04.07.2023
A inovação encontra a miniaturização
No centro de competência em Neubiberg, perto de Munique, a Balluff projeta sistemas de medição optoeletrônicos inteligentes de alta precisão para uma ampla gama de aplicações IIoT em trabalho em equipe com o cliente.
1989 foi o ano de novos começos e mudanças radicais. A Sensor Technologie München GmbH (STM), de Neubiberg, perto de Munique, foi fundada na Universidade das Forças Armadas Federais como um "spin-off" para oferecer tecnologia de sensores optoeletrônicos em tamanhos extremamente pequenos. Não havia nada parecido com isso na época. Extremamente pequeno, nesse caso, significava chips de LED com comprimentos de borda de apenas 0,3 a 0,4 mm em pequenos invólucros de 2 mm de diâmetro ou conexões de parafuso M3. Juntamente com o professor Hans-Dieter Ließ, Edgar Melzner desenvolveu uma tecnologia na qual os LEDs e os fotodiodos de wafers serrados são colocados em suportes especiais juntamente com uma luva. Usando um processo patenteado, uma lente feita de resina epóxi óptica é moldada diretamente sobre ela, e os sensores especiais estão prontos. Esse processo, que desde então vem sendo desenvolvido, ainda hoje causa sensação no mercado.
Da parceria de desenvolvimento à integração
A STM e seus 50 funcionários foram finalmente integrados ao Grupo Balluff em 2014 devido ao portfólio de produtos exclusivo. Antes disso, as duas empresas já haviam trabalhado juntas em uma parceria de desenvolvimento. Então, no final de 2020, o fundador Edgar Melzner se aposentou como gerente da unidade após anos de crescimento muito bem-sucedidos. Seu sucessor, Dr. Michael Greif, está desenvolvendo consistentemente a unidade como um centro de excelência. Nesse meio tempo, mais de 100 funcionários fabricam sensores ópticos personalizados e produtos ópticos padrão para uma variedade de aplicações industriais. O Dr. Michael Greif se dedicou ao objetivo de adaptar estruturalmente o local ao forte crescimento e, ao mesmo tempo, manter a força inovadora. Assim, até hoje, muitas ideias de novos produtos estão surgindo em nosso centro de competência em Munique.
Assim, a Balluff Munique se concentra no desenvolvimento de determinadas tecnologias dentro do Grupo Balluff. Com seus muitos anos de experiência e desenvolvimento orientado para o cliente, o local complementa de forma ideal a rede de produção e logística, promove soluções inovadoras e apóia a introdução de novos produtos.
O gerente do local, Dr. Michael Greif, está desenvolvendo consistentemente a Balluff Munique como um centro de excelência.
Engenheiro de desenvolvimento com paixão
O Dr. Florian Furtmayr, chefe do departamento de desenvolvimento, resume a característica especial do processo: "Não começamos com módulos de LED prontos, mas sim com os chips feitos de elementos de wafer serrados que compramos. Fazemos o projeto e a fabricação personalizados, tudo internamente." Isso também inclui as unidades amplificadoras necessárias, e em diferentes gerações de tecnologia. O Dr. Florian Furtmayr é um físico por paixão e adora novos desafios. O alto nível de desenvolvimento e profundidade de produção na unidade da Balluff em Munique torna isso possível.
Exibição da máquina de produção durante o processo de encapsulamento de lentes para a produção de LEDs.
Princípio modular para maior liberdade de escolha
Um princípio modular garante que os cabeçotes de sensor possam ser combinados com os outros módulos de tecnologia conforme desejado. Graças à ótica variável, o cliente pode escolher a fonte de luz de sua preferência. "Por exemplo, luz vermelha na faixa de 650 nm ou na faixa do infravermelho próximo de 1480 ou 1550 nm. Os dois últimos comprimentos de onda são absorvidos pela água, de modo que as medições de líquidos podem ser facilmente realizadas.
