drive&control 01-2016, Überblick



Beschreibung

Die Antwort auf zunehmende Variantenvielfalt, immer kleinere Losgrößen und eine enorme Nachfragevolatilität heißt Smart Factory. Doch die intelligente Fabrik ist nicht nur für die lokale Fertigung optimiert, sondern auch international vernetzt.


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01 | 2016

Das Magazin von Bosch Rexroth

18  Eine für alle: IndraMotion MTX

advanced steuert bis zu 144 Achsen

einer Rundtaktmaschine gleichzeitig

26  Höchste Eisenbahn: Nur 48 Stunden

hatte ein Serviceteam für den Wartungs-

einsatz an einem Knotenpunkt

Smart Factory:

lokale Produktion

global steuern

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Einfach wegpusten!

Die aktuellen Abgas-Emissionsgrenzen

mobiler Arbeitsmaschinen einzuhalten, ist eine Herausforderung. Vor allem

wenn gleichzeitig der Bauraum für den hydrostatischen Lüfterantrieb kleiner
und die Systemkosten insgesamt geringer werden sollen. Der Axialkolben-
Verstellmotor A10VER entspricht diesen Anforderungen – und das ohne Abstriche

bei der Funktionalität. Zum Beispiel bei der Reversierfunktion, bei der der Motor
seine Drehrichtung ändert, um Schmutz und andere Partikel von den Kühl-
lamellen zu entfernen. Der A10VER schafft das ohne zusätzliches Ventil, was
dementsprechend Kosten spart.

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„Die Smart Factory agiert

über die Fabrikmauern hinaus.“

Liebe Leserinnen und Leser,

nur was man selbst gut beherrscht, darf man
seinen Kunden anbieten. Mit dieser Maxime
gehen wir bei Bosch Rexroth das Thema
digitale Vernetzung auf Fabrikebene an.
Denn wir haben den Weg zur viel diskutier-
ten Smart Factory bereits beschritten. Durch
die Anwendung von Industrie-4.0-Lösungen
in unseren eigenen Werken lernen wir in klei-
nen, aber schnellen Schritten, wie Fabriken
durch Vernetzung intelligenter werden. Und
das rund um die Welt: ob im deutschen
Homburg, im schwedischen Mellansel, im
US-amerikanischen Bethlehem oder im chi-
nesischen Xi’an – angepasst an die jeweili-
gen lokalen Produktionsbedingungen. Diese
Er fah rungen fließen direkt in die Entwicklung

unserer Produkte und Automationslösungen
ein. So wird Industrie 4.0 lokal in die Praxis
umgesetzt und später global vernetzt. Denn
Smart Factories agieren bald über Fabrik-
mauern hinaus.
Dazu müssen aber auch internationale Vor-
aussetzungen geschaffen werden. Weltweit
verbindliche Standards und einheitliche
Sprachen sind für die digitale Vernetzung auf
industrieller Ebene essenziell: Gesammelte
Fertigungsdaten sind nutzlos, wenn die Sys-
teme beim Lieferanten oder Kunden sie nicht
verstehen. Bosch Rexroth unterstützt seit
jeher offene internationale Standards und
hat mit Open Core Engineering schon früh
eine entscheidende Schnittstellentechnolo-

gie zwischen der Automation und der IT-Welt
geschaffen. Hier arbeiten wir eng mit der
Forschung, in Netzwerken und vor allem mit
Ihnen, unseren Kunden, daran, Schritt für
Schritt die Smart Factory Realität werden

zu lassen. Die Fertigungswelt ändert sich

gewaltig – lassen Sie uns gemeinsam die
spannende Zeit gestalten!

Herzlichst, Ihr

Dr. Steffen Haack,
Mitglied des Vorstands der Bosch Rexroth AG

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EDITORIAL

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K. R. Pfif

fner A

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MOTION

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Bis zum Horizont und weiter | Austausch am Fluss |

Den Motor im Griff | Intelligent im System | Vernetzter

Tag | Quer durch Indien | Schneller Stopp | Entwickeln

nach Maß | Druckfrisch | Alles live im Blick

PRESENT

10

Smart Factory: lokale Produktion global steuern

Zunehmende Variantenvielfalt, kleinere Losgrößen

und eine enorme Nachfragevolatilität lassen sich mit

der Smart Factory bewältigen – und das nicht nur bei

der lokalen Fertigung, sondern auch im internationalen

Produktionsnetzwerk.

PAST

15

Entwicklungshelfer  Seit über 60 Jahren begleitet

Bosch Rexroth die Weiterentwicklung von Spritzgussma-
schinen – und bietet die passenden Antriebslösungen.

FUTURE

16

„Der Teamgedanke rückt stärker in den Mittelpunkt.“

Professor Albert Albers gibt einen Ausblick über die

Veränderungen in Konstruktion und Produktentwicklung.

TECHNOLOGY

18

Eine für alle  In den elektrohydraulischen Rundtakt-
maschinen von Pfiffner steuert die IndraMotion MTX
advanced bis zu 144 Achsen gleichzeitig.

drive & control

4

CONTENTS

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29

Starker Antrieb, gute Mischung  Bei KRAIBURG
sorgen Hägglunds Antriebe von Rexroth dafür, dass

verschiedene Kautschukmischungen optimal geknetet
und gewalzt werden.

30

Präzision in 3-D  Die 3-D-Drucker von voxeljet müssen

höchste Genauigkeitsanforderungen erfüllen. Ein Job für
Lineartechnik von Rexroth.

KNOW-HOW

32

Öl unter Leistungsdruck  Wie funktioniert Fluid-Rating,
das neue Bewertungsverfahren für Hydraulikflüssigkeiten?

TECHQUIZ / IMPRESSUM

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Gesucht: Innovation  Wenn Sie drive&control aufmerksam

lesen, können Sie nur gewinnen!

21

Schmuck im Achsumdrehen  Solanki, ein indischer

Hersteller von CNC-Maschinen zur Schmuckproduktion,
setzt auf IndraMotion MTX performance.

22

Mit Hochdruck zur idealen Form  Kalibrieranlagen

von Frey pressen gesinterte Bauteile in Form. Dabei
helfen elektrohydraulische Plug-and-run-Achsen.

24

Perfekter Verarbeiter  Eine intelligente Antriebslösung
macht amerikanische Maschinen für die Druckweiter-

verarbeitung beim Digitaldruck schnell und flexibel.

26

Höchste Eisenbahn  Für die Wartung der Hydraulik
an einem chinesischen Eisenbahnknotenpunkt hatte
das Serviceteam nur 48 Stunden Zeit.

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01 | 2016

CONTENTS

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Bis zum Horizont und weiter

Die russische Raumfahrtbehörde hat in den
Höhen des Altai-Gebirges ein Observato-
rium mit höchst präzisem Laserteleskop
erbaut. Es dient der exakten Beobachtung
der Flugbahnen von Objekten wie Meteori-
ten oder Satelliten im Weltraum. Der drei
Meter große Spiegel befindet sich unter
einem kuppelartigen dreigeteilten Faltdach.
Damit es sich jederzeit öffnen, schließen
und exakt ausrichten lässt, kommen eigens
für diese Anwendung entwickelte hydrauli-
sche Antriebe zum Einsatz. Die eingesetz-
ten Komponenten, wie Hydraulikzylinder
und Proportionalventile, trotzen den rauen
Bedingungen im Gebirge, etwa starkem
Wind, Schnee, Eis oder seismischen Akti-
vitäten. Trotz einer Last von 150 Tonnen
liegt die Positionierungsgenauigkeit bei
0,3 Millimetern.

www.boschrexroth.de/industriehydraulik



Das Faltdach des Altai-Observatoriums lässt sich mit hydraulischer Antriebstechnik jederzeit

öffnen, schließen und exakt ausrichten.

Seit 1991 kontrolliert ein Wehr den Tidenhub am nordenglischen
Fluss Tees. Die hydraulischen Zylinder, die es bewegen, müssen bei
ihrem Dienst unter Wasser einiges aushalten. Besonders
Brackwasser und Treibgut setzen der Anlage zu. Als Experten bei
einer Routine-Inspektion starke Beschädigungen am Zylinder-
gestänge entdeckten, die im schlimmsten Fall den Ausfall der
Hydraulik verursachen könnten, wurde ein Austausch beschlossen.
Dabei kam für die neuen Hydraulikzylinder die Oberflächentech-
nologie Enduroq 2200 zum Einsatz, die Rexroth speziell für den
Einsatz in härtesten Umgebungen entwickelt hat. Die besonders
robuste Ausführung, ergänzt um eine Karbonlegierung, ist wasser-
undurchlässig und widersteht selbst schweren Schlägen. Zudem
ist die Hülle dauerhaft korrosionsbeständig. Rexroth ergänzte
das Hydrauliksystem um eine moderne Überwachungseinheit,
um künftige Schäden frühzeitig zu erkennen. Der Austausch selbst
dauerte trotz schwieriger Einsatzbedingungen nur eine Woche.

www.boschrexroth.de/stahlwasserbau

Austausch am Fluss



Die hydraulischen Zylinder müssen einiges aushalten – besonders
setzen ihnen Brackwasser und Treibgut zu.

drive & control

6

MOTION

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Den Motor im Griff

Der mexikanische Zuckerhersteller Ingenio Tamazula S.A. de C.V.
setzt für eine seiner Fabriken den kompakten, aber kraftvollen
Hydraulikmotor Hägglunds CBm von Rexroth ein und erteilte dem
Unternehmen auch den Wartungsauftrag. Mitarbeiter von Ingenio

Tamazula kamen zu Bosch Rexroth nach Mellansel, um sich im

Umgang mit dem Antrieb schulen zu lassen. Die Delegation mit
Produktionsleiter Sergio Martínez zeigte sich vom schwedischen
Produktionsstandort und der Schulung am Produkt begeistert.

www.boschrexroth.de/cbm

Vernetzter Tag

Mitte November 2015 veranstalteten Bosch und Bosch Rexroth
im Bosch Werk Rodez, Frankreich, einen TechDay zum Thema
Industrie 4.0. Rund 150 Topmanager französischer Firmen,

Journalisten und Mitglieder der „Alliance pour l’Industrie du

futur“ folgten der Einladung zum eintägigen Symposium. Die
Besucher mit Praxisnähe zum Thema tauschten sich intensiv
mit den rund 30 Experten der beiden Unternehmen aus. Vor-
träge vertieften die Themen Datensicherheit, die Rolle des
Menschen und Service in Zeiten der Vernetzung.

Zwei Podiumsdiskussionen beschäftigten sich mit den Fragen,

ob Industrie 4.0 eine Revolution für die Fertigung darstellt
und wie Firmen digitale Lösungen einführen können. In einem
300 Quadratmeter großen Showroom präsentierten Bosch
und Bosch Rexroth zudem den Stand der eigenen Lösungen –
von der Schnittstellentechnologie Open Core Engineering über
das Hydraulikaggregat ABPAC bis zum ActiveCockpit.

www.boschrexroth.de/industrie-4-0



Rund 150 Besucher nutzten die Angebote des TechDay am
französischen Standort Rodez. Im Fokus standen dabei Praxis-
nähe und Erfahrungsaustausch.

Intelligent im System

In der neuen Baureihe MS2N aus der Familie IndraDyn S
tastet sich die Intelligenz bis zum Motor vor. Damit
lassen sich Anwendungen im Umfeld von Industrie 4.0
kostengünstig und ohne Zusatzkomponenten realisieren.
Die Baureihe deckt den Bereich von vier bis 360 Newton-
meter Drehmoment mit gesteigerter Leistungsdichte
und höherer Energieeffizienz ab.

www.boschrexroth.de/edc



Die Synchron-Servomotoren IndraDyn S der Baureihe
MS2N eignen sich für Aufgaben in der vernetzten Fabrik.

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Für die Schulung
an Antrieben
kamen Mitarbeiter
eines mexikani-
schen Zucker-
herstellers zu
Bosch Rexroth
nach Mellansel.

