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Steckverbinder und Reihenklemmen Anschlusstechnik für eine intelligente Vernetzung

Autor Dipl.-Ing. (FH) Sandra Häuslein

Mit den Industrie-4.0-Konzepten kommen auch Herausforderungen auf die elektrische Verbindungstechnik zu. Wie Hersteller darauf reagieren, zeigen folgende Beispiele.

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DEPRAG SCHULZ GMBH u. CO. KG
Lenord, Bauer & Co. GmbH
Novotechnik Messwertaufnehmer OHG
VDE Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik e.V.
Weidmüller Interface GmbH & Co. KG
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Company-Flyout
HARTING Technologiegruppe
ZVEI e.V. Fachverband Elektrische Antriebe
U.I. Lapp GmbH
Rittal GmbH & Co. KG
PHOENIX CONTACT Deutschland GmbH
Wieland Electric GmbH
TE Connectivity Industrial GmbH
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Hersteller von elektrischer Verbindungstechnik müssen künftig auf zunehmende Übertragungsraten reagieren – egal ob Leistung, Signal oder Daten.
Hersteller von elektrischer Verbindungstechnik müssen künftig auf zunehmende Übertragungsraten reagieren – egal ob Leistung, Signal oder Daten.
(Bild: © alphaspirit/Fotolia.com)

Die Vision Industrie 4.0 sieht effizientere und flexiblere Produktionssysteme vor“, „Der Umfang genutzter Informationen und Daten wird sich massiv erhöhen“, „Mit der Dezentralisierung von Maschinen und Anlagen nimmt die Anzahl der Verbindungspunkte deutlich zu“. Das alles sind Aussagen aus dem Whitepaper „Elektrische Verbindungstechnik für Industrie 4.0“, herausgegeben vom Zentralverband Elektrotechnik- und Elektronikindustrie e.V. (ZVEI). Die Bedeutung der elektrischen Verbindungstechnik im Umfeld der Industrie 4.0 wird also stark zunehmen. Doch worauf liegt der Fokus?

Der ZVEI benennt hier fünf Felder:

Digitaler Zwilling

Das erste handelt von der erhöhten digitalen Repräsentanz einer Komponente im Engineering-Prozess. Da die reale und virtuelle Welt immer weiter zusammenwächst, erhält mittlerweile auch jedes physische Produkt von Beginn an einen „digitalen Zwilling“, der sich stetig weiterentwickelt. Der VDE|DKE arbeitet derzeit mit Phoenix Contact, Rittal und Eplan daran, wie sich auch Normen in eine maschinell interpretierbare, formalisierte Form überführen lassen. Denn so könnten technische Aspekte des digitalen Zwillings bereits während des Engineerings geprüft und so Probleme des Endprodukts erkannt werden.

Standardisierte Datenmodelle und Stecksysteme

Die zunehmende Digitalisierung bedeutet auch, dass Mengen an Daten und Informationen entstehen, die über den gesamten Lebenszyklus einer Komponente handhabbar bleiben müssen. Um hier weltweit mit unterschiedlichen Partnern vernetzt operieren zu können, sind vor allem globale Standards wichtig – das zweite Feld, das der ZVEI benennt. Dazu zählen aber nicht nur standardisierte Datenmodelle und Beschreibungssprachen; die Standardisierung betrifft auch die physische Komponente selbst. Im Falle von Stecksystemen sind dies beispielsweise die Steckgesichter mit vollumfänglich standardisierten Schnittstellen.

Elektronik integrieren

Das dritte Feld im Whitepaper des ZVEI klingt spannend: Integration von Elektronik heißt es dort. Mit der Elektronik kommt Intelligenz ins Spiel, denn mit deren Hilfe lassen sich Komponenten so entwickeln, dass sie in der Industrie-4.0-Umgebung mitdenken und so zu mehr Effizienz und Produktivität beitragen. Harting entwickelte beispielsweise mithilfe eines CAN-ID-Moduls einen „smarten“ Steckverbinder, der fehlerhafte Konfigurationen verhindern und die vorausschauende Wartung vereinfachen kann.

Anwenderfreundlichkeit gefragt

Einfach – das ist auch das richtige Stichwort für Themenfeld 4. Denn laut ZVEI wird auch die Anwenderfreundlichkeit, also eine einfach Handhabung, immer wichtiger. Ein großes Thema ist hier beispielsweise die Push-in-Anschlusstechnik, die mittlerweile immer mehr Unternehmen für Steckverbinder und Reihenklemmen anbieten. Vor allem bei der Verdrahtung im Schaltschrank spielt die Push-in-Technik eine große Rolle. Bei einer Umfrage, die Vogel Business Media im Auftrag von Phoenix Contact im Jahr 2014 durchgeführt hat, wurden als Argumente für diese Technik vor allem die geringe Verdrahtungszeit, die einfache Handhabung sowie die reduzierten Prozesskosten bei der Installation genannt. Neben Installation und Betrieb können auch Planung und Konfiguration anwenderfreundlich gestaltet werden. Wieland Electric bietet hierfür ein neues Online-Tool: Wieplan Click-2-buy. Es soll die Planung und Projektierung sowie die Preisermittlung und Bestellung von Klemmleisten erleichtern. Dabei gibt es eine bidirektionale Schnittstelle zu Eplan. Für die Produktauswahl werden die Projektdaten automatisch aus dem Schaltplan übermittelt. Die einfach Handhabung aber auch das vernetzte Prozess-Engineering stehen dabei im Fokus.

Übertragungstechnologien ändern sich

Schließlich geht es bei elektrischen Verbindungen auch um die Übertragungstechnologien – das fünfte Themenfeld des ZVEI. Hohe Übertragungsraten und großen Informationsflüsse setzen eine störungsfreie Signal- und Datenübertragung voraus. Dazu müssen Anschlusskomponenten prozesssicher funktionieren. Lapp und auch Intercontec haben z. B. ihre Konfektionierung teilautomatisiert und erreichen aufgrund neuer Prozessschritte eine 360°-Schirmung, die die Abschirmwirkung deutlich verbessert. Weidmüller hingegen hat eine kontaktlose Energieübertragung entwickelt, die auf der induktiven Kopplung zwischen zwei Stromkreisen basiert. Damit sollen sich künftig vollkommen neue Möglichkeiten ergeben, eine Verbindung herzustellen.

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