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Was ist eine wasser- und ölabweisende Beschichtung?

Wasser- und ölabweisende Beschichtungen werden auf die Oberfläche von geschützten Objekten aufgetragen, die wasser- und ölabweisende Eigenschaften aufweisen müssen, und bilden einen Film, der dem geschützten Objekt wasser- und ölabweisende Eigenschaften verleiht. Die meisten Produkte liegen in Form einer Lösung von gelösten Fluorpolymeren vor und lassen sich leicht durch Streichen oder Tauchen auftragen und können bei Raumtemperatur trocknen.

Anwendungen von wasser- und ölabweisenden Beschichtungen

Wasser- und ölabweisende Beschichtungen werden auch in anderen Bereichen eingesetzt, in denen wasser- und ölabweisende Eigenschaften erforderlich sind, angefangen bei Produkten des täglichen Bedarfs bis hin zu Industriegütern und zur Abdichtung von Materialien.

Gängige Beispiele für die Verwendung in Alltagsprodukten sind die wasser- und ölabweisende Wirkung auf Touchpanels, die Verhinderung von Fingerabdrücken, die Verwendung als wasserabweisende Sprühlösung sowie die wasserabweisende Wirkung und Imprägnierung von Textilien wie Seide, Baumwolle und andere Stoffe.

Beispiele für die Verwendung in Industriegütern sind die Verhinderung des Austretens von Lageröl in Mini-Motoren, Ölbarriere in HDD-Flüssigkeitslagern (FDB), Ölbarriere in HDD-Magnetlagern (FDB) Ölsperren und Verhinderung der Schmiermittelwanderung in HDD-Magnetköpfen.
Beispiele für die Imprägnierung von Materialien sind die wasserabweisende Wirkung und die Imprägnierung von Textilien wie Seide und Baumwolle, die wasserabweisende Wirkung von Holz und die Imprägnierung von Leder.

Funktionsweise der wasser- und ölabweisenden Beschichtungen

Bei Fluor, dem Hauptbestandteil wasser- und ölabweisender Beschichtungen, sind die C-F-Bindungen stabil und die Anziehungskraft zwischen den Molekülen (intermolekulare Kohäsionsenergie) ist gering, was zu einer niedrigen Oberflächenspannung der wasser- und ölabweisenden Beschichtung führt. Wasser und Öl hingegen ziehen Moleküle zueinander an, und ihre Oberflächenspannung ist höher als die Oberflächenspannung von wasser- und ölabweisenden Beschichtungen. Das bedeutet, dass Wasser und Öl mit hoher Oberflächenspannung auf einem Film aus wasser- und ölabweisenden Beschichtungen mit niedriger Oberflächenspannung zu Tröpfchen werden, und Wasser und Öl werden abgestoßen. Auch Mikroorganismen und andere Organismen haben weniger Chancen, an der Oberfläche eines Films aus fluorierten wasser- und ölabweisenden Beschichtungsmitteln zu haften.

Diese abweisende Eigenschaft wird durch den Kontaktwinkel ausgedrückt, der die Benetzbarkeit anzeigt. Der Kontaktwinkel ist ein Maß für den Grad der Quellung (Flüssigkeitshöhe) von Tröpfchen, die sich bilden, wenn eine Flüssigkeit auf eine feste Oberfläche getropft wird. Er wird insbesondere gemessen, indem man die Flüssigkeit auf einer festen Oberfläche von der Seite betrachtet und den Winkel der Flüssigkeit am Endpunkt des Tropfens in Bezug auf die feste Oberfläche misst.

Was ist Superhydrophobie?

Superhydrophobie ist ein Begriff aus dem Bereich der Wasserabstoßung, der einen Zustand extrem hoher Wasserabstoßung an der Oberfläche beschreibt. Der Unterschied zwischen wasserabweisend und superhydrophob wird durch den Unterschied im Kontaktwinkel ausgedrückt, wenn eine Flüssigkeit eine feste Oberfläche berührt: ein Kontaktwinkel von 140 ° oder mehr wird als superhydrophob bezeichnet, während ein Kontaktwinkel von 90 ° oder mehr als wasserabweisend bezeichnet wird.

Arten von wasser- und ölabweisenden Beschichtungen

Es gibt verschiedene Arten von wasser- und ölabweisenden Beschichtungen:

1. Nicht entflammbare Lösungsmittel
   Dieser Typ ist nicht brennbar und sicher in der Anwendung
2. Typ auf Wasserbasis
   Kann mit Wasser oder Alkohol verdünnt werden; Keine Aushärtung erforderlich
3. Lösungsmittel auf Petroleumbasis
   Ausgezeichnetes Kosten-Nutzen-Verhältnis

In den letzten Jahren gibt es auch wasser- und ölabweisende Beschichtungen, die keine C8-Telomere (Verbindungen mit einer Struktur aus Rf-Gruppen) mit acht oder mehr Kohlenstoffen oder kein Fluor selbst verwenden.
Dies liegt daran, dass PFOA (Perfluoroctansäure) als Verunreinigung in sehr geringen Mengen in fluorierten Verarbeitungsmitteln enthalten ist, die aus C8-Telomeren (Verbindungen mit der Struktur einer Rf-Gruppe) mit acht oder mehr Kohlenstoffen hergestellt werden. Diesem PFOA wird eine mögliche Auswirkung auf die Umwelt und die menschliche Gesundheit nachgesagt. Aus diesem Grund wurden wasser- und ölabweisende Beschichtungen des C6-Typs mit sechs Kohlenstoffen und nicht fluorierte wasser- und ölabweisende Beschichtungsmittel entwickelt.

Beispiele für wasser- und ölabweisende Beschichtungen

Ein Beispiel für die Einführung von wasser- und ölabweisenden Beschichtungen ist der Bereich der Tinte.

Wasser- und ölabweisende Beschichtungen werden z. B. in Tintenpatronen für Tintenstrahldrucker verwendet. Der Grundvorgang des Druckens in Tintenstrahldruckern besteht darin, die benötigte Menge an Tinte aus der Tintenpatrone durch die Tintenstrahldüsen auf das Druckgut zu sprühen. Farbnuancen werden durch die Einstellung der gespritzten Tintenmenge in mehreren Farben erreicht.

Bei Tintenstrahldruckern stellt dies eine große Herausforderung dar, da Verstopfungen der Düsen die Menge der versprühten Tinte verändern können, was zu einer Veränderung der Farbe und der Dichte führt. Um dieses Problem zu lösen, wird eine wasser- und ölabweisende Beschichtung auf die Innenwand der Tintenstrahldüse aufgetragen, um zu verhindern, dass die Tinte an der Düse kleben bleibt.

Um Tintenpatronen effizient zu nutzen und sicherzustellen, dass die aus den Tintenstrahldüsen austretende Tintenmenge bereitgestellt wird, ist es notwendig, das Anhaften von Tinte in der Tintenpatrone so weit wie möglich zu reduzieren. Daher wird eine wasser- und ölabweisende Beschichtung auf die Innenwände der Tintenpatrone aufgebracht, um das Anhaften von Tinte an der Tintenpatrone zu verhindern.

Viele Tintenpatronen bestehen aus Kunststoff, so dass sich wasser- und ölabweisende Beschichtungen für sie eignen, da sie nicht erhitzt oder anderweitig behandelt werden müssen.

