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Pepperl+Fuchs und die Firma montratec entwickeln gemeinsam die kundenindividuelle Sensorlösung für das neue Shuttle-System.

SOLUTIONS
by PEPPERL+FUCHS

Nur wenn ein Unternehmen seine Kunden, deren Bedürfnisse und Wünsche genau versteht, kann es langfristig am Markt bestehen. Dabei gilt es, Produkt und Dienstleistungen individuell auf die spezifischen Anforderungen und Wünsche auszurichten. Doch wer kennt diese am besten, wenn nicht der Kunde selbst? Wieso diesen also nicht direkt in die Entwicklung seiner individuellen Lösung einbeziehen? In partnerschaftlicher Zusammenarbeit mit der Firma montratec ist Pepperl+Fuchs genau diesen Weg gegangen.

Die Digitalisierung verändert unseren Alltag – sowohl privat als auch im industriellen Umfeld. Vor diesem Hintergrund ist die Individualisierung von Produkten und Systemen für viele Unternehmen mehr denn je ein wichtiges Thema. Dieser Trend, weg vom reinen Katalogprodukt hin zur kundenindividuellen Lösung, ist auch bei Pepperl+Fuchs spürbar. „Mit den sich wandelnden Marktbedingungen ändern sich auch die Anforderungen unserer Kunden“, erklärt Andreas Dereux, Key Account Manager bei Pepperl+Fuchs: „Anlagenbetreiber fragen immer weniger nach Standardprodukten, sondern vielmehr nach Lösungen, die exakt auf deren Bedürfnisse zugeschnitten sind. Zusammen mit der Firma montratec haben wir solch eine spezifische Sensorlösung von Grund auf gemeinschaftlich entwickelt.“ 

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Andreas Dereux, Key Account Manager bei Pepperl+Fuchs

Anlagenbetreiber fragen immer weniger nach Standardprodukten, sondern vielmehr nach Lösungen, die exakt auf deren Bedürfnisse zugeschnitten sind.

Das neue Herzstück

Das Unternehmen mit Sitz im baden-württembergischen Niedereschach stellt modulare Monorail-Systeme für innerbetriebliche Transportaufgaben und Montageprozesse her. Mit der Entwicklung ihrer neuesten Shuttle-Generation montrac® Shuttle MSH5 wurden die Ziele hoch gesteckt. „Bei dem MSH5 ging es nicht um eine einfache Weiterentwicklung des Vorgängermodells, sondern darum, technologisch einen großen Schritt – wenn nicht sogar Sprung – nach vorne zu machen“, betont Michael Haug, Produktmanager bei montratec. Die im bisherigen Shuttle integrierte Sensorik basiert auf einem eindimensionalen, optoelektronischen Sensor mit energetischer Signalauswertung. Dieser gibt ein einfaches Schaltsignal aus und erfasst vorausfahrende Shuttles über einen singulären Lichtstrahl. Eine Unterscheidung zwischen fest verbauten Streckenteilen wie etwa Tunneln oder vorausfahrenden Shuttles oder gar Kurvenfahrten sind somit nicht möglich. Das sollte sich mit der neuen Generation ändern.


„Die Liste der Anforderungen für den neuen Sensor als Herzstück des Shuttles war dementsprechend lang und für mich war schnell klar, dass wir diese mit den am Markt verfügbaren Produkten nicht erfüllen können. Es galt also, einen Partner zu finden, mit dem wir eine speziell auf unsere Anwendung zugeschnittene Lösung konstruieren“, so Rolf Wiechert, Vice President R&D bei montratec. „Das war gar nicht so einfach“, wirft Haug ein: „Einzig Pepperl+Fuchs brachte mit seiner Erfahrung und technologischen Expertise – aber vor allem der Bereitschaft, aus seinem Portfolioprodukt etwas völlig Neues zu schaffen – alle Voraussetzungen für diese Kooperation mit.“

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Michael Haug, Produktmanager bei montratec

Einzig Pepperl+Fuchs brachte mit seiner Erfahrung und technologischen Expertise – aber vor allem der Bereitschaft, aus seinem Portfolioprodukt etwas völlig Neues zu schaffen – alle Voraussetzungen für diese Kooperation mit.

Ein Meilenstein intensiver Zusammenarbeit

Gegenseitiges Vertrauen und Verständnis bei einem klar definierten Ziel vor Augen sind das A und O für eine erfolgreiche Zusammenarbeit – dies gilt im Privaten ebenso wie im Beruflichen. „Wir sind beide Spezialisten in unserem Metier: Das Unternehmen montratec weiß genau, worauf es im Bereich der industriellen Intralogistik ankommt und Pepperl+Fuchs wiederum, welchen Beitrag leistungsstarke Sensortechnik hierfür leisten kann“, fasst Dereux zusammen. „Diese beiden Sichtweisen haben wir vereint.“ So gab es bereits im Vorfeld der eigentlichen Entwicklungsarbeit diverse Treffen – sowohl bei montratec als auch bei Pepperl+Fuchs, um ein optimales Verständnis für die Applikation, die Umgebungsbedingungen sowie das Shuttle und dessen gewünschte Funktionalitäten aufzubauen. Thorsten Schroeder begleitete das Projekt als Produktmanager am Pepperl+Fuchs Standort Berlin, dem Kompetenzzentrum für optoelektronische Sensoren. „Die Zusammenarbeit mit montratec verlief über die verschiedenen Phasen des Projektes hinweg sehr intensiv“, so Schroeder und fügt hinzu: „Als Produktmanager habe ich mich besonders in der ersten Phase – der Erarbeitung einer umfassenden Spezifikation – eingebracht.“ Diese bildet das Grundgerüst für alle weiteren Schritte und stellte damit einen wesentlichen Meilenstein im Gesamtprojekt dar. Denn erst wenn alle Anforderungen hinreichend spezifiziert sind, kann die eigentliche Entwicklungsarbeit beginnen. 

