Im Interview: Udo Huneke, Leiter Marketing und Produktmanagement bei AMK Antriebe.

Im Interview: Udo Huneke, Leiter Marketing und Produktmanagement bei AMK Antriebe. Redaktion IEE

Herr Huneke, was gab den Anstoß für die Entwicklung des Multiachs-Servosystems?

AMK hat sich in den letzten Jahren intensiv mit dem Launch dezentraler Antriebstechnik für die schaltschranklose Maschine beschäftigt. Wir halten dies definitiv für den richtigen Weg. Unsere Marktrecherchen zeigen aber auch, dass der Großteil der Antriebstechnik nach wie vor im Schaltschrank installiert wird. Die dezentrale Installation wird aber zunehmen. Sicher ist, dass sich dieser Automatisierungsansatz nicht in allen Branchen und bei jedem Maschinentypen in der Breite etablieren wird – auch wenn inzwischen einige Funktionen ins Feld verlagert werden und die Modularisierung zunimmt.

Das heißt, Sie werden sich noch etwas Zeit lassen mit einer IP67-Variante ihres Multiachs-Systems?

Das würde ich gar nicht mal unbedingt sagen. In diesem Jahr fokussieren wir uns jedenfalls auf die Schaltschrank-Version unseres Multiachs-Servos.

Welche Anforderungen deckt das Multiachssystem ab?

Auf der SPS IPC Drives haben wir ein Basisgerät mit vier Achsen plus Einspeisung vorgestellt. Zudem haben wir auch einen Zweiachser plus Einspeisung zur Abrundung nach unten entwickelt. Dieser Grundaufbau lässt sich erweitern – im Maximalausbau gibt unser Konzept bis zu 20 Achsen her. Die Use Cases, die wir überwiegend angehen wollen, liegen aber eher im Bereich sechs bis zehn Achsen. Das sind realistische Anwendungen, wie sie unsere Kunden sehen.

Welche Use Cases und Branchen sind das konkret?

AMK fokussiert sehr stark auf die Verpackungs-, Textil- und Handling-Industrie. Bei Verpackungsmaschinen liegt die durchschnittliche Achsanzahl einer Maschine oder eines Moduls zwischen sechs und zehn. In der Handling-Industrie sehen wir Portalroboter und Delta-3-Roboter, also drei Achsen plus einer eventuellen Zuführachse. Auch diese Anwendungen adressieren wir mit unserem System, da wir über unseren Programmieransatz auch eine Roboterapplikation implementieren können.

Robotersteuerung oder nicht, das entscheidet sich letzten Endes über die Software.

Richtig. Generell adressieren wir mit diesem Gerät hochpräzise und hochdynamische Positionierungen und versuchen, dem Kunden dabei das Leben so einfach wie möglich zu machen. Stichwort Usability. Usability heißt, ebenso Aspekte wie einen einfachen Anschluss und kompakten Aufbau zu beachten. Das ist natürlich schwierig zu realisieren, wenn die Hardware bei gleicher oder höherer Leistung immer kompakter sein muss, gerade unter den Umgebungsbedingungen und Temperaturen, wie wir sie im Maschinenbau vorfinden.

Die Physik lässt sich letztendlich nicht austricksen.

Deswegen haben wir die Applikationen analysiert und unser modulares Baukastenkonzept auf die verschiedenen Leistungsklassen abgestimmt. Die Geräte bauen kompakt, weil wir unterschiedliche Kühlsysteme implementieren können. Dass der Kunde das Kühlsystem grundsätzlich frei wählen kann, hat bei AMK lange Tradition. Daher hat das System im Grundaufbau außer dem Lüfter zunächst kein Kühlsystem, lässt sich aber mit einer Wasserkühlung oder Luftkühlung über entsprechende Kühlkörper kombinieren.

Wie sind die Achsen leistungsmäßig abgestuft?

