SMC Pneumatik AG
Das Zusammenspiel von Druckluft und Elektrik

Elektrische Antriebe gewinnen für die Automatisierung stetig an Bedeu-tung, vor allem weil Maschinenbauer präzisere und flexiblere Kompo- nenten fordern. Stimmen werden laut, Elektroantriebe würden dereinst die Pneumatik verdrängen. Fakt ist, beide Seiten haben ihre Vorteile und werden fortbestehen. Für Automationsunternehmen heisst das, sie müs- sen unterschiedliche Technologien kombinieren und aus einer Hand anbieten können. SMC, der Weltmarktführer in der Pneumatik, ist ein sehr erfolgreiches Beispiel dafür.

SMC Pneumatik AG - Pneumatik Bild 1
oben: elektrischer Schwenkantrieb von SMC und pneumatisches Pendant
unten: elektrischer Greifer von SMC und pneumatisches Pendant
Kein massstabgetreuer Grössenvergleich
Dank vorprogrammierter Parameter sind bei SMC die elektrischen Antriebe so einfach in Betrieb zu nehmen wie die pneumatischen


Die verschiedenen Technologien für die Automatisierung wachsen immer mehr zusammen. Wer heute automatisiert, setzt sich unweigerlich mit verschiedenen Technologien auseinander; Sensorik, Instrumentierung, Prozesstechnik, Elektro- nik, Elektrotechnik und Pneumatik kommen häufig kombiniert zum Einsatz. Das heisst für Automations-Unternehmen, dass sie die genannten Technologien aus einer Hand anbieten müssen können, wenn sie im Wettbewerb bestehen wollen. SMC, als weltweit führender Experte für Pneumatik bekannt, hat dies früh erkannt. Das Unternehmen richtet seine Forschungs- und Entwicklungsbestrebungen schon seit Jahren auf diese verschiedenen Technologien aus. In der vergangenen Zeit gelangen SMC vor allem im Bereich elektrische Antriebe mit der LE-Serie besondere Entwicklungen. Wie kam es, dass die Pneumatik-Spezialisten ihren Entwicklungsfokus insbesondere auf diesen Bereich legten und damit nun Erfolge feiern?

Von den Kunden gewünscht
„Entwicklungen geschehen bei SMC immer aufgrund von Kundenanforderungen“, erklärt Daniel Rellstab, Produktmanager Elektroantriebe bei der SMC Pneumatik AG. In den letzten Jahren stiegen die Anforderungen an Maschinenbauer stetig. Während früher eine Maschine ein Werkstückformat von A nach B transportierte, muss heute ein- und dieselbe Maschine verschiedene Werkstückformate ver- arbeiten und mehrere Positionen anfahren – wohl bemerkt ohne wesentliche Mehrkosten. Hinzu kommt verstärkt die Forderung nach kontrollierter und genaue- rer Positionierung. Nicht zuletzt spielt auch die Energieeffizienz eine immer wichtigere Rolle beim Konstruieren neuer Maschinen. Aus all diesen Anforde- rungen der Kunden resultierte bei SMC schliesslich die Entwicklung der neusten Generation elektrischer Antriebe – vom Linearantrieb über Greifer bis hin zum Schwenkantrieb.

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Meistens ergänzen sich Pneumatik und Elektrik bei Automations-Anwendungen. Hier fährt eine elektrischer Antrieb die Hauptachse, darauf ist die pneumatische Steuerung montiert.

