Das ganze Bild des Motors zeigen

Sie sind nicht nur ein essenzieller Bestandteil praktisch jeder Maschine – dank eines digitalen Zwillings und der Kommunikation über PROFINET leisten die Motoren von Dunkermotoren jetzt noch viel mehr: Sie unterstützen Maschinenbauer und Anwender dabei, Anlagen schneller in Betrieb zu nehmen, effizienter zu warten und jederzeit ein komplettes Bild der Anlage zu haben.

Warum Dunkermotoren? Für die Anwender zählen dabei nicht nur die über 70 Jahre Erfahrung, die das Unternehmen im Bereich der Antriebstechnik hat, oder die große Bandbreite an Produkten und Systemen, erklärt Michael Burgert, Produktarchitekt bei Dunkermotoren. „Was unsere Produkte schon immer ausgezeichnet hat, ist, dass wir kontinuierlich immer mehr Funktionalität integriert haben: Unsere Motoren beinhalten nicht nur die komplette Endstufe, sondern auch die passenden mechanischen Komponenten und eine Kommunikationsschnittstelle. Wir liefern einen Antrieb, der Plug and Play arbeitet. Das spart Zeit bei der Inbetriebnahme und ist ein ganz wichtiger Mehrwert für unsere Kunden.“ „Der hohe Integrationsgrad macht die Motoren und Antriebe auch besonders kompakt“, ergänzt Benjamin Hogg, der bei Dunkermotoren den Vertrieb für die Key Accounts leitet und vor allem Kunden aus dem Maschinenbau und der Automatisierung betreut – „gerade in Branchen wie der Verpackung oder Elektronikfertigung ist das ein großer Pluspunkt.“

Dunkermotoren GmbH und nexofox: Motoren und mehr

Seit über 70 Jahren Antriebstechnikhersteller aus dem Schwarzwald entwickelt und produziert bürstenlose und bürstenbehaftete DC Motoren, auch Linearsysteme und AC Motoren. Seit Anfang 2020 hat sich das Portfolio durch die Schwesterfirma MAE um Schrittmotoren und Gebläse erweitert. Alle Komponenten sind im Baukastensystem durch Getriebe, Geber, Bremsen und integrierte oder externe Elektroniken zum Gesamtantrieb erweiterbar.
Seit März 2021 gehört auch der Donaueschinger Automatisierungsspezialist EGS Automation zu Dunkermotoren, wodurch beide Unternehmen ihre Position im Bereich der industriellen Automatisierung weiter stärken.
Heute ist Dunkermotoren einer der führenden Partner für Antriebskomplettlösungen von der industriellen Automatisierung über Gebäude-, Labor- und Medizintechnik bis hin zu Motive-Anwendungen. Unter seiner IIoT-Marke „nexofox“ bietet Dunkermotoren seinen Kunden zukünftig ein ganzheitliches Lösungsangebot rund um den Einsatz und die Vernetzung smarter Motoren. Damit geht Dunkermotoren ganz neue Wege und macht damit den Schritt vom reinen Produktanbieter zum Full-Service-Provider.

PROFINET macht den Motor zum digitalen Sensor

Die kürzere Inbetriebnahme der Antriebslösungen ist auch für einen weiteren Markt wichtig, in dem Hogg besonders großes Potenzial sieht: „In den vergangenen Jahren haben wir einen richtigen Boom im Bereich der Intralogistik erlebt. Ein modernes Verteilzentrum ist hochautomatisiert – und überall sorgen unsere Antriebslösungen dafür, dass sich etwas bewegt. Ein Ausfall einer solchen Anlage kann sehr schnell sehr teuer werden – dementsprechend sind die Anforderungen an die Verfügbarkeit der Systeme sehr hoch. Und genau da können wir mit unseren Motoren einen großen Beitrag leisten.“
Die Basis dafür hat Dunkermotoren dadurch geschaffen, dass das Unternehmen als Schnittstelle zur überlagerten Automatisierung auf PROFINET setzt, wie Michael Burgert erklärt: „Mit PROFINET haben wir ein offenes Interface, das wirklich einfach in die Automatisierung eingebunden werden kann. Ich kann einen Motor einfach ausbauen und einen anderen einsetzen und die Kommunikation läuft gleich danach weiter. Das gilt auch für heterogenen Architekturen mit anderen Geräten, die über TCP/IP kommunizieren. Gleichzeitig habe ich eine große Bandbreite, um auch große Datenmengen performant zu übertragen, zum Beispiel, um kontinuierlich die Stromdaten oder Positionsdaten übermitteln und darauf aufbauend Rückschlüsse auf den Zustand der Anlage zu machen – die Anlage sozusagen komplett elektrisch zu durchleuchten.“
Der letzte Punkt ist für Benjamin Hogg einer der zentralen Vorteile von PROFINET: „Meist sind es die mechanischen Komponenten, die zu einem Ausfall führen. Mit den Daten aus unserem Motor können wir diese Änderungen frühzeitig erkennen, indem wir aus Trends, oder Anomalien von Motortemperatur, Stromaufnahme und anderen Parametern ableiten, ob wir zum Beispiel eine Wartungsmaßnahme vorziehen müssen, weil eine Komponente schneller verschleißt. Wir haben auch schon einige Lösungen realisiert, in denen wir die Stromaufnahme in Shuttle-Systeme dahingehend erfassen – und es werden immer mehr Anwender, mit denen wir dazu im Gespräch sind.“

