Innovation und tiefes Verständnis

E-T-A: Spezialist für Geräteschutzschalter und Sicherungsautomaten

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E-T-A entwickelt und fertigt ein breites Programm von Geräten für den Überstrom- und Kurzschluss-Schutz. Die Lösungen des Unternehmens reichen vom thermischen Geräteschutzschaltern bis zu komplexen Stromverteilern und kommen in allen denkbaren Branchen zum Einsatz. Wie sich das Unternehmen den Herausforderungen der Digitalisierung stellt und welche Trends außerdem in der Technik zu beachten sind, erläutert Ralf Dietrich, Mitglied der Geschäftsleitung und Leiter Produkt- und Marktentwicklung im Unternehmen in Altdorf.

Interview: Andreas Gees, stv. Chefredakteur KEM Konstruktion

KEM Konstruktion: Herr Dietrich, das alles beherrschende Thema ‚Digitalisierung‘ wird sicher auch bei E-T-A intensiv diskutiert. Welche Bedeutung hat es für Ihr Unternehmen?

Dietrich: Die Digitalisierung beschäftigt uns bei E-T-A in zweierlei Hinsicht. Einerseits betrifft sie unsere Prozesse und Produktionsanlagen. Wir führen zurzeit umfangreiche Erneuerungen in der Produktion durch und bauen eine vollautomatische Linie auf, auf der wir zukünftig eines unserer neuen Produkte für den Automobilbereich hoch automatisiert fertigen. Geplant ist eine direkte Schnittstelle zum ERP-System, die es ermöglicht, auf die Informationen aus der Produktion direkt mit mobilen Geräten zuzugreifen. Hinzu kommt, dass auch unsere Produkte intelligenter werden. Aus den Mikrocontrollern in den elektronischen Überstromschutz-Geräten können wir Informationen gewinnen, die schließlich zur Optimierung der Prozesse beim Kunden dienen können.

KEM Konstruktion: Viele Unternehmen im Mittelstand sehen in der Digitalisierung vor allem eine Möglichkeit, die Effizienz in der Produktion zu steigern, anderen Unternehmen geht der Ansatz nicht weit genug, sie vermissen Ideen wie eine vollständig autonome Produktion. Worin liegen die Vorteile der Digitalisierung?

Dietrich: Die Digitalisierung hilft dabei, ein tiefes Prozessverständnis zu bekommen und auch Mikro-Störungen herauszufinden. Wir haben uns schon vor einiger Zeit auch Gedanken gemacht, wie wir neue Geschäftsmodelle realisieren können und welchen Nutzen wir aus den Daten unserer Produkte ziehen können. Für unsere Überstromschutz-Lösungen werden wir zukünftig Analysetools entwickeln, die dem Kunden dabei helfen, seine Prozesse besser zu verstehen und zu optimieren. Condition Monitoring und Predictive Maintenance können so einen bedeutenden Mehrwert bieten. Wir messen mit unseren elektronischen Schutzschaltern Strom und Spannung direkt vor Ort. Diese lassen sich über digitale Schnittstellen mit einer übergeordneten Steuerung verbinden. Steigt die Stromaufnahme in einem Pfad, dann kündigt sich ein Fehler an, auf den frühzeitig reagiert werden kann. Je besser wir verstehen, welche Lasten beim Kunden abgesichert werden und wie sie sich über die Zeit verhalten, umso einfacher lassen sich daraus Informationen und Prognosen ableiten.

KEM Konstruktion: Welche Funktion hat bei all den Überlegungen die Cloud?

Dietrich: Wir haben schon vor einem Jahr gezeigt, wie unsere Schutzschalter über die Cloud ferngesteuert werden können. Beim Auslösen aufgrund eines Defekts oder Kurzschlusses haben wir innerhalb kürzester Zeit eine Nachricht auf ein Mobilgerät bekommen. Die Cloud wird nach unserer Ansicht zukünftig eine besondere Rolle spielen. Denn während die Steuerung einer Anlage über den Echtzeitbus erfolgt, muss die wachsende Menge an Sensor- und Messdaten aus dem Prozess, die für den Steuerungsprozess nicht relevant sind, an anderer Stelle verfügbar sein. Der Ansatz von Big-Data besteht darin, Daten über einen längeren Zeitraum auszuwerten. Oft ist es erforderlich, auch weit zurück liegende Ereignisse in die Analysen einzubeziehen. Für diesen Aufwand an Datenerfassung und –speicherung ist eine Maschinensteuerung nicht ausgelegt. Wir sehen solche Cloud-Modelle und den Analytics-Ansatz deshalb auch für uns als hochinteressante Lösung.