Was ist ein feuchtigkeitsbeständiges Beschichtungsmittel?

Feuchtigkeitsbeständige Beschichtungsmittel werden auf die Oberfläche des zu schützenden Objekts aufgetragen, um einen Film zu bilden und das geschützte Objekt feuchtigkeitsdicht zu bilden.

Sie werden häufig verwendet, um feuchtigkeitsdichte Schutzfilme auf Leiterplatten zu bilden.

Anwendungen von feuchtigkeitsbeständigen Beschichtungen

Feuchtigkeitsbeständige Beschichtungsmittel werden häufig zum Schutz von Substraten und montierten Bauteilen auf Substraten verwendet, die in elektrischen Produkten und elektronischen Geräten eingesetzt werden. Feuchtigkeit, Korrosion und Oxidation in rauen Umgebungen können Kurzschlüsse, Drahtbrüche und Leckströme in Leiterplatten und den darauf montierten Bauteilen verursachen. Dies sind die Hauptursachen für Fehlfunktionen und Ausfälle von elektrischen und elektronischen Geräten. Um elektronische Bauteile vor luftgetragenen Komponenten zu schützen, wird ein feuchtigkeitsbeständiges Beschichtungsmittel gleichmäßig auf die Oberfläche von Substraten und montierten Bauteilen aufgetragen, was als konforme Beschichtung bezeichnet wird.

Zu den Arten von feuchtigkeitsbeständigen Beschichtungsmitteln gehören fluorierte, Acryl- und Urethan-, Silikon- und olefinbasierte Beschichtungen. Fluorierte feuchtigkeitsbeständige Beschichtungsmittel mit hoher feuchtigkeitsbeständiger Wirkung werden häufig verwendet, da die meisten Produkte in Form einer Lösung mit gelöstem Fluorpolymer vorliegen, sodass sie sich leicht durch Streichen oder Tauchen beschichten lassen und bei Raumtemperatur trocknen.

Funktionsweise der feuchtigkeitsbeständigen Beschichtungsmittel

Bei feuchtigkeitsbeständigen Beschichtungen wird die Oberflächenspannung des Films so eingestellt, dass sie beim Auftragen niedrig ist. Andererseits zieht die Feuchtigkeit in der Atmosphäre die Moleküle zueinander und ihre Oberflächenspannung ist höher als die des Films des Feuchtigkeitsbeständigen Beschichtungsmittels. Daher wird Wasser mit einer hohen Oberflächenspannung als Tröpfchen auf einem Film aus einem Feuchtigkeitsbeständigen Beschichtungsmittel mit niedriger Oberflächenspannung abgewiesen, wodurch ein wasserdichter Effekt erzielt wird.

In fluorierten feuchtigkeitsbeständigen Beschichtungen, die häufig als feuchtigkeitsbeständige Beschichtungsmittel für Substrate verwendet werden, sind die C-F-Bindungen des Hauptbestandteils Fluor stabil. Dadurch wird die Anziehungskraft zwischen den Molekülen (intermolekulare Kohäsionsenergie) geschwächt, und die Oberflächenspannung fluorierter Feuchtigkeitsbeständiger Beschichtungsmittel ist deutlich niedriger als die Oberflächenspannung von Wasser.

Arten von feuchtigkeitsbeständigen Beschichtungsmitteln

Zu den feuchtigkeitsbeständigen Beschichtungsmitteln gehören Acryl- und Urethan-, Silikon- und Olefin-Systeme sowie fluorierte Systeme. Sie werden in der folgenden Reihenfolge beschrieben:

1. Acryl- und Urethansysteme

Feuchtigkeitsbeständige Beschichtungsmittel auf Acryl- und Urethanbasis werden üblicherweise als feuchtigkeitsbeständige Beschichtungsmittel für Leiterplatten verwendet. Sie werden seit langem für die Substrate von Kfz-Steuergeräten verwendet. Sie haben jedoch die folgenden Nachteile:

Schichtdicke
Acryl- und urethanhaltige feuchtigkeitsbeständige Beschichtungsmittel, die keine relativ hohen feuchtigkeitsbeständigen Eigenschaften haben, benötigen eine dicke Schichtdicke, um ihre Schutzfunktion zu erfüllen. Dies hat den Nachteil, dass der Untergrund dadurch schwerer wird.

Säurebeständigkeit
Feuchtigkeitsbeständige Beschichtungsmittel aus Acryl und Urethan haben den Nachteil, dass sie keine hohe Säurebeständigkeit aufweisen. Es ist daher nicht möglich, den Untergrund vor säurehaltigen Stoffen wie Schwefelwasserstoff in der Umwelt zu schützen.

Verarbeitung
Acryl- und Urethan-Feuchtigkeitsbeständige Beschichtungsmittel verwenden brennbare organische Lösungsmittel, die Brand- und Explosionsgefahren sowie gesundheitliche Auswirkungen wie Vergiftungen verursachen können. Aus diesem Grund müssen sie gemäß dem Feuerwehrgesetz und dem Arbeitsschutzgesetz gehandhabt werden und sind mit Vorsicht zu behandeln.

2. Silikonbasis

Feuchtigkeitsbeständige Beschichtungsmittel auf Silikonbasis sind hauptsächlich Einkomponenten-RTV-Kautschuke. Einige können als Vergussmittel verwendet werden, und es gibt eine große Auswahl an Produkten. Die gebildeten Filme sind gummiartig und flexibel und werden in einer Vielzahl von Bereichen eingesetzt, da sie auch bei niedrigen Temperaturen flexibel bleiben und die Wahrscheinlichkeit von Rissen verringern. Mit dem Vergussverfahren zur Herstellung der Membran kann das gesamte Substrat bedeckt und in einer blockartigen Form verfestigt werden. Die Blockform gewährleistet ein hohes Maß an Wasserbeständigkeit. Es bestehen jedoch folgende Nachteile

In feuchtigkeitsbeständigen Beschichtungen auf Siliziumbasis können niedermolekulare zyklische Siliziumverbindungen (ölähnliche Substanzen) entstehen, die in die Nähe des Substrats diffundieren. Das Anhaften dieser ölähnlichen Substanzen an Schaltkontakten usw. ist ein Faktor, der zu einem schlechten Kontakt beiträgt.

3. Olefinbasis

Feuchtigkeitsbeständige Beschichtungsmittel auf Olefinbasis bilden einen gummiartigen Film. Sie zeichnen sich durch eine hohe Feuchtigkeitsbeständigkeit und Rissbeständigkeit auch bei niedrigen Temperaturen aus. Sie haben jedoch den Nachteil, dass sie organische Lösungsmittel enthalten. Da es organische Lösungsmittel enthält, muss es beim Umgang mit ihm gemäß dem Feuerwehrgesetz und dem Arbeitsschutzgesetz gehandhabt werden. Bei der Handhabung ist besondere Vorsicht geboten.

