Wie ist die Drives Technology organisatorisch in die Kostal Gruppe eingebettet und welche Rolle nehmen Sie im Konzern ein?
Kostal ist ein breit aufgestellter, international agierender Technologiekonzern mit primärem Automotive-Fokus. In der Gruppe sind wir, die Kostal Drives Technology, eine von drei Business Units der Kostal Industrie Elektrik GmbH & Co KG. Unsere Schwesterbereiche decken die Themen Mechatronik- und Leistungselektronik mit Produkten für die Photovoltaik und OEM-Elektronik ab. Wir haben uns auf elektrische Antriebstechnik spezialisiert, mit dem Fokus auf motormontierbare Frequenzumrichter. Das bedeutet: Während Kostal in der Gruppe eine breite Technologiebasis pflegt, sind wir der flexible Partner für die innovative, energieeffiziente und einfach zu integrierende, elektrische Antriebstechnik im industriellen Bereich.
Welche strategischen Ziele leiten Ihre Arbeit in den nächsten Jahren?
Eines der wichtigsten strategischen Ziele ist es, Effizienz in sämtliche Bereiche der Industrie zu bringen. Der ressourcenschonende Einsatz von Elektrizität und die Fähigkeit, Motoren exakt so auszulegen und zu regeln, wie es für die Anwendung optimal ist, stehen dabei im Vordergrund. Wir konzentrieren uns auf smarte, adaptive Regelverfahren, mit denen sich Effizienzpotenziale branchenübergreifend heben lassen – sei es bei klassischen Produktionsanlagen, Pumpen/Kompressoren oder der Intralogistik. Unter Effizienz verstehen wir aber auch, Fremdmotoren mechanisch einfach und zeitsparend zu adaptieren, zu identifizieren und möglichst vollautomatisch die motor- und anwendungsspezifischen Modell- und Regelungsparameter einzustellen und das weltweit von jedem Anwender.
Was macht Ihre Frequenzumrichter technologisch besonders?
Da gibt es einige Alleinstellungsmerkmale. Als erstes bieten wir für die mechanische Motor-Adaption eine große Vielfalt an Motor-Adapterplatten – quasi ein ‚Ikea‘-Prinzip für die Montage. Unsere Frequenzumrichter werden direkt auf den Motor aufgesetzt, sind dezentral montierbar und benötigen keine großen Schaltschränke, Motor- oder Geberleitungen mehr. Auch die Abschottung auf bestimmte Motorenmarken gibt es bei uns nicht: Unsere Adapter bieten Lösungen für die meisten Industriemotoren. Kostal bietet bei Bedarf aber auch kundenspezifische Anpassungen und man kann als Kunde sogar eine Rohling-Adapterplatte für kleine Stückzahlen oder erste Tests selbst mit dem gewünschten Loch-Bild versehen und verwenden.
Zudem bieten wir die intelligente Inbetriebnahme. Unsere Self-Commission-ing-Lösung erkennt automatisch den Motor, misst die mechanischen und elektrischen Parameter aus und stellt den Regler passend ein. Damit ist im Prinzip jeder Motor in wenigen Minuten in Betrieb, ohne dass Fachwissen zu Regelungsverfahren oder dem jeweiligen Motorkennfeld nötig ist.
Also reicht es für einen effizienten Antrieb nicht, einfach einen Motor mit einem Umrichter anzutreiben?
