Trends in automation - IBF Automation GmbH
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trends
in automation
Das Kundenmagazin von Festo 1.2019
Kompass
Vorausgreifend
Vom bionischen Vorbild zum
Adaptiven Greifer
Impulse
Zwei Blickwinkel
Neue Wege in der Produkt-
entwicklung
Synergien
Das Erste
seiner Art
Zukunftsweisende Antriebs-
technologie in der Schifffahrt
Im Fokus
Perspektiven
Get digital. Now! Festo Dashboards – Condition Monitoring in der Cloud Mehr Zeit für das Wesentliche. In Zukunft planen Sie noch genauer – mit Festo Dashboards und unserem CPX-IOT Gateway erkennen Sie Unregelmäßigkeiten frühzeitig und starten zukünftig notwendige Maßnahmen vor einem Ausfall. Die schlüsselfertigen, vorkon- figurierten Dashboards von Festo erfordern keinerlei zusätzliche Programmierung. Die Daten sind weltweit verfügbar und verbessern die betriebliche Transparenz für Produktionsleiter und Bediener. www.festo.com/industry-4-0
Liebe Leserinnen und Leser,
will man seine Perspektive verändern, muss man sich bewegen.
Ein neuer Standort des Betrachters lässt Gegenstände oder
Themen in anderer Gestalt erscheinen und führt uns dadurch oft
zu neuen Erkenntnissen. Nicht umsonst heißt es: Man gewinnt
eine neue Perspektive. Davon handelt diese Ausgabe.
Auch die Automatisierung profitiert von diesen Perspektivwechseln
und gelangt zu überraschenden Erkenntnissen. Wenn zum Beispiel
Entwickler und Produktionsspezialisten beim Simultaneous Engi-
neering kooperieren, ist das Resultat verblüffend: Der gemeinsame
Austausch befördert eine vielschichtige Sicht auf Entwicklungen
und verbessert Produkte und Produktion in einem. Die Zusammen-
arbeit führte beim DGST, dem kleinsten Mini-Schlitten der Welt,
nicht nur dazu, dass er in rekordverdächtig kurzer Zeit von weniger
als zwei Jahren entwickelt wurde. Darüber hinaus erhielt er eine
ganze Reihe technisch herausragender Produkteigenschaften, und
zudem wurde auch noch die Produktion optimiert (S. 12).
Dr. Ansgar Kriwet, Vorstand Sales
Aus drei mach fünf: Eine kluge Standardisierungsstrategie kann
dafür sorgen, dass Unternehmen aus ihren Rohstoffen mehr
Produkte gewinnen als bisher. Das stärkt die Position dieser
Unternehmen im Wettbewerb und macht sie zukunftsfähig.
Wie Automatisierung von Festo zu einer höheren Ausbeute bei der
Fraktionierung von Blutplasma führt, lesen Sie auf S. 36. Manch-
mal genügt ein kleiner Schritt, um eine große Wirkung zu erzielen.
Die Digitalisierung der Automation ist eine der Perspektiven, auf
die sich Festo konzentriert: In den nächsten Jahren wird sich welt-
weit in den Produktionshallen ein Wandel hin zu einem wesentlich
höheren Digitalisierungsgrad vollziehen. Eines der ersten Produkte
dafür ist der digitale Wartungsmanager Smartenance. Diese App
für Produktionsleiter und Anlagenbediener vergisst nichts – und ist
immer mit dabei. Die Instandhaltung der Zukunft sorgt so für eine
wesentlich erhöhte Prozesssicherheit (S. 18).
Das Thema Zukunft spielt auch auf hoher See eine wichtige Rolle.
Das neueste Kreuzfahrtschiff der AIDA-Flotte setzt ganz auf inno-
vative LNG-Antriebstechnologien und minimiert damit Emissionen.
Mit an Bord: Pneumatik von Festo. Zuverlässige, standardisierte
Komponenten sorgen für optimale Funktionalität und Sicherheit
des Gassystems. Festo geht damit erstmals neue Wege mit einem
Serienprodukt für Steuerelemente in der Schifffahrt (S. 30).
Gehen Sie mit auf die Reise! Ich wünsche Ihnen bei der Lektüre
viele neue Perspektiven und Anregungen!
Ihr
Im Fokus Perspektiven Hier macht tatsäch-
Foto: © Peter Lanzersdorfer –
lich die Kameraperspektive die Faszination
des Bildes aus und gleichzeitig setzt sie die be-
sonderen Fähigkeiten der Libellenaugen gekonnt
in Szene. Wie erfolgreich ein Perspektivwechsel
stock.adobe.com
sein kann, zeigt die Produktentwicklung des
kleinsten Mini-Schlittens am Markt. Und welche
Technologien der Schifffahrt neue Chancen
eröffnen, aber auch Festo, all das und vieles mehr
lesen Sie in der aktuellen Ausgabe.
trends in automation
1.2019
Editorial 3
Kompakt 41
Soft Stop 46
Impressum 47
6 Vom bionischen Prototypen
zum serienreifen Produkt.
Kompass
Instinkt für neue Ideen
Formschlüssiges Greifen dank Umstülpung:
Der Adaptive Greifer arbeitet nach dem Vorbild
der Chamäleonzunge. Entwickelt wurde er in enger
Kooperation mit der Universität Oslo. 6
1.2019 trends in automation
Inhalt 4 5 –
18 Smartenance – der mobile
Wartungsmanager.
30 Premiere in der Werfthalle und auf See:
Impulse
das weltweite erste LNG-Kreuzfahrtschiff.
Raum für neue Perspektiven
Zwei Teams, ein Ziel: der kleinste Synergien
Mini-Schlitten der Welt – DGST.
Wie man ein neues Produkt in weniger Im Spiegel der Zeit Green Cruising
als zwei Jahren von der Idee bis zur Menschen mit Ideen, die Menschen Das Kreuzfahrtschiff AIDAnova setzt
Verkaufsfreigabe bringen kann. 12 bewegen: Die Niederlande stehen für als Erstes seiner Art komplett auf LNG.
Innovationskraft. Auch Festo hat das Mit an Bord: ein mittels Festo Ventilen
Instandhaltung digital managen Entwicklungspotenzial des Landes früh konzipiertes Gassystem, das die
Smartenance: Der digitale Wartungs- erkannt. 22 Betankung und Versorgung des Ozean-
manager ermöglicht eine klare riesen steuert. 30
Terminierung und Auswertung der Meilenstein in der Melktechnik
Anlagenwartung. 18 Vollautomatisches Melksystem von Standards setzen
Lely: Für einen sanften Melkvorgang Blutplasmafraktionierung:
Nachgefragt sorgt ein hybrider Roboterarm mit Standardisierte Komponenten von
Bei der Entwicklung von Smartenance Antrieben von Festo. 28 Festo vereinfachen die Installation
ist Festo neue Wege gegangen. Von und Instandhaltung in einer
Anfang an dabei war Jost Litzen und Großanlage von Biotest. 36
berichtet darüber im Interview. 20
Vom bionischen Prototypen zum serienreifen Produkt Instinkt für neue Ideen Eine erfolgreiche Jagd braucht Geduld, Glück und eine gute Nase – oder im Falle des Chamäleons die Zunge. Sie lässt auf einzigartige Weise Insekten beim Beutezug keine Chance. Fasziniert von diesem Prinzip haben norwegische Studenten 2014/2015 ein bionisches Pendant entwickelt, das – nach technischer Optimierung und optischem Finetuning – nun Mitte dieses Jahres unter dem Namen Adaptiver Formgreifer als serienreifes Produkt erhältlich ist.
1.2019 trends in automation
Kompass 6 7 –
400x
viskoser, also zähflüssiger, ist
Chamäleonzungenschleim als der
menschliche Speichel.
20ms
benötigt ein Chamäleon, um sich eine Grille zu schnappen.
Das Zwergchamäleon ist der Rekordhalter seiner Art: Es kann seine
2x
Zunge von null auf 97 Kilometer pro Stunde beschleunigen.
so lang wie der eigene Körper
misst die Chamäleonzunge.
