drive&control 02-2016, Überblick



Beschreibung

In der vernetzten Produktion gewinnt die Mensch-Maschine-Schnittstelle an Bedeutung. Damit die Protagonisten der intelligenten Fabrik tatsächlich reibungs- und gefahrlos zusammenarbeiten können, müssen sie eine gemeinsame Sprache finden, die eine intuitive und unmissverständliche Kommunikation erlaubt.


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02 | 2016

Das Magazin von Bosch Rexroth

18  Sicher am Damm:

eine neue Hydrauliklösung

für die Malpaso-Talsperre

26  Hohe Stapel, niedriger Verbrauch:

ein effizienter Antriebsstrang für

Reach-Stacker

Mensch und Maschine:

ziemlich beste Freunde

10

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Feingefühl beweisen

Kräne sind große, kraftvolle

Maschinen. Geht es ans Absetzen von schweren Lasten, müssen ihre

Winden oft besonders feinfühlig arbeiten. Container sollen beispiels­
weise im Hafen möglichst zentimetergenau abgesetzt werden. Anwen­

der können sich dabei auf die neue Getriebebaureihe GFW 5000

von Rexroth verlassen. Deren Neun kolbentriebwerke ver bessern

die Rundlaufeigenschaften, was dem Kranführer genauestes
Positionieren ermöglicht. Die weiteren Leistungsdaten über­
zeugen ebenfalls: Die Getriebe decken mit hoher Leistungs­
dichte einen Drehmomentbereich von 7.000 bis 105.000
Newtonmeter ab – das entspricht der Leistung eines
Flugzeugtriebwerks.

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„Technik muss dem Menschen dienen

und nicht umgekehrt.“

Liebe Leserinnen und Leser,

der Einzug der Digitalisierung in unsere Fa -
briken verändert bereits heute das Arbeiten,
wie wir es bisher kannten. Erst recht wird das
für die Zukunft gelten. Deutlich wird das bei-
spielsweise an der Schnittstelle zwischen
Mensch und Maschine. Trends aus dem Con-
sumerbereich können hier als Vorreiter für
industrielle Anwendungen gesehen werden:
Smartphones, Tablets oder Datenbrillen wer-
den immer öfter auch in der Fabrik einge-
setzt. Webtechnologien wie plattformunab-
hängige Programmiersprachen sind entschei-
dende Entwicklungen, um im Maschinenbau
die Bedienung erheblich zu vereinfachen.

Terminals und statische Benutzeroberflächen

werden bald der Vergangenheit angehören.

Tippen, Wischen und Scrollen auf Smart

Devices machen das Zusammenspiel von
Mensch und Maschine viel leichter und wer-
den zum Standard in der Industrie.
Für Maschinenhersteller und Fabrikplaner ist
der neue Bedienkomfort ein Schritt auf dem
Weg zu Industrie 4.0. Die Mensch-Maschine-
Schnittstelle unterstützt den Bediener in
einer komplexen Fertigungsumgebung bes-
ser als je zuvor. Zur Planung und Koordina-
tion werden die relevanten Informationen an-
gezeigt, um vor Ort entscheidungsfähig zu
bleiben. Der Nutzen wird so unmittelbar greif-
bar. Das muss auch so sein. Denn in der ver-

netzten Fabrik ist das gute Zusammenspiel
von Menschen, Maschinen und Diensten eine
Grundlage für reibungslose Prozessabläufe.

Technik muss dem Menschen dienen und

nicht umgekehrt.

Herzlichst, Ihr

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

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EDITORIAL

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18

10

MOTION

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Ventile auf großer Fahrt | Hilfe aus der Ferne |

Industrie 4.0 lernen | Kleiner Raum, große Power |

Führen und messen | Strom durch Ebbe und Flut |

Reparieren heißt sparen | Weiterentwickelte Zylinder-

sensoren | Schnell und präzise | Cleverer Assistent

PRESENT

10

Mensch und Maschine: ziemlich beste Freunde

Damit Mensch und Maschine in der intelligenten

Fabrik optimal zusammenarbeiten können, müssen

sie eine gemeinsame Sprache finden, die intuitive

und unmissverständliche Kommunikation erlaubt.

PAST

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Pflugbegleiter  Hydraulische Hubwerksregelungen
sind seit Jahrzehnten eine Kernfunktion bei Traktoren.
Sie erleichtern Landwirten die Arbeit und erhöhen
die Produktivität.

FUTURE

16

„Warum machen wir das eigentlich nicht?!“

Professor Andreas Gebhardt spricht im Interview über
Potenziale, Risiken und die Entwicklung von additiven
Fertigungsverfahren.

TECHNOLOGY

18

Sicher am Damm  Die neue Hydrauliklösung für
die mexikanische Malpaso-Talsperre ist eine Blaupause
für künftige Staudamm-Retrofits.

drive & control

4

CONTENTS

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29

26

21

Car

go

tec Sw

eden AB

29

Sparsam an die Spitze  Dank modernisiertem

Hydrauliksystem verbraucht der Aufzug im Westpfeiler
des Eiffelturms jetzt ein Viertel weniger Energie.

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Im passenden Rahmen  In ihrer neuen Maschine für
große Plastiksäcke vereint NuLine eine kompakte und
effiziente Steuerungslösung mit attraktivem Design.

KNOW­HOW

32

Die vernetzte Produktion  Unsere Infografik veranschau-

licht, wie Industrie 4.0 funktioniert.

TECHQUIZ / IMPRESSUM

34

Gesucht: Innovation  Wenn Sie drive&control aufmerksam

lesen, können Sie gewinnen!

21

Schweizer Präzisionswerkzeug  Antriebs- und
Steuerungstechnik für das neue Fräszentrum für Uhren-

komponenten des Schweizer Werkzeugmaschinen-
herstellers Bumotec.

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Heiße Zeiten für die Hydraulik  Die Hydraulikkompo-
nenten für ein indisches Stahlwerk verrichten dank
Speziallösungen auch in widriger Umgebung ihren Dienst.

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Damit beim Druck nichts schiefgeht  Der tschechische

Maschinenhersteller SOMA Engineering setzt bei seinen

Zentralzylinder-Flexodruckmaschinen auf Sicherheits-

technik von Rexroth.

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Hohe Stapel, niedriger Verbrauch  Bei den Reach-
Stackern von Kalmar sorgt ein hydrostatisch-mechanischer
Antriebsstrang für energieeffizientes Containerhandling.

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CONTENTS

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Hapag-Llo

yd

Ventile auf großer Fahrt

Dichte Taktfolgen und kurze Ladezeiten sind im internationalen
Schiffsfrachtverkehr längst Standard. Das setzt hohe Leistung
und kurze Wartungszeiten für Schiffsmotoren voraus. Dabei
helfen auch die „Fuel Injection & Valve Activation (FIVA)“-Ventile,
die seit Kurzem ihren Dienst im Containerschiff Kuala Lumpur
Express leisten, das der Reederei Hapag-Lloyd gehört. Die FIVA-

Ventile steuern Kraftstoffeinspritzung und Auslassventile mit

höchster Genauigkeit. Ihre präzise Arbeit sorgt für geringeren

Verbrauch und niedrigere Emissionswerte. Außerdem sind die
Ventile extrem robust und zuverlässig – beste Voraussetzung also
für einen langen Lebenszyklus und minimale Betriebskosten. So

schaffen die FIVA-Ventile mindestens 250 Millionen Lastwechsel,
was einer Laufzeit von rund fünf Jahren entspricht.

www.boschrexroth.de/kraftmaschinen

ƒ

Dank FIVA-Venti-

len wirtschaftli-
cher unterwegs:
das Container-
schiff Kuala
Lumpur Express.

Hilfe aus der Ferne

Rascher Support hilft Anwendern, Ausfallzeiten zu minimieren
und so produktiv wie möglich zu arbeiten. Mit Hägglunds InSight
Live nutzt der Hägglunds Originalservice von Rexroth eine neue

Technologie, die durch Fernwartung eine schnellere Unterstützung

des Kunden ermöglicht. Über Smartphone, Tablet oder Datenbrille
erfasst das Serviceteam des Kunden die Situation vor Ort und
übermittelt sie an einen Experten. Er hilft dann in Echtzeit bei
der Lösung von Problemen oder dem Einstellen von Parametern.
Dank Virtual Reality können die Techniker Diagramme, Werkzeuge
oder eine Hand direkt in das übermittelte Bild einblenden und
so noch ziel gerichteter helfen.

www.boschrexroth.com/service/hagglunds



Support vor Ort: Mit Hägglunds InSight Live ist der Service immer mit

dabei.

drive & control

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MOTION

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G

AMI Global Adv

anced Manuf

actur

ing Ins

titut

e

Industrie 4.0

lernen

Das Global Advanced Manufacturing Institute hat am KIT China
Branch, einer Außenstelle des Karlsruher Instituts für Technolo-
gie im ostchinesischen Suzhou, ein Industrie-4.0-Innovations-

zentrum eröffnet. Hintergrund ist die Strategie „Made in China
2025“, mit der das Land der Mitte seine Industrie verstärkt

digitalisieren will. Allerdings fehlt es für die Umsetzung bisher
an praxisnah ausgebildeten Fachkräften. Deshalb wird die

Ausbildung für Unternehmen, die in China produzieren, immer

wichtiger. Im Innovationszentrum wurde eine intelligente
Montagelinie für Hydraulikventile aufgebaut, die unter anderem
mit Technik von Bosch Rexroth ausgerüstet ist. Sie lässt sich je
nach Einsatzzweck konfigurieren und ist mit verschiedenen
Industrie-4.0-Anwendungen ausgestattet. So kann sie mehrere

Ventilvarianten ohne Werkzeugwechsel produzieren und Informa-
tionen über Material und Abläufe in Echtzeit auf einem Bildschirm
anzeigen. Die Werkstückträger sind mit elektronischen Daten-

speichern ausgestattet, die Auskunft darüber geben, welche

Variante die einzelnen Stationen fertigen sollen und welche

Materialien sowie Bearbeitungsschritte sie dafür benötigen.

www.boschrexroth.de/showcase_i4.0



Im Industrie-4.0-Innovationszentrum lässt sich direkt an einer

intelligenten Montagelinie Praxiserfahrung sammeln.

Kleiner Raum, große Power

Volle Hydraulik-Power auf kleinstem Raum: Im neuen Hy   -

draulikaggregat CytroPac sind sparsamer Sytronix-Antrieb,
komplett verdrahteter Frequenzumrichter und Industrie-

4.0-Schnittstelle integriert – und geräuscharm verpackt.

Mit dem Kleinaggregat für Werkzeugmaschinen hat Rexroth

Aggregate bis vier Kilowatt radikal neu gedacht. Ein fach

Strom, Kommunikation zur Steuerung sowie Hydraulik- und
Kühlwasserkreislauf anschließen und los geht’s.

www.boschrexroth.de/cytropac

ƒ

Das Hydraulik-

aggregat CytroPac
mit integriertem
Frequenzumrichter
spart im Vergleich
zu  Konstant -
an trieben bis zu
80 Prozent Energie.

Die Anforderungen an Genauigkeit und Geschwindigkeit
von Maschinenbewegungen steigen ständig. Eine wichtige
Rolle spielen dabei hochauflösende Messsysteme, die die
absolute Position erfassen und an die Steuerung melden.
Mit dem IMS-A hat Rexroth ein solches Absolutwertmess-
system komplett in die Kugel- und Rollenschienenführungen
integriert. Es misst so genau wie ein Glasmaßstab, ist aber
unempfindlich gegenüber Verschmutzung, Vibrationen,
Stößen und magnetischen Störfeldern.

www.boschrexroth.de/ims

Führen und messen



Das IMS-A ist in die Kugel- und Rollenschienenführungen

integriert.