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MOTION

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John Deer

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Quer durch Indien

In Indien ist Metallurgie ein wichtiger Markt. Auf einer
Roadshow zu diesem Thema präsen tierten Mitarbeiter
von Bosch Rexroth in Indien zwei Wochen lang ihre
Produkte für den Stahlsektor – und legten dabei 4.000
Kilometer zurück. Im Oktober besuchten sie Kunden in
Bangalore, Mumbai, Ahme dabad, Delhi, Jamshedpur,
Ranchi und Kolkata. Dort präsentierten sie Lösungen
für Stahl- und Schüttgut anwendungen – von einzelnen
Komponenten über Systeme bis hin zu ganzen Projekten.
Darunter befanden sich unter anderem Anwendungen
für die Stahl produktion und -veredelung, Axialkolben-
pumpen für die Schwerindustrie sowie Neuentwick-
lungen wie die Hydraulic Motion Control. Auch über die

Themen Energieeffizienz und Industrie 4.0 tauschten

sich die Experten mit den Kunden bei der Roadshow aus.

www.boschrexroth.de/metallurgie



Die Manager von Tata Steel und Bosch Rexroth in Indien eröffnen die Roadshow
in Jamshedpur.

Gerät bei der Ernte von Gras oder Mais ein metallischer Fremd-
körper in den Häckslereinzug, kann dies die teure Häckseltrommel
schädigen. Mechanische Stoppsysteme, die die Vorpresswalzen
mit Klauen anhalten, sind störungsanfällig, erhöhen den Verschleiß

und müssen von Hand entriegelt werden. Darum entwickelte Bosch
Rexroth zusammen mit John Deere den hydrostatischen Schnell-
stopp HyStop. Er bremst die Walzen schnell und trotzdem sanft
ab – auch bei extrem hohen Drehzahlen. Das System arbeitet quasi
verschleißfrei: Im Praxistest stellten die Ingenieure auch nach über

10.000 Auslösungen keine nennenswerte Abnutzung fest. Das

System hält also ein ganzes Feldhäckslerleben lang. Ein weiterer
Vorteil ist, dass der hydraulische Schnellstopp ohne zusätzliches
Bremsventil auskommt. Die Funktion wird ausschließlich über die
schnelle Ansteuerung von speziell angepassten Axialkolbeneinhei-
ten im geschlossenen Kreis erzielt. Das reduziert die Komplexität
enorm. Die Folge: Mit dem HyStop benötigen die Maschinen -
her  s teller weniger Bauraum und er ist leichter als alle anderen
Not halte systeme, ob mechanisch oder hydraulisch.

www.boschrexroth.de/mobilhydraulik

Schneller Stopp



Schutz vor Schäden: HyStop, der hydrostatische Schnellstopp für
Feldhäcksler, ist zuverlässig und kompakt.

drive & control

8

MOTION

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Entwickeln nach Maß

In China bündelt Bosch Rexroth seine lokalen Forschungs-
und Entwicklungsaktivitäten im neuen Innovation Center am
Standort Wujin. Ingenieure und Wissenschaftler entwickeln
dort maßgeschneiderte Lösungen für den lokalen Markt. Der
Schwerpunkt liegt dabei auf den Bereichen Fabrikautomation,

Anlagenbau und Engineering sowie auf ausgewählten mobilen
Anwendungen. Die Ausstattung des Centers umfasst technolo-

gieübergreifende Versuchsmodule für Maschinen, Software
und Prüfstände. Neben Räumlichkeiten für Eigenentwicklungen
bietet das Center auch Platz für Gemeinschaftsprojekte mit
Kunden und Anwendern im Innovation Lab. Testaggregate
mit verschiedenen Konfigurationen ermöglichen zum Beispiel

Vergleichsmessungen für eine höhere Energieeffizienz hydrau-

lischer Systeme. Ebenfalls im Innovationszentrum ist die
Drive & Control Academy untergebracht. Sie bietet praxis-
orientierte Aus- und Weiterbildung in allen Antriebs- und Steue-
rungstechnologien. Ein Showroom mit Modellen und Simulatio-
nen gibt einen umfassenden Überblick über das Portfolio von
Bosch Rexroth.



Hightech vor Ort: Im neuen Innovation Center in Wujin entwickelt
Bosch Rexroth für den lokalen Markt.

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Die New York Times:
gedruckt mit Rexroth-
Technik.

Druckfrisch

Beim Druck der bedeutenden US-amerikanischen

Zeitungen New York Times, Boston Globe und Wall-

street Journal kommt Rexroth-Technik ins Spiel. Bosch
Rexroth in den USA bekam den Auftrag, die Druckstraße
auf den neuesten technischen Stand zu bringen. Die
Maschinen werden bislang noch mit herkömmlicher
Königswelle betrieben. Gemeinsam mit dem System-
integrator EAE wird das Unternehmen die elektrische

Ausrüstung erneuern sowie neue Antriebs- und Steue-

rungstechnik einbauen. Insgesamt bringen die Partner
vier Druckmaschinen auf ein neues Leistungsniveau.

www.boschrexroth.de/druck

Alles live im Blick

Das ActiveCockpit, eine interaktive Kommunikations-
plattform für die Fertigungsindustrie, erfasst, filtert
und visualisiert kontinuierlich die Daten in der Produk-
tion. So hilft sie ihren Anwendern, in Echtzeit poten-

zielle Probleme aufzudecken, die dann schneller beho-

ben werden können. Die browserbasierte Software
lässt sich per App und Widget erweitern und ist durch
rollenbasierte User-Interfaces besonders anwendungs-
freundlich. Das ActiveCockpit ist ein zentraler Bestand-
teil der Rexroth-Multiproduktlinie, die mit dem Industrie

4.0 Award ausgezeichnet wurde.

www.boschrexroth.de/activecockpit

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Überblick in Echtzeit: Mit dem ActiveCockpit haben
Anwender stets die gesamte Fertigung im Blick.

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Smart Factory:

lokale Produktion

global steuern

Die Antwort auf zunehmende Variantenvielfalt, immer kleinere
Losgrößen und eine enorme Nachfragevolatilität heißt
Smart Factory. Doch die intelligente Fabrik ist nicht nur für die
lokale Fertigung optimiert, sondern auch international vernetzt.

drive & control

10

PRESENT

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Roboter und Menschen, die ohne trennende Schutzzäune Hand
in Hand arbeiten? Teile und Werkstückträger, die selbstständig

mit der Maschine kommunizieren? – Gibt es heute schon in der

Praxis. Arbeitsstationen, die per Bluetooth-Tag den Bediener
identifizieren und sich mit dessen individuellen Einstellungen auf
ihn ausrichten? – Auch die sind bereits im Piloteinsatz. Drei Bei-

spiele, die zeigen, dass der Weg zur Fabrik der Zukunft bereits
beschritten ist. Doch künftig werden Produktions- und Lieferan-
tennetzwerke auch international vernetzt. Die Smart Factory

wird also über die Mauern des Fabrikgebäudes hinaus agieren.
Kennzeichnend für die Smart Factory ist die Vernetzung aller
Elemente einer Fabrik via Internettechnologien, über die Ma-

schinen, Menschen und Produkte kommunizieren. Dezentrale

Intelligenz wird damit zum zusätzlichen sensiblen Steuerungs-

element für alle Prozesse in der Fabrik. Das kann man sich fol-
gendermaßen vorstellen: Das Werkstück ist über einen inte-
grierten Datenträger eindeutig identifizierbar. So registriert die

Arbeitsstation, welche Bearbeitungsschritte als Nächstes nötig

sind und welche Bauteile in welcher Reihenfolge montiert wer-
den sollen. Weil die Arbeitsstation das aktuelle Teil erkennt,
führt sie den Bediener per Pick-by-Light und zeigt ihm an, wel-
che Teile er als Nächstes verbauen soll. Dabei ist beispielsweise
der notwendige intelligente Schrauber automatisch auf das pas-
sende Drehmoment eingestellt.

Dank digitaler Kommunikation erhalten alle Beteiligten im Werk

die benötigten aktuellen Informationen. Auf einen Blick können
sie den Status der Aufträge erfassen, bekommen automatisch

Warnmeldungen bei Störungen oder drohenden Engpässen. Bei

internationalen Produktionsnetzwerken wird dies künftig auch
über Landesgrenzen hinweg möglich sein. So werden Ferti-
gungsplaner die auf jeweils lokale Gegebenheiten angepasste
Produktion global steuern können.

Weltweite Standards gesucht

„Bis es so weit ist, werden wir vor allem zwei Herausforderungen

meistern müssen“, erklärt Steffen Haack, Mitglied des Vorstands

von Bosch Rexroth. „Zum einen müssen sich weltweit offene

Standards durchsetzen, zum anderen müssen wir weiter am

Thema Datensicherheit arbeiten.“ Zwar sind viele für die Smart

Factory notwendige Elemente bereits verfügbar. Sensoren über-

mitteln den Status jeder Station. Intelligente Antriebe können di-
rekt adressiert werden. Geeignete Software bündelt und konsoli-
diert alle Daten zur fundierten Informationsbasis. Nur leider

verstehen sich manche dieser Bausteine nicht.

Noch fehlen weltweit gültige Interoperabilitätsstandards, um die

Sprachbarriere niederzureißen. Rund um den Globus wird aller-
dings intensiv an notwendigen Normierungen gearbeitet. Lösun-
gen sind mittelfristig in Sicht. Auch in puncto Safety und Security
sind zahlreiche Arbeitsgruppen unterwegs, um Lösungen für die
notwendige Sicherheit in allen Bereichen auszuarbeiten. Nicht
zuletzt befassen sich staatliche Gremien mit den erforderlichen
rechtlichen Rahmenbedingungen.

Experten wie Professor Detlef Zühlke rechnen noch mit dem

Vorlauf von einer Dekade, bis sich die intelligente Fabrik flächen-

deckend etabliert (siehe Interview ab Seite 13). Nicht nur, weil

viele offene Punkte noch nicht erledigt sind. Sondern auch, weil

ein Retrofit bei Fertigungsanlagen oftmals erst nach sechs bis
zehn Jahren Laufzeit sinnvoll ist.

Bis alle Fragen hinreichend beantwortet sind, können Firmen je-

der Couleur, von klein bis groß, selbst erste Schritte einleiten
und praktische Erfahrungen sammeln, die sich auf dem Weg zur
Smart Factory auszahlen werden. v

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PRESENT

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Bosch Rexroth hat in einem ersten Schritt mit der Multiprodukt-
linie gezeigt, wie das Arbeiten in der Smart Factory künftig aus-

sehen kann. Doch Industrie 4.0 kommt nicht über Nacht. Es ist
ein evolutionärer Prozess, der sich Stück für Stück entwickelt.

„Durch die Anwendung in unseren eigenen Werken lernen wir

sehr schnell und können die nächsten Schritte angehen“, erläu-
tert Dr. Steffen Haack, Mitglied des Vorstands von Bosch Rexroth.

Was sich bei der Multiproduktlinie in Homburg bewährt hat,

wird derzeit in chinesischen Werken, zum Beispiel in Wujin, in

ähnlicher Form umgesetzt, angepasst an die lokalen Anforde-
rungen. Auch das Werk Xi’an bereitet sich auf die Smart Factory

vor. RFID-Tags sind dort schon jetzt die Grundlage für den Ser-
vice bei Frequenzumrichtern. Damit sind Fehlererkennung via
App und Remoteservices möglich.

Ebenfalls sehr aktiv ist das Werk im US-amerikanischen Bethle-

hem. Mit QR-Codes und dem ActiveCockpit von Rexroth wird
dort Transparenz großgeschrieben. Das Management in Bethle-
hem treibt zudem die Entwicklung zur Fabrik der Zukunft vo-
ran. Ein Vierjahresplan stellt die Weichen für die nächsten
Schritte. Im Elektronikwerk in Lohr wiederum ist die vertikale

Integration vom ERP-System über MES- und MAE-Module be-

reits realisiert. Das erlaubt in Echtzeit die Zustandskontrolle der

Fertigungsstationen und Werkzeuge, vorbeugende Wartung

und schnellen Remoteservice.

Neben der Fernwartung durch die Verfügbarmachung von Daten

haben Ingenieure von Bosch Rexroth bereits Smart Glasses im

Piloteinsatz, um Mitarbeiter bei Servicetätigkeiten zu unterstüt-
zen. Das Unternehmen fertigt im schwedischen Mellansel unter

anderem große Hydraulikantriebe für Förderbänder, Papier-
mühlen oder die Steuerruder großer Schiffe. Beim Service für
diese weltweit eingesetzten schweren Motoren setzen die Inge-
nieure auf Augmented Reality und eben auch auf Smart Glasses.