Der Adaptive Formgreifer DHEF
arbeitet nach dem Vorbild der
Chamäleonzunge. Seine flexible
und nachgiebige Kappe aus
Silikon kann Objekte unterschied-
licher Größe und Form schonend
greifen, sammeln und wieder
abgeben. Wie die Zungenspitze
des Chamäleons zieht der
Adaptive Formgreifer die Kappen-
spitze nach innen, um ein Objekt
formschlüssig aufzunehmen.
Regelmäßig im Austausch:
Das Team von Festo mit den Studenten
der Hochschule Oslo und Akershus,
2014
Department of Product Design.
startet die „Evolutionsgeschichte“
in Oslo.
Der Startschuss fiel bei einem Work- Der Forscherdrang der Studenten war
shop von Mitarbeitern des Festo Bio- geweckt. Vier Wochen später meldeten
nic Learning Network an der Architek- sich die Chamäleonforscher mit
tur- und Designhochschule in der einer spannenden Entdeckung: Die
Erste Versuche mit Materialien norwegischen Hauptstadt. Nach der Zungenspitze sei genauso wichtig für
und Formen, um die Funktion der Theorie folgte die Praxis mit der Auf- die Nahrungsaufnahme wie der
Zungenspitze nachzubilden. gabenstellung an die teilnehmenden Schleudermechanismus selbst. Die
Studenten, in Teams ein biologisches Zunge des Chamäleons stülpe sich
Vorbild zu suchen und dann techni- über ein Insekt und fixiere es wie eine
sche Ableitungen zu finden. Die Wahl Saugglocke. Daraus entstanden erste
eines der Teams fiel auf das Chamä- einfache bionische Modelle – mit
leon. Was an dem Verwandlungs- einem Abwasserrohr und einem mit
künstler besonders faszinierte, waren Gel gefüllten Kissen. Die Idee war intui-
weder die enorm beweglichen Augen tiv klar, sie überzeugte und faszinierte.
noch das Wechseln der Farbe, son- Hand in Hand mit den mittlerweile bei
dern die Zunge. Aber hier nicht unbe- Festo als Masterstudenten engagierten
dingt die Länge, vielmehr der Schleu- norwegischen Ideengebern nahm der
dermechanismus. Sie recherchierten, Gedanke des Chamäleongreifers wort-
analysierten Filmsequenzen, disku- wörtlich Gestalt an. Am Ende wurde
tierten und bereits nach zwei Tagen er an einen Roboter montiert, program-
erarbeiteten sie erste kleine Modelle, miert und als FlexShapeGripper auf der
um den Beutefang nachzubilden. Hannover Messe 2015 präsentiert.
1.2019 trends in automation
Kompass 8 9–
Im Verbund mit Hochschulen, Instituten
und Entwicklerfirmen hat sich Festo
bereits mehrfach mit den unterschied-
lichsten Greifmechanismen nach
2009 biologischem Vorbild beschäftigt.
FinRay®Gripper
Vorbild: Fischflosse
2012
NanoForceGripper
Vorbild: Geckofuß
2012
PowerGripper
Vorbild: Krähenschnabel
2013
LearningGripper
Vorbild: menschliche Hand
2014
MultiChoiceGripper
Vorbild: menschliche Hand
2015
wird der erste Protoptyp als
Bionic Future Concept auf der
Hannover Messe gezeigt.
Schritt für Schritt zur Marktreife
Begeisterung, generiert auf einer der welt-
weit führenden Technologiemessen, ist ein
Stoff, der Wirkung zeigt. Aus dem damals
noch FlexShapeGripper genannten Bionik-
Exponat sollte ein marktreifes Produkt wer-
den. Doch bis dahin war es ein langer Weg
der technischen Verfeinerung. Drei Jahre lang
ging der bionische Chamäleongreifer auf
Optimierungsreise durch die Entwicklungs-
labore von Festo. Die mit der ersten Modell-
reihe gesammelten Anwendungserfahrungen
flossen in weitere Optimierungsschritte ein.
Die anfangs mit Wasser befüllte Silikonkap-
pe wurde durch eine wasserfreie, schnell und
einfach austauschbare Version ersetzt und
verkürzt. Leichtere, im 3D-Druck hergestellte
Kunststoffteile reduzierten die zu bewegen-
de Masse. Eine ISO-Schnittstelle sorgte
für die zuverlässige Integration in Industrie-
anlagen. Sensornuten ermöglichten die
2018
Anbringung von Positionstransmittern oder
Zylinderschaltern für eine genaue Positions- laufen umfangreiche Tests
ermittlung. Ein spezielles Insert in der Kap- in den Prüflaboren.
penspitze erlaubte eine hochpräzise Hub-
bewegung der Kolbenstange. Im Anschluss
daran erfolgten zahlreiche Tests mit unter-
schiedlichen Objektformen und -größen.
Im Dauerlauf überzeugt der Adaptive Form-
greifer noch immer. Alles Voraussetzungen
für einen erfolgreichen Start im Markt.
Adaptiver Formgreifer DHEF – Greifen perfektioniert
Ein Greifer mit
zahlreichen Anwendungen
Formschlüssiges Greifen
Greifen beliebiger unausgerichteter
Formen Objekte
Foto: Audi
Auf Testfahrt bei Audi
Greifen mehrerer Sanftes Greifen
Die Abteilung „Technologieentwicklung Objekte mit von empfindlichen
Fertigungsassistenzsysteme“ bei Audi einem Greifer Objekten
beschäftigt sich mit neuen Produktions-
technologien, die die Mitarbeiter im
Arbeitsprozess unterstützen. In einem
Sichere Mensch-Maschine-
Technikum außerhalb des Werksgelän-
Interaktion
des treibt das Team derzeit Kernthemen
wie die Zusammenarbeit von Mensch
und Roboter, die Unterstützung der
Mitarbeiter in der Montage, neuartige
Leichtbauroboter sowie neue Sensorik-
und Anzeigekonzepte voran. Mit dem Zukünftig kann der Adaptive Formgreifer DHEF über-
Adaptiven Formgreifer von Festo erprobt all dort eingesetzt werden, wo mehrere Gegenstände
das Audi-Technikum das Handling von gleichzeitig oder Objekte mit unterschiedlichen
Bauteilen mit freien Formen und runden Formen gehandhabt werden müssen.
Geometrien. Aufgrund seiner Flexibilität
und dem Wegfall von scharfen Kanten Beispiele:
eignet er sich unter anderem für den • Handling von Kleinteilen im klassischen
Einsatz bei empfindlichen Objekten wie Maschinenbau
Luftdüsen und Applikationsleisten. • Zuführeinheiten für Verpackungsanlagen
Außerdem kann der Greifer in einem • Lebensmittelindustrie für Obst und Gemüse
Bewegungsgang mehrere Teile, wie z.B. • Servicerobotik bei Montageaufgaben
Muttern aus einer Schale aufnehmen. • Prothesenergänzung in der Medizintechnik1.2019 trends in automation
Kompass 10 11 –
Roboterschnittstelle
nach EN ISO 9409-1:1996 224 mm
mit integrierten
Luftanschlüssen
Sensornut
für Standardsensoren
zur Positionsabfrage
2019 ist das serienreife Produkt
auf der Hannover Messe
zu sehen.
Mit seinen vielen verschiedenen Möglichkei-
Bajonettverschluss ten zu greifen, ist der Adaptive Formgreifer
zum einfachen Austausch prädestiniert für Produktionsszenarien
der Kappe von morgen. Die Funktionsintegration ist eine
Möglichkeit, wie sich Systeme und Kompo-
nenten in Zukunft selbst an verschiedene
Produkte und Szenarien anpassen können.
Außerdem zeigt das Projekt, wie Festo aus
der Natur neue Erkenntnisse für das Kern-
geschäft der Automation gewinnt.
