technica 03/2009

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Planung und Produktion

Fokus:Nano- und Mikrosystemtechnik

Industrial IT:CAM für höchste Ansprüche

tech

nica

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2009

www.marktspiegel.chwww.technica-online.ch 03/2009

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056 2005151

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Datenerfassung „unplugged“

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Unter dem Titel «Gute Überlebenschancen von Familienunternehmen» berichtete «news.ch»

am 2. März: «Familienunternehmen haben gute Voraussetzungen, die Wirtschaftskrise besser zu

überstehen als börsenkotierte Unternehmen. Zu diesem Schluss kommt eine am Wochenende ver-

öffentlichte Studie des Vermögensverwalters Barclay Wealth. Demnach besitzen Familienunter-

nehmen Eigenschaften, durch welche sie im derzeitigen Wirtschaftsabschwung besonders gut po-

sitioniert sind. Dazu gehören die langfristige Perspektive der Unternehmen, die geringere Risiko-

bereitschaft und das schwächer ausgeprägte Streben nach Profit, wie es in der Studie heisst.

Da die Unternehmen meist nicht an der Börse gehandelt würden, müssten sie auch keine kurz-

fristigen Anlegeransprüche bedienen. Dies trägt laut Studie dazu bei, dass Turbulenzen besser

ausgestanden werden könnten und sich in Familienbesitz befindende Unternehmen unter den

widrigen Bedingungen sogar florieren könnten.»

Nach dem Lesen dieser Meldung hatte ich zuerst das Bedürfnis, mir selbst auf die Schultern zu

klopfen. Ich habe die Vorteile inhabergeführter Unternehmen an dieser Stelle schon mehr als ein-

mal postuliert. Nun hat eine Studie meine Beobachtungen erhärtet und damit wohl für viele

glaubwürdiger gemacht, als wenn das nur ein alter «Fachjourni» behauptet.

Aber eben, was nützt es, Recht gehabt zu haben, solange dies die Welt nicht verändert? Als Kon-

sequenz aus obiger Erkenntnis wäre beispielsweise zu überlegen, wie man Manager börsenkotier-

ter Unternehmen dazubringt, wie Patrons zu denken und zu handeln. Über entsprechende

Bonusregeln wäre dies allenfalls möglich. Aber ist es überhaupt erwünscht? Der Anleger ist am

kurzfristigen Gewinn interessiert. Wenn dann der Karren zu kippen beginnt, weil der Kurzfrist-

gewinn über Substanzverlust oder Investitionskürzungen, z. B. bei F&E, erzielt wurde, hat er

seine Aktien schon lang wieder verhöckert. Die Aufgabe besteht also eher darin, dem Anleger

eine «Patron-Philosophie» beizubringen. Wie? Über das Steuergesetz? Über «Mindesthaltefristen»

von Aktien?

An dieser Stelle wären Ideen der Finanzexperten gefragt. Aber wer glaubt denen noch?

Renaissance des Patrons?

Martin Gysi Chefredaktor, technica

« Was kümmert es den Mann in der Sänfte,wer die Sänfte trägt?»

[email protected]

(Tschu En-Lai)

Editorial

03-09 technica 1

INNOVATE MORE

Erkennen Sie die Zeichen der Innovation

70 Prozent der heute aktuellen Produkte werden innerhalb der nächsten sechs Jahre veraltet sein. Deshalb ist Innovation für den Erfolg Ihres Unternehmens von entscheidender Bedeutung. Es gibt keinen Königsweg, aber gute Beispiele: Unternehmen, deren Erfolg auf innovativen Produkten und Prozessen beruht. Sie setzen auf Product Lifecycle Management, um ihre Produkte zu konzipieren, zu entwickeln und zu fertigen! Sehr wahrscheinlich, dass sie dabei auf Lösungen von Siemens PLM Software vertrauen, dem PLM-Marktführer.

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Ausgabe 03-2009 | Inhalt

Die Produktion von Präzisionswerkzeugen unterliegt schonallein aus Qualitätsgründen anderen Gesetzen. Wer hoch-genaue Werkzeuge herstellen will, muss entsprechendgenaue Werkzeugmaschinen einsetzen.

Präzisionsteilerationell fertigen

Seite 26

03-09 technica 3

■ Panorama 4

■ Export-ForumCSEM forscht erfolgreich in Brasilien 8

■ SwissmemUmsatz für 2008 noch positiv –

getrübte Aussichten für 2009 10

■ Im Fokus:Nano-/MikrosystemtechnikNeue Anstösse für Produktentwicklungen 12Das Ganze ist mehr als die Summeseiner Teile 17Bearbeitung mit gepulstem Festkörperlaser 18Mikrosystemtechnik für die Automatisierung20Laserlithografie: Geräte einerneuen Generation 22

■ Fertigung + ProduktionPräzisionsteile rationell fertigen 26Rundum-Kur für eine Bandsäge 28«pignon coulant» in einem Durchgang 32

■ SwissRoboticsFokus auf Robotik 37

Präzise, direkt, wirtschaftlich 38Fanuc Robotics ist Top-Zulieferer 39Alternative zu Handarbeitund Werkzeugmaschine 40Berti knobelte in London 40Sandstrahlen in einer neuen Dimension 41Starke Schweiz im globalen Markt 42Roboter als «Spiderman» 46SwissRobotics.net an der go 2009 47

■ Automations-und AntriebstechnikAus für Edisons Energieschleuder 25Die Kerbe, die Leben rettet 48Effizienter Umgang mit «erfundenen Rädern» 50

■ Planung+ProduktionDampfkochtopf-Syndrom 59

Bauteile mit Nanostruktur 60Verhindern, was ein Unternehmenruinieren kann 61Start-up-Förderung durch den Bund 63Mix (mit Begrüssungsangebot) 64

■ Produkte 54■ Lieferantenverzeichnis 73■ Impressum 80■ TechniKnacknuss 81

CAM für höchste Ansprüche 66Fertigungsoptimierung mit effizienter CAM-Programmierung

Zum Industrial-IT TitelbildAlles in einem 70Mit Abacus-ERP-Software erfolgreich SAP abgelöst

SolidWorks 2009 setzt neue Akzente bei 3D-CAD 71

Zum TitelbildZuwachs bei der Switch-Familie 72Kompakte und platzsparende Industrial-Ethernet-Switches

Industrial IT

Die Welt ist durch Mikro- und Nanotechniken, Feinwerktechnikund Ultrapräzisionstechnologien grösser geworden. Das ermög-licht völlig neue Anwendungen im Maschinen- und Anlagenbau,in der Automobilindustrie (und bei deren Zulieferern), in derElektrotechnik und Elektronik, in der Luft- und Raumfahrt, imBereich Life Sciences usw.

Neue Anstössefür Produktentwicklungen

Seite 12

Der Industrieroboter hat im Verlauf der letzten Jahrzehnte vombeargwöhnten Jobkiller zum akzeptierten «Werkstatt-Butler»mutiert. Trotzdem ist er für viele weiterhin ein «bekannterUnbekannter». Wo hat er seine Vorteile? Wie bringt man ihm Fle-xibilität bei? Wo liegen seine Präzisionsgrenzen? Muss er stets ineiner geschlossenen Zelle arbeiten? Antworten zu solchen Fragenwerden SwissRobotics.net und die Technica ab diesem Heft ge-meinsam geben.

Fokus auf Robotik

Seite 37

Panorama

4 technica 03-09

CNC-Fertigung Chirurgische Instrumente

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Das Bundesamt für Energie(BFE) sucht auch dieses JahrBestleistungen aus dem Ener-giebereich: Die Ausschreibungfür den Watt d’Or 2010 läuftnoch bis am 31. Juli 2009.Die Auszeichnung wird in fünfKategorien vergeben:• Gesellschaft• Energietechnologien• Erneuerbare Energien• Energieeffiziente Mobilität• GebäudeExpertenteams und eine qualifi-zierte Jury bewerten die Nomi-nierungen und bestimmen dieGewinner.Projekte können eingereichtwerden, wenn sie im Zeitraum

August 2008 bis Juli 2009 rea-lisiert oder aktiv wurden und ei-nen erkennbaren Fortschritt ge-genüber dem bisherigen Standder Technik und einen deutli-chen energetischen Nutzen imSinn der schweizerischen Ener-giepolitik bringen. Kriterien,weitere Informationen und dasAnmeldeformular gibts unterwww.wattdor.ch.Preisträger 2009• Rheintaler Energie-Initiative• Eolienne Mont d’Ottan• FLYER E-Bike im Tourismus• Null-Energie-Wohnüberbauung

Eulachhof• Spezialpreis der Jury: Metall-

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Bundesamt für Energie BFEWatt d’Or, 3003 Bern031 322 56 [email protected]

Bestleistungen im Energiebereich

Technica berichtet in Zukunft imInternet direkt von Veranstaltun-gen. Premiere war die Solid-Works World 2009 in Orlando,vom 8.–11. Februar.Die Beiträge sollen informieren,unterhalten und zu Diskussionenanregen. Zum Mitmachen sindalle herzlich eingeladen.www.technica-online.ch/category/unterwegs (bf)

SolidWorksWorld ’09

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In der Zahnradfertigung und hierim Modulbereich 0,3 mm bis3,0 mm jede Profilgeometrieherzustellen, war bislang auf nureiner Wälzfräsmaschine nichtmöglich. Durch die Entwicklungeines neuen Fräskopfes und ei-ner entsprechenden Software istes dem Unternehmen Koepferjetzt gelungen, das Weichfräsen(Axial-, Radial- oder Tangential-fräsen) sowie die Hartbearbei-tung auf einer Maschine zu ver-einen und die Qualität um einVielfaches zu steigern.

Koepfer VerzahnungsmaschinenGmbH & Co. KGwww.koepfer.com

Ein kleinerKopf bewegtGrosses

Kaderkarussell

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Zuwachs bei der Switch-Familie

Kompakte und platzsparende Industrial-Ethernet-Switches

Siemens Industry Automation erweitert ihr Angebot für Industrial-Ethernet-Switches um die Produktlinien Scalance XB-000 für denkostengünstigen Aufbau kleiner Linien- und Sternstrukturen undScalance XF-200 mit flacher Bauform. Ausserdem ergänzt die Di-vision ihre Produktlinie X-100 um einen kompakten Switch für dieEnergieversorgung über Ethernet.

Siehe Bericht Seite 72

Siemens Schweiz AGIndustry Automation and Drive Technologies8047 Zürich

Thomas Heitmarverstärkt seit dem 5.Januar 2009 denSchweizer Antriebs-und Getriebetechnik-Spezialisten Nozag AG,Wangen-Dübendorf, der in derSchweiz, in Deutschland und inFrankreich mit eigenen Gesell-schaften vertreten ist und über eingrosses Vertretungsnetz verfügt.Heitmar ist 41 Jahre alt.

Felix Rothverstärkt das B&R-Ver-kaufsteam als Regio-nalverkaufsleiter in derDeutschschweiz. Ergilt als erfahrenerBranchenkenner.

Chris Hansfordleitet das zweite B&R-Büro in Grossbritanni-en. «Mit dem Büro inAndover können wirdie lokalen Bedürfnis-se unserer Maschinenbaukundennoch besser erfüllen», so der neueBüroleiter und B&R Experte.

Jörg Hofmannist neuer Country Ma-nager von Extreme Net-works Schweiz. «Meinvorrangiges Ziel wird essein, die Geschäftsakti-vitäten weiter auszubauen und un-sere Kunden und Partner optimalzu betreuen.»

ThomasAndereggist seit 2. Februar 2009neuer Leiter Marketing,Vertrieb und Anwen-dungstechnik beimSchweizer Spritzgiessmaschinenher-steller Netstal-Maschinen AG.

Dr. AntonioSantanaist der neue Leiter Pro-duct Management «Med-thin» in Europa beimSchweizer Beschich-tungsunternehmen IonBond. Der ehe-malige CERN-Physiker wird zum Ver-antwortlichen für die Produkteentwi-cklung und den Markt in dieser Region.

Die Technik für mehr Saugkraft

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Die Haimer GmbH, ein führen-der Hersteller von hochpräzisenWerkzeugaufnahmen, blickt aufein ausserordentlich erfolgrei-ches Jahr 2008 mit 20 % Um-satzwachstum zurück. «Mit die-sem Wachstum haben wir unserZiel erreicht und dürften einerder grössten, nicht konzernab-hängigen Werkzeugaufnahmen-hersteller in Europa gewordensein», erklärt GeschäftsführerinClaudia Haimer. Gestärkt durchdie Erfolge vor allem in weltwei-ten Expansionsaktivitäten ist sieauch für das Jahr 2009 zuver-sichtlich: «Natürlich spürenauch wir die Auswirkungen derFinanz- und Konjunkturkrise.Aber wir gehen von einem mo-deraten Wachstum zwischenfünf und zehn Prozent aus.»Im Hause Haimer sieht man denRückgang als Chance. Nachstarken Wachstumsjahren willHaimer diese Phase nutzen, umdie neuen Mitarbeitenden vollzu integrieren und sich gemein-sam auf die Stärken zu konzent-rieren. Dazu zählt in erster Liniedie Qualität der Produkte, dieauf besondere Leistungsfähig-keit in der Entwicklung und ei-gener Produktion zurückzufüh-ren sind.

HAIMER Schweiz GmbH9326 Horn, 071 440 23 [email protected]

Qualität setztsich durch

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Panorama

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1.4. Radolfzell 9. ATE-Technologietag von National Instrumentsund Konrad Technologies

National Instruments Switzerland Corp.5408 Ennetbaden, 056 200 51 [email protected], www.ni.com/switzerland

2.–3.4. Zürich Forum der Schweizer Aussenwirtschaft 2009Unter Anderem mit Doris Leuthard

ab 675.– OSEC, 8021 Zürich, 044 365 51 51www.aussenwirtschaftsforum.ch

6.–8.5. Thun Schleifring Grinding Symposium Auf Anfrage Fritz Studer AG, 3602 Thun, 033 439 11 [email protected], www.studer.com

12.–15.5. Lausanne Tage der Wissenschaft EPMT-EPHJ, 1000 Lausanne, 022 798 45 [email protected], www.epmt.ch

10.6. Basel 11. Gefahrguttag Schweiz Auf Anfrage Swiss TS Technical Services AG8304 Wallisellen, 044 877 61 39www.swissts.ch

17.6. Hamburg Tag der Arbeitsbühnensicherheit im Airbus-Werk Auf Anfrage [email protected]

Die beiden Messen Go und Inel-tec finden zwar erst im Septem-ber statt, sind aber schon vorherund auch nachher Thema in derTechnica. Ergänzend informiertwww.technica-online.ch – imneuen Kleid – zu diesem wichti-gen Anlass.

Gedruckt oder online?Die Zeitschrift und die Websitesollen sich nicht konkurrenzie-

ren, sondern gegenseitig ergän-zen. Zum Beispiel gehörenFach- und Produktberichte auf-einander abgestimmt und ein-heitlich aufgemacht in die Print-ausgabe, Links und Zusatzinfor-mationen direkt ins Netz.Jede Technica informiert überdie Highlights auf der Website –und auf der Website findet sichrechtzeitig ein Hinweis zum Ar-tikel im Heft. (bf)

Dieser Leitspruch der Technologiemessen Go undIneltec passt auch zum neuen Webauftritt vonTechnica. Das Internet hat sich in den letztenJahren verändert. Waren Inhalte früher statisch,fördert die heutige Technik den Dialog.

«Im Dialog mit der Technologie»

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Josef Binkert, eine markante Per-sönlichkeit im Kreis der Schwei-zer Werkzeugmaschinenhändler,ist nicht mehr. Nur wenige Tagenach seinem 92. Geburtstag undnur knapp zwei Monate nach sei-

nem letzten Auftritt an der Prodexin Basel verstarb er nach einemaktiven und erfüllten Leben vollerSchöpfungskraft und voller Enga-gement – für seine Firma, aberebenso sehr für seine Branche.

Bereits 1954 gründete JosefBinkert die gleichnamige Einzel-firma an der Zürcher Bahnhof-strasse. 1972 folgte die Um-wandlung in eine AG und 1983der Bezug des Neubaus in Walli-sellen. Unter seiner weitsichti-gen Führung baute er die Firmazu einem führenden Werkzeug-maschinen-Handelshaus derSchweiz auf. Von seiner Weit-sicht zeugt auch die 2007 er-folgte Gründung einer Stiftungmit dem Ziel, die Unabhängig-keit und Zukunft der Firma lang-fristig zu sichern. Zusammenmit seiner Frau Paulette führteer das Aktienkapital der Firmazu diesem Zweck schrittweise indie Stiftung ein.Josef Binkert engagierte sichzeitlebens auch für die Anliegender Branche. Von 1972 bis1976 präsidierte er den VSMW,die heutige Tecnoswiss und1986 bis 1990 die CELIMO(European Trade Association forMachine Tools, Tooling andTechnologies). Beide Verbändeverdankten seine umsichtigeFührungsarbeit mit der Ehren-mitgliedschaft.

Ein Leben für die Fertigungsindustrie

Endress+Hauser betreut seine Kundenim Emirat Katar mit einer eigenen Ver-triebs- und Servicegesellschaft: Endress+Hauser (Qatar) L.L.C. hat Anfang Februarden Betrieb aufgenommen. Die Regionam Persischen Golf erlebt ein enormesWachstum. Ausländische und lokaleGeldgeber investieren in die Öl- undGas-Industrie, aber auch in Infrastruktur-projekte. Auch Katar profitiert vom Boomder Region. «Um unsere installierte Ba-sis, aber auch den Markt des Emiratsnoch besser bedienen zu können, habenwir uns entschlossen, in Katar eine eige-ne Niederlassung zu gründen», sagtKlaus Endress, CEO der E+H-Gruppe.

StarragHeckert gibt im Rahmen der indi-schen Werkzeugmaschinen-Messe IM-TEX den Ausbau der Präsenz in Indienbekannt. In Indien soll ein Werk für dieEntwicklung und Produktion von horizon-talen Bearbeitungszentren entstehen.Der Vertrieb dieser Produkte erfolgt überdas bestehende Verkaufsnetzwerk unterder traditionsreichen Heckert-MarkeWMW. Das Projekt umfasst den Aufbauder Produktion von qualitativ hochwerti-gen und an die indischen Kundenbedürf-nisse angepassten Bearbeitungszentrensowie Einkauf, Entwicklung und industri-elle Dienstleistung zugunsten der Kun-den. Für den indischen Produktions-standort sind in einer ersten Phase In-vestitionen in Land und Gebäude sowieProduktionsmittel in der Grössenordnungvon 5 Mio. CHF geplant. Der Standortdes aufzubauenden Werks ist noch inEvaluation.

Vom 11. bis 12. Februar 2009 fand inZürich die zweite easyFairs Maintenan-ce Schweiz statt. Mit 1923 Fachbesu-chen und 108 Ausstellern – doppelt soviele als im Vorjahr 2008 – hat sichdas Konzept von easyFairs nun endgül-tig im Schweizer Markt etabliert. DieAussteller präsentierten Produktinnova-tionen und Lösungen für industrielleInstandhaltung und Facility Manage-ment. Parallel zur Messe veranstalteteder Branchenverband MFS – Mainte-nance and Facility Management Socie-ty of Switzerland – die MFS-Weiterbil-dungstage. Die nächste easyFairsMaintenance findet am 10. und 11.Februar 2010 in Zürich statt. Fast dieHälfte der Aussteller haben bereits fürdie Maintenance 2010 gebucht.

Splitter

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Josef Binkert 1917 – 2009.

Das Forschungsprojekt «Loco»der HSR Hochschule für Tech-nik Rapperswil hat den diesjäh-rigen Innovationspreis der Stif-tung Futur in der Höhe von10 000 Franken gewonnen. Eshandelt sich um ein Verfahrenzur Reduktion von Störgeräu-schen bei Hörgeräten, das mitPhonak AG entwickelt wurde.

Den Anerkennungspreis über6000 Franken erhielt ein Pro-jekt, das sich mit Gartenthera-pien an Rehabilitationsklinikenauseinandersetzte. Die StiftungFutur prämiert jedes Jahr Projek-te, die sich durch Innovation,Kundennutzen und unternehme-rische Umsetzung auszeichnen.Futur-Stiftungspräsident Thomas

Schmidheiny überreichte denHauptpreis an Prof. Dr. GuidoSchuster vom Institut für Kom-munikationssysteme ICOM fürdas Projekt «Loco – akustischeStörgeräuschbefreiung».

Hochschule für Technik HSR8640 Rapperswilwww.hsr.ch

Preis für Störgeräusch-Befreiung

Die Empa hat ihr Motorenlaborausgebaut und am 23. Februarmit hochrangigen Vertretern ausAutomobilindustrie und Energie-forschung eröffnet. Im modernenLabor steht ein neuer, drehmo-mentstarker, dynamischer Prüf-stand. Er erlaubt noch umfassen-

dere Forschungsarbeiten als bis-her an Nutzfahrzeugmotoren,Kraftstoffen und Abgasnachbe-handlungssystemen. Ausserdemwurden die Arbeitsbereiche fürden Motoren- und Fahrzeugauf-bau sowie das Labor für Kataly-satorträger und Partikelanalytik

erweitert und modernisiert.Empa, 8600 Dübendorf044 823 55 11, www.empa.ch

Motoren los!

Export-ForumExport-ForumIN ZUSAMMENARBEIT MIT OSEC BUSINESS NETWORK SWITZERLAND

8 technica 03-09

«Da wir uns in einem weltweitenTechnologieumfeld bewegen,wird das Ausland immer wichti-ger», sagt Thomas Hinderling,CEO des CSEM, des privatenForschungs- und Entwicklungs-zentrums mit Hauptsitz in Neu-enburg. Das CSEM schafft Ver-bindungen zwischen der univer-sitären Grundlagenforschung undder industriellen Produktentwick-

lung, und dies immer mehr auchfürs Ausland. 2005 sorgte manmit einem Projekt mit schwim-menden Solarkraftwerken in denVereinigten Arabischen Emiratenfür weltweites Aufsehen.

Forschung für Land-wirtschaft und UmweltAufgrund einer vor zwei Jahrenentstandenen Partnerschaft mit

der regionalen Regierung vonMinas Gerais in Brasilien konnteman inzwischen ein Zentrum inBelo Horizonte in Betrieb neh-men. «Wir beschäftigen achtPersonen, die bereits mehreregrössere Projekte, vorab für diemoderne brasilianische Agrikul-tur, ausführen konnten», sagtHinderling. Unter anderem gehtes um Anlagen zur elektroni-schen Überwachung von Dünge-vorgängen, ein Projekt mit posi-tiven Umwelteffekten. Danebensind Biotech-Forschungsaufträ-ge aktuell.

Swiss Business Hubals TüröffnerDass das CSEM in Brasilien gutvorankommt, hat auch mit demEngagement von Osec, genauerdem Swiss Business Hub vorOrt, zu tun, der bereits seit ge-raumer Zeit im Bereich Nano-technologie tätig war. «Wir wur-den von einem brasilianischenMitarbeiter des Hubs hervorra-gend unterstützt. Er schaffte di-verse wichtige Verbindungen zurIndustrie und war für uns Tür-öffner», lobt Hinderling. Von sei-nen Diensten war man so ange-tan, dass man ihn im Sommer2007 gleich einstellte. Bis

2011 soll das Zentrum in Brasi-lien 40 Mitarbeitende beschäfti-gen. Doch auch in anderen Tei-len der Welt will sich das CSEMniederlassen, so in Polen – unddies ebenfalls mit Osec-Unter-stützung. (mg)

Das Centre Suisse d’Electronique et de Micro-technique SA forscht im brasilianischen BeloHorizonte erfolgreich für die lokale Agrikultur –auch dank Osec. Thomas Hinderling, CEO, CSEM:«Das Know-how der Osec-Partner vor Ort überdie lokalen Begebenheiten ist Gold wert. Es halfuns, viel schneller Fuss zu fassen.»

CSEM forscht erfolgreich in BrasilienDas private Forschungs- und Entwicklungszentrum wird von Osec vor Ort betreut.

InfosCSEM2000 Neuenburg032 720 51 [email protected]

Das CSEM schafft Verbindungen zwischen der universitären Grund-lagenforschung und der industriellen Produktentwicklung.

Thomas Hinderling, CEO, CSEM:«Die bürokratischen Hürden inBrasilien sind beträchtlich.Manchmal braucht es sehr vielBeharrlichkeit, um diese zuüberwinden.»

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Das Jahresergebnis 2008 der290 Swissmem-Meldefirmenkonnte bei den Umsätzen auf-grund der hohen Auftragsbe-stände aus dem Vorjahr sowohlim Auslandgeschäft (5,6%) alsauch im Inlandgeschäft (6,3%)gesteigert werden.Dabei nahmen die Exporte derMEM-Industrie um 2,3% zu underreichten mit 80,1 Mrd. CHFeinen neuen Höchstwert. Diestrotz einer markanten Trendwen-de, die ab dem 4. Quartal 2008eine rückläufige Entwicklungeinleitete. Der Quartalsumsatzim Ausland verringerte sich um3,8%, während im Heimmarktder Umsatz des 4. Quartals um2,4% tiefer ausfiel.

MarkanterBestellungseinbruchDie Auftragseingänge der 290Swissmem-Meldefirmen verrin-gerten sich im 2008 gegenüberder hohen Vorjahresbasis um17,1%, wobei bei den Aufträgenaus dem Ausland ein höhererRückgang (–19,4%) verzeichnetwerden musste als bei den In-landaufträgen (–7,5%). Dieweltweite Wirtschaftskrise führteim vierten Quartal zu einer star-ken Akzentuierung des Bestel-lungsrückgangs. So nahmen im4. Quartal 2008 die Ausland-

aufträge im Jahresvergleich um33,9% ab, während im Inland-geschäft eine Reduzierung derBestellungen um 17,9% resul-tierte. Insgesamt lagen die welt-weiten Exporte des 4. Quartalsum 7,7% unter jenen der Vor-jahresperiode.

Grosse Unterschiede inBranchen und MärktenÜbers ganze Jahr gesehen ent-wickelten sich die Produktbe-reiche Präzisionsinstrumente(6,7%), Fahrzeuge (6,5%) sowieElektrotechnik und Elektronik(6,0%) ähnlich positiv, währendsich die Subbranchen Maschi-nenbau (–0,1%) und Metallbau(–1,4%) ungefähr auf Vorjahres-niveau bewegten. Die Exportzu-wächse in die asiatischen Märk-te lagen mit einem Plus von5,8% leicht über jenen in dieUSA (5,5%). In die Länder derEuropäischen Union, mit einemAnteil von 65,1% der weitauswichtigste Absatzmarkt, konntendie Exporte auf Jahresbasisleicht übertroffen werden(0,6%). Die Kapazitätsauslas-tung der Unternehmen derMEM-Industrie lag Ende des4. Quartals 2008 bei 88%, waseinem Rückgang um 2,9 Pro-zentpunkte gegenüber dem Vor-jahr entspricht. Per Ende Sep-

tember 2008 verzeichnete dieMEM-Industrie 355 690 Voll-zeitstellen. Dies stellt im Jahres-vergleich einen Zuwachs um5,0% dar, im 5-Jahres-Vergleichkonnten die Unternehmen derMEM-Industrie sogar einen Ar-beitsplatzaufbau um 15,9% rea-lisieren.

UnsichereGeschäftsaussichtenDie Geschäftsaussichten für diekommenden Monate sind mitgrossen Unsicherheiten verbun-den. Der starke Auftragsein-bruch gegen Ende 2008 wirdsich in den kommenden Mona-ten in einer rückläufigen Er-tragslage auswirken. Generellstellen sich die Unternehmenfür alle Weltmarktregionen aufeine schlechtere Marktsituationein. Ungewiss bleibt, wie langesich eine Erholung hinziehenwird und inwieweit sich Kon-junkturprogramme im Auslandpositiv auf die Auftragslage aus-wirken werden.

HerausforderungenSwissmem begrüsst die im Rah-men des zweiten Pakets zurStabilisierung der Wirtschaftvom Bundesrat vorgeschlagenenMassnahmen, welche die Rah-menbedingungen für die Export-industrie verbessern sollen. Da-zu gehört die Verlängerung derKurzarbeit von 12 auf 18 Mona-te. Damit erhalten die Unterneh-mer zusätzlich Luft, um die Kri-se zu überstehen, ohne Mitarbei-terinnen und Mitarbeiter entlas-sen zu müssen und damit wert-volles Know-how zu verlieren.Ebenfalls positiv wertet Swiss-mem die Erweiterung des Ange-

bots der Exportrisikoversiche-rung SERV, welche die Finanzie-rungskosten für Exporteure ver-ringern und somit die Annahmevon Auslandaufträgen erleich-tert. Mit dieser Massnahme wer-den für unsere stark exportorien-tierte Industrie gleich langeSpiesse geschaffen, wie sie dieKonkurrenten aus den massge-benden OECD-Länder bereitskennen.Als dritte positive Massnahmewertet Swissmem die Erhöhungdes Betrags von 88 auf 110Millionen CHF, welcher derKommission für Technologieund Innovation (KTI) für die För-derung von industrienahen For-schungsprojekten zur Verfügungsteht. Swissmem ist überzeugt,dass damit die Unternehmenzusätzlich motiviert werden, dieKrise für die Entwicklung neuerProdukte zu nutzen, die dannauf den Markt kommen können,wenn die Konjunktur wieder an-zieht.

Gefahr einerKreditklemmeSwissmem schaut mit einer ge-wissen Beunruhigung auf dieEntwicklung der Kreditkonditio-nen. Da die Finanzkrise allerWahrscheinlichkeit nach nochlänger nicht ausgestanden istbzw. sich in den kommendenMonaten sogar noch akzentuie-ren dürfte, ist eine Verschärfungauf den Kreditmärkten nichtauszuschliessen. Dies würde un-sere Unternehmen in grosseSchwierigkeiten bringen, da die-se gerade in schwierigeren Zei-ten auf Betriebskredite zu güns-tigen Konditionen angewiesensind. (mg)

Die schweizerische Maschinen-, Elektro- undMetall-Industrie konnte im vergangenen Jahr eininsgesamt zufriedenstellendes Umsatzergebniserzielen (+5,8%), sah sich in der zweiten Jahres-hälfte jedoch mit einem abrupten Einbruch derAuftragseingänge konfrontiert. Aufgrund derschwierigen weltweiten Konjunkturlage rechnendie Unternehmen für die kommenden Monate mit einer eingetrübten Marktentwicklung undweiterhin unsicheren Zukunftsaussichten.

