Auf dem Markt für Datenerfassungsysteme stehen die Zeichen auf Wandel

Eine weltweite Studie zu aktuellen Trends in der Datenerfassung (DAQ) gibt wertvollen Einblick in den Markt

Der Bereich Messdatenerfassung und Analyse ist besonders schnellem Wandel unterworfen, denn Unternehmen wollen Produkte mit immer kürzeren Entwicklungszeiten und immer komplexeren Technologien auf den Markt bringen. Effizienz und Kostenersparnis, verkürzte Produktionszyklen bei gleichbleibender Qualität - diesen hohen Anforderungen muss sich künftig auch die eingesetzte Messtechnik anpassen.

Um diesen Markt und seine Entwicklung besser zu verstehen, hat HBM – weltweit führender Anbieter für Messverstärker und Messdatenerfassungssysteme – vor Kurzem eine internationale Studie in sieben Sprachen durchgeführt, um ein komplettes Bild über den Weltmarkt zu gewinnen: Französisch, Portugiesisch, Chinesisch, Japanisch, Koreanisch, Deutsch und Englisch. Dies war eine der ersten Untersuchungen ihrer Art, und mit fast 600 Antworten von Fachleuten stieß sie auf hohe Resonanz. Die Teilnehmer beantworteten 16 Fragen zu einer Reihe von Themen, z. B. zum Typ der verwendeten Geräte und zu den wichtigsten Optionen und Funktionen.

Die aus den Antworten abgeleiteten Tendenzen zeigten, dass sich die Bedürfnisse von DAQ-Anwendern weltweit stark gleichen, obwohl sich leichte Unterschiede zwischen Europa, Fernost sowie Nord- und Südamerika zeigten. Eine zentrale Erkenntnis war, dass Unternehmen einen weltweiten Service anbieten sollten, um die Bedürfnisse ihrer weltweit operierenden Kunden zu erfüllen.

Die wichtigsten DAQ-Eigenschaften:
Einfache Anwendung, hohe Leistung, Präzision und Qualität

Einfache Anwendung, hohe Leistung, Präzision und Qualität wurden als wichtigste Eigenschaften eines DAQ-Systems betrachtet, wobei 80 % der Befragten die einfache Anwendung betonten und die anderen Aspekte gemeinsam 96,5 % ausmachten.

Ein weiterer als wichtig erachteter Aspekt war die Multifunktionalität der DAQ-Geräte, also die Möglichkeit, verschiedene Messgrößen zu erfassen, wobei 66,1 % aller Befragten diesen Aspekt als wichtig bezeichneten. Dies entspricht der Erkenntnis, dass auf dem Markt intelligente Messtechnik benötigt wird, und steht somit auch in Übereinstimmung mit der Strategie von HBM, die DAQ-Geräte mit TEDS (Transducer Electronic Data Sheet) und APM (Advanced Plug & Measure) auszustatten.

Diese Ergebnisse sind im Großen und Ganzen in allen untersuchten Ländern gleich, allerdings bewerteten japanische Techniker die einfache Anwendung noch vor der eigentlichen Leistung der Ausrüstung als wichtigstes Merkmal eines DAQ-Systems. Dies ist insofern interessant, als frühere Studien zu DAQ-Geräten in Japan darauf hinwiesen, dass die hier hergestellten Geräte eher für ihre gute Leistung als für ihre Anwenderfreundlichkeit bekannt sind.

Abb. 1: Die wichtigsten Features eines Datenerfassungssystems
(Mehrfachnennungen waren möglich)

Konfiguration: Mobile Datenerfassung mit dem PC bietet Flexibilität

In Bezug auf die Konfiguration der Geräte herrschte über alle Länder hinweg die klare Präferenz, zur Datenerfassung und Konfiguration mit einem Computer zu arbeiten, wobei 85,6 % aller Befragten die Auffassung vertraten, dies sei das beste Verfahren, in Großbritannien sogar fast 93 %.

