Titelreportage
Erschienen in: A&D Juli/August 2009, S. 12
Titelreportage  |   Sigmatek

Nah am Kunden

Mit integrierter Motion-Control und Safety zu mehr Effizienz

Die Industrie ist im Wandel. Kurze Produktlebenszyklen, die Fertigung mehrerer Produkte auf einer Maschine und am Ende die Serienfertigung mit Losgröße 1 sind die Herausforderungen für den Maschinenkonstrukteur. Mit modularen Steuerungslösungen und durchgängig integrierter Sicherheits- und Antriebstechnik bietet das österreichische Unternehmen Sigmatek innovative Automatisierungstechnik. * Wolfgang Kräußlich

Wir haben noch nie ein Produkt gebracht, bei dem wir gesagt haben: Jetzt machen wir was und suchen uns dann einen Markt. Wir fragen, was der Kunde braucht“, bringt Sigmatek-Firmengründer und Geschäftsführer Vertrieb und Entwicklung Andreas Melkus seine Philosophie auf den Punkt. Die Kunden, so Melkus, wollten heute einen Partner, der ihnen von der Auslegung über jedes Kabel bis zur Software eine komplette Lösung bieten könne und auch dafür geradestehe, dass es am Ende integriert funktioniert.

Tatsächlich sind die Ansprüche von Maschinenbauern, OEMs und Systemintegratoren hoch. Was heute unter dem Begriff Life Cycle Management zusammengefasst wird, ist der Wunsch der Kunden, ihre spezialisierten Lösungen ohne Schnittstellenprobleme zu bewältigen und dabei die Sicherheit zu haben, dass die Softwarewartung über längere Zeit ebenso garantiert wird wie die Bereitstellung kompatibler Nachfolgeprodukte, falls es eine Hardware nicht mehr gibt. „Natürlich erwarten die Kunden auch, dass ein Lieferant international eigene Niederlassungen hat“, ergänzt Melkus, „aber das Wichtigste ist das Wissen über die Anforderungen und Wünsche der Kunden. Nur wenn der Automatisierer die Sprache des Kunden spricht, kann letztendlich in enger Kooperation eine bessere Maschine entstehen.“

Firmengeschichte

Andreas Melkus weiß, wovon er spricht. Er hat jahrzehntelange Erfahrung im Automatisierungsumfeld und dabei stets den engen Kontakt zu seinen Kunden gesucht – seit 21 Jahren auch mit einer eigenen Firma, die er 1988 zusammen mit Theodor und Marianne Kusejko gründete. Der Firmenname Sigmatek steht für „Summe“ und „Technik“. Dieser Gedanke der Summe, einer kompletten Automatisierungslösung, kennzeichnet das Unternehmen seit jeher als System- und Lösungsanbieter. Noch im Gründungsjahr kam unter dem Namen Modas die erste selbst entwickelte SPS auf den Markt, ebenso eine entsprechende Software. Auch im Bereich der Robotersteuerung war das junge Unternehmen von Anfang an aktiv. Die Österreicher gehörten im Bereich der Kommunikationstechnik zu den Vorreitern, als sie 1993 den CAN-Bus in der Automatisierung einführten.

1994 zog das Unternehmen in ein neues Firmengebäude, das 100 Mitarbeitern Platz bot. Mit dem modularen Steuerungssystem Dias, dem schnellen Dias-Bus und der Lichtwellenleiter-Übertragung wurde erstmals auch eine dezentrale Anordnung der SPS-Module ermöglicht. Als einer der ersten Automatisierungshersteller präsentierte Sigmatek im Jahr 2000 mit Lasal eine Software für die objektorientierte Programmierung von Steuerungsapplikationen, ein Konzept, das heute noch richtungweisend ist. Nach weiteren Entwicklungen wie C-Dias, der kompakten Variante des Steuerungssystems, oder einem Kompakt-IPC, folgte 2006 die Präsentation der ethernet-basierten Varan-Bustechnologie. Sie ermöglicht schnelle, flexible und sichere Datenübertragung in harter Echtzeit. Mit der Übernahme der Entwicklungsabteilung der Firma S-Drive 2008 intensivierte Sigmatek sein Engagement im Bereich Antriebstechnik. Sigmatek ist ein Familienunternehmen, das je zur Hälfte den Familien der Gründer Melkus und Kusejko gehört und immer noch von den Gründern geführt wird. Seit November 2008 verstärkt Dr. Thomas Cord als „Director Technology & Markets“ das Management. Cord war zuvor bei der Elau AG tätig, wo er zuletzt die Position des Vorstandsvorsitzenden inne hatte. Er hat nun die Verantwortung für die Produktentwicklung, das Produktmanagement sowie für die Marketing-Kommunikation. Insbesondere im Bereich Antriebstechnik soll er Impulse setzen und an der Erweiterung des Portfolios arbeiten. Derzeit wird mit dem Dias-Drive 100 ein kompaktes, modulares Servo-Antriebssystem eingeführt, mit dem auch Applikationen erschlossen werden sollen, die bisher einfacheren Antriebstechnologien vorbehalten waren.