Einfach wie Pneumatik – flexibel wie Elektrik
Dass SMC elektrische Antriebe herstellt ist dabei kein Novum. „Bereits seit 20 Jahren bieten wir unseren Kunden nebst pneumatischen auch elektrische Lösun- gen an“, so Rellstab. Neu hingegen ist die bestechend leichte Inbetriebnahme der Komponenten. Sie wird durch das «plug&play»-System vereinfacht und verkürzt. Bereits voreingestellte Controller helfen Falschparametrisierungen zu vermeiden und erfordern keine tieferen Antriebskenntnisse. Gleich verhält es sich mit der Programmierung des Elektroantriebes, versichert der Produktmanager: «Es braucht keinen Steuerungsspezialisten, denn die Programmierung ist so einfach wie das Ausfüllen einer Excel-Tabelle.» Damit vereinen die neuen Elektroantriebe von SMC die Einfachheit von Pneumatik mit den geschätzten Vorteilen der Elektrik: Genaues Abfragen der Positionierung für die Erkennung unterschied- licher Werkstücke, Kraftsteuerung für empfindliche Bauteile sowie das Anfahren beliebiger Positionen.

Kombination als Lösung
Die erwähnten Pluspunkte der elektrischen Antriebe sprechen für sich. Selbst die Komponentenkosten sprechen nicht mehr nur für die Pneumatik. Bei einer Voll- kostenrechnung, welche die aufwändige Druckluftaufbereitung und den Wartungs- aufwand berücksichtigt, halten sich die beiden Technologien die Waagschale, sofern man lediglich Endpositionen anfährt. Bereits bei einer Zwischenposition könnten aber gewisse Anwendungen mit elektrischen Antrieben bereits kostengünstiger werden. Wo liegen dann noch die Vorteile der Druckluft? „Ganz klar, wenn es um Schnelligkeit und Kompaktheit geht, liegt die Pneumatik immer noch weit voraus“, sagt Kurt Meili, Leiter Produktmanagement bei der SMC Pneumatik AG. Zudem überzeuge nach wie vor die Einfachheit: „Zylinder und Ventil anschliessen – fertig.“ Genau so wie es aber selten rein elektrische Hand- lings gebe, werde man in Zukunft auch kaum Anwendungen antreffen, welche nur pneumatisch funktionieren: „Am Ende ist die Lösung meistens eine Kombination der beiden Technologien“, ist Meili überzeugt.

Energieverbrauch senken
Mit den kleineren Baugrössen und höheren Geschwindigkeiten entspricht die Pneumatik zwei aktuellen Trends in der Maschinenindustrie. Nebst den eingangs erwähnten Forderungen müssen Maschinen stets kompakter und schneller wer- den, um Wirtschaftlichkeit zu garantieren. SMC, immer noch mit dem Haupt- augenmerk auf der Pneumatik, setzt seine Entwicklungsschwerpunkte hier und auf der Energieeffizienz. Jährlich kommen so vom Weltmarktführer in der Pneumatik 50 Neuheiten auf den Markt, welche noch kompakter sind als die Vorgänger- modelle. Dabei kommen sie mit niedrigerem Strom- oder Luftverbrauch aus, sind jedoch leistungsfähiger als ihre Vorgänger. „Dieser Trend wird sicher andauern. Folglich wird SMC auch entsprechend weiter entwickeln“, versichert Kurt Meili. Wie sieht’s bei der Elektrik aus? Der Produktmanager verrät: „Grob kann man sagen, dass SMC hier zwei Stossrichtungen verfolgt: Einerseits folgen wir dem eingeschlagenen Weg mit den sehr bedienerfreundlichen Antrieben, andererseits möchten wir unseren Kunden in absehbarer Zeit auch hochpräzise Servomotoren bieten können.“ Dies wäre nichts als die logische Folge der SMC-Entwicklungs- strategie: Was mehrere Kunden fordern, wird auch entwickelt.

Kostenvergleich zwischen Pneumatik und Elektrik
Während sich der Betrieb eines Kompaktschlittens – einmal pneumatisch, einmal elektrisch realisiert – bei Endpositionen die Waagschale halten, kann Elektrik bereits bei einer Zwischenposition kostengünstiger werden.
(Annahmen: Druckluftkosten: CHF 0.04/m3, Stromkosten: 0.15 CHF/kWh, Arbeits- stunden pro Jahr: 1760, Montagekosten: CHF 100.-/h, Kosten pro Zwischenstation bei Pneumatik: CHF 420.-)

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