In der luftigen Industriehalle von Aerne Engineering steht eine Übergabestation mit zwei Fertigungsrobotern, in der Mitte ein optischer Distanzsensor. Die Übergabestation ist das Kernstück des neuesten Kundenprojekts von Aerne Engineering. Der mittelständische Dienstleister im Bereich Maschinenbau und Automation bietet von Teilleistungen bis zur Rolle als Generalunternehmer für komplette Anlagen alles aus einer Hand. Der Fokus liegt im Bereich Food & Beverage, Medtech & Pharma, Automobil und allgemeinen Industriesystemen. An drei Standorten arbeiten 90 Mitarbeiter, die innerhalb von 25 Jahren über 700 Kundenprojekte umgesetzt haben. Damit die fertige Anlage in der Industriehalle, die der Positionierung und Bearbeitung von Kunststoffprodukten dient, bei dem Kunden fehlerfrei und effizient arbeiten kann, sind Sensoren nötig, die spezifische Herausforderungen lösen können. „Früher mussten wir in die Auswahl und das Testen der Sensoren mehr Zeit investieren“, berichtet Patrick Kurer, Teamleiter Software und Robotik. Und es war im Vergleich zum heutigen, IO-Link unterstützten Sensor-Handling, deutlich umständlicher. Seit das Unternehmen auf smarte Sensoren und die passende Software setzt, ist das Sensor-Engineering schneller. Bei komplexen analogen Messungen kann die Zeitersparnis laut Kurer sogar bei bis zu 30 Prozent liegen.
Im Standard IO-Link
Ein smarter Sensor liefert nicht nur die primären Messdaten, sondern leistet durch seinen integrierten Mikrocontroller noch mehr. Seine Funktionen können die Messphysik applikationsspezifisch optimieren, das Messsignal auswerten und zusätzliche Geräte- und Umgebungsinformationen bereitstellen. Damit ermöglichen solche Sensoren, Anlagen und Maschinen robuster und flexibler zu regeln, um die Maschinenperformance zu optimieren. IO-Link unterstützt die Kommunikation mit solchen Sensoren und ihre Parametrierung. Daher stellen Sensorhersteller wie Baumer IO-Link bei allen Sensortechnologien als Kommunikations- und Parametrierschnittstelle standardmäßig zur Verfügung.
Objekterkennung ist wichtig
Bei Aerne Engineering ist das Hauptmerkmal des Geschäftsbereichs Sondermaschinenbau die Vielfalt an Anforderungen und neuen Herausforderungen. „Unser Engineering ist kontinuierlich mit neuen Produkten konfrontiert, die verpackt, sortiert oder befördert werden sollen. Dadurch entstehen immer neue messtechnische Applikations-Herausforderungen, die wir schnell lösen müssen“, beschreibt Kurer den Alltag für sein Team. Dabei seien oft neue Ansätze gefragt, um effiziente und schnelle Lösungen zu finden. Bei den Aufträgen der Firma im Bereich Fabrikautomation spielt Objekterkennung eine große Rolle. Hier werden Sensoren benötigt, die Produkte wie Backwaren, Transportkisten, Kunststoffrohre oder Metallteile erkennen. Besondere Anforderungen an Sensor-Performance und Parametrierung stellen dabei Oberflächen und Materialien, die für Sensoren schwierig zu erkennen sind. Das können transparente Verpackungen sein, stark reflektierender Stahl oder tiefschwarze Kunststoffprodukte.