KEM Konstruktion: Welchen Einfluss hat der Megatrend Industrie 4.0 auf die Weiterentwicklung Ihrer Produkte und Lösungen? Sehen Sie den Bedarf, den Sicherungsautomaten smart zu machen, ggf. mit einem digitalen Zwilling zu liefern?

Dietrich: Unter einem digitalen Zwilling verstehen wir ein digitales Modell, das die Simulation eines Produkts oder eines Prozesses ermöglicht, von der Inbetriebnahme über den Lebenszyklus hinweg. Das erlaubt es, viele Herausforderungen bei der Konstruktion schon vor der eigentlichen Realisierung zu lösen. Der digitale Zwilling, wie er allgemein diskutiert wird, ist für uns bisher nicht relevant. Selbstverständlich sind unsere Produkte smart und intelligent, programmierbar oder parametrierbar. Die Geräte enthalten einen Mikrocontroller und eine Firmenware. Ein daraus abgeleiteter digitaler Zwilling bietet dem Kunden jedoch derzeit keinen Nutzen. Je komplexer solche Komponenten zukünftig jedoch werden, umso interessanter wird der Ansatz. Fraglich ist aber, ob jemand, der einen elektronischen Überstromschutz in seinen Anlagen einsetzt, sich mit diesem Detail auseinandersetzt, er wird vielmehr die eigentliche Funktionalität seiner Anlage im Auge haben.

KEM Konstruktion: Welche weiteren technischen Trends und Entwicklungen beobachten Sie derzeit im Bereich der Strom-/Energieversorgung? Welche Bedeutung hat die Vernetzung beispielsweise über IO-Link oder Profinet?

Dietrich: Wir sehen zwei bedeutende Trends. Bei den Gleichstromnetzen laufen viele Forschungs- und Verbundprojekte, die auch über das Bundeswirtschaftsministerium gefördert werden und an denen Institute, Universitäten und Unternehmen wie wir mitarbeiten. Gleichspannungsnetze in der Fabrik bieten viele Vorteile, schon die Solaranlage erzeugt Gleichspannung, die sich einfach einspeisen und speichern lässt, und die meisten Geräte erfordern ebenfalls eine Gleichspannungsversorgung. Die mehrfache Umwandlung in Wechselspannung verursacht erhebliche Verluste. Die im Maschinen- und Anlagenbau eingesetzten Frequenzumrichter arbeiten mit einer Zwischenkreisspannung von 600 V. Lassen sich die Zwischenkreise zu einem Netz koppeln und erneuerbare Energien zum Beispiel direkt eingespeisen, so vermeidet dies Wandlungsverluste. Wir haben an einem Projekt mitgearbeitet, das das Schalten von Gleichströmen zum Thema hatte und wir haben ein thermisch-magnetisches Schaltgerät einschließlich Elektronik entwickelt, das die auftretenden Ströme sicher beherrscht. Dabei sehen wir den Trend zu hybriden Schaltgeräten, eine Kombination aus Elektromechanik und Elektronik. Auch im Bereich der Data Center nimmt die Bedeutung der Gleichspannung zu. Wichtig ist aber weiterhin auch die Vernetzung in der Feldebene sowie in die Cloud. Wir unterstützen Technologien wie OPC-UA, MQTT oder DDS.

KEM Konstruktion: Welche technologischen Herausforderungen sehen Sie generell beim Thema Gleichstromversorgung?

Dietrich: Wir beschäftigen uns als Unternehmen bereits seit 1948 mit der Thematik und haben sehr viel Kompetenz im Unternehmen aufgebaut. Wir bieten elektronische Schaltgeräte, die den Bereich bis 300 V Gleichspannung abdecken. Wir arbeiten seit über 25 Jahren mit den Hochschulen in Braunschweig und Ilmenau zusammen und entwickeln gemeinsam an neuen Kontakt- und Isolierwerkstoffen. Wir haben ein Hybridschaltgerät entwickelt, das in Fahrzeugen zum Einsatz kommt und bis DC 600 V geeignet ist. Unser Entwicklungsziel liegt jedoch bei DC 1000 V. DC 48-V-Bordnetze in den ersten Premiumfahrzeugen eignen sich zurzeit für besondere Ausstattungsoptionen. Ob hier zukünftig konventionelle elektromechanisch-thermische Gerätschutzschalter zum Einsatz kommen oder elektronische Lösungen bevorzugt werden, wird zurzeit intensiv diskutiert. Involviert sind auch die Kabelbaumhersteller, denn es geht auch um die Absicherung der Leitungen. Letztendlich sehen wir DC 48-V-Bordnetze als einen Zwischenschritt; erst bei höheren Spannungen treten auch im Hinblick auf Hybridfahrzeuge echte Einspareffekte auf.

