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antriebstechnik 6/2019

antriebstechnik 6/2019

BEREIT FÜR INDUSTRIE

BEREIT FÜR INDUSTRIE 4.0 SMARTE GETRIEBE FÜR DIE DIGITALISIERTE ANTRIEBSTECHNIK Im Rahmen der Hannover Messe 2019 hat Wittenstein Alpha als wohl erster Komponentenhersteller serienmäßig verfügbare, smarte Getriebe vorgestellt. Sie verfügen über ein integriertes Sensormodul mit IO-Link-Schnittstelle und bieten so volle Industrie-4.0-Konnektivität. Sie sind in der Lage, Größen wie Temperatur, Vibrationen, Betriebsdauer oder Einbaulage direkt im Getriebe zu erfassen, zu speichern, auszugeben sowie in integrierten Logikfunktionen zu verarbeiten. Nicht nur für das Condition Monitoring ergeben sich hieraus völlig neue Perspektiven. Michael Herkert ist Produktmanager bei der Wittenstein Alpha GmbH in Igersheim Mechatronische Antriebssysteme mit sensorischer, dezentraler Intelligenz, die Informationen eigenständig erfassen, logisch auswerten, intern speichern und über standardisierte Schnittstellen und Protokolle kommunizieren können, sind eine wesentliche Voraussetzung für die Umsetzung des Industrial Internet of Things (IIoT). Wittenstein bündelt die Gesamtheit dieser smarten Ausstattungsmerkmale und Funktionalitäten mit der ergänzenden Bezeichnung „cynapse“ – und öffnet dadurch der bislang rein mechanischen Komponente „Getriebe“ das Tor in die digitale Antriebswelt. IIOT-KONNEKTIVITÄT INDUSTRIEGERECHT INTEGRIERT Die Alpha Premium Line ist die erste Getriebebaureihe von Wittenstein mit „cynapse“-Funktionalität. Physisch umgesetzt wird diese durch ein kompaktes Modul mit einem Temperatursensor, einem 3-Achs-Beschleunigungssensor, einem Mikrocontroller sowie einer IO-Link-Schnittstelle. Das Modul ist formschlüssig, elegant und industriegerecht in das Getriebe integriert – d. h. kein außen aufgestecktes Bauteil und kein Risiko von Beschädigungen im eingebauten Zustand. Dadurch gibt es auch äußerlich keinen für die Maschinenintegration relevanten Unterschied zwischen den Alpha Premium Line-Getrieben mit und ohne „cynapse“ – existierende Konstruktionslösungen können unverändert bestehen bleiben, da die Getriebe in der Bauform, in der Größe und in der Kontur identisch sind. TRANSPARENZ BIS ZUM ABTRIEB Konnten Getriebe bislang nicht kommunizieren, haben sie jetzt erstmals „etwas zu sagen“. Die smarten Getriebe mit „cynapse“ können Einflussgrößen aus dem Prozess sowie dem Einsatzumfeld identifizieren, messen, an die Maschinensteuerung senden sowie 56 antriebstechnik 2019/06 www.antriebstechnik.de

SPECIAL: SMARTE ANTRIEBE 01 Das Modul ist formschlüssig in das Getriebe integriert, dadurch können existierende Konstruktionslösungen unver ändert bestehen bleiben mit Applikationen auf IIoT-Plattformen austauschen. Dynamische Produktinformationen wie Lebens- und Betriebszeit, Temperatur, Beschleunigung, Vibrationen oder Einbaulage liefern Einblicke in den aktuellen Betriebsstatus und gewährleisten eine durchgängige Transparenz im Antriebsstrang bis zum Abtrieb des Getriebes. Möglicherweise problematische Zustandsdaten wie bspw. eine falsche Einbaulage oder unzulässige Temperaturen können dadurch frühzeitig erkannt und behoben werden, bevor es zu einem Schadensfall kommt. Darüber hinaus speichern und kommunizieren die smarten Getriebe auch statische Informationen der Produkt identität, z. B. die Seriennummer. Dies hilft im Servicefall, wenn nach vielen Jahren Betriebszeit ein außen aufgebrachtes Typenschild nicht mehr lesbar oder nicht mehr vorhanden sein sollte. DEZENTRALE LOGIK ÜBERNIMMT ÜBERWACHUNGSFUNKTIONEN Einen wichtigen Teil der „cynapse“-Intelligenz bilden die integrierten Logikfunktionen. Sie ermöglichen es den smarten Getrieben, in Eigenregie intelligente Überwachungsaufgaben auszuführen und bspw. Ereignisse zu zählen, zu interpretieren oder definierte Schwellwerte zu überwachen. Sind Vibrationen im Rahmen des Prozesses noch zulässig, oder lässt eine Überschreitung des Grenzwertes auf Probleme im Antriebsstrang oder der Applikationen schließen? Ist eine Erwärmung über eine bestimmte Temperatur hinaus tolerierbar, oder muss sie bspw. in Lebensmittel verarbeitenden Prozessen auf jeden Fall vermieden werden? Darf ein Schneckengetriebe in der aktuellen Einbaulage betrieben werden, oder ist die eingefüllte Ölmenge zu gering, um eine ausreichende Schmierung zu gewährleisten? Solche und ähnliche Fragen können smarte Getriebe eigenständig beantworten, in dem sie die sensorischen Informationen intern auswerten, die Ergebnisse melden und bspw. das Anlaufen eines falsch eingebauten Getriebes verhindern oder eine Wartung anfordern. Mögliche Ausfallursachen wie Überhitzungen, Überlastbetrieb, Lagerschäden oder Einbaufehler lassen sich so im Rahmen einer zustandsorientieren, vorbeugenden Instandhaltung zuverlässig erkennen. Dies gewährleistet eine verbesserte Verfügbarkeit des Antriebsstranges, trägt entscheidend zur optimalen Verfügbarkeit und Produktivität der Maschine bei und vermeidet zuverlässig mögliche Folgeschäden im Antriebsstrang oder in der Maschine. Darüber hinaus sind die Daten auch zur Lebenszyklusanalyse des Getriebes nutzbar – das smarte Getriebe legt sie hierfür per Datenlogger im internen Eventspeicher ab und erstellt zudem eine jederzeit abruf- und auswertbare Ereignis-Historie. REDUNDANZ UND PLAUSIBILITÄT BEI DER ÜBERWACHUNG KOMPLETTER SERVOANTRIEBE Die Prozessdaten kommen bei Getrieben mit „cynapse“ zum ersten Mal direkt aus dem Getriebe und werden unmittelbar vom Getriebe selbst erfasst – und nicht von zusätzlicher externer Sensorik oder dem Gebersystem im elektrischen Antrieb. Im Zusammenspiel mit Blue Range gegen Bakterien Paradox: Ausgerechnet die Reinigung von Lebensmittelmaschinen verbreitet Bakterien im ganzen Betrieb. Anders mit der „Blue Range“ von SKF: Dank ihrer extrem glatten Oberfläche bietet die extrem dichte Kugellagereinheit den meisten Keimen keinerlei Nistplatz. So sorgt das hygienische Design der blauen SKF Food Line-Lager für mehr Sauberkeit und Sicherheit – bei geringerem Wartungsaufwand und weniger Wasserverbrauch. ® SKF ist eine eingetragene Marke der SKF Gruppe | © SKF Gruppe 2019

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