4. Fluorierte Systeme

Fluorierte feuchtigkeitsbeständige Beschichtungsmittel werden häufig verwendet, da die meisten Produkte in Lösungsform vorliegen, sodass sie leicht durch Streichen oder Tauchen aufgetragen werden können und bei Raumtemperatur trocknen können. Sie bieten außerdem die folgenden Vorteile:

Schichtdicke
Fluorierte feuchtigkeitsbeständige Beschichtungsmittel sind um ein Vielfaches feuchtigkeits- und säurebeständiger als andere Typen. Daher kann ein Feuchtigkeitsschutzeffekt mit einem dünneren Film als mit anderen Typen erreicht werden. Ein weiterer Vorteil ist die geringe Gewichtszunahme des Substrats nach dem Auftragen.

Säurebeständigkeit
Fluorierte feuchtigkeitsbeständige Beschichtungsmittel zeichnen sich durch ihre hohe Säurebeständigkeit aus. Diese Eigenschaft schützt das Substrat vor Lithiumbatterie-Elektrolyt und Schwefelwasserstoff.

Sicherheit
Feuchtigkeitsbeständige Beschichtungsmittel auf Acryl- und Urethanbasis verwenden brennbare organische Lösungsmittel, die Brand- und Explosionsgefahren sowie gesundheitliche Auswirkungen wie Vergiftungen verursachen können. Aus diesem Grund müssen sie in Übereinstimmung mit dem Feuerwehrgesetz und dem Arbeitsschutzgesetz gehandhabt werden und sind mit Vorsicht zu behandeln.

Was ist eine schwere Werkbank?

Eine schwere Werkbank ist ein Schwerlasttisch, der aus einer Platte und Beinen besteht. Sie sind so konzipiert, dass sie den Belastungen und Stößen standhalten, die durch schwere Lasten und Arbeiten auf der Tischplatte entstehen.

Die Definition von schwer variiert von Hersteller zu Hersteller, aber in vielen Fällen sind schwere Werkbänke für Lasten zwischen 1000 kg und 3000 kg ausgelegt.

Anwendungen von schweren Werkbänken

Schwere Werkbänke werden vor allem dann eingesetzt, wenn die zu verladenden Werkstücke schwer sind, oder auch wenn die zu verladenden Werkstücke nicht schwer sind, wie z. B. bei Hammerschlägen oder bei Schleif- und Schneidarbeiten, bei denen Schraubstöcke auf der oberen Platte angebracht sind.

In vielen Fällen ist Stabilität erforderlich, da die durch die Arbeit erzeugten Vibrationen nicht auf den Rest der Arbeit einwirken sollen. Sie werden auch häufig als stabile Arbeitstische in technischen Klassenzimmern in Bildungseinrichtungen verwendet.

Funktionsweise von schweren Werkbänken

Die Struktur einer schweren Werkbank besteht aus einer Platte und einem oberen Rahmenelement, das die Platte trägt. Die Struktur der schweren Werkbank besteht aus einer Deckplatte, einem oberen Rahmenteil, das die Deckplatte trägt, Beinen (Torii-Beinen), die den gesamten Tisch tragen, und einem Rohr, das als Schwalbenschwanzrohr bezeichnet wird und an den Beinen in Richtung der Stirnseite befestigt ist, um ein seitliches Schwanken zu verhindern.

Das Prinzip der schweren Werkbänke besteht darin, dass die Deckplatte von allen Werkbänken am dicksten ist, was die Tragfähigkeit angeht, und dass die Beine und die oberen Zargenelemente ebenfalls dicker sind. Die zerlegbare Bauweise (Montagebauweise) wird eingesetzt, um eine große Bandbreite an Größenvariationen zu realisieren, um durch die Kombination von Einzelteilen eine Vielzahl von Funktionsaufbauten zu ermöglichen und um die Transportkosten zu reduzieren, so dass große Mengen gelagert werden können und die Montage vor Ort am Bestimmungsort erfolgt.

Weitere Informationen über schwere Werkbänke

Erweiterte Einsatzmöglichkeiten mit verschiedenen Oberflächenmaterialien

• Vinylchloridplatte: Mit einer Vinylchloridplatte beschichtete Spanplatte. Sie ist stoßfest und widerstandsfähig und verhindert Kratzer auf dem Werkstück.
• Melaminfurnier: Melaminfurnier ist hart und hat einen Spanplattenkern, um Lasten zu tragen. Die Oberflächenhärte beträgt 8H.
• Lackiertes Schichtholz: Lackiertes Schichtholz ist stoßfest und kann unter dem Schraubstock befestigt werden, wodurch es sich für schwere Arbeiten eignet. Aufgrund des natürlichen Materials kann der Farbton von einer Deckplatte zur anderen leicht variieren.

Was ist eine leichte Werkbank?

Leichte Werkbänke sind Arbeitstische, die aus einer Platte und Beinen bestehen. Im Gegensatz zu gewöhnlichen Esstischen für den Hausgebrauch, Empfangstischen oder Konferenztischen in Unternehmen stehen bei diesen Produkten nicht das äußere Design, sondern Funktionen im Vordergrund, die dem Gewicht der auf der Tischplatte geladenen Gegenstände und den bei der Arbeit auftretenden Belastungen und Stößen standhalten.
Die Definition des Begriffs ‚leicht‘ ist von Hersteller zu Hersteller unterschiedlich, doch werden Arbeitstische hauptsächlich in leichte, mittelschwere oder schwere Typen eingeteilt. Als leichte Werkbänke gelten häufig solche, die für eine Belastung zwischen 100 kg und 300 kg bei gleichmäßiger statischer Belastung ausgelegt sind.

Anwendungen für leichte Werkbänke

Leichte Werkbänke werden vor allem in Prozessen eingesetzt, die menschliches Urteilsvermögen und detaillierte Arbeit und Bearbeitung von Hand erfordern, und werden selten in Prozessen benötigt, in denen verschiedene Herstellungs-, Verpackungs- und Verarbeitungsmaschinen in der Linie installiert sind und eine mechanische Bearbeitung erfolgt.
Im Folgenden werden einige Beispiele für den Einsatz von leichten Werkbänken genannt:

• Im Versandbereich eines Versandhandelsunternehmens werden die Produkte aus den Regalen entnommen und je nach Bestimmungsort in Kartons verpackt
  Verpacken der aus den Regalen entnommenen Produkte in Kartons für den jeweiligen Bestimmungsort.
• Inspektion und Prüfung; Kontrolle der Stückzahl, Messung der Größe und Qualitätskontrolle in der letzten Phase des Herstellungsprozesses; Kontrolle der Menge, der Größe, der Qualität usw. in der letzten Phase des Herstellungsprozesses der Produkte
• Bestandskontrolle in Lagern unter Verwendung von Laptops und anderen Geräten, während man sich durch die Gänge bewegt
• Zusammenbau, Schleifen, Bohren, Stanzen, Verdrahten, Färben, Pinseln, Reparieren und Bearbeiten
• Beschriften von Produkten und Beifügen von Bedienungsanleitungen, verschiedenen Leitfäden und Belegen

Funktionsweise für leichte Werkbänke

Die Struktur einer typischen Werkbank besteht aus einer oberen Platte, einem oberen Rahmenteil, das die obere Platte trägt, und Beinen, die die gesamte Struktur tragen. Die Struktur wird durch die Beine, die die gesamte Einheit tragen, und durch die Gangrohre, die in Richtung der Stirnseite an den Beinen befestigt sind, um ein seitliches Schwanken zu verhindern, starr gehalten.
Die Funktionsweise der leichten Werkbänke besteht darin, dass die Dicke der Deckplatte in Bezug auf die Tragfähigkeit dünner ist als bei schweren Werkbänken, und auch die Beine und die oberen Rahmenteile sind dünner als bei schweren Werkbänken. Eine bestimmte Methode (Montagebauweise) wird eingesetzt, um eine große Bandbreite an Größenvariationen zu realisieren, um durch die Kombination von Einzelteilen eine Vielfalt an funktionalen Strukturen zu ermöglichen, um Transportkosten zu reduzieren und um große Mengen zu lagern, die dann vor Ort am Bestimmungsort montiert werden.