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MOTION

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Andr

itz Hydr

o

Strom durch

Ebbe und Flut

Im weltgrößten Gezeitenkraftwerk Sihwa-ho
in Südkorea erzeugen zehn Rohrturbinen
eine elektrische Leistung von 254 Megawatt –
und können damit eine Stadt mit 500.000
Einwohnern versorgen. Das Kraftwerk
befindet sich in einem 12,7 Kilometer langen
Damm an der Westküste, der eine künstliche
Lagune schafft. Als in den Damm Löcher für
den Wasseraustausch mit dem Meer gebohrt
werden mussten, beschloss die Wasserbe-
hörde, sie auch für ein Kraftwerk zu nutzen.
Bosch Rexroth in Österreich fertigte dafür

zehn maßgeschneiderte Hydraulikaggregate,

die den Wasserdurchfluss für die Turbinen
regeln. Sie verstellen die Leit- und Lauf-
schaufeln so, dass die Turbinen über den
gesamten Tidenhub von bis zu acht Metern
die optimale Leistung erzeugen.

www.boschrexroth.de/stahlwasserbau



Das Gezeitenkraftwerk in Sihwa-ho in Südkorea ist das größte der Welt.

Reparieren heißt sparen

Eine gemeinsame Studie der britischen Institution of
Engineering and Technology (IET) und Bosch Rexroth

zeigt: Mehr als die Hälfte der Hersteller in Großbritan-

nien hat ihr Budget für Instandhaltung in den vergan -
g   enen fünf Jahren gekürzt – obwohl sich mit proaktiver
Instandhaltung oft Kosten sparen lassen. Gleichzeitig
sind die Anforderungen an die Ingenieure gestiegen.

Zwei Drittel der 300 Befragten gaben an, dass der

Umfang der Ausrüstung, die sie instand halten müssen,

zugenommen hat. Drei Viertel berichten, ihr Arbeits-

gerät sei heute wesentlich komplexer als noch vor
fünf Jahren. Zudem zeigt die Studie, dass 50 Prozent
der Ingenieure nur an fünf oder weniger Tagen im Jahr
Schulungen erhalten.

www.boschrexroth.co.uk/UKmaintenancereport



Eine Studie zeigt, dass in
Großbritannien zu wenig Geld
und Trainingszeit für Instand-
haltung aufgewendet wird.

drive & control

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MOTION

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Cleverer

Assistent

Bosch Rexroth unterstützt Mitarbeiter in der variantenreichen
Fertigung mit verschiedenen Industrie-4.0-Lösungen. Eine
davon ist das Montageassistenzsystem ActiveAssist, das
gerade im täglichen Einsatz unter realen Bedingungen
in Bosch Werken getestet wird. Es führt die Mitarbeiter unter
Einsatz von Sensoren und Assistenten Schritt für Schritt
durch die Montage. Dazu identifiziert das Assistenz system
das zu montierende Werkstück mittels RFID und lädt den
entsprechenden Arbeitsplan über eine Anbindung aus dem
übergeordneten MES- oder ERP-System. Anschließend zeigt

ActiveAssist dem Mitarbeiter schrittweise an, welche Bau-

teile aus welchem Behälter entnommen und wie sie montiert
werden müssen. Beamer, die Entnahme behälter markieren
und Arbeitsanweisungen projizieren, oder Pick-to-Light-
Module stellen ihm zu jedem Zeitpunkt die relevanten Informa-
tionen für seine Aufgabe zur Verfügung. Anschließend prüft
das System mithilfe von 3-D-Kameras oder Ultraschallsenso-
ren die Vollständigkeit und Korrektheit der Arbeitsschritte
und hilft, gegebenenfalls sofort Korrekturmaßnahmen einzulei-
ten. ActiveAssist erkennt den Mitarbeiter per Bluetooth-Tag und
kann so die Bedienerführung individuell an seinen Kenntnis-
stand und seine favorisierte Sprache anpassen. So trägt das
digitale Assistenzsystem zu höherer Prozesssicherheit und zur

Arbeitsentlastung der Mitarbeiter bei.

www.boschrexroth.de/industrie-4-0

Schnell und präzise

Das neue Transfersystem ActiveMover von Rexroth wechselt
Werkstückträger bis zu zehnmal schneller als konventionelle

Transfersysteme und steigert so deutlich die Produktivität

in Kurz taktanwendungen. Dabei macht es keine Kompro-
misse bei der Präzision: Die Werkstückträger des ActiveMover
fahren beliebige Positionen mit einer Wiederholgenauigkeit
von +/– 0,01 Millimetern an und erhöhen somit die Prozess-
sicherheit.

www.boschrexroth.de/activemover



Das neue Rexroth-Transfersystem wechselt Werkstück träger

in nur 0,1 Sekunden.

Weiterentwickelte

Zylindersensoren

Das Zylinder-Wegmesssystem CIMS misst zuverlässig die
Position des Kolbens in großen Hydraulikzylindern. Seit über

20 Jahren stellt es seine Fähigkeiten in zahlreichen Anwen-

dungen unter Beweis. Die neueste Version CIMSmart macht
sich Technologien aus der Automobil industrie zunutze und
protokolliert die wichtigsten Einsatz- und Zustands daten
wie Position und Temperatur. CIMSmart ist komplett in die
großen Hydraulikzylinder von Rexroth integriert und funktio-
niert unter praktisch allen Umgebungsbedingungen.

www.boschrexroth.de/industriehydraulik



Das CIMSmart protokolliert die wichtigsten Daten.



Das Assistenzsystem ActiveAssist führt Mitarbeiter Schritt für

Schritt durch die Montage.

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drive & control

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PRESENT

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In der vernetzten Produktion gewinnt die Mensch-Maschine-Schnittstelle an
Bedeutung. Damit die Protagonisten der intelligenten Fabrik tatsächlich reibungs-
und gefahrlos zusammenarbeiten können, müssen sie eine gemeinsame Sprache
finden, die eine intuitive und unmissverständliche Kommunikation erlaubt.

Was sich früher auf einen Tastendruck an der Maschinen-

steuerung beschränkte, wird künftig enorm vielfältig. Die

Mensch-Maschine-Schnittstelle (HMI – Human Machine
Interface) wird komfortabel, intuitiv und bedienerfreund-
lich. In Labor und Praxis stehen heute eine Reihe zusätzli-

cher Kommunikationsmöglichkeiten im Fokus – vom
Smartphone über das Tablet bis zu Wearables wie Daten-
brillen. Damit sich Mensch und Maschine ganz ohne Be-
rührungsängste begegnen.

Tippen, wischen, scrollen

Zunächst liegt nichts näher, als den vom Smartphone und

Tablet gelernten Umgang mit dem Touchdisplay auf In-

dustriesteuerungen zu übertragen. Der Mensch tippt,

wischt oder scrollt, die Oberfläche übersetzt die Berüh-

rung in Impulse und die Maschine versteht. Touchsys-
teme erlauben eine sichere und komfortable Mensch-Ma-
schine-Kommunikation. Sie funktionieren auch in Indust-
rieumgebungen, sind robust und langlebig – für eine
stationäre Produktionsanlage also durchaus ein probates

Mittel. So werden Tablet-PCs zu Bedienpanels für die Ma-

schine. Auf ihnen kommen künftig zunehmend Apps zum

Einsatz – insbesondere im Service, in der Instandhaltung,

und in der technischen Produktdokumentation. Auch die
ersten Schritte mit Augmented-Reality-Anwendungen
oder dem Einsatz von Wearables sind bereits gemacht.

Zum Beispiel werden Maschinendaten in Echtzeit in die

Cloud gespielt und der Bediener bekommt auf seiner
Smartwatch oder Datenbrille Zustandsmeldungen.

Mimik, Gesten, Emotionen

Intuitiv, einfach, unverwechselbar – das sind die Heraus-

forderungen für die Designer der Mensch-Maschine-

Schnittstelle. Forscher arbeiten daran, Mimik, Gestik oder

Emotionen zuverlässig zu erkennen und zu interpretie-

ren. Sogar Gehirnströme werden durch Neurosensoren
erfasst, um die Intention des Menschen zu interpretieren.

Das MIT Media Lab, eine Fakultät der Universität Massa-

chusetts Institute of Technology in den USA, geht einen
anderen Weg. Dort experimentieren Forscher mit einer

via Magnetfeld im Raum schwebenden Kugel zur Interak-

tion. Die Kugel kann man anfassen und verschieben, ein
Computer registriert jede Bewegung. Damit lassen sich
Bewegungen im dreidimensionalen Raum aufzeichnen
und beliebig oft reproduzieren. Selbst an der Sprachkom-
munikation zwischen Mensch und Maschine arbeiten die

Wissenschaftler. Ähnlich wie die Sprachassistenten beim

Smartphone könnten Maschinen künftig auf gesprochene

Befehle reagieren. Ob das in der lauten Fabrikhalle aber

der richtige Weg ist, bleibt offen.

Position, Dichte, Beschaffenheit

Nicht nur in der Industrie, sondern auch in mobilen Ar-

beitsgeräten wie Erntemaschinen oder Straßenwalzen ist
die Zukunft der HMI eingeläutet. Hochgenaue Positionie-
rungssysteme weisen via GPS dem Rübenroder oder Mäh-
drescher die optimale Route. Frei programmierbare Dis-
plays signalisieren dem Fahrer alles Wichtige und die Ma-
schinensteuerung erfolgt über robuste, sichere und
ergonomische Bedienelemente. Sensoren wiederum
überwachen in Straßenwalzen alle Parameter bei der Ver-
dichtung des Bodens. In Erprobung ist, dass bald die Ma-
schine sogar selbst die passende Vorgehensweise ermittelt.

Dann gibt der Baggerführer beispielsweise nur noch Koor-

dinaten und Volumen des Aushubs ein und der Bagger
setzt das in eine effiziente Bearbeitungsstrategie um. v

Mensch und Maschine:

ziemlich beste Freunde

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PRESENT

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Ob für stationäre Fertigungsanlagen oder für mobile Arbeitsgeräte: Bosch Rexroth
bietet funktionsgerechte und komfortable Mensch-Maschine-Schnittstellen.

Kommunikationsfähigkeit über alle Grenzen hinweg ist in der

smarten Fabrik die Grundvoraussetzung dafür, um die ge-

wünschte Interaktion zwischen Menschen und Maschinen zur
Perfektion zu entwickeln. Das HMI schlägt nicht nur die Brücke

zwischen allen Beteiligten, sondern ist auch der Filter für die ge-
sammelten gewaltigen Datenmengen. Fertigung und Montage

werden durch die in Echtzeit aufbereiteten Daten transparenter

und das HMI entwickelt sich zum zentralen Unterstützungstool
für den Entscheider. Dr. Steffen Haack, Vorstand der Bosch Rex-
roth AG für die Business Unit Industrial Applications sowie die

Koordination des Vertriebs, betont: „Nur wer seine Fabrik genau

kennt, kann die richtigen Entscheidungen treffen. Wir haben in
zahlreichen Pilotprojekten bereits umfassende Erfahrungen in
unseren eigenen Produktionswerken gesammelt und auf dieser

Basis neue Systemlösungen entwickelt, die sowohl den Mitarbei-
ter als auch die Prozesse in der vernetzten Fabrik unterstützen.“

So kann das Condition-Monitoring-System Open Diagnostics

Network (ODiN) hydraulische Systeme ganzer Anlagen überwa-

chen und frühzeitig melden, wann Wartungsarbeiten anstehen.

Im Werkzeugmaschinenbereich können sich Anwender mit be-

rechtigten Smart Devices beispielsweise direkt mit dem Hy-
draulikaggregat ABPAC verbinden, den aktuellen Systemzu-
stand abrufen und Wartungsmaßnahmen entsprechend planen.