Von der Schnittstelle zum digitalen Zwilling

Aus diesem Grund entwickelt Dunkermotoren unter der IIoT-Marke nexofox neue, digitale Services für die Motoren und Antriebslösungen, so Christoph Baschnagel, der im Team von nexofox an entsprechenden Angeboten arbeitet: „Wir befassen uns damit, wie wir über den gesamten Lebenszyklus aus den Daten der Motoren Mehrwerte für die Anwender generieren können – also von der Maschinenentwicklung über die Inbetriebnahme und den Betrieb bis hin zur Wartung.“ Einer dieser Mehrwerte für den Anwender ist der digitale Zwilling, den Dunkermotoren für seine Antriebslösungen anbietet.

Ein Austausch dazu entstand durch die Zusammenarbeit mit Siemens während der Einführung von PROFINET, erinnert sich Michael Burgert: „Wir haben für die Messe LogiMAT ein gemeinsames Messemodell entwickelt, um die Vorteile von PROFINET im Zusammenspiel zwischen der Steuerung und unseren Motoren zu zeigen. Dabei hat Siemens uns ein digitales Modell des Messesystems vorgestellt, und daraus haben sich dann ganz schnell viele Impulse ergeben.“

Simulation unterstützt Inbetriebnahme

Basis dieses digitalen Zwillings ist einerseits das Zustandsmodell des Antriebs im PROFIdrive-Profil. Die entsprechende Applikation für die Automatisierung wird im Engineeringframework TIA Portal mit Technologieobjekten erstellt, die auf die PROFIdrive-Funktion zugreifen. Mithilfe eines Templates lassen sich so auch komplexe Kinematiken einfach umsetzen und der Antrieb anschließend in Betrieb nehmen – „und die Rückmeldung von den Kollegen aus der Inbetriebnahme ist, dass die Integration wirklich sehr einfach ist.“

Doch der eigentliche Clou der Lösung ist die Simulation des Verhaltens in SIMIT. „Ich sehe keinen Unterschied, ob ich mit dem Modell oder der echten Anlage arbeite. Dadurch kann ich unabhängig von der Verfügbarkeit einer Komponente schon am Modell eine Lösung testen und optimieren – und muss so nicht mehr auf eine Lieferung warten, sondern kann das System schon vorab virtuell in Betrieb nehmen. Das heißt letzten Endes auch, dass die tatsächliche Inbetriebnahme viel schneller geht, denn ich habe eine getestete Lösung, von der ich weiß, dass sie richtig funktioniert.“

"Ich sehe keinen Unterschied, wenn ich mit dem Modell oder mit der echten Anlage arbeite."
Michael Burgert, Produktarchitekt, Dunkermotoren GmbH

Der digitale Zwilling als Ökosystem

Der Maschinenbauer profitiert aber nicht nur von einer schnelleren Inbetriebnahme. Der digitale Zwilling einer Maschine ist immer nur so gut wie die Verhaltensmodelle der einzelnen Komponenten – und da geht Dunkermotoren mit seinen Lösungen voran, so Benjamin Hogg: „Teil unserer Firmenphilosophie ist es, immer in Richtung Zukunft zu denken. Das gilt auch für den digitalen Zwilling: Wir sind mit unseren Motoren Teil der Maschine und damit ein Teil eines Ökosystems, in dem viele Komponenten und Partner zusammenarbeiten müssen. Sicher ist da noch ein Stück Weg zu gehen, bis dieses Ökosystem auch als Modell komplett ist. Wir machen schon mal den Anfang.“
Auch Christoph Baschnagel sieht den digitalen Zwilling noch ganz am Anfang, wenn auch aus einem anderen Grund: „Wir möchten damit eine Referenzstruktur schaffen, in denen unsere Anwender ein komplettes virtuelles Abbild unseres Produktes finden – angefangen von ganz grundlegenden Dingen wie der Bedienungsanleitung über Verhaltensmodell und 3D-Daten bis hin zu Zertifikaten für Lieferketten und CO2-Emissionen, alles mit einem Klick verfügbar: ein wirklich komplettes, virtuelles Bild für jedes unserer Produkte.“

"Teil unserer Firmenphilosophie ist es, immer in Richtung Zukunft zu denken. Das gilt auch für den digitalen Zwilling!“
Benjamin Hogg, Director Key Account Sales, Dunkermotoren GmbH