KEM Konstruktion: In der Praxis zeigt sich, dass ein wachsendes Interesse an elektronischen Schutzschalter für die Hutschiene zur selektiven Absicherung von Stromkreisen besteht. E-T-A war einer der ersten Anbieter. Was zeichnet die Lösung aus?

Dietrich: Grund für das große Interesse ist sicher die geforderte Maschinenverfügbarkeit, die dazu führt, dass der konventionelle Leitungsschutzschalter zunehmend vom elektronischen Überschutzstrom abgelöst wird. Direkt nach dem Schaltnetzteil angeordnet, erfüllt dieser die technischen Anforderungen weit besser als ein konventioneller Sicherungsautomat. Zweiter wesentlicher Grund ist das einfache Anreihen unserer Geräte ohne zusätzliche Komponenten im Schaltschrank als Zusatznutzen. Fällt die umständliche Verdrahtung weg, profitiert der Kunde vom einfachen Handling.

KEM Konstruktion: E-T-A bietet ein breites Portfolio von Standard-Produkten für die unterschiedlichen Märkte. Werden kundenspezifische Entwicklungen zukünftig eine größere Rolle spielen?

Dietrich: Wir haben bei uns einen Systembereich aufgebaut, der im Kundenauftrag auch umfangreiche Projekte rund um unsere Schutzschalter abwickelt. Das können einfache Verdrahtungslösungen in Form von Blechgehäusen sein, aber auch umfangreiche Schaltschränke mit Stromversorgungen und elektronischen Absicherungen. Wir bieten solche Lösungen den Kunden in der Chemie aber auch in der Automobilindustrie. Wir liefern solche Systemlösungen aber auch für die mobile Automation und für Sonderfahrzeuge. E-T-A ist auf dem Weg vom Komponentenanbieter zum Systemlieferanten. Unser Ziel ist es immer, dem Kunden einen echten Zusatznutzen zu bieten.

KEM Konstruktion: Können Sie den Anteil kundenspezifischer Lösungen am Geschäftsvolumen quantifizieren?

Dietrich: In der E-T-A-Gruppe trägt die Systemtechnik etwa 10 % zum Umsatz bei. Wir sind dezentral aufgestellt, haben ein Systemwerk in USA aufgebaut, entwickeln und fertigen mit eigenem Engineering Lösungen für den amerikanischen Markt. In Frankreich entwickeln 15 Ingenieure Hard- und Software-Lösungen für den französischen Markt. In Großbritannien sind wir im Bereich Fahrzeugtechnik sowie Telekommunikation unterwegs. Im Bereich der Fahrzeugtechnik ist wiederum Konnektivität gefragt. Kundenspezifische Lösungen unterscheiden sich in vielen Faktoren, in der Strombelastbarkeit sowie in der Anzahl der Abgänge. Unsere Lösungen basieren auf dem umfangreichen Programm an Schutzschaltern, elektronischen Sicherungen und Vernetzungsbaugruppen. Nur wenn wir lokal präsent sind, können wir auch die gewünschte Lösung in enger Zusammenarbeit mit dem Kunden entwickeln. Dabei designen unsere Ingenieure die Systemlösungen und Geräte nach internationalen Normen für den Weltmarkt.

KEM Konstruktion: Wenn es um die Absicherung von Stromkreisen geht, spielt die Qualität der eingesetzten Komponenten eine wichtige Rolle. Wie stellen Sie die Zuverlässigkeit Ihrer Produkte sicher?

Dietrich: Vorgabe ist es, Qualität schon im Produktentwicklungsprozess sicher zu stellen. Für den elektronischen Überstromschutz haben wir eigene Entwicklungsrichtlinien erarbeitet, die den Qualitätsaspekt besonders berücksichtigen. Parallel zur Entwicklung führen wir Tests durch, mit denen wir neben den Produkten auch unsere Prozesse qualifizieren. Wir kennen die technischen Anforderungen sehr genau und können die Zulassungsprüfungen als akkreditiertes Prüflabor selbst durchführen. Darüber hinaus arbeiten wir eng mit den zuständigen Stellen wie der Physikalisch Technischen Bundesanstalt in Braunschweig zusammen. So können wir sicherstellen, dass die technischen Parameter wie Ströme, Spannungen aber auch Überlastbarkeit sowie Auslösezeiten sicher eingehalten werden und den Spezifikationen entsprechen. Übernehmen wir ein Produkt in die Serie, sind wir sicher, dass alle Qualitätsanforderungen erfüllt sind.