Vor allem in der Automobilbranche bietet die Software „Pro-

cess Quality Manager“ Unterstützung bei der Qualitätskon-
trolle – eine Gemeinschaftslösung von Bosch Rexroth und

Bosch Software Innovations. Über das System lassen sich zum
Beispiel elektrische Schraubsysteme miteinander vernetzen

und die Daten einzelner Schraubprozesse in Echtzeit erfassen,
analysieren und visualisieren. Das ActiveCockpit wiederum
schafft als webbasiertes Produktionsinformationssystem
höchste Transparenz in einer Fertigungslinie. Und das flexibel
anpassbare Montageassistenzsystem ActiveAssist unterstützt
die variantenreiche Montage. Es verbindet reale Montagear-
beitsplätze mit der virtuellen Welt der IT und führt den Mitar-
beiter unter Einsatz von frei konfigurierbaren Sensoren und

Assistenten durch die Montageschritte. Er muss allerdings in

die gesamte Entwicklung auch einbezogen werden, denn so

Haack: „Die Akzeptanz der Mitarbeiter ist ein wesentlicher
Faktor für den Erfolg von Industrie 4.0.“
Um ein noch tiefer gehendes Verständnis benutzeroptimierter
Maschinenschnittstellen zu erhalten, ist für Bosch Rexroth

auch die User Experience ein wichtiges Thema. Kunden wer-
den deshalb bereits in einer frühen Entwicklungsphase an der
Gestaltung der Schnittstelle beteiligt. So entwickelte das Unter-
nehmen beispielsweise in einem gemeinsamen Projekt mit dem
Competence Center Human-Computer Interaction des Fraun-
hofer-Instituts für Arbeitswirtschaft und Organisation in Stutt-
gart das Engineering-Tool IndraWorks zu einem intuitiv zu be-
dienenden Werkzeug weiter. Grundlage waren unter anderem
intensive Befragungen von Nutzern aus sehr unterschiedlichen

Bereichen: vom Programmierer über den Applikateur und den
Instandhalter bis zum Servicetechniker – jeder brachte seine

spezifischen Anforderungen an die Engineering-Software ein.

Das Engagement von Bosch Rexroth geht noch weiter. In der

Ausbildung beispielsweise setzt die Duale Hochschule Baden-
Württemberg in Mosbach auf das Mechatronik-Trainingssystem

mMS 4.0 von Rexroth.

Auch in mobilen Arbeitsmaschinen zieht die neueste Genera-

tion von Bedienelementen ein. Mit der universellen Bedien-
und Anzeigeeinheit BODAS DI4 lässt sich die Bedienung mobi-
ler Arbeitsmaschinen völlig frei gestalten. Es gibt umfangreiche
Möglichkeiten für individuelle Visualisierung und Funktions-
zuweisungen. Darüber hinaus vereinfacht das DI4 die Diagnose
und die Neuparametrierung von BODAS Controllern, die über
CAN-Bus angebunden sind. Die neueste Generation elektroni-
scher Joysticks wiederum zeigt, wie man Bedienerkomfort und
Sicherheit in Einklang bringt. In den auf fünf Millionen Schalt-
spiele ausgelegten Sticks zeichnet sich die interne Architektur
durch volle Redundanz aller Datenströme aus. Das gewährleis-
tet die sichere Funktion entsprechend der europäischen Ma-
schinenrichtlinie. v

Digitale Assistenz für die Praxis

drive & control

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PRESENT

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Prof. Dr.-Ing. Norbert Gronau von der Universität Potsdam kennt aus seiner
Forschung die Anforderungen an die Mensch-Maschine-Schnittstelle der Zukunft.

Wie grundlegend ist die Veränderung in der Fabrik durch

die digitale Transformation?

Das ist eine Metamorphose, weil im Objekt Fabrik eine grundle-

gende Umwandlung stattfindet, sich das Objekt durch neue Fä-
higkeiten und Eigenschaften zu einer neuen Gestalt entwickelt.

Die Fabrik nach der Metamorphose unterscheidet sich grundle-

gend vom Zustand davor.

Was passiert denn da in den Werkshallen?

Über den Boden der Werkshallen weht ein frischer Wind, der

für die Mitarbeiter Veränderung mitbringt. Das gleicht schon
einem Umbruch. Die Maschine ist nicht länger das dumme Ob-
jekt, das Steuerungsbefehle ausführt. Sie wird intelligent, weiß,

was sie tut, weiß, wie gut sie es tut und welche neue Aufgabe

schon wartet. Die intelligente Maschine entwickelt eine Art von

Bewusstsein. Der Mensch muss sich auf diese Begegnung fast

auf Augenhöhe einstellen und ein wirklich inniges Verhältnis
zu seiner Maschine entwickeln. Dabei muss er auch akzeptie-
ren können, dass die Maschine häufiger recht hat, als ihm lieb
ist. Denn das trägt zum Wohle der Fabrik bei. Allerdings brau-
chen wir eine Herrschaft der Automaten nicht zu fürchten. Wir

wollen ja nicht den Menschen durch eine Maschine ersetzen,

sondern ihr Zusammenspiel effizienter und pfiffiger machen.

Der Mensch bleibt verantwortlich, bestimmt und entscheidet.

Welche Konsequenzen hat das für die Interaktion von

Mensch und Maschine?

Zunächst eine funktionale Aufgabe: Die Mensch-Maschine-

„Wir brauchen

ein inniges Verhältnis

zur Maschine.“

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PRESENT

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nar

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to.com

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hpic.de/Uni P

otsdam

Univ.­Prof. Dr.­Ing. Norbert Gronau ist seit April 2004
Inhaber des Lehrstuhls für Wirtschaftsinformatik,
insbesondere Prozesse und Systeme, an der Universität
Potsdam. Er forscht in den Bereichen Wissensmanage-
ment und wandlungsfähige Systeme. Gronau ist Initiator
des Anwendungszentrums Industrie 4.0 – Herzstück des
Forschungsprojekts „MetamoFAB“. Das Zentrum ist
virtuelle Fabrikanlage, interaktive Lernfabrik und For-
schungslabor in einem.

Schnittstelle muss aus der enormen Big-Data-Cloud die Daten
so filtern und darstellen, dass diese als relevante Information
den Menschen bei seinem Tun und seinen Entscheidungen un-
terstützen. Wir haben künftig an jeder Maschine ein kleines

Management-Informations-System. Darüber hinaus ergibt sich

aber durch die intensive Interaktion eine soziokulturelle Di-
mension. So wie einst das Auto oder heute das Smartphone als
Objekte der Begierde ihren Platz in der Familie gefunden ha-
ben, wird die HMI zu unserem täglichen unverzichtbaren Be-
gleiter in der Arbeitswelt.

Welche Faktoren fördern ihre Akzeptanz?

Das ist recht einfach. Sobald ein Werkzeug persönlichen Nutzen

stiftet, wird es akzeptiert. Deshalb ermutige ich alle, Neues auszu-
probieren. Oft erkennt man dabei ganz schnell die Vorteile. Der

Einzug der Tablets auf Geschäftsleitungsebene ist ein gutes Bei-

spiel für das Argument Nutzwert. Der Manager nutzt den digitalen

Begleiter ja nicht als Statussymbol, sondern weil er den bequemen
Zugriff auf alle Daten ermöglicht. Und dies, ohne dass sein Assis-
tent vier Aktentaschen in die Besprechung schleppen muss.

Mitarbeiter, so sagen Sie, sind nicht länger Knopfdrücker
oder Einleger, sondern Steuermann oder Navigator. Das
stellt doch ganz neue Anforderungen an die Qualifikation?

Ja, aber auch dabei hilft die Digitalisierung. Wir erleben bald

eine Symbiose von Lernen und Arbeiten. Künftig gilt nicht mehr

„Hier lerne ich, arbeite aber nicht“ beziehungsweise „Hier ar-

beite ich, lerne aber nichts“. Lernen und Arbeiten wachsen zu-
sammen, erfolgen en suite. Lernen passiert an der Mensch-Ma-
schine-Schnittstelle mit ganz individuellen Inhalten. Damit hat
der universelle Lehrgang für alle ausgedient.

Was bedeutet das für die Maschine?

Wir müssen die Maschinenintelligenz so erweitern, dass sie der

menschlichen Informationsverarbeitung immer ähnlicher wird.

Der Mensch hat herausragende Mechanismen, um Relevantes

von Irrelevantem zu unterscheiden. Unwichtiges filtert er in
Windeseile und blendet es aus. Deshalb bin ich auch in einem

Forschungsprojekt für intentionales Vergessen aktiv. Die Ge-

hirnforschung geht davon aus, dass beim Filtern der Informa-
tion Inhalte nicht aus dem Gedächtnis gelöscht werden, son-
dern mit Hinweisreizen wieder zutage gefördert werden kön-
nen. Das muss der Maschine erst noch beigebracht werden.

Welche Bedeutung haben Lernfabriken für die

Mitarbeiterqualifikation?

Eine ganz wesentliche. Hier ist Raum für Experimente und Er-

fahrungen. Sie sind der Platz, um den Menschen an die neuen

Anforderungen heranzuführen. Das gefahrlose „Spielen“ unter

realitätsnahen Bedingungen schafft Vertrauen und fördert den
unbefangenen Umgang. Die Lernkurve ist dabei beachtlich.

Nicht zuletzt sind Lernfabriken wie unser Potsdamer Anwen-

dungszentrum Industrie 4.0 ein sichtbarer Ausdruck des engen
Schulterschlusses zwischen Forschung und Industrie.

Stichwort Spielen: Welche Funktion haben „Gaming“­
Ansätze für die Fabrik von morgen?

Lernspiele sind eine herausragende Ergänzung am digitalen
HMI. Im spielerischen Umgang mit einem Serious Game kann
jeder Mitarbeiter beispielsweise Qualitätsthemen oder Serien-

anläufe simulieren. Der Ansatz „Gaming“ bedeutet auch einen
gesunden Wettbewerb um das Erreichen des nächsten Levels.

Dabei soll aber nicht Konkurrenzdenken gefördert werden,

sondern wir wollen den intelligenten, mündigen Mitarbeiter
spielerisch fördern und Leistungsanreize setzen.

Zehn Jahre vorausgeblickt: Welche konkreten Entwicklun­

gen in der Interaktion Mensch­Maschine zeichnen sich ab?

Die Mensch-Maschine-Interaktion wird immer mehr alle pri-

mären Sinnesorgane des Menschen nutzen. Virtual Reality und
digitale Wearables werden in Bälde in die Fabrik einziehen. So
selbstverständlich, wie wir bislang Schutzhelm oder Sicher-
heitsschuhe trugen, nutzen wir in Zukunft RFID-Tags, um uns
zu identifizieren, oder Datenbrillen, um uns zurechtzufinden. v

drive & control

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Pflugbegleiter

Hydraulische Hubwerksregelungen sind seit Jahrzehnten eine Kernfunktion bei Traktoren.
Sie erleichtern Landwirten die Arbeit und erhöhen die Produktivität.

Der Traktor erleichterte die Arbeit des Landwirts enorm. Trotz-

dem gab es bei der Bodenbearbeitung noch Verbesserungs-
potenzial. Denn insbesondere bei sich ändernden Bodenver-
hältnissen passte die Motorleistung nicht immer zum Gewicht
oder zum Zugkraftbedarf des Pflugs. In diesem Fall drehten die

Räder oft durch oder der Motor ging aus. Zudem musste der
Fahrer nun ständig über die Schulter schauen, um auch den

Pflug hinter sich im Blick zu behalten. Das machte die Arbeit

unsicher, ineffizient und unbequem. Und schließlich versetzten
die immer schwerer werdenden Arbeitsgeräte am Heck den

Traktor auf der Fahrt zum Feld in Schwingung – und schüttelten

so den Fahrer durch.

Diesen Problemen begegnete Bosch Rexroth mit verschiedenen
Innovationen:

1952

Die erste mechanische Hubwerksregelung (MHR) ermög-

licht durch die Mischregelung aus Zugkraft und Hubwerksposition
automatisch eine gleich bleibende Arbeitstiefe sowie einen konstan-
ten Zugwiderstand. Das verbessert die Hinterachsbelastung, das
Pflugbild und die Benutzung von Anbaugeräten ohne eigene Tiefen-
einstellung. Der Fahrer regelt das Hubwerk erstmals vom Sitz aus.