Produktportfolio

Dass ein ernstzunehmender Spieler im Automatisierungsumfeld vernünftige und praxistaugliche Produkte hat, wird heute im Grunde vorausgesetzt. Natürlich hat auch Sigmatek Steuerungssysteme, I/O-Module, Industrie PCs, HMIs, Antriebstechnik, Bussysteme und Software. Doch mehr als einzelne Komponenten ist es heute das Gesamtpaket, das zählt. Kunden fragen nach Lösungen.

Während etliche Komponentenhersteller in den vergangenen Jahren den mühsamen Weg vom Produkt- zum Lösungsanbieter gehen, hat Sigmatek den Vorteil, bereits von Beginn an als Systemanbieter durchgängige Lösungen aus einer Hand zu bieten. Wer eine Kombination aus Motion, Logik und Visualisierung braucht, wird bei den Österreichern fündig. Denn die heute so sehr propagierte Integration der unterschiedlichen Steuerungsebenen war bei Sigmatek von Anfang an Programm. Ein wichtiges Element ist dabei das Engineering-Tool Lasal. Diese Software ist im Grunde das Herzstück des Systems. Wenn es darum geht, Engineering-Kosten zu reduzieren, ist ein mächtiges Software-Werkzeug wie Lasal das erste, was zu nennen ist. Der große Vorteil des Systems ist, dass Steuerungsprogrammierung, Motion-Control, Safety und auch die Visualisierung in einem voll-integrierten Tool durchgeführt werden können.

Flexibilität und Integration

Während im PC-Bereich die CPU-Leistung ins schier unermessliche steigt und Vierkernprozessoren die 3-GHz-Grenze durchstoßen, zeichnet sich in der Industrie teilweise ein anderer Trend ab. Denn energieeffiziente kleine Prozessoren sind für viele Anwendungen ausreichend. Auch bei Sigmatek hält man das Streben nach immer größerer CPU-Performance für eine Sackgasse. Man könne, so Andreas Melkus, eine gewisse Zahl von Maschinen beherrschen, indem man versuche, die Rechenleistung aufzubohren. Allerdings würde bei größeren Maschinen das Bussystem zu langsam. Bei Sigmatek schlägt man daher den Weg ein, mit kleinen, in der Leistung angepassten Systemen zu arbeiten und diese bei Bedarf durch Hinzunahme weiterer Steuerungen zu einem flexiblen Array von Einzelprozessoren zu erweitern. Und so den Kunden am Anfang gar nicht vor die Entscheidung zu stellen, ob er die kleine oder die große Lösung braucht. Wenn er im Laufe der Konstruktion merkt, dass er mehr Rechenleistung benötigt, dann steckt er einfach eine weitere CPU dazu. In einem vernetzten Array von CPUs ließen sich die Applikationen verteilen, was auch in der Produktion leichter beherrschbar sei.

Fragt man Automatisierungsspezialisten nach den Trends der kommenden Jahre, so hört man häufig den Begriff Integration. Integrierte Systeme helfen, eine Maschine flexibler zu machen, etwa verschiedene Produkte auf einer Maschine zu fertigen oder modularen Maschinenbau zu ermöglichen. Schließlich produziert der Maschinenbau keine großen Serien, oft sind es Sondermaschinen. Da ist es wichtig, schnell und wie aus einem Baukasten auf kundenspezifische Wünsche eingehen zu können. Das reduziert Engineeringkosten. Genau darauf sind die Produkte und Programmiersysteme der Österreicher ausgelegt. Die objektorientierte Programmierung mit dem System Lasal unterstützt das ebenso wie das modulare Steuerungskonzept. Die größten Sprünge erwarten die Entwickler von Sigmatek dabei im Bereich der Integration der Sicherheitstechnik.