Erweiterung der Anwendungen mit verschiedenen Oberflächenmaterialien für die Platte

• Niederdruck-Melaminfurnier
  　Hierbei handelt es sich um eine laminierte Platte mit einem Spanplattenkern und einem melaminimprägnierten Blatt, das unter Hitze und Druck in einem Stück geformt wird. Die Oberflächenhärte beträgt 7H.
• Polyesterbeschichtetes Sperrholz
  　Diese besteht aus einem Kern aus Spanplatten und Papier und ist es extrem leicht und einfach zu bewegen. Die Oberflächenhärte beträgt 3H.
• PVC-Platte
  　Dies ist eine Deckplatte aus Spanplatten, an der eine PVC-Folie befestigt ist. Ihre Elastizität verhindert Kratzer auf dem Werkstück.
• Melamin-Furnier
  　Melaminfurnier hat eine Härte, und das Kernmaterial besteht aus Spanplatten oder Papier und variiert je nach Tragfähigkeit. Die Oberflächenhärte beträgt 8H.
• Fingerabdruckfreies Melaminfurnier
  　Fingerabdrücke sind hier weniger sichtbar, die Lichtreflexion ist geringer und Flecken sind weniger auffällig. Die Oberflächenfarbe ist braun und die Oberflächenhärte beträgt 7H.
• Acrylharzfurnier
  　Das Oberflächenmaterial chemikalienbeständiges Spezial-Acrylharzfurnier eignet sich ideal als Deckplatte für Labortische, bei denen mit Chemikalien wie starken Säuren und Laugen gearbeitet wird. Die Oberflächenhärte beträgt 4H.
• Laminiertes Sperrholz mit lackierter Oberfläche
  　Laminiertes Sperrholz mit lackierter Oberfläche ist stoßfest und für schwere Arbeiten geeignet, an denen ein Schraubstock angebracht werden kann. Aufgrund des natürlichen Materials unterscheidet sich der Farbton von Tischplatte zu Tischplatte leicht.
• Stahl
  　Dies sind pulverbeschichtete Metallplatten. Die Oberflächenbeschichtung kann durch scharfe Gegenstände zerkratzt werden, ist aber sehr robust.
• Rostfreier Stahl
  　Rostfreier Stahl hat eine ausgezeichnete Korrosions- und Chemikalienbeständigkeit. Die haarfeine Beschichtung der Oberfläche ist ästhetisch ansprechend. Obwohl es eine hohe Härte hat, kann es durch einen scharfen Gegenstand zerkratzt oder durch Reiben der Gegenstände leicht zerkratzt werden.

Was ist Endpoint Protection?

Endpoint Protection ist ein Oberbegriff für Anwendungen, Software und Systeme, die den Körper und die Daten verschiedener Endgeräte (Endpoints) schützen, z. B. Terminals für PCs, Smartphones und Produktionsanlagen, sowie den Serverkörper, die Daten und die Systeme, mit denen sie verbunden sind.

Sie wird manchmal auch als Endpunktsicherheit bezeichnet.

Arten von Endpoint Protections

Endpoint Protections lassen sich grob in die folgenden drei Arten unterteilen:

1. Antivirensysteme (AV (Antivirus) und EPP (Endpoint Protection Platform))

Beim ersten Typ handelt es sich um so genannte Antiviren-Software oder Antivirus-Software, die Endgeräte schützt.

Diese Antiviren-Software erkennt Viren mithilfe der Mustervergleichsmethode.

Die Mustervergleichsmethode ist eine Methode zur Erkennung von Viren, bei der eine Datenbank mit den Merkmalen der bisher in der Software entdeckten Viren geführt wird und die Informationen über die Merkmale der Viren nacheinander mit den zu untersuchenden Dateien verglichen werden.
Diese Software hat den Vorteil, dass die in der Software registrierten Viren zuverlässig abgewehrt werden können.

2. Anti-Viren-Systeme der nächsten Generation (NGAV (Next Generation Antivirus) / NGEPP (Next Generation Endpoint Protection Platform))

Der zweite Typ ist die Next Generation Antivirus-Software, die sich speziell auf Ransomware und Malware konzentriert, die in den letzten Jahren weit verbreitet sind.

Es gibt so viele verschiedene Arten von Ransomware und Malware, dass es Fälle gegeben hat, in denen Endgeräte infiziert wurden, bevor sie analysiert und in der Datenbank der Antiviren-Software registriert wurden.

Das Anti-Virus-System der nächsten Generation zeichnet sich durch die Erkennung von Malware auf der Grundlage von malwarespezifischen Verhaltensweisen aus. Mit anderen Worten: Es nutzt Verhaltenserkennung, KI, maschinelles Lernen und andere Technologien, die malware-spezifisches Verhalten erkennen, um mutmaßliche Malware zu erkennen und zu blockieren und Endgeräte vor Malware-Infektionen zu schützen.

Die Antivirensoftware der nächsten Generation nutzt die Cloud, da sie sich ständig mit den neuesten Informationen vergleichen und Verhaltenserkennung durchführen muss.

Diese Software hat den Vorteil, dass der Betrieb des Endpunkt-Terminals durch die Nutzung der Cloud nicht verlangsamt wird, und es handelt sich um eine Software, die ein gutes Gleichgewicht zwischen dem Schutz der Endpunkte vor Malware-Infektionen und der Gewährleistung der Arbeitseffizienz der Terminals herstellen kann.

Da die Software die Cloud nutzt, kann sie außerdem in Kombination mit der auf den Endgeräten installierten Anti-Virus-Software eingesetzt werden, um die Effektivität weiter zu erhöhen. 

3. Endpunkt-Erkennung und -Reaktion (EDR)

Die dritte Art von Software wird als EDR bezeichnet, die Unterstützung bietet, wenn Malware oder andere Schadprogramme in die erste Art von Anti-Virus-Software oder die zweite Art von Anti-Virus-Software der nächsten Generation eingedrungen sind.

Diese Software zeichnet ständig die Vorgänge und Bewegungen von Endgeräten wie PCs und anderen Terminals auf und überwacht sie, so dass im Falle eines Cyberangriffs sofort gehandelt werden kann, um den Schaden zu minimieren.

Technologien, die in Verbindung mit Endpoint Protections eingesetzt werden können

Während Endpoint Protections wie oben beschrieben Cyberangriffe auf Endgeräte verhindern können, ist es ratsam, im Falle eines Cyberangriffs oder eines Systemausfalls aufgrund einer Naturkatastrophe die folgenden technischen Dienste in Kombination zu nutzen.

