Bosch Rexroth IndraDrive Mi: Dezentrale Antriebstechnik für die flexible Fertigung

Die motorintegrierten und motornahen Servoantriebe IndraDrive Mi helfen Maschinenherstellern, Systemintegratoren und Endanwendern schon heute, die Anforderungen zur Realisierung der Fabrik der Zukunft zu erfüllen.

Bosch Rexroth hat auf Basis zahlreicher Automatisierungsprojekte in eigenen Werken und Kundenanwendungen die Anforderungen variantenreicher Fertigungen analysiert und daraus eine Vision der Fabrik der Zukunft entwickelt. In ihr werden lediglich die Decke, die Wände und der Boden der Fabrikhalle unverrückbar sein. Maschinen und Bearbeitungsstationen werden hingegen immer wieder zu neuen Linien konfiguriert und kommunizieren drahtlos miteinander. Dieser Ansatz verlangt einen Abschied vom Schaltschrank oder zumindest seiner zentralen Rolle.

Modular, kompakt, flexibel – die Servoantriebe IndraDrive Mi steigern die Produktivität entlang des kompletten Wertstroms signifikant.

Auslaufmodell Schaltschrank

Bei traditionellen Automationskonzepten führen alle Kabel von den Aktoren und Sensoren in den Schaltschrank und wieder hinaus. In der Praxis ist genau das ein Flaschenhals, in der Montage ebenso wie in der Umrüstung. Die motorintegrierten und motornahen Servoantriebe IndraDrive Mi hingegen verringern diesen Verkabelungsaufwand und benötigen keinen Platz im Schaltschrank. Sie werden mit allen notwendigen Versorgungskomponenten dezentral in die Maschine oder Bearbeitungsstation eingebaut. Bis zu 30 Servoantriebe bilden an einem Hybridkabelstrang einen Antriebsverbund für Leistung und Kommunikation. Nur der erste Antrieb hat eine externe Verbindung zu übergeordneten Steuerungen. Veränderungen ziehen keine Verkabelungsarbeiten am Schaltschrank nach sich.

Ganz gleich in welcher Branche – die schaltschranklose Antriebstechnik sorgt für eine deutliche Kostenreduzierung und mehr Flexibilität.

Ausschalten, neu positionieren, einschalten und produzieren

Diese Flexibilität steht für ein breites Leistungsspektrum von 0,4 bis 11 kW zur Verfügung. Die schaltschranklosen Antriebe haben standardmäßig vier digitale, frei konfigurierbare E/A-Anschlüsse für Peripheriegeräte und Sensoren on Board. Davon sind zwei als schnelle Messtaster nutzbar. Über eine Auskopplung der Führungskommunikation können Konstrukteure weitere E/A-Module, Sensoren und Aktoren für Pneumatik oder Hydraulik einbinden. Die Automation ist damit komplett dezentral. Auch spätere Umbauten gestalten sich dadurch sehr einfach. Station ausschalten, ein oder zwei Stecker ziehen, an den neuen Platz schieben, einschalten und weiterproduzieren.

Dies ist keine Zukunftsvision, sondern schon heute Realität, weil die schaltschranklose Antriebstechnik drei weitere Grundbedingungen erfüllt: Sie ist intelligent, kommunikativ und sicher.

Einfache und betriebssichere Inbetriebnahme

Für Maschinenhersteller ist es wichtig, die knappen Engineering-Ressourcen effizient einzusetzen. Vordefinierte und vorprogrammierte Technologiefunktionen beschleunigen die Umsetzung einer Vielzahl von Aufgaben wie Kurvenscheiben oder Nockenschaltwerk. Mit der integrierten Motion-Logic für Einzelachsen übernehmen die Antriebe eigenständig achsbezogene Abläufe unabhängig von der zentralen Steuerung.