Ein Beispiel: Der Servicetechniker setzt die Brille vor einer Ma-

schine beim Kunden auf. Das Bild wird zugleich auf einem Com-
puter bei Bosch Rexroth in Mellansel sichtbar, wo ein Experte für
die jeweilige Maschine sitzt. Seine Hände werden von einer Ste-
reovideokamera über dem Monitor gefilmt und wiederum zum

Kunden übertragen. Dort erscheinen sie in der Datenbrille des

Technikers und damit scheinbar direkt in der Maschine.

Hinzu kommt eine Sprachverbindung. „Um diese Daten zu über-
tragen, brauchen wir keine große Bandbreite. Uns reicht dafür

eine 3G-Mobilfunkverbindung“, sagt Anders Palm, Projektma-
nager der Industrie-4.0-Projekte in Mellansel. Gemeinsam kön-
nen die beiden Mitarbeiter nun die Aufgabe erledigen, obwohl
sie gegebenenfalls Tausende Kilometer entfernt voneinander
sind. „Das System hat mehrere Vorteile. Der Kunde bekommt ei-
nen schnellen Service. Und wir sparen Zeit und Reisekosten. Zu-
dem können unsere Experten in Mellansel dank der Smart Glas-
ses sehr gut ausgelastet werden“, sagt Palm.

Diese Projekte in der eigenen Fertigung sind das eine. Darüber

hinaus beteiligen sich Experten von Bosch Rexroth weltweit in

Normierungsgremien und Initiativen, um das Thema Industrie 4.0

voranzutreiben. Ein Beispiel dafür ist das Engagement in der
Technologie-Initiative SmartFactory KL e.V. an der Universität

Kaiserslautern unter Federführung von Professor Detlef Zühlke
(siehe Interview Seite 13). v

International anwenden,

lokal anpassen

Auf dem Weg hin zu Industrie 4.0 sammelt Bosch Rexroth über die
Anwendung in den eigenen Werken auf der ganzen Welt wertvolle
Praxiserfahrungen. Das Ziel: die vernetzte, smarte Fabrik.

drive & control

12

PRESENT

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Professor Zühlke, was bedeutet für Sie die Smart Factory?

Die Smart Factory ist für mich das Herzstück all dessen, was un-
ter dem Schlagwort Industrie 4.0 propagiert wird. Die intelli-

gente Fabrik wird als Schlüsselelement den Industriebetrieb der

Zukunft ausmachen und entscheidend die Wettbewerbsfähigkeit

beeinflussen. Die Smart Factory bedeutet konkret, dass Ferti-
gungsmodule zu autarken Objekten werden, die horizontal und

vertikal vernetzt und mit neuen Steuerungswelten organisiert

sind. Dabei kann jeder mit jedem kommunizieren und das Kon-
zept Plug-and-play ist Realität.

Seit einer Dekade arbeiten Sie am Thema Smart Factory.

Wie lautet Ihre Zwischenbilanz?

Die zehn Jahre relativieren schon mal das große Wort von der
Revolution in der Fabrik. Auch dieser Erneuerungsprozess ist

eine stetige Entwicklung. Trotzdem bin ich sehr zufrieden mit
dem, was wir erreicht haben. Wir haben in der SmartFactory

KL

eine funktionsfähige digitale Fertigung mit Modulen von unter-
schiedlichen Herstellern aufgebaut und demonstrieren damit

Machbarkeit.

War der Weg bis zum heutigen Stand immer geradlinig?

Nein, wir haben auch gelegentlich die falsche Richtung einge-

schlagen. Zu unseren Anfängen im Jahr 2005 beispielsweise galt

Wireless als chic. „Prima“, dachten wir, „es geht auch ohne Ka-

bel.“ Bis wir lernen mussten, welche Tücken mit Wireless rund
um Frequenzband und sichere Funkstrecken verbunden sind.

Ergebnis nach zwei Jahren Arbeit: zunächst zurück zum Draht.

Wir haben auch zwischenzeitlich unsere Strategie geändert. Ein

Beispiel: Mit den Smart Devices kamen 2008/09 die cyberphysi-

schen Systeme auf, die ja als Komponentenverbund über eine

Dateninfrastruktur kommunikationsfähig sind. Beide waren Be-

standteile unseres selbst gebauten Demonstrators auf der Han-
nover Messe Industrie 2012 und 2013. Alles schön und gut, aber
so richtig anwendbar war das Ganze noch nicht. Und wir kamen
zur Erkenntnis, dass mit zu großen Veränderungsschritten alle

Beteiligten überfordert sind. Dass sich rund um die Smart Fac-
tory der Engineeringbereich komplett ändern muss, darauf war

niemand vorbereitet. Die mechanische und elektromechanische

Integration von Anlagen ist eine sichtbare Notwendigkeit, aber
wie kommt ein Produzent im Zuge dessen auch an Daten und

Schnittstellen zur Überwachung, Planung, Steuerung und Simu-
lation der herstellerspezifischen Produkte? Das gab den Anstoß,
gemeinsam mit der Industrie die heute existierende Industrie-

4.0-Versuchsanlage der SmartFactory

KL

zu bauen. Wir haben be-

wusst Tempo rausgenommen, um alle mitzunehmen.

Was macht die SmartFactory

KL

aus?

Wir vernetzen horizontal wie vertikal Module und Systeme von
16 verschiedenen Herstellern auf der Basis unserer gemeinsam

erarbeiteten Standards. Und wir diskutieren nicht zu viel, son-
dern machen. Lassen Sie mich das am Beispiel erklären. Das
Standard-Ethernet, das wir derzeit nutzen, ist eigentlich nicht
industrietauglich. Für echte Realtime-Anwendungen ist es nicht
geeignet. Deshalb begrüßen wir eine Initiative der Open Device-

Net Vendor Association. Mit der Optimization of Machine Inte-

gration bietet sie ein offenes Maschinendatenmodell, das uns auf
dem Weg zum industriellen Ethernet-Standard einen großen
Schritt voranbringt. Durch die Zusammenarbeit mit Bosch Rexroth

werden wir 2016 das neue Datenmodell in deren Produktions-

zelle integrieren. Ohne die bisherige Zusammenarbeit könnte so
ein Ansatz nicht realisiert werden. Allein am Tisch zu sitzen und
zu sagen, wir brauchen das, ist nicht der Weg, wie es funktioniert.

Wir brauchen die Möglichkeit, gemeinsam etwas auszuprobie-

ren, Fehler zuzulassen, Grenzen zu erkennen, um dann gemein-
sam weiterzuplanen.

Mittlerweile gibt es auch erste Pilotanlagen in der
Industrie. Wie stehen Sie dazu?

Viele Firmen spüren den Druck und wollen weiterkommen. Sie

sehen aber gleichzeitig, dass der Markt nichts bietet, was man
kaufen kann. Also handeln sie. So wie Bosch Rexroth mit der

Multiproduktlinie in Homburg machen es auch andere Unter-

nehmen und gehen erste Schritte. Mit den unterschiedlichsten

Ansätzen. Aber das ist ganz normal in diesen frühen Jahren. Und

selbst wenn eine reine Teileverfolgung und Steuerung via RFID
noch keine Smart Factory ist – jeder Anfang ist ein wichtiger und
richtiger erster Schritt.

„Wir demonstrieren Machbarkeit.“

Professor Detlef Zühlke beschäftigt sich seit 2005 mit Bausteinen für die intelligente
Fabrik. Mit einer Demonstrationsanlage zeigt er am Deutschen Forschungszentrum für
Künstliche Intelligenz, dass die Smart Factory machbar ist.

01 | 2016

13

PRESENT

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Pr

of. De

tlef Zühlk

e

Taugen die lokalen Leuchttürme als Blaupause für den

globalen Roll-out?

Selbstverständlich. Was sich zum Beispiel bei Bosch Rexroth in

Homburg bewährt hat, könnte durchaus als Vorbild für ein Werk
in den USA oder in China dienen – mit entsprechenden Adaptio-

nen vor Ort. Entscheidend ist das reibungslose Zusammenspiel
der Komponenten. Dabei wird es in komplexen Szenarien auch
zukünftig nicht so sein, dass allein die Produkte die Produktion
steuern – ohne jede zentrale Instanz. Das funktioniert nur für
einfach gestrickte Produkte mit geringer Fertigungstiefe. Anders
ist das bei komplexen, variantenreichen Produkten. Der Her-
steller kann ja nicht plötzlich unendliche Bestände an der Linie
aufbauen, der Prozess muss geplant sein. Zentral. Dezentral er-
folgt dann die Feinjustierung.

Schauen wir nach vorn: Was sind die großen
Herausforderungen?

Wir brauchen weltweite Standards. Aber leider wird uns die ba-

bylonische Sprachverwirrung rund um Kommunikationsproto-
kolle meiner Einschätzung nach noch eine Weile begleiten. Auch
bei Security und Safety müssen wir noch viel tun. Sowohl in
puncto Datensicherheit und Schutz gegen Cyberkriminalität als
auch in puncto Betriebssicherheit. Dazu gibt es noch zu wenige

Aktivitäten. Wir müssen vor allem raus aus den akademischen

Zirkeln und in Produkten denken. Denn auch Sicherheit braucht

einen Engineeringprozess. Offene Fragen gibt es auch noch zum
juristischen Rahmen der Smart Factory. Und nicht zuletzt gilt es,
sich an neue Geschäftsmodelle heranzutrauen und neue Berufs-
bilder zu schaffen.

Wer treibt im internationalen Vergleich die Entwicklung?

Deutschland hat zwar Zeit verschenkt, aber bei anderen Natio-

nen lief auch nicht alles rund. Japan ist von der Vorgehensweise
her sehr gut mit Deutschland vergleichbar, hat aber durch die

Aufarbeitung der Tsunami-Folgen viele Jahre verloren. Das
Thema smarte Fabrik steht erst seit 2015 auf der Agenda. China

ist das Land, in dem am meisten passieren dürfte. Geld und Man-
power sind vorhanden – jetzt kommt es auf die Ideen an. Ich
rechne im Moment aber nicht mit einem Impuls aus dieser Rich-
tung. Doch die Chinesen sind sehr schnell und nachdem sie den
Maschinenbau erfolgreich Richtung Weltmarkt getrimmt haben,
sollte ihnen das auch hier gelingen.

Und wie geht es in den USA voran?

Die USA beeindrucken mich im Moment am meisten. Nachdem

die Produktion über Jahrzehnte zurückgegangen ist, ist die Nati-
onal Manufacturing Initiative jetzt mit enorm hohen Fördermit-
teln ausgestattet. Fünf großen Zentren stehen über einen Zeit-
raum von fünf Jahren jährlich jeweils 320 Millionen US-Dollar
zur Verfügung. Eine stolze Summe. Allerdings sagen Kollegen in
den USA, dass sie drei Jahre brauchen werden, bis sie auf den
Stand von unserer SmartFactory

KL

kommen. Denn Fachleute, die

NC-Maschinen oder SPS programmieren können, sind rar. Es
wird dauern, dieses Vakuum aufzufüllen.

Unterscheidet sich das Vorgehen in den USA von dem in
anderen Ländern?

Entscheidender Unterschied ist, dass die USA viel stärker IT-ge-
prägt vorgehen. Die Smart Factory lebt ja vom Dreiklang aus In-

formations- und Internettechnologie, Maschinenwelt und Auto-
mation. Die deutsche Industrie beherrscht Maschine, Embedded

Data, Verkettung und Automation. Die IT dominieren US-Firmen.

Wann finden wir die Smart Factory flächendeckend im

Alltag?

