Was genau steckt hinter der Simplified Motion Series von Festo? Im ersten Teil gibt Henning Schmerberg einen kompakten Überblick über das System, seine Grundidee und die typischen Einsatzbereiche.

Im ersten Video geht es um die zentrale Idee hinter der Simplified Motion Series: elektrische Antriebe einfacher machen. Henning Schmerberg zeigt, warum dieses System vor allem dort interessant ist, wo bisher häufig pneumatische Lösungen eingesetzt wurden, aber die Vorteile elektrischer Automatisierung zunehmend wichtiger werden.

Dazu zählen zum Beispiel:

• besser reproduzierbare Bewegungen

• mehr Transparenz im Prozess

• einfachere Einbindung in moderne Steuerungs- und Kommunikationsstrukturen

• ein reduzierter Inbetriebnahmeaufwand im Vergleich zu klassischen elektrischen Antriebssystemen

Festo beschreibt die Simplified Motion Series als integrierten Antrieb mit anwendungsoptimierter Kombination aus Mechanik, Motor und Antriebsregler. Ein externer Servoregler ist nicht notwendig. Genau das macht den Ansatz für viele Maschinenbauer und Produktionsbetriebe interessant: weniger Komplexität, weniger Schnittstellen, weniger Hürden beim Einstieg

Im zweiten Video wird es technischer. Hier steht die Frage im Mittelpunkt, wie die Simplified Motion Series aufgebaut ist und warum sie so einfach in Betrieb genommen werden kann.

Ein wesentlicher Punkt ist das Plug-and-work-Prinzip: Die Inbetriebnahme erfolgt ohne zusätzliche Software und ohne PC. Parameter wie Geschwindigkeit, Kraft, Endlagen oder Referenzpunkte werden direkt am Antrieb eingestellt. Die Anbindung an die Steuerung erfolgt über digitale I/O oder IO-Link, die bei den Produkten standardmäßig integriert sind. 

Gerade das ist in der Praxis spannend, weil dadurch zwei Welten zusammenkommen:

• einfache Ansteuerung über digitale Signale

• erweiterte Kommunikations- und Diagnosemöglichkeiten über IO-Link

Über IO-Link lassen sich laut Festo unter anderem Bewegungsparameter fern einstellen, Parameter sichern und auf identische Antriebe übertragen, Prozessdaten auslesen, Firmware-Updates einspielen und Zwischenpositionen definieren. Für viele Anwendungen ist das ein sehr guter Mittelweg: technisch deutlich flexibler als reine Pneumatik, aber erheblich zugänglicher als klassische elektrische Antriebssysteme

Im zweiten Teil zeigt Henning Schmerberg, wie die Komponenten aufgebaut sind, wie die Ansteuerung erfolgt und warum die Simplified Motion Series ohne klassischen Softwareaufwand auskommt.

Im dritten Teil geht es um die entscheidende Frage für die Praxis: Wo passt die Simplified Motion Series in der Produktion wirklich hin und für welche Aufgaben ist sie besonders interessant?

Der dritte Teil ist aus meiner Sicht der wichtigste, weil hier die Perspektive von der Technik auf den konkreten Nutzen in der Produktion wechselt.

Die Simplified Motion Series ist überall dort interessant, wo einfache lineare oder rotative Bewegungen benötigt werden, aber eine pneumatische Lösung aus funktionalen oder digitalen Gründen nicht mehr ideal ist. Festo nennt typische Anwendungen wie Sortieren, Positionieren, Pressen, Transfer, Heben, Stoppen oder Verpacken. 

Für Produktionsverantwortliche ist dabei vor allem diese Frage relevant: Wann lohnt sich der Umstieg?

Die Antwort lautet meistens dann, wenn einfache Bewegungsaufgaben elektrisch gelöst werden sollen, ohne gleich die volle Komplexität klassischer Servo-Technik in Kauf zu nehmen.

Typische Vorteile in der Praxis sind:

• einfache und schnelle Inbetriebnahme

• reproduzierbare Bewegungsabläufe

• weniger mechanische Zusatzlösungen

• bessere Einbindung in digitale Strukturen

• ein klarer, beherrschbarer Einstieg in elektrische Automatisierung

Genau diesen Praxisbezug greift Henning Schmerberg im dritten Video auf und ordnet das System mit Blick auf reale Anforderungen in der Produktion ein.