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Thorsten Schroeder, Produktmanager bei Pepperl+Fuchs

Die Zusammenarbeit mit montratec verlief über die verschiedenen Phasen des Projektes hinweg sehr intensiv.

PRT als technologische Grundlage

„Auf eine messende Technologie zu setzen, war der entscheidende Ausgangspunkt für diese Entwicklung, denn im Gegensatz zu dem im ursprünglichen Shuttle verbauten Sensor werden nun Distanzwerte ausgegeben, die zur Weiterverarbeitung verwendet werden können“, erklärt Wiechert. Mit der innovativen Pulse Ranging Technology, kurz PRT, setzt Pepperl+Fuchs dabei auf ein eigens weiterentwickeltes Pulslaufzeit-Verfahren, das Distanzen von wenigen Zentimetern bis zu mehreren Hundert Metern mittels einer direkten Messmethode millimetergenau erfasst. PRT hat sich in vielen Portfolioprodukten bereits bewährt. So auch beim 2-D-LiDAR-Sensor R2100, der als Basis für die neue Sensorlösung für montratec herangezogen wurde. „Die größte technische Herausforderung lag darin, genau diese zugrundeliegende Technologie an die Gegebenheiten im Shuttle anzupassen“, erklärt Schroeder und konkretisiert: „Dazu gehören die Aspekte Bauform, Hardware und Software.“ 

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Rolf Wiechert, Vice President R&D bei montratec

Auf eine messende Technologie zu setzen, war der entscheidende Ausgangspunkt für diese Entwicklung.

Maßgeschneidert in vielerlei Hinsicht

Vergleicht man den Portfoliosensor R2100 und die daraus entwickelte Sensorlösung für montratec, wird auf den ersten Blick deutlich: Die beiden Produkte haben äußerlich nicht mehr viel gemeinsam. Auf einer eigens für dieses Projekt eingerichteten Fertigungslinie, samt spezieller Kalibrier- und Prüfvorrichtungen, entsteht heute ein komplett neues Endprodukt.


Das Gehäuse wurde speziell auf die Form des Shuttles zugeschnitten und so konzipiert, dass es sich optimal in das Shuttledesign einfügt. Diese angepasste Bauform erforderte ein komplett neues Design der Messelektronik. Einzelsensoren liefern nun in halbrunder, geometrischer Anordnung Entfernungs- und Intensitätsinformationen von fünf verschiedenen Messpunkten. „Hier ging es also um eine mehrkanalige Sensorlösung; diese hatte wiederum Auswirkungen auf die Messauswertung, sodass auch hier Software-Anpassungen erforderlich waren“, skizziert Schroeder die weiteren Individualisierungsmaßnahmen: „Damit haben wir erstmalig eine zweidimensionale Lösung komplett auf ein konkretes Kundenproblem adaptiert.“ Sein Kollege Dereux ergänzt sichtlich stolz: „Und das ist auch die Besonderheit! Eine bestehende, leistungsstarke Technologie zu nutzen, um daraus gemeinsam mit dem Kunden, in diesem Fall montratec, etwas völlig Neues zu schaffen – eine technisch perfekte und effiziente Lösung für beide Seiten.“ 


Als der erste Prototyp im Shuttle eingesetzt werden konnte, war die Freude auf beiden Seiten entsprechend groß. „Wenn man nach so vielen Monaten enger und intensiver Zusammenarbeit den Sensor erstmals erfolgreich in der Anwendung sieht, ist das zweifellos ein emotionaler Moment“, sind sich alle einig.

Echte Mehrwerte für die Intralogistik

Die Vorteile der neuen fünf-kanaligen Sensorik sind nicht von der Hand zu weisen. Dank der fünf Messstrahlen erhält das neue Shuttle MSH5 ein zusätzliches, peripheres Sichtfeld und ist somit in der Lage, vorausfahrende Shuttles, aber auch Störobjekte, jederzeit sicher zu erkennen – und dies auf geraden Strecken ebenso wie in Kurvensituationen. Neben der besseren Überwachung des Fahrweges und der damit einhergehenden optimierten Kollisionsvermeidung ermöglicht der breitere Abstrahlwinkel der fünf Sende-LEDs zudem den Transport breiterer Werkstückträger. Wird ein Sensor zusätzlich am Heck des Shuttles eingesetzt, lassen sich außerdem Rückwärtsfahrten sensorüberwacht realisieren. „Wir haben heute einen hochwertigen Industriesensor im Einsatz, der mit seiner Messtechnik einer schaltenden Lösung weit überlegen ist“, resümiert Haug zufrieden: „Mit den neu gewonnenen Features generieren wir echte Mehrwerte für unsere Kunden in der Intralogistik.“