Eher in zehn Jahren als vorher. Das hängt auch an den Amortisa-
tionszyklen im Fabrikanlagenbau. Die Unternehmen brauchen
Investitionssicherheit auf Sicht von sechs bis zehn Jahren. Kein
Mensch tauscht eine Anlage nach zwei Jahren aus, weil dann

neue cyberphysikalische Komponenten verfügbar sind. Deshalb
steckt künftig Funktionalität in der Software. Insgesamt sind wir
auf Kurs. Machbarkeit testen, zusammenarbeiten, ausprobie-
ren – das ist der Schlüssel. Wir brauchen die Erfahrung, wir brau-
chen die Pilotanlagen. Und wir brauchen Unternehmen, die sich
zueinander öffnen und mit der Forschung gemeinsam an der Zu-
kunft arbeiten. v

Prof. Dr.-Ing. Dr. h. c. Detlef Zühlke ist Leiter des
Forschungsbereichs Innovative Fabriksysteme am
Deutschen Forschungszentrum für Künstliche Intelli-
genz (DFKI) und Initiator der Technologie-Initiative
SmartFactory KL e.V. in Kaiserslautern. Gemeinsam
mit Industriepartnern hat er die weltweit größte
herstellerübergreifende Forschungs- und Demonstra-
tionsplattform für smarte Technologien verwirklicht.
Die Industrie-4.0-Anlage ist weltweit die einzige, die
im Plug-and-play-Verfahren käufliche Komponenten
funktionsfähig in einer Produktivumgebung verbindet.
Die mittlerweile 40 Mitglieder der Technologie-
Initiative arbeiten gemeinschaftlich und aktiv an der

Weiterentwicklung und Realisierung der Vision
Industrie 4.0.

drive & control

14

PRESENT

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Entwicklungshelfer

Die Spritzgussmaschine (SGM) ist aus der Kunststoffverarbei-
tung nicht mehr wegzudenken. Seit die Industrie in den 1950er-
Jahren ihre große Bedeutung erkannte, hat Bosch Rexroth ihre

Weiterentwicklung in enger Zusammenarbeit mit den Maschi-

nenherstellern begleitet und vorangetrieben. Heute bietet Bosch

Rexroth die Technologie für jede Antriebsart aus einer Hand an:

drehzahlvariable Pumpenantriebe mit Konstant- und Verstellpum-

pen für hydraulische Antriebe und elektrische Antriebstechnik für
elektrische SGM. Mit diesem breit gefächerten Know-how können
auch alle komplexen Anforderungen hybrider SGM realisiert wer-
den. Hydraulisch, elektrisch oder elektromechanisch: Die An-
triebstechniken, zu denen Bosch Rexroth wichtige technologische
Meilensteine beitrug, tragen der Vielfalt der Formmassen und den
spezifischen Anforderungen an deren Verarbeitung Rechnung. v

1975 Erste Proportionalventile vom Typ 4WRZ werden für die

Schließbewegung von Spritzgussmaschinen eingesetzt.

1977 Erste elektrohydraulische Verstellung mit Servoventil

für Radialkolbenpumpen

1979 Mit der Radialkolben- und der Axialkolbenpumpe  A10

lassen sich gegenüber bisherigen Systemen rund 30 bis

40 Prozent Energie einsparen.

1990 Einführung der proportionalhydraulisch verstellbaren

Axialkolbenpumpe DFE

1997 Erste Spritzgussmaschine mit Feldbusventilen

von Rexroth

2009 Die neuen drehzahlvariablen Pumpenantriebe Sytronix

ermöglichen Energieeinsparungen von bis zu 80 Prozent.

2015 Speziell für Spritzgussmaschinen entwickelte

hydraulische Radialkolbenmotoren Hägglunds CAb

Einige Meilensteine der Antriebstechnik in hydraulischen Spritzgussmaschinen

Spritzgussmaschine mit hydraulischem Antrieb

Proportionalventil für die

sanfte und genaue Bewegung

der Schließeinheit

Zylinder für Bewegung

und Schließkraft der

Formplatten

Proportionalventil

Auswerfer

Zylinder

Düsenanlage

Regelventil für die
dynamische und
genaue Einspritzung

Plastifizierantrieb,
bereitet das Kunst-
stoffmaterial auf

Drehzahlvariabler
Pumpenantrieb Sytronix –
Herz und zentraler
Versorger der Maschine

Maschinensteuerung,

das Gehirn der Maschine

Umrichter für die
drehzahlvariable Pumpe

15

01 | 2016

PAST

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„Der Teamgedanke rückt

stärker in den Mittelpunkt.“

Unternehmen müssen Produktentwicklung und Konstruktion agiler gestalten und auch
Bewährtes hinterfragen, fordert Prof. Dr.-Ing. Dr. h. c. Albert Albers. Er gibt einen Aus-
blick, welche Veränderungen auf sie zukommen und wie diese bewältigt werden können.

Der einsame Tüftler ist heute bereits ein romantisches
Bild, doch wie sieht die Arbeit des Konstrukteurs in

Zukunft aus?

Der Teamgedanke wird noch stärker in den Mittelpunkt rücken.
Denn der geniale Daniel Düsentrieb kann die benötigte fachli-

che Tiefe nicht mehr leisten. Spezialisten müssen ihr Wissen
auf einer gemeinsamen Ebene bündeln, auf der dann Innovatio-
nen entstehen. Der Konstrukteur oder der Softwareentwickler
schaffen die Lösung nicht alleine, sondern nur zusammen. Das
setzt hohe Kommunikationsfähigkeit voraus. Außerdem brau-
chen wir ein neues Denken: Bislang erwartet der Konstrukteur
ein Lastenheft, auf dessen Grundlage er Lösungen liefert. Das

wird in Zukunft nicht mehr funktionieren, weil er die techni-

schen und wirtschaftlichen Veränderungen in der Produktum-

gebung bereits in der Entwicklung mitberücksichtigen muss.

Dafür muss er zukünftig vom Kunden zum Kunden denken, und
zu jedem Lastenheft die Fragen nach dem Warum und dem
Kundennutzen stellen.

Welche Faktoren werden die Veränderung in den

kommenden Jahren am stärksten vorantreiben?

Produkte und Prozesse haben sich in den vergangenen Jahren
in vielen Branchen stark verändert. Neue Materialien, mecha-
tronische, adaptronische und optisch-elektronisch-mechani-

sche Systeme kommen ebenso zum Einsatz wie neue digitali-
sierte Produktionsprozesse, Fertigungsverfahren und Automa-
tisierungsmöglichkeiten. Das betrifft natürlich Konstrukteure
als Gestalter in der Produktentwicklung ganz besonders. Für

ƒ

Um die passenden
Innovationen zu finden,
wird interdisziplinäres
Teamwork in Zukunft
immer wichtiger.

drive & control

16

FUTURE

background image

Pr

of. Alber

t Alber

s

Prof. Dr.-Ing. Dr. h. c. Albert Albers leitet seit

1996 das IPEK – Institut für Produktentwicklung

am Karlsruher Institut für Technologie (KIT). In der
Lehre engagiert er sich besonders für die Neustruk-
turierung der Lehrinhalte und die gezielte Realisie-
rung neuer Lehrformen, die auch die Vermittlung
von nicht fachlichen und sozialen Kompetenzen in
die Ausbildung auf dem Gebiet der Konstruktion
und Produktentwicklung integrieren. Dazu entwi-
ckelte und realisierte er mit dem Karlsruher Lehr-
modell für Produktentwicklung einen ganzheit -
lichen Ansatz.

sie ergeben sich durch die Kombination neuer Technologien
aus unterschiedlichen Disziplinen ganz neue Möglichkeiten für
innovative Produktlösungen. Gleichzeitig werden durch das

Zusammenwachsen der virtuellen mit der physischen Welt Pro-

dukte immer komplexer. Dadurch entsteht aber nicht nur hö-
here Komplexität, es bieten sich auch neue Potenziale. Produkt -
entwicklung muss daher sehr viel agiler werden.

Braucht es dafür neue Ansätze und Werkzeuge?

Ja. Bei methodischen Ansätzen bekommen wir einen Paradig-

menwechsel. Die Forschung vertrat lange den White-Piece-of-

Paper-Ansatz, der stets bei null beginnt. In der Realität entwi-

ckeln Unternehmen aber auf der Basis von Produktgenerationen.

Dieses Konzept erfordert und ermöglicht neue Methoden, Vor-

gehensweisen und Strategien, die die geforderte Agilität aufneh-
men können. Dem Wunsch, ein Universalwerkzeug zu erhalten,
sind wir 15 Jahre vergeblich hinterhergelaufen. Wir brauchen in

Zukunft aber sehr viel Kompetenz aus vielen unterschiedlichen

Gebieten – mit vielen verschiedenen Werkzeugen. Dieses inter-
disziplinäre Wissen müssen wir vernetzen. Da sehe ich als einen
zukunftsweisenden Ansatz das Model-based Systems Enginee-
ring (MBSE)*. Was jedoch noch fehlt, sind Schnittstellen zu den
fachdisziplinspezifischen Modellen wie CAD-Produktmodellen.

Ich erwarte auch, dass wir die Art, wie wir Software entwickeln,

auch für Maschinen und Fahrzeuge anwenden werden. Das
heißt, die Kunden werden mit einer Beta-Version bereits in die

Testphase miteingebunden. Die Herausforderung ist aufgrund

der steigenden Komplexität und der vielen Teilsysteme, die in
größeren Systemen aufgehen, natürlich enorm.

Wie lässt sich dabei die Sicherheit gewährleisten?

Rein virtuelles Entwickeln, also die physikalisch-mathematische
Modellbildung, reicht zur Überprüfung des Risikos im Echtbe-
trieb nicht aus. Daher sehe ich große Chancen darin, komplexe
Echtzeitsimulation mit physischen Repräsentationen zusam-

menzubringen. Ein Megatrend ist, dass wir bereits in sehr frühen

Phasen der Produktentwicklung mit physischen Repräsentatio-

nen arbeiten können, zum Beispiel mit Rapid Prototyping. Das

wird dann die Entwicklungsprozesse stark verändern. Und hier
wird auch der Konstrukteur eine zentrale Rolle spielen.

Wie muss die Ausbildung auf diese Veränderungen

reagieren?

Wir berücksichtigen die Komplexität in der Technologie und im

Management auch in der Ausbildung. Allerdings dürfen wir den
Fokus nicht nur auf die fraglos wichtigen Fachkompetenzen le-

gen, sondern auch auf Sozialkompetenzen. Wir brauchen ein
solides Fundament an Grundlagen, aber wir müssen daneben
auch die technologische Querschnittskompetenz – Stichwort
Systems-Engineering-Ansätze – auf einem hohen Niveau ver-
mitteln. Darüber müssen wir den Anspruch der Vollständigkeit
aufgeben. Wir können nicht alles vermitteln. Notwendig ist
aber eine aktive Lernumgebung, in der die Lehrenden die Rolle

von Lernbegleitern für Studierendenteams übernehmen.

Das Thema Industrie 4.0 ist ja noch im Fluss. Wie lassen
sich dennoch heute schon die richtigen Weichen stellen?

Unternehmen müssen die Potenziale vorausdenken, dafür in
Forschung investieren und Netzwerke mit Universitäten, Liefe-

ranten, Kunden und Partnern bilden. Unternehmensprozesse
müssen daraufhin überprüft werden, ob sie die nötige Agilität
ermöglichen. Zudem steht eine Anpassung der Kompetenzpro-
file an die veränderten Anforderungen an. Da sehe ich einen
großen Bedarf an Schulungen, zum Beispiel im Bereich MBSE.

Lifelong Learning war lange nur ein Schlagwort, aber Industrie
4.0 erreichen wir nicht ohne. Schließlich sind die Menschen

diejenigen, die die Innovationen schaffen. Sie müssen wir mit-
nehmen und vorbereiten. Das lässt sich heute schon angehen.

Die vielen interessanten Ansätze gilt es jetzt in die Unternehmen
zu tragen. Das wird eine große Herausforderung, denn wir müs-

sen Dinge, die wir bislang erfolgreich gemacht haben, ganz be-

wusst infrage stellen. v

*MBSE bezeichnet die Nutzung durchgängiger, computerinterpretierbarer Modelle in der

disziplinübergreifenden Systementwicklung. So werden intelligente, vernetzte Modelle,
die „voneinander wissen“, möglich.

17

01 | 2016

FUTURE

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K. R. Pfif

fner A

G



In der neuen Rundtakt-
maschinenbaureihe
müssen 24 Bearbeitungs-
stationen simultan
gesteuert werden – ein
Fall für die IndraMotion
MTX advanced.

drive & control

18

TECHNOLOGY

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K. R. Pfif

fner A

G

Eine für alle

Bis zu 144 Achsen gleichzeitig drehen, bohren und sägen Metallwerkstücke
in den elektrohydraulischen Rundtaktmaschinen von Pfiffner mit nur einer
CNC-Steuerung – dank der IndraMotion MTX advanced.

Rundtaktmaschinen sind besonders effizient, weil

die kreisförmig angeordneten Bearbeitungsstatio-

nen simultan Werkstücke bearbeiten. Auf ihnen fertigen

Anwender in großen Stückzahlen Komponenten für Autos,
Armaturen und Schließtechnik bis hin zur Elektronik und
Telekommunikation. Aber das Konzept stellt die Hersteller

auch vor eine Herausforderung: die gleichzeitige Steue-
rung einer Vielzahl von Achsen. Bis vor Kurzem gab es
keine CNC-Steuerung, die das alleine bewältigen konnte.