1. Datensicherung

In den letzten Jahren haben sich synchrone Laufwerke (Cloud-Storage) mit der Zunahme der Heimarbeit verbreitet und werden auch in Unternehmen und anderen Organisationen eingesetzt.
Synchronlaufwerke speichern immer Daten, aber wenn Daten auf dem lokalen Endpunkt oder auf der Cloud-Seite des Unternehmens gelöscht werden, werden die Daten auf beiden Seiten gelöscht, und wenn die lokale Seite mit Malware infiziert ist, werden beide Seiten infiziert.
Es ist daher notwendig, die Daten getrennt vom Synchronisationslaufwerk zu sichern.

Regelmäßige Backups anstelle der Synchronisierung können im Falle einer versehentlichen Datenlöschung oder eines Datenabsturzes eingesetzt werden und können auch verhindern, dass die Backup-Seite infiziert wird, wenn die lokale Seite mit Malware oder anderer Schadsoftware infiziert ist.

2. hybride Sicherung

Die hybride Sicherung, bei der die Daten wie oben erwähnt auf der Cloud-Seite des Unternehmens und zusätzlich auf dem Endgerät gesichert werden, ist im Katastrophenfall äußerst effektiv.

3. Fernverwaltung von Geräten

Die Fernverwaltung von Geräten ist eine Möglichkeit, sich auf den Verlust eines PCs oder einen Absturz aufgrund einer Katastrophe vorzubereiten. Sie ermöglicht das Sperren, Löschen und Wiederherstellen von PCs aus der Ferne und erlaubt es begrenzten Administratoren, den Standort von Unternehmens-PCs zu überprüfen, leicht festzustellen, wer die PCs benutzt und wo sie sich befinden, und eine einfache Bestandsverwaltung durchzuführen.

Was ist eine Zellanalyse?

Es gibt viele verschiedene Möglichkeiten, Zellen zu analysieren, und je nachdem, was man über die Zellen wissen möchte, müssen die Geräte für die Analyse und die Versuchsmethode variiert werden.

Eine dieser Methoden ist zum Beispiel die Verwendung eines Mikroskops oder einer Kamera, um die Anzahl, den Zustand und die Lebensfähigkeit der Zellen zu überprüfen. Dies wird manchmal auch als Bildgebung bezeichnet. In jüngster Zeit wurde eine auf künstlicher Intelligenz basierende Software entwickelt, die eine Langzeitbeobachtung und automatische Messung der Zellzahl ermöglicht.

Diese Entwicklungen im Bereich der Zellanalysen ermöglichen eine genaue Analyse der Migration, Teilung, Proliferation, Invasion und morphologischen Veränderungen von Zellen.

Die jüngsten Durchbrüche in der Zellbiologie lassen sich auf Innovationen in der Technologie der Zellanalysen zurückführen.

Anwendungen der Zellanalysen

Zellanalysen werden in der klinischen und biologischen Forschung, in der Reproduktionsmedizin und in der pharmazeutischen Entwicklung eingesetzt. Insbesondere für die Untersuchung von Krebszellen sind Zellanalysen erforderlich, da hier eine Vielzahl komplexer Zusammenhänge besteht, von der Krebsexpression über die Transkription bis hin zur Migration und Netzwerkbildung.

Die Zellanalyse kann mit einer Vielzahl von Methoden durchgeführt werden, wobei die Analysemethode je nach dem Zweck der Analyse ausgewählt wird. Fluoreszenzmikroskope werden schon seit langem zur Beobachtung von Zellen verwendet, aber es gab Einschränkungen bei der Zählung einer großen Anzahl von Zellen, und das Aussehen der Zellen war von Person zu Person unterschiedlich. In jüngster Zeit wurden Geräte entwickelt, die Zellen automatisch zählen können, und die Forschung entwickelt sich weiter.

Funktionsweise der Zellanalyse

Für die Zellanalyse wird häufig die bildbasierte Zellanalyse verwendet. Die Fluoreszenzmikroskopie ist die gebräuchlichste davon, da sie die Zellen leicht sichtbar macht. Die Funktionsweise der Fluoreszenzmikroskopie wird hier vorgestellt. Heute werden häufig nicht nur Fluoreszenzmikroskope, sondern auch Geräte mit zusätzlichen Funktionen wie Zählern eingesetzt.

Fluoreszenzmikroskope nutzen Fluoreszenz mit bestimmten Wellenlängen, die von der Probe emittiert werden, um Bilder zu erfassen.

Wenn die Probe intensivem Licht aus einer Lichtquelle ausgesetzt wird, werden die Moleküle jeder Substanz in der Probe angeregt und emittieren Fluoreszenz mit einer anderen Wellenlänge als die der Lichtquelle. Da für jede spezifische Substanz unterschiedliche Wellenlängen analysiert werden können, kann die überlappende substanzspezifische Bildgebung ein klareres Bild vom Zustand der Zelle liefern.

Wenn beispielsweise das Zellskelett und die Mitochondrien mit einer fluoreszierenden Substanz angefärbt werden und lebende Zellen beobachtet werden, können Veränderungen wie die Mitose farbig abgebildet werden, und man erhält ein sehr klares Bild.

Weitere Informationen über Zellanalysen

Methoden der Zellanalysen

1. Mikroskopische/bildgebende Analyse
Durch den Einsatz von Mikroskopen und Kameras, die eine breite Palette von Wellenlängen, wie sichtbares Licht und Nahinfrarot, erfassen können, lassen sich die Morphologie und die Veränderungen von Zellen in Farbe beobachten. Es gibt auch Modelle, mit denen man Zellen live oder über längere Zeiträume im Inkubator beobachten kann.

Darüber hinaus können immer mehr Modelle mit Hilfe von Software nicht nur beobachten, sondern auch die Anzahl und Morphologie der Zellen aus den Bildern analysieren und automatisch als quantifizierte Werte messen.

2. Durchflusszytometer
Hierbei handelt es sich um ein Gerät, das hauptsächlich Laserstrahlen zur Messung von Zellzahlen und -merkmalen verwendet, indem es mit fluoreszierenden Substanzen markierte Zellen zusammen mit Flüssigkeit durchfließen lässt und die Fluoreszenz aufgrund der Reflexion und Streuung der Strahlen erfasst. Die Zellen können einzeln gezählt werden, auch wenn mehrere Zelltypen miteinander vermischt sind.

Durchflusszytometer werden auch zur Diagnose von Leukämie und malignen Lymphomen sowie zur Analyse von Zellanalysen eingesetzt. Viele Durchflusszytometer sind sehr empfindlich und zuverlässig bei der Analyse der Fluoreszenzintensität einzelner Zellen.

3. Zellanalysegerät
Hierbei handelt es sich um ein auf die Analyse von Durchflusszytometern spezialisiertes Gerät, bei dem gefärbte Zellen auf einen Objektträger gelegt werden und die Anzahl der Zellen gezählt werden kann. Einige Modelle sind in der Lage, periphere mononukleare Blutzellen und aggregierte Zellen zu zählen, die als schwierig zu zählen gelten. Grundsätzlich ist bei diesem Verfahren keine Probenentnahme möglich.

4. Plattenlesegerät
Zellproliferation und Lebensfähigkeit können durch Messung von Absorption und Fluoreszenz überwacht werden.