Umsatz für 2008 noch positiv –getrübte Aussichten für 2009

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12 technica 03-09

Mikro- und Nano -Technologien revolutionieren Produktion, Wissenschaft und Industrie

in weltweiter Trend zur Mini-aturisierung ist im Gang. ImZuge dieser Entwicklung sind

Mikro- und Nanotechniken zu chan-cenreichen Querschnittstechnolo-gien aufgestiegen, sie sind aberauch einer der wesentlichsten Inno-vationsmotoren für nahezu alle Pro-dukt- und Wirtschaftsbereiche.

Mikro- und Nano-technologie im AlltagProdukte der Mikro- und Nano-industrie, Ultrapräzision und Fein-werktechnik kommen in zahlreichenIndustriebereichen zum Einsatz undsorgen für entscheidende Wettbe-werbsvorteile. In der produzieren-den Industrie machen sie Ferti-gungsprozesse robuster, Produkti-onsanlagen langlebiger und die amEnde entstehenden Produkte klei-ner, energiesparender und leichterkonfigurierbar. Die meisten Men-schen ahnen kaum, wie viel EinflussMikro- und Nanotechnologie schonheute auf ihr tägliches Leben hat.Wer eine Reise oder medizinischeBehandlung hinter sich hat, der hatmit hoher Wahrscheinlichkeit vondiesen Hightech-Branchen profi-tiert. Denn Mikro- und Nanotechno-logie ermöglichen Bahnbrechendes

E

Neue Anstössefür ProduktentwicklungenDie Welt ist durch Mikro- und Nanotechniken, Feinwerktechnikund Ultrapräzisionstechnologien – welche die bisherigen Gren-zen des Machbaren durchbrochen haben – grösser geworden.Das ermöglicht völlig neue Anwendungen in Produkten des Ma-schinen- und Anlagenbaus, in der Automobilindustrie (und beideren Zulieferern), in der Elektrotechnik und Elektronik, in derLuft- und Raumfahrt, im Bereich Life Sciences usw.

– etwa das Messen im unteren Mik-rometerbereich. (Abb. 1)Wie wichtig der Einsatz hochpräzi-ser Messtechnik ist, zeigen zahlrei-che Beispiele – unter anderem ausder Medizintechnik. Nur wenn ein-wandfreie Mikrobauteile höchsterQualität zum Einsatz kommen, kannbeispielsweise gewährleistet wer-den, dass der Hochgeschwindig-keitsbohrer des Zahnarztes sichkontinuierlich mit der erforderlichenhohen Drehzahl bewegt oder dasseine Infusion über einen bestimm-ten Zeitraum in der erforderlichenDosierung verabreicht wird. Medi-zintechnische Produkte wie Skalpel-le oder Spektrometer profitierenebenfalls von der Mikrotechnik.Doch auch in anderen Bereichenwie der Luft- und Raumfahrt sorgenSensoren im Mikrobereich für zu-verlässige Abläufe. Flüssigkeitsba-sierte Fühler kommen etwa im Au-topiloten eines Flugzeugs zum Ein-satz und arbeiten mit einer Auflö-sung von 0,001 Grad über den ge-samten Messbereich von 360 Grad.Im Auto verrichtet eine sprunghaftwachsende Zahl an Mikrosensorenihren Dienst – dafür sorgen Neue-rungen wie ESP und Airbag-Systeme.

Neue Mess-und Analyse-SoftwareHochpräzise optische 3D-Oberflä-chenanalyse-Tools für Labor und Pro-duktion entwickelt die NanoFocus AGin Oberhausen. Die bedienerfreund-

lichen, robusten und wirtschaftli-chen Instrumente ermöglichen An-wendern aus Wissenschaft und In-dustrie die dreidimensionale Abbil-dung und Kontrolle von Oberflächenmit Strukturen im Mikro- und Nano-meterbereich. «Qualitäts- und Pro-zesskontrollen sind in vielen Bran-chen ein Schlüssel zur Wettbe-werbsfähigkeit», erklärt Dr. Hans-Hermann Schreier, Vorstandsvorsit-zender der NanoFocus. Mit derMess- und Analyse-Software «µsoftAutomation» lassen sich die be-währten Mess- und Analysesystemeder NanoFocus nun erstmals vollautomatisiert einsetzen. Die Soft-ware sei eine ideale Ergänzung zuden bisherigen NanoFocus-Produk-

Abb. 1: Mikrobauteile sind die zentralen Elementefür medizinische Geräte, Messgeräte und Auto-mobile. Der erste Schritt, dynamische Prozesseim Nanobereich zu gewährleisten, ist die hoch-präzise Fertigung, der zweite Schritt, effizienteQualitätssicherung durch hochpräzise Messtech-niken. (Messe Stuttgart)

AutorManfred KrazerRedaktion Technica

Im Fokus | Nano-/Mikrosystemtechnik

ten und ermögliche eine erheblicheZeit- und Kostenersparnis in derQualitäts- und Prozesskontrolle, soDr. Schreier. Durch Anbindung andas Qualitätssicherungssystem desKunden können sowohl Messung alsauch Analyse in den automatischenProzess eingebunden werden. Dieneue Software bietet grosse Vorteilein der fertigungsnahen Qualitätsprü-fung und überall dort, wo es darumgeht, schnell und präzise Serien-messungen durchzuführen. (Abb. 2)

Quantensprungin der FertigungstechnikMassiv von der Mikrotechnik beflü-gelt wird auch die Ultrapräzisions-fertigung. Sie bedeutet für produ-zierende Unternehmen vielfach ei-nen Quantensprung, der den Wegzu Produktinnovation auf der einenSeite, zur Verbesserung bestehen-der Produkte auf der anderen Seiteeröffnet. 3D-Mikro-Fräsmaschinenermöglichen Oberflächenbearbei-tung sowie Rund- und Formbohrun-gen auf kleinstem Raum. Atembe-raubend sind die Positioniergenau-igkeit von 0,1 Mikrometern und we-niger, die solche Bearbeitungsma-schinen im Präzisionsmaschinen-bau inzwischen erreichen. Anwen-dung finden die Hightech-Ferti-gungslösungen etwa in der Medizin-technik, Mikroelektronik oder Uh-renindustrie. Ebenfalls hilfreich beider Produktion: Ultrakurzpulslasererreichen eine Pulsdauer von weni-ger als zehn Pikosekunden. Dasheisst, diese Geräte bohren, schnei-den und strukturieren im Mikro-

bereich, ohne dass wie früher eineNachbearbeitung nötig wird. Mikro-technik von heute verbindet das An-genehme mit dem Nützlichen: Mitihr lassen sich ebenso Edelmetallezur Schmuckproduktion bearbeitenwie Produkte für die Dental- undMedizintechnik herstellen. Flexibili-tät in der Mikroproduktion erreichenAnwender mit Mikromontagezellen,die sich rasch an unterschiedlicheMontageaufgaben anpassen lassen.

Systeme werdenkleiner und intelligenterEin weiteres zentrales Thema ist dieMikrosystemtechnik, deren Produk-

te in immer mehr LebensbereichenEinzug halten. Vom Druckkopf miteigener Intelligenz im heimischenTintenstrahlgerät bis hin zu Instru-menten der minimalinvasiven Chir-urgie – die Anwendungsbereichewinzig kleiner Systeme sind vielfäl-tig. Sensoren, Aktoren und Daten-verarbeitung sind in Produkten derMikrosystemtechnik auf engstemRaum vereint und ermöglichen Ge-räte, die gleichermassen immerkleiner und intelligenter werdenund bislang nicht denkbar waren.Aktuelle Untersuchungen des Insti-tuts für Mikrosystemtechnik (Imtek)der Universität Freiburg beschäfti-gen sich mit drahtlosen Sensorsys-temen zur Vermeidung von Verkabe-lungsaufwand, mit Fragen der Zu-verlässigkeit von Mikrosensoren fürdie Kfz-Elektronik sowie mit mikro-elektronischen Schaltungen, dieohne konventionelle Energiequelleauskommen. Am Lehrstuhl Nano-technologie werden selbst organisie-rende photonische Strukturen ausSilizium-Nanokristallen und geord-nete Arrays von Zinkoxid-Nanodräh-ten realisiert. Der Lehrstuhl Senso-

Abb. 2: Ein typisches Anwendungsbeispiel für die auto-matisierte Messung und Auswertung mit μmsoft auto-mation liegt in der Qualitätsprüfung von Leiterplatten.Hier müssen während des Fertigungsprozesses in kür-zester Zeit verschiedene Mess- und Analyseaufgabendurchgeführt werden. (NanoFocus)

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ren untersucht den Einsatz von Na-nokompositmaterialien in Photovol-taik und Katalyse.Das Imtek gehört zu den führendenakademischen Forschungseinrich-tungen weltweit. Mit seinen Hoch-technologielaboren – z. B. ein Rein-raum von 600 m² Fläche oder einMaschinenpark zur Mikro- und Na-nobearbeitung, verfügt es über einehervorragende Infrastruktur. Im Be-reich der Forschung deckt das Im-tek die meisten technischen Felderab, die für die interdisziplinäre Mik-rosystemtechnik relevant sind. Unddurch die Zusammenarbeit mit nati-onalen und internationalen High-tech-Unternehmen können Ergeb-nisse aus der Forschung direkt inneue, marktreife Produkte transfe-riert werden. (Abb. 3)

Enorme Perspektivenfür den MittelstandMikrotechnologien gelten als Inno-vationstreiber, genau wie Nanotech-nologien. In Kombination entfaltensie zusätzliches Potenzial. Zum Bei-spiel können Probleme in der Mik-roproduktion mit nanoskaligen Teil-chen gelöst werden, z. B. indem ei-

ne extrem dünne, leitfähige SchichtElektrostatik ableitet oder indemnanobasierte Materialien die Pro-duktion von Keramik mit äusserstgeringer Schrumpfeigenschaft undbesonders hoher Festigkeit ermögli-chen. Auch bei der raschen Herstel-lung von Prototypen, dem RapidPrototyping, helfen Nanomateriali-en: Durch Belichtung wird die Poly-merisation einer flüssigen Nano-komponente erreicht. Ein Beispiel,das zeigt, wie wichtig der Technolo-gietransfer aus der Nanoforschungin die industrielle Anwendung ist.«Wenn es uns gelingt, Mikrotech-niker und Nanotechnologien zusam-menzubringen, ergeben sich enor-me Entwicklungsperspektiven fürdie Unternehmen der mittelständi-schen Wirtschaft», erklärt ProfessorMichael Veith, wissenschaftlicherGeschäftsführer am Leibniz-Institutfür Neue Materialien.

Anwendungsmöglich-keiten der Mikrotechnik«Unter der Mikrotechnik lassen sichals wichtigste Produktgruppe senso-rische, optische, fluidische und ak-torische Komponenten subsumier-ten. So wie die Massenmärkte heut-zutage die Weltwirtschaft dominie-ren, können auch Hersteller der Mi-krotechnik meist nur in der Gross-Serienproduktion erfolgreich sein.In dieser Kette kann die Mikrotech-nik einige bedeutende Erfolge ver-buchen», meint Dr. Weisener, Ge-schäftsführer der HNP Mikrosyste-me und Vorsitzender der VDMA Mi-cro Technology. Die Firma HNP Mi-krosysteme ist auf die Entwicklung

und Herstellung von Mikrozahnring-pumpen spezialisiert, welche für diepräzise und pulsationsfreie Dosie-rung kleiner Flüssigkeitsmengeneingesetzt werden. Mikrozahnring-pumpen (mzr-Pumpen) sind minia-turisierte Rotationsverdrängerpum-pen für die hochpräzise Dosierungund Förderung von Flüssigkeiten.Die Pumpen besitzen kleine Abmes-sungen und sind aus verschleiss-und korrosionsbeständigen Werk-stoffen aufgebaut, die eine hoheStandzeit garantieren. Sie arbeitenmit minimaler Pulsation und Scher-rate und sind für niedrig- bis hoch-viskose Flüssigkeiten geeignet. Mitvier unterschiedlichen Baureihenund Ausstattungen sind Dosiervolu-mina ab 0,25 µl, Volumenströmevon 1 µl/h bis 1,1 l/min sowie Drü-cke zwischen 1,5–150 bar realisier-bar. Einsatzgebiete der Mikrozahn-ringpumpen liegen breit gestreut imMaschinen- und Anlagenbau, in derChemie- und Verfahrenstechnik, derAnalysetechnik, der Medizin- undBiotechnik sowie in den BereichenPharma- oder Brennstoffzellentech-nik. Mikrozahnringpumpen sind mi-niaturisierte Rotationsverdränger-pumpen für die präzise und pulsati-onsfreie Dosierung und Förderungniedrig- bis hochviskoser Flüssigkei-ten. Sie kommen überall dort zumEinsatz, wo kleine Flüssigkeitsmen-gen und -ströme präzise dosiertwerden müssen. Zu den Anwen-dungsbereichen gehören unter an-derem Chemie und Verfahrenstech-nik, Anlagen- und Maschinenbau,Medizin und Pharma, Analysetech-nik, Biotechnologie, sowie Fahr-zeugtechnik, Elektronik und Luft-und Raumfahrt. (Abb. 4)

Vibrationssensorenwerden immer winzigerFahrradbeleuchtungen, die sich beiDunkelheit und Fahrt automatischeinschalten; Wecker-Alarmtöne, diedurch einfaches Berühren des We-ckers deaktivierbar sind; Bügelei-sen, die sich im Ruhezustand nacheinigen Minuten selbsttätig ab-schalten. Die Anwendungsmöglich-keiten der Mikrosensoren der Karls-ruher Sensolute GmbH sind vielfäl-tig. Der neuartige Mikro-Vibrations-

Abb. 3: Photonische Pilze aus Silizium-Nano-kristallen. (Imtek)

Abb 4: Mikrozahnring-pumpen sind miniatu-risierte Rotationsver-drängerpumpen für diepräzise und pulsati-onsfreie Dosierung undFörderung niedrig- bishochviskoser Flüssig-keiten. (HNP)


sensor, der am ForschungszentrumKarlsruhe entwickelt wurde, reagiertauf Bewegungen und Erschütterun-gen und ist vielfältig einsetzbar.Herzstück des Sensors ist eine ver-goldete Mikrokugel, die sich imHohlraum einer mehrlagigen Leiter-platte frei bewegen kann. Je nachAusgangslage überbrückt oder un-terbricht die Kugel zwei Kontakte,sodass der Sensor aus einem hoch-ohmigen in einen niederohmigenZustand (oder umgekehrt) übergeht.Die daraus resultierenden Impulse –bzw. deren Ausbleiben – werdenvon einer Elektronik ausgewertetund in Schaltbefehle umgesetzt. ImGegensatz zu den bisher eingesetz-ten Kugelschaltern bieten Mikro-Vi-brationssensoren eine ganze Reihevon Vorteilen: Sie sind mit Aussen-abmessungen von etwa 2,8 x 2,4 x1,7 mm sehr klein und zudempreisgünstig, weil sie in Grossseriengefertigt werden. Sie sind ausser-

dem korrosionsfest und erfüllen dieEU-Umweltstandards.Weitere Anwendungsfelder findensich in allen Geräten mit Batterie-Sparschaltungen, die bewegungsab-hängig aktiviert werden können,zum Beispiel GPS-Geräte, Headsetsund schnurlose PC-Mäuse, digitaleHand-Messgeräte und Werkzeugemit Digitaldisplay, Alarmanlagenund viele mehr. (Abb. 5)

Lösungen für Nano-robotik und -metrologieAls einer der ersten Anbieter einerbreiten Palette von AFM-Cantilevern(mikroskopisch kleine Blattfedern)konzentriert die Nascatec GmbH inStuttgart ihre Forschung und Ent-wicklung auf massgeschneiderte Lö-sungen für Robotik und Metrologie.Mit der 3D-taktilen Sonde für nano-metrische CMM- und AFM-Anwen-dungen (Koordinatenmessmaschi-nen und Rasterkraftmikroskope) so-wie dem Silizium-Nanogreifer, umKohlenstoff-Nanoröhrchen (CNT) zumanipulieren, präsentiert Nascatec

zwei Innovationen. Kohlenstoff-Na-noröhren haben mit ihren hervorra-genden mechanischen, elektrischenund chemischen Eigenschaften dasPotenzial, die Nanotechnologie zurevolutionieren. Die direkte Bearbei-tung von CNT hat sich jedoch alsäusserst schwierig erwiesen. Des-halb entwickelte Nascatec einenelektrostatisch aktuierten Nanogrei-fer. Dieser Greifer arbeitet mit einerBetriebsspannung von maximal 30Volt. Eine elektrostatische Kamm-struktur baut stufenlos die notwen-dige Kraft auf. Dieses Aktuatorprin-zip zeichnet sich aus durch eineäusserst geringe Verlustleistung,hervorragende Stabilität sowie eine

Abb. 5: Der neuartige Mikro-Vibrationssensorreagiert auf Bewegungen und Erschütterungen.Herzstück des Sensors ist eine vergoldete Mik-ro-Kugel, die sich im Hohlraum einer mehrlagi-gen Leiterplatte frei bewegen kann. (Sensolute)

Abb. 6: Die Nascatec-Cantilever sind Silizium-Cantilever. Dies gewährleistet eine hohe chemi-sche Beständigkeit und einen hohen Gütefaktor.Die pyramidenförmige Spitze ist am äusserenEnde des Cantilevers angebracht. Die Nascatec-Cantilever sind für viele unterschiedliche Ein-satzmöglichkeiten erhältlich. Das Grössenver-hältnis der Silizium-Cantilever wird am Beispieleiner Ameise demonstriert. (Nascatec)

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extrem präzise Positionierung derquasistatisch parallelen Greiferar-me, selbst in einem Elektronenmik-roskop. (Abb. 6)

Kleinroboterjetzt noch flexiblerEin neues Greiferwechselsystem inMiniaturbauweise macht den Mini-Scara «RS 20» von Stäubli Robo-tics nun noch flexibler. Das vonSchunk entwickelte Miniatur-Wech-selsystem MWS ermöglicht den ult-raschnellen Greiferwechsel – entwe-der manuell oder in Verbindung mitdem zugehörigen Wechselmagazinsogar vollautomatisch.Die nur 11 kg schwere Maschinekann dank ihrer äusserst kompaktenAbmessungen auch unter engstenPlatzverhältnissen beispielsweisebei der Mikromontage, in der Labor-automation, innerhalb von Bearbei-tungsmaschinen oder überall dortzum Einsatz kommen, wo die Hand-habung kleinster Bauteile auf demProgramm steht. Die maximaleTragkraft des Scaras liegt bei 1,0Kilogramm bei einer Reichweite vonrund 230 mm. Der maximale Hubder Z-Achse liegt bei 100 mm.Als einer der führenden Anbieter imBereich Automation treibt Schunkim Bereich Mikromontage die Ent-wicklung erheblich voran. Das Mini-atur-Wechselsystem MWS, das mit20 und 30 Millimeter Aussendurch-messer angeboten wird, ist ein ext-rem kompaktes und flaches Werk-zeugwechselsystem für Kleinrobo-ter. Es wurde für Aufgaben in derMikrosystemtechnik und für dasHandling kleinster Bauteile konzi-piert und hat genormte Schnittstel-len. Damit lassen sich Flexibilitätund Performance des Robotersnoch steigern. UnterschiedlicheGreifer können schnell manuelloder in Verbindung mit dem zuge-hörigen Wechselmagazin automa-tisch gewechselt werden.Das MWS besteht im Wesentlichenaus zwei Komponenten: aus demMiniaturwechselkopf MWK, der per-manent am Roboter verbleibt, und

dem Miniaturwechseladapter MWA,der an den jeweiligen Greifer ange-flanscht ist. Mit dem zugehörigenWechselmagazin MWM, das optio-nal erhältlich ist, können Werkzeu-ge automatisiert ausgetauscht undmagaziniert werden. (Abb. 7) (bf)

Abb. 7: Stäubli RS 20 und Schunk MWS bilden einleistungsfähiges Robotersystem für die TabletopAutomation. Der kleine Scara zeichnet sich vor al-lem durch sein kompaktes Design und die hohePerformance aus. (Sträubli)

Abb. 8: Trotz seiner geringen Grösse verfügt dasMWS 20 über sechs integrierte Energiedurchfüh-rungen, die wahlweise als Pneumatikdurchfüh-rungen oder für die Durchleitung elektrischer Si-gnale genutzt werden können. (Schunk)

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Mikrosystemtechnik – das Verschmelzen von Mikromechanik, Mikroelektronik und Software

an kann Mikrosystemtech-nik auf der einen Seite alseine Erweiterung der Fein-

werktechnik und Präzisionsmecha-nik verstehen, weil durch die Integ-ration von Elektronik und Softwareein System entsteht oder es aberals ein wichtiges Werkzeug für dieEinbindung der Nanotechnologie inunsere Makrowelt betrachten.Ein sehr schönes Beispiel diesesSachverhaltes sind Rastersonden:Als Augen für den Nanokosmos ha-ben Rastersonden dank der Mikro-systemtechnik zu einer völlig neuenSichtweise der Nanowelt geführt.Das Rasterkraftmikroskop erspürtwinzige Kräfte, die von den Atomendes Atomfeldes auf das vordersteAtom der Tastspitze wirken. DasVerfahren kann sogar in Elektronen-hüllen der Atome hineinblicken.Die Mikrosystemtechnik verändertausserdem das Verständnis derQuantenphysik, wie der QuatumCorral (Bild 1) von Don Eigler zeigt.

Zusammen weiter kommenDie Mikrosystemtechnik hat sichbereits in verschiedenen Gebietenetabliert: Automobilbau (Drucksen-soren, ABS, EPS, Airbag usw.), Me-

M

Das Ganze ist mehrals die Summe seiner TeileDie Welt des Top-Down der Mikroelektronik und der Bottom-Up-Approach der Chemie überlappen sich in einem Bereich, derauch für die Biologie und damit für die Medizin interessant ist.Das volle Potenzial der Mikrosystemtechnik ist jedoch noch lan-ge nicht ausgeschöpft. Auch in der Medizinaltechnik nicht, denndort werden die Möglichkeiten erst zaghaft ausgelotet. Dabeikönnten zum Beispiel die Interaktionen zwischen Proteinenund Oberflächen aktiv beeinflusst werden.

dizinalanalytik, Raumfahrt, Kom-munikationstechnik und Freizeitin-dustrie (z. B. Videospiele mit Be-schleunigungsensoren oder Uhrenmit Zusatzfunktionen wie Höhenmes-ser und Kompass). Ob PC, Handy,ABS oder Airbag-Systeme: Nichtsgeht mehr ohne Mikrosystemtech-nik. Die Potenziale von Mikrosys-temtechnik liegen ungleich höherals die Möglichkeiten, die sich auseiner Anwendung des rein mikro-elektronischen oder mikromechani-schen Bereiches ergeben. Durch dieFusion von Mikrosystemen wie etwaGyros mit Magnetsensoren und Be-schleunigungssensoren können In-tertialsensoren gebaut werden, dienoch vor kurzer Zeit für unmöglichgehalten worden sind.Die industriell verfügbare Leistungs-fähigkeit der Mikrosystemtechnikkann am besten von Druck- undBeschleunigungssenoren gezeigt

werden. Beide Sensortypen werdenals mikrosystemtechnische Aufbau-ten seit langem in grösseren Stück-zahlen industriell eingesetzt.

Beispiel UhrenindustrieEs werden aber auch immer mehrSilizium-Mikrostrukturen für klassi-sche, mechanische Uhren verwen-det. Die interessanten mechani-schen Eigenschaften (Elastizitätund spezifisches Gewicht) zusam-men mit den Fertigungstechnikender Halbleiter eröffnen neue Design-Möglichkeiten. So zeigt Bild 2 einmikromechanisch hergestelltesZahnrad mit einem sehr kleinenDrehmoment, einer minimalen Rei-bung und der Eigenheit, dass esnicht magnetisierbar ist. Durch die-se Kombination sind neuartigeHemmungen und Uhrenwerke mög-lich. Die Mikrosystemtechnik stehtheute entwicklungsmässig etwa andem Punkt, an dem die Mikroelekt-ronik stand, als die ersten Transis-toren auf den Markt kamen. (bf)

AutorProf. Dr. Alex Dommann, CSEMDeputy Division HeadMicrosystems [email protected]

InfosCentre Suisse d’Electroniqueet de Microtechnique SA – CSEM2002 Neuchâtel032 720 51 11www.csem.ch

Bild 1: «Quantum Corral», von Don Eigler, IBM.Die Wellen im Inneren spiegeln die Wahrschein-lichkeit, ein Elektron zu treffen.

Bild 2: Siliziumzahnrad für klassi-sche mechanische Uhren.

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Solide Partnerschaft mit Trumpf

ls Entwickler und Herstellervon Bearbeitungsmaschinenverschiedener Grössen und

Präzision konzentriert sich derNeuenburger Fabrikant BC Techno-logies auf die Herstellung von Stan-dard-Horizontal-Fräsmaschinen inverschiedenen Ausführungen (mitdrei bis sieben Achsen) und Dreh-maschinen mit Einzelspindel. «ImLaufe der Jahre und Dank unseresKnow-hows haben wir uns zuneh-mend dem Einbau von Fertigungs-zellen für die individuelle Bestü-ckung von Bearbeitungsmaschinenzugewendet, um so die hohe Präzi-sion unserer Maschinen unter Ein-bezug der gepulsten Festkörperlaserzu nutzen», betont Bertino Checola,Inhaber von BC Technologies. DieFirma feiert dieses Jahr das zehn-jährige Jubiläum. Zu Beginn hattedie Firma ihre Fachkompetenz inder Spitzenklasse der Uhrenbrancheeingebracht, nämlich in den Spezi-algebieten der Robot- und Mess-technik sowie der Programmierungvon Automatensteuerungen. BCTechnologies hat sich aber selbst-verständlich nicht nur auf den Bauvon schlüsselfertigen Maschinen fürden 24-Stunden-Betrieb konzent-riert, sondern auch auf die Ausbil-dung der Anwender. «Wir haben vor

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Bearbeitung mitgepulstem FestkörperlaserDas Neuenburger Unternehmen BC Technologies baut in seineMaschinen gepulste Festkörperlaser ein und kann dadurch einhochpräzises Schneiden bei hoher Bearbeitungsgeschwindig-keit garantieren.

ungefähr fünf Jahren mit dem Ein-bau der Laser in unsere Maschinenzum Schneiden, Markieren undSchweissen begonnen. Bei einemersten Lieferanten wurde unsschnell klar, dass wir einen leis-tungsfähigeren Anbieter für denäusserst anspruchsvollen Markt be-nötigen. Bei der Firma Trumpf sindwir fündig geworden.»

Professionelle BetreuungSeit dieser Zeit ist Trumpf derHauptlieferant des NeuenburgerUnternehmens für Laser-Strahlquel-len geworden. «Trumpf entsprichtunserer Philosophie der professio-nellen Unterstützung und Betreu-ung unserer Kundschaft. Wir verlas-

sen uns auf eine aussergewöhnlicheund treue Partnerschaft. Dadurchsind wir in der Lage, unseren äus-serst anspruchsvollen Kunden einenoptimalen Service zu bieten.» fügtBertino Checola hinzu. Die Aufnah-me des Laseraggregats wird bereitsbei der Entwicklung des Konzeptsfür ein Fertigungssystem von BCTechnologies mit eingeplant.

Bertino Checola, Inhaber von BC Technologies: «Wir sind in der Lage, unseren äusserstanspruchsvollen Kunden einen optimalen Service zu bieten.»

AutorRoland Keller, Journaliste RPwww.swissengineering-rts.ch

BC TechnologiesMit ihren guten 25 Mitarbeiterntrotzt BC Technologies – wie derGrossteil der Industrie – der auf-kommenden Wirtschaftskrise.Dank der Offenheit, Reaktionsfä-higkeit und dem Laser bestehtkein Zweifel, dass das Unterneh-men mit dieser Marktnische fürHochpräzisionsmaschinen die Kri-se durchstehen und auf die Er-folgstrasse des Aufschwunges ein-schwenken wird.


Die Produktepalette der von BCTechnologies entwickelten Laserbe-arbeitungsmaschinen umfasst vierMaschinentypen (Bohren, Schnei-den, Schweissen und Abschmel-zen). Das Unternehmen in Le Locleverwendet für ihre Schneide- undBohrmaschine die Technik des ge-pulsten Festkörperlasers der TypenHL 101 P und TruPulse 21 vonTrumpf. «Uhrenbestandteile werdendirekt mit dem Laser ausgeschnit-ten und die Oberflächenbeschaffen-heit von 0,2 bis 0,25 ra ist garan-tiert (gemäss gewähltem Material).Bis vor Kurzem war dies mit einerLichtquelle praktisch nicht mög-lich», erklärt der Geschäftsführervon BC Technologies.

Eigene SoftwareDank der perfekten Symbiose mitTrumpf ist die Neuenburger Firma

in der Lage, Maschinen mit hoherPräzision zu konzipieren: mitSchnellschneidevorschub in derGrössenordnung von 2 bis 3 m/min– ein eindrücklicher Beweis der La-sertechnik. «Die nahtlose Einfügungder Trumpf-Komponenten ist dasResultat einer guten Gesprächskul-tur. Um die Präzision unserer Ma-schinen zu gewährleisten, werdendie Teile mit Hilfe einer integriertenHD-Kamera genau auf die Maschinepositioniert.«Ausserdem ist mit unserer Soft-ware (von vision, macros) eine sehrbenutzerfreundliche Echtzeit-Leis-tungsregelung möglich. Trumpf ver-fügt über die Software, wir überneh-men diese und passen sie entspre-chend an. Kurz gesagt, wir habeneine technische Übereinstimmungauf höchstem Niveau erreicht»,schliesst Bertino Checola. (bf)

Uhrenzahnräder aus Edelstahl.

InfosBC Technologies2400 Le Locle032 931 05 [email protected]

Trumpf Maschinen AG6341 Baar041 769 66 [email protected]

Der Einbau eines Festkörperlasers.

20 technica 03-09

Miniaturisierung für mehr Innovation

ffizientes Technologiemonito-ring und intensives Engage-ment in Forschungskoopera-

tionen erschliessen neueste Tech-nologien für Spitzenprodukte derAutomatisierung von morgen. In derUmsetzung entstehen neue, wirt-schaftlichere Produkte, die mit her-kömmlichen Technologien nicht re-alisierbar wären. Die Integration vonSensorik, Aktorik und Prozessorikführt zu dezentralen intelligentenModulen, die Takt- und Zykluszei-ten durch die gesteigerte Leistungs-dichte signifikant reduzieren kön-nen, neue Steuerungs- und Anla-genkonzepte ermöglichen und da-mit eine ressourcenschonende und

E

Mikrosystemtechnikfür die AutomatisierungMiniaturisierung, Flexibilisierung und Ressourceneffizienz –diesen Trends in der Automatisierung begegnet Festo mit inno-vativen Lösungen aus dem Bereich der Mikrosystemtechnik.

energieeffiziente Produktion unter-stützen (Bild 1.

