Interview

Andrea Gillhuber,

Schaltschranklos automatisieren

Mit dem Automatisierungsbaukasten MX-System möchte Beckhoff den Markt revolutionieren. Welche Möglichkeiten sich Anwendenden durch das System ergeben, welche Erfahrungen bereits gemacht wurden und wo die Reise hingeht, darüber sprach Andrea Gillhuber mit Produktmanager Daniel Siegenbrink.

Daniel Siegenbrink, Produktmanager bei Beckhoff Automation: „Die Entwicklung des MX-Systems ist ein mechatronisches Projekt, wie es im Lehrbuch steht.“ © WEKA Fachmedien

Auf der Hannover Messe 2022 zeigte Beckhoff sein MX-System erstmals auf einer großen Messe. Was hat sich seitdem getan?

Die Vorstellung des MX-Systems erfolgte zu einem Zeitpunkt, an dem die Entwicklung noch nicht abgeschlossen war. Wir sehen im MX-System eine Revolution für den Markt. Durch die Veröffentlichung wollten wir frühzeitig zeigen, welche Potenziale der Ersatz des Schaltschranks durch unseren steckbaren Automatisierungsbaukasten aufweist. Genau diesen Effekt haben wir unter anderem durch den Auftritt auf der Hannover Messe 2022 erreicht: Kunden bzw. Interessenten unterschiedlicher Branchen sind mit der Bitte an uns herangetreten, den Einsatz in bestimmten Applikationen zu prüfen. In dem einem Jahr haben wir die Schaltschränke inklusive der elektrischen Installation von mehr als 60 Maschinen und Anlagen zu MX-Systemen konvertiert. Zum Teil waren dies sehr kleine Maschinen mit nur einem Drehstrommotor, aber auch Anlagen mit über 60 Servoachsen. Dabei haben wir noch viel über das MX-System gelernt und festgestellt, wo noch zu schließende Lücken bestehen. Das generelle Feedback ist aber, dass die Kunden von der Idee des MX-Systems überzeugt sind und es lieber heute als morgen einsetzen möchten.

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Am MX-System selbst hat sich ebenfalls vieles getan. Bei vielen Modulen ist die Entwicklung so weit abgeschlossen, dass wir in die Kundentestphase wechseln können. Aktuell benötigen wir dafür noch einige wenige weitere Module. Voraussichtlich beginnt die Testphase in diesem Sommer.

Von der Verbindungs- bis hin zur Steuerungstechnik, für alle Bereiche gibt es Module. Welche Rolle spielt denn die Software beim MX-System?

Die wichtigste "Zutat" für das MX-System ist EtherCat. Das Protokoll ermöglicht es, dass sich mit nur einem Feldbus über die Backplane unterschiedlichste Funktionen wie das Lesen und Schreiben von Ein- und Ausgängen, sehr große Verbunde mit einer Vielzahl von Achsen regeln und synchronisieren lassen sowie die funktionale Sicherheit abbildbar ist. Dazu kommt, dass das MX-System anders als ein "normaler" Schaltschrank ausschließlich aus (EtherCat-)vernetzten Baugruppen besteht. Diese werden in den MX-System-Modulen durch Software aufbereitet und können in der zentralen Steuerung – in unserem Fall TwinCAT – weiterverarbeitet bzw. ausgewertet werden.

Wir nutzen EtherCat auch für die Anbindung unserer Smartphone-Diagnose-App, die wir zurzeit entwickeln. Natürlich lässt sich EtherCat nicht direkt an ein Smartphone anschließen, daher haben wir ein EtherCatBluetooth-Gateway entwickelt. Damit können unsere Kunden sehr einfach über EtherCat an verschiedenen Stellen und ohne weitere Verkabelung von Maschinen und Anlagen Zugriffspunkte für das Smartphone bzw. die App definieren. Weiterhin arbeiten wir an einer Software, mit der das MX-System konfiguriert bzw. geplant werden soll. Der einfache Zusammenbau des MX-System wird dann auch in der Software per Drag-and-Drop umgesetzt werden können. Dadurch vereinfachen wir schon die Planungsphase von Maschinen und Anlagen.