„Wir mussten bei unseren Rundtaktmaschinen bislang

mehrere NC-Steuerungen miteinander kombinieren“,
schildert Uwe Krause, Geschäftsführer Deutschland von

K. R. Pfiffner, die Ausgangssituation. Damit stieg der Zeit-

und Kostenaufwand für die Programmierung, gleichzeitig

verlängerten sich die Zykluszeiten.

Eine Steuerung für bis zu 250 Achsen

Pfiffner hat weltweit bereits mehr als 2.700 Rundtaktma-

schinen ausgeliefert und ist damit der führende Anbieter
in seinem Segment. Über Jahrzehnte beobachteten die Ent-

wickler den Steuerungsmarkt auf der Suche nach der idea-

len CNC-Lösung. „Darum waren wir sehr gespannt, als
Rexroth uns die IndraMotion MTX advanced vorgestellt
hat“, erinnert sich der Geschäftsführer. Die Steuerung ist
die leistungsfähigste Variante der CNC-Systemfamilie. Sie
bietet eine hohe Rechenleistung mit modernen Mehrkern-
prozessoren und hoher Speicherkapazität in leistungsstar-
ken, kompakten Industrie-PCs. Aktuell steuert sie bis zu

250 Achsen in bis zu 60 NC-Kanälen an, davon bis zu 60 als

Spindelantriebe – mehr als genug selbst für Pfiffner-Rund-
taktmaschinen.

Bei den neuesten Maschinenbaureihen kombiniert Pfiffner

bis zu 24 Bearbeitungsstationen. Diese Grundmodule verfü-
gen über jeweils eine bis fünf elektrische und hydraulische

NC-Achsen sowie einen Spindelantrieb. Dadurch ergeben

sich rechnerisch 144 Achsen, aber es können auch mehr
sein, wenn beispielsweise zusätzlich ein Handlingsystem
die Be- und Entladung übernimmt. Die elektrohydrauli-
schen Achsen übernehmen sehr kompakt Vorschubaufga-
ben und beanspruchen wenig Bauraum in den Grundmodu-
len. Dazu setzt Pfiffner die schaltschranklosen Einachs-
regler IAC-Multi-Ethernet von Rexroth mit Lageregler ein.

Die Elektronik ist bei ihnen vollständig im Ventil integriert.
Ebenso wie die intelligenten IndraDrive Servoantriebe

schließen sie dezentral den Regelkreis und entlasten die
Steuerung. Die Antriebe kommunizieren über den Ethernet-
basierten Echtzeitstandard Sercos mit der CNC-Steuerung.

Einfach im Engineering

Die Programmierung und Inbetriebnahme einer neuen
Rundtaktmaschinenbaureihe ist komplex und oft langwie-

riger als bei Standardwerkzeugmaschinen. „Auch durch
die gute Zusammenarbeit mit den Spezialisten von Bosch

Rexroth haben wir für die Entwicklung weniger als ein Jahr

benötigt. Das ist bei unseren komplexen Rundtaktlösungen
sehr, sehr gut“, betont der Geschäftsführer. Dabei hat Pfiffner
die gesamte SPS- und CNC-Software komplett neu entwi-
ckelt. Die Programmierer und Inbetriebnehmer erledigten
alle Aufgaben mit der Engineeringumgebung IndraWorks.

Die Kombination von Softwaretools, vordefinierten Tech-

nologiefunktionen und offenen Standards in einer Umge-
bung beschleunigt den gesamten Engineeringprozess.

19

01 | 2016

TECHNOLOGY

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K. R. Pfif

fner A

G

Eine wichtige Rolle spielt für Pfiffner die Maschinensicher-

heit. Auch hier kamen die Entwickler schnell zu einem
normgerechten Ergebnis. „Mit nur einer Steuerung und in-
tegrierten Sicherheitsfunktionen auf Antriebsebene haben

wir ein einfaches, durchgängiges Sicherheitskonzept reali-

siert“, sagt Uwe Krause. IndraDrive Antriebe überwachen
dezentral eine Vielzahl sicherer, zertifizierter Bewegungs-
funktionen. Mit dem Sicherheitszonenmodul von Rexroth
hat Pfiffner zusätzlich den Zeit- und Materialaufwand bei
der Montage verringert. Ohne übergeordnete Steuerung
haben die Entwickler bestimmte Antriebe über CIP Safety
on Sercos einfach in einer Sicherheitszone mit einem Zo-
nenmodul zusammengefasst. Dort schließen sie die sichere

Peripherie wie Sensoren einmal zentral an. Damit entfällt

der sonst notwendige zweikanalige Anschluss der Peri-
pherie an jedem Antrieb.

Intelligente Hydraulik schnell integriert

Zum schnellen Projektfortschritt trug auch eine Besonder-

heit von Bosch Rexroth bei: Als einziger Antriebs- und
Steuerungshersteller hat das Unternehmen seine jahr-
zehntelange Anwendungserfahrung in der Elektrohydrau-
lik in die Software der Motion Controls übertragen. Dazu

wurden die Regelungsstrategien für hydraulische und hy-

bride Antriebe optimiert. Diese Regler gleichen automa-
tisch die Nichtlinearitäten der Fluidtechnologie aus. Der

Anwender wählt einfach vorprogrammierte Funktionen

wie die Lageregelung und parametriert sie. Der Inbetrieb-

nahmeassistent führt logisch durch die Inbetriebnahme,
schlägt Parameterwerte vor und hilft, Fehler zu vermeiden.

„Die neue Maschinensoftware ist so modular, dass wir sie

künftig in allen unseren Maschinenbaureihen einsetzen“,
so Uwe Krause. Die bestehende Visualisierung konnte Pfiff-
ner komplett übernehmen. Ein besonderer Vorteil für die

Betreiber der Rundtaktmaschinen: „Wir haben auch darauf

geachtet, dass unsere Kunden selbst die Maschinenkonfi-
guration ändern können. Sie haben die Möglichkeit, eigen-
ständig Funktionen einer Einheit hinzuzufügen oder zu
entfernen. Das ist für uns ein wichtiges Verkaufsargument.“

Die ersten Maschinen mit IndraMotion MTX advanced hat
Pfiffner bereits ausgeliefert. Die Reaktion der Kunden sei

überaus positiv, berichtet Uwe Krause: „Bei Taktzeit, Prä-
zision, Verfügbarkeit und vor allem mit den kurzen Um-
rüstzeiten der Maschine übertrifft sie die Kundenerwar-
tungen weit. Mit der CNC-Systemlösung von Rexroth ha-
ben wir die Gesamtperformance um rund 20 Prozent
gesteigert.“ v

Kontakt: Rolf Weber, Bosch Rexroth AG, Deutschland,

Tel.: +49 6062 78-501, rolf.weber@boschrexroth.de

Michael Biedermann, Bosch Rexroth AG, Deutschland,

Tel.: +49 711 51046-114, michael.biedermann@boschrexroth.de



Dank modularer Software können die Betreiber die Maschinen-
konfiguration selbst verändern.

IndraMotion MTX
advanced
CNC-Steuerung für höchste
Anforderungen. 60 Kanäle,
herausragende Rechen-
leistung und viel Speicher.
Erweiterbar, wenn die
Anforderungen steigen.

Zwei für alle Fälle:

IndraMotion MTX advanced und performance

drive & control

20

TECHNOLOGY

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Solanki Mechanical Works entwickelt CNC-Maschinen zur Schmuckherstellung.
Die Antriebs- und Steuerlösung IndraMotion MTX performance von Rexroth
koordiniert darin sämtliche Arbeitsschritte.

Ringe und Armreifen im indischen Design sind besonders im Na-

hen Osten und in weiten Teilen Asiens beliebt. Vor allem die auf-

wendigen Muster und Verzierungen sind für den indischen Gold-

schmuck charakteristisch. Um die Nachfrage großer Handels-
häuser nach perfekter Katalogware in reproduzierbarer Qualität
zu befriedigen, industrialisiert sich die Branche zunehmend. Für
die maschinelle Serienproduktion von Schmuckstücken entwi-
ckelt Solanki Mechanical Works mit Sitz im indischen Rajkot, im

Bundesstaat Gujarat, deshalb präzise CNC-Maschinen. Zum
Kundenstamm des Unternehmens zählen Schmuckhersteller aus

Singapur, Malaysia oder Südafrika.

Drehen, Fräsen, Rillen und Bohren

Das neue Neunachsbearbeitungszentrum MW-DF9 nutzt die

CNC-Komplettlösung IndraMotion MTX von Rexroth kombiniert
mit den multiprotokollfähigen Antriebsregelgeräten IndraDrive
Cs und den Synchron-Servomotoren IndraDyn S. Das reduziert
die Systemkosten bei anwendungsgerechter Leistung und Funk-
tionalität. Die vertikale Hauptspindel mit bis zu 50.000 Umdre-

hungen pro Minute, eine zweite horizontale Spindel mit bis zu
8.000 Umdrehungen pro Minute, drei Linearachsen für den Vor-
schub, fünf rotierende Achsen zur Mehrachsbearbeitung und
eine Werkzeugwechslerachse sind kompakt im Bearbeitungs-
raum angeordnet. Damit klappt die Komplettbearbeitung von

Ringen und Armreifen mit planen und konvexen Oberflächen

nicht nur rasend schnell, sondern auch höchst genau – egal ob
beim Drehen, Fräsen, Rillen oder Bohren. Besonders bei filigra-
nen Mustern oder Verzierungen spielt die Präzision der Ma-
schine eine entscheidende Rolle. Die Vorschubachse erreicht bei
den teilweise federleichten Schmuckstücken eine Wiederhol-
genauigkeit von fünf Mikrometern. Bei den Rotations- und
Schwenkachsen beträgt die maximale Abweichung 0,008 Grad.

Bereit für komplexe Bewegungen

Die Bearbeitung von Ringen und Armreifen mit konvexer Ober-

fläche erfordert zudem komplexe Rechenvorgänge für die Kreis-
oder Freiforminterpolation. Alle notwendigen Algorithmen und

Funktionen wie Sonderkinematiken stellt die IndraMotion MTX

als Standard zur Verfügung. Über den offenen Ethernet-basier-
ten Echtzeitstandard Sercos erreicht die Steuerung dabei extrem
kurze Zykluszeiten für den Datenaustausch mit den intelligenten

Antrieben und der Peripherie wie zur schnellen E/A-Kopplung.

So fertigen die Schmuckhersteller mit kürzesten Durchlaufzei-
ten in reproduzierbarer Qualität. v

Kontakt: S. Dharmieshvar, Bosch Rexroth (India) Ltd., Indien,

Tel.: +91 98457-00939, Dharmieshvar.s@boschrexroth.co.in

Hetal Sanghvi, Bosch Rexroth (India) Ltd., Indien,

Tel.: +91 99747-19196, Hetal.Sanghvi@boschrexroth.co.in

IndraMotion MTX
performance
Systemlösung für
anspruchsvolle Werk-

zeug maschinen  in

rauen industriellen
Umgebungen
mit 12 Kanälen.

Schmuck im

Achsumdrehen

01 | 2016

21

TECHNOLOGY

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Mit

Hochdruck

zur idealen

Form

Kalibrieranlagen von Frey pressen
gesinterte Bauteile in ihre endgültige
Form. Dabei helfen elektrohydraulische
Plug-and-run-Achsen von Rexroth.

Immer mehr Bauteile in der Automobilindustrie

entstehen durch das Verpressen von Metallpulver-

legierungen in Pressformen. Komplexe Bauteile, die früher auf-

wendigen Zerspanungsverfahren unterlagen, werden so kosten-

günstig hergestellt. Kalibrierpressen des bayerischen Unterneh-
mens Frey & Co. aus Lenggries-Fleck sind dafür konzipiert, die

Bauteile nach dem Sintern nachzuverdichten. „Dieser Arbeits-

schritt ist notwendig, weil es beim Sintern naturgemäß immer zu
minimalem Verzug kommt. Den gleichen wir mit dem Kalibrie-
ren aus und verdichten gleichzeitig das Materialgefüge“, erklärt

Kaspar Waldherr, technischer Leiter bei Frey. Damit dieses Kalt-

formverfahren möglich ist, arbeiten die Axialpressen von Frey
mit einem Druck von bis zu 315 bar. In der neuen KA-Serie setzt
das Unternehmen dafür erstmals neu entwickelte Plug-and-run-

Lösungen von Rexroth ein. Das sind einbaufertige autarke Ach-

sen, die die bewährten Funktionen von Servoantrieben mit der
hohen Leistungsdichte der Hydraulik verbinden.