Keineswegs. Schließlich ist jeder Motor individuell und hat seine eigene Motorkennlinie in Bezug auf Drehzahl, Drehmoment, Wirkungsgrad etc. Für einen stromsparenden Antrieb sollte der Umrichter darauf angepasst werden. Das übernimmt unsere Self-Commis-sioning-Funktion. Nach der rein mechanischen Installation gibt man nur Basisparameter ein, startet das automatisierte Einmessen und in wenigen Minuten sind sowohl Motor als auch Regelung individuell erkannt und konfiguriert. Alles auf Knopfdruck und bei nahezu jedem Motortypen und jeder Technologie, wahlweise via PC-Software oder App, egal ob für Einfachanwendungen oder komplexe Motoren. Das erleichtert die Arbeit insbesondere für Mechaniker und spart Zeit und Fehlerquellen. Für den Großteil der Motoren (nach unserer Erfahrung über 90 Prozent der Industriemotoren) reicht unser Self-Commissioning voll aus. In Ausnahmefällen bieten wir mit unserem Expertenwissen individuelle Unterstützung. Für den Nutzer bedeutet das: Auch weniger erfahrene mechanisch geschulte Mitarbeiter können Antriebe umsetzen, die bisher Expertenwissen im Bereich Regelung vorausgesetzt hätten. In der Intralogistik ist die Maximierung der Lagerkapazität entscheidend. Kompakte Sensoren spielen dabei eine Schlüsselrolle: Höchste Leistung in kompakter Bauform schafft mehr Platz für die Ware, denn die Technik macht sich klein. ‣ weiterlesen
Intralogistik: Neue Baumer ToF-Sensoren machen sich klein
Vereinfacht sich so auch die Integration der Umrichter in vernetzte Automatisierungssysteme?
Absolut. Nach der automatisierten Motorintegration erzeugt unser System eine präzise Drehmoment-Drehzahl-Kennlinie, die Applikationsingenieuren einen wichtigen Beitrag zur Getriebe- und Belastungsauslegung liefert. Diese Daten bekam der Kunde oder Integrationspartner in der Vergangenheit nur über den Motorhersteller, heute misst diese der Frequenzumrichter eigenständig aus. Parameter wie Lastkollektive, Drehmomente, Geschwindigkeiten etc. lassen sich übertragen und auslesen. Dieses Protokoll kann natürlich exportiert und für die Systemauslegung verwendet werden.
Wie gelingt es Ihnen, eine so hohe Variantenvielfalt anbieten zu können und dennoch wirtschaftlich zu produzieren?
Unsere Kunden kaufen längst nicht mehr nur nach fertiger Artikelnummer, sondern wählen per Merkmalschlüssel und Konfiguration – ähnlich wie beim Bestellen eines Autos. Es können sowohl technische Parameter (Leistung, Spannung, Schutzart) als auch Kommunikationsschnittstellen (Feldbus, Bluetooth etc.) und Gehäuseoptionen gewählt werden.
Ein zentrales Thema bei Ihnen sind innovative Regelalgorithmen. Wie unterscheiden diese sich vom Markt?
Wir arbeiten bei Synchron- und Synchronreluktanzmotoren mit sogenannten Puls-Injektionsverfahren. Dabei wird auf die feldorientierte Regelung ein hochfrequenter Messimpuls aufgesetzt. So können wir im laufenden Betrieb permanent die Rotorposition ausmessen – und dies komplett sensorlos, also ohne externen, teuren Geber. Der Motor selbst wird zum Sensor. Diese Kostal-Vorteile sind nicht nur auf Synchronmotoren und den dazugehörigen Anisotropie-Verfahren beschränkt, sondern erzeugen- mit unterschiedlichen verfahrenstechnischen Ansätzen – auch Vorteile bei klassischen Grundwellenverfahren.
Sie können also tatsächlich sämtliche Industriemotoren über den kompletten Drehzahlbereich und ohne Lastgrenze sensorlos regeln?
Genau das ist unser Alleinstellungsmerkmal. Unsere Regelalgorithmen kennen durch das spezielle Pulsinjektionsverfahren keine klassische Lastgrenze bei Synchronmotoren. Die einzig wirksame Grenze ist die der Leistungselektronik, nicht des Algorithmus. Das eröffnet faszinierende Möglichkeiten: Z.B. kann der Anwender kleinere Motoren einsetzen, die für kurze Hochlastphasen ausreichend überlastet werden, als eigentlich vorgesehen. Für viele Applikationen – etwa mit Aussetzbetrieb oder kurzen Hochlastphasen – bedeutet das konkret weniger Material, weniger Kosten und eine effizientere Motorenauslegung. Wer unsere Beratung im Vorfeld nutzt, kann das unmittelbar in den eigenen Prozess übernehmen. MK|Ware schafft Transparenz in der Fertigung: Maschinenzustände, Auftragsdaten und Rückmeldungen stehen in Echtzeit bereit. ‣ weiterlesen
Shopfloor-Daten sinnvoll nutzen
Eine große Herausforderung für die Branche sind teure Magnetmaterialien. Wie gehen Sie damit um, welche Alternativen sehen Sie?