Das intelligente Kernsystem der Anlage bildet die Software Tire:AI der Detection-X GmbH. Sie analysiert aufgenommene Bilddaten von Reifen und erkennt automatisch relevante Informationen direkt von der Reifen-Seitenwand. Dafür setzt Detection-X Deep-Learning-Modelle ein, die speziell für die Erkennung komplexer Reifenkennzeichnungen trainiert wurden. Erfasst werden unter anderem Hersteller, Modell, Größe, Saisonkennzeichnung, Herstellungsland, DOT-Nummer sowie Barcodes zur eindeutigen Identifikation. Zusätzlich können weitere Seitenwandinformationen und Markierungen automatisiert ausgelesen und klassifiziert werden.

Die Rolle von PPW bestand darin, diese KI-Funktionalität in einen industriellen Gesamtprozess zu überführen. Für Detection-X und das Projekt Tire:AI hat PPW die Schalt- und Steuerungstechnik projektiert, verkabelt und grundprogrammiert. Damit übernahm PPW genau den Teil, der in vielen Innovationsprojekten über die Praxistauglichkeit entscheidet: die Verbindung aus Softwareintelligenz, Maschinenlogik, Antriebstechnik und sicherer Kommunikation auf Anlagenebene.

Das Ergebnis ist keine isolierte Bilderkennung, sondern eine funktionsfähige Fördertechniklösung, in der KI-Auswertung und Materialfluss präzise aufeinander abgestimmt sind. Reifen werden erkannt, identifiziert, den definierten Kategorien zugeordnet und anschließend für Auslieferung oder Einlagerung im Hochregallager weitergeführt. Ein zusätzlicher Anwendungsfall ist die automatisierte Sortierung von Altreifen für das Recycling.

Die technische Umsetzung basiert auf einem klar auf industrielle Robustheit ausgelegten Systemaufbau. Für die Prozesssteuerung setzt PPW auf eine Siemens S7 mit HMI-System. Die Bedienung und Visualisierung erfolgt über Siemens WinCC, das Engineering im Siemens TIA Portal. Ergänzt wird die Steuerungsarchitektur durch passend ausgelegte Frequenzumrichter zur exakten Regelung der Antriebstechnik.

Eine zentrale Voraussetzung für die Leistungsfähigkeit der Gesamtanlage sind zudem moderne Hochleistungsrechner mit leistungsfähigen CPU- und GPU-Architekturen sowie zukunftsweisender Speichertechnologie. Sie bilden die Hardwarebasis für die schnelle Verarbeitung der Bilddaten und die Ausführung der KI-Modelle. Gerade bei hohen Durchsätzen ist diese Rechenleistung nicht nur für die Erkennungsgenauigkeit, sondern vor allem für die Taktfähigkeit des Gesamtsystems entscheidend.

Aus Integrationssicht liegt die eigentliche Leistung jedoch nicht allein in der Auswahl einzelner Komponenten, sondern in ihrem abgestimmten Zusammenspiel. Die Bildaufnahme muss exakt zum Förderprozess passen. Die Auswertungsergebnisse müssen ohne Verzögerung in Steuerbefehle, Sortierlogiken und Dokumentationsprozesse überführt werden. Gleichzeitig darf die Anlage auch unter realen Logistikbedingungen keine instabilen Übergänge zwischen Bildverarbeitung, Steuerung und Materialtransport erzeugen.

Genau diese Übersetzungsarbeit zwischen KI-System und Automatisierung war die Kernaufgabe von PPW. Die Automatisierungstechnik musste so aufgebaut werden, dass die Softwareergebnisse von Tire:AI nicht nur sichtbar, sondern unmittelbar prozesswirksam werden.

Im laufenden Prozess übernimmt Tire:AI eine Reihe von Funktionen, die für Logistik, Lagerführung und Qualitätssicherung unmittelbar relevant sind. Dazu gehört zunächst die automatische Erfassung des DOT-Codes inklusive Produktionswoche und Produktionsjahr. Hinzu kommt das präzise Auslesen von Informationen auf der Reifenseitenwand, etwa Hersteller, Modell, Speed-Index, Load-Index und weitere Textinformationen.

Darüber hinaus erkennt das System Farb- und Symbolmarkierungen sowie OEM-Kennzeichnungen auf Reifen und klassifiziert diese automatisiert. Auf dieser Datenbasis kann die Anlage Reifen selbstständig Kategorien, Lagerorten oder Förderlinien zuordnen. Für die Nachverfolgung besonders wichtig ist die automatische Erfassung individueller Sicherheitsmerkmale sowie die sichere Dokumentation aller relevanten Identifikationsdaten in einer Datenbank.