1979

kommt die erste elektrohydraulische Hubwerksregelung

(EHR) auf den Markt. Durch die Entwicklung des Kraftmessbolzens

und eines ausgereiften Regelkonzepts lässt sich die Zugkraft, die
der Traktor benötigt, um das Anbaugerät zu ziehen, exakt messen
und steuern. Die Elektronifizierung der Hydraulik bringt durch eine
aktive Schwingungstilgung mehr Sicherheit und Komfort. Sie er-
möglicht eine präzisere Bodenbearbeitung und ist langlebiger, da
das System weniger Verschleißteile hat. Die EHR ist bei mittleren
und großen Traktoren inzwischen Standard.

2001

Mit der On-Board-Elektronik verschmelzen Hydraulik und

Elektronik zum ersten Mal in einer mechatronischen Komponente.
Die gesamte Hubwerksregelung wird dadurch kompakter.

2007

Das doppelt wirkende Regelventil EHR33-da ermöglicht

es, die Hubwerksregelung auch zum aktiven, druckunterstützten
Senken einzusetzen. Das ist besonders praktisch bei unbelastetem
Hubwerk, niedrigen Temperaturen und dem Einsatz von leichteren

Anbaugeräten.

2014

w

ird die EHC-8 (Electro Hydraulic Hitch Control) in den

Markt eingeführt. Sie ist die robuste Lösung für kleinere Traktoren
ohne Kabine und wurde als Alternative für regionale Märkte ent-
wickelt, wo mechanische Systeme noch immer weit verbreitet sind,

zum Beispiel in Indien.

15

02 | 2016

PAST

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Prof. Dr.-Ing. Andreas Gebhardt beschäftigt sich seit den 1990er-Jahren mit
additiven Fertigungs verfahren. Im Interview spricht er über Potenziale, Risiken und
Entwicklung der Verfahren. Er erwartet drastische Umwälzungen in der industriellen
Fertigung und fordert mehr Konsequenz im Denken und in der Ausbildung.

Additive Fertigung und 3­D­Druck werden oft synonym
verwendet. Wo liegen die Unterschiede?

Die Geschichte der additiven Fertigung geht bis in die Mitte der

1980er-Jahre zurück. Damals haben wir das Verfahren Rapid

Prototyping genannt. Rapid nicht, weil das Verfahren besonders

schnell gewesen wäre – das ist es bis heute nicht –, sondern weil
man ohne weitere Werkzeuge und damit deutlich schneller ei-
nen Prototyp herstellen konnte. Diese Bezeichnung war zwar
präzise, aber umständlich und erklärungsbedürftig. Deshalb hat
sich wie bei jeder neuen Technologie eine Vielzahl von Bezeich-
nungen herausgebildet. Auf Rapid Prototyping folgte Rapid

Manufacturing, darauf Additive Manufacturing. Als um 2000

die kleineren Maschinen für 500 bis 2.500 Euro auch im privaten

Bereich zur Anwendung kamen, wurde der bis dahin eher ver-
pönte Begriff 3-D-Drucken immer populärer.

Es lassen sich viele verschiedene Materialien verwenden.

Wo liegen dabei die Herausforderungen?

Wir können heute alle vorhandenen Materialklassen zu Bauteilen

„verdrucken“: Kunststoffe, Metalle und Keramiken. Der Werkstoff

ist nach wie vor der Schlüssel zum Erfolg – und wird es auch blei-
ben. Ein Grund dafür ist, dass im Gegensatz zur herkömmlichen

Produktion aus Halbfertigteilen die Materialeigenschaften, also
Form und Qualität, beim 3-D-Drucken erst während der Herstel-
lung entstehen. So wird Pulver zum Beispiel mit einem Laser an-

geschmolzen und erzeugt nach dem Abkühlen eine feste Schicht.

Die Wechselwirkung zwischen dem generierenden Element, hier

dem Laserstrahl, und dem Pulver erzeugt lokal unterschiedliche

Materialeigenschaften. Deshalb ist es eine Herausforderung, das
Bauteil zu bekommen, das man auch haben will.

Was ist bei den Materialien in Zukunft noch denkbar?

Insgesamt ist die Materialpalette bei allen Werkstoffklassen deut-
lich kleiner als die klassische Palette. In der M-Base-Kunststoff-

datenbank finden wir insgesamt fast 50.000 Kunststoffe, von de-
nen wir momentan gerade mal 50 für Additive Manufacturing zur

Verfügung haben. Die Palette muss unbedingt erweitert werden.

Die angefragten Mengen rechtfertigen dies aber momentan noch

nicht. Sie sind noch zu klein.

Wie sieht die Entwicklung im Bereich der Material­

eigenschaften aus?

Beim Kunststoff sind digitale Materialien eine spannende Ent-
wicklung. Stellen Sie sich einen herkömmlichen Farbdrucker vor:

„Warum machen wir das eigentlich nicht?!“

drive & control

16

FUTURE

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FH A

ac

hen

Wenn Sie auf dem ein Bild ausdrucken, werden die verschiedenen

Farben aus vier Patronen digital gemischt. Genau das kann man

auch beim 3-D-Druck machen, nur dass man so auch andere Ei-
genschaften, zum Beispiel die Flexibilität, beeinflussen kann. Da-
durch lässt sich ein Bauteil drucken, das in sich unterschiedliche

Eigenschaften trägt. Es kann beispielsweise auf der einen Seite

härter und auf der anderen weicher sein. So ließe sich perspekti-

visch in einem Druckvorgang ein kompletter Scheibenwischer in

einem Stück fertigen. Das ist für mich das Charakteristikum, das

3-D-Druck von allen anderen Fertigungsverfahren unterscheidet:
Es hat das Potenzial, nur digital gesteuert Bauteile geometrisch

und in ihren physikalischen Eigenschaften lokal anzupassen.

Wo liegen die Grenzen gestalterischer und konstruktiver

Freiheit?

Zunächst hat man gesagt: „Wir können alles drucken.“ Und in

der Tat sind wir von einer Reihe von Limitierungen befreit, aber

wir können die Physik nicht überlisten. Man muss sich immer

die Geometrie im Hinblick auf das Druckverfahren anschauen.

Was viele noch nicht verstanden haben, ist, dass Konstruktion

und Fertigung viel näher zusammengewachsen sind. Wenn ich
am Rechner etwas konstruiere, dann wird es auch genau so ge-
fertigt. Das Ziel der Konstruktion muss also sein, die Vorteile
des 3-D-Druckens in konstruktive Regeln zu fassen. Sonst wer-
den wir mit 3-D-Druck in Zukunft nur das machen, was wir
auch ohne können.

Wie wird additive Fertigung die industrielle Produktion

verändern?

Wir werden die Möglichkeiten der Individualisierung der Pro-

dukte ausnutzen. Das sehen Sie an den Produkten, die heute be-
reits hergestellt werden, zum Beispiel Zahnersatz, Hörgeräte-
schalen – kein Produkt gleicht dem anderen. Mehr Einzelteile be-
deutet aber auch, dass ich die Organisation anpassen muss. Es
muss ja stets genau das richtige Teil identifiziert, gefertigt und
ausgeliefert werden. Das wird ohne Integration der IT in den

Fertigungsprozess nicht funktionieren. Die Entwicklung, die sich

hinter Industrie 4.0 verbirgt, bildet das ja bereits ab.

Wie schnell wird sich dieses Verfahren durchsetzen?

In verschiedenen Branchen wird es zu Umwälzungen kommen.
Je individueller das Produkt sein muss, umso stärker wird diese

Technologie auch Einzug in die industrielle Fertigung halten. Es

gibt beispielsweise heute schon keine Hörgeräteschale mehr, die
nicht gedruckt wird. 2000 gab es noch keine einzige – innerhalb

von zwei Jahren ist der Anteil der gedruckten Hörgeräteschalen
von zehn auf nahezu 100 Prozent angewachsen. Das nennen wir

heute disruptiv. In dem Moment, in dem deutlich wird, dass eine
neue Technologie wirtschaftliche Vorteile bringt, setzt sie sich
auch durch. Innerhalb der kommenden fünf Jahre sehe ich viele
dramatische Veränderungen.

In welchen Branchen werden diese Veränderungen am
deutlichsten zu sehen sein?

Das ist schwer zu sagen. Aber ich denke, dass sich die schnellsten

und dramatischsten Veränderungen auf der Metallseite zeigen

werden. Wir sehen schon eine ganze Reihe Anwendungen von
3-D-Drucken für Metalle, die wir vor Kurzem nicht für möglich

gehalten hätten. Und da entsteht dann ein Sog. Wenn ein Herstel-
ler eine Anwendung erfolgreich in den Markt bringt, fragt sich
der andere gleich: „Warum machen wir das eigentlich nicht?!“

Dieser Sog setzt jetzt ein. Ein Flugzeugbauer hat gerade eine Fer-
tigungsstelle für gedruckte Metallteile eröffnet. v

Lesen Sie das ganze Interview mit Prof. Gebhardt auf

www.boschrexroth.de/trends­und­themen

Prof. Dr.­Ing. Andreas Gebhardt ist Dekan des Fach-
bereichs Maschinenbau und Mechatronik der Fachhoch-
schule Aachen. Von 1991 bis 1997 war er Geschäftsfüh-
rer des Laser-Bearbeitungs- und Beratungszentrums
Nordrhein-Westfalen und des Centrums für Prototypen-
bau, das sich bereits seit 1992 mit 3-D-Druck als Dienst-
leistung beschäftigt. 2000 wurde er zum Professor für
Hochleistungsverfahren der Fertigungstechnik und
Rapid Prototyping berufen. Er lehrt auch am City College
der City University in New York und hat eine Professur an
der Technischen Universität in Pretoria, TUT. Er ist

Verfasser des Standardwerks „Additive Manufacturing“

und Herausgeber des RTeJournals, einer Open-Access-
Onlinezeitschrift für Rapidtechnologie.
www.rtejournal.de

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02 | 2016

FUTURE

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Sicher

am Damm

Ingenieure von Bosch Rexroth tauschen an der mexikanischen Malpaso-
Talsperre verschlissene elektromechanische Antriebe an den Segmentwehren aus.
Die Hydrauliklösung ist eine Blaupause für künftige Staudamm-Retrofits.

Auf der Staumauer am südmexikanischen Nezahual-

cóyotl-See steht ein Kran mit einer riesigen Eisenplatte

am Haken. Vorsichtig senkt der Kranführer sie vor ein Seg-
mentwehr der Talsperre in den See. Die Wassermassen drü-
cken die Platte gegen die Betonmauer, während sie langsam
niedersinkt und den Durchlass verschließt. Danach öffnet das
Segmentwehr und das Wasser zwischen ihm und der Eisen-
platte läuft ab. Jetzt ist der Weg frei für die Mitarbeiter von

Bosch Rexroth: Das Segmentwehr, das sonst den Damm am
Überlaufen hindert, liegt im Trockenen. Manuel Schuhmann,
technischer Projektleiter bei Bosch Rexroth, schwärmt: „Es ist

schon faszinierend: Die Platte, das sogenannte Stoplock, wird
allein durch den Wasserdruck des Stausees gehalten.“ Die Auf-
gabe der Ingenieure ist es, die alten Antriebe an den Segment-

wehren der Talsperre zu modernisieren.

Behutsame Innovation

Die zwischen 1958 und 1966 errichtete 138 Meter hohe Tal-

sperre, die offiziell Nezahualcóyotl heißt, staut einen See mit
über zehn Millionen Kubikmeter Wasser und einer Oberfläche

von rund 110 Quadratkilometern. Zum einen schützt das Bau-

werk das Tiefland des Bundesstaates Tabasco vor den alljährli-

chen Überschwemmungen und zum anderen erzeugen sechs

Francis-Turbinen im Damm sauberen Strom für die Region. Be-
treiber des Damms ist die staatliche Comisión Federal de Elec-
tricidad (CFE), die regelmäßig in die Sicherheit und Verfügbar-

keit aller technischen Einrichtungen investiert. 2015 sollten
die Antriebe von drei der insgesamt sieben Segmentwehre, die
das Wasserniveau des Stausees regeln, modernisiert werden:

An jedem Wehr trieb ein Elektromotor über eine mechanische
Welle zwei Getriebe mit Abtriebsritzel an. Über eine Kette an je-

der Seite hob der Motor das 170 Tonnen schwere Segmentwehr
empor – und das seit der Inbetriebnahme der Talsperre in den

1960er-Jahren.