Statt nur Komponentenganze Systeme liefernIm Fokus einer Reihe aktueller Ent-wicklungen stehen derzeit die Inte-gration von Funktionen und der Ab-bau externer Schnittstellen. Ziel istdie Erhöhung des Kundennutzensdurch erhöhte Funktionalität undLeistungsfähigkeit bei gleichzeitigerVereinfachung der Installation.Komponenten werden also komple-xer und entwickeln sich zunehmendzu integrierten Systemen. Der vonFesto entwickelte servopneumati-sche Greifer HGPPI erlaubt durchintegrierte Mikroventile und Druck-bzw. Positionssensorik kraft- undpositionsgeregelten Betrieb und er-öffnet dem Anwender damit völligneue Möglichkeiten in der Greif-technik. Der klassische Komponen-

tenanbieter entwickelt sich alsomehr und mehr zum Systemliefe-ranten (Bild 2).

Physikalische GesetzenutzenBei hochkomplexen Anlagen imDruckerei- und Textilmaschinenbausowie der Verpackungsindustriesteht Festo enormen Herausforde-rungen hinsichtlich der Steigerungder Packungsdichte bei gleichzeiti-ger Reduzierung des Ressourcenver-brauchs gegenüber. Miniaturventilevon Festo bieten hier eine überdreimal höhere volumenspezifischeLeistung als herkömmliche Ventilegleicher Bauart, der Aufbau in Mini-aturventilinseln ermöglicht die An-steuerung kleiner Antriebe aufengstem Raum und die Installationauf bewegten Komponenten. Mitder Untersuchung alternativer Ak-torprinzipien werden in der For-schung Grundlagen für die weitereMiniaturisierung von Ventilen ge-schaffen.Die Mikromontagetechnik für elekt-ronische und feinmechanische Bau-gruppen aus der Elektrotechnik-,Sensor-, Uhren-, Optik- oder medi-zintechnischen Industrie wird sich

AutorVolker Nestle, Festo AG & Co. KGLeiter Microsystems /Research and Innovation

Bild 1: Flexibles Produktionssystem für die Mikromontage.


Bild 2: Servopneumatischer Greifer HGPPI.

03-09 technica 21

weiter expansiv entwickeln. Derdurch die geringen bewegten Mas-sen bereits bestehende Vorteil derPneumatik kann auch in diesemBereich durch fortschreitende Mini-aturisierung und neue Aktoren nochausgebaut werden.In der Sensorik liefert die Physikselbst eine wesentliche Motivationfür den Einsatz der Mikrosystem-technik. Mit zunehmender Miniatu-risierung kann sich die Gewichtungzwischen einzelnen physikalischenGrössen so signifikant ändern, dassder Aufbau hocheffizienter Senso-ren ermöglicht wird. Festo nutzt diedurch die Miniaturisierung hervor-gerufene Effizienzsteigerung ober-flächenbasierender Effekte für denAufbau präziser und hochdynami-scher thermischer Durchflusssenso-ren. Die folgenden Beispiele zeigenzusammenfassend eine Auswahl dervielfältigen Chancen, die sich durchden konsequenten Einsatz von Mi-niaturtechnologien ergeben:• Miniaturisierte Antriebe und Grei-

fer (elektrisch/pneumatisch) sowiehochintegrierte Zylinder-Ventil-Kombinationen

• Mikroventile als Vorsteuerventileund intelligente, sehr kompaktbauende Miniatur-Ventilinseln

• Energieoptimierte Systeme derHandhabungs- und Montagetech-nik mit dezentraler Intelligenz undMöglichkeiten zur Fernwartungund Ferndiagnose

• Sensoren für den gesamten Be-reich der relevanten Messgrössen(Druck, Kraft, Weg, Geschwindig-

keit, Durchfluss usw.) mit Verwen-dung neuer Funktionsprinzipien,z. B. aus der Optik oder der Draht-lostechnik (Bild 3).

Das Feld der Miniaturisierungstech-nologien ist also mit Festo bereitsheute in Produkten und Systemender Automatisierungstechnik nutz-bar. Langfristig wird die Mikrosys-temtechnik aufgrund ihres Innovati-onspotenzials wesentlich dazu bei-

tragen, den Innovationsvorsprungund die Wettbewerbsfähigkeit inMitteleuropa zu erhalten und auszu-bauen. (bf)

InfosFesto AG8953 Dietikon044 744 55 [email protected]

Bild 3: Hochintegrierter Drehwin-kelsensor in 3D-MID-Technologie

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22 technica 03-09

3D-Strukturierung im Nanometerbereich verlangt hochgenaue Positionierung

ber auch in der Laserlitho-grafie bleibt die Entwick-lung nicht stehen. Mit ei-

nem neuen Verfahren lassen sicherstmals auch sehr komplexe dreidi-mensionale Mikro- und Nanostruk-turen in fotosensitiven Materialienherstellen.Nach sechs Jahren intensiver For-schungsarbeit am Institut für Nano-technologie des Forschungszent-rums Karlsruhe und am Institut fürAngewandte Physik der UniversitätKarlsruhe (TH) wurde Ende 2007die Nanoscribe GmbH (mit Sitz inEggenstein-Leopoldshafen) gegrün-det. Neben innovativen 3D-Laser-lithografiegeräten bieten die enga-gierten Jungunternehmer ihrenKunden auch Dienstleistungen an,welche z. B. Probendesign- und-herstellung oder die Materialimple-mentierung, beispielsweise von Sili-zium umfassen (Bild 1). Unterstüt-zung gibt es dabei von kompetenterStelle: So zeigt sich der Optikkon-zern Carl Zeiss sehr interessiert amPotenzial des Start-up-Unterneh-mens und fördert es sowohl mitKnow-how als auch mit Investment.

A

Laserlithografie: Geräteeiner neuen GenerationDie Laserlithografie gilt für viele Bereiche als Schlüsseltech-nologie. Typische Beispiele sind Mikro- und Nanoelektronikoder -fluidik ebenso wie Photonik oder Biotechnologie. Die bis-her üblichen Verfahren, mit deren Hilfe sich zweidimensionale(wenn man die Schichtdicke berücksichtigt auch zweieinhalb-dimensionale) Strukturen in photosensitive Materialien ein-bringen lassen, setzen Grenzen in Forschung und Industrie.

Schreiben mit LaserstiftZukunftsweisend ist das neuartige3D-Lithografieverfahren, das Nano-scribe auf den Markt gebracht hat(Bild 1), da es ermöglicht, vollauto-matisch nahezu beliebige dreidi-mensionale Mikro- und Nanostruk-turen zu realisieren, wie sie bei-spielsweise die optischen Technolo-gien von morgen benötigen. Dabeiist die Funktionsweise des Lithogra-fieverfahrens, das sich für eine Viel-zahl kommerziell verfügbarer Foto-lacke eignet, einfach zu verstehen.Das Prinzip ist vergleichbar mit derGlas-Innengravur: Durch starkes Fo-kussieren ultrakurzer Laserpulsewird Material über einen nicht line-aren optischen Prozess im Fokus

belichtet. Vergleichbar einem Stift,der in drei Dimensionen geführtwird, beschreibt der Laserstrahl imMaterial beliebige Pfade. Dabeiwerden Linienbreiten von mehrerenMikrometern bis hinunter zu150 nm erreicht, wobei ein Volu-men von 300 x 300 x 80 µm be-schrieben werden kann – abhängigvon der Wahl des Mikroskopobjek-

Autor/inPhys. Steffen Arnold, Leiter«Markt und Produkte», PhysikInstrumente (PI) GmbH & Co. KGwww.physikinstrumente.deEllen-Christine ReiffM.A., Redaktionsbüro Stutensee

Bild 1: Laserlithografiesystem zur Herstellung dreidimensionalen Mikro-und Nanostrukturen.


3D-Lithografie hergestelltes Gerüst für dieZellbiologie.

tivs und der Scanner-Konfiguration.Optional kann das System deshalbauch an grössere vollautomatischstrukturierbare Volumina oder Lini-enbreiten angepasst werden. Dabeisind Reproduzierbarkeiten von bes-ser als 5 nm erreichbar.

Positionierung derObjekte im LaserstrahlWährend des Schreibvorgangs blei-ben Laser und Fokus fix, das Objektbzw. die Probe werden entspre-chend der dreidimensionalenSchreibaufgabe bewegt. Dadurchlassen sich qualitativ sehr hochwer-tige Ergebnisse erreichen (Bild 2).Die Steuerung wird dadurch jedochsehr anspruchsvoll, da es nicht ge-nügt, bestimmte Positionen exaktanzufahren. Verlangt wird einehochgenaue Bahnsteuerung und na-türlich muss auch die Intensität desLasers entsprechend der Beschleu-nigung oder Verzögerung des Positi-onierantriebs angepasst werden so-wie funktional variierbar sein, umdie Linienbreiten zu modulierenoder gar zu unterbrechen (z. B. ge-strichelte Linien).«Für die beim Laserschreiben uner-lässliche Feinjustierung der Probenhaben wir mit der Firma Physik Ins-trumente (PI) einen kompetentenPartner gefunden», erläutert MartinHermatschweiler, Geschäftsführerder Nanoscribe GmbH. «Ein Positio-niersystem der in Karlsruhe ansässi-gen Firma wurde zu einer Schlüs-selkomponente unserer Lithografie-geräte. Der Piezoversteller (vgl. Kas-tentext) liess sich gut auf dem fürdie Grobjustierung eingesetzten,mikroskopüblichen XY-Scannertischanbringen.Er arbeitet mit Stellwegen bis300 x 300 x 300 µm, wobei die Wie-derholgenauigkeit im Nanometerbe-reich liegt.»

Perspektiven für zahlrei-che AnwendungsbereicheIn vielen Applikationen werden sichdadurch neue Perspektiven er-schliessen. Typische Einsatzberei-che für die neue Technik findensich z. B. bei der Herstellung drei-dimensionaler Gerüste für die Zell-biologie (Bild 1). Schliesslich spielt

Bild 2: Zukunftsweisend ist das neue Laserlitho-grafieverfahren, mit dem sich erstmals komplexedreidimensionale Mikro- und Nanostrukturen inphotosensitiven Materialien herstellen lassen(oben). Die Daten können direkt aus dem CAD-System übernommen werden (unten).

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Martin Hermatschweiler, Geschäftsführer derNanoscribe GmbH. «Für die beim Laserschreibenunerlässliche Feinjustierung der Proben habenwir mit der Firma Physik Instrumente (PI) einenkompetenten Partner gefunden. Ein Positionier-system der in Karlsruhe ansässigen Firma wurdezu einer Schlüsselkomponente unserer Lithogra-fiegeräte.»

03-09 technica 23

�

24 technica 03-09

sich das Leben in «3D» ab. In derStammzellenforschung beispiels-weise gilt es als anerkannt, dass ne-ben einer geeigneten chemischenUmgebung auch die räumliche Um-gebung die Differenzierung der Zel-len massgeblich beeinflusst. Diephysikalischen Parameter wie dieGeometrie und Steifigkeit der drei-dimensionalen künstlichen extrazel-lulären Matrix können nun dank derNanoscribe-Technologie gezielt aufihren Einfluss untersucht werden.Auch bei der Fertigung mikro-opti-scher Bauelemente oder photoni-scher Kristalle erschliessen sich

dem neuen Laserlithografieverfah-ren viele Einsatzbereiche (Bild 5).Die Kristalle können gezielt dieAusbreitung von Licht kontrollierenund werden in Zukunft Anwendun-gen bei Lasern, optischen Filtern,Wellenleitern, Polarisatoren, Strahl-teilern, Kopplern oder Sensoren fin-den. Ausserdem eignen sich die3D-Lithografiegeräte als Rapid-Pro-totyping-Instrumente für mikro- undnanofluidische Systeme und derenKleinserienfertigung.

AnwenderfreundlicheSoftwareDabei ist der Umgang mit der Tech-nik einfach und praxisgerecht: Diegewünschten Strukturen können mitjeder CAD-Software entworfen undimportiert werden, die das FormatDXF unterstützt, oder alternativ mitder eigens entwickelten Skript-Sprache GWL, die speziell auf dieBedürfnisse der 3D-Strukturierungausgelegt ist. Als Allrounder eignetsich das Verfahren nicht nur fürdreidimensionale «Schreibaufga-ben». Auch die heute üblichen 2D-oder 21/2-D-Strukturierungen sindnatürlich möglich; allerdings mitwesentlich höherer Auflösung alsbei konventionellen Geräten. (bf)

InfosNanoscribe GmbHD-76344 Eggenstein-Leopoldshafen+49 (0)7247 / 82 [email protected]

Bild 5: Auch bei der Fertigung mikro-optischer Bauelemente oder photonischer Kristalleerschliessen sich dem neuen Laserlithografieverfahren viele Einsatzbereiche.

Bild 6: Das Nanopositioniersystem P-563.3CD mit dem digitalen PC-Plug-In ControllerE-761 (Vordergrund) ist aufgrund seiner hohen Positioniergenauigkeit und des Stellwegsvon 300 μm in drei Achsen ideal für die Anwendung geeignet.

Parallelkinematisches Mehrachssystemmit ParallelmetrologieDie Feinjustierung der laserlithografisch hergestellten Proben übernimmt ein Piezo-Nano-positioniersystem der Firma Physik Instrumente (PI), Karlsruhe, (Bild 6). Zur hohen Posi-tioniergenauigkeit trägt der Aufbau als parallelkinematisches Mehrachssystem bei:Treibende Kraft der Nanopositioniersysteme sind vorgespannte, sehr langlebige Hochleis-tungs-Piezoaktoren, die in ein reibungsfreies parallelkinematisches Führungssystem mitFEM-optimierten Festkörpergelenken integriert sind. Alle Piezoaktoren wirken somit aufeine zentrale Plattform. Dadurch lässt sich ein identisches dynamisches Verhalten für alleAchsen erzielen. Bei der 3D-Lithografie ist das besonders vorteilhaft, da die Probenbeliebige Strukturen besitzen können. Eine «langsamere» Achse, wie sie z. B. bei einemZeilenscan unproblematisch ist, würde sich hier nachteilig auswirken. Ausserdem erfasstdie Sensorik alle geregelten Freiheitsgrade gleichzeitig. Durch diese Parallelmetrologielassen sich Achsübersprechen und Führungsfehler aktiv verhindern. Bahngenauigkeit undReproduzierbarkeit profitieren davon. Die Bahnsteuerung übernimmt ein als PCI-Boardaufgebauter digitaler Controller. Ebenso wie das Nanopositioniersystem stammt auch eraus dem PI-Programm und ist speziell auf die mehrachsigen parallelkinematischenPiezo-Nanopositioniersysteme abgestimmt.


Energietechnik | Automations- und Antriebstechnik

03-09 technica 25

Aus für Edisons Energieschleuder

Mit einem Wirkungsgrad von be-scheidenen fünf Prozent ist dieGlühlampe eine veritable Ener-gieschleuder. Dennoch verwen-den gegenwärtig rund 85 Pro-zent der europäischen Haushaltedie 130-jährige Erfindung vonThomas Edison. Ab dem Sep-tember 2009 gilt in der gesam-ten EU für Glühlampen mitmehr als 100 Watt ein Verkaufs-verbot. Anfang 2010 folgen Pro-dukte mit mehr als 40 Watt undbis zum Jahr 2012 verschwin-den auch schwache Glühlampenganz aus den Verkaufsregalen.Die alternativ angebotenenLeuchtstofflampen benötigen 65bis 80 Prozent weniger Stromals die veralteten «Birnen».Noch grössere Einsparungenwerden von der LED-Technologieerwartet. Weniger weit als in derEU gehen die Bemühungen füreine energieeffiziente Beleuch-tung in der Schweiz. Anfang2009 wurden Glühlampen, dienicht mindestens der Effizienz-klasse E entsprechen, auf demVerkehr gezogen. Weitere Strom-schleudern sollen folgen.www.toplicht.ch

Schweiz fällt zurückDie Schweiz ist in der internatio-nalen Klimaschutz-Rangliste auf

Australien hat im Jahr 2007 den Anfang gemacht,Irland ist vor einem Jahr nachgezogen und nunwill die gesamte Europäische Union Glühbirnenaus dem Verkehr ziehen.

den 16. Platz zurückgefallen. ImRating werden die drei Hauptin-dikatoren Emissionshöhe, Emis-sionsentwicklung und Klimapoli-tik berücksichtigt. Grund für denVerlust des 9. Platzes aus demVorjahr ist die Zunahme – stattAbnahme – der Treibhausgas-emissionen. Dafür gab es eineschlechte Note und den 21.Rang von 57 untersuchten Län-dern. Unter diesen Vorausset-zungen wird es für die Schweizschwierig, die Kyoto-Ziele zu er-reichen. Den 16. Gesamtrang er-reicht die Schweiz nur dank dem6. Platz im Bereich Emissions-höhe. Die Ränge eins bis dreiwurden nicht vergeben, da keinLand in allen untersuchten Be-reichen wirklich gute Werte vor-weisen kann. Schweden, Deutsch-land und Frankreich besetzendie Plätze vier bis sechs. Am En-de der Tabelle stehen Kanadaund Saudi-Arabien.www.wwf.ch

Effizienz im AntriebIm Industriebereich machenelektrische Antriebe meist umdie 70 Prozent des elektrischenVerbrauchs aus. Werden effizien-tere Motoren optimiert betrie-ben, kann der Verbrauch häufigum 20 Prozent bis 30 Prozentreduziert werden. Dieses brach-liegende Potenzial will das Pro-jekt «Topmotors» erschliessenund so den Energieverbrauchvon Elektromotoren und Antrieb-systemen in der Industrie, beiInfrastrukturprojekten und ingrossen Gebäuden durch wirt-schaftliche Massnahmen vermin-dern. Das Vorgehen erfolgtschrittweise: Zur Abschätzungdes Einsparpotenzials werden

die Verbrauchsdaten mit Grös-sen wie der Art des Schichtbe-triebs oder dem Anteil der Büro-arbeitsplätze verglichen. Nacheinem Betriebsrundgang werdendie dringenden Massnahmen zurEffizienzverbesserung festgehal-ten. Die abschliessende Fein-analyse stützt sich auf eineMesskampagne, die Antriebewerden dazu im Detail überprüftund vermessen. Resultat sindein Investitionsplan mit Kosten-und Nutzenanalysen für die ein-zelnen Massnahmen sowie einpräventives Unterhaltskonzept.www.topmotors.chwww.ecomotors.chwww.energieeffizienz.ch

ZusatzinformationenBuch: EnergiepolitikKlimawandel, Energieeffizienz,Nachhaltigkeit oder Peak-Oil:Energie ist kaum aus den

Schlagzeilen wegzudenken. Ne-ben der steigenden Importab-hängigkeit, der abnehmendenVersorgungssicherheit und denschwankenden Preisen bewegenvor allem die Umweltverschmut-zung und deren Auswirkungenauf das Klima die Gemüter. Ge-fragt sind nicht bloss nationale-,sondern vielmehr globale Lö-sungsansätze. Im vorliegendenBuch des Energieberaters Stei-van Defilla werden die aktuellenHerausforderungen der Energie-politik beleuchtet und traditio-nellen wie neuen Lösungsansät-zen gegenübergestellt. Das Buchrichtet sich an interessierteLaien.Defilla, Steivan:Kompaktwissen «Energiepolitik».Wissenschaftliche und wirt-schaftliche Grundlagen, VerlagRüegger Zürich, 2007. 22.–ISBN 978-3-7253-0867-5.

Erneuerbare Energien25. März 2009, Bad Steffel-stein. Anhand ausgewählter Bei-spielprojekte wird ein Einblick indie aktuellen Förderprogrammeder EU zum Thema «Erneuerba-re Energien + Energieeffizienz»gegeben. www.otti.de

Saubere Fortbewegung20. – 21. April 2009, Hannover.Das internationale Forum «CleanMoves» widmet sich der gesam-ten Bandbreite energieeffizienterMobilitätstechnologie. Das Mottolautet «Swiss Mobility» und eswerden effizient vernetzte Ver-kehrssysteme (einschliesslichBahnmobilität) der Schweiz vor-gestellt. Parallel zur Ausstellungfindet ein Kongress statt.www.cleanmoves.com (bf)

Rund 130 Jahre, nachdem Tho-mas Edison die erste langlebigeGlühlampe erfunden hat, wan-dert die Technologie ins Museumund macht effizienteren Beleuch-tungen Platz. (Sidler/Oej)

Für die Feinanalyse werden dieMotoren einzeln vermessen.

Rund 70 Prozent des elektri-schen Verbrauchs geht bei Indus-triebetrieben auf das Konto derAntriebe. (Archiv OeJ)

Fertigung + Produktion | Werkzeugmaschinen

26 technica 03-09

Präzisionsfräsen von angetriebenen Präzisionswerkzeugen

emäss der Devise, dass fürdie Herstellung von hoch-präzisen Werkzeugsystemen

noch präzisere Werkzeugmaschinenunerlässlich sind, setzt man bei derWTO GmbH, Ohlsbach bei Offen-burg bevorzugt auf Präzisions-Bear-beitungszentren von der Maschinen-fabrik Berthold Hermle AG, wobeidie Hermle-Bearbeitungszentren beiWTO alle als 5-Achsen-Maschinenausgerüstet und teilweise mit voll-automatischem Werkstückhandlingversehen sind. Doch der Reihenach: Insgesamt sind im Produkti-onsbereich 17 CNC-Bearbeitungs-zentren und CNC-Drehzentren ins-talliert, die meisten mit Paletten-Bahnhöfen und bis auf 150 Statio-nen vergrösserten Werkzeugmagazi-nen.So weit, so gut, doch WernerTschiggfrei, geschäftsführender Ge-sellschafter von WTO, und seineMitarbeiter suchen für ihre Quali-tätswerkzeuge nicht nur nach dem

G

Präzisionsteilerationell fertigenDie Produktion von Präzisionswerkzeugen unterliegt schonallein aus Qualitätsgründen anderen Gesetzen. Wer hoch-genaue Werkzeuge herstellen will, muss entsprechendgenaue Werkzeugmaschinen einsetzen.

besagten letzten Hundertstel, son-dern auch nach einer möglichsthohen Produktions- und Qualitäts-Performance, weshalb sie schonfrüh die hohe Ratio-Effekte verspre-chende 5-Achsen-Fräsbearbeitungins Auge fassten. Werner Tschiggfreiführte dazu aus: «Für uns stelltdie 5-Achsen-/5-Seiten-Komplettbe-arbeitung dahingehend ein ent-scheidendes Kriterium dar, dass wirunsere anspruchsvollen Werkzeug-grundkörper und Werkzeugteile inmöglichst wenigen um nicht zu sa-gen einer einzigen Aufspannung fer-tigen können.

Chaotische Präzisionsbe-arbeitung ab Losgrösse 1Durch die Komplettbearbeitungsind wir noch genauer, haben keineUmrüst- und Umspann-Aufwändun-gen, können die Maschinen überdie automatische Werkstück-Be-schickung maximal auslasten undsind in der Lage, ab Stückzahl 1absolut chaotisch zu produzieren.In Bezug auf das Maschinenkonzeptder Hermle-BAZs hat uns die modi-fizierte Gantrybauweise mit ihrendrei Führungen des Y-Schlittens ab-solut überzeugt. Die Vertikalspindelerlaubt die optimale Anstellung vonWerkzeugen, dies in Verbindung mitder 2-achsigen Positionierung desWerkstücks. Der Spänefall ist auchideal und die Automatisierungs-Möglichkeiten waren und sind unsebenfalls sehr wichtig. Nach Abwä-gung aller relevanten Kriterien ha-ben wir eine Grundsatzentschei-dung gefällt und sukzessive kräftig

in 5-Achsen-Bearbeitungszentrenvon Hermle investiert».Das Wort «kräftig» ist in dem Fall sozu verstehen, dass innerhalb von nurvier Jahren vier komplette Ferti-gungszellen, bestehend aus je einem5-Achsen-Bearbeitungszentrum vomTyp C 30 U sowie je einem Werk-stück-Magazin- und Handlingsys-tem HS 30, und weitergehend nochzwei 5-Achsen-BerarbeitungszentrenC 30 U als «Stand-alone-BAZs» an-geschafft wurden, wobei die beideneinzelnen C 30 U-Bearbeitungszen-

Arbeitsraum eines 5-Achsen-Bearbeitungszent-rums C 30 U mit den drei Achsen im Werkzeugund zwei Achsen im Werkstück; ideal für die an-spruchsvolle 5-Achsen-/5-Seiten- Komplettbear-beitung an Präzisionswerkzeugen.

WTO Higher Productivity«WTO Higher Productivity – SpitzentechnikMade in Germany» – dieser eingängige Slogandes mittelständischen Unternehmens WTOGmbH, D-77797 Ohlsbach bei Offenburg,drückt ziemlich exakt das aus, wofür die deut-sche Präzisionswerkzeuge-Industrie weltweitsteht. Vor 25 Jahren von Werner Tschiggfrei,dem Geschäftsführenden Gesellschafter, gegrün-det und bis heute im Familienbesitz, hat sichaus kleinsten Anfängen heraus ein Produktions-technik-Spezialist mit aktuell 140 Beschäftigtenentwickelt. Apropos Entwicklung, eigentlich ge-hen die Ursprünge der Entwicklung und Herstel-lung angetriebener Werkzeugen für Drehzentrenund Bearbeitungszentren schon auf das Jahr1977 zurück. Denn bereits damals erfand Wer-ner Tschiggfrei die ersten automatisch wechsel-baren Mehrspindel-Bohrköpfe für Fräsmaschi-nen und Bearbeitungszentren. Daraus entstand,ausgehend von der Gründung der WTO im Jahr1983, in den folgenden Jahren ein breites Lie-ferprogramm an angetriebenen Werkzeugen.Werner Tschiggfrei meint dazu: «In jedem Marktund in jeder Branche gibt es unzählige Strate-gien, sich zu behaupten. Wir bei WTO habenschon immer konsequent und kompromisslosauf Spitzentechnik und Qualität gesetzt, um un-sere Kunden und Märkte bestens bedienen zukönnen.» Dass diese Strategie zum einen seitJahren erfolgreich wirkt, sieht man an den jährli-chen Zuwachsraten.Zum anderen wird die dahinter stehende Philo-sophie im eigenen Haus buchstäblich gelebt,was nicht zuletzt anhand des sehr modern ge-stalteten Betriebs und seiner Ausrüstung nachinnen und aussen eindrücklich belegt ist.

03-09 technica 27

tren sozusagen die Vorhut bildeten.Während in den vier Fertigungszel-len mit automatischer Werkstück-Beschickung die chaotische Serien-produktion abläuft, werden die bei-den Stand-alone-BAZs vorwiegendfür die Herstellung kleinerer Stück-zahlen sowie als eine Art Kapazi-täts-Springer zur Ergänzung in derchaotischen Serienproduktion ein-gesetzt.Die Fertigungszellen haben jeweilsPlatz für 44 Paletten, die wiederumbis zu einer bestimmten Grösse völ-lig unterschiedliche Werkstückeaufnehmen können. Die Werk-stück-Paletten werden dann belie-

big eingesteuert, sodass sehrschnell reagiert werden kann, solltees Prioritätsänderungen geben. Beider WTO wird im Zweischicht-Be-trieb gearbeitet. Die Lauf-/Bearbei-tungszeiten der einzelnen Werkstü-cke liegt zwischen 30 und 60 Mi-nuten.Die enorm hohe Nutzungs- und An-wendungs-Flexibilität der Univer-sal-5-Achsen-Bearbeitungszentrenvon Hermle kommt auch dergestaltzum Tragen, dass über den Zeit-raum von 12 Monaten ein Spektrumvon rund 2000 «lebenden» Teilenzu bearbeiten ist, wobei jedes Jahrungefähr 20 % neue Teile hinzu-kommen. Für die Sicherstellung dererwähnten Springer-Qualitäten derHermle-Bearbeitungszentren weisendiese nahezu identische Grundaus-rüstungen wie Frässpindel mitDrehzahlen bis 10 000 min-1, NC-Schwenkrundtisch mit Durchmesser280 mm, IKZ-System, Heidenhain-Steuerung iTNC 530, Handbedien-modul und WerkzeugaufnahmenHSK-A63 auf. Somit findet sich je-der der hochqualifizierten Maschi-ne-Bediener an jeder Maschine zu-recht, zumal im Normalfall durchden hohen AutomatisierungsgradMehrmaschinen-Bedienung ange-sagt ist.

InternationalwettbewerbsfähigDer Begriff «Mehrmaschinen-Bedie-nung» wird hier jedoch so verstan-den, dass aus Gründen der Quali-tätssicherung die Maschinen wäh-rend beider Schichten betreut sindund die Teile auch sofort nach derHerstellung auf die Messmaschinenkommen. Abschliessend sagte dazuWerner Tschiggfrei: «Im Normalfallkommen die Werkstücke komplettbearbeitet und damit montagefertigvon den Hermle-Zentren. Sie bedür-fen bis auf das Entgraten keinerNacharbeit. Da wir ausschliesslichhochlegierte Stähle und vergüteteStähle bearbeiten, ist das keines-wegs als selbstverständlich anzuse-hen. Wir fertigen in Losgrössen von1 bis maximal 200 Stück. Im WerkOhlsbach konzentrieren wir uns aufdie Know-how-Bauteile und kom-men so auf einen Eigen-Fertigungs-

grad von etwa 50%. Zudem fertigenwir alle Innovations-Teile also Neu-teile zunächst hier, erproben die da-für erforderlichen Fertigungsverfah-ren und geben erst dann die Aufträ-ge nach aussen an leistungsfähigeZulieferer. Mit der hoch automati-sierten Fertigung auf den Hermle-Bearbeitungszentren sind wir amStandort Deutschland sehr wohl inder Lage, wirtschaftlich zu produ-zieren und unsere Wettbewerbs-fähigkeit weltweit abzusichern. Mitder Grundsatzentscheidung proHermle sind wir sehr gut gefahrenund fühlen uns bestätigt. Wir konn-ten sowohl die Produktivität alsauch die Flexibilität deutlich undsogar um einiges über Plan erhö-hen. Die gefertigte Qualität ist her-vorragend und wir freuen uns überdie anhaltend hohe Maschinen-Ver-fügbarkeit. Mit der Betreuung unddem Service durch Hermle sind wirsehr zufrieden, wobei sich hier auchauszahlt, dass sowohl die Bearbei-tungszentren als auch die Werk-stück-Automation aus einer verant-wortlichen Hand kommen.» (mg)

Paletten-Rüstplatz am HS 30-Werkzeugmagazin;die Paletten können chaotisch während der Pro-duktion hauptzeitparallel gerüstet werden.