5. Gentransfer-/Zellfusionsgeräte
Mit Gentransfergeräten können Gene in Zellen eingebracht oder Zellen fusioniert werden. Sie werden für die Entwicklung neuer Pflanzensorten und für die Gentherapieforschung eingesetzt.

Was ist ein Thermocycler?

Ein Thermocycler ist ein Gerät, das im PCR-Prozess verwendet wird, bei dem die Temperatur während der DNA-Verstärkung mehrmals von etwa 50 °C auf 100 °C eingestellt werden muss. Dies erfordert eine angemessene Temperaturkontrolle, und der Thermocycler ist ein Gerät, das für die Verwaltung der Temperaturzyklen und die Aufrechterhaltung der Temperatur wie ein Inkubator entwickelt wurde.

Mit einem Thermocycler kann die Temperatur der Reaktionslösung reguliert und die für die Reaktion benötigte Zeit gemessen werden, indem sie einfach als Programm eingegeben wird, wodurch die Temperaturkontrolle der Probenreaktion vollständig automatisiert wird.

Seit der Entwicklung von Thermocyclern wurde die zeitaufwändige Temperaturkontrolle automatisiert und die PCR-Analyse konnte drastisch verkürzt werden.

Anwendungen von Thermocyclern

Thermocycler werden vor allem dort eingesetzt, wo eine PCR-Analyse erforderlich ist, da sie zur Temperaturkontrolle der Reaktionen bei der PCR-Methode dienen. PCR steht für Polymerase ChainReaction, eine Methode zur Vervielfältigung und Analyse der zu untersuchenden DNA.

Die PCR-Analyse wird sehr häufig in Forschungsexperimenten eingesetzt, insbesondere in der Molekularbiologie, weshalb gleichzeitig auch Thermocycler verwendet werden.

Die PCR-Analyse wird durch Vervielfältigung und wiederholte Verlängerung der interessierenden DNA-Sequenz durchgeführt; zu den spezifischen Prozessen der PCR gehören thermische Denaturierungs-, Annealing- und Verlängerungsreaktionen, die jeweils eine angemessene Temperaturkontrolle bei etwa 50 °C bis 100 °C erfordern.

Außerdem wird die Amplifikation nicht in diesen drei Schritten abgeschlossen, sondern der Prozess wird viele Male wiederholt, zwischen 20 und 40 Mal, um die spezifische DNA zu amplifizieren. Daher muss die Temperatur viele Male angepasst werden, und der Thermocycler spielt bei diesem Prozess eine wichtige Rolle.

Bevor Thermocycler entwickelt wurden, war es sehr zeitaufwändig und mühsam, für jeden einzelnen Prozess Thermostatkammern vorzubereiten, die Temperatur auf die richtige Stufe einzustellen und die Zeit zu messen. Mit dem Einsatz von Thermocyclern ist es nun möglich, die PCR effizient durchzuführen.

Funktionsweise des Thermocyclers

Das Prinzip eines Thermocyclers ist einfach. Der Thermocycler besteht aus einer Metallplatte mit mehreren Löchern, dem so genannten Thermoblock. Wenn ein Temperierprogramm abläuft, schwankt die Temperatur der Metallplatte entsprechend dem Programm und die Reaktionsflüssigkeit wird erwärmt.

Früher wurden viele Wärmepumpen verwendet, um die Temperatur der Metallplatte zu steuern, aber seit kurzem gibt es Modelle, die Peltier-Elemente verwenden, um die Heizung und Kühlung effizienter zu steuern, indem einfach die Richtung des elektrischen Stroms geregelt wird.

Es wurden auch Schnittstellen entwickelt, um die Erstellung von Temperatursteuerungsprogrammen zu erleichtern, und viele können über einen angeschlossenen PC oder einen Touchscreen gesteuert werden.

Auswahl eines Thermocyclers

Thermocycler sollten im Allgemeinen ein hohes Maß an Präzision bei der Temperaturregelung und ein hohes Maß an Temperaturgleichmäßigkeit im Thermoblock aufweisen. Darüber hinaus gibt es Thermocycler mit einer Vielzahl weiterer Merkmale.

(i) Thermocycler mit mehreren Thermoblöcken
Mehrere Thermoblöcke ermöglichen eine unabhängige Temperaturregelung für jeden Block.

(ii) Thermocycler für die Echtzeit-PCR
Dieses Modell, das einen Thermocycler und einen Fluoreszenzdetektor in einem Gerät kombiniert, kann die Fluoreszenzintensität während der DNA-Amplifikation messen und eine quantitative Analyse durchführen, was eine PCR-Analyse in Echtzeit ermöglicht.

(iii) Thermocycler mit Heizdeckel
Ein beheizter Deckel, ein so genannter Heat-Lid, wird auf das Probenröhrchen aufgesetzt, um die Verdunstung zu verhindern, so dass die auf etwa 95 °C erhitzte Reaktionslösung nicht verdampft und dicker wird. Bei diesen Modellen ist die Zugabe von Mineralöl zur Reaktionslösung, die früher zur Verhinderung der Verdunstung verwendet wurde, nicht erforderlich, so dass sie mehr Zeit und Mühe sparen.

Was ist ein POS-RFID-Systeme?

Ein POS-RFID-System ist ein System, bei dem RFID-Etiketten zur Verwaltung von Produkten in Einzelhandelsgeschäften angebracht werden. Während Preisschilder und Barcodes üblicherweise für Registrierkassen und die Lagerverwaltung verwendet werden, ermöglicht der Einsatz von RFID im Einzelhandel ein integriertes Produktinformationsmanagement und eine effiziente Lagerverwaltung. Der Einsatz von POS-RFID-Systemen im Einzelhandel kann die Arbeitskosten und den Personalbedarf senken und hat sich in den letzten Jahren zunehmend als bahnbrechende Methode durchgesetzt.

RFID steht für Radiofrequenz-Identifikation, und auch IC-Karten für den Transportbereich und intelligente Autoschlüssel nutzen diesen Mechanismus, der es ermöglicht, Informationen durch drahtlose Kommunikation mittels elektromagnetischer Wellen zu lesen und zu überschreiben. Der Grundaufbau ist bei POS-RFID-Systemen derselbe.

Ein Nachteil von RFID für den Einzelhandel besteht darin, dass für den Kauf eines Lese-/Schreibgeräts, eines so genannten Reader/Writer, eine Anfangsinvestition von etwa 200 000 Yen erforderlich ist. Darüber hinaus kosten RFID-basierte Etiketten je nach Leistung etwa 10 Yen pro Etikett. In den letzten Jahren ist der Preis für RFID im Einzelhandel gesunken und könnte in Zukunft noch weiter sinken.

Einsatzmöglichkeiten von POS-RFID-Systemen im Einzelhandel

Zu den Einsatzmöglichkeiten von RFID-Systemen im Einzelhandel gehören die Kontrolle des Warenbestands, Registrierkassen, die Verhinderung von Ladendiebstahl und Marketing. RFID-Systeme für den Einzelhandel ermöglichen es, die Verfügbarkeit von Waren durch einfaches Scannen mit einem Lesegerät zu überprüfen, wodurch die Warenkontrolle effizienter wird. Ein großer Vorteil besteht darin, dass der Bestand nicht mehr mit dem menschlichen Auge überprüft werden muss oder das Produkt nicht mehr in der Hand gehalten werden muss, um jedes Mal den Strichcode zu lesen.