Elastische Silikonmembran
• flexibel und nachgiebig
• mit Druckluft beaufschlagt
Mehr Informationen und bewegte
Bilder finden Sie hier:
www.festo.de/dhefDominik Bittner
Project Office Series Products,
Projektleiter Werk, Festo Michael Seyfang
Project Office Series Products,
Gesamtprojektleitung Entwicklung, Festo1.2019 trends in automation
Impulse 12 13
–
Mini-Schlitten DGST: fertigungsgerechte Produktentwicklung bei Festo
Raum für neue
Perspektiven
Wie kann man ein neues Produkt in weniger als zwei Jahren von der Idee bis zur
Verkaufsfreigabe bringen? Indem beispielsweise Werk und Entwicklung so eng zusam-
menarbeiten wie noch nie. Zwei Teams, ein Ziel: der kleinste Mini-Schlitten der Welt –
DGST. Zum Erfolg geführt hat ein Perspektivwechsel. Wie sie diesen geschafft haben,
darüber berichten die beiden Projektleiter Michael Seyfang und Dominik Bittner.Michael Seyfang:
„Die Entwicklung konnte
noch besser als bisher
sehen, wie das Produkt
ausgelegt werden muss,
um Fertigungs- und
Montageprozesse optimal
zu gestalten.“
F
ür mich war die enge Zusammenarbeit mit den Hier haben wir frühzeitig auf die richtige Schraubenaus-
beteiligten Kollegen, die für die Planung und den legung für die Automatisierung geachtet. Darüber
Aufbau der Fertigungs- und Montageanlagen des hinaus haben wir das zweiteilige Gehäuse des Vorgän-
neuen Minischlittens verantwortlich waren, ein ger-Schlittens SLT, der aus Jochplatte und eigentlichem
wesentlicher Erfolgsfaktor des Projekts. Da wir einen Schlitten besteht, beim DGST durch eine einteilige
straffen Zeitplan einzuhalten hatten, wollten wir von An- Lösung ersetzt. So konnten wir die Fertigungs- und
fang an Wege und Zeitaufwand so kurz beziehungsweise Montagezeit reduzieren und haben gleichzeitig eine
gering wie möglich halten – zwischen der Entwicklung höhere Steifigkeit und Genauigkeit des Produkts erzielt.
im Headquarter in Esslingen und der Festo Technologie-
fabrik Scharnhausen. Unser angestrebtes Ziel von zwei Jahren Entwicklungs-
zeit haben wir bei vier von insgesamt sieben Bau-
Neben wöchentlichen Treffen sind wir auch oft zwischen- größen um zwei bis drei Monate unterschritten. Das
durch die knapp sieben Kilometer ins Werk gefahren, war wirklich eine erfolgreiche Gemeinschaftsleistung.
um uns die ersten zerspanten Teile anzusehen sowie die Gekennzeichnet von einem außergewöhnlichen
im Aufbau befindlichen Automatisierungsstufen in Teamspirit. Beide Teams haben von Anfang an eine
der Fertigung und Montage zu diskutieren und um dann zielgerichtete Einheit gebildet. So konnten wir die
gegebenenfalls Veränderungen am Produkt vorzuneh- maximale Geschwindigkeit in Entwicklung, Fertigung
men. Manchmal ist es einfach besser, ein zerspantes und Montage erreichen. In der Organisation der Teams
Teil mit eigenen Augen zu sehen und in den eigenen haben wir einen Perspektivwechsel erreicht. Die klas-
Händen zu halten, als darüber am Telefon zu sprechen. sische Trennung Produktion auf der einen und Entwick-
So konnten auch Fragen nach einzelnen Optimierungs- lung auf der anderen Seite haben wir weitestgehend
maßnahmen in der Produktion direkt im Beisein der aufgehoben. Wir haben ein Zusammenrücken der
Entwicklung besprochen und schnell Lösungen gefunden Stühle geschafft und damit ein hoch effizientes
werden. Durch dieses Simultaneous Engineering wurden Miteinander in einem intensiven Austausch. Für mich
viele neue Ideen und Konzepte ins Leben gerufen. ist das richtungsweisend und hat Pilot-Charakter für
zukünftige Projekte.
Zu den Optimierungen, die aus dem engen Austausch
mit dem Werk hervorgegangen sind, gehört etwa
die Reduktion der Teile und der Verzicht auf Klebstoffe
als Schraubensicherung, die unter Umständen zu
Verschleppungen im Montageprozess führen können.1.2019 trends in automation
Impulse 14 15 –
W
er schnell am
Markt sein will,
muss sich von kon-
servativen Produk-
tionskonzepten verabschieden.
Mit der klassischen Quantität an
Produktionsmitteln ist man zu-
künftig nicht mehr wettbewerbs-
fähig. Es braucht Flexibilität, um
auf die hohen Anforderungen
der globalen Produktion einge-
hen zu können. Kapazität allein
gewinnt heute nicht mehr.
In der neuen Produktionsanlage
für den Mini-Schlitten DGST
haben wir neue Konzepte für Fertigung und Montage Dominik Bittner:
umgesetzt – ein autarkes Produktionssystem auf rund
1200 Quadratmetern ist entstanden.
„Fragen nach Optimie-
Die zerspanende Fertigung von Gehäuse- und Schlitten-
größen aus Aluminiumprofilen weist eine sehr hohe rungsmaßnahmen in der
Varianz an Baugrößen und Hüben auf. Die Produktion
der großen Anzahl von Teilen, die im Verbund gefertigt Produktion konnten im
werden müssen, konnten wir also nur durch eine vollau-
tomatisierte Konzeption erreichen. Mit Bearbeitungs- Beisein von Entwicklern
zentren und Automatisierungszentren für die Großvolu-
menproduktion. In der Montage arbeiten wir mit einer gleich besprochen
teilautomatisierten Flexline, einem modular erweiterba-
ren Montagesystem. Für ein Höchstmaß an Flexibilität und Lösungen schnell
ist auch die anfangs erwähnte autarke Produktion
wichtig. Sie ermöglicht die eindeutige Priorisierung der gefunden werden.“
Fertigung eines Produkts, indem keine weiteren Pro-
duktgruppen in der Anlage laufen. So können wir auf
wechselnde Kundenanforderungen reagieren und einen
steigenden Bedarf befriedigen.
Eine Besonderheit an dem Projekt waren die frühe Ein- Optimal heißt dabei, hochflexibel, zeitsparend und kos-
bindung des Entwicklungsbereichs und der enge und tengünstig. Andererseits haben wir von der Produktion
kon-tinuierliche Austausch mit den Kollegen. Um ihnen uns noch stärker als bisher mit der Frage auseinander-
die Perspektive des Werks näher zu bringen, sind sie gesetzt, wie Produktionskonzepte aussehen müssen,
unserer Einladung gefolgt, die Fertigung hautnah zu damit sie die Anforderungen moderner Produktentwick-
erleben. Die Entwicklungsexperten haben an zwei Tagen lungen ideal umsetzen können. Dazu gehörte es auch,
vor Ort selbst Hand angelegt, Teile montiert und dabei dass wir mutig sein mussten in der Auslegung der eige-
die Themen des Vorprodukts intensiv kennengelernt. nen Konzepte und dem Einsatz neuer Herstellungsver-
Daraus ist eine Symbiose entstanden, die vielleicht viele fahren, um Prozesse zu vereinfachen.
in der Theorie kennen, die in der Praxis vieler Orten
aber so bisher noch nicht umgesetzt wurde. Wir haben
das geschafft. In unserem Projekt konnte die Entwick-
lung noch besser als bisher sehen und erkennen, wie
das Produkt ausgelegt sein muss, damit Fertigungs- und
Montageprozesse optimal gestaltet werden können. Der Raum füllt sich –
die ersten Anlagen stehen.Inbetriebnahme der ersten Ausbaustufe:
Bald läuft hier die zerspanende Fertigung von
Schlitten und Gehäusen des DGST auf Hochtouren.
