Die großen Entwicklungen in der Industrie – vom Internet der Dinge (IoT), über mehr Individualisierung bis hin zur engeren Verknüpfung sämtlicher Prozessschritte – machen auch vor den Komponenten an der Schnittstelle zwischen Mensch und Maschine nicht halt. So liefert die Digitalisierung nicht nur tiefere Einblicke in das Verhalten einzelner Komponenten, sondern kann auch bei sämtlichen Aspekten der Maschinenbedienung Mehrwert liefern. 

Taster, die mit Sensortechnologie ausgestattet sind und damit als Messgerät agieren, spielen dabei eine wichtige Rolle. Schließlich können Unternehmen durch die Taster wertvolle Informationen wie etwa den Verschmutzungsgrad, die Außentemperatur und die Häufigkeit der Bedienung erhalten. Über die Messung der aktuellen Funktionstüchtigkeit hinaus liefert ein solcher Taster also gerade im Bereich Predictive Maintenance relevante Daten.

Möglich macht dies eine neue Generation von Tastern, die mit ihren mechanischen Pendants nicht mehr viele Gemeinsamkeiten hat.

Predictive Maintenance

Während bei jenen ein mechanischer Druck notwendig ist, werden elektronische Taster mit Touch-Funktion durch Berührung drucklos geschaltet. Der Taster baut ein elektrisches Feld auf und misst kontinuierlich die Kapazität zwischen Fläche und Sensor-Umgebung. Nähert sich eine Hand oder ein Finger, die oder der als solche über eine relativ hohe Leitfähigkeit verfügt, so erhöht sich die Kapazität und der Schaltvorgang wird ausgeführt. Dabei stört auch ein Handschuh die Funktionsfähigkeit nicht.

Eine konkrete Anwendung eines solchen Tasters, der in den Bereichen Predictive Maintenance zusätzliche Daten an die Maschinensteuerung liefert, ist die Zweihandsteuerung ‚safeCAP‘ von Captron. Sie eignet sich insbesondere für solche Anwendungen in der Fertigungsautomation, bei der Mitarbeiter einem hohen Verletzungsrisiko ausgesetzt sind, etwa beim Umgang mit Pressen und Stanzen. Aus Sicherheitsgründen starten diese ihre Arbeit erst bei gleichzeitiger Betätigung zweier Schalter. Ergo ist unverzichtbar, dass beide Taster einwandfrei funktionieren, um die Sicherheit der Arbeiter zu gewährleisten. Ein intelligenter Taster der neuen Generation meldet auch kleinere Störungen automatisch, was die Downtime verringert.

Anleihe beim Smartphone

Zugleich ermöglichen solche Taster auch Bedienmuster, die bis dato nur vom Smartphone bekannt sind und sich nun im industriellen Umfeld ebenfalls bewähren. Beispielsweise kann jeweils eine andere Funktion ausgelöst werden, je nachdem, ob der Benutzer den Taster einmal oder zweimal schnell hintereinander betätigt oder ihn lange gedrückt hält. Auch ein Einlernen auf spezielle Empfindlichkeiten ist mit modernen Tastern möglich.

Jeder Sensor ist ein Messgerät und erhebt Daten wie Verschmutzungsgrad, Funktionstüchtigkeit oder Außentemperatur.

© Captron

Angesichts dieser Charakteristika kann eine Vielzahl an Branchen von den Möglichkeiten intelligenter Taster profitieren. Im Bereich Verkehr und Transport etwa sind gleich mehrere Aspekte wie die Schmutz- und Wassererkennung, die Übermittlung verschiedener Kommunikationsprotokolle oder auch das Schalten durch Eisschichten hindurch relevant. Ähnliches gilt für den Einsatz von Nutz- und Sonderfahrzeugen sowie bei öffentlichen und privaten Gebäuden. Hier sind vielfach robuste Lösungen gefragt, die auch bei starker Verschmutzung zuverlässig funktionieren. 

In den Bereichen Industrieautomation, Anlagen und Maschinen sowie Lebensmittel und Getränke arbeiten moderne Taster als intelligente IoT-Devices. Bereits heute gibt es in der Logistikbranche, beim E-Commerce und auch im Warehouse Management entsprechende Projekte, bei denen der Taster nicht nur Bedien- und Zustandsinformationen an nachgelagerte IT-Systeme liefert, sondern auch Bedienanweisungen und Hinweise über ein eigenes kleines Mini-Display ausliefert.

Eingebunden ins ERP-System

Vollends genutzt werden kann das Potenzial eines intelligenten Tasters, wenn er nahtlos in nachgelagerte Lösungen rund um die Produktion eingebunden ist, etwa in ERP- oder MES-Systeme. Mit RS232, I/O-Link, CAN-Bus, Profinet und TCP/IP stehen die entsprechenden Schnittstellen bereit. 

Mit Hilfe von Machine Learning werden mittelfristig in Reihe geschaltete Sensoren gelernte Daten miteinander teilen. Damit geht das Kalibrieren auf neue Umweltzustände schneller und effizienter. Darüber hinaus ist es möglich, dass sich kapazitive Taster künftig auch mit externen Daten wie etwa Wettervorhersagen speisen lassen. So ist es denkbar, dass Taster zum Beispiel die Empfindlichkeit automatisch anpassen, wenn eine Kaltwetterfront anrückt, damit Anwender sie auch mit Handschuhen problemlos betätigen können.

Autor: 
Philip Bellm ist Geschäftsführer von Captron Electronic in Olching.