneffektivität sowie eine ununterbrochene Produktion und damit eine höhere Anlagenwirtschaftlichkeit die wesentliche Rolle der Sicherheitstechnik spielen. Wesentlicher Treiber für dieses Ziel ist die Interaktion von Mensch und Maschine. Autonome Maschinen erfordern neue Sicherheitskonzepte, die auf die flexibleren Produktionsmethoden optimiert sind. Hierzu gehört das Absichern aller Prozessschritte in einer Produktionslinie, in der die Sicherheit des Menschen im Fokus steht. Darüber hinaus beinhaltet der Sicherheitsaspekt jedoch auch die adaptive Wahrnehmung des Produktionsumfeldes, bei dem Sicherheitslösungen flexibel reagieren. Intelligente, robuste und zuverlässige Sensorik ist daher unverzichtbar für die Herausforderungen von Industrie 4.0.

Je nach Kollaboration von Mensch und Roboter ergeben sich unterschiedliche Formen der Automatisierung. Auf dem Weg zur vollständigen Kollaboration – Mensch und Roboter teilen sich den gleichen Arbeitsraum und arbeiten auch gleichzeitig – gilt es, auch Lösungen im Sinne von Koexistenz oder Kooperation zu ermöglichen. Hierzu sind nicht nur ein umfassendes Verständnis der Roboteranwendungen notwendig, sondern auch Fachwissen bei der Risikobewertung und das entsprechende Portfolio an Sicherheitslösungen.

Jede Entwicklung von MRK-Systemen beginnt mit der Risikobeurteilung. Um die Vorgaben der Maschinenrichtlinie zu erfüllen, ist für jede Maschine eine ausführliche Bewertung möglicher Gefährdungen nach EN ISO 12100 durchzuführen. Die Zusammenarbeit mit Robotern stellt aufgrund der zahlreichen Gefahren Risiken dar, die von der Art der Roboter, der Art des Automatisierungsprozesses und der Komplexität der Anlage abhängt. Die EN 10218 gewährleistet eine Unterstützung für die Sicherheit bei der Konstruktion von Robotern und Robotersystemen sowie die technischen Spezifikation ISO/TS 15066 für das Design sicherer kollaborierender Roboteranwendungen. Deswegen müssen das Umfeld, die Bewegungsabläufe des Roboters sowie das Ende des Roboterarms und das Werkstück in der Risikobeurteilung betrachtet und dokumentiert werden. Nur auf diese Weise lassen sich die entsprechenden Sicherheitsmaßnahmen ableiten. Sick bietet ein breites Portfolio an Sicherheitslösungen und Services von der Risikobeurteilung bis zur Implementierung.

Freiraum für Ideen und Lösungen

Mit Sick AppSpace bietet das Unternehmen eine offene Plattform für programmierbare Sensoren. AppSpace erlaubt es Systemintegratoren und OEMs, ihre Applikationssoftware direkt und flexibel auf den programmierbaren Sensoren passend für die spezifischen Aufgabenstellungen zu entwickeln. AppSpace besteht aus den programmierbaren Sensoren sowie dem Entwicklungssystem AppStudio. Die flexible Architektur und die programmierbaren Geräte ermöglichen es, Daten für Cloud-Services im Kontext von Industrie 4.0 zu generieren. Die Software steckt im Sensor und kann direkt daraus Informationen weitergeben. So werden Anwender optimal in den Bereichen Qualitätskontrolle, Rückverfolgbarkeit sowie vorausschauende Wartung unterstützt.

Das AppStudio bietet neben flexiblen Programmiermöglichkeiten und Dienstprogrammen auch Zugang zur Sick Software-Toolbox und zu etablierten Bildverarbeitungsbibliotheken wie Halcon. Dank Lua-Scripting mit vielen integrierten Entwicklungsunterstützungen, wie Auto-Vervollständigen, wird sich die App-Entwicklung für die programmierbaren Sensoren auf einfache Weise in bestehende Entwicklungsprozesse einfügen. Eine so entwickelte SensorApp kann anschließend auf unterschiedliche programmierbare Sick-Sensoren ausgerollt und demzufolge auch auf mehreren Sensoren eingesetzt werden. Die Benutzeroberfläche für den Maschinenbediener kann individuell mittels grafischem ViewBuilder als Web-GUI erstellt werden. Alle Softwarekomponenten werden vom PackageBuilder zu einem Paket zusammengefasst, die Zugriffsrechte werden sicher definiert. Der Sick AppSpace Developers Club ermöglicht es zudem seinen Mitgliedern, spezielle Angebot für Demo-Kits und Laborausstattungen in Anspruch zu nehmen. Darüber hinaus berechtigt die Mitgliedschaft zur Teilnahme an der jährlichen Developers Conference.

Sensoren für alle Fälle

Die neue Generation der kapazitiven Näherungssensoren CM18 und CM30 ist robust (IP69K) und zeichnet sich durch eine bessere elektromagnetische Verträglichkeit auch bei kritischen Applikationen aus. Hinzugekommen ist zudem die Schutzart IP 69K, durch die die Sensoren der Reinigung mit Hochdruckreinigern bestens standhalten. Mit einem Temperaturbereich von -30 bis +85 °C bestehen sie auch extreme Temperaturschwankungen. Das widerstandsfähige, durch Ecolab zertifizierte Gehäuse erlaubt den Einsatz in Hygiene- und Nassbereichen. Zudem wurden der Schaltabstand vergrößert, die Staub- und Feuchtigkeitskompensation verbessert und eine zusätzliche LED eingebaut, die die Signalstabilität anzeigt.

Diese kapazitiven Näherungssensoren detektieren alle Arten von Materialien. Die Sensoren ermöglichen eine schnelle und einfache Empfindlichkeitseinstellung mit Potentiometer oder Teach-in-Taste. Bei unzugänglichen Stellen kann der Sensor extern mit Teach-in-Taste über eine Leitung eingestellt werden. Zudem zeichnen sich die Näherungssensoren CM durch eine hohe Schock- und Schwingfestigkeit sowie eine geringe Empfindlichkeit gegenüber Staub und Feuchtigkeit aus. Zusammen mit der optischen Einstellhilfe sorgen diese Merkmale für ein sicheres Erkennen der Objekte und damit für weniger Maschinenstillstand.

Unternehmen im 70. Jahr

Sick hat seine erfolgreiche Unternehmensentwicklung auch im 70. Jahr fortgesetzt. Das 1946 von Dr. Erwin Sick gegründete Unternehmen hat sich zu einem weltweiten Technologie- und Marktführer in der Sensorik für industrielle Anwendungen entwickelt, der im Geschäftsjahr 2015 genau 7.417 Mitarbeiter beschäftigte und seinen Umsatz um 15,3 % auf 1.267,6 Mio. Euro steigern konnte. Was 2016 anbelangt, zeigt sich der Vorstandsvorsitzende Dr. Robert Bauer optimistisch: „Trotz des aktuellen wirtschaftlichen Umfelds sind wir zuversichtlich, auch im Jahr 2016 ein Wachstum bei Umsatz und Ergebnis erzielen zu können – wenn auch mit bescheideneren Zuwachsraten als 2015. Wir haben seit der Umstellung unseres Markenclaims auf ‚Sensor Intelligence‘ im Jahr 2004 kontinuierlich darauf hingearbeitet, unsere Produkte, Systeme und Services fit zu machen für die Anforderungen der vernetzten Welt von Industrie 4.0 und sind deshalb bestens gerüstet für zukünftige Herausforderungen.“ ge