Bosch Rexroth in Mexiko hatte bei Neubauten, wie etwa der
La-Yesca-Talsperre, schon öfter großhubige hydraulische Zylinder

als Antrieb für die Wehre verwendet. Das kam bei diesem Retrofit
allerdings nicht infrage, denn die Betonstruktur am Malpaso-

Damm erwies sich als nicht dafür ausgelegt. Die Mauer hätte

ohne Verstärkung die Kräfte der Zylinder nicht aufnehmen
können und ein Umbau an der Betonstruktur wäre lang und
aufwendig gewesen. „Also entwickelten wir eine Lösung, die

drive & control

18

TECHNOLOGY

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

Die Segmentwehre am Malpaso-Damm heben und senken sich nun mithilfe eines sicheren Hydraulikantriebs.

‚

Der hydraulische Kettenzug könnte bald eine Standardlösung für Staudamm-Retrofits werden. Die Mitarbeiter von Bosch Rexroth

Manuel Schuhmann, Martí             n Gómez und Abraham Huerta (v. li.) posieren hier vor den erneuerten Wehren.

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02 | 2016

TECHNOLOGY

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den bestehenden Kettenzug nutzt, aber dennoch die Vorteile
der Hydraulik bietet“, berichtet Martín Gómez, Leiter des Pro-
jektteams bei Bosch Rexroth in Mexiko, dem auch Héctor Vás-
quez und Héctor De Reza angehörten. Sein Kollege Schuhmann
ergänzt: „Im Stahlwasserbau zählt vor allem eines: Sicherheit.

Als wir zeigen konnten, dass ähnliche hydraulische Systeme bei

Staudämmen schon erfolgreich im Einsatz sind, bekamen wir
den Zuschlag.“

Aber sicher

Die Malpaso-Lösung besteht aus einem fest installierten Hy-

draulikaggregat pro Wehr, das je zwei langsam laufende Radial-
kolben-Schwerlastmotoren antreibt. Diese Hägglunds-Motoren

von Rexroth ersetzen das mechanische Getriebe und treiben

die Abtriebsritzel der Ketten direkt an. Gómez erklärt: „Durch
die Hydraulik besteht ein natürlicher Überlastschutz. Sollte
sich zum Beispiel ein Baumstamm im Wehr verkeilen und die

Kettenlast größer sein als berechnet, führt ein Druckbegren-
zungsventil den Druck ab, ohne dass der Antrieb Schaden neh-

men kann. Ein mechanischer Antrieb kann dabei schon einmal
kaputtgehen. Ein klares Sicherheitsplus unserer hydraulischen

Lösung.“ Um die Sicherheit weiter zu erhöhen, montierten die

Stahlwasserbauer von Bosch Rexroth eine spezielle Feder-
druck-Scheibenbremse an jeden Motor, die durch den hydrau-
lischen Druck geöffnet bleibt. Sollte der Steuerdruck einmal ab-
brechen, schließt sich die Bremse automatisch und bringt ge-
nügend Kraft auf, um das Wehr zu halten. So kann es nie
unkontrolliert zufallen.

Sanfte Spannung

Der neue hydraulische Antrieb schont die Ketten. Bislang fuhr

der Elektromotor ruckartig an, riss und zerrte an den Ketten,
bevor sich das Wehr bewegte. Das war eine starke Belastung für
die Kettenglieder und alle mechanischen Teile, sodass sie oft

gewartet werden mussten. „Der Hydraulikantrieb hingegen
fährt ganz langsam und regelmäßig an und spannt die Kette
sanft“, sagt Gómez. „Das reduziert die nötigen Wartungsmaß-
nahmen erheblich.“ Neben dem gesamten Engineering und der

Montage übernahm Bosch Rexroth auch die elektrische Steue-

rung inklusive der Softwareprogrammierung. Schuhmann er-
klärt: „Jedes Hydraulikaggregat verfügt über eine eigene elekt-
rische Steuerung, optional lassen sich auch alle drei über ein

Panel steuern. Der Bediener kann auf dem Touchscreen ganz

bequem einstellen, dass sich das Wehr zum Beispiel einen Me-
ter öffnen soll.“ Im Vergleich zu den Knöpfen und Hebeln ist
das ein großer Fortschritt beim Bedienkomfort. Entscheidend
ist aber etwas anderes: Das Wehr übermittelt jetzt Daten und
zeigt an, ob es geschlossen oder um welchen Grad es geöffnet
ist und wie hoch Temperatur und Wasserdruck sind.

Drei Monate arbeiteten die Ingenieure von Bosch Rexroth mit

dem Stausee im Rücken. Im Juni 2015 war das Retrofit-Projekt
beendet und der Kran hob die Stoplocks wieder hoch: Drei Seg-
mentwehre haben nun einen neuen, sicheren Antrieb. Bald fol-
gen die übrigen vier. Schuhmann: „Wir haben schon Anfragen
aus Indien. Dort will man mehr über den hydraulischen Ketten-
zugantrieb wissen. Für Retrofits könnte das eine neue Stan-
dardlösung werden!“ v

Kontakt: Martín Gómez, Bosch Rexroth S.A. de C.V., Mexiko,

Tel.: +52 55 574-70800, martin.gomez@boschrexroth.com.mx

Manuel Schuhmann, Bosch Rexroth AG, Deutschland,

Tel.: +49 173 773 9722, manuel.schuhmann@boschrexroth.de



Ein Hägglunds Radialkolbenmotor treibt die Kette direkt an. Das sanfte

Anfahren des Motors erhöht die Lebensdauer der Kette beträchtlich.



Hydraulikaggregate auf dem Damm: Die Einhausungen sind klimatisiert

und schützen die Anlage vor dem tropischen Wetter.

drive & control

20

TECHNOLOGY

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Schweizer

Präzisionswerkzeug

Das neue Fräszentrum für Uhrenkomponenten des
Schweizer Werkzeugmaschinenherstellers Bumotec
arbeitet schnell und präzise. Die Antriebs- und
Steuerungstechnik dafür entwickelte das Unternehmen
in enger Partnerschaft mit Bosch Rexroth.

Das Schweizer Unternehmen Bumotec entwi-

ckelte mit dem neuen NC-Fräszentrum s100multi
eine Maschine, die Präzision mit eindrucksvol-
ler Produktionsgeschwindigkeit verbindet −
mit Beschleunigungswerten von 3g und einer

Arbeitsgeschwindigkeit von 60.000 Umdrehun-

gen pro Minute. Sie besteht aus vier quadra-
tisch angeordneten Arbeitsstationen, die Werk-
stücke gleichzeitig bearbeiten. So zum Beispiel

Uhrenplatinen, die Basis jedes mechanischen
Uhrwerks. In diese werden in der Regel unter-

schiedlich große Löcher für Bauteile wie Lager
oder Achsen gebohrt. Ein Prozess, der viele

Werkzeugwechsel erfordert und so Produktivi-

tätseinbußen durch Totzeiten mit sich bringt.
Bumotec geht deshalb einen anderen Weg und
fräst die Löcher mit exaktem Durchmesser in
die Platine, anstatt sie zu bohren. Dieses Vor-
gehen reduziert Werkzeugwechsel, erfordert
jedoch, dass der Fräser präzise Kurven fährt –

was entsprechend hohe Anforderungen an die
Antriebs- und Steuerungstechnik stellt. Vor

der Entwicklung der Maschine prüfte Bumotec
daher die Lösungen unterschiedlicher Her-
steller mit einem definierten Testaufbau mit
zwei Achsen. „Für jede Bahn haben wir eine

Zeit vorgegeben, die es zu erreichen galt“, be-

richtet Dr. Patric Pham, Entwicklungsleiter bei

Bumotec. Mit einem speziellen Messaufbau er-

mittelte das Unternehmen dann die Präzision.

„Wenn gewisse Dynamikwerte überschritten

wurden, explodierten die Fehler“, blickt Dr.
Pham zurück. „Das System aus der CNC-Steue-

rung IndraMotion MTX und den Servoantrie-
ben IndraDrive blieb präzise und konnte unser
sehr anspruchsvolles Pflichtenheft sogar noch
übertreffen.“

Bumotec band Bosch Rexroth während der ge-

samten Entwicklung eng in das Engineering-
projekt ein. Ein Ergebnis dieser direkten Zu-
sammenarbeit: eine antriebstechnische Um-
setzung, die die genaue 3-D-Interpolation in
den drei Linearachsen ermöglichte. Voraus-
setzung dafür war die Kombination von hoher

Produktionsgeschwindigkeit und Präzision. So
lassen sich runde wie ovale Aussparungen

oder Bohrungen ohne Werkzeugwechsel frä-
sen und kleinste Uhrenteile bearbeiten. Mit
der s100multi können Uhrenhersteller nun
kleine Losgrößen wirtschaftlich fertigen, ohne
bei der Flexibilität Kompromisse eingehen zu
müssen. v

Kontakt: Jean-Philippe Frey, Bosch Rexroth Schweiz AG, Schweiz,

Tel.: +41 21 6328-435, jean-philippe.frey@boschrexroth.ch

3 x

schneller als herkömmliche

Werkzeugmaschinen

60.000

Umdrehungen in der Minute

3g

Beschleunigung bei

der linearen

Verfahr geschwindigkeit

02 | 2016

21

TECHNOLOGY

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delectus/iS

toc

kpho

to.com

Heiße Zeiten für die Hydraulik

In kaum einer anderen Industrie sind die Bedingungen so extrem
wie in der Metallurgie. Für ein Stahlwerk in Indien lieferte Bosch Rexroth
so viele Hydraulikkomponenten wie nie zuvor. Dank Speziallösungen
verrichten sie auch in widriger Umgebung zuverlässig ihren Dienst.

90 Millionen Tonnen Stahl produzierte Indien im letzten

Jahr und steht damit auf Platz vier der weltweit größten

Stahlnationen. Doch die Nachfrage nach dem vielseitig einsetz-
baren Material ist damit noch lange nicht gestillt. Die Wirt-
schaftsprüfungs- und Beratungsgesellschaft Pricewaterhouse-
Coopers (PwC) prognostiziert bis 2025 eine globale jährliche

Wachstumsrate der Stahlnachfrage von etwa drei Prozent. Die

Produktion steigt damit von aktuell 1.623 Millionen Tonnen auf

dann 2.351 Millionen Tonnen weltweit. Gerade Indien beschei-
nigt PwC in den nächsten Jahren ein überdurchschnittliches

Wachstum. Darauf bereitet sich die National Mineral Develop-

ment Corporation (NMDC), ein staatliches indisches Bergbau-
unternehmen, vor. In Nagarnar, einem kleinen Ort im zentralin-
dischen Bundesstaat Chhattisgarh, baut der größte Eisenerz-

drive & control

22

TECHNOLOGY

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förderer des Landes derzeit ein Stahlwerk, das voraussichtlich
ab Mitte 2017 pro Jahr drei Millionen Tonnen Stahl ausstößt.

Technik von Rexroth begleitet dann den Weg des Eisenerzes

zum fertigen Stahlblech gleich an mehreren Schlüsselstellen.