Der Nutzen geht damit deutlich über eine reine Texterkennung hinaus. Die Bildauswertung wird zum aktiven Bestandteil der Sortier- und Materialflusslogik. Manuelle Prüf- und Erfassungsschritte werden ersetzt, die Datenerfassung wird standardisiert und reproduzierbar, und gleichzeitig steigt die Prozessgeschwindigkeit.

Ergänzend ist das System in weiteren Einsatzformen gedacht. Dazu zählt eine mobile Version, bei der die Erkennung per Smartphone-Kamera direkt am Lagerplatz erfolgen kann. Ebenfalls vorgesehen ist Tire:AI Desk: Reifen werden auf einem Tisch platziert, automatisch erkannt und bei Bedarf direkt etikettiert, etwa für Einzellagerung oder Retouren. Die nahtlose ERP-Integration erweitert das System zusätzlich in Richtung durchgängiger Datenverarbeitung über den eigentlichen Erfassungspunkt hinaus.

Eine der größten Herausforderungen des Projekts lag neben der KI-Entwicklung durch Detection-X in der ganzheitlichen Systemintegration. In der Praxis genügt es nicht, dass ein Modell Informationen erkennt. Entscheidend ist, dass diese Informationen in Echtzeit und mit hoher Stabilität in einen laufenden Anlagenprozess eingebunden werden.

Genau hier wurde die Aufgabe anspruchsvoll: Nicht alle beteiligten Komponenten bewegten sich innerhalb eines geschlossenen Standardökosystems. Die prozesssichere Ansteuerung von Anlagenkomponenten auch außerhalb des klassischen Siemens-Umfelds erforderte komplexe bidirektionale Kommunikationsschnittstellen und entsprechend tiefes Know-how über mehrere Technologiesektoren hinweg. Es ging also nicht nur um Steuerungstechnik im engeren Sinn, sondern um die belastbare Kopplung unterschiedlicher Systemwelten.

Das Ziel bestand darin, sämtliche Komponenten so zu synchronisieren, dass maximale Auswertegeschwindigkeit und höchste Prozessstabilität zusammenkommen. Ein instabiles Zusammenspiel hätte die Erkennungsleistung im praktischen Betrieb entwertet. Erst die saubere Integrationsarbeit stellt sicher, dass aus einer leistungsfähigen KI-Anwendung eine industriell nutzbare Gesamtlösung wird.

Aus Sicht von PPW zeigt sich darin die eigentliche Relevanz des Projekts: Die Wertschöpfung entsteht nicht nur durch das Erkennen von Daten, sondern durch deren prozesssichere Weiterverwendung in einer automatisierten Fördertechniklösung.

Das realisierte System identifiziert aktuell über 1.000 Reifen pro Stunde zuverlässig und liest sämtliche relevanten Seitenwandkennzeichnungen automatisiert aus. Dazu gehören Hersteller, Modell, Größe, Saisonkennzeichnung, Herstellungsland, DOT-Nummer sowie die ID per Barcode. Diese Daten werden dem jeweiligen Reifen eindeutig zugeordnet und manipulationssicher in einer Datenbank gespeichert.

Durch eine automatisierte Be- und Entladung sind darüber hinaus mehr als 2.500 Scannungen pro Stunde realisierbar. Diese Leistungsdaten zeigen, dass das Projekt nicht auf einen Labor- oder Demonstratorbetrieb ausgelegt ist, sondern auf einen realen, hochdynamischen Materialfluss.

Für PPW ist das Ergebnis vor allem ein Beleg dafür, dass moderne KI-Anwendungen dann ihr volles Potenzial entfalten, wenn sie konsequent in die industrielle Automatisierung integriert werden. Erst durch die Kombination aus Steuerungstechnik, Antriebstechnik, Visualisierung, Rechenleistung und belastbarer Schnittstellenarchitektur wird aus optischer Datenerfassung ein durchgängiger Prozess.

Die Lösung basiert auf einer kompakten Steuerungs- und Bedienplattform, ausgelegt für den robusten Dauereinsatz:

• Mikrocomputer mit 8 Ein- und Ausgängen – Für die Anbindung von Sensorik, Aktorik und Peripherie.

• Elektrische Linearachsen und Hubkolbenzylinder (Festo Simplified Motion) – Für definierte, reproduzierbare Bewegungsabläufe im Testprozess.

• Touchbedienung direkt an der Anlage – Intuitive Bedienung ohne Spezialsoftware.

• Grafische Benutzeroberfläche von PPW – Klar strukturierte Bedienung und praxisnahe Parametrierung.

• Modular erweiterbar – Funktionen und Prüfvarianten lassen sich strukturiert ergänzen.