Sparsam und leise

„Wir haben immer wieder Phasen im Herstellungsprozess, in de-

nen die Zylinder stehen. Zentrale Hydraulikaggregate würden
dann weiterlaufen“, sagt Waldherr. Im Vergleich zu konventio-
nellen Lösungen verbrauchen die Servohydraulischen Achsen

(SHA) weniger Strom, da der elektrische Servoantrieb ständig

seine Motordrehzahl an den Leistungsbedarf der Pumpe anpasst.
Steuerungsbedingte Drosselverluste entfallen, der Kühl aufwand



Kalibrierpressen verdichten komplexe Sinterbauteile mit bis zu 315 bar – und auf höchstem Sicherheitsniveau.

drive & control

22

TECHNOLOGY

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verringert sich. „Was wir dort einsparen können, ist schon sensa-

tionell und hat unsere anfänglichen Erwartungen deutlich über-
troffen.“ Weitere Pluspunkte sammelt die SHA-Achse, da sie – be-
dingt durch die Kapselung der Pumpe im Steuerblock – deutlich
leiser ist. Weil zentrale Hydraulikaggregate auch bei Prozessun-
terbrechungen weiterlaufen müssen, um den Druck im System
aufrechtzuerhalten, herrscht in den Werkhallen ein dauerhaft
hoher Geräuschpegel. „Die drei SHA-Achsen sind im Betrieb
deutlich leiser und still, wenn sie stehen“, erklärt der technische
Leiter.

Als Regelung nutzt Frey standardisierte IndraDrive Servoum-

richter und kombiniert diese mit dem Motion-Logic-System

IndraMotion MLC von Rexroth. Die Antriebs- und Steuerungs-

software beinhaltet eine spezielle SHA-Bibliothek, die automa-
tisch alle Besonderheiten der Fluidtechnik berücksichtigt. Weil
hy draulische Aufgaben mithilfe von Servoantrieben erledigt wer-
den, stehen im Engineering zudem alle etablierten Funktionen
zur Verfügung – zum Beispiel die Regelung der Achse und an-
triebsbasierte Sicherheitstechnik über das Steuerteil. Frey kann
damit die Axialpresse entsprechend der EN ISO 13849-1 so sicher
konstruieren, dass sie innerhalb der Norm das höchste Perfor-
mance-Level e (PL e) erreicht. Dieser Maximalschutz für Mensch
und Maschine gegen Störungen und Fehlbedienungen ist not-

wendig, weil die Maschinen auch von Hand bestückt werden.

„Der manuelle Einlegebetrieb ist für kleine Chargen gedacht. Die

Sicherheit hat hier oberste Priorität“, erklärt Waldherr.

Kompakt und ohne Tank

Auch durch ihren geringen Platzbedarf können die Maschinen
von Frey punkten. Möglich macht das die mechatronische Kom-

bination von Hydraulik und elektrischer Antriebstechnik – sie ar-
beitet mit sehr geringen Ölmengen und braucht so keinen geson-
derten Tank. „Früher war ein Tank mit mehr als 1.000 Litern Öl
notwendig. Auf den können wir jetzt verzichten, sogar, wenn für

Randprozesse noch Zusatzhydraulik notwendig ist. Wir können

auf Ölwechsel verzichten und sparen uns auch noch teure bauli-
che Maßnahmen zum Schutz vor Leckagen“, erklärt Waldherr. In
der Axialpresse werden neben den drei servohydraulischen Ach-
sen noch weitere Peripheriefunktionen mit vergleichsweise ge-
ringem Leistungsbedarf hydraulisch angetrieben. Dafür setzt

Frey die neuen, kompakten Standardaggregate ABPAC von
Rexroth ein, die sich passgenau konfigurieren lassen.
Die erste Presse dieser Baureihe stellte Frey Ende des Jahres

2015 auf der ceramitec in München vor. Die schnelle Installation

mit deutlich weniger Hydraulikverrohrung, weniger Geräusch-
emission, geringerem Energieverbrauch sowie verbessertem

Umweltschutz sind für Frey gute Gründe, auch in Zukunft auf
Rexroth-Technik zu setzen. v

Kontakt: Edgar Perez, Bosch Rexroth AG, Deutschland,

Tel.: +49 89 12714-322, edgar.perez@boschrexroth.de



Das kompakte Standardaggregat ABPAC lässt sich passgenau
konfigurieren.



Der elektrische Servoantrieb der SHA-Achsen liefert immer nur die benötigte
Leistung.

23

01 | 2016

TECHNOLOGY

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Perfekter

Verarbeiter

Maschinen für die Druckweiterverarbeitung müssen mit dem

Fortschritt beim Digitaldruck in Sachen Schnelligkeit und

Flexibilität Schritt halten. Das Unternehmen VITS International

aus den USA hat mit einer Komplettlösung von Bosch Rexroth

dafür eine innovative Lösung geschaffen.



Das SPRINT Variable Data Finishing System verarbeitet unterschiedlichstes Druckmaterial zu einem fertigen Produkt – mit über 450 Metern
pro Minute.

drive & control

24

TECHNOLOGY

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Ob individualisierte Bücher oder personalisierte Mailings – wenn
es variabel sein muss, ist der Digitaldruck das Verfahren der

Wahl. Die Daten gelangen direkt vom Computer zum Drucker.

Bilder, Texte und Seiten lassen sich somit flexibel austauschen.
Hatten digitale Tintenstrahldrucker in puncto Geschwindigkeit

gegenüber dem Rollenoffsetdruck früher noch Nachteile, schaf-
fen sie heute ebenfalls Bahngeschwindigkeiten von 200 bis 300

Metern pro Minute. Somit eignet sich das Verfahren inzwischen

auch für hohe Auflagen. Doch die erhöhte Geschwindigkeit
macht in Verbindung mit den variablen Druckdaten die nachfol-
gende Weiterverarbeitung komplizierter. Denn trotz variieren-
der Inhalte soll nach dem Schneiden, Sortieren und Zusammen-
fügen der Druckseiten ein lesbares Endprodukt herauskommen.

Das US-Unternehmen VITS International aus Blauvelt im Bun-

desstaat New York hat diese Problematik früh erkannt. „Wir ha-
ben uns entschieden, eine führende Rolle einzunehmen in der

Entwicklung von robusten, industrietauglichen Systemen für die
Druckweiterverarbeitung, die die technische Fähigkeit, Ge-

schwindigkeit und Komplexität haben, um sowohl die Offline- als
auch die Inlineweiterverarbeitung in höchster Qualität zu erfül-
len“, sagt Deirdre Ryder, Präsidentin und Vorstandsvorsitzende
des inzwischen weltweit führenden Herstellers.

Schnelle Lösung – inline und offline

Mit dem SPRINT Variable Data Finishing System hat das Unter-

nehmen eine neue Maschine konzipiert, die unterschiedliches

Druckmaterial mit einer Geschwindigkeit von über 450 Metern
pro Minute zu einem fertigen Produkt verarbeitet. Dank der pa-
tentierten „Clear Channel“-Registerregelung schneidet sie regis-
tergenau Tausende Seiten pro Stunde mit höchster Präzision.
Das hat zuvor keine andere Maschine in der Druckweiterverar-

beitung geschafft.

Das SPRINT System gibt es in zwei Varianten: Eine Ausführung

verarbeitet eine einzelne Papierbahn direkt im Anschluss an den

Digitaldrucker als Inlinesystem weiter. Bei der zweiten Variante
wird das Endprodukt, zum Beispiel ein Buch, aus mehreren vor-

bedruckten Papierbahnen hergestellt. Diese Ausführung arbeitet
als eigenständiges Offlinesystem. „Angesichts der geforderten

Vielseitigkeit kamen wir zum Ergebnis, dass nur Bosch Rexroth

die präzise Steuerungstechnologie liefern kann, die wir benötig-
ten“, sagt John Salamone, Leiter der Entwicklung neuer Produkte
bei VITS.

Das SPRINT System besteht aus modular aufgebauten, unabhän-

gig voneinander angetriebenen Komponenten. Dabei hat die Inli-
nevariante zehn bis zwölf und die komplexere Offlinevariante bis
zu 30 Achsen. Jedes der Module übernimmt eine bestimmte Auf-

gabe, um aus der bedruckten Papierbahn ein fertiges Produkt
herzustellen: von der Bahnführung übers Falten und Schneiden
bis hin zum Stapeln der Seiten. Hierbei liegt eine wesentliche He-
rausforderung im Verarbeitungsprozess: präzises Schnittregister
auch bei mehreren Papierbahnen. „Nichts wird perfekt gedruckt

– die Drucklänge kann von Seite zu Seite um tausendstel Millime-

ter variieren“, erläutert Salamone hierzu. „Das klingt nicht nach

viel, aber nach hundert Seiten kann das eine erhebliche Register-

abweichung bedeuten.“

Intelligente Automatisierungslösung

Für die Lösung dieser Aufgabe beauftragte VITS Bruce Parks von
Parks Consulting International, einem Systemintegrator, der be-

reits viel Erfahrung mit Rexroth-Automatisierungslösungen für

Drucksysteme hatte. Er und das Team von VITS setzten für die

Steuerung auf die Automatisierungsplattform IndraMotion for

Printing. „Die anwendungsfertigen Engineeringwerkzeuge

von IndraMotion for Printing decken die meisten Aufgaben ab,

die bei der Bahnverarbeitung anfallen“, sagt Parks. Mit den

PLCopen-konformen Funktionsbausteinen dieser Automatisie-

rungslösung als Basis konnte das SPRINT Team beispielsweise
die „Clear Channel“-Registerregelung in die Anlage integrieren.

Es war das erste Mal, dass VITS auf eine Komplettlösung von
Bosch Rexroth setzte. Deirdre Ryder ist sehr zufrieden mit dem
Ergebnis: „Unsere mit Rexroth-Technik ausgerüsteten Maschi-

nen stehen überall auf der Welt. Ihre Leistung und Verlässlichkeit
ist so gut, dass ich stolz da rauf bin, sagen zu können, dass sie feh-
lerfrei arbeiten.“ v

Kontakt: Jim Hulman, Bosch Rexroth Corp., USA,

Tel.: +1 847 645-3753, jim.hulman@boschrexroth-us.com

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01 | 2016

TECHNOLOGY

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Höchste

Eisenbahn

48 Stunden: Mehr Zeit hatte das Serviceteam von Bosch Rexroth
in China nicht, um die Hydraulik an einem wichtigen Knotenpunkt
des Eisenbahnnetzes zu warten. Ein Job für echte Profis.



Der Fährhafen der Insel Hainan ist das Nadelöhr der Guangdong-Hainan-Bahn.

drive & control

26

TECHNOLOGY

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Sie ist ein großer Meilenstein für das chinesische Eisenbahn-
netz: Die Anfang 2003 in Betrieb genommene Guangdong-Hai-
nan-Bahn verbindet die Schienennetze der beiden namensge-
benden Provinzen per Eisenbahnfähre miteinander und
schließt damit die Insel Hainan an. Ein großer Schritt nach

vorne für die lokale Infrastruktur. Voraussetzung: Die Fähren

müssen zuverlässig be- und entladen werden können. Feng

Wang, Leiter der Abteilung für Management des Fährverkehrs

der Guangdong-Hainan-Bahn, achtet genau darauf – nicht
ohne Grund: „Man kann sagen, dass der Fährhafen der Insel

Hainan das Nadelöhr der Bahn ist. Wenn hier ein Problem auf-
träte, würde sich das auf das Eisenbahnnetz auswirken!“ Um

diese Prognose zu bestätigen, genügt ein Blick auf den Fahr-
plan: In der Vor- und Nachsaison muss die Fähre jeden Tag
mindestens zehnmal fahren, in der Hauptsaison steigt die Fre-
quenz auf 20 bis 30 Fahrten pro Tag.

Von Beginn an dabei: die Hydraulik

Die Fährhäfen sind für die Be- und Entladung der Fähren je-
weils mit drei Fähranlegerbrücken ausgestattet, je eine für Pas-

sagiere, Kraftfahrzeuge und Züge. Bei den Brücken für Passa-
giere und Kraftfahrzeuge handelt es sich um einteilige Rampen,
die jeweils mit zwei Hydraulikzylindern verfahren werden. Die
90 Meter langen Fähranlegerbrücken für alle Arten von Zügen
bestehen aus drei gelenkig miteinander verbundenen Einzel-
rampen. Die Bewegung erfolgt über drei kardanisch gelagerte

Zylinderpaare, die elektronisch gesteuert synchron fahren. Bis

heute läuft die Anlage ausfallfrei. Damit das so bleibt, gibt es ei-
nen geregelten Wartungsplan. In einem festgelegten Turnus

werden die Zylinder ausgetauscht.

