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Nachgefragt: 2 Experten zu elektrischer Antriebstechnik

Potenziale der Antriebstechnik ausschöpfen: Klare Sicht auf Smart Drive

| Autor: Karin Pfeiffer

Antriebstechnik aus Deutschland ist effizient, smart und leistungsfähig. Vertreter von SEW-Eurodrive und Kübler zeigen, wo dennoch Potenzial steckt, das ausgenutzt werden kann.
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Antriebstechnik aus Deutschland ist effizient, smart und leistungsfähig. Vertreter von SEW-Eurodrive und Kübler zeigen, wo dennoch Potenzial steckt, das ausgenutzt werden kann. (Bild: KSB)

Die elektrische Antriebstechnik hat hierzulande einen guten Stand, da sind sich die Experten offenbar einig. Doch noch hat sie ihr Potenzial nicht ausgeschöpft. Dabei gilt sie als wichtiger Baustein bei vielen Automatisierungslösungen – und für die Smart Factory.

Die deutsche Antriebstechnik gilt international als Innovationstreiber. Woraus speist sich die Innovationsführerschaft? Lassen sich bestimmte Erfolgsmuster erkennen oder eher Probleme?

Claus Wieder arbeitet als Leiter Marktmanagement bei SEW und gilt als Experte für Antriebstechnik.
Claus Wieder arbeitet als Leiter Marktmanagement bei SEW und gilt als Experte für Antriebstechnik. (Bild: SEW)

Claus Wieder: Die erfolgreiche Position der deutschen Antriebstechnik wird dadurch geprägt, dass nicht nur die einzelne Komponente betrachtet, sondern das gesamte Antriebssystem mit Getriebe, Motor, Antriebselektronik und Steuerungstechnik als applikationsgerechte Lösung angeboten wird. Diese Antriebskomponenten werden durch eine qualifizierte Beratung und vermehrt durch Softwarebausteine für Projektierung und Betrieb ergänzt.
Die elektrische Antriebstechnik ist ein wichtiger Baustein bei vielen Automatisierungslösungen in der Industrie. Die Antriebsanwendungen im Bereich der Fördertechnik ziehen sich durch alle Branchen. Hervorzuheben sind hier Anwendungen in der Intralogistik, die zum Beispiel in Lager- und Logistikzentren stetige Zuwachsraten erbringen. Diese innovative Antriebstechnik ermöglicht es den Anlagen- und Maschinenbauern, exzellente Lösungen für alle Industriebereiche zu erstellen und diese weltweit zum Einsatz zu bringen.

Michael Scalet: Die elektrische Antriebstechnik befindet sich in Deutschland derzeit in einer sehr guten Situation und das das zum Beispiel aufgrund der Windindustrie oder auch dem Maschinen- und Anlagenbau. Als Innovationstreiber initiiert die Antriebstechnik seit langem die entscheidenden Optimierungsschritte für viele verschiedene Industrien und Applikationen.
Die Maschinenproduktivität stetig zu verbessern und gleichzeitig die Qualität der gefertigten Produkten zu steigern, das sind die Erfolgsfaktoren, um die globale Wettbewerbsfähigkeit auf dem derzeit hohen Niveau zu halten. Hinzu kommt, dass Maschinen immer strengen Sicherheitsnormen entsprechen müssen, immer energieeffizienter arbeiten und ihre Wertschöpfung über den gesamten Produktlebenszyklus gesteigert werden muss.
Die Antriebstechnik ist bei Kübler dabei eine der wichtigsten Kernbranchen, in der wir mit unseren Produkten, Lösungen und Dienstleistungen begeistern. Durch eine enge und persönliche Zusammenarbeit entstehen Lösungen, die einen hohen Kundennutzen bieten. Die Fähigkeit, auf Sonderlösungen flexibel zu reagieren, ist auch vor allem beim Trend zu lagerlosen Drehgebern für Asynchron- /Getriebemotoren eine wichtige Voraussetzung, um für unseren Kunden den entscheidenden Mehrwert zu generieren.