Vom Koks zum Blech

Für Sumit Patel und Daxesh Patel, Projektmanager bei Bosch
Rexroth in Indien, war die Mitarbeit an diesem Großprojekt et-
was ganz Besonderes: „Niemals zuvor haben wir in Indien ein

derart umfangreiches Hydrauliksystem produziert und gelie-
fert – über 550 Hydraulikeinheiten sind in der gesamten Anlage

verbaut“, verdeutlicht Sumit Patel die Dimensionen. Der Koks-

ofen ist dabei die erste Station, an der Technik von Rexroth ihre

Arbeit verrichtet. Hier wird aus Kohle Koks, das für die Rohei-

senproduktion im Hochofen benötigt wird. Für diesen An-
lagenteil war die Bhilai Engineering Corporation zuständig, ein

Experte für den Schwermaschinenbau. „Mit Bosch Rexroth in
Indien arbeiten wir schon seit vielen Jahren zusammen, wir
wussten also, dass wir uns auf das Know-how verlassen kön-

nen“, betont B. G. Muralidhar, Geschäftsleiter Engineering der

Bhilai Engineering Corporation. „Allein für das Hydrauliksys-
tem im Koksofen kommen über 500 Zylinder zum Einsatz“, be-

richtet der zuständige Projektmanager Daxesh Patel.

Der Löwenanteil der Rexroth-Technik ist jedoch im späteren
Produktionsprozess zu finden. Nachdem das Roheisen zu Stahl
weiterverarbeitet wurde, kommt das heiße, flüssige Metall in die

Stranggießanlage, in der die Dünnbrammen entstehen. Diese

verarbeitet anschließend ein Warmbandwalzwerk zu Blech, das

zu Coils aufgewickelt wird. Für die Stranggießanlage und das

Warmbandwalzwerk beauftragte NMDC die indische Niederlas-

sung von Danieli & C. Officine Meccaniche S.p.A. Der italienische

Konzern ist ein führender Anlagenbauer für die metallurgische
Industrie. „Wir suchten nach einer Komplettlösung für Antrieb

und Steuerung dieser Anlagen. Zudem waren uns auch die Ser-

viceleistungen während und nach dem Kauf sehr wichtig“, sagt

Punya Kumar Chandeliya, Geschäftsleiter Engineering von
Danieli Indien. Nachdem eine Delegation des italienischen Mut-
terkonzerns das Werk von Bosch Rexroth in Sanand besichtigt

hatte, folgte der Zuschlag. Allein die Liste der verbauten Kompo-

nenten macht die Dimension des Auftrags deutlich: 48 Motor-
pumpengruppen, 58 Speicherbaugruppen, 308 Steuerblöcke,

103 Ventilstände, 24 Hydrauliktanks, 13 Zirkulationseinheiten

sowie 178 Servo- und Regelventile helfen dabei, aus flüssigem
Stahl dünne Bleche zu formen. Hinzu kommen zahlreiche War-
tungs- und Überwachungseinrichtungen wie tragbare Befüll-
und Verschmutzungsüberwachungseinheiten oder elektrostati-
sche Reiniger.

Zahlreiche Speziallösungen

„Der Auftrag war wegen der vielen Komponenten sehr komplex.

Zudem haben wir noch etliche kundenindividuelle Parameter

erfüllt“, erinnert sich Sumit Patel. Damit beispielsweise die
Steuerblöcke den extremen Einsatzbedingungen trotzen kön-
nen, setzten die Ingenieure speziellen Stahl mit widerstandsfä-
higer Beschichtung ein. Selbst die Typenschilder wurden ge-
nietet und nicht wie sonst geklebt. Hinzu kommen die zahlrei-
chen spezifischen Sicherheitsbestimmungen, die es zu be achten
gab. Dazu gehörten der spezielle Schutz der Druckschläuche
oder aber auch die Servo- und Regelventile mit Fail-Safe-Stel-
lung. „Für diese Ventile haben wir extra spezielle elektrische
Schnittstellen entwickelt“, sagt Sumit Patel.

Die vielen Speziallösungen waren auch deshalb möglich, weil
Bosch Rexroth in Indien auf ein globales Netzwerk zurückgrei-

fen konnte. „Schon in der Anfragephase haben wir die techni-
schen Lösungen in enger Abstimmung mit der Metallurgiebran-
che in Deutschland entwickelt. Zudem hat uns Bosch Rexroth in

Italien bei der Koordination mit Danieli unterstützt.“ v

Kontakt: Sanmay Dasgupta, Bosch Rexroth (India) Ltd., Indien,

Tel.: +91 2717 67-8334, dasgupta.s@boschrexroth.co.in

Houman Hatami, Bosch Rexroth AG, Deutschland,

Tel.: +49 9352 18-1225, houman.hatami@boschrexroth.de

ƒ

Die Ventilstände

(li.) und die
Speicherstände
sind Teil eines
gigantischen
Auftrags mit
über 550 Hydrau-
likeinheiten für
ein Stahlwerk in
Indien.

23

02 | 2016

TECHNOLOGY

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SOMA

Damit beim Druck

nichts schiefgeht

Der tschechische Maschinenhersteller SOMA Engineering setzt bei seinen
Zentralzylinder-Flexodruckmaschinen auf Sicherheitstechnik von Rexroth.



Wenn die Maschine steht, schützen passende Sicherheitsfunktionen die Bediener, während sie die Maschine einrichten, reinigen, umrüsten oder

einen Fehler beheben.

drive & control

24

TECHNOLOGY

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Umrüstzeiten rücken in vielen Branchen zunehmend in

den Fokus. So auch im Druckereigewerbe, wo sie auf-

grund sinkender Auflagen und damit häufigerer Auftragswechsel
immer wichtiger werden. Druckmaschinenhersteller können
ihre Kunden hier am besten unterstützen, wenn sie die Prozess-
und Sicherheitsfunktionen in die Maschinensoftware verlagern
und den Engineeringaufwand durch vorprogrammierte Techno-
logiefunktionen und modulare Sicherheitstechnik reduzieren.
SOMA Engineering, ein tschechischer Hersteller von Zentralzy-
linder-Flexodruckmaschinen, setzt bei seiner neuesten Maschi-
nengeneration deshalb auf die Automatisierungslösung Indra-

Motion von Rexroth. Sie umfasst ein Motion-Logic-System mit
zahlreichen vorprogrammierten drucktypischen Technologie-

funktionen, unter anderem eine Zugspannungsregelung, die Re-
gisterregelung sowie intelligente Servoantriebstechnik. Für eine
sichere Umrüstung kombinieren die tschechischen Konstruk-
teure eine zentrale Sicherheitssteuerung mit dezentralen, in den

Antrieben integrierten Sicherheitsfunktionen. Weil sie die Si-

cherheit ohne Umweg über die Steuerung überwachen, können
dezentrale Sicherheitsfunktionen von Rexroth im Fehlerfall
schnell reagieren. Das ist bei SOMA Engineering besonders

wichtig, da das Unternehmen hochdynamische Direktantriebs-

technik für den Zentralzylinder und weitere Funktionen einsetzt.

Zutritt verboten!

Der Arbeitsraum der Maschine ist im Druckbetrieb geschlossen.
Die Sicherheitssteuerung SafeLogic compact überwacht die

Türkontakte und verhindert mit der Funktion Safe Door Locking

(SDL) unbefugtes Eintreten in den Druckbereich. Wenn die Ma-

schine steht, schützen zusätzlich passende Sicherheitsfunktio-
nen die Bediener, während sie die Maschine einrichten, reini-
gen, umrüsten oder einen Fehler beheben.

Für eine schnelle Umrüstung setzt SOMA auf die Sleevetechno-
logie. Das Bedienpersonal kann die Sleeves während des Be-
triebs gefahrlos tauschen, obwohl sich der Antrieb noch in Re-

gelung befindet. Denn mit der Rexroth-Lösung muss die Ma-
schine dazu nicht stromlos gesetzt werden: Die entsprechenden

Antriebe sind in einer Sicherheitszone zusammengefasst, für

die die Sicherheitsfunktionen mit einem Softwarebefehl akti-

viert werden. So nutzt SOMA Engineering für den Sleevewech-

sel die Sicherheitsfunktion Safe Operating Stop (SOS). Sie über-

wacht, ob der Motor exakt seine Position hält.

Geringer Engineeringaufwand

Die einheitliche Programmierumgebung IndraWorks sowie die
Kombination der Sicherheitssteuerung mit den in den IndraDrive

Antrieben integrierten und zertifizierten Sicherheitsfunktionen

reduzieren den Engineeringaufwand erheblich. Denn die mo-
dulare Steuerungslösung fügt sich in die unterschiedlichsten

Automatisierungslösungen ein, indem sie mit den Peripherie-

signalen wächst. Der Safety Wizard führt den Anwender durch
das Setzen der sicheren Antriebsparameter, gewährleistet,
dass alle benötigten Sicherheitsfunktionen konfiguriert und pa-
rametriert wurden und erstellt einen Abnahmebericht.

Einfache Konfiguration

Mit dem SafeLogic Designer konfigurieren und programmieren

Anwender die SafeLogic compact und nehmen sie in Betrieb.

Das Programm entsteht durch grafisches Verbinden der konfi-

gurierten Ein- und Ausgänge mit Elementen aus der umfangrei-
chen Bausteinbibliothek. Im Simulationsmodus lässt sich
schnell feststellen, ob es fehlerfrei läuft. Eine weitere Beson-
derheit: Die Sicherheitssteuerungen von Rexroth arbeiten
rückwirkungsfrei. So können Maschinenhersteller ihr Maschi-
nenprogramm und die Prozesse an Kundenwünsche anpassen,
ohne das Safety-Programm der Sicherheitssteuerung modifizie-
ren und neu verifizieren zu müssen. v

Kontakt: Rudolf Drobilek, Bosch Rexroth, spol. s r.o., Tschechien,

Tel.: +420 5 48126-359, rudolf.drobilek@boschrexroth.cz

Ulrich Dittmaier, Bosch Rexroth AG, Deutschland,

Tel.: +49 9352 18-5215, ulrich.dittmaier@boschrexroth.de

SOMA Engineering

SOMA Engineering stellt seit Anfang der 90er-Jahre hoch-
wertige Verarbeitungs- und Druckmaschinen her. Die in drei
Baureihen angebotenen SOMA Zentralzylinder-Flexodruck-
maschinen bedrucken flexible Verpackungsmaterialien wie
Kunststofffolien oder Papier in unterschiedlichen Material-
stärken. Acht bis zehn Druckwerke sind kreisförmig um den

zentralen Zylinder mit einem Durchmesser von mehr als drei

Metern angeordnet.

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TECHNOLOGY

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Hohe Stapel,

niedriger Verbrauch

drive & control

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TECHNOLOGY

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Car

go

tec Sw

eden AB

Für die Neuauflage seiner
erfolgreichen Reach-Stacker-
Baureihe Gloria suchte Kalmar
nach einem höchst energieeffizien-
ten Hybridantrieb. Die Lösung
brachte ein neuer Antriebsstrang
mit bewährten hydrostatischen
und hydrostatisch-mechanischen
Komponenten zusammen mit
intelligenter Programmierung.

Der schwedische Cargo-Spezialist Kalmar, ein Unterneh-

men von Cargotec mit Stammsitz in Helsinki, ist Pionier

im energieeffizienten Containerhandling. Jeder vierte Container
in den Terminals rund um den Globus wird von einer Kalmar-
Maschine umgeschlagen. Ein Erfolgsprodukt ist die Reach-Sta-
cker-Baureihe Gloria. Sie bewältigt bis zu 130 Tonnen Traglast.

Megatrend Energieeffizienz

Bei der Neuentwicklung der aktuellen fünften Generation war

eine der wichtigsten Anforderungen ein reduzierter Kraftstoff-

verbrauch ohne Verlust an Fahrdynamik und Produktivität.

Gleichzeitig sollten ein verbesserter Fahrkomfort und eine er-
höhte Umschlags- und Arbeitsleistung bei bester Manövrierfä-
higkeit erreicht werden. „Zum einen ist dies den mit Tier IV
eingeführten strengeren Emissionsgrenzen geschuldet“, sagt
Stefan Johansson, Direktor Vertrieb und Marketing bei Kalmar,

„zum anderen dem Streben nach geringeren Kosten für den

Fahrzeugbetreiber.“

Teamwork für Topresultate

Dem Entwicklerteam bei Kalmar war schnell klar, dass die

Ansprüche ein neues, innovatives Getriebekonzept erfordern.