Die Zeit drängt

Die Zylinder sind massiv – die eingesetzten Varianten zwischen

1,4 und 14 Tonnen schwer. Für den Wartungsfall lagern drei Zy-

linder vor Ort, die kurzzeitig als Ersatz dienen können. Das zu-
ständige Serviceteam unterteilte die Arbeit in vier Phasen. Das
bedeutete auch viermal Risiko für die Eisenbahngesellschaft,
denn für jeden Austausch muss der Zugverkehr unterbrochen

werden. Die Verantwortlichen schätzten, dass sich jeder Tag
Zwangspause auf rund 300.000 Euro Kosten summieren würde.



Die 90 Meter lange Fähranlegerbrücke für Züge besteht aus drei gelenkig miteinander verbundenen Einzelrampen. Die Bewegungen erfolgen
über drei Zylinderpaare.

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01 | 2016

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Wenig Spielraum für Jie Liu, Servicemanager

bei Bosch Rexroth in China: „Unsere Vorgabe
bestand darin, dass der Zugverkehr nur für 60
Stunden eingestellt werden durfte. Um genü-
gend Puffer für eventuelle, nicht vorhersehbare
Situationen zu haben, wollten wir die Arbeit so-
gar in höchstens 48 Stunden erledigen.“ Für
das Team vor Ort bedeutete das einen Wettlauf
gegen die Zeit. Nicht nur die Zylinder selbst,
auch 8.000 Liter Öl und die entsprechenden

Leitungen mussten getauscht werden.

Zwei Tage am Stück Betrieb

Das Serviceteam bestand aus 12 Ingenieuren,

über 60 Arbeitern und Elektrikern sowie schwe-
rem Gerät wie Kränen und Schwertransportern.

Der Ausbau der Zylinder war Schwerstarbeit,

bei der trotzdem jederzeit Fingerspitzengefühl
gefragt war. Die salzige Seeluft hatte sich be-
reits an den Zylindern zu schaffen gemacht.

Weitere Beschädigungen mussten unbedingt
vermieden werden. Deshalb sorgte das Team

dafür, dass das eingesetzte Personal jederzeit

voll konzentriert arbeiten konnte und in Schich-

ten arbeitete.
Die ausgebauten Zylinder kamen zur Überho-
lung schnellstmöglich ins Werk von Bosch Rex-
roth in Changzhou. Dazu analysierten die Ex-

perten dort zunächst, welche Einzelteile ausge-
tauscht werden mussten. „Die Kolbenstangen

waren nach wie vor in tadellosem Zustand, da-

für mussten Dichtungen und Ventile getauscht

werden“, sagt Lv Bin, Projektingenieur Service.
Die Funktionsfähigkeit des Zylinders wurde

dann durch mehrere Testverfahren sicherge-
stellt. Nur zwei Wochen nach Anlieferung fuhr
der Transporter die gewarteten Zylinder wie-
der zur Landungsstelle zurück, Start der nächs-
ten Phase. „Neben den technischen Fragestel-
lungen war vor allem das Timing jeweils ein
großer Verwaltungsaufwand“, sagt Bin. „Die Ei-
senbahngesellschaft musste aufwendig die
richtigen Zeitpunkte für Ein- und Ausbau der

Zylinder finden – und wir mussten darauf flexi-

bel reagieren.“ Das ist gelungen: Nach den ge-
planten Ausfallzeiten nahm die Bahn in jeder
der vier Phasen ihren Verkehr wieder wie ge-

wohnt auf. v

Kontakt: Jie Liu, Bosch Rexroth (Changzhou) Co. Ltd., VR China,

Tel.: +86 519 8351-5192, Jie.liu2@boschrexroth.com.cn

Schweres Gerät für

die Brückenwartung:

1

16-Tonnen-Kran

2

50-Tonnen-Kräne

3

Schwertransporter

2

600-Tonnen-

Hydraulikheber

2

400-Tonnen-

Hydraulikheber

1

Testeinheit zur

Messung

der Ölreinheit

3

Ölpumpen

40

Öltanks



Mit der Strecke Guangdong-Hainan wurde die Insel Hainan an das Schienennetz des chinesischen Festlands
angebunden.

Macau

Hainan

GUANGXI

GUANGDONG

Hongkong

Guangzhou

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28

TECHNOLOGY

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Starker Antrieb,

gute Mischung

Um verschiedene Kautschukmischungen optimal kneten und walzen zu können, braucht
es starke Antriebe. KRAIBURG, Spezialist für individuelle Kautschukmischungen, setzt
darum auf Hägglunds Antriebe von Rexroth.

Ob Scheibenwischerblatt oder Kühlschlauch – zunächst muss der
richtige Gummi entstehen. Dafür stellt ein Kneter mit Rotoren
die Kautschukmischungen her. Im Anschluss kommt die Mi-
schung in ein Mischwalzwerk, wo sie immer wieder durch die

Walzen geführt wird und dabei fein homogenisiert. Die richtige

Rezeptur der Mischung ist entscheidend für die spätere Funk-
tion und Langlebigkeit des Materials in der Anwendung. Davon

hat KRAIBURG eine ganze Menge in seiner Datenbank.

Größte Mischungsvielfalt in Europa

Günther Beisser, tätig in der Anlagenplanung bei KRAIBURG,
sagt: „Rund 4.000 unterschiedliche Mischungen werden von un-
seren Kunden als lebende Rezepturen auch wirklich bestellt.“

Bei der Bandbreite ist für KRAIBURG besonders wichtig, mög-
lichst viele unterschiedliche Produkte auf einer Anlage fahren
zu können.

Die Maschinen müssen so ausgelegt sein, dass sie sowohl weiche

als auch harte Mischungen herstellen können. Deshalb ist es für

KRAIBURG essenziell, dass die Antriebe ihr Nennmoment über

den gesamten Drehzahlbereich liefern. Diese Anforderung erfül-
len die Hägglunds Antriebe.

Schneller Stopp

Die Produktionsmitarbeiter bei KRAIBURG arbeiten während ei-

nes Auftrags ständig am Mischwalzwerk, schneiden die Mi-
schung aus und heben sie auf den sogenannten Stockblender.

Die Bedienersicherheit ist daher ein besonders wichtiges Thema

bei dem oberbayrischen Unternehmen. „Die Walzennorm sieht

vor, dass im Falle einer Notabschaltung die Walzen nach spätes-

tens 57,3 Grad stehen müssen“, erklärt Beisser. Bei Hägglunds

Antrieben steht die Walze schon nach einem Winkel von zehn

Grad. „Das sind die besten Werte, die wir auf dem Markt finden
konnten.“ Erweitert wird der schnelle Stopp von einer Rever-
siereinheit von Rexroth pro Walzwerk. Sie lässt die Walzen bei

Bedarf rückwärtslaufen, wenn sie bei Not-Aus ihren maximalen

Walzenabstand erreicht haben.
Weil neben Funktion und Sicherheit auch die Energieeffizienz

einen immer größeren Stellenwert einnimmt, arbeitet das Un-
ternehmen derzeit zusammen mit Bosch Rexroth an der noch
effektiveren und stromsparenderen Ansteuerung der Hydraulik -
aggregate. v

Kontakt: Holger Huebing, Bosch Rexroth AG, Deutschland,

Tel.: +49 2102 409-230, holger.huebing@boschrexroth.de



Im Mischwalzwerk homogenisiert die Kautschukmischung.

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Der 3-D-Druck verändert die Produktionswelt. In der Automo-

bilindustrie, bei der Herstellung von Designermöbeln und Archi-
tekturanwendungen oder Sandkernen für Gießereien ist er
längst keine Zukunftsmusik mehr. „Mit diesem additiven Verfah-
ren stellen unsere Maschinen aus Sand und Kunststoffen vollau-
tomatisch auch komplexe Geometrien mit Hinterschneidungen

hochpräzise her“, sagt Bastian Heymel, Manager Systems Design
bei der voxeljet AG im bayerischen Friedberg. „Wir arbeiten zwar

werkzeuglos, aber bei allen Komponenten unserer Maschinen

orientieren wir uns, was Langlebigkeit und Genauigkeit betrifft,
am Werkzeugmaschinen-Niveau. Das gilt besonders für die Linear -
technik.“ Die voxeljet AG wurde 1999 als Start-up im Umfeld der

Präzision in 3-D

Dank langlebiger Lineartechnik von Rexroth erfüllen die 3-D-Drucker
von voxeljet höchste Genauigkeitsanforderungen.



Schneller 3-D-Druck: Linearmodule mit Zahnriemenantrieb verkürzen die Nebenzeiten zwischen dem Druck der einzelnen Schichten.

drive & control

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So funktioniert der 3-D-Druck

Über kartesische Achsen fährt ein Druckkopf genau
definierte Bahnen über einen mit Sand oder Kunststoff-
partikeln gefüllten Kasten ab. Dabei sprüht er aus mehr
als 10.000 Düsen ein anorganisches Bindemittel in
genau definierten Konturen auf das lose Material. Dann
senkt sich der Boden des Sandkastens um 100 bis
300 Mikrometer ab und eine neu aufgetragene Schicht
Sand füllt den Kasten. Entlang der Bindemittelkonturen
verkleben sich die Partikel, an allen anderen Stellen
bleibt es loser Sand. Dieser Vorgang wiederholt sich
immer wieder, bis das Bauteil fertig ist.

TU München gegründet. Heute verfügt das Unternehmen über

eine komplette Bandbreite von 3-D-Druckern in verschiedens-
ten Größen.

Als leistungsfähige Maschine für den universellen Einsatz hat
voxeljet die VX1000 konzipiert. Mit ihr stellen Anwender Sand-

kerne für den Leichtmetallguss, Automobilteile oder Einzelob-
jekte für die Architektur her. In der Y-Achse verfährt eine Gantry-

Achse den Druckkopf der VX1000 mit zwei Rexroth Linearmodu-

len mit Zahnriemenantrieb. Sie ermöglichen Verfahrgeschwin-
digkeiten von bis zu fünf Metern pro Sekunde und verkürzen so
die Nebenzeiten zwischen dem Druck der einzelnen Schichten.
In der X-Achse positioniert ein weiteres Linearmodul mit Kugel-
gewindetrieb den Druckkopf mit einer Wiederholgenauigkeit

von 0,005 Millimetern. Es führt den 20 Kilogramm schweren

Druckkopf auf zwei Tischteilen präzise und gleichförmig, wich-
tige Voraussetzungen für die hohe Genauigkeit des 3-D-Drucks.

„Bei der VX1000 erreicht die Druckauflösung 600 dpi, umgerech-

net 42 Mikrometer, das erfordert eine Positioniergenauigkeit des

Druckkopfes kleiner als fünf Mikrometer“, gibt Heymel einen
Überblick über die Präzisionsbereiche, in denen sich die Maschi-

nen von voxeljet bewegen. Eine weitere Gantry-Achse mit Linear-
modulen bewegt den Sandkastenträger in der Y-Richtung.

Gut geschützt gegen Sand und Partikel

„Eine entscheidende Anforderung ist die Beständigkeit gegen-

über Sand, anderen Partikeln und bei einigen Prozessen Löse-
mitteln“, erklärt Heymel. Besonders wichtig für voxeljet ist da-
her das Abdeckband, das das Linearmodul auf der Tischteilseite
nach außen abschließt. Zusätzlich schützen seitliche Dichtungen
und die stirnseitige Abdeckung die Linearmodule. Dadurch sind
sie so gekapselt, dass nichts eindringt und sie trotz der widrigen

Umgebungsbedingungen eine lange Lebensdauer erreichen. Je

nach Baugröße besteht das Abdeckband aus einem PU-Hochleis-
tungskunststoff oder einem Edelstahlabdeckband. Durch die

Hochpräzisionskugelwagen BSHP, die seit 2014 in den Linear-

systemen eingebaut sind, steigt deren Lebensdauer zusätzlich.