Sicherheitstechnik

Das Thema Safety ist derzeit ohnehin in aller Munde, da zum Jahresende die neue Maschinenrichtlinie und mit ihr neue Normen wie IEC 61508 und ISO 13849 verbindlich in Kraft treten. Nicht zuletzt aufgrund dieser Veränderung der Vorschriften fordern die Anwender eine durchgängige Automatisierungslösung mit integrierter Sicherheitstechnik. Dabei kommt der Übertragung sicherheitsrelevanter Daten eine große Bedeutung zu – ein Thema, wofür bislang häufig immer noch eine eigene separate Verkabelung angebracht wird. Die Integration der Safety-Komponenten in die Standardsysteme erleichtert Entwicklung und Montage: Der Anwender braucht sich keinen Kopf mehr über die richtige Verdrahtung machen, er schließt die Bauteile einfach an.

Sigmateks Echtzeit-Ethernet-Bus Varan eignet sich dank einer Black-Channel-Architektur auch für Automatisierungssysteme, die SIL3 nach IEC 61508 respektive dem Performance Level PL e gemäß ISO 13849 entsprechen müssen. Sicherheitsgerichtete Daten werden ebenso wie Standard-Daten im selben Bussystem übertragen und dies ohne Beeinträchtigung der Übertragsgeschwindigkeit bei bekannt kurzen Zykluszeiten. Das Safety-Protokoll wird dabei in den Standard-Varan-Frame eingebettet. Im Varan-Safety-Telegramm sind die Daten doppelt angelegt und durch eine zyklische Redundanzprüfung (CRC) gesichert. Die sicheren Ein- und Ausgangsmodule können im Netzwerk beliebig verteilt angeordnet werden, wobei auch mehrere Safety-Controller eingesetzt werden können, die jeweils auch mehrere sichere Netzwerke gleichzeitig steuern können. Sicherheitsrelevante Steuerungsaufgaben können so zentral oder dezentral realisiert werden. Bis zu 1024 Safety-Teilnehmer können in ein Varan-Netzwerk eingebunden werden. Für die Kommunikation der verschiedenen Peripheriekomponenten innerhalb einer Maschine kann so ein einheitliches System genutzt werden.Für den Anwender ergibt sich ein Wettbewerbsvorteil durch die Vereinfachung des Engineerings: Stern-, baum- und linienförmige Netzwerktopologien können beliebig kombiniert werden. Diese offene Architektur eröffnet dem Anwender Flexibilität – auch bei späteren Erweiterungen der Maschine oder Anlage. So lassen sich ganze Bearbeitungszellen dank der Hot-Plug-Fähigkeit von Varan auch nachträglich und im laufenden Betrieb in die Fertigungslinie einbinden oder entfernen. Die Konstruktion modularer Maschinen wird dadurch erleichtert – nützlich, selbst wenn sie nur für den Transport modularisiert werden.

Fazit

Innovation ist ein wesentliches Thema für Sigmatek. Jährlich werden rund 18 Prozent des Umsatzes für Forschung und Entwicklung aufgewendet. Komplettlösungen mit integrierter Sicherheits- und Antriebstechnik und die Spezialisierung auf bestimmte Segmente des Maschinenbaus sind die Voraussetzung dafür, auch in Zukunft als Innovationstreiber aufzutreten.

Darüber hinaus verfolgt Sigmatek in der Produktion eine eigene Philosophie: Es gibt keine Fertigung außerhalb Österreichs. Auch alle Lieferanten sind in Deutschland oder Österreich zu hause. Selbst bei Komponenten wie Steckern wird darauf geachtet, dass sie wirklich in Deutschland gefertigt werden. Auch im Bereich der Entwicklung haben die Salzburger die Basistechnologien selbst im Griff. Alle Komponenten und Teilsysteme werden bis zum letzten Bit im eigenen Haus entwickelt. Insbesondere bei der Software besteht keinerlei Abhängigkeit von anderen Lieferanten. Für den Kunden hat das den Vorteil, dass er mit allen Fragen, die er hat, nur zu einem Ansprechpartner muss. Letztendlich ist das die Basis für einen Systemanbieter, der seinen Kunden immer den entscheidenden Wettbewerbsvorteil bieten möchte.

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