Mini-Ausmaße, Maxi-Präzision:
Sensorik
der Mini-Schlitten DGST im Bauraum
integriert
Raumwunder DGST: Er ist klein wie
Alle Anbau-
kein anderer und der kürzeste Schlitten- Schnittstellen
antrieb am Markt. Ganz groß ist er symmetrisch
jedoch, wenn es um Präzision, Kräfte,
Bewegungsbeherrschung, Langlebigkeit
und Zuverlässigkeit geht. Für maximale Stoßdämpferhalter
Verwindungssteifigkeit sind Joch Joch und Schlitten im Bauraum
und Schlitten aus einem Teil, Sensorik integriert
verwindungssteif in
und Dämpfung voll integriert. einem Teil1.2019 trends in automation
Impulse 16 17–
Sensorik und Dämpfung integriert Höchste Wiederholgenauigkeit Stark in der Kombination
Der Mini-Schlitten ist mit einem Doppel- Die Schlitten-Joch-Einheit ist Einzeln betrachtet ist der DGST klein, leistungsstark
kolben ausgestattet. Dieser wird in den aus einem Teil gefertigt und und präzise. Kombiniert man ihn mit dem kolben-
Endlagen durch eine Basisdämpfung daher sehr verwindungssteif. In stangenlosen Linearantrieb DLGF, wird daraus ein
schon so weit abgebremst, dass Kombination mit der spielfreien superflaches Handling, das man ohne Adapterplatten
kleinere Massen ohne zusätzliche externe Kugelführung wird daraus ein direkt aneinander anbinden können. Seine Stärken
Dämpfer verfahren werden können. technisch optimiertes System spielt es beim präzisen Schieben, Aufnehmen,
Neben der grundsätzlich integrierten kleinster Toleranzen und Einsetzen und Positionieren, ebenso wie bei Ein-
Basisdämpfung ist er in zwei weiteren höchster Wiederholgenauigkeit. press- und Klemmvorgängen aus.
Dämpfungsvarianten erhältlich: justier-
bare Polymer-Dämpfer und justierbare
Stoßdämpfer. Erfahren Sie mehr auf
www.festo.de/dgstSmartenance – der mobile Wartungsmanager Instandhaltung digital managen Immer dabei, griffbereit und auf dem Laufenden – Smartenance bringt das Wartungsmanagement auf den neuesten Stand. Der mobile, digitale Wartungsmanager macht Sicherheit in der Instandhaltung zur Selbst- verständlichkeit – von der Terminplanung bis hin zur bebilderten Arbeits- anleitung. Über die Hintergründe der Entwicklung spricht Jost Litzen, Spezialist für digitale Produktentwicklung und Geschäftsmodelle.
1.2019 trends in automation
Impulse 18 19–
Alles im Blick:
der Webbrowser für Produktionsleiter
• Sämtliche Wartungsaufgaben bleiben
auf dem Dashboard immer im Blick
• Feedback von Kollegen und Infor-
mationen zu akuten Wartungsaufgaben
sind jederzeit abrufbar
• Alle Anlagen und Aufgaben werden im
Webbrowser übersichtlich dargestellt
• Jederzeit steht ein detaillierter
Nachweis für Auditierungen bereit
Alles im Griff:
die App für Anlagenbediener
• Der Wartungskalender ist auf
Smartphone oder Tablet immer zur Hand
• Alle anstehenden Wartungsaufgaben
sind übersichtlich dargestellt
• Einfache, intuitive Bedienung, schnell
und leicht zu erlernen
• Besonders praktisch: digitale Wartungs-
anleitungen mit Bildern vereinfachen
das Arbeiten an der Anlage
W
artungspläne auf Papier Zwei Perspektiven, eine Lösung
können schon einmal aus dem Mit Smartenance haben es nicht nur die
Blick geraten. Nicht so der Anlagenbediener bei der Wartung leichter.
Wartungsmanager für Produk- Da alle gesammelten Daten zentral doku-
tionsleiter und Anlagenbediener von Festo: mentiert und verwaltet werden, bleiben
Smartenance. Denn automatisch erinnert auch Produktionsleiter immer auf dem
die mobile App für Smartphone oder Tablet Laufenden über den Wartungsstatus der
an bevorstehende Wartungstermine. War- Anlagen. Von welcher Perspektive aus
tungspläne zum Aufhängen an der Anlage man Smartenance auch betrachtet, von
gehören damit der Vergangenheit an. Ohne der des Produktionsleiters oder der des
Installation, direkt im Browser und als mobi- Anlagenbedieners, die Vorteile des digita-
le App nutzbar, lassen sich mit der Smarte- lisierten Wartungsmanagements liegen
nance-App Wartungsaufgaben zur einfachen auf der Hand.
und sicheren Durchführung mit Fotos und
Step-by-Step-Anleitungen abbilden. Anwen- www.festo.com/smartenance
der vor Ort an der Anlage sehen und wissen Nachgefragt
immer genau, was zu tun ist. bei Jost LitzenDigitale Innovationen: Smartenance
Nachgefragt
Bei der Entwicklung von Smartenance ist Festo neue Wege gegangen. Von Anfang an
mitten im Geschehen war Jost Litzen aus dem Bereich Digital Strategy and Business
Model bei Festo. Im Interview berichtet er über die Entstehung von Smartenance und
warum es offen ist für zukünftige Entwicklungen der Industrie 4.0.
trends in automation: Festo hat 2016 eine Initiative ge- der mit minimalem Aufwand in kürzester Zeit seriell herstell-
startet mit dem Ziel, Produkte aus dem Bereich der Digitali- bar ist und den grundlegenden Kundenbedarf deckt.
sierung für Industrie 4.0 zu entwerfen. War die Entwicklung
eines digitalen Wartungsmanagers von Anfang geplant? Kann man sagen, dass Smartenance eher ein Zufalls-
produkt ist?
Jost Litzen: Nein, überhaupt nicht. Wir haben völlig frei über
digitale Lösungen in der Automation von der Kundenseite Litzen: Ganz und gar nicht, das Gegenteil ist der Fall. Der
aus gedacht. Begonnen haben wir mit einem interdiszipli- Bedarf war da, wir haben ihn für uns und unsere Kunden
nären Team. In einem Design-Thinking-Workshop wurde ein genauer analysiert und dafür eine Lösung entwickelt. Wir
Zielbild entwickelt, das schon nach relativ kurzer Zeit auf sind bei Smartenance aus Sicht bisheriger, klassischer
den Bereich Instandhaltung fokussierte. So war unsere Entwicklungsmethoden unkonventionelle Wege gegangen.
eigene Instandhaltungsmannschaft von Anfang an in das Die Herangehensweise ist iterativer und berücksichtigt
Projekt involviert. Wichtig war es uns, zu erkennen, wo die schnelleres Kundenfeedback. Auch als großes Unternehmen
tatsächlichen Probleme unserer Kunden liegen. Ganz oben wie Festo können wir von der kleinen, agilen Welt der Start-
auf der Liste die analoge Instandhaltungsplanung, bei ups nur lernen. So haben wir im Zuge der Entwicklung des
der nach wie vor fehleranfällige Wartungspläne auf Papier MVP Wissen gesammelt, etwa über neue Geschäftsmodelle
benutzt werden. und neue Formen des Online-Vertriebs und digitalen
Marketings in App-Stores.
Was waren die ersten wichtigen Schritte auf dem Weg von
der Idee zur Umsetzung? Die Erprobung in der Praxis war dann wiederum klassisch?
