Success Story: Pneumax denkt Kommunikation neu und optimiert Produktionsprozesse mit netX 90

Für den Geschäftsbereich Industrieautomation ist technologischer Fortschritt untrennbar mit Kommunikation verbunden. „Vor zwanzig Jahren lag unser Fokus auf CANopen. Heute, mit der Notwendigkeit, große Mengen zyklischer Daten in Echtzeit zu verarbeiten, brauchen wir leistungsfähige, deterministische Protokolle“, erklärt Ubbiali.

Aus diesem Grund hat Pneumax sein Portfolio um Lösungen mit Ethernet-basierter Konnektivität erweitert – EtherCAT, Ethernet/IP, PROFINET und CC-Link IE Field – und die netX-Technologie von Hilscher als Enabling-Plattform gewählt.
„Die Entscheidung für Hilscher fiel aus Gründen der Flexibilität: Die Multiprotokoll-Unterstützung des netX 90 SoC ermöglicht es uns, von einem Standard auf einen anderen zu wechseln, indem wir ausschließlich die Softwarekonfiguration anpassen – ohne die Hardware zu verändern.“

So konnte Pneumax eine einheitliche Kommunikationsschnittstelle entwickeln und damit sowohl sein Angebot als auch das Produktionsmanagement optimieren – dank eines automatisierten Systems, das die Spezifikationen des Auftrags analysiert, das gewünschte Protokoll identifiziert und die Programmierung des Geräts veranlasst.

„Neben der Erfüllung der technologischen Anforderungen, die wir gesucht haben, umfasste die Lieferantenauswahl auch eine sorgfältige Bewertung möglicher Effizienzgewinne in der Produktion. Mit Hilscher haben wir auf beiden Ebenen überzeugende Antworten gefunden“, kommentiert Ubbiali und erinnert an den Prozess, der zur Entscheidung für Hilscher-Chips führte.

Flexibilität durch Standardisierung

Pneumax wurde als auf Pneumatik spezialisiertes Unternehmen gegründet und hat seinen technologischen Wirkungsbereich im Laufe der Zeit erweitert – hin zu elektrischer Aktuation und Proportionaltechnik. Drei technologische Lösungen, die im Portfolio des Unternehmens parallel existieren und jeweils spezifische Anforderungen unterschiedlicher Anwendungen adressieren. Dank der Einführung der netX 90 Plattform, die in verschiedenen Bereichen des Pneumax-Portfolios integriert ist, verfügen heute alle über eine erneuerte Kommunikationsfähigkeit.

Ein Beispiel ist die PX-Serie, ein modulares elektronisches System zur Erfassung und Steuerung pneumatischer und elektrischer Komponenten. Kompakt und flexibel kann diese Lösung sowohl als alleinstehende Einheit eingesetzt als auch in Magnetventilinseln integriert werden.

Auch ein traditionell mechanisches Bauteil wie das Proportionalventil, das zur Regelung des Ausgangsluftdrucks verwendet wird, profitiert vom Upgrade: Es hat sich von einer früheren analogen Version zu einer Variante mit Real-Time-Ethernet-Kommunikation weiterentwickelt.

Ein drittes Anwendungsfeld sind Durchflussmesser, mit denen Anwender relevante Parameter erfassen und darauf basierend Steuerungsmaßnahmen gezielt ausführen können. Diese Messgeräte können zahlreiche Größen verarbeiten – etwa momentanen Durchfluss, Verbrauch (momentan und kumuliert), Druck und Temperatur – und lassen sich nun auch aus der Ferne auslesen, was ihren Einsatz beispielsweise für Diagnoseaufgaben ermöglicht.

Dank der neuen Protokolle können all diese Lösungen jetzt direkt in das Maschinennetzwerk integriert werden – ohne aufwändige und empfindliche analoge Verdrahtung. Gleichzeitig reduziert diese Vereinfachung die Latenz, ermöglicht erweiterte Funktionen und verbessert Flexibilität und Effizienz sowohl in der Entwicklung als auch in der Fertigung.

Jedes der drei Produkte – PX-Serie, Proportionalventil und Durchflussmesser – ist daher mit Hardware ausgestattet, die auf Standardisierung ausgelegt ist und verschiedene Kommunikationsprotokolle nativ unterstützt. Mit der netX 90 Plattform lässt sich das gewünschte Protokoll per Software definieren, ohne physische Änderungen – ganz im Sinne der flexiblen Standardisierungslogik, die die Entwicklung bei Pneumax prägt: wenige Hardwarevarianten, anpassbar an zahlreiche Anwendungsszenarien.

„Für uns und für unsere Kunden ist Anwendungsflexibilität essenziell. Mit unseren neuesten Produkten wollten wir das Konzept der ‚Pneumax Control‘ klar zum Ausdruck bringen, indem wir dieselbe Elektronik in unterschiedliche Produkte und Anwendungslösungen integrieren. Ziel ist es, ein echtes Ökosystem zu schaffen, das die Vorteile der Standardisierung mit denen der Rekonfigurierbarkeit – und damit der Flexibilität – verbindet“, erklärt Ubbiali.

Er betont außerdem: „Dieser modulare Designansatz und die daraus resultierende Entwicklung skalierbarer und rekonfigurierbarer Lösungen adressieren direkt die Anforderungen von Maschinenbauern, die zunehmend immer kürzere Produktlebenszyklen bewältigen müssen.“

Die Zusammenarbeit zwischen Pneumax und Hilscher besteht bereits seit einiger Zeit, doch die Einführung des netX 90 markierte einen Wendepunkt. „Wir arbeiten seit weit über zehn Jahren mit Hilscher zusammen“, sagt Ubbiali. „Früher haben wir das Embedded-Modul netIC 50 von Hilscher eingesetzt, aber 2022 haben wir erkannt, dass die Zusammenarbeit eine Größenordnung erreicht hatte, die den Wechsel zu einem anderen Lösungstyp nahelegte. Deshalb haben wir uns entschieden, vom Modul auf den netX 90 Prozessor umzusteigen.“

Das Unternehmen nutzte diese Gelegenheit zugleich für einen doppelten Sprung: den Wechsel auf die neue Generation der Hilscher-Kommunikationstechnologie. Der Umstieg war zwar zunächst mit Aufwand verbunden, lieferte jedoch in vielerlei Hinsicht bemerkenswerte Erträge – technologisch, organisatorisch und in Bezug auf die Produktionswirtschaftlichkeit.

Neben der höheren Flexibilität bei den Protokollen hat Pneumax beispielsweise auch die Vorteile der Dual-Core-Architektur des netX 90 genutzt: Das Unternehmen setzt nicht nur den Kommunikationsteil ein, sondern integriert die Applikation zusätzlich auf dem zweiten Kern des netX 90, dem sogenannten Application Core. „Mit netX 90 konnten wir zwei klar getrennte Funktionen auf einem einzigen Chip abbilden und damit das gesamte Design vereinfachen. Diese Integration hat es uns ermöglicht, Abmessungen und Kosten zu reduzieren, Risiken im Umgang mit mehreren Komponenten zu begrenzen und Robustheit sowie Zuverlässigkeit zu steigern“, fasst Ubbiali zusammen. „Aus technologischer Sicht war das kein einfaches technisches Update, sondern ein echter Generationssprung.“