Auswahl an komplexeren, fertig bearbeitetenPräzisionswerkstücken (Grundkörper von ange-triebenen Präzisionswerkzeugen) aus hochle-gierten und vergüteten Stählen.

Die «Hermle-Strasse» bei WTO in Ohlsbach mitvorne den beiden «Stand-alone» 5-Achsen-Bear-beitungszentren C 30 U und im Hintergrund denvier Fertigungszellen, bestehend jeweils aus ei-nem C 30 U-Bearbeitungszentrum und einemWerkstückmagazin mit Handlingsystem HS 30.

InfosHermle (Schweiz) AG8212 Neuhausen am Rheinfall41 052 674 00 [email protected]

WTO GmbHAngetriebene Präzisions-WerkzeugeDE-77797 Ohlsbach+49 78 03 - 93 92 - [email protected], www.wto.de

Fertigung + Produktion | Produktionstechnik

28 technica 03-09

Hochleistungsbandsägen durch optimierte Verbindung von Maschine, Technologie und Werkzeug

asto unterstützte Weiterent-wicklungen bei Hartmetall-

und Bimetall-Werkzeugenund trieb die Verbesserungen aufder Maschinenseite voran. Durch in-tensive Forschung und Entwicklungund durch die Zusammenarbeit mitWerkzeugherstellern konnte eineoptimale Abstimmung von Werk-zeug, Maschine, Material, Technolo-gie und Kühlschmierstoffen erzieltwerden. Das ermöglichte auch ei-nen Technologiesprung mit KPC(Kasto Performance Cutting).

Bewährte Maschinemit modernster TechnikDie über 750-mal gelieferte und be-währte Bandsägemaschine Kastoteczeichnet sich aus durch die techni-sche Auslegung der Sägeeinheit mitVorschub, Führung, Hauptantriebsowie durch die Ausstattung mitSensoren für den Schnittprozessund eine entsprechende Sägema-schinensteuerung. Diese Kombinati-on ermöglicht optimale Schnitt-ergebnisse.Herzstück der Kastotec-Baureihe istdie stabile, schwingungsoptimierteSägeeinheit, die in Abstimmung aufdie Belastungen und die Schnitt-krafteinleitung optimal gestaltetwurde. Beispielsweise wurden dieBandführungsarme so angeordnet,

K

Rundum-Kurfür eine BandsägeDas Outsourcing des Zuschnitts bei Wellen und Scheiben, vonder Metall verarbeitenden Industrie in den Stahlhandel, nimmtweiter zu. Der Bedarf an Zuschnitten steigt, bei kleiner werden-den Losen. Darum hat der anarbeitende Stahlhandel massiv inleistungsfähige Sägemaschinen investiert. Auch die Produktivi-tät des eigentlichen Sägeprozesses wurde verbessert.

dass sie für einen optimalen Kraft-fluss senkrecht von unten an diegeschlossene, kastenförmige Säge-einheit starr bzw. über Linearfüh-rungen befestigt wurden. Auch dieLagerung von Antriebs- und Band-spannrad wurde konsequent gestal-tet. Beide Laufräder wurden doppel-seitig gelagert, was einen idealenKraftfluss gewährleistet und eben-falls eine zentrische Einbringungder Spannkräfte in das Sägeoberteilermöglicht. Auf diesem Weg ist einereine Biegebelastung des Oberteilsgewährleistet. Zusätzlich wird dasSägeoberteil bei seiner Sägevor-schubbewegung mit modernen Li-nearführungen präzise und war-tungsfrei geführt.

Die Sägeeinheit der Kastotec-Bau-reihe wurde als Stahl-Mineralguss-Verbundkonstruktion ausgeführt –für eine optimale Schwingungs-dämpfung. Durch den geschlosse-nen Balken, der aus einem Stahl-mantel mit eingegossenen Mineral-guss besteht, lassen sich die auftre-tenden Anregungsfrequenzen derSägezähne sowohl im Schnitt alsauch bei geschränkten Werkzeugenin seitlicher Richtung ideal dämp-fen. Mineralguss bietet eine 6- bis8-fach bessere Schwingungsdämp-fung als vergleichbare Konstruktio-nen aus Grauguss. Für hohe Säge-leistungen wurde der Hauptantriebmit einem präzisen, schweren undsteifen Kegelstirnradgetriebe ausge-führt.Für den Sägevorschub verfügt dieKastotec-Baureihe über ein Strom-mengen-Reglersystem. Dieses istpräzise, hydraulisch, schrittmotorge-steuert und es realisiert dank seinerWeg- und Geschwindigkeitsrückmel-dung bei unterschiedlichen Umge-

AutorMartin Bögli, Produktgruppenleiterund Marketing, Hch. Reimmann AG Eine Kastotec-Bandsägemaschine mit KPC-Technologie.

bungstemperaturen einen exaktenund konstanten Vorschub pro Zahn.Für ein bandschonendes Ein- undAustreten der Zähne in den und ausdem Schnittprozess erfolgt dieserVorgang mit reduzierten Parame-tern. Zusätzlich wird durch einenSchnittkraftsensor die Vorschub-kraft überwacht und geregelt.Ein weiteres Merkmal des Hart-

metall-Paketes ist die patentierte,beidseitig wirkende Bandfreihub-einrichtung, bei der bei Rückzugder Sägeeinheit nach dem Schnitt-ende die empfindlichen Hartmetall-schneiden kontaktfrei aus demSchnittspalt zwischen Rohmaterialund Sägeabschnitt herausgefahrenwerden können, was das Sägewerk-zeug schont.

Schwingungsvermeidungbzw. -dämpfungBasierend auf diesen optimalenVoraussetzungen der Kastotec-Bau-reihe haben die Kasto-Ingenieureund -Anwendungstechniker den Sä-geprozess weiter untersucht und da-bei durch das KPC-Paket die Leis-tungsfähigkeit dieser Power-Band-sägenbaureihe deutlich gesteigert.

Unterschiedliche Werkzeuge (v.l.): Bimetall M42, Bimetall M51, Hart-metall unbeschichtet, Hart-metall beschichtet.

Die stabile, auf zentrischer Krafteinleitung ausgelegte Sägeeinheitder Kastotec-Sägebaureihe mit doppelter Laufradlagerung.

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Davon ausgehend, dass nur ein prä-ziser, optimaler Sägeprozess einenruhigen Schnitt bei hoher Schnitt-leistung ermöglicht, wurden alleMassnahmen ergriffen, um die Füh-rung des Sägebandes zu verbessern,Schwingungen zu vermeiden unddie Dämpfung des Sägewerkzeugeszu optimieren.Eine deutlich bessere Laufruhebrachten zwei Trumguides, das sindfederbelastete Führungselemente,die am Rücklauf-Trum des Säge-bandes entstehende Schwingungenzuverlässig dämpfen.Ein weiterer Entwicklungsschwer-punkt lag in der Optimierung der Sä-gebandführung selbst, die für denEinsatz mit KPC völlig neu gestaltetwurde und sich durch eine bessereBandführung, eine bessere Band-kühlung sowie durch eine feinfühli-ge Erfassung der Schnittkraft direktam Bandrücken auszeichnet. Versu-

che mit dieser Anordnung in Verbin-dung mit dem steifen Antrieb habengezeigt, dass sich auf diesem Wegedie Leistungen in unterschiedlichs-ten Materialien nochmals deutlich,teilweise weit über 30 %, steigernliessen und bei diesen Leistungengute Bandstandszeiten erzielt wur-den. Beispielsweise wurden bei derDemonstration von Leistungsschnit-ten auf der Messe BIMU in Italienüber 80 Scheiben 42 CrMo4 mit300 mm Durchmesser mit 400 cm²pro Minute geschnitten, ohne dassdas Sägewerkzeug an seiner Einsatz-grenze angelangt wäre.

Anpassung an modernsteWerkzeugtechnologieDurch die Weiterentwicklung derSägewerkzeuge mit unterschiedli-chen, an die spezifische Aufgaben-stellung angepassten Sägewerkzeu-gen wurde das Gesamtkonzept vonKPC (Kasto Performance Cutting)auf die derzeit am Markt angebote-nen Werkzeugtechnologien ange-passt. Neben dem klassischen, amMarkt bestens eingeführten Bime-tall-Sägewerkzeug M42 sind mitt-lerweile auch andere leistungsfähi-ge, aber auch teurere Bimetall-Werkzeuge am Markt erhältlich, dieteilweise in Spezialanwendungenzum Einsatz kommen oder aber ge-nerell bessere Sägeleistungen er-möglichen.

Eine wesentliche Leistungssteige-rung lässt sich mit Hartmetall-Säge-werkzeugen erzielen, wobei diese inder Vergangenheit im Allgemeinenunbeschichtet waren. Durch dieWeiterentwicklung dieser Werkzeug-technologie kommen nun verstärktbeschichtete Hartmetall-Sägebän-der zum Einsatz, was zu einem bes-seren Spanfluss, besseren Säge-eigenschaften und längeren Stand-zeiten führt. Der in der Kastoteceingesetzte, hydraulisch gedämpfte,aber steife und präzise Sägevor-schub bietet hierfür beste Voraus-setzungen.

Ohne gute Steuerunggeht es nichtNeben dem Zerspanungsprozessselbst ist bei der Nutzung vonHochleistungs-Sägemaschinen mitdarauf angepasster Werkzeugtech-nologie auf eine einfache und über-sichtliche Bedienung des Schnitt-prozesses zu achten.Zu diesem Zweck bietet Kasto dreiunterschiedliche Steuerungstypenan: BasicControl für einfache An-wendungen, EasyControl zur Steue-rung von Technologie sowie Techno-Control für komplexe Anwendungenmit Zufuhr aus dem Lager bzw. Sor-tierung über Roboter.Neben der BasicControl, die Tech-nologiewerte in der Steuerung festvorgegeben hat und auch individu-

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Der U-förmige Bandführungskopf mit Band-freihub-Einrichtung für KPC-Technologie.

elle Eingaben ermöglicht, bietet dieEasy- und TechnoControl eine sehreinfache Auswahl der Technologie-werte für alle vier Sägebandtypen:Bimetall, Bimetall+, Hartmetall undHartmetall+. Die in der Werkzeug-datenbank hinterlegten Technolo-giewerte können durch einfachesScrollen am Touchscreen ausge-wählt und für die Sägeaufgabe akti-viert werden.Bei Einsatz der höherwertigen Werk-zeugtechnologie lässt sich KPCdurch einen einfachen Knopfdruckaktivieren, was die Sägeleistungenum etwa 30 % nach oben steigenlässt. Anwendungserfahrung sowieTests in unterschiedlichen Materia-

lien wie 1.7225, 1.2312, 1.2344und anderen haben gezeigt, dasssich mit der KPC-Technologie ander Kastotec-Bandsägemaschinemit modernen Sägewerkzeugen dieSägeleistung ohne Weiteres umüber 30 % bei guten Standzeitensteigern lässt.Auch der teilweise umfangreicheEinfahrprozess bei neuen Hartme-tall-Sägewerkzeugen lässt sich beiKPC auf einen minimalen Zeitraumreduzieren. Für eine permanenteÜberwachung des Schnittvorgangskommt die Sensorik für Schnittver-lauf, die Geschwindigkeitsregelungüber Magnet-Scale in Verbindungmit dem Vorschubventil und die

Sensor-basierte Schnittkraftrege-lung durch die direkte Erfassungder Schnittkraft am Bandrücken derBandführung zum Einsatz.Die Kastotec-Baureihe konnte durchdie Entwicklung der KPC-Technolo-gie in ihrem Einsatzspektrum fürden hochproduktiven Einsatz weiterentwickelt werden und bietet auf-grund ihrer Laufruhe, der hohenSchnittleistungen und guter Band-standzeiten ideale Voraussetzungenfür einen möglichst langen mannlo-sen Betrieb. Die hierzu eingesetzte,hochwertige Ausstattung rechnetsich bei passenden Einsatzbedin-gungen und kann die Kosten proSchnitt deutlich reduzieren. Die mitKPC erzielten deutlich höherenSchnittleistungen verbessern zudemdie Wirtschaftlichkeit von Automati-sierungsbausteinen auf der Zufuhr-seite wie Magazinlösungen, Säge-zentren bzw. Säge-Lager-Lösungenund auf der Abfuhrseite mit Ein-richtungen zum Markieren, Palettie-ren etc. (bf)

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Fertigung + Produktion | Décolletage

32 technica 03-09

Uhrentage bei Tornos

eit 1880 ist Tornos als Her-steller von Décolletage-Ma-schinen Lieferant der Uh-

renindustrie. Kein Wunder, dass indiesem Unternehmen einiges anFachkompetenz zusammengekom-men ist. Mit den Uhrentagen zeigtdie Firma spezielle, auf die Uhren-industrie ausgerichtete Lösungen.

Paukenschlagim UhrenhimmelNicht nur die aktuelle Wirtschafts-krise macht den Uhrenherstellernzu schaffen. Kurt Schnider, Ver-kaufsleiter Schweiz bei Tornos,kennt noch andere Hintergründe:«Über Jahre hinweg bezogen vieleUhrenhersteller die Einzelteile zurHerstellung ihrer Uhren bei defi-nierten Fabrikanten. Diese ent-schieden sich vor nicht allzu langerZeit, keine Uhrenteile mehr anDrittanbieter zu liefen und zogensich aus diesem Marktsegment zu-rück. Seit diesem Zeitpunkt fehlt esin vielen Uhrenmanufakturen nichtnur an Teilen, auch die Kompeten-zen müssen erst erarbeitet und dieEinrichtungen zur Herstellung der-selben neu aufgebaut werden.»Eine Tendenz in der Branche willzudem, dass Schweizer Uhren auchwirklich aus in der Schweiz gefertig-ten Teilen bestehen. Kurt Schnider:

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«pignon coulant»in einem DurchgangSie gehören fast zur Tradition der Branche: Die Uhrentage vonTornos. Der Spezialist für Décolletage-Drehautomaten stellt andiesen Tagen seine Lösungen für die Herstellung von Uhrentei-len vor, dieses Jahr erstmals gemeinsam mit der seit einemJahr zur Gruppe gehörenden Almac aus La Chaux-de-Fonds.

«Bei Uhren mit dem Label‚ ‹Madein Switzerland› sollen mindestens60 bis 80 % der Teile aus Schwei-zer Werkstätten stammen.»

Technik, die auch schön istEin Trend, der bei vielen Uhrenträ-gern grossen Anklang findet, sinddie sogenannten «Skelett-Uhren.»Deren Besitzer können nicht nur dieUhrzeit und weitere Informationenablesen, sie erhalten auch einen in-diskreten Einblick in das magischeInnenleben der Uhr. Dies fasziniertTechnik-Fans, stellt aber weitereHerausforderungen an die Herstellerdieser Uhren und dadurch natürlichan die Teilelieferanten und ganzspeziell an die Décolleteure. Derfreie Blick auf die Teile kommt vorder Technik: Die Oberflächen der

AutorRobert MeierFreier Fachjournalist, Rupperswil

Kurt Schnider, Verkaufsleiter Schweiz bei Tornos,zeigt mit Stolz auf die zusätzlich eingebautenFräser der Deco 10a: Nun besteht die Möglichkeit,den Schiebetrieb in einem Arbeitsgang mit zweiFrontalverzahnungen zu versehen.

Die Micro 7 besticht nicht nur durch die kompakten Aussenmasse, sondernauch durch die serienmässige Präzision von ± 0,002 mm.

sichtbaren Teile – Verschraubungeninbegriffen – müssen makellos sein.Die absolute Genauigkeit und Voll-endung der Teile genügen nichtmehr, deren Eleganz stellt ebenfallsihre Forderungen.

Tornos hat allen diesen AspektenRechnung getragen, weshalb KurtSchnider zufrieden auf ein erfolgrei-ches Uhrenjahr 2008 zurückblickenkann.

Mehr als «nur» MaschinenTornos versteht sich auch nicht«einfach» als Hersteller von Dreh-automaten, sondern besonders alsAnbieter von Fertigungslösungen.Kurt Schnider: «Wir bieten unserenKunden nicht nur Maschinen zur ra-tionellen Herstellung von Uhrentei-len an, wir bilden auf Wunsch auchdas Kundenpersonal auf unserenMaschinen aus und unterstützen esspäter bei der Suche von Ferti-gungslösungen für ausgefalleneoder komplexe Teile.» Dass das Un-ternehmen dazu unter anderemauch speziell auf diese Brancheausgerichtete Fertigungsmethodenentwickelt, zeigt es an den Uhrenta-gen. Alle ausgestellten Maschinenfertigten Uhrenteile und zeigten sodem Besucher, was in der Praxiswirklich realisierbar ist.

Micro – der Name sagt(fast) allesAus dem Angebot an Drehautoma-ten führte Tornos die zwei ModelleMicro 7 und Micro 8 vor. Die bei-den Einspindel-Drehautomatenzeichnen sich durch die seriellehochpräzise Fertigung von Kleintei-len mit Toleranzen im Mikrometer-bereich aus. Auffallend bei beidenMaschinen ist deren sehr kompakteBauform, ein Plus für viele Werk-stätten, die unter chronischemPlatzmangel leiden.Die beiden Maschinen unterschei-den sich durch den maximalenStangendurchlass von 7 mm für ei-ne maximale Teilelänge von 60 mmfür die Micro 7 gegenüber einemStangendurchlass von 8 respektive10 mm für maximale Werkstücklän-gen von 17,5 mm für die Micro 8.Diese ist somit besonders auf kurze,fast quadratische Drehteile ausge-richtet. Dazu weist sie eine Eigenartauf, welche sie wesentlich von derMicro 7 unterscheidet: Die Micro 8wird ohne Führungsbüchse betrie-ben, was die hochpräzise Fertigungvon solchen Kleinteilen mit einer

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Der Schiebetrieb, ein äusserst komplexes Teil,kann erstmals komplett auf einem Dreh-automaten gefertigt werden. (Tornos)

Im Zentrum des Bildes sind die zwei angetriebe-nen Fräswerkzeuge zu erkennen, mit welchen die Frontalverzahnungen hergestellt werden.Im Vordergrund warten weitere Werkzeugezur Frontalbearbeitung auf ihren Einsatz.

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34 technica 03-09

Toleranz von ± 0,001 mm ermög-licht, dies bei maximaler Ausnüt-zung des Stangenmaterials.

Auf einen Fertigungs-schritt reduziertEbenfalls während der Uhrentagezu sehen war eine Deco 10a. Dieser

Einspindel-Drehautomat ist für einenStangendurchmesser bis 10 mm vor-gesehen. Was auf dieser Maschinegezeigt wurde, liess das Herz etli-cher Uhrenteile-Fertiger sicher hö-her schlagen: Tornos demonstrierteauf diesem Drehautomaten dieMöglichkeit, in einem Arbeitsgang

den Schiebetrieb (für die Uhrenspe-zialisten: le pignon coulant) undden Aufzugstrieb (pignon remontoir)herzustellen. Damit ist es einemDrehautomatenhersteller erstmalsgelungen, Bearbeitungsverfahren zuentwickeln, mit welchen diese Teileganzheitlich auf einem Drehauto-

Micro 8 ist ohne Führungsbuchse konzipiert; sie baut deshalb nochkompakter und erreicht eine serienmässige Präzision von ± 0,001 mm.

Vor allem die Fachleute aus der Uhrenindustrie waren angesprochen:Die Uhrentage von Tornos wurden rege besucht.

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03-09 technica 35

maten in einem Durchgang herge-stellt werden können. Dazu erhältdie Maschine werkseitig zwei zu-sätzliche angetriebene Fräser, dieelektronisch perfekt mit der Haupt-spindel synchronisiert sind.Der Schiebetrieb, ein äusserst kom-plexes Teil zum Einstellen von Uhr-zeit und Datum an mechanischenUhren, weist auf beiden Seiten einejeweils unterschiedliche frontaleVerzahnung auf. Um dieses Teilherzustellen, waren bis anhin meh-rere Fertigungsschritte auf verschie-denen Einrichtungen notwendig.Dies führte gezwungenerweise zuhöheren Fertigungskosten beigleichzeitigem Präzisionsverlust.Die angetriebenen Fräser bearbeitenbeim Schiebetrieb die eine Frontal-verzahnung noch während der ers-ten Aufspannung, bevor das Teilvon der Gegenspindel gefasst, vonder Stange abgetrennt und an dieFräser zur Bearbeitung der zweitenVerzahnung herangeführt wird. Die-ses Herstellverfahren sichert nichtnur eine absolute Koaxialität ab, dieQualität der Bearbeitung wird durchdas eingesetzte Abwälzverfahren zu-sätzlich gesteigert und – was heuteimmer mehr von Bearbeitungsma-schinen erwartet wird – derSchiebetrieb verlässt den Drehauto-maten als fertiges Drehteil.Zusätzlich spannend ist an dieserLösung, dass es sich «lediglich» umeine werkseitig eingebrachte Zu-satzausstattung auf einer Standard-maschine handelt, die sonst zurFertigung einer breiten Palette vonweiteren Teilen eingesetzt werdenkann.Der Gewinn an Fertigungszeit durchEinbindung weiterer Fertigungs-

schritte in eine bestandene Techno-logie wird hier einmal mehr praxis-gerecht vorgeführt.

Mit Almac zum ganz-heitlichen UhrenpartnerTrotz der hohen Innovationskapazi-tät der Tornos-Fachleute lassen sichnicht alle Uhrenteile auf Drehauto-maten herstellen. Zu den komple-xen Teilen gehören die Uhren-Plati-ne und die Brücke, welche heutenoch in aufwendigen Fertigungsver-

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Platinen sind die komplexen Grundplatten der Uhrwerke.Diese wurden auf der CU 1007 hergestellt. (Almac)

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36 technica 03-09

fahren auf Bearbeitungszentren ge-fertigt werden. Hersteller solcherhoch spezialisierten Maschinen istdie Almac SA in La Chaux-de-Fonds. Sie gehört seit 2008 zurTornos-Gruppe. Mit dieser Integra-tion wird die Tornos-Gruppe zumKomplettanbieter für Werkzeugma-schinen für die Herstellung vonUhrenteilen.

Platinenfertigung – eineaufwändige BearbeitungAn den Uhrentagen führte Almacdas Bearbeitungszentrum CU 1007vor. Dieses auf die Fertigung vonUhrenplatinen und Brücken ausge-hend von Rondellen oder Plakettenausgerichtete Bearbeitungszentrumstellt eine Erweiterung des ModellsCU 1005 dar. Auf einer Maschine

wird jeweils eine Seite dieser Teilebearbeitet. Einen nächsten Schrittwill Almac an der Uhrenmesse Ba-sel World vorstellen, wo zwei Ma-schinen als Zwillings-Bearbeitungs-zentren mit einer Zwischenstationbeide Seiten der Platinen und derBrücken bearbeiten, ohne dass ma-nuell eingegriffen werden muss. Mitdieser Lösung bringt Almac die voll-automatisierte Fertigung dieser auf-wendigen Teile einen Schritt näher.

Ein voller ErfolgMit den Uhrentagen führte Tornoseine erfolgreiche Präsentation sei-ner Produkte durch. Bleibt nur nochauf den Aufschwung zu warten, derhier vor allem am Handgelenk erfol-gen sollte. (bf)

InfosTornos SA2740 Moutier032 494 44 [email protected]

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Bestandteile einer Uhr: Fast alle Teile lassen sich auf Werkzeugmaschinenaus der Tornos-Gruppe herstellen. (Tornos)

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SwissRobotics.net und Technica bündeln ihre Kräfte in der Informationsvermittlung

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SwissRobotics.net ist ein Zu-sammenschluss von allen rele-vanten Herstellern, Handelsge-sellschaften und Systemintegra-toren für Industrieroboter- undHandlinganlagen und -Kompo-

Der Industrieroboter hat im Verlauf der letztenJahrzehnte vom beargwöhnten Jobkiller zumakzeptierten «Werkstatt-Butler» mutiert. Trotz-dem ist er für viele weiterhin ein «bekannterUnbekannter». Wo hat er seine Vorteile? Wiebringt man ihm Flexibilität bei? Wo liegen seinePräzisionsgrenzen? Muss er stets in einergeschlossenen Zelle arbeiten? Antworten zusolchen Fragen werden SwissRobotics.net unddie Technica ab diesem Heft gemeinsam geben.

nenten in der Schweiz. SwissRo-botics.net unterstützt die Mit-glieder und vertritt deren Inter-essen in der Schweiz. Mit Swiss-Robotics.net schafft die Sektion42 des swissT.net eine eigene

Marke, um ihre Anliegen ver-stärkt und gezielt nach aussenzu tragen.SwissRobotics.net fördert undregelt die Zusammenarbeit derMitglieder und stellt die Platt-form und sorgt für imagebilden-de gemeinsame Auftritte anEvents.

Plattform für Kundenund AnbieterMit gezielter Kommunikationund PR in eigenen und Partner-medien baut SwissRobotics.netdas Bewusstsein für Roboticsund Industrial Handling auf. InZusammenarbeit mit den Fach-zeitschriften Technica und «LaRevue Polytechnique» werdenaus diesem Grund jährlich vierSonderbeilagen nach dem«Heft-im-Heft-Prinzip» realisiert.Damit soll nicht zuletzt einePlattform geschaffen werden,auf der sich Kunden und Anbie-ter austauschen können. Die ers-te Ausgabe liegt nun vor Ihnen.

Nutzen unbestrittenDer Nutzen der Roboter für dieIndustrie – und ganz besondersauch für die internationale Wett-bewerbsfähigkeit unserer Indust-

riebetriebe – ist heute unbestrit-ten. Nicht nur wenn es darumgeht, unbeliebte Nacht- und Fei-ertagsschichten zu übernehmen,in schwierigen Umgebungsbe-dingungen zu arbeiten oder be-sonders schwierig handhabbareGüter zu manipulieren oder zubearbeiten, ist der Roboter oderdas Handlinggerät wie ein stum-mer Butler zur Stelle und er-gänzt das Werkstattpersonal zu-verlässig und präzis. Die«Schweizer Roboterpupulation»beträgt in der Schweiz mittler-weile immerhin rund 5000Stück, wie der Beitrag über dieRoboterszene Schweiz auf Seite42 aufzeigt.Aus der Sicht der Fachzeitschrif-ten sind wir überzeugt, dass wirunseren Lesern mit einem ver-tieften Einblick in die Robotikeinen echten Mehrwert bietenkönnen. Aus diesem Grund freu-en wir uns auf diese Zusammen-arbeit mit dem starken Bran-chenpartner SwissRobotics.net

Martin GysiChefredaktor TechnicaPS: SwissRobotics.net ist nichtnur eine Marke, sondern aucheine informative Homepage. Pro-bieren Sie es aus.

Es gibt in der Schweiz eine industrielle Robotic-Sze-ne, die aktiv nicht nur auf dem Binnenmarkt, son-dern auch auf dem Weltmarkt erfolgreich agiert. EinBlick hinter diese Kulissen.

Starke Schweiz

Seite 42

Berti, ein auf «Menschenähnlichkeit» getrimmterRoboter, hat vor kurzem in London seinen ersten öf-fentlichen Auftritt gehabt. Er ahmte menschlicheGesten nach und spielte «Schere, Stein, Papier».

Berti knobelte in London

Seite 40

Die direkt angetriebenen, besonders flach bauendenLinearachsen der Baureihe MLD-FU eignen sich vorallem für Anwendungen mit hohen Anforderungenan die Dynamik bei kleinen bis mittleren Lasten.

Präzis und wirtschaftlich

Seite 38

Das Material von Windkraftanlagen muss starkenKräften standhalten. Ein neuer Roboter überprüft dieAnlagen genau. Er erfasst jeden noch so kleinenSchaden – sogar unterhalb der Oberfläche.

Roboter als «Spiderman»

Seite 46

Linearachsen MLD-FU

Präzise, direkt,wirtschaftlichDie direkt angetriebenen, besonders flach bauen-den Linearachsen der Baureihe MLD-FU eignensich vor allem für Anwendungen mit hohen An-forderungen an die Dynamik bei kleinen bis mitt-leren Lasten. Als Antrieb wird ein dreiphasiger,elektronisch kommutierter AC-Synchron-Linear-motor eingesetzt. Das bestromte Primärteil ist imSchlitten eingebaut, das Sekundärteil mit seinemhochwertigen Dauermagneten im Grundkörper.Der Direktantrieb ermöglicht eine deutlicheReduzierung der bewegten Massen und erlaubtdamit auch, die Module extrem schlank zugestalten.

Der Grundkörper der Linearach-se besteht aus einem Alumini-um-Strangpressprofil, auf dasein hochdynamisch belastbaresSchienensystem mit Rollenfüh-rungen aufgebaut ist. Auf ihmbewegt sich der Führungsschlit-ten, in den Primärteil und Mess-kopf direkt integriert sind, dankvorgespannter, nadelgelagerterLaufrolleneinheiten völlig spiel-frei. Die MLD-FU steht in Län-gen bis 4000 mm zur Verfü-gung, erreicht Antriebskräfte bis600 Nm und weist dabei eineWiederholgenauigkeit von±0,01 mm auf.

Optionen erweiternEinsatzspektrumDie Baureihe MLD-FU lässt sichmit zahlreichen Optionen auchan speziellere Anforderungen an-passen. Wenn etwa in der Ziel-position Axialkräfte wirken, sokann mittels einer pneumati-schen Haltebremse der Linear-motor entlastet werden.Weitere, unabhängig voneinan-der arbeitende Motorschlittenauf einem Führungsprofil zu be-treiben, ist ein weiterer grosserVorteil, der die Linearmotortech-nik zu bieten hat. Für Handha-bungseinheiten mit sich über-

schneidenden Arbeitsbereichenlassen sich so wirtschaftlicheund platzsparende Applikationenumsetzen.Mit einem zweiten, passivenFührungsschlitten, der frei ver-schiebbar ist, können auch lan-ge Anbauten momentensteif rea-lisiert werden.