Litzen: Wir haben uns die Kernfrage gestellt, wie wir die Litzen: Ja, hier begegnen sich zwei Welten, die des digitalen
Instandhaltung digital verbessern können und darauf auf- und die des realen Testens. So haben wir uns im nächsten
bauend wie die Instandhaltung der Zukunft aussehen kann. Schritt auf die Suche nach einem Pilotkunden gemacht, den
Hierzu haben wir mittels Fotostory den Tag eines Instand- wir in Jacobi Eloxal, einem Spezialisten im Bereich Ober-
halters der Zukunft beschrieben. Aus dieser Story wurde ein flächenveredelung für Aluminium, fanden. Das Unternehmen
MVP entwickelt – ein Minimum Viable Product. Also eine ist digitalen Innovationen gegenüber sehr aufgeschlossen.
erste funktionsfähige Version eines Produkts – ein Prototyp, Die Vorteile von Smartenance haben überzeugt wie etwa,1.2019 trends in automation
Impulse 20 21
–
„Die Fähigkeiten für digitale
Weiterentwicklungen auf
dem Gebiet von Industrie 4.0
haben wir in Smartenance
heute bereits integriert. “
Jost Litzen, Digital Strategy and Business Model, Festo
dass die App die Sprache der Wartung spricht mit allen auf einer bestimmten Anzahl von peripheren Geräten genutzt
wichtigen Begriffen und sie in den für die Instandhaltung werden. Änderungen auf einem Gerät werden an die anderen
typischen Abläufen denkt. übertragen und sind dort 1:1 vorhanden.
Wie erleichtert Smartenance die Wartung einerseits für Smartenance bietet Kunden einen unmittelbaren Nutzen,
Anlagenbediener und andererseits für Produktionsleiter? ist gleichzeitig aber auch offen für neue Funktionen. Wo geht
die Reise hin, Herr Litzen?
Litzen: Es geht wirklich sehr einfach. Der Anwender klickt auf
„Neue Anlage anlegen“ und gibt den Namen der Anlage ein. Litzen: Smartenance ist darauf vorbereitet, mit fremden
Optional fügt er ein Foto hinzu oder einen Beschreibungstext Systemen und fremden Clouds zu kommunizieren. Diese
und legt dann so viele Aufgaben an wie nötig. Jede Aufgabe können beispielsweise autonom Befehle erteilen, um Termine
erhält einen einfachen Namen oder Titel. Die Daten werden zu setzen und zu verändern. So kann zukünftig eine Industrie-
zentral hinterlegt, bedienbar per Dashboard, und können 4.0-Anlage etwa über eine Zustandsabweichungserkennung
selbstständig die Entscheidung treffen, einen Wartungster-
min zu ändern. Der neue Termin wird einfach in Smartenance
angepasst. Die Fähigkeiten für digitale Weiterentwicklungen
„Wir nutzen Smartenance auf dem Gebiet von Industrie 4.0 haben wir heute bereits
integriert. Sobald ein Kunde mit einer Cloud arbeitet, ist er
nun seit einem Jahr. dazu in der Lage, mit Smartenance den nächsten Schritt zu
gehen. Bis es so weit ist, bietet ihm Smartenance im beste-
Die mobile App erfüllt henden System viele Vorteile.
unsere Anforderungen an
ein modernes, digitales
Wartungsmanagement.“ Auf dem Weg zur Produktion der Zukunft.
Lesen Sie mehr zum Thema Festo und Industrie 4.0:
www.festo.com/industry-4-0
Alwin Lajtos, Produktionsleiter bei Jacobi EloxalHistorisches Erbe in pulsierender Stadt: Viele der Grachtenhäuser Amsterdams wurden um das 17. Jahrhundert herum erbaut – zur Glanzzeit des holländischen Goldenen Zeitalters.
1.2019 trends in automation
Synergien 22 23
–
Niederlande
Im Spiegel der Zeit
Menschen mit Ideen, die Menschen bewegen. Auch wenn fast die Hälfte des Landes nur weni-
ger als einen Meter über dem Meeresspiegel liegt, seine Bewohner streben hoch hinaus. Das
gilt für die Gesellschaft gleichermaßen wie für Wirtschaft, Wissenschaft, Kunst, Kultur und Sport.
Spiegel der niederländischen Innovationskraft ist die Zahl der Unternehmensgründungen.
N
eben 17 Millionen Niederländern existiert im flachsten und Astronom, weitreichende Entdeckungen gemacht. Neben
Land Europas noch eine besondere Art von „Zweibei- der Entwicklung hochpräziser Uhren ist ihm mit seinem fort-
nern“. Rund 22 Millionen gibt es davon. Besonderes schrittlichen Teleskop im Jahre 1655 die Entdeckung des
Merkmal: Auf sich alleine gestellt verharrt es, in Beglei- Saturn-Monds Titan gelungen. Die 1997 von der NASA ins All
tung von Menschen bewegt es sich – mal mehr, mal weniger geschickte Saturn-Mission „Cassini-Huygens“ trägt den Namen
intensiv. Wie das stadt- und landschaftsbildprägende Wesen des berühmten Niederländers. Die Innovationsgeschichte setzt
heißt? Es wird „fiets“ oder liebevoll „fietsje“ genannt – das Fahr- sich bis heute fort. CDs, DVDs und Blu-rays wurden in den
rad. Weltweit sind die Niederlande das einzige Land mit mehr Niederlanden erfunden und auch im Bereich der Digitalisierung
Fahrrädern als Einwohnern. Von Den Haag bis Enschede, von gehört das Land europaweit zu den Spitzenreitern.
Maastricht bis Eemshaven – der mobilen Symbiose aus Mensch
und Maschine begegnet man auf Schritt und vor allem Tritt. Viel- Minus 7 bis plus 321
leicht zählen die Niederlande deshalb zu den innovativsten Na- Die Innovationsfreudigkeit zeigt sich auch an den jährlichen
tionen weltweit, weil sie es lieben, schnell voranzukommen, sich Unternehmensneugründungen: 127.000 sind es an der Zahl.
selbst und Dinge zu bewegen und neue Horizonte zu entdecken. Hochgerechnet auf die Fläche des Landes von 41.526 Quadrat-
kilometern entspricht das drei neu gegründeten Firmen pro
Frühe Fähigkeit zur Innovation Quadratkilometer pro Jahr. Etwas relativiert wird dies durch die
Die Niederlande sind eine der ideenreichsten Volkswirtschaf- hohe Einwohnerdichte. Mit 412,4 Menschen pro Kilometer
ten. Im Global Innovation Index 2017 belegte das Land Platz 3 im Quadrat sind die Niederlande das am achtdichtesten bevöl-
unter 126 untersuchten Nationen. Auch dem European Innova- kerte Land der Erde. Rund ein Fünftel davon liegt unter dem
tion Scoreboard 2018 (EIS) zufolge rangieren die Niederländer Meeresspiegel. Schutz vor den Fluten der Nordsee und den
in der kreativen Spitzengruppe der Europäischen Union. Weit-
hin sichtbares Zeichen niederländischer Innovationskraft ist die
Windmühle. Sie gilt als typisches Beispiel der frühen Entwick-
lung von Mechanik und Automation. Während heute noch rund
1000 Windmühlen existieren, drehten zwischen dem 16. und
18. Jahrhundert bis zu 10.000 ihre Flügel im Wind und stellten
so nicht nur Mehl her, sie sorgten auch für die Entwässerung
des tief gelegenen Marschlands und die Bewässerung von
Feldern. Auf diesen haben die findigen Niederländer nicht nur
ihre weltberühmten Tulpen zu größtem Variantenreichtum ge-
trieben, auch die orangefarbene Karotte – im 16. Jahrhundert
gezüchtet – entstammt ihrer Innovationskraft. Nur kurze Zeit
darauf, Mitte des 17. bis Anfang des 18. Jahrhunderts, öffnete
Antoni van Leeuwenhoek mit seinen Mikroskopen die Welt
der Mikrobiologie für das menschliche Auge. Auf den Gebieten
der Mechanik wie der Himmelsmechanik hat sein Zeitgenosse
Christiaan Huygens, seines Zeichens Mathematiker, Physiker Rotterdam ist der größte
Hafen Europas und gilt
als Architekturstadt
Hollands, deren Skyline
sich immer wieder
verändert.
Über 10.000 Windmühlen
prägten einst die hollän-
dische Landschaft. Sie
wurden zu industriellen
Zwecken und als Wasser-
pumpwerke genutzt.
Die älteste noch erhalte-
ne Mühle ist eine Wasser-
mühle aus dem achten
Jahrhundert.
