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„Über die klassische Abstandsmessung hinaus“

Text: Mathis Bayerdörfer, A&D
A&D sprach mit Pepperl+Fuchs-Geschäftsführer Dr. Peter Adolphs über den Markt für Ultraschallsensorik, das Spektrum der Applikationen und Anforderungen auf dem Weg zu Industrie 4.0.

A&D: Welchen Stellenwert hat das Messprinzip Ultraschall für Pepperl+Fuchs, Herr Dr. Adolphs?

Peter Adolphs: Bezogen auf unseren Umsatz ist Ultraschall die Nummer drei. Aber auch wenn das Volumen längst nicht die Bereiche Induktiv und Optoelektronik erreicht, ist der Ultraschall für uns strategisch außerordentlich wichtig.

Müssen Sie sich dabei in einem engen Wettbewerbsumfeld behaupten?

Der Ultraschallmarkt ist sicherlich um den Faktor zehn kleiner als das Geschäft mit optoelektronischen oder induktiven Sensoren. Entsprechend sind hier auch deutlich weniger und kleinere Unternehmen tätig. Doch dem Ultraschall haftet der Charakter des Problemlöser an und so sind diese Firmen oft sehr spezialisiert. Für uns besteht die Herausforderung darin, gegen solch dynamische Spezialisten mit einem Katalogportfolio zu bestehen.

Wie sieht denn die internationale Nachfrage aus?

Wir sind überall auf der Welt aktiv und haben uns auf die Unterschiede der einzelnen Regionen ausgerichtet. In Asien zum Beispiel ist man viel stärker auf die Optoelektonik fokussiert und löst damit viele Applikationen, bei denen man in Europa Ultraschall einsetzt. Auch Amerika ist nicht so Ultraschall-affin wie Europa, zumindest was die Fabrik angeht. Dafür ist aber das Marktsegment der mobilen Arbeits- oder Landmaschinen sehr groß und interessant.

Das Einsatzspektrum scheint also recht heterogen zu sein.

Richtig. Die Bandbreite geht längst über die klassische Abstandsmessung in der Fabrik hinaus. Sie beginnt bei den angesprochenen mobilen Maschinen, wo Ultraschall aufgrund der hohen Reichweite oder des analogen Messprinzips eingesetzt wird. Am anderen Ende der Applikationsskala steht die Doppelbogenkontrolle, bei der in Druck- oder Verpackungsmaschinen aber auch in hochwertigen Office-Druckern geprüft wird, ob auch wirklich nur ein Blatt Papier eingezogen wurde. Die Bandbreite reicht also von Miniaturanwendungen im Büroumfeld bis hin zur Schwerindustrie. Pepperl+Fuchs hat seine Heimat sicherlich in der Automation und der Fabrik, ist aber längst quer durch das gesamte Applikationsspektrum gut vertreten.

Entwickeln sich die Anwendungen weiter? Gibt es neue Einsatzfelder für Ultraschallsensoren?

Ein entscheidender Aspekt ist die Miniaturisierung: Gab es früher ausschließlich die 30mm-Ausführung, sind heute mit 18mm- oder 12mm-Versionen auch deutlich kleinere Bauformen verfügbar. Damit lassen sich plötzlich Applikationen realisieren, bei denen ein Ultraschallsensor aufgrund seiner Größe vormals nicht in Betracht kam. Auch preislich sind die kleinen Bauformen attraktiver geworden.

Gibt es dadurch spürbare Verschiebungen hin zum Ultraschall?

Die Grenzen verschwimmen und bestimmte Situationen, die man klassischerweise magnetisch oder optisch gelöst hat, geht man heute mit Ultraschall an. Das sind aber Sonderfälle. Der Ultraschall wird in der Breite keine anderen Technologien ablösen – Induktiv und Optoelektronik bleiben die dominierenden Funktionsprinzipien.

Welche Anforderungen zeichnen diese Sonderfälle denn aus?

Meist geht es um eine besondere Reichweite, doch oft ist eine hohe Robustheit gefragt – sowohl gegenüber Verschmutzung, als auch hinsichtlich mechanischen Beeinträchtigungen wie Stößen und Vibrationen. Auch manche Branche hat ganz eigene Ansprüche, so zum Beispiel die Lebensmittelindustrie mit ihrer Forderung nach Edelstahlkomponenten.

Können Sie mit dem Katalogsortiment solche Besonderheiten abdecken?

Nicht alle und deshalb spielen kundenspezifische Anpassungen für uns eine wichtige Rolle. Fast die Hälfte unserer Ultraschall-Entwicklungskapazität stecken wir in maßgeschneiderte Lösungen und so beschäftigen sich rund 60 Mitarbeiter mit Anpassungen und Weiterentwicklungen: von der Modifikation des Wandlers über spezifische Elektronik bis hin zu speziellen Gehäusen. Dieses außergewöhnliche Engagement ist durchaus ein Alleinstellungsmerkmal von Pepperl+Fuchs.

Wie kann sich Ihr Unternehmen noch vom markttypischen Angebot abheben?

Der Wandler ist das zentrale Element. Letztendlich lässt sich mit der besten Elektronik nur so viel aus dem Sensor herausholen, wie der Wandler hergibt. Da wir unsere Wandler selbst herstellen, kommen gerade hier unser Know-how und die entsprechende Fertigungstiefe zum Tragen.

Die Funktionalität einer Komponente soll heute immer komplexer, der Einsatz aber nicht komplizierter werden. Wie sieht dieses Spannungsfeld bei der Ultraschallsensorik aus?

Auch in der Sensorik liegt das Kunststück darin, die Komplexität zu verbergen, indem der Sensor die Parametrierung automatisch und eigenständig übernimmt. Gleichzeitig ist es aber auch eine Frage der Schulung sowie des Supports bei Installation und Inbetriebnahme, aber auch bei Diagnose und Fehlersuche. Hier muss man dem Anwender entsprechende Hilfestellung und Werkzeuge an die Hand geben.

Heute redet alles von Integration und smarten Produkten. Was kommt damit auf Sie zu, Herr Dr. Adolphs?

Natürlich kann man auch einen Ultraschallsensor mit Ethernet Port und Web Interface als sogenannte Industrie-4.0-Schnittstelle ausrüsten. Aber man muss bedenken, dass diese Funktionalität bei einem Sensor doppelt teuer wird. Neben der eigentlichen Elektronik sowie zusätzlichen Steckern und Kabeln bedarf es eines weiteren Eingangs in die oft IP67-tauglichen Geräte und mehr Abdichtung. Es drängt sich also die Frage auf, ob es nicht viel sinnvoller ist, Sensoren per IO-Link in die Industrie4.0-Welt einzuklinken.

Sie meinen, der Sensor braucht also gar nicht unbedingt integrierte Intelligenz?

Nein. IO-Link alleine macht den Sensor schon smart und auch informationstechnisch lässt sich das gleiche erreichen, wie durch einen Ethernet Port. Zudem ist es bei IO-Link gelungen, anders als bei den verschiedenen Industrial-Ethernet-Derivaten, einen weltweiten Standard zu etablieren. Deshalb integrieren wir IO-Link heute in jeden Ultraschallsensor.

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