"Mit drei Grundmodulen und zwei Erweiterungsmodulen decken wir die meisten Anforderungen ab." Udo Huneke

„Mit drei Grundmodulen und zwei Erweiterungsmodulen decken wir die meisten Anforderungen ab.“ Udo Huneke Redaktion IEE

Es gibt Abstufungen in den Achsen von 1 kVA, 2 kVA und 4 kVA. Theoretisch lässt sich die Leistung für jede einzelne Achse bestimmen, zum Beispiel viermal 1 kVA oder viermal 4 kVA oder jedwede Kombination daraus. Entsprechend der Gesamtleistung wird der Aufbau mit passenden Leistungsmodulen kombiniert. Die stärkste Einspeisung liefert derzeit 20 kVA. Ich gehe aber davon aus, dass wir mit etwa zehn unterschiedlichen Varianten alle Anforderungen abdecken.

Welchen Vorteil hat es, den Vierachser einzusetzen, anstatt zwei Zweiachser der bisherigen Baureihe?

Der Vorteil liegt zum einen in der extrem kompakten Bauform. In der Grundfläche bauen wir bis zu 50 % kleiner. Der Platzbedarf ist ein Aspekt, der viele Kunden heute beschäftigt: Sie versuchen alles auf relativ wenig Platz unterzubringen und den Schaltschrank direkt ins Maschinengestell zu integrieren. Deswegen sind kompakte Abmessungen so wichtig.

Hinzu kommt eine möglichst einfache Montage mit wenigen Befestigungen. Gerade, wenn die Servoverstärker unter der Maschine hängen und nicht leicht zu erreichen sind, ist das nicht zu vernachlässigen. Darüber hinaus sind sämtliche Verbindungen in den Modulen bereits integriert. Somit entfällt die externe Verdrahtung.

Und bei einer Konfiguration mit sechs oder acht Achsen?

In dem Fall sind auf der externen Seite lediglich der Zwischenkreis und der Feldbus zu verdrahten. Passende Anschlussleitungen liefern wir natürlich mit. Aber auch hier denken wir weiter: Es gibt Kunden, die sich für ein Modul mit sechs Achsen interessieren. Unser Baukasten lässt das zu. Daher kann es sein, dass wir ein entsprechendes Modul vorstellen. Auch spielen wir mit dem Gedanken, eine Vierachs-Erweiterung aufzulegen, also vier Achsen im Basismodul plus vier Achsen.

Wenn wir gerade bei der Anschlusstechnik sind. Welche Anschlusstechnik implementiert AMK bei den Motoren, die Ein- oder Zweikabeltechnik?

Also, wir haben sowohl die Ein- als auch die Zweikabelanschlusstechnik implementiert. Die Einkabeltechnik wird von Kunden viel diskutiert, hat aber noch nicht in der Breite im Markt Einzug gehalten. Deswegen haben wir eine multifunktionale Geberschnittstelle implementiert, die alle gängigen Geber abdeckt. Wir können bei Bedarf aber auch sensorlos regeln, wenn die Applikation keine absolute Präzision bei einer Achse verlangt.

Wie kommen Sie bei sechs oder acht Achsen mit der Rechenleistung hin?

Die bereitet uns keine Probleme, da jede Achse einen eigenen Regelungsprozessor für die Strom- und Lageregler hat. Darüber gibt es einen performanten Kommunikations-Chip im MultiServo, der die Echtzeit-Kommunikation für die Achsen übernimmt.

Was verstehen Sie unter Apps?

"Wir werden alle bisherigen Safety-Funktionen auch im Multiachs-System vorhalten." Udo Huneke

„Wir werden alle bisherigen Safety-Funktionen auch im Multiachs-System vorhalten.“ Udo Huneke Redaktion IEE

Bislang haben wir über unseren modularen Hardware-Baukasten gesprochen. Unser Ansatz ist, möglichst viele Applikationen damit lösen zu können: klassische Motion Control, Kurvenscheibe, fliegende Säge, Delta-Roboter, Portal-Achsen bis hin zu Condition Monitoring. All diese Funktionen in eine Software zu gießen, würde beim Engineering zu Lasten der Usability gehen. Deshalb kapseln wir die Funktionen in einzelne Pakete, Apps. Das gibt dem Anwender die Möglichkeit, die Mehrachsgeräte individuell an die jeweilige Aufgabe anzupassen.