Quelle: Statistisches Bundesamt
Amsterdam
Delft
Hauptsitz Festo in
den Niederlanden
17,13 Mio. 53,3 % 21,9 %
Warenexporte
Einwohner landwirtschaftlich nach Deutschland
genutzte Fläche (Handelspartner Nr. 1)
Die Niederlande sind nach den USA der zweitgrößte
Agrarexporteur der Welt: Rund sechs Milliarden Euro
setzen die Obst- und Gemüsebauern im Jahr mit ihren
Produkten um. Zu den meistverkauften Produkten
gehören Paprika, Tomaten und Chilis.
Dem Wasser trotzen: Die Deltawerke, die sich aus insge-
samt 13 Bauwerken zusammensetzen, bilden zusammen
das weltweit größte Sturmflutwehr. Fast ein Drittel
des Landes liegt unter dem Meeresspiegel. Wenn sich
die Niederlande nicht vor dem Wasser schützen würden,
stünde die Hälfte des Landes unter Wasser.1.2019 trends in automation
Synergien 24 25 –
Vincent van Gogh (1853-1890) ist heute einer der
berühmtesten Künstler aller Zeiten. Das Van Gogh
Museum in Amsterdam beherbergt die weltweit
größte Sammlung des niederländischen Malers.
Hochwassern der Flüsse bieten Deiche mit einer Gesamtlänge von Arbeitnehmer mit einem guten Ausbildungsgrad und einer ho-
rund 3000 Kilometern. Der niedrigste Punkt des Landes ist der hen Arbeitsproduktivität tragen zum Erfolg der niederländischen
Prins Alexanderpolder mit minus 7 Metern, der höchste Punkt der Wirtschaft bei. Besonders innovationsstark ist das Land im Land-
Vaalserberg mit 321 Metern. Neben dem Schutz bestehender wirtschaftssektor. Mit 101 Milliarden Euro ist die Niederlande
Landflächen mit modernsten Meisterwerken des Deichbaus, wie nach den USA zweitgrößter Exporteur von Agrarprodukten. Dazu
etwa dem Oosterschelde-Sturmflutwehr, ist es gelungen, der zählen jährlich rund zwei Milliarden Tulpen und acht Milliarden
See große Landflächen abzuringen. Dazu zählt unter anderem die Kilo Kartoffeln. Nicht zu vergessen die berühmten Tomaten
Provinz Flevoland – ein riesiger Polder inmitten des Ijsselmeers. aus modernsten Gewächshäusern. Bei ihrem Anbau beweisen
sich die Niederländer als wahre Meister der Effizienz. Braucht es
Fingerspitzen- und Ballgefühl für die Produktion von einem Kilo Tomaten im weltweiten Schnitt
Zum Errichten großer Bauwerke braucht es Vorstellungskraft. rund 100 Liter Wasser, kommt man in den Niederlanden mit ge-
Dass die Niederländer darüber schon seit alters her verfügen, rade einmal 4 Litern aus. Daneben werden immer häufiger auch
zeigt sich in den Werken ihrer weltberühmten Maler wie landwirtschaftliche Ausrüstung und Agrar-Know-how abgerufen.
Hieronymus Bosch, Rembrandt van Rijn und Jan Vermeer. Im Energiesparende Gewächshäuser stehen gleichermaßen hoch
so genannten Goldenen Zeitalter des 17. Jahrhunderts fertigten im Kurs wie moderne GPS- und Drohnen-Systeme für die Präzi-
in den Niederlanden jährlich rund 700 Maler bis zu 70.000 Ge- sionslandwirtschaft sowie effiziente Melkroboter und Sortieran-
mälde an. Einer der bekanntesten Vertreter der Neuzeit ist lagen für Gemüse.
Vincent van Gogh.
Über die Jahre haben sich die Niederlande zu einer dienstleis-
Neben Wissenschaft, Kunst und Kultur begeistert die Niederlän- tungsgeprägten Gesellschaft entwickelt. Rund zwei Drittel des
der der Sport. Bekannt sind ihre ausgezeichneten Radfahrer Bruttosozialprodukts entfallen auf den Dienstleistungssektor, in
wie etwa Gerrie Knetemann und Peter Post. Noch tiefer im natio- dem mehr als die Hälfte der Bevölkerung arbeitet, wohingegen
nalen Sportbewusstsein verankert ist der Fußball. Stichwort die Industrie lediglich 10 Prozent der Arbeitnehmer beschäftigt.
„Oranje“. Spieler wie Johan Cruyff und Johan Neeskens sind in Das größte Segment des verarbeitenden Gewerbes bildet die
der Welt des internationalen Ballsports legendär und haben Nahrungs- und Genussmittelindustrie. An Bedeutung hat in den
den Grundstock gelegt für den Ruhm der „elftal“ – der niederlän- vergangenen zwei Jahrzehnten der Maschinenbau gewonnen.
dischen Fußballnationalmannschaft. Cruyff gilt bis heute als Zahlreiche kleine und mittelständische Unternehmen werden zu
fußballerisches Genie, das als Spielmacher wie als Trainer dem den Weltmarktführern auf ihren Spezialgebieten gezählt.
Fußball neue Perspektiven öffnete.
Nur 4 statt 100 Liter
Die Wirtschaft der Niederlande ist stark international ausgerich-
tet – von der Seelage Rotterdams als Europas größtem Hafen
begünstigt. Gute Infrastrukturen, meist mehrsprachigeDigital in die Zukunft Als Know-how- und Entwicklungspartner treibt Festo in den Niederlanden die Digitalisierung vor- an. Das Festo Customer eXperience Centre ist ein wichtiger Bestandteil der zukunftsweisenden Initiative „Smart Industry“. Von ihr profitiert auch der niederländische Maschinen- und Anlagenbau. Im Customer eXperience Centre können sich Kun- den von den Konzepten des Festo Bionic Learning Network inspirieren lassen und neue Techniken der Digitalisierung kennenlernen. Hierzu wurde eigens ein Future Learning Lab mit unterschied- lichen Stationen zum Konstruieren und Betreiben von Anlagen eingerichtet.
1.2019 trends in automation
Synergien 26 27 –
50 Jahre Festo in den Niederlanden
Automation weist neue Wege
Festo hat das Entwicklungspotenzial des Landes früh erkannt. Vor zwei Jahren
feierte der Automatisierungsexperte in den Niederlanden sein 50-jähriges
Bestehen. Als Marktführer auf seinem Gebiet unterstützt Festo mit mehr als
160 Mitarbeitern niederländische Unternehmen. Über 5000 Kunden hat Festo
als Beratungs-, Technologie- und Entwicklungspartner auf ihrem Erfolgskurs
bereits begleitet. Aus intensiven Entwicklungspartnerschaften resultieren weg-
weisende Innovationen wie Melk- und Apothekenroboter sowie Handhabungs-
automaten, die unter anderem das Sortieren von Schnittblumen präzisieren und
beschleunigen. Neben dem Agrarsektor stehen die Wachstumsbranchen der
Elektronikindustrie und Kleinteilemontage, der Medizintechnik und Laborauto-
mation sowie der Pharma- und Chemieindustrie im Fokus. So wird sich in
den Niederlanden auch zukünftig einiges bewegen. Das fiets gehört mit genau-
so großer Sicherheit dazu wie Festo.
Festo Niederlande
hat seinen Hauptsitz
in Delft, nahe Rotterdam.
„Schon im ersten Jahr seit der Eröffnung
haben über 1500 Kunden das Customer
eXperience Centre besucht, um Lösungen
gemeinsam mit Ingenieuren zu erarbeiten.“
Dennis van Beers, Geschäftsführer Festo BeneluxNiederlande: vollautomatisches Melksystem mit servopneumatischem Roboterarm
Neuer Meilenstein
in der Melktechnik
Wer sich wohlfühlt, bringt mehr Leistung. Dies gilt für Mensch und Tier. Mit dem vollauto-
matischen Melkroboter Astronaut A5 von Lely entscheiden Kühe selbst, wann sie zum
Milchgeben kommen. Für einen sanften Melkvorgang sorgt sein hybrider Roboterarm mit
elektrischen Antrieben und Software von Festo.
