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Maschinenmodularisierung: Motion Control aus dem Baukasten heraus

Fortsetzung des Artikels von Teil 4.

Wer gibt den Takt vor?

Wenn in einem Bus alle an ihrem Platz sitzen, bleibt noch die Frage des Fahrers zu klären, der sowohl die Richtung, als auch die Abfahrzeiten vorgibt. Oder anders ausgedrückt: Es muss Stellen geben, die den Takt samt des einzig gül­tigen Zeitstempels vorgeben. Diese für eine synchrone Produktion unerlässliche Funktion wird bei Lenze über die Verwendung einer Ethercat-Bridge gelöst. Diese technische Einheit synchronisiert die Uhren unterschiedliche Teilnehmer, die für sich zwar ebenfalls in Echtzeit arbeiten, dessen Verbund es aber an einer Masteruhr fehlt. Die ‚Sync Bridge‘ wird damit zur Instanz, die für alle auf die Uhr schaut.

Technisch betrachtet verbindet die ‚Sync Bridge‘ Ethercat-Segmente, indem sie dazu separate Ethercat Slave Interfaces implementiert. Auf diese Weise wird ein Datenaustausch zwischen den einzelnen Netzwerken möglich. Um die Taktgeber der Einzelsegmente – der Distributed Clocks (DC) – zu synchronisieren, stellt die Bridge die genaue Differenz zwischen den Zeitstempeln als CoE-Objekt zur Ver­fügung. Somit können die jeweiligen Master der einzelnen Netzwerke ihre Zeiten aufeinander abstimmen. Auf diese Weise ist es jetzt möglich, konsequent auf allen drei genannten Ebenen – Hardware, Elektronik, Software – ohne Restriktionen zu modularisieren.

Zusammenfassend lässt sich festhalten: Der Neuigkeitswert liegt in der Möglichkeit, nun konsequent auf allen drei genannten Ebenen zu modularisieren und die genannten Restriktionen aufzuheben. Liegt der Fokus aktuell noch darauf, Motion-Control-Funktionen wie Kurvenscheiben, Fliegende Sägen oder elektrische Welle als individuell anpassbare Standardbausteine ins Engineering zu integrieren, so gehen künftige Entwicklungen dahin, einzelne Technologiefunktionen zu größeren Funktions­einheiten zu verbinden.

Gesprochen wird dann beispielsweise von fertigen Lösungen für ein Förderband, eine Siegelstation, einen kompletten Wickler oder einer Stanzeinrichtung. Dies wirft die Frage auf: Graben die Hersteller von Antriebs- und Automatisierungstechnik damit ihren Maschinenbau-Kunden durch die Ausweitung der Wertschöpfung mehr und mehr das Wasser ab? Mitnichten! Vielmehr kann die Branche angesichts des sich verstärkenden Fachkräftemangels auf diese Weise aus der Not eine  Tugend machen. Denn wenn bei der Modularisierung ‚größer‘ gedacht wird, öffnet sich der Weg, zeitfressende Standard-Tätigkeiten einzusparen – und so mehr Luft dafür zu haben, sich wirklich zu differenzieren.

Autor: Kay Willerich ist verantwortlich für den Produktbereich Controls bei Lenze Automation.