Wie fit sind Elektroantriebe für die Zukunft?

Elektromotor

Wie fit sind Elektroantriebe für die Zukunft?

28.07.17 - Der Elektromotor ist gefragt wie nie, doch er muss unterschiedlichsten Anforderungen genügen. Ist das mit bestehenden Elektroantrieben weiterhin möglich? Bisher ist zwar keine grundlegenden Veränderungen in Sicht, die die Antriebstechnik revolutionieren würde, doch Hersteller und Forscher zeigen, wo sich der Antrieb in Zukunft hin entwickeln kann. lesen

Industrie 4.0, IoT, Smart Factory: Entwicklungen, die ohne die Antriebstechnik nicht denkbar wären. Welche technologischen Themen haben hier besondere Bedeutung? Welches Potenzial steckt da noch drin?

Claus Wieder: Auf dem Weg zur Smart Factory spielt die Antriebstechnik neben der Automatisierungstechnik eine tragende Rolle. Die Zielsetzung von Industrie 4.0, flexible Produktionsanlagen zu realisieren, wird maßgeblich durch die Umsetzung neuer Prozessabläufe geprägt. Die durchgängige Digitalisierung über alle Produktionsprozesse erfordert neue Lösungen im Bereich der Intralogistik.
Stationäre Fördertechniken werden durch mobile Assistenzsysteme ergänzt. Das heißt, fahrerlose Transportsysteme werden in die digitale Automatisierungskommunikation voll integriert und übernehmen als autarke Einheiten Teilprozesse. Die Antriebssysteme in diesen mobilen und stationären Förder- und Verarbeitungseinrichtungen werden sich auch auf der Komponentenebene zu einem Smart Product entwickeln. Das bedeutet, die Antriebsmechanik (Motor, Getriebe) und Antriebselektronik (Umrichter, Steuerung) werden noch mehr zu einem mechatronischen Antriebssystem integriert. Ein Smart Drive wird die gewünschte Bewegung zur Verfügung stellen und über eine digitale Schnittstelle in die Automatisierungsstrukturen eingebunden. Alle Daten zu und aus dem Antrieb sind in digitaler Form verfügbar und ermöglichen zum Beispiel beim Condition Monitoring erweiterte Auswertungen und Diagnosen.

Michael Scalet arbeitet als Branchenmanager Antriebstechnik bei Kübler.
Michael Scalet arbeitet als Branchenmanager Antriebstechnik bei Kübler. (Bild: Kübler)

Michael Scalet: Einer der größeren Kostentreiber in jeder Automatisierungsarchitektur sind Kabel und Stecker. Hier kann Single Cable Technologie einen bedeutender Beitrag leisten, um Materialkosten, Installationsaufwand und nicht zuletzt auch Platz zu sparen, in dem Spannungsversorgung und Datenübertragung durch ein Kabel realisiert wird.
Der beengte Bauraum in elektrischen Antrieben erfordert kompakte Sensoren und optimierte Anschlussmöglichkeiten für ihre Montage. Mit der Single-Cable-Technologie ist die Übertragung von Energie- und Daten nun über nur eine Anschlussleitung möglich, was zur signifikanten Kostenersparnis führt.
Aber nicht allein die Reduzierung des Aufwands im Zusammenhang mit Stecker, Leitung und Integration macht die Single-Cable-Technologie interessant. Vielfach ist in Anwendungen der Platz für die Leitungsführung sehr begrenzt. Hier ist es neben den Materialkosten von Vorteil, wenn nur noch eine Leitung durch beengte Öffnungen verlegt werden muss.
Mit Funktionen wie Elektronischen Datenblatt (EDS), Speicherung von Anwenderdaten, Condition Monitoring, Histogramm, präventive Wartung, sowie Anbindung von externen Sensoren ist Kübler Drehgeber mit Single-Cable-Technologie für die Anforderungen von Industrie 4.0 gerüstet.
Die bisherigen Lösungen auf dem Markt schöpfen jedoch noch nicht ihr volle Potenzial aus. Und von daher wird es zukünftig noch sehr spannend, welche Lösungen rund um Industrie 4.0, IoT, Diagnostic & Analytics erscheinen werden.

