Die fortschreitende Digitalisierung und Vernetzung von Produktionsprozessen – kurz Industrie 4.0 – stellt Unternehmen jeder Größenordnung vor neue Herausforderungen. KIPP hat diesen Trend bereits seit 2018 im Blick und entwickelt unter der Produktlinie FEATUREgrip intelligente Norm- und Bedienelemente, die sich einfach in digitale Systeme integrieren lassen und dort die Prozesssicherheit signifikant verbessern. Je nach Aufgabenstellung und Einsatzbereich stehen sowohl kabelgebundene als auch kabellose Varianten zur Verfügung.

Die Fertigung der Zukunft ist vernetzt, hochflexibel und intelligent. Doch während Maschinen, Anlagen und sogar Werkstücke in zunehmendem Maße miteinander kommunizieren, werden die enormen Möglichkeiten intelligenter Norm- und Bedienteile häufig noch übersehen. Mit der Produktserie FEATUREgrip hebt KIPP diese elementaren Maschinenelemente auf ein neues Niveau. Ausgestattet mit Sensoren werden sie zu Datenlieferanten und damit zu aktiven Bestandteilen in vernetzten Anlagen. Die digitale Transformation verändert nicht nur die Funktion der Norm- und Bedienteile, sondern eröffnet völlig neue Möglichkeiten für die Prozessoptimierung und -sicherheit.

Prozesssicherheit als Antrieb

„Unsere zentrale Motivation bei der Entwicklung der intelligenten Norm- und Bedienelemente aus der FEATUREgrip-Serie ist die Minimierung von Fehlerquellen in Arbeitsabläufen und damit einhergehend die Erhöhung der Prozesssicherheit“, erklärt Samuel Rasch, Teamleiter Produktmanagement bei KIPP. „Wir unterstützen den Anwender dabei, einzelne Prozessarbeitsschritte so zu strukturieren und kontinuierlich zu überwachen, dass möglichst wenig Fehler auftreten können und eine gleichbleibend hohe Qualität sichergestellt wird. Das ist inzwischen längst nicht mehr nur in sicherheitsrelevanten Anwendungen, beispielsweise in der Luftfahrt- und Raumfahrt oder in der Lebensmittelindustrie ein Thema. “Die Industrie 4.0 ist inzwischen ein zentraler Bestandteil der wirtschaftlichen Entwicklung. Jedoch gibt es vor allem in kleineren und mittelständischen Unternehmen (KMU) bei diesem Thema noch Luft nach oben: „Bei den KMU sehe ich noch sehr viel Potenzial, die internen Prozesse zu verbessern“, betont Samuel Rasch. „Mit FEATUREgrip sprechen wir alle Unternehmensgrößen an und bieten all denen einen wichtigen Mehrwert, die die Digitalisierung ihrer Prozesse vorantreiben möchten.“

Kundenfeedback als Grundlage für Innovation

Die Entwicklung der Produktlinie FEATUREgrip und deren kontinuierlicher Ausbau erfolgten maßgeblich als Reaktion auf kundenspezifische Anforderungen einiger KIPP-Kunden. Erste intelligente Norm- und Bedienteile wurden bereits 2018 eingeführt. Seitdem hat KIPP sein Portfolio im engen Austausch mit den Anwendern stetig erweitert.

„Die steigende Nachfrage nach vernetzbaren, intelligenten Komponenten zeigt, dass wir die Marktbedürfnisse mit FEATUREgrip getroffen haben und diesen gerecht werden“, ist sich Florian Schweizer, Projektmanager Entwicklung FEATUREgrip, sicher. „Nicht selten entstehen dabei Ideen für neue Produkte aus individuellen Kundenanfragen, die später in Serie gehen.“ Ein Beispiel dafür ist die Entwicklung intelligenter, kabelloser Komponenten. Diese wurden eingeführt, weil Kunden sich eine flexiblere Alternative zu den kabelgebundenen Lösungen wünschten.

Zustands- und Positionskontrolle

Aktuell findet der Kunde viele Produkte im FEATUREgrip-Programm sowohl als kabelgebundene als auch als kabellose Variante. Die kabelgebundenen Maschinenelemente sind direkt mit der Maschinensteuerung verbunden, was ihre unmittelbare Kontrolle ermöglicht. Ein Produktbeispiel ist der Arretierbolzen (K1744). Im Gesamtsystem integriert, erlaubt dieser die einfache Zustandsabfrage: „eingerastet“ oder „nicht eingerastet“.

„Der integrierte induktive Sensor erfasst den Betätigungszustand des Bolzens“, beschreibt Florian Schweizer das Wirkprinzip. „Das Signal wird im Pilzgriff verarbeitet und an die Maschinensteuerung übertragen; standardmäßig ist dafür ein zwei Meter langes, dreiadriges Kabel vorgesehen. Der Sensor schaltet, sobald der Bolzen 1 mm gezogen ist. Über die Maschinensteuerung lässt sich dann beispielsweise festlegen, dass der Bearbeitungszyklus erst dann beginnt, wenn der Bolzen eingerastet ist.“

Soll darüber hinaus die exakte Einrastposition des Bolzens abgefragt werden, kann die Positionierbuchse K1839oder eine Aufnahmebuchse (K1841 / K1843) für Kugelsperrbolzen zum Einsatz kommen. Die Buchsen bilden einen Aufnahmepunkt für Arretier- und Kugelsperrbolzen, in welchem diese sicher und genau verrasten können. Standardmäßig ist in den Positionier- und Aufnahmebuchsen ein induktiver Sensor verbaut, der sich über eine Klemmmutter variabel einstellen lässt. Dieser ermöglicht es, elektronisch abzufragen, ob ein Bolzen in der Buchse steckt oder nicht. Beim Einsatz mehrerer Buchsen lässt sich feststellen, in welcher sich das Bedien- oder Rastelement befindet.