In der Z-Achse für den Sandkastenboden setzt voxeljet Rexroth-
Rollenschienenführungen ein. „Am Prozessbeginn ist keine Last

auf der Achse, aber zum Schluss ist der Sandkasten bei der

VX1000 mit rund 400 Kilogramm Sand und Bindemittel gefüllt“,

rechnet Heymel vor. Bei den extrem kleinen Bewegungen von

weniger als 350 Mikrometern pro Zyklus und der hohen Last er-

füllen nur spielfreie Rollenschienenführungen die Anforderun-
gen dauerhaft. Anders als die Linearmodule ist die Rollenschie-
nenführung nicht vollständig gekapselt. Trotzdem erreichen sie
durch das Rexroth-Dichtungskonzept eine hohe Lebensdauer.

„Wir setzen sie seit zwölf Jahren in unterschiedlichsten Applika-

tionen ein und uns ist kein Ausfall an dieser Achse bekannt“, sagt
Heymel. Am Ende des Prozesses wird der Sandkasten über Ku-
gelrollen von Rexroth auf dem Maschinenboden herausgefahren
und ein Wechselkasten eingeschleust.

Weltweit am Markt

Längst agiert voxeljet weltweit, 2014 gründete das Unternehmen

eine Niederlassung in den USA. „Wir haben bereits Maschinen
in die USA, nach Südamerika und Asien verkauft“, berichtet

Heymel. „Gerade weil die Maschinen bei den Kunden ununter-

brochen im Einsatz sind, ist es für uns wichtig, dass Bosch

Rexroth weltweit präsent ist und im Servicefall sehr schnell
Ersatzteile liefern kann.“ v

Kontakt: Kersten Erhard, Bosch Rexroth AG, Deutschland,

Tel.: +49 9721 937-9754, kersten.erhard@boschrexroth.de

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Weshalb braucht es Fluid-Rating?

In den vergangenen Jahren hat sich die Leistungsfähigkeit der
Hydraulik deutlich erhöht. Drücke, Temperaturen und Öl-Um-
laufzahlen sind stark gestiegen. Die gültigen Mindestanforde-

rungen in den entsprechenden Anforderungsnormen DIN 51524,

ISO 15380 und ISO 12922 spiegeln die daraus resultierende hö-

here Beanspruchung für Hydraulikflüssigkeiten aber oftmals
nicht wider. Das Resultat: Mit manchem Fluid zeigt sich bereits
nach relativ kurzer Betriebszeit erheblicher Verschleiß, mit ei-
nem anderen gibt es selbst nach 500 Betriebsstunden keine

Verschlechterung des Zustands – obwohl beide der Norm ent-

sprechen. Maschinenhersteller können sich bislang nur auf die

Angaben der Fluidhersteller stützen und im mühsamen wie

kostenintensiven Trial-and-Error-Verfahren geeignete Flüssig-
keiten identifizieren.

Was ist Fluid-Rating?

Fluid-Rating ist ein neues und standardisiertes Bewertungsver-

fahren, mit dem Bosch Rexroth praxisgerecht das Verhalten

von Fluiden sowie die Wechselwirkungen mit den Kernkompo-

nenten Pumpen und Motoren testet. Im Verfahren werden die
technischen Kennwerte der Flüssigkeiten auf Plausibilität und

Normkonformität geprüft. Erfüllt das Fluid alle Anforderungen,

kommt es auf die sogenannte Fluid-Rating-Liste, die den Kun-
den zukünftig zur Verfügung stehen wird.

Was ist der Nutzen?

Diese Dienstleistung bietet Herstellern von Schmierstoffen und

Additiven die Möglichkeit, die Leistungsfähigkeit ihrer Hydrau-

likflüssigkeiten unabhängig vom Einsatzfall neutral bewerten
zu lassen. Maschinenhersteller und Betreiber verbessern die
Betriebssicherheit, senken die Ausfallwahrscheinlichkeit von
Pumpen und Motoren und verringern so ihre Wartungs- bezie-
hungsweise Stillstandskosten.

Wie funktioniert das Verfahren?

Die Fluide absolvieren in unterschiedlichen Zyklen unter hoher
Belastung mehrere Betriebsstunden in definierten Rexroth-Hy-

draulikkomponenten, sowohl bei hohen Temperaturen als auch
bei niedrigen Viskositäten. Nach standardisierten Auswertungs-
methoden treffen die Spezialisten Aussagen zu den Wechselwir-
kungen von Fluid und Bauteilen. Dazu gehören zum Beispiel das

Verschleißverhalten und die Werkstoffverträglichkeit. Zur ge-

nauen Auswertung messen sie die Bauteilgewichts- und maßän-
derungen und begutachten optisch die Oberflächen. Zusätzlich
analysieren sie den Zustand des Fluids vor, während und nach
dem Versuch. Je nach Pumpen-Motor-Kombination und einge-
setztem Fluid kommen noch weitere Analysen hinzu (siehe Bei-
spiel rechts).

www.boschrexroth.de/fluidrating

Öl unter

Leistungsdruck

Hydraulikflüssigkeiten haben einen wesentlichen Einfluss auf das
Verschleißverhalten von hydraulischen Bauteilen, insbesondere auf
Pumpen und Motoren. Mit den sich schnell entwickelnden und
steigenden Anforderungen an Hydrauliksysteme halten die Normen
nicht immer Schritt. Deshalb bietet Bosch Rexroth jetzt ein neues
Bewertungsverfahren auf dem neuesten Stand der Technik an.



Vergleichsbild aus dem RFT-APU-CL-Pumpentest:
145 versus 510 Stunden Laufzeit.

Laufzeit

145 h

Laufzeit

510 h

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KNOW-HOW

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Hydraulikflüssigkeiten

Titel

Norm

Dokument

Fluidbewertung

Klassifikation

Hydraulikflüssigkeiten

auf Basis von Mineral-

ölen und artverwandten

Kohlenwasserstoffen

DIN 51524

90220

90235

2

Bosch Rexroth Fluid-Rating List 90245

2

HL

HLP

HVLP

und weitere

ISO 15380

90221

HETG

HEPG

HEES teilgesättigt

HEES gesättigt

HEPR

ISO 12922

90222 / 90225

1

HFDR

HFDU (Esterbasis)

HFDU (Glykolbasis)

und weitere

ISO 12922

90223 / 90225

1

HFAE
HFAS

HFB
HFC

und weitere

Umweltverträgliche

Hydraulikflüssigkeiten

Schwer entflammbare
Hydraulikflüssigkeiten

– wasserfrei

Schwer entflammbare
Hydraulikflüssigkeiten

– wasserhaltig

Klassifizierung von Hydraulikflüssigkeiten

Anforderung: geschlossener Kreislauf
wie in einem hydrostatischen Fahrantrieb

Aufbau: Hydraulikpumpe A4VG045EP
und Hydraulikmotor A6VM060EP

Testläufe

Einlauftest:
Um einen gleichen Ausgangszustand
der Hydraulikkomponenten herzustellen,
werden mittels eines Einlauftests die
Bauteile nivelliert.
Dauer: 10 Stunden
Druck: 250 bar
Drehzahl: 2.000 U/min

Temperatur: 60 °C

Schwenkzyklustest:
Unter hohem Druck und bei geringer

Viskosität schwenken Pumpe und Motor

ein und aus. Geprüft werden unter
anderem Scherverhalten, Verschleiß-
schutzeigenschaften und Material-

verträglichkeit.
Dauer: 300 Stunden
Druck: 450 bar
Drehzahl: 4.000 U/min

Temperatur: 100 °C

Corner-Power-Test:
Maximalbelastung (Druck und Drehzahl)

der Komponenten bei geringer Viskosität.
Geprüft werden unter anderem Scher-

verhalten, Verschleißschutzeigenschaften
und Materialverträglichkeit.
Dauer: 200 Stunden
Druck: 500 bar
Drehzahl: 4.000 U/min

Temperatur: 100 °C


Bewertungskriterien

1. Wechselwirkung Fluid – Bauteil

–  Messung der Bauteilgewichts-

beziehungsweise -maßänderung

–   Werkstoffverträglichkeiten
–   optische Begutachtung von

Bauteilen und Bauteiloberflächen

–   Ölanalytik (Beginn, Verlauf,

Ende des Tests)

2. Aussagen zum Dauerlaufverhalten

Beispiel RFT-APU-CL
(Rexroth Fluid Test Axial Piston Unit Closed Loop)

1

Gültig für Rexroth Axialkolbeneinheiten

2

Gültig für Bosch Rexroth Business Unit Mobile Applications – Pumpen und Motoren

A4VG045EP

A6VM060EP

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KNOW-HOW

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Gesucht: Innovation

Wenn Sie drive&control aufmerksam gelesen haben, wird
Ihnen die gesuchte Innovation nicht lange rätselhaft bleiben.

Die gesuchte Innovation ist der perfekte Kontrollraum eines
Formel-1-Teams: Sie erfasst während des Rennens alle Daten,

sammelt und berechnet sie und gibt sie in Echtzeit den Ingeni-
euren in der Box weiter. Die können so die Leistung des Renn-

wagens noch während der Fahrt ganz flexibel optimieren: Egal,

ob bei 40 Grad Celsius im Schatten oder auf regennasser Fahr-
bahn, das Fahrzeug ist sicher und schnell unterwegs. Der Clou

unserer Innovation: Sie stellt alle relevanten Informationen
übersichtlich und leicht verständlich auf einem großen Touch-
screen, aber auch auf mobilen Geräten dar. Und wollen die

Techniker in der Boxengasse noch mehr wissen, lässt sich das

auch einrichten, sogar als App. So erkennen die Ingenieure auf
einen Blick, mit welchen Hebeln sich noch mehr Leistung her-
ausholen lässt.

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IMPRESSUM
drive&control ist das Magazin von Bosch Rexroth.
Herausgeber: Bosch Rexroth AG
Marketing und Unternehmenskommunikation
Dr. Wiebke Wittschen (verantwortlich)
97816 Lohr am Main, Deutschland
ISSN 1618-5390
Chefredaktion: Ingrid Alter, +49 711 811 - 30849
ingrid.alter@boschrexroth.de

drive&control online: www.boschrexroth.de/trends-und-themen

Redaktion und Gestaltung: pr+co GmbH, www.prco.de,
Steffen Beck (Redaktion), Tanja Haller (Gestaltung)
Lithografie: Reprotechnik Herzog GmbH, Stuttgart
Druck: Schleunungdruck GmbH, www.schleunungdruck.de
Bildnachweise: Bosch Rexroth AG (falls am jeweiligen Bild nicht anders vermerkt)
Titel: RoboLab/Shutterstock.com
Alle Rechte vorbehalten. Nachdruck und Vervielfältigung, insbesondere Kopien,
auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des Herausgebers. Der Versand
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Datenverarbeitung geführt wird.

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Mit Fingerspitzengefühl

Die Bedienung per Tippen und Wischen ist durch Smartphone,

Tablet und Co. den meisten Menschen in Fleisch und Blut übergegangen. Das Bedienpult SCIV überträgt diesen

Komfort in die Bühnenleittechnik. Die Multitouchfunktionalität der neuen SCIV-Bedienoberfläche ermöglicht
es dem Operator, Funktionen sowohl mit Fahrhebeln und Starttasten als auch mit intuitiven Gesten anzusteuern.
Darüber hinaus steigern zusätzliche Softwarefunktionen in der Bühnenleittechnik SYB 3.0 die Sicherheit und

Verfügbarkeit von bühnentechnischen Anlagen.

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The Drive & Control Company

Bosch Rexroth AG
www.boschrexroth.com/baumaschinen

Auf und ab, hin und her – Bosch Rexroth weiß, wie Baumaschinen arbeiten und kennt ihre Anforderungen. Deshalb heißt
es rauf mit der Leistung und runter mit dem Emissionsausstoß bei Bagger, Radlader, Straßenfertiger und Co. So zähmt
Bosch Rexroth die steigenden Energiekosten mit passenden Antriebs- und Steuerungssystemen. Die sind auf die Kunden-
wünsche zugeschnitten und formen Baugeräte mit maximaler Energie-effizienz und absoluter Präzision. Zu den globalen
Ansprüchen der Baumaschinenhersteller gesellen sich die regionalen Marktanforderungen. Um die zu erfüllen, muss
Bosch Rexroth nicht lange nach maßgeschneiderten Lösungen graben. Das weltweite Vertriebs- und Servicenetz kennt
die Baugruben der Welt und liefert mit langjährigem System-Know-how und Anwendungserfahrung die gewünschten
innovativen Produkte.

Clevere Lösungen,

die uns weiterbringen

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Passt