KEM Konstruktion: E-T-A ist ein traditionell familiengeführtes Unternehmen. Mit welchen organisatorischen Maßnahmen planen Sie die Zukunft?

Dietrich: Bei E-T-A steht das Thema Innovation im Vordergrund. Wir sehen uns als Erfinder des elektronischen Überstromschutzes und sind Weltmarktführer im Geräte- und Leitungsschutz, was uns auch ein unabhängiges Institut in der Schweiz bestätigt hat. Wir sind in den entscheidenden Normungsgremien vernetzt und beteiligen uns intensiv an den unterschiedlichen Forschungsprojekten; ob in der Grundlagenforschung oder bei Verbundprojekten arbeiten wir immer intensiv an den aktuellen Themen mit. Bei DC-Industrie zum Beispiel aber auch bei Gleichspannungs- und Bordnetzen in Fahrzeugen ist es unser Anspruch, an der rasanten Entwicklung teilzuhaben. Unsere qualifizierten Mitarbeiter sind ein Faktor für den Erfolg. Teil unserer Unternehmenskultur ist es deshalb, unsere Mitarbeiter wertzuschätzen. Nur so ist es möglich, eine intrinsische Motivation zu erreichen, nur so ist ein Arbeitsklima möglich, das gemeinsam zu innovativen Lösungen führt. Zum Erfolg tragen aber auch die Lean-Methoden in der Produktion bei. In einem innovativen Unternehmen müssen die Mitarbeiter kontinuierlich dazulernen, neue Methoden müssen ausprobiert werden. Qualifizierte Mitarbeiter, Innovationskraft und der Wunsch, sich als Unternehmen permanent weiter zu entwickeln, sind unsere Triebfedern und die Erfolgsfaktoren des Mittelstandes. Mit 1.300 Mitarbeitern erwirtschaften wir zurzeit einen Umsatz von etwa 100 Mio. Euro.

KEM Konstruktion: Herr Dietrich, E-T-A produziert nicht nur in Altdorf. Wie ist das Unternehmen international aufgestellt?

Dietrich: Amerika ist ein ganz wesentlicher Markt für unsere Produkte und dort sind wir seit den späten 50er Jahren vor Ort. In Europa haben wir in allen wichtigen Ländern eigene Vertriebsniederlassungen und auch in Asien mit Japan und China sind wir seit weit mehr als 10 Jahren vertreten.In Indonesien haben wir den größten der vier Fertigungsstandorte, der auf manuelle Tätigkeiten sowie teilautomatisierte Fertigung ausgelegt ist. Komplett manuell fertigen wir dagegen am Standorte in Tunesien . Vollautomatisiert fertigen wir in unserer Produktion im fränkischen Altdorf auf Anlagen, die insbesondere für den Fahrzeugbereich mehrere Millionen Stück pro Jahr produzieren. Der Werk im oberpfälzischen Hohenfels ergänzt das Portfolio schließlich um eine Fertigungsstätte mit Ausrichtung auf hochwertige Spezialgeräte.

www.e-t-a.de


„Aus den Mikrocontrollern in den elektronischen Überstromschutz-Geräten können wir Informationen gewinnen, die schließlich zur Optimierung der Prozesse beim Kunden dienen können.“

Ralf Dietrich, Mitglied der Geschäftsleitung und Leiter Produkt- und Marktentwicklung bei E-T-A
Bild: E-T-A

„E-T-A ist auf dem Weg vom Komponentenanbieter zum Systemlieferanten. Unser Ziel ist es immer, dem Kunden einen echten Zusatznutzen zu bieten.“

Ralf Dietrich, Mitglied der Geschäftsleitung und Leiter Produkt- und Marktentwicklung bei E-T-A
Bild: E-T-A

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Zum Unternehmen

E-T-A hat sich durch die kontinuierliche Entwicklung des Produktportolios vom reinen Absicherungsanbieter elektromechanischer Lösungen zu einem Spezialisten für intelligente und kommunikative Lösungen für die 24-VDC-Stromverteilung entwickelt. Die Speicherung und Auswertung aller in Maschinen und Anlagen erfassten Daten stellt die Grundvoraussetzung für Industrie 4.0 Lösungen für Condition Monitoring und Predictive Maintenance dar. Die Transparenz der Anlagen wird durch die Durchgängigkeit der Systeme dabei deutlich erhöht – immer mit dem Ziel, Anlagenverfügbarkeit zu steigern. Die intelligenten Gesamtsysteme von E-T-A unterstützen den Anwender genau an dieser Stelle. Das Portfolio ist umfangreich, das Unternehmen liefert in alle denkbaren Branchen vom Maschinenbau bis in hochwertige Konsumgeräte sowie die Medizintechnik.


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