Aus diesem Grund wird dieses System von Einzelhändlern immer häufiger eingesetzt, insbesondere bei Bekleidung mit relativ hohen Stückpreisen. Vor allem in großen Geschäften lassen sich so Fehler und Irrtümer bei der Warenannahme, -lagerung und -auslieferung wirksam vermeiden, und gleichzeitig können Produktmarketinganalysen durchgeführt werden.

Durch die Aufzeichnung von Produktinformationen auf RFID-Etiketten können darüber hinaus detaillierte Informationen wie Verfallsdaten und Lieferinformationen überprüft werden.

An der Kasse können dank RFID mehrere Artikel mit einem einzigen Scanvorgang erfasst werden, was den Kassiervorgang beschleunigt.

Wenn ein Sicherheitstor installiert ist, ertönt außerdem ein Alarm, wenn ein Kunde versucht, das Geschäft mit den mit RFID gekennzeichneten Waren zu verlassen, wodurch Ladendiebstahl verhindert wird.

Prinzip von POS-RFID-Systemen im Einzelhandel

Das Prinzip von POS-RFID-Systemen ist dasselbe wie bei anderen RFID-basierten Systemen, z. B. Verkehrs- und ETC-Karten. Die vom Lese-/Schreibgerät ausgesandten Funkwellen und Magnetfelder werden vom RFID-Tag reflektiert, was zu einer drahtlosen Kommunikation führt.

RFID-Etiketten bestehen aus einem IC-Chip, der Daten speichert, und einer Antenne, die Funkwellen empfängt.

Es gibt zwei Arten von RFID: elektromagnetische Induktion und Funkwellen, die jeweils bestimmte Frequenzen verwenden. Im Falle von RFID im Einzelhandel werden bei der Funkwellenmethode häufig Frequenzen im so genannten UHF-Band verwendet. Verschiedene Funkfrequenzen haben unterschiedliche Eigenschaften, und das UHF-Band hat eine Kommunikationsreichweite von mehreren Metern, wodurch es sich für die Verwaltung von Waren eignet. Die Leistung der Ablesung bleibt im Grunde genommen auch bei Hindernissen gleich. Außerdem ist es weniger anfällig für die Auswirkungen von Metallen als Mikrowellen.

Arten von POS-RFID-Systemen

POS-RFID-Systeme erfordern ein Etikett, das am Produkt angebracht wird, und ein Lese-/Schreibgerät zum Lesen und Eingeben von Informationen aus dem Etikett. Die beiden Arten werden im Folgenden beschrieben.

Arten von Etiketten

• Passives RFID
  Dieser Typ hat keine eingebaute Stromversorgung und verwaltet Informationen, indem er vom Lesegerät ausgesendete Funkwellen empfängt und das Lesegerät die reflektierten Speicherinformationen empfängt. Sie sind kostengünstig und können dauerhaft verwendet werden.
• Aktive RFID
  Mit einer eingebauten Stromversorgung empfängt das Lesegerät die vom aktiven RFID ausgesendeten Funkwellen und überträgt die Informationen. Viele von ihnen haben eine größere Kommunikationsreichweite als passive RFID.

Arten von Lese- und Schreibgeräten

• Handheld-Typ
  Sie sind so geformt, dass sie leicht zu halten und zu bedienen sind.
• Fest installierter Typ
  Stabil und mit hoher Leseleistung.

Was ist ein Exoskelett?

Exoskelette sind Hilfsmittel, die die Belastung des Körpers bei alltäglichen Aktivitäten wie dem Tragen schwerer Gegenstände und Gehübungen verringern. Hilfsanzüge gibt es als Geräte mit Aktuatoren wie Motoren und Hydraulik oder als pneumatisch betriebene, stromlose Hilfsanzüge usw. Durch die Auswahl des richtigen Geräts für die jeweilige Aufgabe kann seine Wirksamkeit maximiert werden.

Exoskelette werden in verschiedenen Branchen eingesetzt, z. B. in der Landwirtschaft, im verarbeitenden Gewerbe und im Pflegebereich. In den letzten Jahren sind insbesondere ältere Menschen und Frauen zunehmend in der verarbeitenden Industrie tätig, und es besteht ein wachsender Bedarf an Exoskeletten, um die Belastung des Körpers bei Aufgaben wie dem Tragen schwerer Lasten zu verringern.

Aufbau und Wirkung von Exoskeletten

Bei den Hilfsanzügen handelt es sich um Exoskelette, die mit Aktuatoren wie Motoren und Hydraulikdruck ausgestattet sind und an den Beinen oder Armen einer Person befestigt werden, um deren Bewegungen zu unterstützen. Einige Hilfsanzüge sind auch mit Sensoren ausgestattet, die die Bewegungen des Körpers einer Person anhand von Veränderungen der Muskelbewegungen und der Steifigkeit erkennen und die Bewegung unterstützen.

Es wurden auch Hilfsanzüge ohne Motoren oder andere elektrische Komponenten entwickelt, die ohne Batterien oder Stromzufuhr verwendet werden können. Diese Exoskelette sind ergonomisch gestaltet, um die Belastung des unteren Rückens bei alltäglichen Aktivitäten zu verringern, lassen sich leicht an- und ausziehen und können mit Arbeitskleidung und Gurtzeug getragen werden. Es gibt auch Exoskelette, die mit Hilfe von künstlichen Muskeln und Luftdruck funktionieren.

Um die Wirksamkeit der Exoskelette zu maximieren, ist es notwendig, die richtige Größe zu wählen und sie richtig zu tragen. Aus diesem Grund empfiehlt es sich, im Vorfeld Tests durchzuführen, bei denen der Zweck der Einführung des Exoskeletts, die auszuführende Arbeit und der Körperbau des Anwenders berücksichtigt werden.

Anwendungen von Exoskeletten

Exoskelette werden in einer Vielzahl von Branchen eingesetzt. Dies hängt mit technologischen Fortschritten wie der Entwicklung leichter und fester Materialien und der Miniaturisierung von Sensoren und Motoren zusammen. Sie werden beispielsweise in der Landwirtschaft, in der Logistik, im Baugewerbe, in der Fertigung und in anderen Branchen eingesetzt, in denen alltägliche Aufgaben wie das Tragen von Lasten und die Arbeit im mittleren Rückenbereich anfallen.

Exoskelette werden auch eingesetzt, um die motorischen Funktionen älterer Menschen zu unterstützen, z. B. um ihnen beim Gehen zu helfen. Exoskelette wurden auch für Personen entwickelt, die ältere Menschen betreuen. Exoskelette können zum Beispiel den Rücken entlasten, wenn sie älteren Menschen beim Umsteigen vom Bett in den Rollstuhl oder beim Baden helfen.

In jüngerer Zeit wurden Exoskelette auch bei der Arbeit des Personals der Olympischen und Paralympischen Spiele in Tokio eingesetzt. Beispielsweise müssen die Mitarbeiter bei Aufgaben wie dem Wechsel der Gewichte für das Kraftdreikampfsystem schwere Gegenstände tragen. Bei solchen Aufgaben wurden Exoskelette eingesetzt, um die Belastung des Personals zu verringern.