Gemeinsam mit Dana Rexroth Transmission Systems im italieni-
schen Arco (siehe Infobox) und dem Motorenlieferanten Volvo

Penta wurde das Entwicklungsprojekt aufgesetzt. Dort war in-
tensives Teamwork gefragt. „Eine enge Zusammenarbeit mit den
Zulieferern ist angesichts der weitreichenden Integration unab-

dingbar“, betont Johansson. „Wer ein hocheffizientes Komplett-
system entwickeln möchte, muss mehr tun, als nur Komponen-
ten zusammenzustecken.“ Alvin Anthony, Leiter Vertrieb und

Produktmanagement bei Dana Rexroth Transmission Systems,

ergänzt: „Eine Herausforderung ist die Feinabstimmung und

Harmonisierung der zahlreichen Subsysteme für ein effizientes

Ganzes. Dies gelingt nur durch ausführliche Tests im Echtbetrieb
in Kooperation mit einem engagierten Pilotkunden wie Kalmar.“

Resultat der gemeinsamen Anstrengungen ist das hydrostatisch-

mechanisch leistungsverzweigte Getriebe HVT inklusive der
passenden Getriebesteuerung. Für die Reach-Stacker von Kalmar
ist die Version HVT-R2 mit einer Getriebeeingangsleistung von

135 bis 195 Kilowatt ausgelegt. Kalmar vermarktet den neuen

Antriebsstrang unter dem Markenbegriff „Kalmar K-Motion“.

Das Stufenlosgetriebe basiert auf einem eingangsgekoppelten

hydrostatisch-mechanischen Leistungsverzweigungskonzept.

Zudem kommen Getriebe, Kupplungen und hydrostatische Kom-
ponenten von Dana Rexroth aus einer Hand – das erleichtert Ser-

vice und Wartung.

Intensive Feldtests mit Sparrekorden

Bereits in den ersten Feldtests konnte ein seriennaher Reach-

Stacker mit HVT Kraftstoffeinsparungen von bis zu 40 Prozent
gegenüber einer gleichen, mit konventionellem Wandlergetriebe
ausgerüsteten Maschine, erzielen. Der hierzu gefahrene Testzy-
klus mit dem mehrfachen Umsetzen und Stapeln von unter-
schiedlich schweren Containern (10, 24 und 30 Tonnen) über

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TECHNOLOGY

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Car

go

tec Sw

eden AB

eine Distanz von rund 50 Metern wurde von beiden Maschinen
in der gleichen Zeit und mit identischer Umschlagsleistung be-

wältigt. Die vom neuen Antriebskonzept erreichten Sparziele

tragen zu einer entscheidenden Minimierung des CO

2

-Aussto-

ßes der Stapler bei und werden zwischenzeitlich auch im All-
tagsbetrieb realisiert. „Abhängig vom Einsatz erreichen wir bis
zu 40 Prozent Verbrauchssenkung“, betont Stefan Johansson.

Das überzeugt viele Kunden. Seit dem Verkaufsstart im zweiten
Quartal 2015 konnte Kalmar bereits zahlreiche K-Motion-Reach-

Stacker verkaufen – nicht nur in Europa, sondern auch in Asien
und Ozeanien. Die hohe Verbrauchsreduzierung resultiert aus
der Kombination des höheren Getriebewirkungsgrades ohne

Drehmomentwandler mit dem Downsizing des Verbrennungs-

motors um rund 20 Prozent. Anstelle des bisher eingesetzten

11-Liter-Dieselmotors mit 250 Kilowatt Leistung genügt nun ein

8-Liter-Diesel mit 201 Kilowatt als Antrieb.

Das Beste aus zwei Welten

Unter dem Namen Dana Rexroth Transmission Systems vermarktet das Joint

Venture zwischen der Dana Holding Corporation und der Bosch Rexroth AG seit

Oktober 2011 das hydrostatisch-mechanische variable Leistungsverzweigungs-
getriebe HVT. Das HVT (Hydromechanical Variable Transmission) kombiniert die

Vorteile des mechanischen Antriebs mit denen des hydrostatischen Fahrantriebs.

Das senkt Kraftstoffverbrauch und Schadstoffausstoß und verbessert Produktivität
sowie Manövrierfähigkeit von Arbeitsmaschinen.

Viel Performance im Arbeitsmodus

Im Arbeitsmodus am Container, also

bei sehr geringen Fahrgeschwindigkei-
ten, zeichnet sich der neue Reach-Sta-
cker von Kalmar durch Komfort, nied-
rigen Schallpegel, einfache Steuerbar-
keit sowie hohe Positioniergenauigkeit
aus. Der rein hydrostatische erste Fahr-
bereich liefert den Vorteil des nahezu

verschleißfreien, stetigen und sehr dy-

namischen Reversierens ohne notwen-
digen Schaltvorgang. Das führt zu einer
sehr guten Feinpositionierung.

Bei höheren Fahrgeschwindigkeiten im
zweiten und dritten Fahrbereich nutzt

das Fahrzeug den hohen Wirkungsgrad
der eingangsgekoppelten hydrostatisch-
mechanischen Leistungsverzweigung.

Zwischen den Fahrbereichen wird ohne
Zugkraftunterbrechung durch einen

synchronen Schaltvorgang der beteilig-
ten Lamellenkupplungen gewechselt.

Weiteres Plus: Mit dem vorliegenden Getriebedesign erfolgt das

Bremsen in allen Fahrbereichen hydrostatisch gegen das

Schleppmoment, also die Bremswirkung des Verbrennungsmo-
tors. Stefan Johansson resümiert: „Mit der energieeffizienten

K-Motion als Antrieb treffen wir den Nerv der Kunden. Niedrige

Gesamtbetriebskosten und minimale Stillstandszeiten der

Reach-Stacker sind auf den Cargoterminals rund um den Globus

der Schlüssel zum Erfolg.“ v

Kontakt: Alvin Anthony, Dana Rexroth Transmission Systems S.r.l., Italien,

Tel.: +39 0464 584-834, alvin.anthony@danarexroth.com



Im Arbeitsmodus am Container zeichnet sich der neue Reach-Stacker von Kalmar durch Komfort,

niedrigen Schallpegel und einfache Steuerbarkeit aus.



Das Stufenlosgetriebe HVT-R2.

drive & control

28

TECHNOLOGY

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Sparsam an die Spitze

Bei der Erneuerung des Aufzugs im Westpfeiler des Eiffelturms
setzten die Betreiber auf Know-how von Bosch Rexroth.

Dr. Olivier Ismeurt beugt sich über die vergilbten Origi-

nalkonstruktionszeichnungen. Der Projektleiter für die

Modernisierung der Hydraulik des Aufzugs im Eiffelturm be-
wundert die Detailzeichnungen der Komponenten. „Aber es

gibt keinen Schaltplan des Gesamtsystems und durch Umbau-
ten in den 1980er-Jahren war der Originalzustand nicht mehr

vorhanden.“ Gemeinsam mit seinem Team und der Betreiber-

gesellschaft Société d’Exploitation de la Tour Eiffel, SETE, un-
tersuchte und rekonstruierte er die ursprüngliche technische

Lösung aus den Kindertagen industrieller Hydraulik.

Geniale Ingenieursleistung

Mit mehr als 250 Millionen Besuchern seit der
Eröffnung 1889 ist der Eiffelturm das weltweit

meistbesuchte Bauwerk der Welt. Schon sehr
früh transportierten Fahrstühle die Men-
schen sicher und bequem in die Höhe. Jetzt
hat Bosch Rexroth das komplette Hydrau-
liksystem des Aufzugs im Westpfeiler mo-
dernisiert. Der indirekte hydraulische

Antrieb folgt der Konstruktionsidee von

Gustave Eiffel. „Die damaligen Ingeni-
eure waren genial und haben eine äu-
ßerst zuverlässige Lösung mit ein-
fachsten Berechnungs- und Ferti-
gungsmethoden entwickelt“,

betont Ismeurt. Für das Umbauprojekt konnte Rexroth dagegen
modernste Simulationssoftware nutzen und überprüfte damit

vorab das statische und dynamische Verhalten des Gesamtsys-

tems aus Hydraulik, Mecha nik und Steuerung. So sicherte das

Team die richtige Dimensionierung und Funktion aller Hydrau-

likkomponenten sowie des Gesamtsystems ab.

Ein Viertel weniger Energie

Das modernisierte Hydrauliksystem nimmt die Originalkonfigu-

ration mit zwei Liftzylindern und drei Druckspeicherzylindern
auf. Anders als im Originalsystem steuern aber nicht Ventile die

Auf- und Abwärtsfahrten, sondern Verstellpumpen. Dadurch
verbraucht der Aufzug, der heute stündlich bis zu 1.000 Passa-

giere befördert, rund 25 Prozent weniger Energie als die histori-
sche Lösung. Eine besondere Herausforderung für die Spezialis-
ten von Bosch Rexroth: Der unterirdische Pumpenraum, in dem
ein Teil des hydraulischen Antriebssystems eingebaut wurde, ist
nur über einen relativ kleinen Lastenaufzug zu erreichen. Des-
halb mussten sie die Rexroth-Komponenten teilweise auseinan-
derbauen und im Pumpenraum wieder zusammensetzen. Auch
der Zugang zum Maschinenraum, in den die Zylinder eingebaut

werden mussten, war nicht einfach. „Ich werde sicher nie ver-

gessen, wie die 18 Meter langen Druckzylinder zentimetergenau

in den Maschinenraum abgesenkt wurden“, erinnert sich Oli-

vier Soret, bei Bosch Rexroth in Frankreich für die Inbetrieb-

nahme der Eiffelturm-Hydraulik zuständig. v

Kontakt: Dr. Olivier Ismeurt, Bosch Rexroth AG, Deutschland,

Tel.: +49 9352 18-3532, olivier.ismeurt@boschrexroth.de

Olivier Soret, Bosch Rexroth SAS, Frankreich,

Tel.: +33 1 7299-7171, olivier.soret@boschrexroth.fr

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02 | 2016

TECHNOLOGY

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Im passenden Rahmen

Maschinen des amerikanischen Unternehmens NuLine produzieren große Plastiksäcke
zum Auskleiden von Transportboxen. Rexroth unterstützte NuLine dabei, die nächste
Generation einer leistungsfähigen und optisch ansprechenden Maschine zu entwickeln.

In der globalen Logistik gibt es eine nahezu unüber-

schaubare Menge an verschiedenen Verpackungen.

Eine Kategorie davon sind sogenannte Intermediate Bulk Con-
tainer, kurz IBC. Für den Transport von Flüssigkeiten wie Spei-

seöl kleiden die Hersteller der IBCs ihre Behälter mit Plastiksä-
cken aus, die ein Fassungsvermögen von bis zu 1.135 Litern ha-
ben. Die Produktion dieser Säcke erfordert spezielle Maschinen,
die höchst präzise arbeiten. Einer der wenigen Hersteller sol-
cher Anlagen in Nordamerika ist NuLine Manufacturing mit
Sitz in Denver, Colorado. Bei der Entwicklung der neuesten Ma-
schinengeneration wollte das Unternehmen nicht nur eine

kompakte und effiziente Steuerungslösung, sondern auch ein
ansprechendes Maschinendesign erreichen. Das modulare Sys-
tem sollte zudem in Colorado entworfen, zusammengebaut, ge-
testet und danach für den Versand wieder einfach demontiert

werden können.