Die Frage nach der Rolle von Software lässt sich zusammenfassend wie folgt beantworten: Die Entwicklung des MX-Systems ist ein mechatronisches Projekt, wie es im Lehrbuch steht. Ein Drittel der Aufwände betreffen die Mechanik, das zweite Drittel die Elektronik und ein Drittel auch die Software. Die Software spielt also eine der Hauptrollen.

Neben Standard-Modulen gibt es auch Module, mit denen Anwendende eigene Funktionen realisieren können. Wie genau funktioniert das?

Schon letztes Jahr haben wir eine Baseplate Extension Box vorgestellt. Dabei handelt es sich prinzipiell um einen Klemmenkasten, der an die rechte Seite der Baseplate angeschlossen wird. Im Inneren des Klemmenkastens stehen dann die Spannungen 24 VDC und 400 VDC aus der Baseplate zur Verfügung, wobei die 24 VDC bereits abgesichert sind. Zusätzlich ist EtherCat auf einem Standard-RJ45-Stecker zu finden sowie vier digitale Ein-/Ausgänge. In diesem Klemmenkasten können insbesondere kundenspezifische Elektronikbaugruppen oder z. B. IP-Baugruppen für spezielle Aktoren oder Sensoren untergebracht werden.

In diesem Jahr werden wir die gleiche Funktionalität in Form eines Aufsteckmoduls vorstellen. Dort ist dann weniger Bauraum vorhanden. Um aber bspw. einen VPN-Router in das MX-System zu integrieren, sind diese Art der Leergehäuse sehr gut geeignet. Zudem bieten wir auch Module, die dazu verwendet werden können, spezielle Anwender-Funktionen oder Geräte anderer Hersteller mit dem MX-System zu verbinden. Diese Module bieten über standardisierte Hybridsteckverbinder verschiedene Kombinationen von Spannungen und EtherCat an. So gibt es einen Ausgang mit 400 VAC, 24 VDC und EtherCat, über den beispielweise ein Getriebemotor mit integriertem Frequenzumrichter angesteuert werden kann. Unsere Kunden und wir erhoffen uns, dass es einen generellen Trend gibt, unterschiedlichste Geräte mit Hybridsteckverbindern auszurüsten. Unabhängig vom MX-System ist eine Einkabellösung zum Anschluss von Geräten immer von Vorteil.

Wie unterstützt Beckhoff bei der Umsetzung?

Bei den Modulen, in die externe Geräte durch den Kunden eingebaut werden, ist lediglich die Dokumentation erforderlich, in der die mechanische und elektrische Schnittstelle beschrieben ist. Sollte der Bedarf nach noch spezielleren Lösungen aufkommen, werden wir uns damit beschäftigen und entsprechende Lösungen anbieten. Diese Flexibilität hat sowohl das MX-System als auch Beckhoff als Unternehmen. Wobei wir gerne beratend unterstützen, ist der Einsatz der Hybridsteckverbinder oder auch der EtherCat-P-Technologie für andere Feldgeräte. Für die EtherCAT-P-Implementierung stehen zudem die Kollegen der EtherCat Technology Group (ETG) zur Verfügung.

Wie geht es mit dem MX-System weiter?

Für das zweite Halbjahr sind einige Kundenapplikationen in der Planung. Die mehr als 100 Module und Baseplates, die wir schon als Produkte angekündigt haben, werden im Laufe des kommenden Jahres in der Serie verfügbar sein. Parallel dazu entwickeln wir weitere Funktionen, die zum Teil für Beckhoff, aber auch für den Markt in der Form neu sein werden. Damit diese – aus unserer Sicht – Besonderheiten nicht in der Menge der Module untergehen, haben wir uns entschieden, diese im Kontext mit größeren Messen erstmalig vorzustellen. Beispielsweise zur Interpak und auch zur Automatica werden entsprechende Neuheiten gezeigt. Ein großes Paket sind die Module der Baugröße 3: Diese haben wir von Beginn an angekündigt, uns aber zunächst auf die Module der Baugröße 1 und 2 fokussiert. Für Netzeinspeisungen bis 125 A oder Servoachsmodule >25 A benötigen wir etwas mehr Bauraum, den die Baugröße 3 zur Verfügung stellt. Darüber hinaus haben wir für alle Baugrößen immer noch Ideen für weitere Module und Funktionen. Daher ist nicht davon auszugehen, dass rund um das MX-System in den kommenden Jahren Langweile aufkommen wird.

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