Helukabel-Produktmanager Horst Messerer

"Das Kabel wird zum Rückgrat der Industrie 4.0"

Dem Hype um Schlagworte wie Industrie 4.0, Integrated Industry und Internet der Dinge kann sich heute keiner mehr entziehen. Das gilt auch für die Kabelhersteller. Denn „das Kabel wird zum Rückgrat der Industrie 4.0. Ohne das feinmaschige Verbindungsnetz zwischen den unzähligen Komponenten in einer automatisierten Fabrik geht gar nichts“, sagt Horst Messerer, Produktmanager der Daten-, Netzwerk- & Bustechnik, bei Helukabel in Hemmingen.

Blick ins Testzentrum: Hier werden die elektrischen Kabel und Leitungen in ihren Schleppketten mit bis zu fünffacher Erdbeschleunigung hin- und hergeschossen.

Industrie 4.0 ist ein cleverer Schachzug der deutschen Industrie, stellt Messerer fest. In einem Hochlohnland wie Deutschland müssen Unternehmen clever automatisieren, Prozesse optimieren und damit beste Qualität liefern. Nur so können sie produktiv im globalen Wettbewerb bestehen. Zum Kommunizieren aller am Produktionsprozess Beteiligten braucht es Verbindungsglieder wie Kabel. Auch wenn Messerer das große Wort „Revolution“ im Zusammenhang mit Industrie 4.0 für überzogen hält, sieht er, „dass sich die Fertigung nachhaltig verändern wird und die Chancen der heute verfügbaren Technologien genutzt werden müssen“. Das Internet der Dinge werde diesen Prozess sicher begleiten.

Industrie 4.0 ist ein cleverer Schachzug der deutschen Industrie, meint Horst Messerer, Produktmanager der Daten-, Netzwerk- & Bustechnik, bei Helukabel in Hemmingen.

Entscheidend dafür ist auch die Kabelbranche, die in mehr als drei Dekaden den Schritt von kapazitätsarmen Steuerleitungen, die für jede Funktion ein eigenes Kabel benötigten, über Bussysteme, bei denen ein Kabel viele Teilnehmer ansprechen kann, bis hin zum Industrial Ethernet für die Echtzeit-Kommunikation gegangen ist. Letztere benötigt reaktionsfreudige Medien mit Antwortzeiten unter 100 Mikrosekunden sowie Datenraten im Bereich von 100 Megabit und mehr – im Vergleich dazu wirkt die Buswelt mit Datenraten zwischen 1 und 20 Mbit und Reaktionszeiten von 20 Millisekunden überholt. „Keineswegs aber ist der Feldbus am Ende“, betont Messerer. Er bekomme nur seine Grenzen aufgezeigt und habe nach wie vor seine Daseinsberechtigung. „In manchen Fällen lösen die Protokolle den Feldbus ab, aber nicht unbedingt und auch nicht künftig“, erklärt der gelernte Industriekaufmann und gibt zu bedenken: „Geht es um schnelle Taktung, ist das Industrial Ethernet dank seiner Leistungsdaten im Vorteil. Aber wer braucht schon in einer Raffinerie mit lang andauernden Prozessen millisekundengenaue Echtzeitkommunikation?“

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Dennoch ist für den Kabelexperten letztes Jahr ein Wendepunkt erreicht worden. Ein Blick auf die Marktentwicklung zeige, dass 2014 die Feldbus-Applikationen einen Dämpfer erhalten haben und das Industrial Ethernet überproportional wächst. „Für uns hat das Konsequenzen. Wir brauchen bei Helukabel für jedes Protokoll das passende Kabel. Leider sind Kabel im Blickwinkel des Anwenders ein C-Teil, von der Funktion in der Automatisierungstechnik her allerdings ein A-Teil.“

Die hohe Priorisierung lässt sich an zwei Beispielen verdeutlichen: Ethernet-Hybridleitungen wie die HM-CB500S transportieren in zwei separaten Adern Strom und Daten. Das stellt höchste Anforderungen an Schirmung, elektromechanische Verträglichkeit und Konfektionierung. Schließlich darf der Datenfluss in keinem Fall gestört werden. Das Ganze wird tangiert durch Themen wie Rückflussdämpfung als Qualitätsmerkmal oder das Verhältnis von Kabeldämpfung zur Nebensprechdämpfung in Abhängigkeit von der Frequenz.

Das Innere entscheidet, wenn sich moderne Kabel wie das HMCB500S den Herausforderungen der Industrie 4.0 stellen.

Ein zweites Beispiel sind Kabelsysteme für die neuen Digitalgebersysteme mit der Schnittstelle Hyperface DSL. Bisher wurden Servomotoren und Umrichter mit je einer Leitung für die Leistungsübertragung und für die Übertragung der Lageinformationen verbunden. Die neuen Gebersysteme ermöglichen künftig Einkabellösungen. „Da das Paar für die Datenübertragung in die Servoleitung integriert wird, ist die Haltbarkeit des Datenschirms von besonderer Bedeutung. Tests an neuen Leitungen sind nur bedingt aussagekräftig, da die Qualität des Schirms im Laufe des Einsatzes in einer Schleppkette nachlässt. Besonderes Augenmerk haben wir deshalb auf Qualität und Lebensdauer des Kupferschirms gelegt, der das Datenpaar vor den Störungen der Leistungsadern schützt“, erklärt Messerer.

Empirische Ermittlung durch Kabelfolter

Um die Dauerhaltbarkeit sicherzustellen, gibt es am mittelfränkischen Standort Windsbach die „Folterkammer“. Im Testzentrum mit Schleppketten- und Torsionsprüfanlagen erfolgt die Stressbelastung. Beispielsweise werden dort Hybridleitungen in einem hochdynamischen Schleppkettentest mit über fünf Millionen Zyklen auf die Probe gestellt. Weil die Beanspruchung der Leitungen von Parametern wie Verfahrweg, Biegeradius, Geschwindigkeit und Beschleunigung abhängt, werden diese Daten vom Kunden benötigt. Je präziser die Angaben sind, desto detaillierter können die Entwickler bei Helukabel die Leitung auslegen. Berechnen lässt sich das nicht, sondern nur empirisch ermitteln. „Auch wenn wir umfangreiche Erfahrungswerte in einer Datenbank haben, braucht es immer den Test“, betont Messerer. „Der Praxiseinsatz bestätigt dann die Haltbarkeit der Leitungen.“ cs

SPS IPC Drives, Halle 6, Stand 160 und 260

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