Darüber hinaus sehen wir auch den Bedarf, dass ein Kunde möglicherweise in Hochsprache eigene Spezial-Funktionen selbst umsetzen möchte, sein Know-how kapseln möchte, damit weder wir oder andere auf diese Informationen Zugriff haben. Dazu wollen wir eine Schnittstelle definieren, die es Kunden ermöglicht, eigene Apps einzubinden. Uns ist klar, dass unser App-Konzept nicht von heute auf morgen und auch nicht von jedem umgesetzt wird. Deswegen gibt es auch eine App, über die die Motion Controller wie üblich in IEC 61131 programmierbar sind.

Ein Thema, das uns ebenfalls beschäftigt, ist die Visualisierung. Welche Informationen unseres Systems wären denn eigentlich zu visualisieren und wie in die Maschinenvisualisierung einzubinden? Jede App wird entsprechende Informationen mit sich bringen, die über HTML5 und Web-Technologien in gängigen Maschinenvisualisierungen einfach per Browser aufgerufen werden können.

An Sicherheitsfunktionen unterstützen die Module Safe Torque Off. Reicht STO langfristig aus, bei der Applikationsbandbreite?

Grundsätzlich ist Safe Torque Off in jeder Achse integriert, weil wir natürlich nicht wissen können, ob es Anwendungen gibt, die auch ein entsprechendes Splitten oder ein Zusammenfassen
verlangen.Sie haben Recht, auf Dauer werden wir mit Safe Torque Off allein nicht weit kommen. Deshalb arbeiten wir parallel daran, alle gängigen Safety-Funktionen, die wir heute schon in unserer modularen Baureihe haben, über FSoE ansprechen zu können: Safe Limited Speed, Safe Limited Position, SS1, SS2 und weitere. Da wir im Baukasten denken, sind das Optionen, die bei Bedarf je Achse ergänzt werden können.

Zurück zur Hardware: Sie bieten das System vom Start weg mit Varan-Interface an, dem Systembus eines Wettbewerbers. Das klingt nach Kampfansage.

Wir sind teilweise in ähnlichen Zielmärkten unterwegs. Varan haben wir implementiert, weil das bei einem unserer wichtigsten Kunden ganz oben auf der Wunschliste stand. Wir werden aber auch bei der neuen Generation unserer MultiServos die gängigen Systeme unterstützen, zum Beispiel Ethercat und Sercos.

Wann erfolgt die Lieferfreigabe der ersten Geräte?

"Mit drei Grundmodulen und zwei Erweiterungsmodulen decken wir die meisten Anforderungen ab." Udo Huneke

„Mit drei Grundmodulen und zwei Erweiterungsmodulen decken wir die meisten Anforderungen ab.“ Udo Huneke Redaktion IEE

Wir stellen immer wieder fest, dass die Verfügbarkeiten am Markt bei ein bis anderthalb Jahren nach Vorstellung liegen. Das passt in der Regel auch zu den Innovationszyklen unserer Kunden. Die Geräte, die wir zur SPS Drives vorgestellt haben, werden serienmäßig Ende 2016 verfügbar sein. Natürlich bedienen wir derzeit interessierte Kunden mit Prototypen. Parallel dazu arbeiten wir an unserem App-Konzept und den Hardwareerweiterungen. Auf der Hannover Messe zeigen wir die nächsten Entwicklungsschritte. Bei der App-Technologie ist unser Ziel, ein erstes Set an Apps zum Serienstart mit anzubieten.

Hannover Messe – Halle 15, Stand G04