UmfangreichesZubehörEin reichhaltiges Zubehör er-gänzt das Lieferprogramm: Sostehen Regelgeräte von Bosch-Rexroth und Siemens zur Wahl.Die Endabschaltung und Refe-renzierung kann über induktiveSensoren erfolgen, wahlweisesteht auch ein neues, magneti-sches Absolutwegmesssystemzur Verfügung. Eine zeitrauben-de Referenzfahrt wird somit hin-fällig und ggf. kann zusätzlichauf Endschalter verzichtet wer-den, was Verkabelungsaufwandeinspart. Hydraulische Stoss-dämpfer an den Profilendplattendämpfen unerwünschte Stösse,und zur Energieübertragung sindvorkonfektionierte Schleppkettenerhältlich, die direkt am Antriebmontiert werden. Neben Adap-terplatten für Standard- undSonderkonfigurationen stehen

38 technica 03-09

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Gleich drei führende internati-onale Automobilhersteller ha-ben kürzlich die Jahrgangsbes-ten ihrer Zulieferer mit Awardsausgezeichnet. Fanuc Roboticswar gleich drei Mal dabei. VonFord, General Motors undVolkswagen gab es je einenAward. Olaf C. Gehrels, Präsi-dent der Fanuc Robotics Euro-pe: «Das ist die höchste Formder Anerkennung unserer Ar-beit, ein phantastisches Ergeb-nis.» Auch bei Rick Schneider,CEO Fanuc Robotics America,war die Freude über die Top-Auszeichnungen gross: «Kun-denzufriedenheit ist eine derdrei Säulen unserer Unterneh-mensvision.» Die beiden ande-ren sind übrigens «Zufriedenheitder Mitarbeiter» und «profitableErgebnisse».Für den Volkswagen-Konzern ge-hört auch Fanuc zu den Top-Lieferanten und wurde dafür mitdem «Volkswagen Group Award2008» ausgezeichnet. Weltweitarbeitet Volkswagen mit über26 000 Lieferanten zusammen.

Ganze 15 wurden mit demAward ausgezeichnet. Fanuc istdabei.Bei Ford erhielt Fanuc RoboticsAmerica den «2007 World Ex-cellence Award». In der aktuel-len Liste ausgezeichneter Unter-nehmen sind 47 von insgesamtüber 5000 Lieferanten Fordsmit Awards in Gold, Silber undin anerkennender Form aufge-führt. Fanuc Robotics erhieltden World Excellence Award inSilber.Auch bei General Motors zählenQualität, Liefertreue und techni-sche Kompetenz, wenn es umden «Supplier of the YearAward» geht – und auch hier ge-hört Fanuc Robotics zu denPreisträgern. «Wir teilen gemein-same Zielsetzungen und setzengleiche Prioritäten», würdigteGM-Chefeinkäufer Bo Anderssondie Gewinner des GM «Supplierof the Year Award 2007», dar-unter auch Fanuc Robotics so-wie den deutschen Anlagenbau-er FFT EDAG Produktions-systeme.

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Die MLD-FU steht in Längen bis 4000 mm zur Verfügung, erreichtAntriebskräfte bis 600 Nm und weist dabei eine Wiederholgenauig-keit von ± 0,01 mm auf.

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40 technica 03-09

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Robotronic AG8406 WinterthurTel. +41 (0)52 203 35 65Fax +41 (0)52 203 35 66www.robotronic.chGeneralvertretung fürMitsubishi Roboter

Robotec Solutions AGSeetalstrasse 25703 SeonTel. +41 (0)62 775 90 00Fax +41 (0)62 775 90 [email protected]

Bosch Rexroth Schweiz AGHemrietstrasse 28863 ButtikonTel: +41 (0)55 46 46 366Fax: +41 (0)55 46 46 [email protected]

Neuronics AGTechnoparkstrasse 18005 ZürichTel. +41 (0)44 445 16 40Fax +41 (0)44 445 16 [email protected]

moveline AGIndustriestr. 134703 KestenholzTel. +41 (0)62 889 70 10Fax +41 (0)62 896 30 [email protected]

(sda) Berti, ein auf «Menschen-ähnlichkeit» getrimmter Robo-ter, hat vor Kurzem in Londonseinen ersten öffentlichen Auf-tritt gehabt. Er ahmte im Sci-ence Museum menschliche Ges-ten nach, spielte «Schere, Stein,Papier» und durfte in dem Mu-seum drei Tage lange Besucherbegrüssen. Beim Knobelspiel«Schere, Stein, Papier» konnte

Berti über einen Sensor-Hand-schuh, den sein menschlicherMitspieler trug, sogar feststel-len, ob er gewonnen hatte.Anhand des Roboters erhoffensich die Wissenschaftler auchFortschritte bei der Entwicklungkünstlicher Gliedmassen für Men-schen. Zudem soll die Reaktionvon Menschen auf ihnen ähnlicheRoboter getestet werden.

Berti knobelte in London

Berti spiel «Schere, Stein, Papier» im Science Museum in London.

Beim präzisen Bearbeiten vonFreiformflächen gab es bis anhinnur die Wahl zwischen Handarbeitoder Werkzeugmaschinen. DieHandarbeit bietet eine maximaleFlexibilität zu tiefen Investitions-kosten, weist jedoch bei der Pro-zesskonstanz und der Rückverfolg-barkeit zum Teil grosse Mängelauf. Auf der anderen Seite garan-tieren Werkzeugmaschinen einehohe Präzision und Prozesskons-tanz, verlangen dafür eine hoheInvestition. Durch den Einsatz mo-derner und präziser Roboter (z. B.Stäubli) und eines eigens für sol-che Anwendungen konzipiertenSteuerungs- und Bedienkonzepts(Insys-HMI) kann Insys eine Lö-sung anbieten, welche sowohl vonden Prozessanforderungen, alsauch in wirtschaftlicher Hinsichtein breites Feld abdeckt.Die Grundidee des Insys-Kon-zepts liegt in den Bereichen:

1. Übernehmen der genauengeometrischen Form durch denImport von 3D CAD Daten.2. Einfaches Optimieren der Be-arbeitungsprozesse und derQualität direkt an der Maschinemittels weniger Mausklicks3. Durch das Prinzip der Werk-stückführung übernimmt derRoboter auch die Teilehandha-bung. So kann die Zelle ohnezusätzliche Handhabungsmodu-le mit hoher Autonomie betrie-ben werden. Für Teile mit hohenmasslichen resp. optischen An-forderungen wie Uhrenteile, Im-plantate, Turbinenschaufeln,Messer, etc. hat sich Insys mitdieser Technologie mit über 180installierten Maschinen einebreite Kompetenz erarbeitet.

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So etwas hat es bisher auf demSchweizer Markt noch nicht gege-ben: eine Handhabungseinheit,die an bestehende Strahlzellenvon hinten angebaut werdenkann. Diese neue Zelle ist miteinem Kuka-Roboter KR5 sixxR850 bestückt und wurde vonRobofact entwickelt und gebaut.Robofact vertreibt nun auch dieRobojober-Zelle. Hier treffen nichtnur technische Feinheiten undaltbewährte Automationstechnikzusammen, sondern es bietet sichauch eine einzigartige Verwen-dungsmöglichkeit für die Zelle:die Bearbeitung von Kleinteilenunterschiedlicher Grösse. Wobeidas Werkstückgewicht zusammenmit dem Greifsystem fünf Kilo-gramm betragen darf. Der Robo-jober verbindet die Flexibilität ei-nes Roboters als Be- und Entla-desystem auf einfache, kosten-günstige, standardisierte Weisemit den möglichen Bearbeitungs-prozessen. Das Konzept bestehtaus einem Grundgestell mit inte-grierter Maschinen- und Perso-nensicherheit und einem Klein-roboter von Kuka, dem KR5 sixxR850, wobei die Steuerung imSockelbereich der Zelle integriertwurde Als Bauteilezuführungdient ein einfaches Förderbandmit pneumatischen Zentrierhil-fen im Abgreifbereich des Robo-ters. Zusammen mit einem Zwei-oder Dreibackengreifer (sprich

Innen- oder Aussengreifer) kön-nen die Kleinteile aus einemWerkstückträger entladen unddem Hauptprozess zugeführtwerden.Der Hauptprozess ist in diesemFall das Sandstrahlen, es sindjedoch auch andere Funktionenwie Drehen, Fräsen oder Bohrenmöglich. Nach Beendigung desProzesses werden die Teile wie-der in den Bauteilträger abge-legt und dieser wird über dasFörderband ausgeschleust.Der Robojober wird über das Ku-ka-Control Panel (KCP) des Ro-boters bedient. Er kann sowohlals Inline-Version zur Verknüp-fung von vor- oder nachgelager-ten Prozessen arbeiten als auchautonom in einer Standalone-Zelle, versehen mit Ab- und Auf-stapelvorrichtungen.Weitere Ausbauvarianten wieBauteileerkennung mittels Ka-mera oder Rezepturverwaltungenkönnen mittels einer übergeord-neten Steuerung realisiert wer-den. Für Prozesse, bei denen dieBedienung teilweise auch vonHand möglich sein muss, kannder Robojober auf Führungen ge-stellt und dann bei Bedarf zurSeite geschoben werden. So istein problemloser Maschinenzu-gang stets gewährleistet.

Meike Stuber,KUKA Roboter Schweiz AG

Die neue Zelle Robojober verarbeitet Kleinteileunterschiedlicher Grösse bis maximal fünf Kilo-gramm. Darin integriert: ein Kuka KR5 sixx R850.

Sandstrahlen in einerneuen Dimension

42 technica 03-09

| Robotik

Die Robotikszene in der Schweiz

ie wichtigsten Akteure derSchweizer Roboter-Szene ha-ben sich in der Sektion 42

des Interessenverbundes swissT.netzusammengeschlossen. Diese Sek-tion erschaffte mit «SwissRobotics»eine eigene Marke, um ihre Anlie-gen verstärkt und gezielt nach aus-sen zu tragen. Eine Umfrage beideren Mitgliedern ABB Robotics,Compar, Kuka, Neuronics undStäubli ergibt einen interessantenEin- und Ausblick.

Schweizer Anbietersind meist IntegratorenIn der Schweizer Robotik-Szenesind vor allem Vertreter namhafterausländischer Hersteller tätig. Ei-gentliche Schweizer Hersteller – wiedies Firmen wie Stäubli, Neuronicsoder Güdel darstellen – gibt es nurwenige. Mehrere Anbieter bezifferndas jährliche Marktvolumen auf et-wa 550 bis 600 Roboter bei einemUmsatz von rund 25 bis 30 Mio.Franken ein starker Markt also.War der Roboter früher als Arbeits-platz-Killer verrucht, ist die Er-kenntnis durchgedrungen, dass die-ses Gerät im Gegenteil einen echtenMehrwert schaffen und Arbeitsplät-ze sichern kann. Dementsprechend

D

Starke Schweizim globalen MarktWenn im Fernsehen von Robotern gesprochen wird, handelt essich meist um internationale Robotertourniere, an denen auchSchweizer Hochschulen regelmässig teilnehmen. Es gibt in derSchweiz aber auch eine industrielle Robotik-Szene, die aktivnicht nur auf dem Binnenmarkt, sondern auch auf dem Welt-markt erfolgreich agiert – dafür aber weniger am Fernsehenpräsent ist. Ein Blick hinter diese Kulissen.

wird die Akzeptanz immer grösserund der Einsatz vielfältiger. Aufdem Schweizer Markt rechnet zumBeispiel Werner Erismann von ABBRobotics, Präsident der Sektion 42,mit rund 4500 installierten Robo-tern, Janine Deufel von Neuroncisgeht sogar von rund 5000 Roboternaus. Interessant ist auch die Aussa-ge von Martin Bertschi von Kuka:«Waren es 1995 fünf Kuka-Robo-ter, zählt wir heute 700 Einheiten.»Die Schweizer Firmen haben alsoden Roboter entdeckt.

Als Hauptanbieter werden ABB Ro-botics mit Knickarm- und Delta-Ro-botern, Kuka und Fanuc mit Kni-ckarm-Robotern und Epson mitScara-Robotern genannt. Stäublistellt sowohl Knickarm- wie Scara-Roboter her. Neuronics gibt sich alsSpezialist für Roboter, welche mitdem Menschen ohne Schutzab-schrankung zusammenarbeiten.

Breit gefächertes AngebotInteressant ist der sehr breit gefä-cherte Einsatz von Robotern in denverschiedensten Branchen. Zu de-ren Anwendern zählen die Maschi-nen-, die Konsumgüter-, die Le-bensmittel-, die Verpackungs- unddie Uhrenindustrie. Roboter werdenaber auch in der Holz- und Stein-verarbeitung mit Erfolg eingesetzt.Typische Aufgaben für diese Gerätesind das Beladen/Entladen von

AutorRobert Meierfreier Fachjournalist, Rupperswil

Hohe Anforderungen an den Roboter bezüglich «Feinfühligkeit» und Präzision: Uhren-teile aufnehmen und positionieren. (Foto: Stäubli)

Werkzeugmaschinen und anderenFertigungseinrichtungen, Verpackenvon Produkten wie Lebensmitteloder Medikamente, Montagearbei-ten und palettisieren verschiedens-ter Produkte. Natürlich fehlen auchSchweissroboter nicht – und diesekennen keine Schweissblende.Aus dieser weiten Fächerung istauch sofort erkennbar, dass Roboternicht gleich Roboter sind. So gibtzum Beispiel Martin Bertschi vonKuka an, dass rund 70% ihrer Ro-boterlieferungen der Gruppe Klein-roboter mit Traglasten von 1 bis100 kg zuzurechnen sind. Jean-Marc Collet von Stäubli sieht denEinsatz seiner Roboter dank kom-plett gekapselter Strukturen auch insehr schmutzigen und sehr reinenRäumen. Bei Neuronics berichtetJanine Deufel über flexible Einsätze

diverser Anwendungen, z. B. Etiket-tieren, Sortieren, Einlegen usw.Diese «Zersplitterung» der Anwen-dungen führt zu einem interessan-ten Nebeneffekt: In der Schweizwerden die Roboter oft für multi-funktionale Anwendungen einge-setzt. Dies setzt verschiedene ange-passte Greifersysteme voraus, zu-dem müssen diese in einer automa-tisierten Lösung vom Roboterselbsttätig ausgewechselt werden,Automation in perfekter Form.

Schweizer FachwissengefragtWie erwähnt, gibt es hierzulandekaum eine typische Anwenderbran-che, bei welcher sich der Roboter-einsatz in besonderer Art heraus-hebt, dies im Gegensatz zu Anbie-tern in Ländern, in welchen die Au-tomobilbranche das Schwergewichtder Investitionsgüterindustrie dar-stellt und zu den stärksten Roboter-anwendern zählt.Diese Breite in der Anwendungstellt die Schweizer Anbieter vor im-mer neue Herausforderungen undsorgt dafür, dass innovative Lösun-gen entwickelt werden. Nebst demeigentlichen Roboter mit dessenSteuerung erarbeiten die Entwicklermit den oft komplexen Greifelemen-ten wahrhafte Genielösungen. Die-ser Erfindergeist, gepaart mit der imAusland anerkannten SchweizerPräzision und der hohen Fachkom-petenz führt dazu, dass SchweizerRoboteranbieter auch gefragte Part-ner für Auslandgeschäfte sind. Des-halb ist es nicht erstaunlich, dassneben dem Binnenmarkt ein hoherExportanteil anfällt. ABB Roboticsspricht von 65% bis 80%, Neuro-nics 80%. Auch Eric Cantini (Com-par) bestätigt dies und begründetden hohen Wert: «Der Exportanteilist hoch, da viele Anlagenbauer undIntegratoren die Geräte im Rahmenvon Gesamtlösungen exportieren.»Diese Volumen sind insbesonderedeshalb besonders beachtenswert,wenn bedenkt wird, dass dabei diemeisten Roboter zuerst importiertund dann wieder im Rahmen einerGesamtlösung exportiert werden.Dies zeugt von einem hohen Ver-trauen des Exportmarktes auch in

Pick and Place: Roboter als «Logistik-Mitarbei-ter». Routinearbeiten werden klaglos erledigt,mag das Gut auch noch so schwer sein.(Bild: Kuka)

Solch kleine Personalroboter arbeitenHand in Hand mit dem Menschen zusammen.(Bild: Neuronics)

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44 technica 03-09

| Robotik

diesen helvetischen Industriezweig.Martin Bertschi (Kuka) sieht denden Schwerpunkt seines Angebotseher im Binnenmarkt. Stäubli arbei-tet in der Schweiz mit zwei lokalenVertriebsniederlassungen, die in einweltweites Vertriebs- und Service-netz eingebunden sind.

Aufgaben umsetzenDie Schweizer Anbieter werden zwarimmer häufiger direkt von potenzi-

ellen Anwendern angesprochen,wenn es um Robotikaufgaben geht.Allerdings ist der Anteil von Leis-tungen für OEM-Kunden (OriginalEquipment Manufacturer) bei denmeisten relativ hoch. So gibt zumBeispiel Werner Erismann (ABB Ro-botics) an, dass bei ihm zwischen65 bis 80% an solche Systeminteg-ratoren gehen, eine ähnliche Grös-senordnung kommt auch von JanineDeufel (Neuronics).

Eine besondere Leistung ist dasUmsetzen der Kundenwünsche.Steht der Roboter bei Palettisie-rungslösungen oft als «Herrscher»über seine Anlage, ist er bei Anwen-dungen in Werkzeugmaschinenmeist in diese zu integrieren. Fra-gen, wie das Fassen von Etikettenoder Uhrenteile, die Hygienegaran-tie in Lebensmittelbereich und vieleweitere Auflagen sind vom Roboter-lieferanten zu lösen. Werner Eris-mann hebt deshalb hervor: «Die en-ge Zusammenarbeit zwischen demLieferwerk und dem Landesvertreterist sehr wichtig.»

Forschung in der Peri-pherie und AnwendungDie wesentliche Forschungs- undEntwicklungsarbeit findet eher beiden Roboterherstellern statt, für dieSchweiz zum Grossteil also im Aus-land. In der Schweiz befassen sichnebst den einleitend erwähntenHerstellern vor allem die Hochschu-len ETHZ und EPFL sowie die Fach-hochschulen mit dem Thema. Soarbeitet die ETHZ z. B. an einemMauerroboter (www.dfab.arch.ethz.ch),die EPFL – mit Roboterfestival(mobots.epfl.ch/ festivalrobotique.html)– befasst sich mit verschiedenstenProjekten (z. B. aeropoly.epfl.ch/page28896.html) und das CSEM inNeuenburg spezialisiert sich aufMikroroboter (www.csem.ch/fs/microrobotics.htm). Allen ist gemeinsam,dass sie sich an der Basis in derRegel marktüblicher Produkte be-dienen, auf welchen sie ihre Ent-wicklungsarbeiten aufbauen unddabei auch eine enge Zusammenar-beit mit den Spezialisten aus dieserBranche anstreben

Auch für Robotergibt es eine ZukunftDie zukünftigen Entwicklungen derRoboter lassen sich in zwei Berei-che einteilen: die Weiterentwick-lung und das Betreten neuer An-wendungsgebiete.Ein Schwerpunkt ist zweifelsfrei dieWeiterentwicklung bestehender Pro-dukte. Anwendungsgebiete wie dieUhrenindustrie oder sonstige Fein-mechanik verlangen nach nochmehr Präzision in der Positionie-

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rungsgenauigkeit. Ein weiteres Bei-spiel findet sich bei den immerschneller werdenden Werkzeugma-schinen. Hier werden gerne Roboterzum Beladen/Entladen eingesetzt.Die oft sehr kurzen Taktzeiten stel-len auch die Roboterlieferanten vorneue Aufgaben, insbesondere, wenndazu noch die meist sehr engenPlatzverhältnisse mit einbezogenwerden müssen. Diese Platzfragefindet sich auch bei den Steuerun-gen, Anwender fordern vermehrt in-tegrierte platzsparende Lösungen.Ein in vielen Branchen verspürtesPhänomen ist der Mangel an kom-petenten Fachkräften. Vor diesemHintergrund ist auch der Trend zusehen, die Programmierung und Be-dienung der Roboter noch anwen-derfreundlicher zu gestalten.Ein «krasser» Gegensatz liegt imTeilehandling punkto Gewicht: Han-delt es sich bei der Uhrenindustrieum leichtgewichtige Kleinteile undKomponenten, sind in der Holz-und Steinbranche wie auch in derLogistik meist schwere Brocken zuhandhaben. Während also beiLeichtgewichten ein eher feinfühli-ges Handling erwartet wird, solltendie Roboter bei schweren Güternmassiv gebaut sein. Hier bestehtein Widerspruch zum Wunsch nachGeräten in Leichtbauweise. DasStudium der Bauweise menschli-cher Knochen ist bereits weit fort-geschritten und Versuche, diese für

industrielle Zwecke nachzuahmen,haben bereits Erfolg gezeigt. Beiden Entwicklern stehen also nurschon in der Weiterentwicklung in-teressante Aufgaben an.

Neue EinsatzgebieteDem Einsatz von Robotern eröffnensich aber auch neue Gebiete. Schonim Markt vorgestellt wurden solcheGeräte, die in der Medizin für chir-urgische Eingriffe eingesetzt wer-den. Wie genau solche zu handha-ben und zu führen sind, lässt sichleicht erahnen. Dass dabei meistsehr filigranes Chirurgiebesteck ge-fasst und geführt werden muss,weist auf die Komplexität der Greif-elemente hin. Natürlich müssenauch hygienische Bedingungen ein-gehalten werden, wie dies kaum ineinem anderen Bereich anzutreffenist. Zu alldem kommt dazu, dass imOperationssaal kaum Ingenieureund Techniker anwesend sind.Neue Technologien bringen auchweitere Einsatzgebiete für Roboter.So sind Solarpanels regelmässig zureinigen, um deren Wirkungsgradaufrechtzuerhalten. Unterwasser-kabel und Rohrleitungen (Pipelines)werden regelmässig inspiziert undinstand gestellt. Das Thema heissthier Service-Roboter, ein Einsatzge-biet, das noch viele Möglichkeitenanbietet. Neuronics weist auch dar-auf hin, dass in den nächsten Jahr-zehnten vermehrt Dienstleistungsro-boter zum Einsatz kommen werden,sei es zum Staubsaugen (bereits imAngebot), zum Fensterreinigen oderzur Betreuung älterer Menschen. Alldiese Fälle rufen nach einer nochleichteren Bedienung. (mg)

InfosSwiss Technology NetworkswissT.net8604 Volketswil044 945 90 90www.swisst.net

Typischer Robotereinsatz im Fertigungsbereich:Der Roboter entnimmt dem Bearbeitungszentrumdas fertig bearbeitete Teil und legt es in einergenormten Palette ab. Von dieser wird es späterin der Montage wieder durch einen Handling-Roboter entnommen und mit anderen Teilenzusammengebaut. (Bild: Stäubli)

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| Forschung und Entwicklung

Prüfroboter inspiziert Windkraftanlagen

Roboter als «Spiderman»

Er kommt zuverlässig und erkommt allein. Flink und schnellzieht er sich am Seil nach oben.Meter für Meter, bis er die riesi-gen Rotorblätter der Windkraft-anlage erreicht hat. Dann machter sich an die Arbeit. Jeden Zen-timeter Fläche auf den Rotor-blättern nimmt er gründlich insVisier, nichts entgeht ihm. JedenRiss, jede Delamination im Ma-

Das Material von Windkraftanlagen muss starkenKräften standhalten. Gibt es Schäden an den Ro-torblättern? Ein neuer Roboter überprüft die An-lagen genauer, als ein Mensch es könnte. Er er-fasst jeden noch so kleinen Schaden – sogarunterhalb der Oberfläche.

terial registriert er und leitet de-ren genaue Positionen weiter.Bei diesem Job ist er dem Men-schen überlegen: der Roboter.Die Forscher am Fraunhofer-Ins-titut für Fabrikbetrieb und -auto-matisierung IFF sind Experten inSachen Roboter – egal ob für dieFassadenreinigung, die Inspekti-on von Abwasserkanälen oder alsAssistenz des Menschen. Ihr neuester Helfer: RIWEA, der

Prüfroboter für Rotorblätter vonWindkraftanlagen. Die haupt-sächlich aus glasfaserverstärk-tem Kunststoff hergestellten Ro-torblätter müssen viel aushalten– Wind, Trägheitskräfte, Erosion.Bisher überprüfen Menschen dieWindkraftanlagen regelmässig.Kein leichtes Unterfangen,schliesslich müssen die Techni-ker in luftiger Höhe grosse Flä-chen unter die Lupe nehmen –bis zu 60 Meter lang kann einRotorblatt sein. «Unser Roboterist nicht nur ein guter Kletterer»,sagt Dr. Norbert Elkmann, Pro-jektleiter am IFF. «Er ist mit ei-ner Reihe von modernen Sensor-systemen ausgestattet. Damitkann er die Rotorblätter genauüberprüfen.» Sind Risse auf derFläche? Sind die Klebeverbin-dungen und die Laminierungenin Ordnung? Ist die Verbindungzum zentralen Steg beschädigt?Das Inspektionssystem bestehtaus drei Teilen: Ein Infrarot-strahler leitet Wärme auf dieOberfläche der Rotorblätter, einehochauflösende Wärmekameranimmt die Temperaturmusterauf und registriert so Fehler imMaterial. Zusätzlich ist ein Ult-raschallsystem mit an Bord so-

wie eine hochauflösende Kame-ra. So kann der Roboter auchSchäden feststellen, die demmenschlichen Auge verborgengeblieben wären. Ein speziellentwickeltes Trägersystem sorgtdafür, dass der Inspektionsrobo-ter sicher und präzise entlangder Rotorblattfläche geführtwird. «Das ist eine hochkomple-xe Bühne mit 16 Freiheitsgra-den, die sich selbstständig anSeilen hochziehen kann», erklärtElkmann. Der Vorteil des Sys-tems: Es kann an jeder Wind-kraftanlage seinen Dienst ver-richten – egal ob gross oderklein, zu Land oder Off-Shore.Der Roboter liefert immer eingenaues Zustandsprotokoll derRotorblätter, ohne Menschen inGefahr zu bringen und ohneSchäden zu übersehen. (mg)

InfosFraunhofer-Institut für Fabrik-betrieb und -automatisierungIFFDr. Norbert ElkmannTel. +49 391 4090-222D-39106 Magdeburgwww.iff.fraunhofer.de

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Die Messe Schweiz führt die er-folgreich etablierte go bereitszum vierten Mal durch, zumzweiten Mal parallel zur ineltecund mit überarbeitetem Messe-konzept. Rund 22 000 Fachbe-sucher aus der industriellen Au-tomation, Maschinen- und Anla-gebau, Prozessautomation sowieaus Engineering und Elektronikbesuchten die go im Jahr 2007.Die Besucherstruktur bestand zumehr als 70 % aus Entschei-dungsträgern und technisch ver-sierten Mitarbeitenden der ziel-relevanten Branchen. Der Anteilvon Besuchern aus dem angren-zenden Ausland betrug 5 Pro-zent. Für die go 09 setzt sichdie Veranstalterin zum Ziel dieBesucherzahlen zu halten.Zum Angebot der Aussteller ausder schweizerischen Automations-industrie gehören Neuheiten, Pro-dukte, Systeme und Dienstleis-tungen aus folgenden Bereichen:• Steuerungssysteme• Antriebstechnik

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swissRobotics.net –Kompetenzzentrumder Sektion 42Mit «swissRobotics.net» schafftdie Sektion 42 des swissT.neteine eigene Marke, um ihre An-liegen verstärkt und gezielt nachaussen zu tragen. Der gebündel-te Zusammenschluss befasstsich mit dem Thema IndustrialHandling und Robotics und prä-sentiert sich im Rahmen der go2009 mit einem Kompetenzzen-trum. Auf einer Fläche von rund750 m2 werden die Mitgliederihre Produkte und Kompetenzenausstellen und zusätzliche einenThemenpark präsentieren.

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Vom 1. bis 4. September 2009 öffnet die go inder Halle 2 im Messezentrum Basel ihre Pforten.Mit 22 000 Fachbesuchern ist die go die grössteTechnologiemesse für Automatisierung undElektronik in der Schweiz. Bei der Durchführungim 2007 haben insgesamt 520 Hersteller, Händ-ler, Importeure und Dienstleistungsbetriebe ausder industriellen Automatisierung und Elektronikausgestellt. Die go findet wie im 2007 parallelzur ineltec statt.

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48 technica 03-09

Bypass-Operationen mit semiautomatischem Nähinstrument

pätestens seit dem Kreis-laufkollaps von BundesratMerz im letzten Jahr und

der anschliessenden Herzoperationsind die lebensbedrohlichen Folgeneiner Verengung der Herzkranzge-fässe wieder ins Bewusstsein ge-rückt. Neben Krebs ist die Erkran-kung des Kreislaufsystems Todesur-sache Nummer eins in der Schweiz.Bei 30 von 100 Sterbefällen imJahr 2006 war eine Herzkrankheitdie Todesursache. Dementspre-chend hoch ist die Anzahl Herzope-rationen in Schweizer Spitälern. ImHerzzentrum der PrivatklinikgruppeHirslanden werden von rund 750Herzoperationen pro Jahr 300 koro-nare Bypass-Operationen durchge-führt. Diese Fakten unterstreichendas Bedürfnis nach einer Weiterent-wicklung von chirurgischen Instru-menten für die hoch invasive Herz-operation.Ein Projekt der ZHAW und des USZhat zum Ziel, ein semiautomati-sches Nähwerkzeug für die minimalinvasive Bypass-Operation zu entwi-ckeln. Bei der sogenannten Anasto-mose soll der Bypass relativ zurKoronararterie – Innenwand an In-nenwand – zueinander positioniertund danach mit einer Naht genähtwerden. Dem Chirurgen soll in ei-nem ersten Schritt der Nähprozess

S

Die Kerbe, die Leben rettetForscher der Zürcher Hochschule für angewandte Wissen-schaften ZHAW und Mediziner des Universitätsspitals ZürichUSZ entwickeln derzeit ein neues chirurgisches Instrument. Das semiautomatische Werkzeug soll den Nähprozess währendder Bypass-Operation am Herzen vereinfachen und somitPatienten und Ärzte entlastet.

abgenommen und dadurch der me-dizinische Eingriff deutlich verkürztwerden. Obwohl Lösungen mit me-tallischen Clips bereits existieren,kam das Team zum Schluss, eineunter Chirurgen anerkannte Metho-de weiterzuentwickeln: Die Verwen-dung eines konventionellen Opera-tionsfadens zur Erstellung einerEndlosnaht.