Alternative Verfahren zur Datenerfassung und Konfiguration wie integrierte Bedienelemente oder die Speicherung im Gerät/Datenlogger wiesen weniger als halb so hohe Beliebtheitsraten wie der Computer auf, wobei die Gerät-/Datenlogger-Lösung allgemein noch etwas vor anderen Lösungen lag.

Diese Ergebnisse stimmen mit der veränderten Nachfrage nach größerer Flexibilität bei der Datenerfassung überein: Der Computer ist eine mobilere, dabei aber auch stabilere Option für die Datenerfassung, die Daten können dann entweder auf dem Computer analysiert oder zur weiteren Analyse an andere Stellen übertragen werden.

Die beliebtesten Schnittstellen: USB und Ethernet

Dieser Trend spiegelte sich auch im Typ der Schnittstelle wider, die Techniker bevorzugen, wobei die beiden PC-Schnittstellen – USB und Ethernet – in ihrer Bedeutung grob betrachtet gleich eingeschätzt wurden und insgesamt 60 % der Befragten diese Schnittstellen gegenüber anderen Möglichkeiten bevorzugten.

In der Beliebtheit lagen sowohl digitale Ein-/Ausgänge als auch analoge Ausgänge mit jeweils knapp unter 60 % nur eng dahinter. Dies lässt darauf schließen, dass Techniker eine geringfügig stärkere Vorliebe für PC-Schnittstellen haben, dass aber immer noch genug Bedarf für DAQ-Geräte besteht, die mit vielen verschiedenen Schnittstellen arbeiten können.

Im Verhältnis dazu waren Fieldbus-Schnittstellen nur bei 40,5 % der Befragten von Interesse; in den USA war die Zahl der Techniker, die meinten, Fieldbus-Schnittstellen seien entweder weniger wichtig oder nicht sehr wichtig, fast doppelt so hoch wie die Zahl derjenigen, die sie als wichtige Schnittstelle betrachten.

Aus diesen Ergebnissen sollte man den klaren Trend ableiten können, dass mobile Anwendungen in Zukunft immer wichtiger werden. Insgesamt arbeiteten 33,8 % der Techniker mit mobilen Anwendungen, wobei der Anteil in den USA, Deutschland, China und Frankreich bei fast 50 % lag, auch wenn weltweit experimentelle Spannungs- und Strukturanalysen neben Laborprüfungen an Material und Komponenten die meistgenutzten Anwendungen waren.

Abb. 2: Die wichtigsten Schnittstellen eines Datenerfassungssystems
(Mehrfachnennungen waren möglich)

Stromversorgung übers Netz

Wenig erstaunlich ist wahrscheinlich die Erkenntnis, dass die Stromversorgung über das Netz mit 73,2 % am beliebtesten war, obwohl alternative Stromversorgungen wie ein Onboard-Fahrzeugnetz, Gleichspannung und eine separate Batterieversorgung alle grob gesehen als gleich wichtig eingeschätzt wurden. Auch hier wird die Beliebtheit des Computers unterstrichen, denn 33,5 % aller Befragten nutzen die Stromversorgung direkt über den USB-Port. Dies stimmt auch klar mit den Zahlen bei Mobilanwendungen überein.

Zentrale und dezentrale Einheiten für Vielstellen-Messungen

Der zugrundeliegende Trend, der den Bedarf für Computer weiter untermauert, ist die – mit 43,3 % – starke Bevorzugung einer Mischung aus zentralen und dezentralen Einheiten für Vielstellen-Messungen, wobei die Zahlen weltweit 29,6 % für ein rein zentrales System und 16 % für ein rein dezentrales System betrugen. Die USA weichen davon insofern leicht ab, als hier sowohl die rein zentralen Systeme als auch Mischsysteme aus zentralen und dezentralen Einheiten als gleich wichtig betrachtet werden. Das entspricht dem Ziel von HBM, Geräte anzubieten, die problemlos sowohl in zentrale als auch in dezentrale Systeme sowie in Mischsysteme aus beiden integriert werden können.

