Weit mehr als Ein und Aus Taster der Zukunft

Wenn es um Fertigungsabläufe in der Industrie 4.0 geht, liegt der Fokus bis dato meist auf der Analyse einzelner Maschinenkomponenten. Besonders im Bereich Predictive Maintenance versprechen sich Unternehmen dabei wertvolle neue Einblicke, die zu mehr Effizienz führen sollen. Mit Blick auf Entwicklungen wie den Trend zur Fertigung mit Losgröße Eins und immer kürzere Lieferzeiten werden zunehmend jedoch auch Aspekte rund um die Schnittstelle zwischen Mensch und Maschine zu wichtigen Faktoren.

Vor diesem Hintergrund verwundert es nicht, dass an den Taster der Zukunft – als elementares Mensch-Maschinen-Interface – hohe Ansprüche gestellt werden. So soll er künftig seinem Bediener wertvolle Zusatzinformationen liefern und die Steuerung komplexer Anlagen erleichtern. Zugleich muss er als Sensor Daten zur Zahl der Betätigungen, den Verschmutzungsgrad oder die Außentemperatur an nachgelagerte IT-Systeme übertragen.

Gleichzeitig setzen sich Bedienmuster, die bis dato eher dem Smartphone als dem industriellen Umfeld vorbehalten waren, auch im Maschinenbau auf immer breiterer Front durch. So ermöglichen es moderne Taster, dass jeweils andere Funktionen ausgelöst werden, je nachdem ob der Benutzer einen Taster einmal oder zweimal schnell hintereinander betätigt oder ihn lange gedrückt hält.

Taster mit Touch-Funktion

Zentrales Element einer solchen Entwicklung sind moderne Taster, die mit ihren mechanischen Pendants von einst nicht mehr Vieles gemeinsam haben. Als kapazitive Taster mit Touch-Funktion sind sie vollkommen drucklos schaltbar.

Möglich wird dies durch ein andersartiges Konstruktionsprinzip: Der Taster baut ein elektrisches Feld auf und misst kontinuierlich die Kapazität zwischen Fläche und Sensorumgebung. Da der menschliche Körper hauptsächlich aus Wasser besteht, verfügt er über eine relativ hohe Leitfähigkeit. Sobald sich eine Hand dem Taster nähert, erhöht sich die Kapazität und der Schaltvorgang wird ausgeführt.

Damit ist ein solcher Taster gegenüber der mechanischen Variante nicht nur ergonomischer bedienbar, sondern auch sicherer. So beeinträchtigt ein zum Schutz gegen Verletzungen getragener Handschuh die Funktionsfähigkeit nicht. Zugleich erfüllt er damit mühelos hohe Schutzstandards wie IP69K sowie IK08 und ist damit auch stärksten Beanspruchungen gewachsen. Dazu gehört auch, dass der Taster nicht durch Spritz- oder Reinigungswasser ausgelöst wird, sondern nur bei bewusstem Berühren schaltet.

Kommunikativer Taster

Zu den Vorreitern der kapazitiven Schalttechnologie gehört das bayerische Familienunternehmen Captron. Sein Taster Caneo series10 setzt in diesem Segment Maßstäbe und ermöglicht Bedien- und Sensorkonzepte, die optimal auf die Anforderungen der Industrie 4.0 zugeschnitten sind.

So lässt sich der Caneo series10 über IO-Link, RS232, CAN-Bus, Profi­net, TCP/IP und eine Reihe weiterer Busprotokolle in industrielle Umgebungen integrieren. Dabei liefern zahlreiche eingebaute Sensoren wertvolle Informationen, etwa zur Schmutz- oder Wassererkennung, zum Tastzustand oder der Umgebungshelligkeit. Durch das Einbinden in ERP- und MES-Systeme entstehen somit hilfreiche Einblicke rund um die Arbeit an einer Maschine. Damit können beispielsweise autonome Bestellprozesse über EDI-Schnittstellen umgesetzt werden.

Neben Informationen für nachgelagerte IT-Systeme liefern Taster wie die Caneo series10 über ein eigenes kleines Mini-Display auch Bedienanweisungen und Hinweise. Dabei lassen sich Parameter wie die Lichtfarbe oder auch Farbveränderungen bei Betätigung sowie statisches und blinkendes Leuchten an individuelle Bedürfnisse anpassen. Durch die 8-Bit-Ansteuerung der Farbkanäle rot, grün und blau lassen sich über 16 Millionen Farbtöne darstellen.

Auch bei der Wahl eines Display-Symbols steht eine Vielzahl an vordefinierten Darstellungen zur Auswahl. Alternativ lassen sich auch eigene Entwürfe drucken. Über foto­empfindliche Sensoren ist es außerdem möglich, die Umgebungshelligkeit zu messen und die Helligkeit der Tasterbeleuchtung darauf abzustimmen. Dadurch ist auch bei Sonnenschein eine intensive, gut wahrnehmbare Beleuchtung garantiert.

Taster als Multitalent

Taster, die zugleich als Sensoren und intelligente Bedienschnittstelle dienen, ermöglichen im modernen Produktionsumfeld neue Prozesse, Produkte und Dienstleistungen. Davon profitieren Bediener, IT- und Produktionsverantwortliche gleichermaßen. Von der besseren Mensch-Maschine-Interaktion bis zu neuen Einblicken über das Gesamtsystem gibt es dabei eine Reihe von Verbesserungen, die erst durch kapazitive Taster mit Sensorfunktion möglich werden.

In Zukunft wird die Integration externer Daten und ihre Verarbeitung eine noch größere Rolle spielen. So werden bald in Reihe geschaltete Sensoren gesammelte Daten miteinander teilen und selbständig auf veränderte Bedingungen reagieren.