Die Sonderschau ‚Intelligente Fluid- und Antriebstechnik‘ auf der Hannover Messe 2018 wird manche erstaunen und viele verblüffen: Auf diesen besonderen Event beweisen im April 2018 führende Firmen anhand von Demonstratoren, dass nicht nur Industrie 4.0, sondern auch die kontinuierliche Weiterentwicklung vorhandener Systeme zu intelligenten Lösungen führt: Ein Beispiel dafür ist das hydraulische Kompaktaggregat Cytro Pac von Bosch Rexroth, das mit eigener Intelligenz und Industrie 4.0-Schnittstelle die Grenzen des technisch Machbaren verschiebt.
Maschinenhersteller und Endanwender setzen Hydraulik ein, weil sie einzigartige physikalische Eigenschaften wie Kraftdichte und Robustheit bietet. Zunehmend wollen Konstrukteure diese Vorteile auch in vernetzten Anwendungen nutzen. Sie erwarten, dass sie auch hydraulische Aktoren im laufenden Betrieb per Mausklick flexibel an neue Aufgaben anpassen können. „Dazu müssen hydraulische Aktoren allerdings über die gleiche Intelligenz und Kommunikationsfähigkeit verfügen wie elektromechanische Antriebe“, betont Dr. Steffen Haack, Leiter der Business Unit Industrial Hydraulics bei der Bosch Rexroth AG, Lohr.
„Moderne Hydraulik kann jedoch alles, was elektromechanische Antriebe können – und das kraftvoller, robuster und mit kompakteren Baumaßen.“
Software übernimmt Ventilaufgaben
Die Hydraulikpumpen, -ventile und -motoren von Bosch Rexroth sind laut Dr. Haack intelligent und fügen sich mit Multi-Ethernet-Schnittstellen in alle gängigen Echtzeit-Protokolle ein. Die Vorteile der Hydraulik bleiben bei der vollständigen Digitalisierung erhalten.
Durch drehzahlvariable Pumpenantriebe ermöglicht Bosch Rexroth die Umstellung von der klassischen Drosselsteuerung zu einer intelligent geregelten Verdrängersteuerung. Die Lösung ist wesentlich energieeffizienter und meist auch einfacher in der Hydraulikkonstruktion. Aufgaben, die vorher Ventile übernommen haben, werden jetzt von Software ausgeführt.
Doch was nutzt dieses Feature dem Anwender? „Inbetriebnehmer werden durch Software-Wizards unterstützt, die sie logisch durch den gesamten Prozess führen und passende Parameter vorschlagen“, antwortet der Experte. „Sie benötigen nicht einmal mehr vertiefte Kenntnisse der Fluidtechnologie. Im Rahmen von Condition Monitoring und Preventive Maintenance werden kontinuierlich Betriebsdaten erfasst und ausgewertet.“ Anwender erkennen daher Verschleiß, bevor er zu einem Stillstand führt. Bosch Rexroth stellt dazu verschiedene Lösungen bereit, so etwa das umfassende Dienstleistungspaket Odin, das Großanlagen Cloud-basiert mit selbstlernender Software überwacht und zustandsabhängig Wartungsmaßnahmen anstößt.
Als Beispiel für intelligente Antriebe nennt Dr. Haack Cytro Pac, das als ultrakompaktes Hydraulikaggregat mit eigener Intelligenz und Industrie 4.0-Schnittstelle „die Grenzen des technisch Machbaren“ verschiebt. Es konzentriert auf kleinstem Raum einen drehzahlvariablen Sytronix-Pumpenantrieb mit Frequenzumrichter, Sensorik und Datenschnittstelle zu einem schaltschranklosen Kompaktaggregat und ist gerade einmal halb so groß wie bisherige Aggregate.
Hydraulik erfüllt scharfe Vorgaben der Automotive-Industrie
Bosch Rexroth stellt das Kompaktaggregat Cytro Pac auf der Sonderschau ‚Intelligente Fluid- und Antriebstechnik‘ vor: Der Hersteller hat bei dieser Lösung einen drehzahlvariablen Sytronix-Pumpenantrieb mit Frequenzumrichter, Sensorik und Datenschnittstelle zu einem schaltschranklosen Kompaktaggregat zusammengefasst. Dank der bedarfsgerechten Drehzahlregelung kann der Energiebedarf im Vergleich zu konventionellen Aggregaten laut Firmenangaben um bis zu 80 % gesenkt werden. Dr. Haack: „Dies erleichtert dem Maschinenbauer die Einhaltung der Europäischen Ökodesign-Richtlinie 2009/125/EC und der teils noch schärferen Vorgaben der Automotive-Industrie.“ Beim Ölvolumen spare das Cytro Pac bis zu 53 % ein. Die verbleibenden 20 l werden von einem hocheffektiven Heat-Pipe-System gekühlt. Ebenfalls integriert ist ein entgasungsoptimierter Tank. Die integrierte Sensorik sammelt alle relevanten Daten wie Druck, Temperatur, Füllstand, Verschmutzung und Volumenstrom ein, um sie dann mit Sercos- oder Multi-Ethernet-Schnittstelle in Echtzeit an die Maschinensteuerung weiterzuleiten.
Die Lösung ist zunächst für den Einsatz in Werkzeugmaschinen gedacht. So setzt der Hersteller Zuse Hüller Hille Cytro Pac beispielsweise in den Bearbeitungszentren der NBH-Serie ein. Anwender fertigen darauf Fahrzeug-, Flugzeug- oder Maschinenteile. „Mithilfe des Cytro Pac ist es dem Maschinenbauer gelungen, in kurzer Zeit eine zukunftsweisende Hydrauliklösung zu implementieren und zahlreiche Prozessschritte in Engineering und Logistik zu verschlanken“, erklärt Dr. Haack. „Im nächsten Schritt möchte das Unternehmen ein Condition Monitoring realisieren. Mit der integrierten Industrie-4.0-Schnittstelle sollen Daten wie Energieverbrauch und die Druckverläufe erfasst und zur Analyse an ein übergeordnetes IT-System übertragen werden, um sinnvolle Handlungsempfehlungen abzuleiten.“