Wer braucht Cat7 für Roboter? Warum sollten Unternehmen bereits jetzt auf diese Leitungen setzen?

Rainer Rössel, Leiter des Geschäftsbereichs Chainflex-Leitungen bei Igus, im unternehmenseigenen Testlabor in Köln.

Rainer Rössel, Leiter des Geschäftsbereichs Chainflex-Leitungen bei Igus, im unternehmenseigenen Testlabor in Köln. Igus

Tatsächlich ist der Cat7-Standard derzeit noch nicht besonders weit verbreitet, bietet aber sehr gute Zukunftsperspektiven für hohe Datenraten in der Smart Factory. Als Anbieter von hochflexiblen Leitungen gilt es, Maschinen- und Anlagenbauern in dieser Entwicklung stets einen Schritt voraus zu sein. Denn wenn neue Ideen und Anwendungen in der Industrie entstehen, dann sollen diese nicht daran scheitern, dass die passende Leitung noch nicht dafür vorhanden ist. Mit der Roboterleitung Chainflex CFROBOT8.052 bieten wir ein getestetes Serienprodukt an.

Für welche Applikationen eignen sich aus Ihrer Sicht die mit Cat7 möglichen Bandbreiten?

Ich gehe davon aus, dass die Anwendungen genauso vielfältig sein werden, wie bei allen Anwendungen, in denen heute Cat5 oder Cat6 zum Einsatz kommt. Sicherlich fordert der industrielle Bereich heute häufig noch nicht diese hohen Datenraten, aber das kann sich schnell ändern. Zum Beispiel im Bereich der optischen Qualitätsüberwachung mit einer hohen Anzahl an Kameras. Als wir vor über 15 Jahren die erste Cat6-Leitung speziell für die Bewegung in der Energiekette vorgestellt haben, dachten auch nur Wenige über Ethernet in der Industrie nach.

Sind Mehrkosten mit Cat7-Leitungen verbunden?

Cat7-Leitungen sind aufgrund der besonderen elektrischen Anforderungen im Aufbau und der Produktion wesentlich aufwendiger als eine Cat5- oder Cat6-Leitung. Bei einer Cat7-Leitung ist beispielsweise eine Paarschirmung notwendig, bei Cat5 ist das nicht der Fall. Dadurch ist eine Cat7-Leitung zwangsläufig immer etwas teurer als eine Cat5-Leitung.

Bedeutet der spezielle Aufbau der Leitungen Einschränkungen bei der Beweglichkeit und der Biegeradien?

Je höher die Anforderungen an die Datenübertragung einer Leitung sind, desto aufwendiger ist die gesamte Konstruktion. Wenn dort nicht mit besonders hochwertigen Werkstoffen und Fertigungsverfahren gearbeitet wird, ist die Lebensdauer in der bewegten Anwendung sehr stark eingeschränkt. Daher testen wir in unserem 2 750 m² großen Labor die Leitungen ausgiebig unter realen Bedingungen.

Sind für Igus auch Hybridkabel mit Cat7 für Roboter denkbar?

Hybridleitungen sind immer denkbar. Es stellt sich nur die Frage, welchen Vorteil bietet eine Hybridleitung? Wir sind davon überzeugt, dass die E-Kette gerade den Vorteil bietet, dass man mit Standard-Lagerware eine Installation sehr kostengünstig und schnell umsetzen kann. Ganz im Gegensatz zu speziellen Hybridleitungen, die zumeist empfindlicher und teurer sind.

Wäre Wireless als neuer Geschäftsbereich interessant für einen Leitungshersteller?

Wireless bringt in vielen Fällen Vorteile. Allerdings gibt es physikalisch bei der Übertragung von Daten oder gar Energie starke Grenzen. Lassen Sie mich ein Beispiel nennen. Jeder kennt den Effekt, wenn man mobil unterwegs ist, und die Funkverbindung abreißt. Das mag dann eventuell ärgerlich sein, in der Anlagensteuerung ist das ein absolutes Ausschlusskriterium – gerade wenn die Echtzeitkommunikation hier eine immer größere Rolle spielt. Daher sehen wir in der kabelgebundenen Kommunikation und Energieübertragung nach wie vor ein enormes Potenzial im industriellen Umfeld.

Welchen Umsatzanteil haben die Leitungen und Ketten im Unternehmen?

Als Marktführer im Bereich der E-Ketten hat Igus den Vorteil, dass sowohl Energieketten als auch Leitungen gemeinsam als System entwickelt, getestet und angeboten werden können. Dabei spielt der Leitungsbereich eine immer wichtigere Rolle. Chainflex hat 2015 die 100 Millionen Euro Umsatzmarke überschritten und trägt damit über 20 % zum Gesamtumsatz bei.

Igus wird auf der Hannover Messe eine intelligente Roboterleitung vorstellen. Was heißt an dieser Stelle intelligent und was wird die Leitung leisten können?

Wir bieten ein Leitungsprogram an, das speziell für die Bewegung in der Energiekette entwickelt, gefertigt und getestet wird. Dadurch sind wir in der Lage, 36 Monate oder zehn Millionen Hübe zu garantieren. Aber wir gehen hier einen Schritt weiter. Wir wollen es ermöglichen, unsere Leitungen mit einer sogenannten ‚Zero Downtime‘ zu betreiben – zunächst erst einmal im Bereich Roboter. Das bedeutet, die Leitung meldet, dass ein Austausch erforderlich ist, und das rechtzeitig bevor diese ausfällt. Ein ganz spannender Weg, den wir auf der Hannover Messe zeigen und anschließend mit ersten Kunden in der Realität testen werden.

Roboterleitungen im Detail

‚Weiche Konstruktion‘ für Torsionsbewegungen
Roboterleitungen für Torsionsanwendungen erfordern eine andere Konstruktion, als Leitungen für die lineare Bewegung. Letztere sind möglichst kompakt, eng verseilt und haben mit hohem Druck extrudierte Außenmäntel, um die Bewegung der Energiekette nachzuvollziehen.

Roboterleitungen dagegen benötigen Kraftausgleichselemente, lockere Verseilelemente, verschiedene Gleitebenen und andere Schirmkonzepte, um mehrere Millionen Torsionsbewegungen auszuhalten. In Abhängigkeit des Torsionswinkels kann sich zum Beispiel der Durchmesser des Verseilaufbaus verändern. Um die Kräfte, die auf die Adern wirken, auszugleichen, setzt Igus für die Aderverbände Dämpfungselemente und Torsionskräfte absorbierendes Flies ein. Und bei geschirmten Varianten noch mehr: Damit die auf die Schirmdrähte einwirkenden Kräfte nicht zu groß werden, legen die Entwickler Gleitelemente unter und über die Schirme. Diese ‚weiche‘ Konstruktionsweise gibt der gesamten Leitungskonstruktion die notwendige Bewegungsfreiheit, reduziert Zug- und Stauchkräfte und verhindert einen durch vorzeitigen Aderbruch entstandenen Maschinenstillstand. Die Chainflex CFROBOT-Serie hält laut Igus bei Torsionsanwendungen mit einem Torsionswinkel bis zu 180° mindestens fünf Millionen Zyklen oder 36 Monate.

Hannover Messe 2016 – Halle 16, Stand A18 / Halle 17, Stand H04