Wir haben bereits vor Jahren antizipiert, dass seltene Erden zum Engpass werden könnten – nicht nur, weil sie teuer sind, sondern auch in der Qualität und Lieferfähigkeit schwanken. Deshalb ermöglichen wir unseren Kunden den Einsatz von Ferritmagneten in ihren Motoren – auch, um Produktionsunabhängigkeit von einzelnen Ländern zu erzielen. Schon länger haben sich einige unserer Kunden von seltenen Erden gelöst und können dank der Kostal Technologie ihre Motoren mit Ferritmagneten ausstatten und somit das politische Risiko reduzieren. Die IE5-Motoren mit Ferritmagneten, die unsere Kunden anbieten, sind voll wettbewerbsfähig und können abseits politischer Krisen entwickelt, gebaut und betrieben werden.
Damit bieten wir anwenderfreundliche, serienerprobte Lösungen, bei denen Unabhängigkeit von der globalen Rohstoffsituation und Leistungsfähigkeit gleichermaßen stimmen.
Welche Diagnose- und Monitoringfunktionen unterstützen Ihre Produkte für Betrieb und Wartung?
Wir liefern standardmäßig Temperatur-, Strom- und Vibrationsüberwachung. Das Vibrationsthema ist beispielsweise für Anwendungen in Verdichtern spannend, etwa bei Klauen-, Scroll- oder Kolbenverdichtern – dort können unsere Systeme frühzeitig Sekundärschäden wie Getriebeprobleme erkennen. Der Nutzer kann beliebige Normalwerte definieren und ist bei Überschreiten direkt vorgewarnt. Die gewonnenen Werte lassen sich als Effektivwerte und als Lastkollektive dokumentieren und z.B. über Feldbusschnittstellen in die Kundensysteme oder je nach Kundenlösung in Cloud-Lösungen übernehmen. So schaffen wir die Voraussetzung für zustandsorientierte Wartung und eine belastbare, nachvollziehbare Betriebsführung im Lebenszyklus.
Unterstützen Ihre Softwarelösungen auch Ansätze für Predictive Maintenance oder adaptive Regelmechanismen zur Prozessoptimierung?
Das sind Aufgaben für SPS oder IPCs. Wir bieten die Basis für diese Funktionalität. Der Antriebsregler liefert die relevanten Effektiv-/Durchschnittswerte. Diese Daten dienen als belastbares Fundament, um in kundeneigenen Systemen oder der Kunden-Cloud gezielte Predictive-Maintenance-Ansätze zu entwickeln. Außerdem stellt unser Regler ein vollständiges Lastkollektiv bereit: Der Kunde sieht auf einen Blick, wie viel Prozent der Betriebszeit in welchem Auslastungsbereich gelaufen wurden, und kann so Lastprofile und Wartungsintervalle anpassen.
Was dürfen wir in nächster Zeit von Ihnen erwarten – etwa zur SPS?
In Nürnberg stellen wir dieses Jahr neue Antriebslösungen für die Logistik sowie materialflussspezifische Anwendungen vor. Insbesondere konzentrieren wir uns darauf, die Installations- und Inbetriebnahmezeiten weiter zu senken, die Digitalisierung und Diagnosemöglichkeiten zu verbessern und unsere communitybasierten Services weiter auszubauen. Ziel ist es, Maschinen- und Anlagenbauern die Freiheit zu geben, ihre Antriebssysteme vollkommen frei zu kombinieren und so flexibler, effizienter und international wettbewerbsfähiger zu werden. Unsere Besucher auf der SPS in Nürnberg können definitiv einiges von uns erwarten.