Eine Steuerung für alles

In der Maschine nutzen zwölf der insgesamt 20 Bewegungsach-

sen Servomotoren und Linearmodule von Rexroth. Alle 20 Mo-
toren werden von den Kompaktantrieben IndraDrive Cs be-

wegt. „Für die Zusammenarbeit mit NuLine legten wir fest, dass



Bei der Entwicklung seiner neuen Maschinengeneration legte NuLine großen Wert auf ein attraktives Erscheinungsbild der Anlage.

drive & control

30

TECHNOLOGY

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alles an dieser Maschine über die IndraMotion MLC gesteuert

wird: von den Servoantrieben über die Wicklersteuerung bis

hin zu den Zuführungen für Einsätze und zur Bedienoberflä-
che“, erklärt Alex Runge, stellvertretender Geschäftsführer bei

AAP Automation, dem Rexroth-Vertriebspartner, mit dem Nu-

Line für die neue Maschine zusammenarbeitete. Die MLC er-

möglicht es NuLine, Plastikbahnen zuverlässig und präzise
durch die Maschine zu bewegen, obwohl das Polyethylen leicht
dehn- und verformbar ist. Die Steuerung hat ausreichend Ka-
pazitäten, um sowohl die große Anzahl an Achsen als auch das
umfangreiche Ein- und Ausgabe-Netzwerk zu unterstützen. Als
Steuerungshardware nutzt die Maschine die skalierbare Platt-
form IndraControl L von Rexroth. Sie bietet viele Ein- und Aus-
gabeschnittstellen und unterstützt diverse Bus-Architekturen

wie Sercos III und Profibus.
NuLine entschied sich für IndraDrive Cs als Antriebsplattform
wegen ihrer Kompaktheit und Effizienz. „Diese Antriebe sind

zuverlässig, sie arbeiten problemlos mit Drittsystemen zusam-
men und ihre geringe Größe hilft, Platz im Schaltschrank einzu-
sparen“, erklärt Runge. Zudem unterstützt der IndraDrive Cs
sowohl Motoren von Rexroth als auch von Drittanbietern. Ein

weiterer Vorteil der Cs Antriebe ist die Möglichkeit zur regene-

rativen Nutzung einer Zwischenkreiskopplung. „Diese Techno-
logie von Rexroth wird aus verschiedenen Gründen immer öf-
ter angewendet“, so Runge. „Sie ist energieeffizient und redu-
ziert den Kühlungsaufwand im Schaltschrank drastisch, da die

Energie nicht in Widerständen ‚verheizt’ wird.“ Außerdem

senkt sie Kosten, da Komponenten wie Widerstände und
Schutzschalter wegfallen. „Aus der Steuerungsperspektive ist
das die Maschine mit dem höchsten Integrationsgrad, die

NuLine je gebaut hat, weil nur eine Steuerung die gesamte
Maschine steuert“, sagt Runge.

Attraktive Optik

„Auch wenn die Maschine Komponenten und Technologien ent-

hält, die wir bereits bei früheren Maschinen genutzt haben, ent-

wickelten wir ein von Grund auf neues Design, vor allem durch

die Nutzung von Rexroth Aluminiumprofilen“, berichtet Greg

Herivel, Geschäftsführer von NuLine und Chefdesigner für die
Maschine. Laut seiner Aussage hatte die Entscheidung sowohl

funktionale als auch ästhetische Gründe. In der Vergangenheit
fertigte NuLine die Gehäuse seiner Maschinen aus Stahl. Alle

Komponenten wurden entweder geschweißt oder verschraubt.
Das kostete viele Arbeitsstunden und erschwerte kurzfristige
Modifikationen am Maschinendesign. „Der Aluminium-Profil-

baukasten von Rexroth gab uns eine Flexibilität für Änderungen,
die wir so noch nie hatten“, sagt Herivel. „Wenn wir eine Bau-
gruppe an einer anderen Stelle montieren wollen, entriegeln wir
die Halterung an der einen Position und verriegeln sie wieder an
einer anderen.“ NuLine bestellte gleich eine Vielzahl verschie-
dener Aluminiumprofile und richtete in seiner Fertigung eine
extra Bearbeitungsstation dafür ein. Dadurch kann das Unter-
nehmen die Profile zeitnah so anpassen, wie sie in der Montage
benötigt werden. Auch mit der Optik der Profile ist Herivel sehr
zufrieden: „Ich war sicher, dass wir der Maschine ein modernes,
harmonisches Erscheinungsbild und einen besseren Gesamtein-
druck geben können, wenn wir ein Design wählen, das das Ma-
schinengestell von Anfang an mit einbezieht.“

Mit der Leistungsfähigkeit aller Rexroth-Komponenten ist
NuLine hochzufrieden. Herivel ist davon überzeugt, dass der

Aluminium-Profilbaukasten noch viele weitere Nutzungsarten

ermöglicht. „Ich denke, diese Maschine zeigt, dass eine kom-
plett aus Aluminiumprofilen aufgebaute Maschine – die eine

Technologie wie das Profilsystem von Rexroth nutzt – eine Lö-

sung bietet, die Funktionalität, einfache Montage und anspre-
chende Optik in einem Paket vereint.“ v

Kontakt: Steve Kirnig, Bosch Rexroth Corp., USA,

Tel.: +1 530 518-7851, steve.kirnig@boschrexroth-us.com



Als Steuerungshardware nutzt die Maschine die IndraControl L, die

viele Ein- und Ausgabeschnittstellen unterstützt.



Die IndraMotion MLC ermöglicht es NuLine, Plastikbahnen zuverlässig

und präzise durch die Maschine zu bewegen.

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02 | 2016

TECHNOLOGY

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Die vernetzte

Produktion

Die Unternehmens-IT
nimmt die Bestellung
entgegen und leitet die
entsprechenden Produk-
tionsschritte bei Zuliefe-
rern und der eigenen
Fertigung ein.

Kunden stellen sich ihre Wunsch-
produkte mit dem PC oder dem
Smartphone über das Internet
individuell zusammen und bestellen
elektronisch. Die Unternehmens-
software nutzt die Daten von nun
an, um alle notwendigen Schritte
für die Herstellung einzuleiten.

Hersteller und Zulieferer bilden ein

Wertschöpfungsnetzwerk. Dort
tauschen die IT-Systeme alle für die

Herstellung eines Produkts notwen-
digen Informa tionen in Echtzeit aus.

Sensoren und Software erkennen

Verschleiß an mechanischen

Komponenten und melden ihn an

den Service, bevor es zu einem

Maschinenstillstand kommt.

Wartungstechniker tauschen die

entsprechenden Komponenten

geplant in Produktionspausen aus.

Industrie 4.0 erstreckt sich über die gesamte
Wertschöpfung: von der Bestellung, der Zuliefe-

rung von Komponenten über die eigentliche Produk-
tion bis hin zur Auslieferung an den Kunden und nach-
gelagerten Serviceleistungen. Menschen, Maschinen
und IT-Systeme tauschen zur Herstellung von Produk-
ten automatisch Informa tionen aus. Grundvorausset-
zungen dafür sind dezentrale Intelligenz und offene
Standards für die Programmierung und den Datenaus-
tausch. Dabei muss der Schutz der Produktionsmittel
und der Unternehmens-IT vor Angriffen und Störungen
aus der Umgebung gewährleistet sein. Das betrifft die
Sicherung sensibler Daten ebenso wie das Verhindern
von absichtlich und unabsichtlich herbeigeführten
Fehlfunktionen. So können Unternehmen in der vernet-
zen Pro duktion ihre Produkte effizienter, flexibler und
ressourcenschonender herstellen und sichern künftig
ihre Wettbewerbsfähigkeit. v

Von der Montage bis zur

Endfertigung der Produkte
unterstützen intelligente
Stationen mit digitalen
Assistenzfunktionen die
Mitarbeiter durch individuell
aufbereitete Arbeitsanwei-
sungen und Hilfestellungen.

drive & control

32

KNOW­HOW

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Durch die virtuelle Identität

wissen alle Maschinen, welche

Arbeitsschritte notwendig sind:

Von der Werkzeugmaschine bis

zur Endmontage tauschen sie

Informationen aus und koordi-

nieren sich selbstständig für

die flexible Fertigung kleiner

Losgrößen bis zur Stückzahl 1.

Zu Beginn der Bearbeitung

lesen sie über den RFID-Tag

des Werkstücks Informationen

aus und dokumentieren sie.

Jedes Werkstück erhält über

einen RFID-Tag eine eindeu-

tige, virtuelle Identität. Die

Fertigung entnimmt ihm alle

notwendigen Informationen

für die Herstellung dieses

Werkstücks und startet den

Produktionsprozess.

Kommunikationssysteme erhöhen
die Transparenz in der Fertigung.
Sie erfassen alle relevanten Produk-
tionsinformationen in Echtzeit und
bereiten sie für die kontinuierliche
Qualitäts- und Prozess verbesserung
auf. Allen Beteiligten im Werk stehen
so permanent alle für sie relevanten
Angaben zur Verfügung.

Informationsfluss über
Unternehmensgrenzen
hinweg: Alle Beteiligten
wissen, wann welche
Information für welchen
Produktionsschritt
benötigt wird, und stellen
sie ad hoc bereit.

Der Kunde erhält sein Produkt,
das durch seine dezentrale
Intelligenz frei vernetzbar und
leicht in Fertigungsumgebungen

zu integrieren ist.

Alle relevanten Produktions- und
Logistikdaten ergänzen das
virtuelle Abbild des Bauteils und
stehen auch nach Auslieferung für
Serviceleistungen zur Verfügung.

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02 | 2016

KNOW­HOW

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Gesucht: Innovation

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

Unsere gesuchte Innovation ist ein kleiner Revolutionär – und

zwar im wahrsten Sinne des Wortes. Sie ist von äußerst kleiner
Statur und dafür gebaut, die bestehenden Verhältnisse in ihrem

Anwendungsbereich grundlegend zu verändern. Ja, die Statur

unserer Innovation selbst ist schon bemerkenswert, denn in ihr

verbirgt sich so viel Hydraulik-Power wie sonst nur in ihren

großen Brüdern. Und nicht nur das: Alle Funktionen, die man
braucht, sind in ihr vorhanden. Ihr Gehirn ist der Umrichter,

der für die richtige Körperspannung sorgt und gleichzeitig alle

Informationen sammelt. Die tauscht sie ganz einfach über einen

einzigen Kommunikationskanal mit ihrer gesamten Umgebung
aus. Die Innovation ist damit Teil der viel größeren Revolution
namens Industrie 4.0. Dass sie dabei im Einsatz mit bis zu
80 Prozent weniger Energie auskommt, sollte man nicht ver-
schweigen – zudem erledigt sie die Arbeit auch äußerst leise.

Einsenden, gewinnen und auswählen!

Haben Sie die gesuchte Rexroth-Innovation erraten? Dann senden Sie die Lösung einfach an drive-control@boschrexroth.de und gewinnen
Sie einen Gutschein für das Onlineversandhaus Amazon im Wert von 100,– Euro. Einsendeschluss ist der 31.08.2016. Aus allen richtigen
Einsendungen wird der Gewinner gezogen. Der Rechtsweg ist ausgeschlossen.

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: Bosch Rexroth AG
Alle Rechte vorbehalten. Nachdruck und Vervielfältigung, insbesondere Kopien,
auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des Herausgebers. Der Versand
von drive&control erfolgt über eine Adressdatei, die mithilfe der automatisierten
Datenverarbeitung geführt wird.

drive & control

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TECHQUIZ

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Plus 25 Prozent Rechenleistung

Mit dem Upgrade von der IndraControl L65 auf die L75

erhöht sich die Leistungsfähigkeit der Steuerungshardware für Motion­Logic­Systeme um mehr als 25 Prozent – und
dadurch die verfügbare Rechenleistung. Sie ist für Maschinenhersteller ein entscheidender Parameter für den möglichen
Funktionsumfang sowie für kürzere Zykluszeiten. So können sie die Steuerungshardware skalierbar auf die jeweiligen

Aufgaben anpassen und Maschinen konzepte freier modularisieren.

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We’re in.

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move?

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Intelligente

vernetzte

Hydraulik