Die Prüfvorrichtung ist bewusst kompakt und praxisnah aufgebaut: Im Zentrum steht ein Mikrocomputer mit 8 Ein- und Ausgängen, über den sich Sensorik und Aktorik zuverlässig anbinden lassen. Damit bleibt die Einheit übersichtlich, aber gleichzeitig offen für Erweiterungen, wenn später weitere Signale, Abfragen oder Funktionen dazukommen.

Für die Bewegung im Prüfprozess kommen Komponenten aus der Festo Simplified Motion Serie zum Einsatz – konkret elektrische Linearachsen sowie Hubkolbenzylinder. So lassen sich definierte Bewegungsabläufe sauber abbilden und im Dauertest reproduzierbar wiederholen. Bedient wird die Anlage über eine Touch-Einheit, die direkt an der Maschine sitzt und den Betrieb im Alltag deutlich vereinfacht: Statt „am Schaltschrank zu suchen“ sieht man die wichtigsten Funktionen und Zustände sofort.

Die grafische Oberfläche wurde von PPW als individuelle Touch-Benutzeroberfläche umgesetzt. Das ist der entscheidende Unterschied zu einer Standardlösung: Die Bedienung folgt nicht einem generischen Schema, sondern dem konkreten Testablauf. Dadurch sind Parameter, Ablaufsequenzen und Betriebszustände schnell erfassbar – und die Anlage bleibt auch dann bedienbar, wenn unterschiedliche Mitarbeitende damit arbeiten.

Die Stärke liegt in der Verbindung aus standardisierter Motion-Hardware und maßgeschneiderter Applikationslogik:

1. Schnelle Integration von Bewegungsfunktionen- Simplified Motion bildet eine saubere Basis für elektrische Achsen und Zylinderfunktionen.

2. Individuelle Testlogik statt Standardschema – PPW setzt die Steuerung so um, dass sie zur Anwendung passt – nicht umgekehrt.

3. Intuitive Bedienung über Touch – Prüfabläufe lassen sich klar steuern und nachvollziehen.

4. Reproduzierbare Bewegungsabläufe – Definierte Sequenzen können zuverlässig wiederholt werden – entscheidend für Dauertests.

5. Erweiterbar für kommende Anforderungen – Anpassungen sind ohne kompletten Umbau möglich.

In der Praxis entscheidet nicht die einzelne Komponente, sondern das Zusammenspiel aus Bewegung, Steuerung und Bedienbarkeit. Genau hier spielt die Kombination aus Festo Simplified Motion und PPW ihre Stärken aus: Festo liefert eine saubere Motion-Basis, PPW setzt daraus eine Lösung um, die sich an den realen Prüfprozess anpasst – nicht umgekehrt.

Das beginnt bei der Integration: Achsen und Zylinder lassen sich in ein klares Systemkonzept überführen, ohne dass daraus ein unnötig komplexes Automatisierungsprojekt wird. Gleichzeitig sorgt die PPW-Programmierung dafür, dass die Anlage eine individuelle Testlogik bekommt: Bewegungsabläufe, Sequenzen und Zustände werden so strukturiert, wie man sie im Dauertest wirklich braucht.

Der zweite große Hebel ist die Touch-Bedienung. Statt kryptischer Menüs oder externer Software gibt es eine Oberfläche, die den Betrieb unterstützt: schnell erfassbar, leicht zu bedienen und nachvollziehbar im Ablauf. Das ist besonders wichtig, wenn Prüfabläufe wiederholt, überwacht und im Alltag zuverlässig gefahren werden müssen.

Und schließlich geht es um Zukunftssicherheit: Weil Hardwarebasis und Software sauber getrennt und strukturiert sind, können später zusätzliche Funktionen oder Varianten ergänzt werden – etwa neue Prüfsequenzen, weitere Signale oder Anpassungen am Ablauf – ohne die gesamte Lösung neu aufzubauen. Unterm Strich heißt das: weniger Reibungsverluste, schnellere Umsetzung und ein System, das im Dauertest dauerhaft stabil läuft.

Fazit: Einfach und gut – und genau deshalb stark

Diese Prüfvorrichtung zeigt, wie man mit einer sauberen Hardwarebasis und einer durchdachten PPW-Programmierung eine Lösung bekommt, die im Alltag überzeugt: integrierbar, bedienbar, erweiterbar – ohne Overengineering.

Sie planen eine Prüfanwendung oder Automatisierungslösung für Ihre Produktion?

Dann sprechen Sie mit uns – wir klären Anforderungen, Machbarkeit und den passenden Umsetzungsweg.