"Industrie 4.0 heeft intelligente kabel nodig"
Meneer Messerer, kunt u ontsnappen aan de hype rond modewoorden als Industry 4.0 en het internet der dingen?
MESSERER: Nee, en dat zou ik ook niet willen. Industrie 4.0 is een slimme zet van de industriële sector in de wereld, want wat erachter zit, is hoe wij, in hogelonenlanden, op lange termijn overleven in een steeds competitievere omgeving. We streven er allemaal naar om slim te automatiseren, onze processen te optimaliseren om de beste kwaliteit producten te leveren. We lopen voorop bij verbetering: met steeds hogere snelheden, minimale niet-productieve tijden en foutloze output, horizontaal en verticaal met elkaar verbonden productiestructuren, goederen en gereedschappen met hun eigen geheugen, mens-machine communicatie en directe interactie tussen machines - er gaat een fascinerende nieuwe wereld open. Brengt Industrie 4.0 dan op sommige plaatsen daadwerkelijk de voorspelde revolutie? MESSERER: Ik denk dat het grote woord 'revolutie' overdreven is. Als we met de voeten op de grond blijven, vindt er een verandering plaats die de productie blijvend verandert. Er gebeurt echter niets revolutionairs met ons; in plaats daarvan benutten we kansen die alleen mogelijk worden gemaakt door de technologieën die vandaag beschikbaar zijn. Het Internet of Things zal er zeker komen. Hoe kan de ontwikkeling van de kabelindustrie worden geborgd? MESSERER: Laat me dat in drie fasen behandelen. Meer dan drie decennia geleden hadden we stuurkabels met lage capaciteit, waarvoor voor elke functie één kabel nodig was, d.w.z. als je 20 sensoren adresseerde, had je een kabel van 20 paar nodig. Al ruim 25 jaar zijn BUS-systemen de norm - één kabel kan meerdere componenten aanspreken en daardoor werd ruimte bespaard. Nu, met Industrie 4.0, bereikt Fieldbus zijn grenzen.
Is Fieldbus dan afgelopen?
MESSERER: Helemaal niet, het heeft alleen zijn grenzen bereikt. In de BUS-wereld hebben we het over datasnelheden van 1 tot 20 Mbit en - in het beste geval - reactietijden van 20 ms. Voor real time communicatie is echter een reactiever medium nodig met reactietijden van minder dan 100 μs en data snelheden van 100 Mbit en meer
Wat is het antwoord op deze hoge eisen?
MESSERER: Het is gebaseerd op de kabeltechnologie van Industrieel Ethernet - Profinet, Ethernet/IP, EtherCAT, Powerlink of SERCOS - protocollen die daarin al lang hun weg vinden naar de fabriek. Helaas is er, net als in de Fieldbus-oorlog van de jaren tachtig, nog geen standaard ontstaan. Momenteel wedijveren bijna een dozijn oplossingen om de industriestandaard te worden.
En vervangt dit Fieldbus momenteel?
MESSERER: In sommige gevallen, ja, maar niet noodzakelijk. Wanneer een hoge snelheid nodig is, is Industrial Ethernet in het voordeel met zijn prestatiegegevens.
Maar wie heeft er in een raffinaderij met langdurige processen nood aan real-time communicatie met milliseconde nauwkeurigheid?
In veel gevallen heeft Fieldbus nog steeds de toekomst en hebben diverse BUS-systemen nog verdere groei te realiseren. Industrieel Ethernet is ook niet helemaal nieuw. Als we kijken naar de markttrends dan zien we dat er in 2014 een domper is gezet op Fieldbus toepassingen en Industrial Ethernet onevenredig is gegroeid, we hebben dus pas in het afgelopen jaar een omslagpunt bereikt.Dit heeft wel gevolgen voor een kabelfabrikant...MESSERER: Inderdaad. Bij HELUKABEL hebben we voor elk protocol de juiste kabel nodig. Helaas zijn kabels vanuit het oogpunt van de gebruiker een C-onderdeel. Functioneel gezien zijn ze echter een A-onderdeel als het gaat om automatiseringstechniek. dit kan goed worden aangetoond met voorbeelden.
Welke voorbeelden?