Auf die Aufgaben abgestimmte Engineering-Tools vereinfachen die Integration in moderne Konzepte und sparen Zeit. Die Drive System Software erlaubt eine schnelle und betriebssichere Inbetriebnahme, weil sie die Daten der Mechanik aus den Motorgebern der Rexroth-Motoren ausliest und übernimmt. Das IndraDrive Service Tool wiederum bietet einen einfachen Zugriff auf Service- und Diagnosefunktionen in den schaltschranklosen Antrieben und ermöglicht auch das Parameterhandling sowie das Update der Software. Das betriebssystemunabhängige Werkzeug läuft auf HTML5-fähigen Browsern und nutzt den im Antrieb integrierten Webserver. Diese Architektur vereinfacht auch den Tausch von Komponenten. Darüber hinaus bietet das Tool eine praxisorientierte Zugriffsverwaltung mit Gast- und Service-Rechten.

Kommunikativ in verschiedensten Umgebungen

Eine weitere wesentliche Voraussetzung für die Fabrik der Zukunft ist die Fähigkeit, sich flexibel in vernetzte Umgebungen einzufügen und Informationen auszutauschen. Maschinenhersteller suchen Antriebslösungen, bei denen sie mit einer Hardware die regional und branchenspezifisch unterschiedlichen Protokolle abdecken und damit ihre gesamte Logistik, von der Bestellung bis zur Ersatzteilversorgung, vereinfachen. Dies erfüllt die schaltschranklose Antriebstechnik mit ihrer Multi-Ethernet-Schnittstelle. Sie unterstützt alle gängigen Protokolle per Software-Anwahl.

Offen für Hochsprachen-Funktionen

Die exklusiv von Rexroth angebotene Software-Technologie Open Core Engineering ermöglicht es Maschinenherstellern, parallel zur SPS-Automatisierung mit Hochsprachenprogrammen direkt auf Kernfunktionen der Antriebe und der integrierten Motion-Logic zuzugreifen.

Zukünftig können Anwender mit Open Core Engineering for Drives einfach neue, bislang noch nicht realisierte Web- und Cloud-basierte Funktionen in Hochsprachen entwickeln oder zukaufen. Das schließt die Verbindung vom intelligenten Servoantrieb zu Server- und Cloud-basierten Anwendungen. Die Hochsprachenprogrammierung eröffnet Endanwendern somit völlig neue Möglichkeiten der Vernetzung. Ohne aufwendige SPS-Schnittstellen können sie den Wertstrom vom Auftragseingang im ERP-System über die MES-Systeme bis zum Antrieb digitalisieren.

Maschinensicherheit inklusive

Bei aller Flexibilität muss eine Automationslösung auch allen relevanten Sicherheitsnormen wie der Maschinenrichtlinie entsprechen. Schaltschranklose Antriebe übernehmen deshalb nicht nur alle Automatisierungsaufgaben dezentral, sondern auch die normgerechte funktionale Sicherheit. Sie bieten eine Vielzahl an integrierten Sicherheitsfunktionen, einige davon bis zu Kategorie 4, Performance Level e. Besonders interessant ist die einfache Umsetzung von unterschiedlichen und voneinander unabhängigen Sicherheitszonen für die Funktion Safe Torque Off in einem Antriebsstrang. Auf einen Befehl hin schalten alle beteiligten Antriebe das Drehmoment sicher ab. Nach manuellen Eingriffen können die Antriebe sofort wieder in Regelung gebracht werden. Das verkürzt die Stillstandszeiten von Maschinen nach manuellen Eingriffen deutlich und erhöht die Verfügbarkeit integrierter Fertigungslinien.

Bereit für neue Flexibilität

Modulare Konzepte, mit denen Maschinenhersteller ihre Abläufe verschlanken, Maschinen und Stationen, die Endanwender flexibel und ohne Umbau von Schaltschränken je nach Auftrag in neue Linien zusammenstellen: Die Fabrik der Zukunft ist ein evolutionärer Prozess, der bereits begonnen hat. Die schaltschranklose Antriebstechnik hilft Maschinenherstellern, Systemintegratoren und Endanwendern, die Anforderungen an die neue Flexibilität schon heute wirtschaftlich, intelligent und sicher zu erfüllen.