Zmienne rynki: dostosowane łączenie czyni automatykę bardziej elastyczną

Autor: Guido Selhorst, Kierownik Działu Korporacyjnej Komunikacji Rynkowej, HARTING Stiftung & Co. KG

75 lat Grupy Technologicznej HARTING: w tym okresie na rynku automatyki pojawiło się wiele innowacyjnych osiągnięć i rozwiązań.

Mimo że firma HARTING współpracuje z firmą SEW-EURODRIVE od niespełna 75 lat, w ciągu ostatnich dziesięcioleci zrealizowano wiele udanych wspólnych projektów.

Grupa przedsiębiorstw SEW - z siedzibą w Bruchsal w Badenii, zatrudniająca ponad 18 000 pracowników na całym świecie - jest jednym z liderów światowego rynku w dziedzinie techniki napędowej i automatyzacji napędów. Oferują one szeroką gamę świetnie przygotowanych produktów, rozwiązań i usług.

Dr. Hans Krattenmacher, Geschäftsführer Innovation Mechatronik SEW-EURODRIVE GmbH & Co. KG

Od pojedynczych napędów do kompletnych systemów napędowych - firma SEW-EURODRIVE oferuje kompletne rozwiązania dostosowane do potrzeb użytkownika, korzystając z kompleksowego, modułowego systemu komponentów elektromechanicznych, elektronicznych systemów regulacji prędkości obrotowej oraz wspomaganych komputerowo programów obliczeniowych. Obecność firmy na całym świecie, najlepszy serwis i dobrą dostępność zapewnia 17 zakładów produkcyjnych i 81 centrów technologii napędowej w 52 krajach. W roku fiskalnym 2019/2020 firma wygenerowała sprzedaż na poziomie ponad 3,3 mld euro.

W ciągu ostatnich 75 lat firma HARTING rozwinęła się w globalną firmę technologiczną.

Grupa Technologiczna jest światowym liderem na rynku technologii łączeniowej elektrycznej i elektronicznej. Jednostki organizacyjne firmy oferują szeroką gamę indywidualnych rozwiązań do zastosowań przemysłowych. W portfolio produktów znajdują się złącza, rozwiązania łączące urządzenia, komponenty sieciowe i zmontowane przewody systemowe. Wszystkie rozwiązania koncentrują się na zapewnieniu wyraźnych korzyści w danym zastosowaniu. Produkty HARTING łączą urządzenia, maszyny i urządzenia sieciowe - dostarczając dane, sygnały i zasilanie. Przyczynia się to do tworzenia rozwiązań dla rynków technologii automatyki, energetyki, inżynierii ruchu, inżynierii mechanicznej i technologii medycznej. Firma HARTING produkuje również komponenty elektromagnetyczne na potrzeby przemysłu motoryzacyjnego, technologię ładowania i kable do pojazdów elektrycznych oraz rozwiązania dla przemysłu mieszkaniowego i systemów sklepowych.

Przepis na sukces: firma HARTING zawsze dostosowywała się do różnych wymagań rynku i przez dziesięciolecia przekształcała się wielokrotnie. Na przykład, oddział założony pierwotnie w latach 50-tych XX wieku w celu rozwoju automatów muzycznych i automatów do sprzedaży papierosów rozwinął się do dzisiejszej jednostki biznesowej zajmującej się instalacją całych systemów sklepowych i kasowych w handlu detalicznym. To samo odnosi się do ciągłego rozwoju napędów. Początkowo magnesy opracowane przez firmę HARTING były używane w maszynach włókienniczych, ale później znalazły również zastosowanie w samochodach. Wysoki poziom innowacyjności, bezkompromisowa jakość, dobrze zdefiniowana orientacja na klienta, działanie na arenie międzynarodowej i odpowiedzialność społeczna były decydującymi czynnikami w historii sukcesu firmy. Nasza przyszłość kształtuje się jako siła napędowa i motor Przemysłu 4.0.

Pod koniec lat 90-tych produkcja samochodów była głównym czynnikiem napędzającym trend, który trwa do dziś. Szybko okazało się, że dostępność maszyn jest silnie związana z szybkością realizacji czynności serwisowych. Złącze Han® 10E - jako rozwiązanie umożliwiające podłączanie standardowych napędów - przyniosło niezbędny efekt i doprowadziło do znacznej poprawy.