MESSERER: Hybride ethernetkabels zoals de in dit magazine gepresenteerde HMCB500S, die stroom en data in twee afzonderlijke aders transporteren, zijn een uitstekend voorbeeld. Deze kernconfiguratie stelt de hoogste eisen aan afscherming, elektromechanische compatibiliteit en fabricage. Uiteindelijk mag de datastroom nooit worden onderbroken. We hebben het dan ook over steeds hogere eisen met aandachtsgebieden als structureel retourverlies als kwaliteitskenmerk, en de relatie van kabeldemping tot overspraakdemping afhankelijk van de frequentie. Kabelproducenten werken op het gebied van hoogfrequentietechnologie, wat met name voor de productie een uitdaging is, omdat onze producten voortdurend nauwkeurig en fijn afgestemd moeten zijn. Het tweede voorbeeld zijn kabelsystemen voor de nieuwe digitale encodersystemen die gebruik maken van de HIPERFACE DSL® -interface. Tot nu toe werden servomotoren en frequentieregelaars aangesloten met één kabel voor de vermogensoverdracht en één voor de overdracht van positie-informatie. Met de nieuwe encodersystemen kunnen oplossingen met één kabel worden gebruikt. Onze TOPSERV® hybride servokabels in PUR-uitvoeringen voor zeer dynamische sleepkettingtoepassingen en PVC voor toepassingen met gedeeltelijke sleepkettingmogelijkheid zijn hiervoor ontworpen.
Wat is de specifieke uitdaging?
MESSERER: Aangezien het paar voor de gegevensoverdracht in de servokabel is geïntegreerd, is de duurzaamheid van de gegevensafscherming bijzonder belangrijk. Tests op nieuwe kabels hebben slechts een beperkte betekenis, aangezien de kwaliteit van de kabel na verloop van tijd afneemt na continu gebruik in een sleepketen. Daarom hebben wij ons geconcentreerd op de kwaliteit en de levensduur van de koperen afscherming die het datapaar beschermt tegen interferentie van de vermogensaders.
Hoe garandeert HELUKABEL een lange levensduur?
MESSERER: Wij hebben hiervoor onze testfaciliteit in onze fabriek in Windsbach. Spanningsbelasting vindt plaats in het testcentrum met sleepketting en torsie testapparatuur. We stellen hier bijvoorbeeld hybride kabels op de proef in een zeer dynamische sleepkettingtest met meer dan 5 miljoen cycli. Aangezien de belasting van kabels afhankelijk is van parameters zoals afstand, buigradius, snelheid en versnelling, hebben wij deze gegevens van de klant nodig. Hoe nauwkeuriger de details zijn, hoe gedetailleerder onze ontwerpen voor elke kabel kunnen zijn. Dit kan echter niet worden berekend en moet empirisch worden bepaald. Ook al hebben we uitgebreide empirische waarden in een database, de test is altijd nodig omdat de praktische toepassing de ultieme bevestiging is van de duurzaamheid van de kabel.
Is er voor u een opperste discipline?
MESSERER: Als we het over automatisering hebben, hebben we het over robotica en sleepkettingen. Bovenop de elektrische eisen komen al snel onderwerpen als slijtvastheid, buigcapaciteit, mediabestendigheid (d.w.z. chemicaliën, vloeistoffen, smeermiddelen, enz.) en torsiestabiliteit. Daarnaast zal zeker ook meer intelligentie in de kabel aan de orde komen. De kabel wordt de ruggengraat van Industrie 4.0, want er gebeurt helemaal niets zonder het fijnmazige netwerk tussen de talloze componenten in een geautomatiseerde fabriek.
Over Horst Messerer
Kabelexpert Horst Messerer, 46, werkt sinds december 2014 bij HELUKABEL, maar hij heeft meer dan 28 jaar ervaring in de kabelindustrie. Messerer: "Kabels zijn mijn leven, zelfs meer dan motoren, waar ik meer aan sleutel dan ik rijd." Hij ziet het als de best mogelijke beslissing om bij HELUKABEL te gaan werken: "Iedereen, zoals ik, die uit een bedrijf komt, is onder de indruk van hoe snel beslissingen worden genomen in een familiebedrijf. Ik waardeer vooral de teamgeest hier." Messerer is een gediplomeerd industrieel manager en gespecialiseerde marktverkoper.