Gegen die Nachteileder HelixnadelDie Endlosnaht wird heute mit Hilfeeiner am Institut für Mechatroni-sche Systeme der ZHAW entwickel-ten und patentierten Helixnadeldurchgeführt. Im Gegensatz zu ei-ner herkömmlichen Nähmaschine,welche mit Ober- und Unterfadenarbeitet, muss die Gewebenaht mitnur einem Faden durchgeführt wer-den. Dies geschieht nicht nur ausPlatzgründen, sondern vor allemauch aus Gründen der Sicherheitund Dauerhaltbarkeit. Im Vergleichzur einfachen chirurgischen Nadelist die Fadenführung durch die He-lixnadel heikel. Mit der chirurgi-schen Nadel wird der Faden Stichum Stich durch beide Gewebe ge-führt und bis zur vollen Längenachgezogen (ähnlich einer Hand-naht bei Textilien). Bei der Helixna-del muss der Faden auf der ganzenLänge durch jeweils alle Stiche imGewebe nachgezogen werden. Da-bei ist die Fadenreibung besondersvon Bedeutung. Es ist zu beobach-ten, dass der Einfluss der Reibungnach drei Windungen im Gewebe sohoch wird, dass sich die Nadel un-ter erhöhtem Kraftaufwand unzuläs-

sig verformt oder dass bei höhererNadelsteifigkeit das organische Ge-webe stark beansprucht wird unddamit eine hochwertige Naht nichtmehr gewährleistet werden kann.Erster Lösungsansatz war die Ver-wendung einer helixartigen Hohlna-del. Doch liess sich der Faden auf-grund der Reibung nur sehr schwie-rig in die Nadel einbringen. Selbstder Einsatz von extrem gleitfähigenBeschichtungen auf Nadel und Fa-den brachte keine signifikante Ver-besserung. Auch das Aufbringendes Fadens auf eine lineare Hohlna-del brachte keine Verbesserung. DerFaden konnte nach dem Wickelnder Nadel zur Helixform nicht wie-der aus dieser entfernt werden.

AutorenDr. Thomas Järmann (des. StudiengangleiterSystemtechnik der ZHAW und u. a. Dozent) undProf. Dr.-Ing. Hans-Wernher van de Venn(Leiter des Institut für Mechatronische SystemeIMS an der ZHAW).

Bild 3: Ex-vivo-Versuch am Schweineherzen. Zu sehen sind Gewebefixiereinheit mit aufge-zogenem Bypass (Brustarterie) und Helixnadel.Die Kerbe der Nadel trägt den blauen Operations-faden.

InfosDr. Thomas Järmann ist Studiengangleiter Sys-temtechnik und Dozent für Medizintechnik sowiePhysik an der ZHAW School of Engineering. Er forscht am IMS Institut für MechatronischeSysteme auf dem Gebiet der Medizintechnik.Das Institut für Mechatronische Systeme bietetim Bereich Mechatronischer Systeme anwen-dungsorientierte Forschungs- und Entwicklungs-leistungen an. Hauptaktivitäten und Forschungs-schwerpunkte sind fokussiert auf den BereichenManufacturing, Automation und Robotics sowieMechatronik in der Medizintechnik. WeitereInformationen unter: http://www.ims.zhaw.chAusserdem bietet die ZHAW School ofEngineering Weiterbildungsmodule unterwww.zhaw.ch/weiterbildung

Automations- und Antriebstechnik | Handling

Eine Kerbeam richtigen OrtDas Reibungsproblem liess sich miteiner aufwändigen mechanischenLösung in den Griff kriegen. Auf dieAussenseite der 0,3 mm dünnenHelixnadel wird eine 0,08 mm tiefeKerbe aufgebracht, in welcher derchirurgische Faden geführt wird(Bild 1). Die Kerbe wird mit einemspeziell für die Helixnadel entwi-ckelten Mikroerodierverfahren her-gestellt. Dank Mikrokerbe ist esmöglich, den Faden mit mehrerenStichen durch beide Gewebe zutransportieren und danach Fadenund Nadel sauber voneinanderzu-trennen.

Ein spezielles HandgerätDas Gesamtsystem besteht aus Po-sitioniereinheit, Gewebefixiereinheit(Bild 2) und Bedienungseinheit.Von besonderer Wichtigkeit ist die

Fixierung des Gewebes während desNähprozesses. Verschiedene Versu-che haben gezeigt, dass eine Fixie-rung von Bypass und Herzkranzarte-rie mit externen Rechen die bestenResultate garantiert. Das System istin ein Handgerät mit wenigen Ein-zelteilen integriert, welches eineleichte Bedienung während derOperation ermöglichen soll.Zur Validierung und Optimierungdes Instrumentes werden in Laborsder ZHAW und im USZ zurzeit Ver-suche an explantierten Schweine-herzen durchgeführt (Bild 3). Innächster Zukunft werden, nach er-folgreichen Laborversuchen an ex-plantierten Herzen, Tierversucheunter strenger Aufsicht der Ethik-Kommission stattfinden. Das Ergeb-nis dieser Versuche wird entschei-dend sein für die weitere Entwick-lung des Instrumentes und insbe-sondere für den geplanten Einsatz

am Menschen sein. Bis dorthin sindaber noch einige Entwicklungs-schritte zu vollziehen. (bf)

03-09 technica 49

Bild 2: Mit CATIA (Computer Aided Three-Dimensional Interactive Application) entworfeneGewebefixiereinheit. Sie besteht aus dreiElementen. Frontrechen wurde entfernt, umdie Helixnadel (gelb) besser sichtbar zu machen.

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Automations- und Antriebstechnik | Antriebstechnik

50 technica 03-09

Schneller am Markt mit Engineering-Tools des Lieferanten

ie Palette der EngineeringTools von Festo umfasst zur-zeit zehn Pakete zur effizi-

enten Auslegung von Antriebskom-ponenten aus dem Festo-Kompo-nentenprogramm. Sämtliche Toolskönnen aus der Download-Area aufwww.festo.com und aus dem elekt-ronischen Programm heruntergela-den werden. Zur Auswahl stehendie Pakete• PositioningDrives• Pneumatische Dimensionierung

mit ProPneu• Vakuumauswahl• Schlauchauswahl• Luftverbrauch• Greiferauswahl• Stossdämpferauswahl• Massenträgheitsmoment• Softstop• Führungsberechnung für

pneumatische Linearantriebe

Effizienter konstruierenund Energie sparenBereits in der Anlagenkonzeptionwerden die Weichen für den effizien-ten Einsatz von Energie und denschnellen Return on Investment ge-stellt. Durch den Einsatz hocheffi-zienter Auswahl- und Dimensionie-rungs-Software-Tools lassen sich be-reits in der Engineering-Phase überra-schende energetische Einsparpoten-tiale realisieren – dies sowohl im Be-reich elektrischer als auch pneumati-scher Antriebssysteme.

D

Effizienter Umgang mit«erfundenen Rädern»Automatisierer und Sondermaschinenbauer setzen naturge-mäss viele Zukaufkomponenten ein – besonders im Bereich derAntriebstechnik. Denn für diese Branche gilt ganz besonders,dass man vermeiden muss, «das Rad zweimal zu erfinden». Für die optimale Auslegung dieser Komponenten bieten heuteviele Lieferfirmen entsprechende Auslegungstools an. Ein Bei-spiel dafür sind die Engineering-Tools von Festo. Was bringensie dem Kunden? Wir fragten einen typischen Anwender.

Werden diese Tools von den Kundentatsächlich eingesetzt und welchenNutzen haben sie davon? Wir frag-ten Rolf Wirz, Leiter Engineeringund Produktion der Amax Automa-tion AG, in Burgdorf. Mit am Tischsass auch Stephan Dellsperger, derfür Amax zuständige Kundenberaterbei Festo.

Herr Wirz, Amax ist bekanntlichin der Automation tätig. In wel-chen Bereichen ist die Firma be-sonders aktiv und erfolgreich?Rolf Wirz: Als Erstes ist zu erwäh-nen, dass wir uns in den letztenJahren etwas von der klassischenAutomation weg bewegt haben. Wir

sind heute eher im Sondermaschi-nenbau tätig und überall dort aktiv,wo vom Kunden Qualität und Zuver-lässigkeit gefordert werden.Wir bauen für unsere Kunden mass-geschneiderte Anlagen, die derenProzesse oder Logistik verbessern.Unsere Kunden kommen vornehm-lich aus der Uhren-, Lebensmittel-und Automobilindustrie. Wir habenaber auch Kunden in der Medizinal-technik.

Können Sie Ihre Tätigkeits-schwerpunkte noch etwas kon-kretisieren. Welcher Art sind IhreAnlagen typischerweise?Wirz: Das Spektrum ist recht breit.Es reicht von Montageanlagen fürAutobatterieklemmen über Gas-schlauch-Abisolieranlagen oderHandling-Anlagen – jüngstes Bei-spiel dafür ist eine Schlauchbeu-tel-Verpackungsanlage für die Phar-maindustrie – bis vermehrt auch inden Logistikbereich, das Handlingvon Postboxen ist ein Beispiel da-für. Ein wichtiger Schwerpunkt ist

Rolf Wirz, Leiter Engineering und Produktion der Amax Automation AG(links), und Stephan Dellsperger, technischer Kundenberater Festo, voreiner Becherhandlinganlage von Amax.

03-09 technica 51

zudem das Becherhandling. Sie se-hen, unser Tätigkeitsgebiet ist sehrbreit ausgerichtet.

Steigender Termin-und PreisdruckIn welcher Beziehung haben sichdie Anforderungen Ihrer Kundenin den letzten Jahren und Mona-ten gewandelt?Wirz: In den letzten Jahren sind vorallem die Anforderungen an die Lie-ferzeiten stetig und stark gestiegen.Wenn wir vor fünf Jahren noch achtMonate Liefertermin hatten, müs-

sen wir heute dieselbe Anlage be-reits in fünf Monaten liefern kön-nen. Gleichzeitig werden wir vomKunden heute viel früher, bereits inder Konzeptphase, beigezogen. Die-ser Trend ist grundsätzlich positivfür uns, aber meist auch sehr an-spruchsvoll. Wir werden oft bereitsbei der Pflichtenhefterstellung in-volviert. Das hat den Vorteil, dasswir unser Know-how in dieser vor-entscheidenden Phase einbringenkönnen.In den letzten Jahren sind aberauch die Anforderungen aus der

Normierung höher geworden: CE-Konformität und Sicherheit sind dieStichworte dazu. Die stetig steigen-den Sicherheitsanforderungen be-treffen aber auch unsere Kompo-nentenlieferanten. Sie sind eben-falls gefordert, wenn es zum Bei-spiel darum geht, eine Pneumatik-anlage sicher zu machen.In den letzten Monaten ist vor allemder Preisdruck nochmals gestiegen:Der Kunde möchte einen Mass-anzug zum «H&M-Preis»! Dies hängtauch damit zusammen, dass dieAnforderungen an Rentabilität undPay-back-time noch höher gewor-den sind.

Stichwort Komponentenlieferan-ten: Wie ist diesbezüglich Ihre Be-schaffungsstrategie?Wirz: Im Bereich Pneumatik habenwir seit Jahren immer auf Festo ge-setzt. Pneumatikzylinder und -venti-le haben wir praktisch ausschliess-lich dort bezogen. Vor bald vier Jah-ren haben wir uns entschieden,auch die elektrischen Achsen vonFesto zu beziehen. Bis auf wenigeAusnahmen bei ganz spezifischenKomponenten decken wir also dieBereiche Handling, Antriebe undPick-and-Place standardmässig mitFesto-Komponenten ab.

Die schnelle Festo-Linearachse mit den Vereinzelungsdüsen benötigte eine präziseAuslegung.

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52 technica 03-09

Aus welchen Gründen konzentrie-ren Sie sich fast exklusiv auf Festo?Wirz: Eines der wichtigsten Ent-scheidungskriterien ist die Akzep-tanz bei unseren Kunden. Diese ha-ben Anspruch auf Service und Er-satzteile, wo immer dies benötigtwird. Da unsere Anlagen weltweitim Einsatz stehen, kommt für unsnur ein Partner in Frage, der dieseLeistungen weltweit erbringen kann.Dies ist bei Festo gegeben.

Den Entwicklungsauf-wand reduzieren helfenIm Weiteren ist für uns selbstver-ständlich ein konkurrenzfähigesPreisniveau wichtig. Dabei muss je-doch unbedingt das ganze «Bild»stimmen, dazu gehören auch derService und die Unterstützungdurch entsprechende Dienstleistun-gen. Wichtig sind in diesem Zusam-menhang auch die persönlichenKontakte zu den Spezialisten beimLieferanten. Bei Festo haben wirdiesen direkten Zugang zum Sys-temtechniker. Ebenso wichtig istaber auch der Kundenberater. Ohnedie kompetente Beratung durchStephan Dellsperger wären auch dieübrigen Kriterien weit weniger er-füllt.

Der Grund für diese Lieferanten-Präferenzierung ist nahe liegend.Für uns wird dadurch der Entwick-lungsaufwand kleiner und wir kön-nen uns in jenen Gebieten auf ei-nen vertrauten Partner verlassen, indenen unsere Kernkompetenzennicht liegen – zum Beispiel in derAuslegung einer Linearachse. Wirbenützen die Festo Engineering-Tools für eine Vorauslegung undüberlassen dann die Feinauslegungaus Zeit-, wie auch aus Risikogrün-den den Profis beim Lieferanten.

Sie haben die Festo Engineering-Tools erwähnt, welche Bedeutunghat es für Ihre Entwicklungsar-beit?Wirz: Wir machen die Erstauslegungeines Systems zuerst immer selber.Dafür sind diese Tools sehr gut ge-eignet. Aufgrund dieser Erstausle-gung kann dann schon mal ein aus-sagekräftiges Konzept erarbeitetwerden. Aufgrund dieses Konzepteskönnen wir dann bei Festo die De-tailauslegungen rechnen lassen.Diese Optimierungsarbeit durch dieSpezialisten ist für uns sehr wich-tig, da wir es uns nicht mehr leistenkönnen, zu grosszügig dimensio-nierte Komponenten einzusetzen.Diese schnelle Konzeptauslegungmit Hilfe des Engineering-Tools hilftuns aber auch in der Offertphasesehr, da wir damit sehr schnell einKonzept anbieten können, das vonder Dimensionierung her auf der si-cheren Seite liegt.In diesem Zusammenhang ist eswichtig, einen Partner zu haben,auf den man sich verlassen kannund bei dem man seine Ausle-gungsresultate aus Erfahrung inter-pretieren kann. Weil man erfah-rungsgemäss bei gleichen Vorgabenvon zwei Lieferanten unterschiedli-che Auslegungsresultate erhält, istdieser Punkt gleichzeitig wichtigund kritisch.

Entspricht dieses Vorgehen mitVorauslegung mittels Enginee-ring-Tool und Feinauslegungdurch die Spezialisten mittlerwei-le zum Standardablauf?Wirz: Ja, das ist so. Früher wandtenwir uns oft in einer frühen Konzept-

phase direkt an die Auslegungsspe-zialisten beim Lieferanten. Dasführte dann hin und wieder zu un-befriedigenden Ergebnissen – nichtweil die Spezialisten falsch gerech-net hätten, sondern weil unser Kon-zept noch nicht genügend ausge-reift war oder weil die Randbedin-gungen noch nicht genügend genaudefiniert waren – beispielsweise diezu bewegenden Massen.

Schneller zuzuverlässigen WertenMit der Einführung der Vorauslegungüber die Engineering-Tools sind dieEntwurfskonzepte bereits so zuver-lässig, dass die Komponenten sicheroptimiert werden können. Mit die-sem Vorgehen hat sich auch die Re-aktionszeit der Festo-Spezialistenmassiv verkürzt und die «Trefferquo-te» ist deutlich besser geworden.

Die «Engineering-Tool-Box» vonFesto umfasst bekanntlich rundein Dutzend einzelne Tools für dieAuslegung elektrischer Positio-nierantriebe bis zur Stossdämp-ferauswahl. Welche davon setzenSie bei Amax ein?Wirz: Wir benutzen in erster Liniedas Software-Tool PositioningDrivesfür die Auslegung elektrischer Line-arachsen, Motoren, Getriebe, Cont-roller und Software. In gewissenFällen setzen wir aber auch Pro-Pneu, das Tool für die pneumati-sche Dimensionierung ein, zum Bei-spiel für die Taktzeit-Simulation.

Wo liegen für Sie die grösstenRationalisierungs- resp. Optimie-rungseffekte dieses Vorgehens?Wirz: Wir kommen schneller zu si-cheren Lösungen. Ein grosser Ratio-nalisierungseffekt liegt weiter darin,dass wir Vorgänge parallel laufenlassen können, indem wir beispiels-weise Berechnungsvorgänge ausla-gern können. Ein weiterer Optimie-rungseffekt ergibt sich aber auch inder Montage, indem mit diesemVorgehen sichergestellt ist, dass aufAnhieb die richtigen, d. h. die kor-rekt ausgelegten Komponenten ein-gebaut werden. Und alles in allemsteht natürlich der Optimierungs-effekt im Vordergrund. Wir bauen

Elektrischer Festo-Servomotor mit Getriebeals Aufzugsantrieb für die Becherpaletten.

03-09 technica 53

Achsen ein, die ihre Aufgabe sichererfüllen – und nicht mehr und nichtweniger.

Partnerschaftstatt EinzelkämpfertumWie wichtig ist für Sie die Bera-tung/Unterstützung durch denKundendienst des Lieferanten?Wirz: Für uns ist das lebenswichtig.Im Sondermaschinenbau kann manals Einzelkämpfer nicht bestehen.Genau so wie unsere Kunden wieeingangs erwähnt, mit uns einePartnerschaft suchen, suchen auchwir ein partnerschaftliches Verhält-nis zu unseren Lieferanten. Dasfunktioniert nur, wenn die Beratungund Unterstützung gegeben ist. Wirhätten in der Vergangenheit hin undwieder in die falsche Richtung ent-wickelt, wenn wir nicht die entspre-chende Beratung und Unterstüt-zung durch Spezialisten gehabt hät-ten. Ein Produkt aus einem Katalogauswählen kann jeder, aber die op-timale Lösung entsteht auf dieseWeise nicht immer. Oft reicht ein

kurzes Gespräch mit einem Spezia-listen, um festzustellen, dass mansich in eine falsche Richtung fest-gelegt hat.Stephan Dellsperger: Ich kann dasaus unserer Sicht nur bestätigen. Jefrüher wir beigezogen werden, destobesser können wir auch beratenund Einfluss nehmen und nicht sel-ten auch eine günstigere Alternativevorschlagen. Dabei spielt auch eineRolle, welche Lösung dann auchder Endkunde wünscht und akzep-tiert, dieses Wissen wiederum liegtnicht bei uns, sondern beim Son-dermaschinenbauer.

Sie haben es eingangs erwähnt:Sie müssen Ihre Lösungen heutenoch schneller und noch kosten-günstiger anbieten können alsfrüher. Fühlen Sie sich bei diesemKampf durch die Festo-Dienstleis-tungen unterstützt?Wirz: Grundsätzlich müssen wirselbstverständlich das, was wir anbie-ten, «selber können» – aber wir fühlenuns dennoch unterstützt. Zum Bei-spiel, wenn es um Liefertermine oderSpezialwünsche geht, ist das Ver-ständnis bei Festo stets da, was ichnicht von allen Lieferanten behauptenkann. Wir haben diesbezüglich einenguten und flexiblen Partner.

Nutzen Sie neben der Enginee-ring-Tool-Box auch den Webshopvon Festo?Wirz: Ja, für uns ist das ein gutesHilfsmittel. Ich denke dabei etwaan die Möglichkeit, dass der Konst-rukteur projektbezogene Warenkör-be anlegen und direkt an den Ein-kauf weitergeben kann. Unsere Ein-käufer bestellen in der Folge direktonline. Aber auch die Verfügbarkeitder CAD-Daten der Komponentenist nützlich. Dies entlastet uns da-von, diese Daten auf dem eigenenServer ablegen zu müssen.

GestiegeneTerminsicherheitDellsperger: Wir haben unseren On-line-Shop so eingerichtet, dass erdem Kunden reale Werte bezüglichPreisen und Terminen anzeigt, wiesie auch das eigene Personal sieht.Wirz: Für uns ist die Transparenzbezüglich Lieferterminen vor allemfür die Montageplanung sehr hilf-reich. Oft ist es ja nicht halb so tra-gisch, wenn ein Teil später eintrifftals vorgesehen – wenn man diesfrüh genug weiss! Auch diesbezüg-lich hat der Online-Shop für uns ei-nen Optimierungscharakter. Abertrotz allem: Solche Tools sind nütz-liche Hilfsmittel, aber entscheidendist meist die Erfahrung und das per-sönliche Gespräch – vor allem wennman an irgendwelche technischeGrenzen stösst. Sie können zumTeil unsere Arbeit übernehmen,aber nicht das Denken.

Welche Kriterien sind für Sieneben Preisen und Beratung beider Lieferantenauswahl besonderswichtig?Wirz: Wichtig ist für uns die Innova-tionskraft eines Lieferanten. Wirsind bei unseren Projekten tagtäg-lich mit neuen Prozessen und Tech-nologien konfrontiert. Deshalb brau-chen wir Lieferanten, die dieses In-novationstempo mithalten können.Festo hat in den letzten Jahren vorallem im elektrischen Bereich sehrviel vorangetrieben.

Interview: Martin GysiChefredaktor Technica

InfosFesto AG8953 Dietikon044 744 55 [email protected]

Clevere LösungenDie Amax Automation AG istschwergewichtig in den BereichenFertigungs- und Montagautomati-on, Sondermaschinen, Maschinen-verkettung und Becherhandling tä-tig. Die Aktiengesellschaft wurde1992 gegründet und ist seit 2005mehrheitlich im Besitz von AlfredNellen, der die Firma zusammenmit Rolf Wirz führt. Mit 30 Mitar-beitern plus drei Lehrlingen wirdein Jahresumsatz von über 7 Mio.Franken erzielt. Die Hauptmärktefür die Amax-Anlagen sind diedeutschsprachigen Länder und da-neben die USA und das übrige Eu-ropa.Infos:Amax Automation AG3400 Burgdorf034 432 30 [email protected]

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Mit den Drucktransmittern derSerie 33 X und 35 X hat dieKeller AG den Stand derDruckmesstechnik neu defi-niert:Das piezoresistive Sensorele-ment ist, schwimmend gela-gert, frei von undefinierbarenmechanischen und thermi-schen Kräften am Druckan-schluss. Mit 16 Bit Auflösungarbeitet der A/D-Wandler desSignalprozessors und verrech-net die Signale des Drucksen-sors und des integrierten Tem-peratursensors in wenigen Mil-lisekunden zu exakten, kom-pensierten Messwerten.Mindestens 400-mal in der Se-kunde wird der Analogausgangdes Transmitters aktualisiert unddas mit einer Gesamtgenauigkeitvon 0,05 %FS (einschliesslichTemperatureinfluss im Bereich10 bis 40 °C). Optional ist imgleichen Temperaturbereich einePräzision von 0,01 %FS mit Be-zug auf die Referenzwerte vonPrimär-Standards (Genauigkeit0,025 %) lieferbar. Im prozessty-pischen Temperaturbereich von–10 bis +80 °C liefern die Druck-

transmitter 33 X und 35 X ihredigitalen Messwerte mit einemGesamtfehlerband von 0,1 %FS.Der digitale Ausgang erlaubt u. a.die direkte Anzeige der Druck-messwerte auf einem Laptop oderPC sowie die serielle Vernetzungvon bis zu 128 Transmittern.

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wenn diese in Flüssig-keit eingetaucht oder re-gelmässig mit demHochdruckreiniger be-handelt werden.Sie sind mit allen gängi-gen Schnittstellen wieSSI, CANopen, Device-Net, Profibus-DP undEtherCAT erhältlich. Derrobuste Lageraufbau mitSimmerring und dieschlagfeste Dichtungschützten zuverlässigvor Verschmutzung oder

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Mit dem tragbaren tebis-Verknüp-fungsgerät TX100 von Hagerkann der Elektriker ohne PC undETS-Software tebis-TX-Busanla-gen ohne grossen Aufwand konfi-gurieren. Noch mehr Vorteile bie-tet die neue Variante TX100B mitUSB-Anschluss. Projekte lassensich auf einem USB-Stick spei-chern oder direkt via USB-Kabelvom PC aus verwalten. Praktischist, dass während der Program-mierung kein externer Speichererforderlich ist. Das Gerät spei-chert die Projektdaten direkt imGerätespeicher.Gleichzeitig wurde ein Software-Update mit erweiterten Funktio-nen erstellt: Mit dem «Off-lineModus» können Anlagen im Bürokonfiguriert und die Daten späterauf der Baustelle geladen werden;Ausgänge können manuell num-meriert werden; mit «Kopieren/Einfügen» können einem freienEingang die Parameter und Ver-knüpfungen eines bereits pro-grammierten Einganges zugeord-net werden und mit «Anlage Aus-lesen» können Projektdaten wie-der hergestellt werden. All dieseneuen Funktionen stehen auch

den Benutzern des TX100 mit derSmartMedia-Karte zur Verfügung.Die aktualisierte Version der Soft-ware kann unter www.hager-teha-lit.ch heruntergeladen werden.

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sogar über Kopf. Das revolutionäreDoppelsprühsystem wurde in drei-jähriger Forschungsarbeit entwi-ckelt. Das clevere Röhrchensteckt an der neuen 450-ml-Dose.Festsitzende oder gar verrosteteSchrauben lassen sich im Handum-drehen lösen. Mechanismen, dieschwergängig geworden sind, kom-men mit WD-40 wieder in Bewe-gung. Das dünnflüssige Öl zeichnetsich durch extreme Kapillarwirkungaus. Es verdrängt Feuchtigkeit, läsststörendes Quietschen verstummenund reinigt verschmutzte Teile imNu. Auch hartnäckige Verschmut-zungen wie Klebereste und ange-trocknete Fette lassen sich mitWD-40 leicht lösen. Wer Maschinenund Werkzeuge mit WD-40 pflegt,schützt sie so vor Korrosion undhält die Mechanik jederzeit einsatz-bereit. WD-40 ist Rostlöser,Schmiermittel, Kontaktspray, Korro-sionsschutzmittel und Teilereinigerin einem.

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Das Konzept der von Euromateentworfenen Absaughaube basiertauf modularen Komponenten. Esist die beste Antwort aufSchweissrauch, Rauchentwick-lung beim Schneiden, Schleifenund Fugenhobeln oder wo eineQuellenabsaugung unmöglich ist,wie z. B. bei Schweissrobotern.Die Absaughaube ist dank desfunktionellen Designs äusserstleicht zu installieren und kann vorOrt aufgebaut werden. Da es sichum ein modulares Produkt han-delt, ist die Absaughaube mit ver-schiedenem Zubehör erweiterbar:z. B. mit Schweisslamellen, Alu-miniumständer und Beleuch-

tungskörper inkl.Leuchstoffröhre. DieAbsaughaube kannauch an der Decke mitden standardmässigmitgelieferten Augen-schrauben aufgehängtwerden.Schweissrauch in Ab-saughauben wird nichtimmer effizient abge-zogen. Oft findet derAbsaug in der Mitteder Haube statt, wo-durch der Rauch anden Seiten entweichen

kann. Euromate hat deshalb ei-nen Rahmen entwickelt, derRauch an der Seite abzieht undden Luftstrom wesentlich opti-miert. Dank einer gut entworfe-nen Ablenkplatte wird das Risikovon Feuer erheblich reduziert: Derkontrollierte Luftstrom reduziertdie Anzahl der Funken, die dasAbsaugsystem erreichen, auf einMinimum.

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Modulare AbsaughaubeModulare oder integraleVentilsteuerungen werdenje nach Nenngrösse, demzulässigem Gewicht, derStückzahl und dem ver-fügbaren Einbauraum ge-wählt. Für den flexiblenund schnellen Bedarfsind modulare, längs- undhöhenverkettete Systemeoptimal. Steuerblöckesind kostengünstig, wennStückzahlen gefragt sindund die Anordnung der Kompo-nenten eine vordergründige Rollespielt. Dem Konstrukteur stehtheute eine grosse Palette anSchieber-, Sitz und Einbauventi-len für Volumenströme bis 1000l/min und Betriebsdrücke von450 bar zur Auswahl. Proprtio-nal-Ventile für Druck, Volumen-strom und die Richtungssteue-rung sind mit und ohne integrier-te Elektronik, auch als ATEX-Ver-sion in allen Nenngrössen erhält-lich. Eine grosse Auswahl an Ven-

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Auf der HMI vom 20.-24.04.09 präsentiertDunkermotoren den neu-en DC-Servomotor BG65S. Dieser Antrieb ist einekonsequente Weiterent-wicklung des erfolgrei-chen DC-ServomotorBG65, der bei gleichemBauvolumen mehr als diedoppelte Abgabeleistungbietet.In Kombination mit weite-ren Komponenten aus un-serem modularen Baukastensys-tem bieten wir innerhalb kürzes-ter Zeit innovative Antriebslösun-gen auf Basis bürstenloser DC-Servomotoren an. Komponentendes Baukastens sind Planetenge-triebe (bis 160Nm) und Schne-ckenradgetriebe (bis 30Nm) auseigener Entwicklung und Produk-tion. Ergänzt werden diese An-

triebssysteme auch durch ver-schiedene Gebersysteme, Arbeits-und Ruhestrombremsen.

Alcatel-Lucent Deutschland AGD-79848 Bonndorf+41 (0) 77 03 930 [email protected]

Doppelte Abgabeleistungbei gleichem Bauvolumen

Suhner hat sein Sortimentan Druckluftgeräten erwei-tert. Neu ist die Säge LFC10, die man gleichzeitigals Feile einsetzen kann.Das Werkzeug bestichtdurch seine Kraft in Rela-tion zum benötigten Luft-volumen: 220 W gegenüber gera-de eben 260 l/min. Andere Druck-luftwerkzeuge mit vergleichbarerLeistung benötigen fast das Dop-pelte an Luft. Weiterer konstrukti-ver Leckerbissen ist z.B. der stu-fenlos verstellbare Hub: Hier wähltder Anwender von 4 mm bis 10mm. Das ist gekoppelt mit derMöglichkeit 3 verschiedene Werk-zeugaufnahmen einzusetzen: 3, 4,(Standart) und 6 mm. Damit nicht

genug, lässt sich das Gerät auchmit Läppwerkzeugen einsetzenund eröffnet dadurch die Möglich-keit eine breite Palette von An-wendungen im Bereich Werkzeug-und Formenbau abzudecken.