Anwendungsumgebung: Labor und Industrie

Die meisten DAQ-Geräte werden entweder im Labor oder in einer industriellen Umgebung verwendet, wo die Umgebungsbedingungen einfach reguliert werden können, 38,7 % der Anwendungen werden jedoch in Außenbereichen oder in Fahrzeugen eingesetzt, wo die Umgebungsbedingungen häufig stärker variieren. Dies entspricht der Zahl derjenigen, die angeben, dass ihre Anwendungen rein mobil sind, wobei es auch eine Reihe statischer Außenanwendungen gibt.

Dass die Fähigkeit der DAQ-Ausrüstung zur Funktion in extremen Umgebungsbedingungen – wie bei der Gerätereihe SoMat von HBM – wichtig ist, wird durch die Tatsache unterstrichen, dass 18 % aller DAQ-Prüfungen in Umgebungstemperaturen von mehr als 60 °C und 10,7 % bei sehr niedrigen Temperaturen von weniger als -20 °C durchgeführt werden.

Vielfältige Softwareoptionen

Techniker arbeiten mit unterschiedlichen Softwareoptionen, unternehmenseigene Software ist dabei weniger beliebt.

Der neue Megatrend: Hohe Kanalzahlen

Besonders in den USA zeichnet sich ein Trend hin zu hohen Kanalzahlen ab, wo 19,2 % aller Messwerterfassungen mit Kanalzahlen zwischen 32 und 64 arbeiten, weitere 22,2 % mit mehr als 64 Kanälen; diese Zahlen stehen dem weltweiten Anteil von 14,1 % bzw. 11,2 % für diese Kanalzahlbereiche gegenüber.

Ebenso ergibt sich ein klares Bedürfnis für hochpräzise Geräte: 40,8 % der Befragten verlangten Genauigkeiten von bis zu 0,1 % des Messwerts, 20,8 % eine noch höhere Genauigkeit von 0,05 % des Messwerts, wobei sich diese Unterschiede womöglich auch aus der Anzahl der Antworten auf diese Frage ergaben.

Ein ganz klarer Trend mit wichtigen Folgen ist der andauernde Anstieg der Kanalzahlen – in der DAQ-Branche geradezu ein Megatrend. Laut der Analyse von HBM werden die meisten Länder den USA folgen und ihrer Messwerterfassung immer mehr Kanäle hinzufügen. Dass eine immer höhere Zahl an Kanälen gefragt ist, bedeutet keine Tendenz hin zu geringerer Genauigkeit: Die Techniker verlangen immer höhere Genauigkeitsstandards.

Auf den Märkten weltweit werden hochpräzise Datenerfassungssysteme verlangt, die außerdem vielseitig einsetzbar und skalierbar sind. Ein typischer Prototyp eines solchen modernen Systems ist das neueste Datenerfassungssystem QuantumX von HBM.

Hohe Abtastraten sind ein Muss

Die meisten Techniker arbeiten mit Abtastraten von bis zu 10.000 Messwerten/s, ein nicht unbedeutender Anteil – 11,3 % – sogar mit Abtastraten von bis zu 50.000 Messwerten/s. Dagegen bezeichneten nur 3,8 % der Befragten geringe Abtastraten von weniger als 10 Messwerten/s als ihr vorrangiges Interessengebiet.

Anschlüsse: Von der Schraubklemme bis zur RJ-Steckverbindung

Die Verbindung zu DAQ-Geräten erfolgt über ein breites Spektrum verschiedener Anschlüsse, ganz normale Schraubklemmen und Litzenanschlüsse sind allerdings immer noch weit verbreitet, und 38,5 % der Befragten gaben an, sie nutzten diesen Anschluss. Die BNC-Buchse ist mit 36,3 % weltweit fast ebenso verbreitet, in den USA allerdings bevorzugen 53,7 % der Anwender diesen Anschlusstyp. Auch die RJ-Steckverbindungen scheinen an Beliebtheit zuzunehmen.

HBM sagt dazu: “Wir sind von den ersten Ergebnissen sehr beeindruckt, denn sie zeigen klare Tendenzen sowie einige interessante regionale Unterschiede, die sich auf die weitere Entwicklung bei der Datenerfassung und Analyse auswirken werden.”

QuantumX by HBM

DAQ-Broschüre

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