Antriebstechnik lernt denken für Industrie 4.0

Industrie 4.0

Antriebstechnik lernt denken für Industrie 4.0

28.07.17 - Wenn sich in der Fertigung etwas bewegt, dann steckt Antriebstechnik drin. Soll sich in einer Industrie-4.0-nahen Fertigung etwas bewegen, dann müssen auch die Antriebskomponenten intelligent sein – ein Trend, der sich gerade in diesem Jahr sehr dynamisch entwickelt hat. lesen

Kleiner, leistungsfähiger, schneller – und intelligenter? Welche physikalischen Spielräume gibt es überhaupt noch, und warum werden Frequenzumrichter, Motoren, Getriebe & Co. jetzt smarter?

Claus Wieder: Bei den mechanischen Antriebskomponenten Motor und Getriebe gibt es immer noch Möglichkeiten, über verbesserte Materialien, Technologien und Prozesse zusätzlichen Nutzen zu erzeugen. Hier wird das Thema Energieeffizienz und Wirkungsgrad weiterhin eine bestimmende Anforderung darstellen und die Sicht auf das Gesamtsystem aus Motor, Getriebe und Antriebselektronik ausweiten. Der Anteil Drehzahl veränderbarer Antriebe über Frequenzumrichter wird stetig wachsen. Auch hier werden die Weiterentwicklungen bei elektronischen Bauteilen eine positive Auswirkung auf die Umrichtertechnik bringen. Wir sehen zukünftig die Innovationsschritte zu mechatronischen Antriebssystemen. Die optimierte Integration von Getriebe, Motor, Antriebs- und Steuerungselektronik zu einer mechatronischen Einheit bringt zusätzliche Vorteile bei Effizienz, Gerätedesign und Funktionalität. Über die integrierte Elektronik können verbesserte Funktionalitäten bei der Motorsteuerung und der Gerätediagnose erzielt werden. Wir sehen hier den klaren Weg zu einem Smart Product, zu einem Smart Drive.

Michael Scalet: Diese Attribute sind für uns als Sensorik-Hersteller beziehungsweise für unsere heutigen und zukünftigen Produkte wichtiger denn je zuvor. Bereits in der vergangen Jahren haben wir hierfür passende Lösungen geschaffen zum Beispiel mit dem Sendix F58 Motor-Line – der flachste Multiturn Drehgeber auf dem Markt.
Ein optischer Hohlwellen-Drehgeber mit einer Bautiefe von 43 mm. Dies eröffnet neue Möglichkeiten bei der Dimensionierung des Getriebemotors und bei der Installation des Drehgebers im beengten Einbauraum.
Jedoch, wenn die Bautiefe von 43 mm immer noch zu viel ist? Welches rotative Messsystem eignet sich hier noch? Die Antwort darauf sind inkrementelle lagerlose Drehgeber. Mit kompakten Einbautiefe von Sensorkopf und Magnetring von nur 15 mm können diese in engste Einbauräume installiert werden. Durch das kontaktlose Messprinzip ist auch ein zuverlässiger und langlebiger Einsatz sichergestellt.
Der Vorteil für Hersteller von Asynchron- / Getriebemotoren ist zudem, dass keine Übertragung der Temperatur von der Motorwellen auf den Sensor, vor allem bei hohen Drehzahlen, stattfindet. Weiterhin sind lagerlose Drehgeber unempfindlich gegen Wellenströme.
Deshalb werden gerade in der Antriebstechnik lagerlose Drehgeber eingesetzt. Die geringe Bautiefe verschafft somit ein schlankes und kompaktes Motorendesign. Die Robustheit und Technologie des Messsystems sorgen für hohe Zuverlässigkeit und Langlebigkeit für eine hohe Anlagenverfügbarkeit.

* Die Interviews führte Karin Pfeiffer, Journalistin und freie Mitarbeiterin unserer Schwester-Zeitschrift Elektrotechnik

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