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Relais: Omron fokussiert auf SmartMeters

Spezielle Schaltanforderungen meistern

26. Juli 2017, 11:43 Uhr | Erich Schenk

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Vollautomatisierung das Gebot der Stunde

In puncto Fertigung »ist Vollautomatisierung das Gebot der Stunde, denn nur so kann man sich von den Lohnkostensteigerungen in hohem Maße unabhängig machen«. Voraussetzung für Vollautomatisierung ist ein entsprechend hohes Produktionsvolumen von über 10 Mio. Stück/Jahr. Sind die Stückzahlen geringer, werden in einer semi-automatisierten Linie nur die kritischen oder wesentlichen Produktionsschritte automatisiert.

Bei Elesta, dem Schweizer Spezialisten für Relais mit zwangsgeführten Kontakten, steht laut Jürgen Steinhäuser, Leiter Vertrieb und Marketing, »derzeit die Optimierung von Relaisantrieben im Vordergrund«. Dabei geht es bei der ausschließlichen Fertigung in der Schweiz um die Aspekte Produktionsoptimierung, Volumenreduzierung und Ressourcenoptimierung bei vergleichbarer Leistungsaufnahme des Relaisantriebs. Weiterhin gefragt ist zudem die Miniaturisierung, wobei je nach Anwendung die Grundfläche oder die Bauhöhe wichtig ist: »Die Footprints sind dabei nicht ganz so relevant bei Industrierelais, die im Bereich der Niederspannung eingesetzt werden, weil die Isolationskoordination einzuhalten ist.« Die Forderung der Kunden bezüglich der Leistungsaufnahme von monostabilen Relais »wird von der Energieeinsparung und von der Eigenerwärmung getrieben«. Letztere spiele in der Gesamtbetrachtung die größere Rolle, weil bei geringerer Eigenerwärmung die Packungsdichte und/oder die Klimatisierung Einsparungspotenzial bietet.

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Erfordern Industrie 4.0 und Internet of Things die Entwicklung neuer Relais? »Es wird von der Funktion abhängen, ob Industrie-4.0-Komponenten oder Systeme, die Relais beinhalten, benötigt werden«, erläutert Steinhäuser. Über das Referenzarchitekturmodell Industrie 4.0 (RAMI 4.0) sind die Rahmenbedingungen für die Nutzung von cyber-physischen Systemen vorhanden; »der Anbindung von Relais steht grundsätzlich nichts im Wege«. Die Frage nach der Einordnung von intelligenten Relais sei jedoch aus Sicht der Klassifikation als Komponente oder Gerät derzeit nicht klar. Sofern solche intelligenten Relais »Geräte« darstellen, werde sich der Aufwand für Approbationen etc. massiv erhöhen. Kombinationen aus »Intelligenz plus Relais«, die als Komponenten auf der Platine oder in einer Relaisfassung bestückt sind, gibt es bereits seit Jahren. Dies sei auch für Industrie-4.0-Anwendungen vorstellbar. »Im Übrigen ist dies alles nicht ganz neu: Fernwirkrelaiskoppler aus der Prozessautomation, der Gebäudeleittechnik oder dem Maschinenbau sind seit Jahren etabliert«, versichert der Elesta-Manager.

Stefan Schlosser, Geschäftsführer von Zettler electronics, nennt als »vorherrschenden Kundenwunsch die immer weiter wachsenden Anforderungen an das Schalten immer höherer Ströme«. Keine Seltenheit mehr sei mittlerweile die Forderung nach AC-Relais für bis zu 150 A, für die Zettler »zeitnah« Produkte realisieren werde. Grundsätzlich kommen in Zettlers Portfolio die wesentlichen Treiber für Innovation bzw. Modifikation neben der Energiebranche (»hier geht es zunehmend darum, hohe Gleichströme sicher zu schalten«) aus der Ladetechnik für E-Mobilität. Das Thema Miniaturisierung sowohl bezüglich der Grundfläche als auch der Bauhöhe sei weiterhin auf der F&E-Agenda, »vor allem bei Relaistypen, die in den letzten 3 bis 8 Jahren neu auf den Markt gekommen sind«. Hierbei seien eine besondere Herausforderung die hohen zu schaltenden Ströme und die geforderten Kontaktabstände. In puncto Energieeffizienz sind abhängig vom Anwendungsgebiet die Prioritäten unterschiedlich: »Bei batteriebetriebenen Anwendungen ist eine bistabile Relaisvariante die erste Wahl.« Erfordern jedoch normative Anforderungen die Verwendung monostabiler Relais, kann Zettler seinen Kunden eine Auswahl von Relais mit besonders niedriger Halteleistung offerieren.

Der Trend bei der Relais-Fertigung geht nach »unseren Erfahrungen eindeutig« weltweit ungebremst zur Vollautomatisierung. Der Grund: »Zum einen ist es die Prozessstabilität, die zur Vollautomatisierung führt, zum andern können die zu fertigenden Volumina nur in effizienter Vollautomatisierung erreicht werden.« Dies sei auch deshalb erforderlich, um den – auch in heutigen Billiglohnländern – steigenden Löhnen und der Fluktuation und somit den Qualitätskosten zu begegnen. Bei einem Fertigungsanlauf hingegen sei es aber oft sinnvoll, mit manuellen oder halbautomatischen Linien zu starten und diese dann je nach Kapazitätsanforderung modular zur Vollautomatisierung zu bringen. »Somit reduziert man das Investitionsrisiko und vor allem erreicht man so die notwendige Flexibilität, um auf Änderungen reagieren zu können«, betont Schlosser.

Der F&E-Fokus von NF Forward ist laut Geschäftsführerin Karin Ohlert auf die Themen E-Mobility und Energiespeicherung gerichtet. Bei den kleinen Netzrelais für die Bereiche Weiße Ware und auch generelle Anwendungen sei die Miniaturisierung »momentan nicht das primäre Thema«. Hier schlössen auch einzuhaltende Luft- und Kriechstrecken eine Veränderung zu noch kleineren Relais aus. Bisweilen spielte die Bauhöhe eine Rolle, weshalb es im Bereich PCB-Automotive-Relais Entwicklungen gebe, um die Größe zu reduzieren. Alles in allem fokussierten die Kunden derzeit aber eher auf den Aspekt Sicherheit.