K
ühe brauchen auf der Weide wie Schnell, sanft und sicher sie von einem Applikationssoftware-Team
im Stall einen geregelten Tagesab- Der Hybridarm des neuen Astronaut A5 von Festo, was Konzeption und Konstruk-
lauf mit festen Routinen. Daneben verbindet die Vorteile von elektrisch ange- tion der Maschine für Lely erleichterte.
soll im Sinne einer nachhaltigen triebenen Bewegungen mit der Leistungs- „Wir nutzen das Know-how von Festo, um
Viehwirtschaft das Tier möglichst frei ent- kraft der Pneumatik. Ein großer pneuma- uns auf unsere Kernkompetenzen in der
scheiden können, wann es was tun will. tischer Zylinder trägt das Gewicht des Entwicklung der Astronaut-Gesamtanlage
Fühlt sich die Kuh wohl, bleibt sie gesund Arms und verbraucht dabei so gut wie zu fokussieren“, erklärt Martijn Boelens.
und gibt mehr Milch. Der niederländische keine Druckluft, während die elektrischen Auf seine Kernkompetenzen kann sich
Hersteller von automatisierten Systemen Komponenten in Form zweier ESBF Elek- dank des gestiegenen Automatisierungs-
für Milchviehhalter, Lely, spricht von trozylinder und einer kundenindividuell grads im Stall auch der Milchbauer
„Kuhkomfort“. Sein neuester vollautoma- angepassten horizontalen Zahnriemen- konzentrieren. Bis zu zwei Millionen Liter
tischer Melkroboter bietet Kühen noch achse von Festo den Arm mit großer Milch pro Jahr sollen künftig von einer ein-
mehr Bewegungsfreiheit als bisher. Genauigkeit bewegen. Durch die glatten zigen Person im Milchviehbetrieb mit dem
Oberflächen im Clean-Look-Design lässt Astronaut A5 erzeugt werden können.
Störungsfreies Melken sich der ESBF leicht reinigen und ist wenig
Betritt die Kuh die Melkbox des Astronaut anfällig für Verschmutzungen. Kundenin-
A5, wird sie anhand ihres Sendechips iden- dividuell angepasste EMCA Motoren
Das Video zum Artikel
tifiziert. Die Software von Lely entscheidet, treiben die Aktuatoren an. Festo Ventilin-
finden Sie auf
ob die Kuh für den Melkvorgang bereit ist. seln vom Typ VTUB-12 steuern Prozess-
youtu.be/5cWiEp10ruA
Ganz behutsam nähert sich daraufhin ventile für den Melkvorgang. Die moderne
der Robotermelkarm dem Tier. Sensoren Pneumatik gleicht die schwere Last des
erkennen die Euter und setzen die Melk- Arms aus und dämpft Kuhtritte, wodurch
mechanik punktgenau an. Ein dreischich- das Elektrosystem geschützt wird. Die
tiges Lasersystem liefert präzise Informa- servopneumatische Hybridkonstruktion
tionen zu den Positionen der Zitzen. Die des Melkarms arbeitet geräuscharm
Bewegung des elektrisch an-getriebenen und vermittelt der Kuh ein besonderes
Schwenkarms stimmt ein pneumatischer Gefühl der Ruhe.
Zylinder von Festo auf die Bewegung der
Kuh ab und ermöglicht so ein störungsfrei- Melkroboter entlastet Milchbauern Lely Holding S.à.r.l.
es Melken. Martijn Boelens, Vice President Neben dem gewachsenen Komfort für
Customer Solutions bei Lely, sagt: „Die Kuh das Tier bietet der Astronaut A5 Bauern Cornelis van der Lelylaan 1
muss sich wohlfühlen, wenn sie das nicht handfeste wirtschaftliche Vorteile. Der 3147 PB Maassluis
tut, kommt sie nicht zurück.“ Das Design moderne Melkroboter arbeitet energie- Niederlande
des Astronaut A5 ermöglicht dies. Der effizient und senkt die Kosten für Betrieb www.lely.com
Roboterarm folgt der Kuh und erlaubt ihr und Wartung. Hinzu kommt, dass er rund
damit größtmögliche Bewegungsfreiheit in 30 Prozent weniger Zeit zum Ansetzen Tätigkeitsfeld:
der Melkbox. Er arbeitet sanft und präzise. des Melkbechers an die Kuh benötigt. Entwicklung und Herstellung
Bereits nach einer Woche hat die Kuh Einen wichtigen Beitrag zur effizienten automatisierter Systeme für
gelernt, selbstständig zum Melken in die Funktionsweise des Astronaut A5 leistet Milchviehhalter
Box zu gehen. seine Motion-Software. Entwickelt wurde1.2019 trends in automation
Synergien 28 29 –
Moderne Servopneumatik: Der Melkroboter
Astronaut A5 von Lely erhöht den Grad der
Automation im Milchviehbetrieb.
Die Bewegungen des Roboterarms mit elek-
trischen Achsen von Festo und entsprechender
Software sind sanfter; zudem ist der Prozess
energieeffizienter und schneller.
„Wir nutzen das Know-how von
Festo, um uns auf unsere Kern-
kompetenzen zu fokussieren.“
Martijn Boelens, Vice President Customer Solutions LelyPneumatik im ersten Kreuzfahrtschiff mit Flüssiggas-Betrieb Green Cruising Die Welt auf hoher See entdecken und dabei die Umwelt schonen – das neue Kreuzfahrtschiff AIDAnova setzt als Erstes seiner Art auf Flüssig- gasbetrieb (LNG) an Land und zu Wasser. Der über 330 m lange „Ocean- liner“ wurde hierfür mit den neuesten LNG-Antriebstechnologien ausge- stattet. Dadurch reduziert sich der Ausstoß von Feinstaub, Schwefel- und Stickoxiden sowie Kohlenmonoxid. Pneumatische Automatisierungstechnik von Festo sorgt für optimale Funktionalität und Sicherheit des Systems.
1.2019 trends in automation
Synergien 30 31 –
Foto: © AIDA Cruises
Imposant: Die 500 Quadratmeter große
und bis zu 50 Meter breite Brücke ist die
größte ihrer Art in der AIDA Flotte. Im April
letzten Jahres wurde das 345 Tonnen
schwere Bauteil mit dem größten Kran der
Baudockhalle 2 der Meyer Werft in Papen-
burg in Position gebracht.M
it Lichtinstallationen und haben eine Länge von rund 35 Metern, Pneumatik, da der Einbauraum auf Schif-
Musik perfekt in Szene ge- messen 8 Meter im Durchmesser und fen begrenzt ist. Neben der Reduktion
setzt, präsentierte sich die verfügen über ein Fassungsvermögen elektrischer Bauteile bietet der Einsatz
AIDAnova im August letzten von jeweils 1550 Kubikmetern. Der von trockenem Stickstoff als Arbeits-
Jahres vor der Werfthalle in Papenburg dritte, kleinere Tank fasst rund 520 Ku- medium zusätzliche Sicherheit. Positiver
zu ihrer Schiffstaufe. Davor lagen 36 Mo- bikmeter, ist 28 Meter lang und besitzt Nebeneffekt: Auch die Langlebigkeit der
nate enger und intensiver Zusammenar- einen Durchmesser von 5 Metern. Anlagenkomponenten wird dadurch ge-
beit aller am Projekt Beteiligten – von Bereits in seinen beiden Kreuzfahrt- steigert. Das Einspeisen von besonders
der Planung bis hin zur Fertigstellung. schiffen AIDAprima und AIDAperla hat trockenem Stickstoff schützt auch vor
Für die Entwicklung und Umsetzung der AIDA Cruises LNG während der Liege- der Gefahr des Einfrierens der Aktuato-
Green Cruising LNG-Antriebe zogen viele zeit im Hafen eingesetzt. ren für Ventile im Bereich des tiefkalten
Unternehmen an einem Strang. Darunter LNG. Eingesetzt wurden von Festo vor
Festo mit einem mittels Steuer- und Automatisierung auf hoher See allem bewährte, standardisierte Kompo-
Regelventilen konzipierten Gassystem, Für ein Maximum an Prozesssicherheit nenten, die weltweit in kürzester Zeit
das die Betankung und Versorgung des sorgt der hohe Automatisierungsgrad verfügbar sind. Zu einer maßgeschnei-
Ozeanriesen steuert. des Gassystems. Alle automatisierten derten Lösung kombiniert, zeichnet sich
Steuer- und Regelventile arbeiten die Pneumatik auf der AIDAnova durch
LNG-Technologie minimiert Emissionen pneumatisch – versorgt über zwei Festo eine hohe Leistungsdichte und große
Die AIDAnova reduziert mit Hilfe der Ventilschränke (Backbord und Steuer- Wartungsfreundlichkeit aus.