Exoskelette in der Landwirtschaft

In der Landwirtschaft sind Ernte- und Sortierarbeiten mit stundenlangem Sitzen oder Hocken verbunden, wodurch der untere Rücken belastet wird. Hinzu kommen schwere Hebearbeiten wie das Tragen von Ernten und landwirtschaftlichen Geräten.

Da es sich bei vielen Landwirten um ältere Menschen oder Frauen handelt, besteht ein großer Bedarf an Exoskeletten, um die Arbeitsbelastung zu verringern und die Arbeitszeiten zu verkürzen. Exoskelette sind in verschiedenen Größen erhältlich und können auch von älteren Menschen und Frauen getragen werden. Es gibt auch Optionen für den Transport von Erntebehältern und Pappkartons.

Exoskelette in der verarbeitenden Industrie

Eine der Hauptursachen für Arbeitsunfälle in der Fertigungsindustrie sind Rückenschmerzen. Etwa 40 % aller Arbeitsunfälle in der verarbeitenden Industrie werden durch Rückenschmerzen verursacht, und in der verarbeitenden Industrie, in der täglich Arbeiten im mittleren Rückenbereich und schweres Heben durchgeführt werden, sind Gegenmaßnahmen gegen Rückenschmerzen erforderlich. Insbesondere die Zahl der älteren Facharbeiter in der verarbeitenden Industrie hat in den letzten Jahren zugenommen, wodurch das Risiko von Rückenschmerzen steigt.

In letzter Zeit haben immer mehr Unternehmen Exoskelette als Gegenmaßnahme gegen Rückenschmerzen und zur Verringerung der Arbeitsbelastung eingeführt. Insbesondere da die Arbeitsmethoden in der verarbeitenden Industrie reformiert werden und immer mehr Frauen und ältere Menschen auf der Baustelle arbeiten sollen, wird die Nachfrage nach Exoskeletten zur Verringerung der Arbeitsbelastung voraussichtlich steigen.

Was ist ein IO-Link?

IO-Link ist ein System zur Steuerung mehrerer Geräte. In der Vergangenheit wurden Informationen wie z. B. das Ein- und Ausschalten von Sensoren ausgetauscht, indem jeder Sensor über eine Verdrahtung mit der Zentrale verbunden wurde, wobei jedoch die Gefahr einer Fehlverdrahtung bestand. IO-Links hingegen verbindet den IO-Link-Master und jedes Gerät mit einem Kabel, das auch an das Firmennetzwerk für die Chargensteuerung und Parameteränderungen angeschlossen werden kann.

Mit IO-Links ist es auch möglich, die Menge der mit den Geräten ausgetauschten Informationen zu erhöhen. So können nicht nur herkömmliche EIN/AUS-Informationen, sondern auch die Prozessbedingungen und Produktinformationen des Geräts sowie eventuelle Störungen oder Anomalien aufgezeichnet werden. Darüber hinaus können Parameter im IO-Link-Master gespeichert werden, so dass bei einem Gerätetausch die Parameter geladen und das Gerät sofort in Betrieb genommen werden kann.

IO-Link-Master

IO-Link ist eine Technologie, mit der verschiedene Geräte wie Sensoren, Aktoren und Analysatoren an ein internes Netzwerk angeschlossen und von einer SPS usw. gesteuert werden können. Der IO-Link-Master verfügt über mehrere Ports, die per Kabel mit mehreren Geräten verbunden werden können, sowie über Ports, die mit SPSen verbunden werden können, z. B. über Ethernet.

Der IO-Link-Master kann die Messwerte jedes Sensors als digitale Daten an eine Steuerung wie z. B. eine SPS übertragen. IO-Links können auch verwendet werden, um jedes Gerät von der SPS aus in einem Stapel einzurichten. Außerdem können die Parameter jedes Gerätes automatisch in IO-Links gespeichert werden, so dass das Gerät bei einem Austausch sofort in Betrieb genommen werden kann.

IO-Link erfordert sowohl auf der Geräteseite als auch auf der Seite des IO-Link-Masters IO-Link-kompatible Sensoren; IO-Link-kompatible Geräte sind mit einer Kommunikationsfunktion ausgestattet und können über ein Kabel Geräte steuern und eine Vielzahl von Informationen austauschen.

Vorteile des IO-Links

Bei der konventionellen Kommunikation mit Geräten erfolgt die Kommunikation durch Verdrahtung mit einer Klemmleiste, aber wenn mehrere Geräte miteinander verbunden sind, steigt auch das Risiko einer falschen Verdrahtung. IO-Links hingegen ermöglicht die Kommunikation durch einfaches Anschließen von Kabeln, wodurch das Risiko einer falschen Verdrahtung verringert wird.

Darüber hinaus können mit IO-Links mehr Informationen ausgetauscht werden als mit herkömmlichen Sensoren. Bei herkömmlichen Sensoren beträgt die Informationsgröße 1 Bit, mit IO-Links kann die Informationsgröße jedoch auf 32 Bit erhöht werden. So können über IO-Links neben Ein-/Aus-Signalen auch Prozessdaten wie Temperatur und Zeit, Informationen über das Gerät wie der Gerätename und die Aufzeichnung von Meldungen im Falle einer Anomalie erfasst werden.

Produktionsstätten und IO-Links

Mit der zunehmenden Digitalisierung der Fabriken wird die Art und Weise, wie die Geräte in der Fertigungshalle, die früher einzeln verdrahtet wurden, miteinander verbunden waren, neu überdacht. Darüber hinaus ändern sich mit dem Wandel des Umfelds, wie z. B. der zunehmenden Vielfalt und Verschiedenartigkeit der Produktionsartikel, die Produktionsbedingungen und die Parameter der Ausrüstung häufig und müssen leicht zu ändern sein. Als Reaktion auf diese Veränderungen in der Fertigungsumgebung wird IO-Links eingeführt, um die Ausfallzeiten von Anlagen in kürzerer Zeit und mit weniger Fehlern zu reduzieren.

Darüber hinaus nimmt die Bedeutung der kontinuierlichen Erfassung von Prozessdaten über IO-Links zu, da sich die Wartung in der Fertigung von der Reaktion auf auftretende Fehler hin zur frühzeitigen Erkennung von Anzeichen von Fehlern durch kontinuierliche Datenerfassung auf täglicher Basis verlagert.

IO-Link-Verbindungen

IO-Links verbinden den IO-Link-Master mit jedem entsprechenden Gerät, das dann mit dem Firmennetzwerk oder der SPS verbunden wird. Da die verschiedenen Geräte jedoch an unterschiedlichen Positionen vor Ort installiert sind und sich einige Geräte bewegen können, können Kommunikationskabel im Weg sein. Aus diesem Grund gibt es heutzutage drahtlose Verbindungen zwischen dem IO-Link-Master und den Geräten.

Auch bei der drahtlosen Verbindung von Geräten und IO-Link-Mastern gibt es inzwischen solche, die weniger anfällig für Kommunikationsfehler sind und auch zum drahtlosen Laden verwendet werden können. Es wurden auch IO-Link-Systeme eingeführt, die maschinelles Lernen zur Vermeidung von Kommunikationsfehlern nutzen, und IO-Links werden ständig weiterentwickelt.