Suhner Abrasive Expert AG5201 Brugg056 464 28 [email protected]

Säge und Feile in einem

Produkte

56 technica 03-09

Hochpräzise Bearbeitung und per-fekte Oberflächen sind Anforde-rungen, die an die Verfahrenskettefür die Bearbeitung von medizini-schen Implantaten und Prothesengestellt werden. Basis dieser hoch-genauen Zerspanungsbearbeitungist eine durchgängige, leistungsfä-hige CNC-Lösung von derCAD/CAM-Datenerstellung über die

einfache Programmierung und dasEinrichten an der CNC-Steuerung,über passende Messtaster bis hinzum hochpräzisen Fräsen mit in-novativen Werkzeugen. Die Sie-mens-Division Drive Technologieszeigte auf der Fachmesse Euro-mold mit den Partnerfirmen DMG,Iscar und Renishaw Lösungen fürdas Highspeed-Cutting in der Me-

dizintechnik. CNC-Maschinen fürderartige Fräsaufgaben bringen ho-he Spindeldrehzahlen und Vor-schubgeschwindigkeiten auf. Siemens Schweiz AGIndustry Automation/Drives Technologies8047 Zürich, 0848 822 [email protected]

Highspeed-Cutting für die Medizintechnik

Temperatursensoren TM von Sato-mec AG können mittels kosten-freier Software und Treibern direktüber SNMP, XML, Visual Basicusw. angesprochen werden. DieEthernet-Sensoren verfügen übereinen integrierten HTML-Webser-ver. Die Einbindung in kunden-spezifische Applikationen ist da-mit einfach zu realisieren. Die

Sensoren sind voll industrietaug-lich mit einer hohen Genauigkeitvon 0,5 °C.Die Sensoren sind mit Ethernet-,RS232- und USB-Schnittstellenlieferbar. Sensorlängen von 20 cmbis 20 m sind realisierbar, Stan-dard sind 3 m. Der Messbereichreicht von –10 bis +80° C (auf An-frage –55 bis 125° C). Die Geräte

werden mit Konfigurations-Soft-ware und Treiber für Windowsausgeliefert.

Satomec AG6330 Cham041 748 17 [email protected]

Temperatursensoren für Ethernet, RS232 und USB

Hydraulikzylinder werden alsSchweiss-, Schraub-, Block- oderProfilkonstruktion, als ISO- oderKunden-Standard mit Kolbendurch-messern von 10 mm bis 1 m, Hub-längen bis 10 m und Betriebsdrü-cken bis 600 bar ausgeführt. Vonder Bauart her werden Differenzial-,Plunger-, Hohlkolben-, Schwenk-spann- oder Teleskopzylinder unter-

schieden. Für alle Betriebsbedin-gungen stehen Dichtungsausrüstun-gen mit guten Gleiteigenschaftenund hoher Dichtheit auch für extre-me Temperaturen zur Auswahl. Be-sondere Aufmerksamkeit wird auchder Oberflächenveredlung der Kol-benstangen geschenkt. Neben derkonventionellen Masshartverchro-mung sind auch Nickel/Chrom-,

QPQ- oder Keramikbeschichtungenmöglich.

CYMAX AGHydraulikzylinder + Systeme8340 Hinwil044 938 59 [email protected]

Hydraulikzylinder für konventionelle und extreme Anwendungen

Nebst der Einbautiefe von 160mm sind beim neuen AP-Feld-verteiler von Hager speziell derSchutzgrad IP44 und dieSchutzklasse II attraktiv für An-wendungen in der Energiever-teilung. Das fortschrittliche In-nenausbausystem univers N bil-det dabei immer die ideale Ba-sis für eine schnelle und intelli-gente Installationslösung. DerAP-Feldverteiler ist auf Wunschleer oder komplett mit Tragge-rüst und Abdeckung lieferbar.Mit einer gelochten Montage-

platte aus dem Zubehör ist derAP-Verteiler im Handumdrehenbereit für alle Telekommunikati-onsanwendungen.Praktisch: Die zweiteilige Verpa-ckung dient selbst auf der Bau-stelle als Schutz. Einfach den De-ckel nach der Montage wiederaufsetzen und so bleibt das Ge-häuse auch auf der Baustelle ge-schützt.Auch die neuen Wand- und Stand-schränke vom Typ univers mitSchutzgrad IP44 ersetzen die bis-herige Serie. Die Tiefe der Gehäu-

se ändert sich auf 205 mm, diesbietet mehr Innenraum und damitmehr Platz für die Verdrahtung. Zuden Standschränken bietet Hagerauch Sockel in allen Schrank-dimensionen an, die bei der Mon-tage vor Ort behilflich sind.

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AP-Feldverteiler und Wand-/Standschrank in IP44

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Proportional- ventile

03-09 technica 57

Mehr Drehmomentbei kleinen Bau-grössen zu erzeu-gen, ist das Ziel dermeisten Motorent-wicklungen. Dabeireduzieren sich diezu bewegenden Las-ten nicht im glei-chen Mass, und dieVerschlechterungdes Trägheitsver-hältnisses zwischenLast und Motor gehtauf Kosten der Re-gelgüte. Um das Trägheitsverhält-nis zu optimieren, eignet sich derEinsatz eines Getriebes. Durchdie reduzierte mögliche Drehzahlkann die gewünschte Geschwin-digkeit oft nicht mehr erreichtwerden, sodass man zu einemgrösseren Motor und Regler grei-fen muss. Um diese Kosten zuvermeiden, präsentiert Beckhoffdie neue Motorbaureihe AM3500.Diese Motoren eignen sich fürhochdynamische Anwendungenmit grossen Lasten, für bearbei-tende Werkzeugachsen oder ge-triebelose Applikationen. Verbun-den mit einem höheren Rotorträg-heitsmoment bieten sie die polge-

wickelte Statorwicklung, wodurchsich das Bauvolumen stark redu-ziert. Angeboten wird die zu denAM3000-Motoren flansch-, ste-cker- und wellenkompatible Bau-reihe AM3500 von Flanschgrösse3 bis 6, mit Drehmomenten von1,9 bis 15 Nm. Die Nenndreh-zahlen liegen bei 3000 bis 6000U/min. Als Feedback-System ste-hen Resolver oder Absolutwertge-ber zur Verfügung.

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Erhöhtes Trägheitsmomentspart zusätzliches Getriebe

Die neuen E igenschaften des S ie iDr ive

ADV200 beinhalten unter anderem eine

äußerst f lex ible Integration und ungemein

b e n u t z e r f r e u n d l i c h e P r o g r a m m i e r u n g .

Der S ie iDr ive ADV200 bes i tzt darüber

hinaus eine Platz sparende Bauform und

eine offene Programmierarchitektur.

Die Baureihe S ie iDr ive ADV200 erfü l l t

m i t m o d e r n s t e r T e c h n o l o g i e u n d

Benutzer f reund l i chke i t d ie Bedür fn isse

des heut igen Automat is ierungs -Marktes .

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Vielseitig undzuverlässigDie beste Wahl

Der neue ADV200AC Drives Serie

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Moderne Kunststoffenergiekettenund «Chainflex»-Leitungen der igusGmbH, Köln, helfen, Maschinen

energie- und kosteneffizient auszu-legen und zu betreiben, wie aktuel-le Tests und Musterrechnungen imEnergieketten- und Leitungslaborder igus GmbH belegen. Wenn z. B.anstelle einer gleitenden Anwen-dung eine Rollenenergiekette einge-setzt wird, sinkt der Reibverlust.Tests zufolge konnte, bei gleichenEckdaten, der Reibfaktor von 0,3

auf unter 0,1 gesenkt werden. Da-durch wurde die Antriebsleistunggegenüber der gleitenden Anwen-dung um 37 % reduziert.Auch «Chainflex»-Leitungen, spe-ziell für Energieketten, könnenhelfen, den Energieverbrauch zusenken. Neuesten igus-Tests zu-folge lassen sich durch hochwerti-ge Mantel- und Isolierwerkstoffe

zwischen 5 und 30 % Gewichteinsparen, wodurch der Leistungs-bedarf der Antriebe um 17 % ge-senkt werden kann.

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58 technica 03-09

Mit dem USB 2.0 Server präsen-tiert ARP eine multifunktionale,

clevere Ergänzung zu beste-henden 10/100-Mbps-Ethernet-Netzwerkinstallati-onen. Der Mini-Server mitvier USB Ports und einerRJ45-Schnittstelle ermög-licht es, beliebige USB-Ge-räte, die von sich aus keineNetzwerkunterstützung bie-ten, in ein Kabel- oderWireless-Netzwerk einzu-binden.USB-Peripheriegeräte wiez. B. Speicherlaufwerke,

Scanner, Drucker und Kameraswerden über das Netzwerk direkt

ansprechbar. Somit können sichmehrere Benutzer dieselbenUSB-Geräte teilen.Über die mitgelieferte Softwarewerden die verfügbaren USB-Ge-räte angezeigt. Wird ein Gerätnicht mehr verwendet, wird esfreigegeben, damit andere Benut-zer darauf zugreifen können. Sindmehrere USB-Geräte am Serverangeschlossen, können ebensoviele Benutzer gleichzeitig einesoder mehrere Geräte verwenden.Der virtuelle USB-Treiber sorgtdafür, dass sich die USB-Kompo-nenten vollkommen transparent

am PC anzeigen und ansteuernlassen. Für die Verwendung alsPrinter-Server verfügt der Serverüber einen automatischen Modus,wodurch die manuelle Freigabeentfällt. Der ARP USB 2.0 Serverunterstützt Windows, Linux undMAC und ist inkl. Software fürCHF 109.– erhältlich bei:

ARP Datacon AG6343 Rotkreuz041 799 09 09www.arp.com

USB-Geräte im Netzwerk verwenden

Eine pfiffige Lösung bietet Ge-fran mit der GF_Vedo-Anzeigein Kombination mit den I/O-Baugruppen der GILOGIKIISPS.Die Anzeige hat eine Grössevon 3,5" und eine Auflösungvon 320 x 240 Bildpunkten.Die brillanten Farben, der ho-he Kontrast und die hohe Hel-ligkeit sorgen für eine sehr gu-te Lesbarkeit. Der Touch-Bild-schirm ermöglicht ein intuiti-ves Bedienen. Sechs weitereFunktionstasten unterhalb des

Displays erlauben den direktenZugriff auf wichtige Bildschirm-seiten. Das Frontrahmenmass von96 x 96 mm ermöglicht den Ein-bau in jeden DIN-Ausschnitt. Pro-grammiert wird die SPS mitOPENpcs IEC-61131-3-konform.Die Visualisierung erfolgt objekt-orientiert in Jawa. Auf der Rück-seite lassen sich bis zu vier I/O-Karten montieren, somit könnenNormsignale, Temperatursignale,Zählimpulse sowie Binärsignaleverarbeitet werden. Alternativ las-sen sich die I/O-Baugruppen auch

mittels Gateway anschliessen.Bestens geeignet ist das GF_Vedoauch zur Realisierung einer Mehr-kanalregelung. Hierfür können Ge-fran-GFX4-Hardware-Regler überRS485 angeschlossen werden.Über Webbrowser und Ethernethat der Bediener Zugriff auf dieVisualisierung oder Fernwartung.

Gefran Suisse SA9245 Oberbüren071 955 40 [email protected]

Bedienterminal, auch für Mehrkanalregelung

IXXAT Automation bietet mit demneuen Industrial Ethernet-Modul

eine flexible und kosten-günstige Schnittstelle an,mit der sich Geräte derAutomatisierungstechnikeinfach in Powerlink-Netz-werke oder andere Ether-net-basierte Feldbus-Sys-teme integrieren lassen.Da die Auslegung für ver-schiedenste Protokollstan-dards und niedrige Her-stellungskosten zu denzentralen Entwicklungsvor-

gaben gehörten, ist das neue Mo-dul leistungsfähiger, preisgünsti-

ger und kleiner als das Vorgänger-modell. Das Modul basiert auf ei-nem Altera Cyclone III FPGA. Ei-ne integrierte CPU übernimmt dieVerarbeitung des Industrial-Ether-net-Protokolls und den Datenaus-tausch über die Host-Schnittstelle.Über die offen gelegte Program-mierschnittstelle auf der HostCPU, dem Ethernet Module Inter-face (EMI), kann der Anwenderdas Modul einfach in sein beste-hendes System integrieren. DasGegenstück auf dem Modul, derBus Protocol Wrapper (BPW), abs-

trahiert die Funktionen des einge-setzten Protokolls, sodass sich dieApplikation protokollunabhängigüber das EMI konfigurieren lässt.Die Hostschnitt-Stelle ist als all-gemeine µC-Schnittstelle reali-siert, alternativ steht ein SerialPeripheral Interface (SPI) zur Ver-fügung.Ethernet POWERLINKStandardization Group (EPSG)POWERLINK-OfficeD-10787 Berlin+49 30 85 08 85 29www.ethernet-powerlink.org

Powerlink-Anschluss

Das EtherCAT-Klemmensystemvon Beckhoff bietet einen um-

fangreichen I/O-Baukasten für einbreites Feld vonAnwendungen.Das EtherCAT-Pro-tokoll bleibt bis injede einzelne I/O-Klemme erhaltenund ermöglicht soeinen hohen Da-tendurchsatz so-wie eine Synchro-nisierung der Dis-tributed-Clocksmit einem Jitter<< 1 µs. Um ext-

remen Performance-Anforderun-gen zu genügen, wurde das Sys-

tem um die XFC-Klemmen, z. B.für die Oversampling- oder Time-Stamp-Technologie, erweitert.XFC (eXtreme Fast Control Tech-nology) bringt sowohl für High-end- als auch für Standardma-schinen Performance- und Effizi-enzgewinne.XFC steht für eine Steuerungs-technologie, die sehr schnelle undextrem deterministische Reaktio-nen ermöglicht. Zu ihrer Umset-zung bedarf es der durchgängigenUnterstützung aller an der Steue-rung beteiligten Hard- und Soft-ware-Komponenten: EtherCAT alsFeldbus, EtherCAT-Klemmen alsI/O-System, IPCs als Hardware-

Plattform und TwinCAT als überla-gerte Software. Bereits die Stan-dard-EtherCAT-Klemmen sind fürdie XFC-Technologie voll und ganzeinsetzbar. Die Synchronisierungder I/O-Wandlung mit der Kom-munikation oder, noch genauer,mit den Distributed-Clocks ist beiEtherCAT Standard.

Beckhoff Automation AG8200 Schaffhausen052 633 40 [email protected]

EtherCAT-Klemmen für XFC

03-09 technica 59

«Immer nur lächeln und immer ver-gnügt», wird in der Franz-Lehár-Operette «Land des Lächelns» ge-sungen, geträllert und gezwitschert.Vergnügtes Trällern ist heutzutagevon der Bühne «Arbeitsplatz» prak-tisch verschwunden. Im übertrage-nen Sinne: fertig Operette, HeavyMetal bestimmt das Klima.Wie jüngst zu lesen war, zeige sichin den letzten Monaten in den USAdas Phänomen des «desk rage», desWutausbruchs am Arbeitsplatz. Da-bei kommt es immer öfters zu Wut-

Dampfkochtopf-SyndromEditorial

ausbrüchen, die Leute schreien her-um und rasten im Büro aus, weil sieden Druck nicht mehr aushalten. Ineiner wissenschaftlichen US-Studiemit 1305 Befragten gaben 42 %an, Zeugen eines solchen Vorfallsgewesen zu sein, und 29 % gestan-den ein, schon selber herumge-schrien zu haben.Szenenwechsel: In einem Blog leseich: «Gekko kommt. Ich habe Kopf-weh und zittere. Ich bin Bereichs-verkaufsleiter und Gekko der Ge-schäftsführer; er kommt zum Mo-natsrapport. Wir sind 30 % unterBudget. Vor einer Viertelstunde ha-be ich einen Schluck Gin genom-men. Es wirkt langsam. Dazu lut-sche ich Chlorophyll-Blattgrün. Esgeht mir schlecht. Im Darm wühlts.Ich sollte den Kerl mal richtig an-schreien.» – Was eben nicht ge-schieht, denn erstens ist Selbstbe-herrschung eine eiserne Tugend,und zweitens ist man sonst dieStelle los.Das Stressproblem wird vom Blog-Schreiber als persönliches Chef-Problem empfunden. Aber ist dasnicht zu kurz gegriffen? Denn auchGekko steht unter Druck, er gibt ihn

«nur» weiter. Vielleicht muss erweggeschmolzene Umsätze nachoben verantworten, oder es rumortsonstwo im Gebälk. Was Druck an-belangt, lässt sich ein Unternehmenals ein System betrachten, in demDruck von der Spitze nach untenweitergegeben wird, womöglichnoch potenziert. Bis er irgendwo zustark wird und jemand explodiert,ähnlich wie ein überhitzter Dampf-kochtopf bei Überdruck und kaput-tem Ventil platzt. Und wie sich derÜberdruck bei einem Dampfkoch-topf nicht an einen Adressaten rich-tet, tut es auch die Wut bei Ange-stellten nicht, sondern – wie in derStudie zu lesen ist – bricht sie ein-fach los.Was tun? Eine Stressfaktorenkartedes Unternehmens formulieren las-sen und parallel dazu den Mitarbei-tenden Stressmanagement-Techni-ken und ein separates Brüll-Zimmeranbieten, wie es bereits da und dortgeschieht? Obwohl es mit Sicher-heit mehr bräuchte, um den Druckin Unternehmen abzubauen, lässtsich nicht viel mehr tun als diesereine Symptomtherapie, geht esdoch längst nicht mehr nur um denInnendruck in Unternehmen, son-dern es verhält sich mit dem Druckwie mit den Geistern im «Zauber-lehrling»: Er hat sich verselbststän-digt, man wird ihn nicht mehr los.Bleibt zu wünschen, dass in unsZauberlehrlingen genug Hexenmeis-ter steckt, um ihn bannen zu kön-nen, bevor er uns frisst.

Alois Altenweger

Offizielles Organ des Schweizerischen Verbandes für Betriebsorganisation und Fertigungstechnik – svbf

Nr. 3/09

www.fraisa.com

www.ch.trumpf.com

www.interpers.ch

www.igm.at

www.3marbreitschutz.ch

www.allfi.com

www.waterjet.ch

Heavy Metal.

Jeder kann wütend werden, das ist einfach.Aber wütend auf den Richtigen zu sein,im richtigen Mass, zur richtigen Zeit,

zum richtigen Zweck und auf die richtige Art, das ist schwer.

Aristoteles,griechischer Philosoph

60 technica 03-09

Planung + Produktion | Im Spektrum

Bauteile mit Nanostruktur

luminium ist leicht, verbiegtallerdings auch schnell. Hates jedoch eine nanometer-

kleine Struktur, zeigt es andere Ei-genschaften: Das Material ist we-sentlich stabiler und fester. Daherist es wie geschaffen für Schraubenin Motoren, die hohen Temperatu-ren standhalten müssen. Auch fürLeichtbauteile eignet sich dieserWerkstoff hervorragend, denn je fes-ter das Material, desto dünner kanndas Blech für die Bauteile sein.Ausschlaggebend für die Eigen-schaften ist die geringe Grösse derKristalle: Sie sind bedeutend klei-ner als bei herkömmlichen Werk-stoffen. Man spricht daher auch vonfeinkristallinen Gefügen.Eine Herausforderung liegt in derWeiterverarbeitung solcher Nano-

A

Werkstoffe, die aus einem Gefügevon Nanoteilchen bestehen, sindfester und härter als Materialienaus grösseren Teilchen. Ein neuesHerstellungsverfahren sorgt dafür,dass solche feinkristallinen Struk-turen bei der Weiterverarbeitungerhalten bleiben.

werkstoffe zu Werkzeugen oderBauteilen. Denn beim Pressen oderFügen muss das Material erwärmtwerden. Die Kristalle wachsen, dieStrukturen werden grösser. Kurzum:Das Material verliert bei der Erwär-mung die «Nanoeigenschaften».Forscher des Fraunhofer-Institutsfür Fertigungstechnik und Ange-wandte Materialforschung IFAM inDresden haben sich dieser Heraus-forderung angenommen. «Ziel istes, die feinkristalline Struktur wäh-rend des gesamten Herstellungspro-zesses von Bauteilen zu erhalten»,erklärt Dr. Ronny Leuschner, Pro-jektleiter am IFAM. Die Forscherhaben dafür eine spezielle Techno-logiekette aufgebaut, zum Beispielfür die Herstellung von nanostruktu-rierten Aluminiumwerkstoffen. «Da-für stellen wir zunächst eine spezi-elle Aluminiumlegierung her», sagtLeuschner. «Die metallischeSchmelze müssen wir sehr raschabkühlen. Wir frieren sie quasi ein.»Dafür verwenden die Forscher das«Melt Spinning»-Verfahren: Eine ei-gens entwickelte Spritzvorrichtunggiesst die Schmelze auf eine was-sergekühlte rotierende Rolle und er-

zeugt gleichmässige, nur wenigeMikrometer dünne Bandstücke,Flakes genannt. Kaum auf der Rol-le, sinkt die Temperatur derSchmelze rapide, und das Band er-starrt in Hochgeschwindigkeit.

Feinkristalline StrukturerhaltenDer Vorteil der Vorrichtung: Sie eig-net sich für mehrere KilogrammMaterial und hält Temperaturen vonmehr als 1700 °C aus. «Nach demErstarren müssen wir die Flakeskompaktieren und in die gewünsch-te Form pressen», sagt Leuschner.Auch dabei dürfen die feinkristalli-nen Strukturen nicht verloren ge-hen. Die Forscher nutzen zu demZweck das Spark-Plasma-Sintern:Hochfrequente Strompulse inner-halb der Pressvorrichtung kompak-tieren das Material in sehr kurzerZeit, sodass die feinen Mikrostruk-turen erhalten bleiben. Die Anwen-dungen der Nanowerkstoffe reichenvon leichten Alu-Bauteilen mit ver-besserter Festigkeit, Verschleiss-oder Korrosionsbeständigkeit überdie Speicherung von Wasserstoffund die Energiegewinnung mit ther-moelektrischen Werkstoffen bis hinzur Elektrotechnik. (aa)

bzw. einer feinkristallinen Aluminiumlegierung.

Struktur einer herkömmlichen ...

Nanomaterialien auf EroberungsfeldzugDas Unternehmen HeiQ Materials, gegründet 2005 von Centonze und Height, mit Sitz inZurzach, setzt ganz auf das Edelmetall Silber und dessen antibakterielle und geruchsneut-ralisierende Wirkung. HeiQ entwickelte eine Technologie, um kleinste Silbermengen in ge-wünschter Konzentration in eine Matrix einzubetten. Damit können die Mikrokompositen-Silberpartikel effizient in verschiedene Kunststoffe eingearbeitet werden, wo sie ihre bak-terienhemmende Wirkung entfalten. Die Herstellung von «geruchsfreien» Polyesterfasernist denn auch nur ein Beispiel für die Anwendung der innovativen Produkte. Ein weitererMarkt, auf dem das Start-up tätig ist, ist die Medizinaltechnik. Hier entwickelt das Unter-nehmen zusammen mit Partnerfirmen wie B. Braun-Aesculap neue Produkte und Implan-tate, welche durch den Einsatz von Silber Infektionen verhindern. HeiQ ist auf Erfolgskurs.Das Unternehmen ist von fünf auf 21 Mitarbeiter gewachsen und baut gerade seine zweitegrosse Produktionsanlage. An Kunden fehlt es nicht, an Investoren auch nicht. Der oft ge-hörten Aussage, dass die Schweiz ein schwieriges Pflaster für Start-ups sei, mag Centonzenicht zustimmen. HeiQ konnte sich seine Investoren selbst aussuchen. Geholfen habendabei diverse Förderpreise, die zu grösserer Bekanntheit führten. Die rasche Entwicklungist aber auch einem speziellen Fördermodell des Kantons Aargau zu verdanken: DasStart-up erhielt insgesamt 900 000 Franken mit der Auflage, diese in Forschung an Uni-versitäten und Fachhochschulen zu investieren. HeiQ kann so auf eine 30 Personen star-ke, externe «Forschungsabteilung» zählen. Trotz des beachtlichen Erfolgs und der gutenZukunftsaussichten bleibt der aus einer Unternehmerfamilie stammende Centonze be-scheiden: «Wir sind ein Start-up. Bis wir ein KMU werden, müssen wir noch viel leisten.»www.heiq.com

InfosDr.-Ing. Ronny LeuschnerFraunhofer-Institut für Fertigungs-technik und Angewandte Material-forschung, Institutsteil Dresdenwww.ifam.fraunhofer.de

03-09 technica 61

Start-up | Planung + Produktion

Verhindern, was ein Unter-nehmen ruinieren kann

ie i-Risk GmbH, ein Spin-offder ETH Zürich, unterstütztUnternehmen bei der Ein-

führung eines unternehmensspezifi-schen Risikomanagements. Mehr-jährige Forschung an der ETH Zü-rich, drei abgeschlossene Dissertati-onen im Bereich «Risikomanage-ment» und zahlreiche Praxisprojek-te mit mittelständischen Unterneh-men aus der Schweiz versetzen dasStart-up-Unternehmen in die Lage,eine kompetente und lösungsorien-tierte Unternehmensberatung anzu-bieten. Auf den Risikomanagement-prozess abgestimmte Software-Ap-plikationen ermöglichen ihm einetransparente Darstellung aller Risi-komanagement-Aktivitäten und eineübersichtliche Dokumentation desProzesses.«Unsere Auftragsbücher waren vonAnfang gut gefüllt», freut sich Ber-thold Barodte, einer der drei Fir-mengründer von i-Risk. MitgründerEric Montagne ergänzt: «Viele derFirmen, bei denen wir für unsereDissertationen in Projekte involviertwaren, hatten schon angefragt, wiees nach dem Abschluss unserer Ar-beiten weitergehen werde.» Die bei-den haben zusammen mit AdrianFischer bei Roman Boutellier, Pro-fessor für Technologie- und Innova-tionsmanagement, am Departementfür Management, Technologie und

D

Jede Firma ist Risiken ausgesetzt. Aber nur wenige dieser Risi-ken wären – wenn sie denn einträten – existenzbedrohend. DasETH-Spin-off i-Risk untersucht, welche Gefahren ein Unterneh-men ruinieren können und wie sich diese vermeiden lassen. Zu-dem hilft es beim Aufbau des Risikomanagements.

Ökonomie (D-MTEC) der ETH dok-toriert.

Willkommene Änderungdes ObligationenrechtsDer Grossteil der Kunden von i-Risksind Mittelständler wie Karl Vögele,Möbel Märki oder Pneu Egger. Aberauch für Grossfirmen wie Emmi,SBB oder Swiss konnten die dreischon Projekte umsetzen. Gut vier-zig Unternehmen stehen mittlerwei-le auf der Referenzliste. Sehr gele-gen kam den Jungunternehmerneine Änderung des Obligationen-rechts: Neu wird nämlich verlangt,dass Unternehmen von einer gewis-sen Grösse an im Anhang zur Jah-resrechnung Angaben zur Risikobe-urteilung machen müssen.Basis der Arbeit von i-Risk sind in-tensive Gespräche und Workshopsmit der Geschäftsleitung und mit

Fachleuten des auftraggebendenUnternehmens. Hier werden die po-tenziellen Gefahren für das Unter-nehmen zusammengetragen undkonkretisiert. i-Risk geht zusätzlichChecklisten durch, die das Unter-nehmen in wichtigen Punkten aufRisiken abklopfen. Eric Montagneerklärt das Vorgehen: «Zuerst analy-sieren wir mit der Geschäftsleitung,was sie davon abhalten könnte, dievorgegebenen Dreijahresziele zu er-reichen. Die Antworten bündeln wirzu etwa zwanzig Punkten, die wir inWorkshops konkretisieren.» Dabeiwird die Wahrscheinlichkeit einesBrandes im Produktionsgebäudeebenso diskutiert wie die Gefahr,einen Trend zu verpassen.

Sicherstellen, dass alledasselbe meinenWichtig ist, jeweils herauszufinden,wie gravierend die Folgen für denGeschäftsgang wären. Es gilt, diegrössten Risiken zuerst anzugehen.Kein einfaches Unterfangen, dennoft stellt sich heraus, dass nicht al-le vom Gleichen reden. Montagne:«Der Klassiker sind IT-Ausfälle. Der

AutorinAlexandra von [email protected]

Neugründungen:2008 war ein absolutes RekordjahrMit 36 861 Neueintragungen in die Handelsregister ist 2008 ein absolutesRekordjahr: Die bereits sehr hohen Werte von 2007 konnten noch einmalum 1,3% übertroffen werden. Damit hat die seit Jahren steigende Zahl derNeugründungen von Firmen im vergangenen Jahr einen weiteren Höchst-stand erreicht. (IFJ)

Implementierung eines gesetzeskonformenRisikomanagements (OR 663b)Die i-Risk GmbH führt von April bis Juli 2009 ein Schulungs- und Imple-mentierungsprojekt von Risikomanagement mit mehreren Unternehmendurch. Detaillierte Informationen unter www.i-risk.ch.

62 technica 03-09

Planung + Produktion | Start-up

eine denkt an einen zweistündigenAusfall. Der kommt häufiger vor, istaber nicht geschäftskritisch. SeinKollege hat einen zweitägigen Aus-fall vor Augen. Die Chance, dassdieser auftritt, ist wesentlich gerin-ger, die Folgen allerdings wären fa-tal.»i-Risk sorgt dafür, dass alle vondenselben Voraussetzungen ausge-hen und zusammen die grösstenGefahren identifizieren. Nun wer-den Ursache-Wirkungs-Bäume er-stellt (root-cause-analysis). Daraufbasierend, entwickelt i-Risk die nö-tigen Prozesse, um diese Risikenweit möglichst auszuschalten. Dazuwird mit der Unternehmensführungbestimmt, welcher Mitarbeitendewas bis wann umsetzt. Ein zum Teilselbst entwickeltes Risikomanage-ment-Softwaretool hilft, die Imple-mentierung dieser Prozesse zuüberwachen.

Das Workshop-AngebotEntschliesst sich ein Unternehmen, das Angebot der i-RiskGmbH in Anspruch zu nehmen, wird ein Projektverantwortli-cher, der von ebendiesem Unternehmen für die Ausbildung imProjekt Risikomanagement bestimmt wird, während fünf halb-tägigen Workshops mit den Grundlagen des Risikomanage-ments vertraut gemacht. Die Schwerpunkte dieser Schulung:• Grundlagen des Risikomanagements• Präsentation von Risikomanagementsystemen verschiedener

Schweizer Unternehmen• Erfahrungen der Spin-off-Gründer aus über 50 Projekten• Erfahrungs- und Gedankenaustausch der Projektverantwort-

lichen untereinanderDabei wird der Risikomanagementprozess auf folgendenEbenen durchlaufen:• Identifikation und Bewertung der relevanten Risiken

des Unternehmens• Analyse der Ursachen von zentralen Risiken• Erarbeitung von Massnahmeplänen zur Risikominimierung• Sammlung der Risiken zu einem Cockpit/Management-Tool• Einführung der unterstützenden SoftwareUnd selbstverständlich betreut die i-Risk GmbH das Unter-nehmen bei der Einführung des Risikomanagements. Die Er-gebnisse nach Projektabschluss lassen sich zusammenfassen:• Kenntnis der grössten Risiken eines Unternehmens• Ursachenanalysen und definierte Massnahmen für relevante

Risiken• Audit-fähiger Risikomanagementprozess inkl. Handbuch• Software zur Überwachung und Steuerung der Unter-

nehmensrisiken• Kenntnis von Theorien und Best-Practice-Beispielen im

Risikomanagement

2008: So viele neue ETH-Spin-offs wie noch nieEinen erfreulichen Rekord meldet die ETH Zürich: 2008 haben Forschende23 Spin-offs gegründet – so viele wie noch nie in einem Jahr. Nicht nur dieRekordzahl von 23 ETH-Spin-offs sei «auffällig, sondern auch die grosse in-haltliche Vielfalt», schreibt die ETH. Je sechs Firmen stammen aus den Be-reichen Informatik und Kommunikationstechnologien bzw. Dienstleistungen,je vier aus Biotechnologie/Pharma und Elektrotechnik, zwei aus dem GebietMedizinische Geräte und eine aus der Mikro- und Nanotechnologie.