„Wenn ich zwei oder mehrere Rast-Positionen habe, verwende ich die entsprechende Anzahl an Positionierbuchsen und weiß über die Sensoren in den Buchsen immer, wo der Bolzen eingerastet ist“, erläutert Florian Schweizer. „Diese Informationen wiederum verbessern die Prozesssicherheit, beispielsweise bei der Formatverstellung in der Lebensmittel- oder Verpackungsindustrie“

Mobil und hochflexibel – FEATUREgrip kabellos

Die kabellosen Produkte aus dem FEATUREgrip-Portfolio sind besonders hilfreich, wenn Installationsräume begrenzt oder eine hohe Mobilität und Flexibilität erforderlich sind. Zu den Komponenten gehören unter anderem der Auflagebolzen mit Auflagesensor (K1832), das Spanneisen mit Kraftsensor (K1824) und der Kraftsensor für Schnellspanner (K1825). Letzterer bietet dem Anwender die Möglichkeit, die auf ein Werkstück aufgebrachte Spannkraft zu messen und zu kontrollieren. Das ist beispielsweise in Branchen wie der Luftfahrtindustrie wichtig, wo empfindliche Werkstücke nicht überbeansprucht werden dürfen

Die Datenübertragung erfolgt bei den kabellosen Varianten über ein Bluetooth-Modul (K1831), das direkt am Maschinenelement appliziert wird. Das Bluetooth-Modul sendet die Informationen an ein Gateway (K1494), welches der Anwender wiederum in seine Maschinensteuerung integrieren kann. „Für die Kontrolle seiner Anwendung via Tablet, Smartphone oder Desktop stellen wir dem Kunden eine benutzerfreundliche Webapplikation zur Verfügung“, beschreibt Florian Schweizer ein weiteres Feature. „Diese ermöglicht auch die gleichzeitige Überwachung mehrerer Komponenten in einem Bearbeitungszentrum oder einer Anlage.“

Vorteile und Perspektiven

Ob kabelgebunden oder kabellos – die intelligenten Norm- und Bedienelemente von KIPP bieten dem Anwender unter anderem folgende Vorteile:

  1. Hohe Prozesssicherheit: Mit den intelligenten Komponenten lassen sich Arbeitsschritte strukturieren und überwachen – für maximale Präzision und Prozesssicherheit.
  2. Reduzierter Montageaufwand: Der Einsatz von FEATUREgrip-Produkten bietet im Vergleich zu Standardprodukten, die der Kunden selbst mit Sensoren ausstattet und in die Maschinensteuerung einbindet, erhebliche Einsparungen bei der Montage.
  3. Kompakte Kombi-Lösungen: FEATUREgrip integriert das mechanische Element und den Sensor in einem kompakten, optisch ansprechenden Design. Der Anwender spart Platz, reduziert seine Komponentenvielfalt und profitiert von einer einfachen, übersichtlichen Lösung.

„Seit dem Marktstart 2018 ist unsere FEATUREgrip-Produktlinie kontinuierlich gewachsen“, resümiert Samuel Rasch. „Bei der Weiterentwicklung haben wir uns stark am Kundenfeedback orientiert und darauf aufbauend Produkte wie die Positionierbuchse entwickelt. In den nächsten fünf Jahren erwarten wir im Bereich FEATUREgrip eine weiterhin zunehmend positive Entwicklung. Dabei werden sicherlich auch weitere kundenspezifische Sonderanfertigungen eine Rolle spielen.“

Fazit

In einem vernetzten Industrie-Umfeld unterstützen die intelligenten Produkte aus dem FEATUREgrip-Portfolio von KIPP die effiziente Organisation und Überwachung von Fertigungsprozessen. Innovative Komponenten – vom intelligenten Auflagebolzen bis zum Spanneisen mit Kraftsensor – ermöglichen unter anderem die einfache Überprüfung von Aufspannungen und Anschlägen und sorgen so für eine präzise Bearbeitung und erhöhte Wiederholgenauigkeit. Bei den kabellosen FEATUREgrip-Komponenten ermöglichen Bluetooth-Module eine komfortable Datenübertragung und Visualisierung. Das Gateway als Schnittstelle zwischen intelligentem Produkt und Maschinensteuerung sichert zudem präzise Prozesse.

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https://www.kippwerk.de/de/produkte/PRODUKTLINIEN/FEATUREgrip/c/22097
https://www.youtube.com/watch?v=ogDfnitZkcs

Autor: Andre Jerke, Marketing Manager, Heinrich Kipp Werk

Unternehmen:

HEINRICH KIPP WERK GmbH & Co. KG

Heubergstraße 2

Internet: www.kipp.com