Isso é muito interessante para nossos clientes do setor de automação laboratorial ou farmacêutico. Eles precisam analisar meios aquosos, como o sangue. Nossa tecnologia de optosensor personalizada é perfeitamente adequada para isso", diz o gerente da unidade, Dr. Michael Greif. O físico com doutorado sabe do que está falando, pois já lidou intensamente com questões complicadas de óptica durante sua dissertação. Ele trabalha aqui na unidade de Munique há oito anos com muitas ideias criativas.
Amplo espaço de configuração
Além do cabeçote óptico, você precisa de um amplificador ou de uma unidade de avaliação. Trata-se de um sistema autônomo que se comunica por meio de um controlador ou IO-Link com um backend para visualizar os resultados. "Basicamente, oferecemos ao cliente um amplo espaço de configuração, que consiste na potência e na posição do chip, na geometria da lente, na unidade amplificadora e no design do invólucro, combinados com o comprimento de cabo desejado", explica o físico.
Ouça com atenção e tire conclusões hábeis
O trabalho conjunto do projeto só é concluído quando os clientes têm a solução que atende exatamente às suas necessidades. "Isso geralmente envolve perguntas sobre a geometria da aplicação: é uma geometria de reflexão ou de transmissão de luz? E qual comprimento de onda de luz deve ser usado? O tipo de processamento de sinal também desempenha um papel central na solução da tarefa de medição", acrescenta o gerente da unidade.
"A velocidade é importante" é o lema da unidade
Métodos modernos de simulação, como traçado de raios e avaliação de pontos de luz em tempo real, ajudam as equipes de desenvolvimento a acelerar o processo de design. Ao usar a impressão 3D no desenvolvimento de protótipos, os primeiros resultados podem ser discutidos com os clientes após alguns dias, em vez de meses. No laboratório, a configuração do cliente é recriada para rastrear a melhor combinação de transmissor e receptor. Dependendo dos requisitos, são feitas recomendações para a configuração ideal do amplificador ou até mesmo são desenvolvidos amplificadores personalizados.
Cerca de metade dos aproximadamente 230 cabeçotes de sensores diferentes, que se originam do desenvolvimento da Balluff Munique e são fabricados em máquinas altamente especializadas de desenvolvimento próprio, podem ser adquiridos como produtos de catálogo por meio da loja virtual da Balluff. O restante são soluções personalizadas. E a demanda por essas últimas tem aumentado muito nos últimos anos. Por isso, foi criado um departamento de vendas especial para a chamada Engenharia Definida pelo Cliente (CDE), que aborda os clientes em potencial de maneira muito direcionada e troca informações especializadas sobre seus problemas. Por exemplo: Se forem necessárias propriedades como resistência a vácuo, então o PEEK seria o material adequado para o invólucro. Ou seria melhor um feito de Teflon? "Estamos sempre na área de conflito entre o CDE e o produto padrão", diz Christiane Maier, Gerente do Cluster de Produtos "Sensores Fotoelétricos", que, como analista de destaque, está sempre de olho nos negócios, apesar de todas as considerações de "o cliente em primeiro lugar".
Métodos modernos de simulação, como o ray tracing, aceleram o processo de design para as equipes de desenvolvimento.
Cluster de produtos optoeletrônicos da Balluff
Há dois locais na Balluff que desenvolvem sensores optoeletrônicos em miniatura da mais alta precisão ("Product Cluster Photoelectric Sensors"): Neuhausen, na sede da empresa, e Neubiberg, perto de Munique. O gerente de produtos fornece algumas orientações: "Os principais pontos fortes da unidade de Munique são o pensamento de ciclo curto e os métodos de desenvolvimento ágeis e orientados para o cliente. A combinação ideal da rede de produção com locais em Chengdu e Veszprém e, no futuro, Aquascalientes com seus processos voltados para classes de produtos de alto volume e o trabalho de detalhes específicos do cliente nos centros de competência, como em Neuhausen ou em Neubiberg, constituem a força da Balluff".