Software im Engineering
Um das Potenzial von IO-Link auszuschöpfen, ist Software zur Sensorauswahl und Parametrierung erforderlich. Kurer hat deshalb an der Entwicklung einer IO-Link-Anwendung mitgewirkt, die mittlerweile als Baumer Sensor Suite kostenfrei nutzbar ist. Die Software ist als herstellerübergreifendes Engineering Tool konzipiert, mit dem Entwickler den passenden IO-Link-Sensor für ihre Applikation zügig finden sollen. Sie unterstützt Anwender wie Patrick Kurer in allen Phasen der Sensorauswahl und -inbetriebnahme: Im Zuge einer Smart-Factory-Potenzialanalyse für ihren Kunden KSB identifizierte die Managementberatung NEONEX Opti mierungschancen bei der Beschaffung der Lieferantendokumentation sowie der Erstellung von Unterlagen zur Qualitätsprüfung entlang der Supply-Chain. ‣ weiterlesen
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Sensor auswählen – Kurer kann vor dem Kauf eines IO-Link Gerätes prüfen, ob der Sensor die benötigten Funktionen mitbringt. Denn die Suite bietet Zugriff auf alle öffentlich verfügbaren IODDs. Zusätzlich visualisiert sie die IODDs in einem verständlichen Format. Die IODDs lassen sich in einer eigenen Bibliothek lokal verwalten.
Evaluieren – Hat Patrick Kurer geeignete Sensoren gefunden, kann er sie in einem zweiten Schritt anhand der hinterlegten Daten am Computer und noch ohne realen Sensor evaluieren und seine Auswahl weiter einschränken.
Parametrieren – Erst für das Parametrieren benötigt Kurer den physischen Sensor. Er schließt den Sensor an den Computer an, etwa mit dem USB-C IO Link Master von Baumer, und sieht jetzt am Bildschirm, was der Sensor sieht. Das visuelle Feedback hilft beim parametrieren des Sensors. Kurer wählt den Windows-Modus für die Switching Signal Channel (SSC)-Funktion und legt die Schaltpunkte über das Programmoberfläche fest, ohne einzelne Parameter-Daten eingeben zu müssen.
Testen – Nach der Parametrierung müssen Tests beweisen, dass die Anlage einwandfrei funktioniert. In dem Beispiel der Übergabestation oben lautet die Frage: Erkennt der Sensor bei allen Lichtbedingungen das Übergabeobjekt? Für diese Testläufe muss üblicherweise das Steuerungsprogramm angepasst werden. Die Software Suite macht diesen Schritt überflüssig macht. Präzise digitale Messwerte erleichtern dabei die Implementierung in die Steuerung.
IO-Link besteht Praxistest
Die Software unterstützte Aerne Engineering auch bei Auswahl und Parametrierung des Sensors für die Übergabestation. Hier kommt der Sensor OT300 von Baumer zum Einsatz. „Wie die Auswahl ergeben hat, ist dieser optische Sensor für diese Anwendung die beste Wahl, weil er auf die gegebene Distanz am zuverlässigsten das Objekt erkennt“, sagt Kurer. Der Einsatz von IO-Link ist bei Aerne Engineering rein wirtschaftlich begründet. Denn er spart Zeit und somit Geld. „Durch das effizientere Engineering und gesamthaft geringere Kosten können wir die Wettbewerbsfähigkeit am Markt weiter steigern und den Kunden zusätzlich eine performanceoptimierte und robuste Maschine anbieten“, sagt Patrick Kurer. Er nennt ein Beispiel aus dem Druck- und Verpackungsbereich. Beim Kartonhandling musste sein Team die Position des Kartonbogens auf dem Greifer eindeutig bestimmen, damit der Bogen lagerichtig auf einen Cutter aufgelegt werden kann. Dazu genügten drei Profilsensoren der Reihe OXM200. „Dank IO-Link mussten wir nicht mit dem analogen Signal arbeiten, sondern konnten den Messwert kostengünstig über IO-Link auswerten“, berichtet Kurer. Für die Zukunft sieht der Teamleiter weiteres Potenzial: „Auf weitere Sicht sind die IO-Link-Technologie und smarte Sensoren sicher auch ein Enabler für neue Geschäftsmodelle und mögliche Services wie Condition Monitoring oder Predictive Maintenance.“