Teraz napędy mogą być wymieniane po prostu przez monterów - bez dodatkowego serwisu ze strony elektryka. Przynosi to wyraźną korzyść kosztową: zapotrzebowanie na techników zostało zmniejszone, a taka wymiana wymaga tylko ułamka czasu potrzebnego wcześniej. W ten sposób złącze Han® 10E stało się standardem stosowanym w podłączaniu silników. Dzięki odpowiedniemu rozwiązaniu obudowy w formie Han-Drive® rozwiązanie to stało się standardem dla napędów wtykowych.

A ważną rolę w opracowaniu tego rozwiązania odegrała firma SEW-EURODRIVE.

W końcu wiele z ich silników znalazło zastosowanie u producentów samochodów. Napędy firmy SEW-EURODRIVE można znaleźć wszędzie, czy to w technice przenośnikowej, czy też w montażu, czy też w zastosowaniach malarskich.
Elastyczność ta była korzystna w kolejnym kroku technicznym z technologią zdecentralizowanych napędów. Szybko okazało się, że gdy w długiej topologii obiektu znajduje się wiele napędów tego samego typu, korzystna byłaby jedna linia zasilająca. Wtykowa (a tym samym wszechstronna) topologia linii była tak samo niezbędna jak inteligentne sterowanie napędami zdecentralizowanymi.

Rozwiązania MOVIMOT® firmy SEW-EURODRIVE z rozszerzalną infrastrukturą okablowania

W firmie SEW-EURODRIVE rozwiązanie to nosiło nazwę MOVIMOT®, a później również MOVIPRO®. Rozdzielnica została przeniesiona z dawnej szafy centralnej do jednostek zdecentralizowanych na silniku lub w jego pobliżu. Inicjatywa firmy VDW o nazwie DESINA znacznie popchnęła tę koncepcję do przodu, nawet jeśli z dzisiejszej perspektywy technologia była zbyt wczesna, a jej umiejscowienie w sektorze obrabiarek nie odniosło koniecznego sukcesu. Idea ta została jednak mocno rozwinięta w innych zastosowaniach i branżach, dlatego też zdecentralizowana technologia jest obecnie absolutnym standardem.

Seria złączy Han® Q 4/2

Pomimo rosnącego zapotrzebowania na energię, napędy i jednostki zdecentralizowane stawały się coraz mniejsze. Ta tendencja do miniaturyzacji jest również wyraźnie widoczna w automatyce. Dlatego też konieczne stało się znalezienie nowego rozwiązania również tutaj.

Następnie opracowano nowe standardy interfejsów (z Han® Q 8/0 i Han® Q 4/2). Zostały one również włączone do standardu DESINA i znalazły swoje miejsce w różnych rozwiązaniach firmy SEW-EURODRIVE. Dzięki złączu Han® Q 4/2 zdecentralizowany odbiornik może być teraz zasilany wystarczającą ilością energii. Może nawet prowadzić dwukierunkowy przepływ energii w sposób bezpieczny w przypadku dotyku. Złącze Han® Q 8/0 zapewniało bezpośrednie zasilanie napędu z przetwornicy zdecentralizowanej.

W związku z tym wkrótce stało się ono dostępne jako rozwiązanie ekranowane w celu spełnienia wymogów kompatybilności elektromagnetycznej. Automatyka, taka jak zdecentralizowane jednostki napędowe, musi jednak również zmierzyć się z rozwiązaniami dla struktury centralnej na rynku. Skuteczna i elastyczna integracja interfejsu z urządzeniem ma tu szczególne zadanie. Aby móc w jak największym stopniu zautomatyzować procesy produkcyjne, dokonano adaptacji płytki PCB, pozwalającej na ograniczenie wysiłku ręcznego do minimum.  

Ale miniaturyzacja miała również wpływ na konstrukcję elektroniki wewnątrz urządzenia. Dzięki złączu har-flex® THR zaprojektowano rozwiązanie dla nowego modułowego systemu elektronicznego MOVI-C® , które spełnia wymagania dotyczące wytrzymałości, jak również zajmuje mniej miejsca w urządzeniu. Niezbędna modułowość interfejsu może być realizowana bardzo elastycznie w nowym rozwiązaniu dzięki modułowej budowie nowej serii przetwornic.