LNG-Technologie im Vergleich zu reinen bord). Eingebettet zwischen dem Leit-
Diesel-Aggregaten den Stickoxidausstoß system und den Prozessventilen, werden Nachhaltigkeit auf ganzer Linie
um rund 80 Prozent. Schwefeloxide und hier die Ventilinseln CPX/MPA als Vor- Der Einsatz von LNG auf der AIDAnova
Rußpartikel werden um nahezu 100 Pro- steuerventile für die im explosions- eröffnet neue ökologische und ökonomi-
zent vermieden. Auch der Verbrauch geschützten Bereich liegenden Prozess- sche Perspektiven für die Kreuzschiff-
von Schmier- und Betriebsstoffen sinkt ventile genutzt. Die hohen Anforderun- fahrt. Es stellt die sauberste Lösung dar,
während des LNG-Motorenbetriebs. Doch gen des Schiffbaus erfüllt die Auto- um die ab 2020 geltenden strengeren
wie funktioniert das überhaupt: Schiffs- matisierungslösung von Festo unter Emissions-Regularien der Internationa-
antrieb per LNG (Liquefied Natural Gas)? anderem durch den redundanten Aufbau len Schifffahrtsbehörde IMO einzuhalten.
Das Flüssiggas wird auf der AIDAnova der beiden Schaltschränke mit Feldbus- Diesen zufolge dürfen Schiffsabgase
zunächst bei minus 162 Grad Celsius in Ansteuerung. Von Vorteil ist dabei auch nur noch ein halbes Prozent Schwefel
drei großen Tanks gelagert. Zwei davon die kompakte Bauweise der Festo enthalten.1.2019 trends in automation
Synergien 32 33 –
80 %
weniger Stickoxidausstoß produziert die
AIDAnova mit Hilfe der LNG-Technologie
im Vergleich zu reinen Diesel-Aggregaten.
Kreuzfahrt mit Festo an Bord
Über den Lösungsansatz der Industrie-
automation hinaus geht Festo erstmalig
neue Wege mit einem Serienprodukt als
Steuerelement in Schiffen. Das Konzept
wird künftig Bestandteil hochmoderner
und umweltfreundlicher Schiffsenergie-
versorgungen sein. Für Festo haben sich
durch die Abnahme und Zulassung einiger
Produkte für den Schiffbau neue Bereiche
im Industriesegment Prozessindustrie er-
schlossen. Die Zusage für die Ausrüstung
zukünftiger Schiffe bildet die Basis für
weitere Entwicklungen und Konzepte auf
diesem Gebiet. Maßgeschneiderte
Automatisierungslösung:
www.festo.com/prozessautomation standardisierte Pneumatik-
komponenten von Festo für die
www.festo.com/einbaufertig LNG-Aggregate der AIDAnova.
www.festo.de/katalog/cpx
Foto: © AIDA CruisesTreibstoff der Zukunft LNG (Liquefied Natural Gas) ist flüssiges Erdgas. Erdgas wird hierfür heruntergekühlt auf minus 162 Grad Celsius, wodurch es auch bei Umgebungsdruck flüssig wird. Daher werden die Tanks mittels PU-Schaum gut kälteisoliert oder bei kleineren Schiffen mittels einer Vakuumschicht gegen Wärmeeintritt geschützt. Trotz der Isolierung nimmt die tiefkalte Flüssigkeit Wärme aus der Umgebung auf und die Flüssigkeit siedet trotz der tiefen Temperaturen. Durch das Sieden entsteht das sogenannte „Boil-off Gas“. Dieses würde nun zu einer Drucksteigerung im Tank führen, wenn es nicht im gleichen Maße abgeführt wird, wie es entsteht. Es gibt mehrere Möglichkeiten, das Boil-off Gas zu nutzen, indem es mittels Gaskompressoren auf den richtigen Druck gebracht wird. Das Boil-off Gas kann dann in den Dual-Fuel-Motoren verwendet werden. LNG wird zurzeit aus Erdgas gewonnen (Hauptbestand- teil Methan). In der Zukunft wird LNG durch einen chemischen Prozess auch aus regenerativer Energie, wie z.B. der Windenergie durch ein Verfahren, welches sich Power to Gas nennt, erzeugt werden können. Hier ist man noch in der Entwicklung und die Wirkungs- grade sind noch nicht sehr hoch, aber das ist sicher nur eine Frage der Zeit, bis man in der Lage sein wird, regeneratives Bio-LNG kostengünstig zu erzeugen. –162 °C beträgt die Temperatur, bei der Erdgas verflüssigt wird.
1.2019 trends in automation
Synergien 34 35
–
Zusammenarbeit schafft neue Perspektiven
An der Entwicklung und Umsetzung der Green Cruising LNG-Antriebe
waren viele Unternehmen beteiligt. Die Konzeption des Gassystems
beispielsweise ist das Ergebnis eines langen, anspruchsvollen und gemein-
schaftlichen Entwicklungsprozesses zwischen Festo und den Experten für
maritime Technologielösungen Marine Service GmbH mit Sitz in Hamburg.
Welche Erfahrungen nehmen beide Unternehmen aus der langjährigen
Zusammenarbeit mit?
„Die maritime Branche hat sich im 21. Jahrhundert zu
einem hochspezialisierten Betätigungsfeld entwickelt. Mit
dem Thema LNG beschäftigen wir uns tatsächlich schon
seit 50 Jahren und haben Lösungen entwickelt, LNG als einen
neuen umweltschonenden Kraftstoff für Schiffe mit den
höchsten Sicherheitsansprüchen nutzbar zu machen. Wie
beispielsweise die beschriebene automatisierte Lösung, die
wir gemeinsam mit unserem Partner Festo speziell für Kreuz-
fahrtschiffe entwickelt haben. Alle Komponenten wurden als
Qualitätsmerkmal hohen zusätzlichen Prüfungen unterzogen,
um den Anforderungen von Marine Service, der Werft, dem
Reeder und der zuständigen Schiffsklassifikationsgesellschaft
Christian Krämer, zu genügen. Unsere Erfahrungen aus diesem Projekt könnten
in Zukunft einen neuen Standard in der Umsetzung von
Geschäftsführer ‚LNG as Fuel‘ im Bereich der Schifffahrt generieren.“
Marine Service
www.ms-de.eu
„In den vier Jahren der Zusammenarbeit mit Marine Service
haben wir die Anforderungen an die Automatisierungstech-
nik der Energieversorgung auf Schiffen kennengelernt.
Über den ersten Entwurf eines Tankschiffs bis hin zum
heutigen Kreuzfahrtschiff entwickelten wir gemeinsam ein
Serienkonzept für eine Customer-Solutions-Lösung. Auf
mehrere Versuchsaufbauten folgte der Musteraufbau eines
Schaltschranks und abschließend dessen Klassezulassung
für Seezulassung. Damit geht Festo erstmalig neue Wege Andreas Raupach,
mit einem Serienprodukt als Steuerelement in Schiffen.“
Regional Application
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