Rodzina urządzeń SEW-EURODRIVE MOVI-C®

Wymagania dotyczące bezpieczeństwa i wytrzymałości nie mogły zostać osiągnięte przy użyciu istniejących kontaktów SMD. W związku z tym przeprowadzono wspólne poszukiwania alternatywnych rozwiązań - i dzięki integracji technologii THR znaleziono idealną technologię łączeniową. Dzięki temu możliwe było zainstalowanie opcjonalnego gniazda wtykowego, które umożliwiało szybkie dostosowanie się do potrzeb klienta.

Musimy uczynić nasze urządzenia bardziej modułowymi i elastycznymi, aby móc szybciej reagować na potrzeby klientów. Rynki posuwają się do przodu w różnych kierunkach, szczególnie w Azji i USA. Zmusza to nas do budowania urządzeń w sposób bardziej modułowy, aby móc reagować na różne indywidualne wymagania.

Dr. Hans Krattenmacher, Managing Director and Head of Electronics Development at SEW-EURODRIVE GmbH Co. KG
Mechatronika SEW-EURODRIVE

Dzięki zastosowaniu większej ilości elektroniki i coraz mniejszych, bardziej kompaktowych urządzeń, poziom złożoności, który jest wprowadzany w życie, stale wzrasta. W przyszłości potrzebne będą inteligentne systemy, które umożliwią zarządzanie tą złożonością. Niezależnie od tego, czy mamy do czynienia ze scentralizowanym monitorowaniem za pomocą systemów magistralowych opartych na sieci Ethernet, czy też z przejrzystym wyświetlaczem na miejscu - bezpieczne działanie zależy od zdolności do podejmowania jednoznacznych decyzji o działaniu. Konserwacja predykcyjna, wymagania dotyczące bezpieczeństwa funkcjonalnego i zintegrowanego zarządzania energią to tylko niektóre z przykładów.

Rosnące zapotrzebowanie związane z cyfryzacją w celu optymalnej oceny danych z czujników, konieczność osiągnięcia większej elastyczności przy stosowaniu urządzeń z systemami modułowymi oraz możliwość dostosowania się do coraz bardziej kompaktowej integracji elektroniki: wszystkie te aspekty stanowią wyzwania, którym firmy SEW-EURODRIVE i HARTING stale z powodzeniem stawiają czoła w ostatnich latach. Dzięki temu udało nam się z powodzeniem wprowadzić na rynek optymalne rozwiązania.

Wywiad SEW-EURODRIVE GmbH & Co. KG z dr Hansem Krattenmacherem, Dyrektorem Zarządzającym i Kierownikiem Działu Rozwoju Elektroniki

"Najpierw pomagaj, później pytaj!" - Dr Hans Krattenmacher, Dyrektor Zarządzający i Kierownik Działu Rozwoju Elektroniki w SEW-EURODRIVE GmbH Co. KG wierzy, że to motto stanowi kwintesencję idealnej relacji między klientem a dostawcą. Producent techniki napędowej znalazł takiego partnera w Grupie Technologicznej HARTING: "To jest bardzo ważne w naszej branży! Niezawodność i dostępność są tu kluczowe, ponieważ systemy produkcyjne muszą działać", wyjaśnia Krattenmacher. Założona w 1931 roku i mająca siedzibę w Bruchsal w Badenii-Wirtembergii firma od wielu lat bazuje na specjaliście w dziedzinie złączy ze Wschodniej Westfalii. Dr Hans Krattenmacher, który początkowo pracował jako inżynier produktu w dziale rozwoju, już na początku swojej kariery zawodowej w SEW-EURODRIVE zetknął się z asortymentem produktów łączeniowych i wspomina: "złącza HARTING, które instalowaliśmy w naszych produktach, charakteryzowały się szybką możliwością podłączania i doskonałą jakością. Później, jako kierownik działu w technologii zdecentralizowanej, zawsze doceniałem cechy i właściwości tych rozwiązań łączeniowych, ponieważ były one bezpośrednim interfejsem dla naszych klientów. Jednak firmy SEW-EURODRIVE i HARTING mają jeszcze więcej wspólnego z jakością, innowacyjnością i zrozumieniem klienta niż ich zaangażowanie. Obie firmy są własnością rodzinną od momentu ich założenia i reprezentują podobne wartości. Przede wszystkim polegają oni na wzajemnej wiarygodności silnego partnera. "Tylko w ten sposób możemy dotrzymać obietnic złożonych własnym klientom", mówi Krattenmacher. "Używam produktów HARTING, bo wiem, że mnie nie zawiodą!"