Infosi-Risk GmbHwww.i-risk.ch

Ein gesetzeskonformesRisikomanagement in der PraxisWegen der Revision des Obligationenrechts (Artikel 663b Ziffer 12) muss je-des Schweizer Unternehmen, das einer ordentlichen oder eingeschränktenRevision unterliegt, neu eine Risikobeurteilung durchführen und im Anhangder Jahresrechnung darauf verweisen. Die Forschungsarbeit der drei Firmen-gründer von i-Risk, Dr. Berthold Barodte, Dr. Adrian Fischer und Dr. EricMontagne, innerhalb der letzten vier Jahre hat gezeigt, dass methodisch fun-dierte und gleichzeitig einfach umsetzbare Ansätze im Umgang mit Risikenfehlen. Die i-Risk GmbH hat denn nun zusammen mit der Professur fürTechnologie und Innovationsmanagement der ETH Zürich einen Risikoma-nagementprozess entwickelt, der von einer speziell auf die Bedürfnisse vonSchweizer Unternehmen zugeschnittenen Software unterstützt wird.

Gleichzeitige Doktorate zu sich ergänzenden Themen bescherten drei Jungunternehmern die Ge-schäftsidee für ihre Risikomanagement-Beratung. Die Auftragsbücher sind gut gefüllt. Auch dank desneuen Obligationenrechts. Von links: Dr. Adrian Fischer, Dr. Berthold Barodte, Dr. Eric Montagne.

Bücher im Gespräch

03-09 technica 63

Pragmatisches Wissensmanage-ment – Systematische Steigerungdes intellektuellen KapitalsAutor: Hartmut F. BinnerCarl Hanser VerlagMünchen 2007896 SeitenISBN 978-3-446-41377-1Euro 49.90

Der stattfindende Paradigmenwechsel von derFunktionsorientierung zur Prozessorientierung,auch als Changemanagement bezeichnet, wirddurch das Wissensmanagement unterstützt, wennnicht gar erst ermöglicht. Allerdings haben vieleWissensmanagementprojekte in der Vergangenheitnicht den gewünschten Erfolg gezeigt. Häufigauch deshalb nicht, weil die im Rahmen desChangemanagement einzuführende Prozessorgani-sation nicht konsequent umgesetzt wurde unddeshalb in hierarchisch ausgeprägten, tief gestaf-felten Organisationsstrukturen und der damit ver-bundenen Bürokratie der Wissensaustausch unddie Wissensnutzung stark erschwert hat. Die Folgeist, dass derzeit kaum erfolgreiche Wissensma-nagementprojekte in den Organisationen durchge-führt werden.Um das Wissensmanagement als Strategie- undFührungsinstrument zu etablieren und das überge-ordnete Ziel eines wandlungsfähigen Unterneh-mens zu erreichen, wurde hier ein Vorgehensmo-dell in Form eines Wissensframeworks mit dreiaufeinander aufbauenden Analyse- und Gestal-tungsebenen mit jeweils vier Schritten entwickelt,das pragmatisch und ökonomisch mit den Mitar-beitern als Wissensträger des organisationalenWissens im Mittelpunkt Wissensentwicklung und-nutzung ermöglichen soll. Dieses Vorgehensmo-dell zur wissensbasierten Unternehmens- und Pro-zessentwicklung und -gestaltung ist ausführlich indem hier rezensierten Band erläutert und führtunter der Berücksichtigung der derzeitigen Her-ausforderungen an die Organisationen im Ergebniszu einer ökonomischen und bedarfsgerechten, dasheisst kontextbezogenen Wissensbereitstellung.Herausragendes Kennzeichen des in diesem Bucherläuterten Vorgehensmodells zur Entwicklungund Einführung eines prozessorientierten Wissens-managementsystems in zwölf Schritten – hier alsWissensframework «House of Process Knowledge»bezeichnet – ist die dynamische Entstehung einerorganisationalen Wissensbasis, die sich durch dasintellektuelle Kapital der Beteiligten aufbaut undüber individuelle sowie kollektive Lernprozessekontinuierlich weiterentwickelt wird.

Weltweit gehört die Schweizzu den Staaten mit derhöchsten Innovationsleis-tung. Die KTI verfügt überein Budget von rund 100Millionen. «Science to Mar-ket» heisst ihr Credo. Unter-nehmen erarbeiten gemein-sam mit den Hochschulenneues Wissen für Produkteund Dienstleistungen undsetzen es am Markt um. DieKTI fördert• marktorientierte F&E-

Projekte, die Unter-nehmen gemeinsam mitden Hochschulen inIndustrie und Dienstleis-tungen durchführen,

• Gründung und Aufbau vonwissenschaftsbasierten Un-ternehmen,

• Wissens- und Technologie-transfer durch Plattformenund Netzwerke.

Nicht selten steht am An-fang eines erfolgreichen Un-ternehmens eine unkonven-tionelle Idee. Sie genügt je-doch nicht, um wirtschaftli-

chen Erfolg zu erzielen. Pro-gramme und Netzwerke, dievon der KTI lanciert wurden,vermitteln das notwendigeRüstzeug und die Methodik,um eine Geschäftsidee in ei-ner neuen Firma erfolgreichumzusetzen.Mit der Initiative CTI Entre-preneurship will die KTI denUnternehmergeist fördern.Dafür hat sie «Venturelab»lanciert, ein Beratungs- undAusbildungsprogramm fürpotenzielle und bereits täti-ge Jungunternehmerinnenund -unternehmer, das ih-nen gezielte Ausbildungsmo-dule anbietet.Seit 1996 unterstützt dieKTI mittels der Initiative KTIStart-up erfolgreich innovati-ve Köpfe beim Aufbau neuerFirmen. Bisher wurden mehrals 1800 Projekte geprüft.Über 180 wurden mit demKTI Start-up-Label ausge-zeichnet. 85 Prozent davonsind noch im Geschäft. Siehaben gut 8000 neue hoch

qualifizierte Arbeitsplätzegeschaffen.Ein weiteres Instrument istdie öffentlich-private Part-nerschaft, sogenannte «Pub-lic Private Partnership». DieKTI will diese künftig weiter-entwickeln und ausbauen.Eine Initiative daraus ist derunabhängige Verein CTI In-vest, der junge Firmen aufihrem Weg zur ersten Finan-zierung unterstützt.

Venturelab, das Förder-programm des Bundesfür innovative Start-upsMit dem Businessplan- undStrategieworkshop VenturePlan werden innovative, viel-versprechende Projekte/Spin-offs auf dem Weg zumStart-up begleitet. Dabeientwickeln und/oder überar-beiten die Teilnehmenden infünf Tagen ihr Business-Mo-dell und schlagen weiterePflöcke in den BereichenStrategie, Marketing und Fi-nanzen ein. Abgeschlossenwird der Workshop miteinem zehnminütigen Pitchvor Experten. Wann und wodie Veranstaltungen stattfin-den, finden Sie unterventurelab.ch/dt/events.asp?subcat=venture+planStart-ups, die z. B. die ersteFinanzierungsrunde bereitsabgeschlossen haben, kön-nen im «Venture Training»spezifische Kompetenzenausbauen.

Die KTI ist die «Förderagentur für Innova-tion» des Bundes. Sie fördert seit über 60Jahren den Wissens- und Technologietrans-fer zwischen Unternehmen und Hochschu-len, verknüpft Partner aus beiden Berei-chen in Projekten angewandter Forschungund Entwicklung und unterstützt Start-ups.

Start-up-Förderungdurch den Bund

[email protected]

64 technica 03-09

Planung + ProduktionTechnicaAZ Fachverlage AG5001 AarauTel. 058 200 56 30Fax 058 200 56 61

RedaktionAlois Altenweger, lic. rer. pol.Zürchermatte 473550 Langnau i. E.Tel. 034 402 56 [email protected]

Erscheint als integrierterBestandteil der Technica.

ImpressumOffizelles Organ desSVBF Schweiz,Schweizerischer Verbandfür Betriebsorganisationund Fertigungstechnik

SVBF SchweizPostfach 18108021 Zü[email protected]äsident: H. [email protected]

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Sie erhalten das renommierte«Lexikon der

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(744 Seiten, ca. 3500 Stich-worte, überarbeitete und erwei-terte 4. Auflage 2008), heraus-gegeben von Prof. Dr. Jean-PaulThommen, zum Jubiläumsson-derpreis von CHF 49.–/Euro 32.–(statt CHF 98.– Buchhandels-preis), aus Anlass des 15-jähri-gen Bestehens des Versus-Ver-lags. Lassen Sie sich diese Gele-genheit nicht entgehen. Das An-gebot gilt bis Ende März 2009.Bestellungen an: [email protected] Referenz in der Bestellungerwähnen: BegrüssungsangebotP+P bei Technica.

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Interessante Kontakte knüpfen,Geschäftsbeziehungen pflegen,Erfahrungen austauschen, dafürsind die Venture-Apéros da. Machen Sie von den AngebotenGebrauch. Die Veranstaltungensind inkl. Apéro kostenlos. Be-ginn ist jeweils um 18.30 Uhr,Anmeldungen sind erwünscht.• 1. April 2009, Spezialanlass

im IDZ, microPark Pilatus,Alpnach: Vom Soldatenmesserzur Weltmarke

• 2. April 2009, ausnahms-weise von 11.00–12.30 Uhr,Spezialanlass an der AargauerMesse AMA, Halle 5, in Aarau,Neuunternehmer-Forum Aar-gau: Systematische Kundenbe-geisterung als Erfolgsrezept fürJungunternehmen

• 2. April 2009, TechnoparkZürich: Die AdWords-Falle:Was Google Dir nicht sagt undGeheimnisse für erfolgreichereKampagnen

• 15. April 2009, Hotel Chur,Chur: Die Google-Anleitungfür KMU

• 20. April 2009, tebo (EMPA),St. Gallen: Die Geheimnisse

der Kontaktbeschaffung – WieSie in der Kundengewinnungbei praktisch jeder Firmaeinen Termin bekommen

• 21. April 2009, Spezialanlassbei extratel AG, Basel: So sindSie immer erreichbar – mehrErfolge dank persönlichemTelefondienst

• 23. April 2009, TechnoparkWinterthur: Wer richtig kom-muniziert, wird reich –Erfahrungen und Tipps vonKlaus J. Stöhlker

• 27. April 2009, Start Grün-dungszentrum, Frauenfeld:Best-Practice-Massnahmenim Suchmaschinenmarketing

• 27. April 2009, Kursaal Bern:Der steinige Weg von der Ideezur Finanzierung

• 30. April 2009, TechnoparkLuzern:Handeln statt jammern –Agieren statt reagieren

Infosc/o IFJInstitut für Jungunternehmen9010 St. Gallenwww.ifj.ch

Venture-Apérosfür Jungunternehmer

Unter dem Motto «Logistikwirkt!» findet dieses Jahr in derSchweiz zum ersten Mal der na-tionale Logistik-Event statt.

Mitmachen lohnt sichSind auch Sie ein Teil der Sup-ply Chain und nehmen logisti-sche Aufgaben wahr? NutzenSie die Chance und öffnen Siedie Türen: Präsentieren Sie Ih-ren Betrieb mit einem Event(Besichtigung, Tag der offenenTür usw.). Alle Unternehmen inder Schweiz, die sich mit «logis-tischen» Aufgaben befassen,

sind aufgefordert, an diesemTag einen Blick hinter die Kulis-sen zu gewähren.• Nutzen Sie die Publicity und

steigern Sie Ihren Bekannt-heitsgrad.

• Positionieren Sie Ihre eigenenThemen.

• Fördern Sie den Nachwuchsund gewinnen Sie Talente.

• Schaffen Sie Verständnis fürdie Logistik in der Schweiz.

Infoswww.gs1.ch

1. Swiss Logistics Day –18. September 2009

Subtile Krisenreaktion«Die Leute sind etwas zurückhaltender als noch vor wenigen

Monaten. Sie leisten sich zum Beispiel keinen zweitenKaffee oder verzichten aufs Schoggistängeli.»

Nestlé wirds verkraften.SV-Group-Chefin Susy Brüschweiler, «SonntagsZeitung» vom 22. Februar 2009

ABACUS PPS-Software

Effiziente Planung und Steuerung der Produktivität

> Ressourcenverwaltung mit verlängerter Werkbank

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zogene Beschaffung > Plan-Manager mit grafischem

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nummern / Chargen > Customizing und designbare

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ERP-Software in der Praxis:Katadyn nutzt ABACUS 7. Mai 2009 in Wallisellen

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Siehe Bericht Seite 70

03-09 technica 65

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Industrial IT | CAX-Systeme

66 technica 03-09

Fertigungsoptimierung mit effizienter CAM-Programmierung

eil der Markt derzeitnach mehr geschliffenen

Zahnrädern verlangt (sieheKasten), verlassen bei der ReishauerAG in Wallisellen bei Zürich pro Jahrimmer mehr Verzahnungsschleifma-schinen die Werkhallen. Mehr Maschi-nen bedeuten auch zwangläufig mehrBauteile, die konstruiert und gefertigtwerden müssen. Um hier die Effizienzzu steigern, investierte Reishauer2002 in Solidworks und 2005 in vierArbeitsplätze der CAM-Software Top-Solid’Cam von Missler Software.

Hohe FertigungstiefeWerkstückseitig wird bei Reishauerdie gesamte Bandbreite des Präzisi-onsmaschinenbaus abgedeckt, ku-bisch bis rund mit allen Variationen:µ-genaue Spindeln über komplexeDreh-Fräswerkstücke bis hin zu kubi-schen Frästeilen. Wobei im Fräsen4-achsige Bearbeitungen derzeit denSchwerpunkt bilden und 5-Seiten-

W

CAM für höchste AnsprücheDie Firma Reishauer AG, Hersteller von Verzahnungsschleifmaschi-nen, hat kürzlich ein neues CAM-System TopSolid’Cam eingeführt,das einen modernen Maschinenpark mit prozesssicheren NCDatenversorgen muss. Komplexe Bearbeitungsaufgaben sind an der Ta-gesordnung, entsprechend aufwändig ist die NC-Programmierung,was hohe Anforderungen an das CAM-System stellt. Im Rahmen derCAM-Neuinvestition wurde deshalb sehr genau auf Anwender-freundlichkeit, Kompatibilität mit dem 3D-CAD Solidworks und deroptimalen Einbettung in die gesamte PDM-Infrastruktur geachtet.

Bearbeitungen an der Tagesordnungsind. Freiformflächen werden nichtgefertigt, obwohl auch die 5-achsigenSimultan-Features vorhanden sind.«Aber das brauchen wir noch nicht.Wenn aber unsere Konstruktion er-fährt, dass wir das können, dannkann ich für nichts garantieren». sagtMarkus Rykart, Fertigungsleiter beiReishauer, mit einem Lächeln aufden Lippen. Doch jetzt zum Prozess-ablauf bei Reishauer.

Prozessablauf perfektdurchorganisiertDer Prozessablauf von der Entwick-lung bis hin zur Fertigung ist beiReishauer perfekt durchorganisiert.Die Konstrukteure entwickeln seitsechs Jahren im 3D-CAD mit Solid-works. Die Daten gehen direkt zur Ar-beitsvorbereitung (AVOR), werden ge-prüft und freigegeben. In der AVORwird auch der Fertigungsablauf be-stimmt, wann und auf welcher Ma-

schine das Werkstück bearbeitet wer-den soll. Schliesslich erfolgt der Be-triebsmittelauftrag an die CAM-Pro-grammierung, das Teil zu program-mieren. Alle Prozessabläufe, die hierbeschrieben wurden und werden, lau-fen prozesssicher über das voll integ-rierte PDM-System (Produkt-Daten-Management) des Unternehmens. Sobekommt auch die NC-Programmier-abteilung über das PDM-System denentsprechenden Auftrag.Marcel Bieri (CAM-Programmierung):«Nach Auftragseingang wandeln wirdie Solidworks-Dateien direkt in eineTopSolid-Datei um. Anschliessendbeginnt man mit der TopSolid-Dateizu programmieren und erstellt einCAM-Programm. Nach Prüfung undFreigabe des CAM-Programms wird esarchiviert und im PDM abgelegt.M. Rykart ergänzt: «Das muss ichnoch betonen, im PDM-System ist al-les abgelegt, was wir zur Konstrukti-on, Fertigung, Produktion und Monta-ge benötigen: der Aufspannplan, einkomplettes 3D-Modell, die Aufspan-nung und der NC-Code, auf den Top-Solid’Cam zugreifen kann, sowieauch die gesamten TopSolid’Cam-Daten. Ebenso die komplette Zeich-nungsverwaltung und Baugruppen-struktur. Schliesslich sind auch dieWerkzeugverwendung und die Werk-zeugdaten hinterlegt. Jeder berechtig-te Mitarbeiter im Unternehmen kannauf die Daten im PDM zugreifen.»

Maschinen sind am NetzNach der Freigabe des NC-Pro-gramms kann der Maschinenbedie-ner die NC-Daten direkt vom Serverauf die Maschine laden. FolgendeMaschinen werden bei Reishauerderzeit mit den Daten aus Top-Solid’Cam versorgt:• Hüller-Hille Bluestar

(5-Achs-Simultan BAZ)• Deckel Maho Gildemeister DMF

250 linear (5-Achs-Simultan BAZ)• Deckel Maho Gildemeister DMU

60 (5-Achs-Simultan BAZ)

Von links: Marcel Bieri (CAM-Programmierer) und Markus Rykart (Ferti-gungsleiter) mit (Thomas Hoffmann, Maschinenführer), alle Reishauer AG,vor einem Dreh-Fräszentrum Index G400.

• Index G200 (Dreh-Fräszentrum)In naher Zukunft werden auch eineIndex G400, Index V300 und eineHüller-Hille nbh 230 integriert.Alle Maschinen sind am Reishauer-LAN angeschlossen. M. Rykart:«Wir machen an einzelnen Maschi-nen teilweise auch Maschinenpro-grammierung, aber das wird nur beieinfach zu programmierenden Tei-len gemacht. Da unterstützt uns dieSiemens-Steuerung der Maschinensehr gut. Wo und was genau pro-grammiert wird, wird im Vorfeld vonder AVOR entschieden. Die in derMaschine programmierten NC-Pro-gramme werden ebenfalls im PDMabgelegt. Aber das muss ich noch-mals betonen: Sobald es kompli-zierter wird, läuft es über das CAM-System.»

Ständige OptimierungenM. Rykart: «Generell versuchen wirden Prozess natürlich ständig zu opti-mieren. Bei Anpassungen beispiels-weise ist das Ziel, dass der BedienerÄnderungen im CAM-System direktmacht, nicht mehr im NC-Code, wiees derzeit Praxis ist.»M. Rykart führt fort: «In diesem Zu-sammenhang investieren wir in eineweitere Lizenz für die Maschinenbe-diener. Wir haben natürlich das Ziel,dass die Maschinenbediener flexiblereingesetzt werden können und ihreArbeit anspruchsvoller und damit in-teressanter wird. Das ist eines unserernächsten Ziele. In diesem Zusam-menhang ist auch geplant, dass wirdas System so auslegen, dass auchunsere Lehrlinge darauf zugreifenkönnen. Dadurch wird auch unsere

Lehrlingsausbildung effektiver undinteressanter.»

Auswahl des CAM-SystemsEffizienz, Produktivität und Prozess-sicherheit sind wesentliche Fakto-ren, die eine Rolle spielen. Mit demSprung in 2002 auf die 3D-CAD-Technologie folgte 2005 der Ein-stieg in das TopSolid’Cam-System.Bisher arbeitete Reishauer mit ei-nem älteren 2,5-D-CAM-System,welches seit Längerem nicht mehrsupportet wird. M. Rykart: «Das istmit einer der Gründe, dass wir unsnach einem neuen CAM-System um-schauten. In diesem Zusammenhangmuss ich betonen, dass ein CAM-System eine Schlüsseltechnologieist. Es enthält äusserst sensible Da-ten für die Maschinensteuerung.»

Ob BAZ oder Dreh-Fräszentrum: Simulation wird immer wichtiger, weil die Maschinen immer mehr Achsen auf immer wenigerRaum vereinen und zudem die Werkstücke immer komplexer und dadurch anspruchsvoller werden.

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68 technica 03-09

Aufwändiger BenchmarkM. Rykart: «Wir machten bei derEinführung der neuen Software ei-nen recht aufwändigen Benchmark.Besser ein langer Entscheidungspro-zess als am Ende ein unzureichen-des CAM-Tool, mit dem Sie Jahr-zehnte arbeiten müssen. Währenddes Benchmarks haben wir nebenTopSolid’Cam zwei weitere Systemegeprüft. Beim ersten Eindruck über-zeugte uns die Bedienoberfläche vonTopSolid’Cam. Sie war generell rechtübersichtlich. Sie müssen wissen,dass wir mit den drei zur Auswahlstehenden Systemen vorher noch niegearbeitet haben. TopSolid’Cam hatuns im ersten Augenschein am bes-ten gefallen, aber das reicht natür-lich nicht aus für eine abschliessen-de Bewertung. Aus diesem Grundhaben wir Referenzkunden besucht,die TopSolid’Cam und die anderenCAM-Software-Systeme im Einsatzhaben. Schliesslich haben wir auchnoch von den CAM-Anbietern einWerkstück programmieren lassen.»Bei den Referenzkunden dieTopSolid’Cam im Einsatz haben,wurde der erste gute Eindruck vonReishauer bezüglich des CAM-Sys-tems bestätigt. L. Kellenberger, St.

Gallen, hat TopSolid’Cam auch indas PDM-System integriert.

Aufgabe sehr gut gelöstM. Rykart: «Bei L. Kellenberger liefein ähnliches komplexes Mori-Seiki-Dreh-Fräszentrum wie unsere IndexG400, insofern waren hier gewisseParallelitäten zu unserer Fertigunggegeben.» Zu guter Letzt mussten dieCAM-Anbieter ein Werkstück inklusi-ve Aufspannung komplett program-mieren. Mit TopSolid’Cam hat NCDA-TA innerhalb einer Stunde die Auf-spannung und das einwandfreieCAM-Programm erstellt.M. Rykart: «Das war kein Show-Teil,das war ein reales Teil von uns.NCDATA hat diese Aufgabe unsererMeinung nach sehr gut gelöst. Dasi-Tüpfelchen war schliesslich eineVergleichsstudie der FachhochschuleSt. Gallen. Auch hier schnitt das Top-Solid’Cam-System sehr gut ab. Sohaben letztlich die guten Referenzenden Ausschlag für unseren Entscheidgegeben, dass wir in TopSolid’Caminvestierten.»

Änderungen immer aktuellWichtig war Reishauer auch die Kom-patibilität zu Solidworks. Marcel Bie-

ri: «Wenn in der Konstruktion etwasgeändert wird, sollten wir die Ände-rungen 1:1 nachvollziehen können imCAM-System. Das läuft hervorragend.Wenn an einem Werkstück etwas inder Konstruktion nachträglich geän-dert wird, dann wird man beim Auf-starten der Datei durch das PDM-Sys-tem darauf aufmerksam gemacht, dieÄnderungen nachzutragen. Wichtigist in diesem Zusammenhang auchzu erwähnen, dass wir direkt im origi-nalen Volumenmodell programmie-ren. Das ist sehr gut so, denn wir wol-len nicht auf Kopien zugreifen.»

«Grosse Zeiteinsparung»Besonders interessant ist nach Aus-sage von M. Bieri die Funktion«Werkstück vergleichen und erset-zen». Ähnliche Bauteile, bei denensich beispielsweise nur ein Winkeländert, können mit diesem Featureverglichen werden. Alle baugleichenBereiche werden automatisch über-nommen. Nur die nicht identischenBereiche müssen umprogrammiertwerden. M. Bieri: «Das bringt einegrosse Zeiteinsparung.»Ein weiteres interessantes Feature istdie Bohrungserkennung. Alle Bohrun-gen, die als sogenannte FTE-Datei inSolidworks abgespeichert werden, er-kennt TopSolid’Cam. Werden im CADdie Bohrung, Gewinde oder die Pas-sung klar definiert, dann kann dasFeature automatisch im CAM konfi-guriert werden. M. Bieri: «Natürlichist es entscheidend, dass es im Solid-works bereits als solche konstruiertwurde. Derzeit haben wir dieses Fea-ture noch nicht explizit im Einsatz,aber das wird kommen.»

Ganz wichtig: SimulationDas integrierte Simulationstool warmit ein Hauptgrund, dass Reishauerauf das System gesetzt hat. «DieSimulationsmöglichkeiten sind imGrossen und Ganzen richtig gut»,sagt Marcel Bieri. Es wird alles simu-liert: das Maschinenmodell, die Werk-zeuge, die Aufspannung, das Rohteilbis hin zum Fertigteil. Die Kollisions-betrachtung stimmt 1:1.M. Bieri: «Die Simulation wird immerwichtiger, weil die Teile und die Ma-schinen immer komplexer werden.Der Grund sind die Mehrachsen-Ma-

Beim Benchmark der verschiedenen CAM-Software-Tools mussten die Hersteller ein reales Werkstück pro-grammieren. NCDATA schnitt mit TopSolid am besten ab.

Sehr hohe Fertigungstiefe bei ReishauerReishauer macht für seine CNC-Verzahnungsschleifmaschinen in der mechanischen Ferti-gung sehr viel selbst. Ausnahme sind typische Zukaufteile wie z. B. Wälzführungen. Ent-sprechend hoch ist das Fertigungs-Know-how. Bei Reishauer werden kleine bis grosseWerkstücke mit maximal 1,00 x 1,50 m gefertigt. Vom Teilespektrum sind es Rotationstei-le und kubische Teile des klassischen Maschinenbaus. Allerdings werden die Werkstückeimmer komplexer, denn die heutigen Dreh-Fräscenter und BAZ bieten hier enorme Mög-lichkeiten, was auch von der Konstruktion entsprechend genutzt wird.Apropos Fertigungstiefe: Selbst die Spindeln fertigt Reishauer komplett «inhouse», wieM. Rykart betont: «Die Spindeln können wir nicht kaufen, das sind Spezialanfertigungenmit höchsten Präzisionsanforderungen. Wir machen diese selbst: Vordrehen, danach Wär-mebehandlung und schliesslich Schleifen. In der Spindelfertigung haben wir in der Regel2 µ, manchmal sogar nur 1 µ Toleranz.»Bei der Fräsbearbeitung geht es in der Regel um Hundertstel. Hier sind die anspruchsvol-len Form- und Lagetoleranzen eine fertigungstechnische Herausforderung. «5 µ winkligund noch dazu plan, das ist nicht ohne», sagt M. Bieri.

schinen. Man kann die wildesten Sa-chen programmieren. Der Platz in derMaschine wird immer knapper. Neh-men Sie nur eine Index G200, die 5-achsig fräst, noch dazu in mehrenAufspannungen – dann wirds richtigkompliziert. Ein Crash ist immer teu-er, deshalb lassen wir alles, was wirprogrammieren, durch die Simula-ti-on prüfen.»

Datenpflege:hoher Aufwand lohnt sichSimulation ist im heutigen Ferti-gungsumfeld nahezu ein Muss, aberes bedarf einer hohen Disziplin inSachen Datenpflege, sagt M. Rykart:«Um die Simulation richtig nutzenzu können, müssen wir einen riesi-gen Aufwand mit dem TDM-System(TDM = Tool-Data-Management vonTDM Systems) betreiben. Wir müs-sen die Werkzeugdaten exakt nach-führen. Auch die Spannmittel müs-sen exakt 1:1 vorhanden sein. Dasist ein Aufwand, der nicht zu unter-schätzen ist. Aber wenn die Datensicher hinterlegt sind, ist die an-schliessende Fertigung umso pro-zesssicherer. Der Aufwand lohntsich in jedem Fall. Wir hatten dieseDaten bereits früher schon immersehr sauber gepflegt. Jetzt überneh-men wir praktisch die 2,5-D-Datenvon den Fräswerkzeugen für die3D-Daten. Das ist bei den Fräswerk-zeugen relativ einfach, bei denDrehwerkzeugen ist es natürlichkomplizierter. Aber bei den Dreh-werkzeugen wird die Unterstützung

der Lieferanten in Bezug auf 3D-Daten immer besser. Bei Index z.B.bekommen wir alles in 3D – eins zueins – das läuft perfekt.»

Alle Werkzeugdatenim TDMDas CAM-System greift auch beiden Werkzeugdaten auf die Daten-bank des TDM zu. TDM ist die Da-tenbank, die alle WZ verwaltet. AlleWerkzeugdaten sind im TDM vor-handen: Körper, WSP etc. M. Ry-kart: «Wir definieren die Werkzeug-daten auf Komponentenebene, dasist uns wichtig.» Die Werkzeugewerden neu aus den Komponentenzusammengestellt. Wenn die Kom-ponenten geändert werden, hat dasden Vorteil, dass nur sie modifiziertwerden müssen und nicht das Kom-plettwerkzeug.Bei Bohrern und Gewindebohrerngreift Reishauer auf die parametri-sierten Vorlagen von TopSolid’Camzurück. Mit der Standardbibliothek inTopSolid’Cam geht das flott: Man holtsich die Komponenten aus dem TDMund «schraubt» das komplette Toolzusammen. Ein weiterer wichtigerVorteil beim TDM ist, dass vor derFertigung ein Brutto-Netto-Vergleichdes Werkzeugbestandes für den Ferti-gungsauftrag gemacht werden kann.Das TDM macht einen Abgleich undder Bediener kann genau erkennen,was in der Maschine fehlt.Hervorzuheben ist auch hier: imTDM-System ist der Aufwand derDatenpflege nicht zu unterschätzen,

Gerade bei den Drehwerkzeugen.Die CAM-Programmierer sind beiReishauer für die kontinuierlicheDatenpflege verantwortlich.

Alle gängigenFormate lesbarEine Frage im Software-Bereich istimmer, wie sauber die unterschied-lichsten Dateiformate gelesen werdenkönnen. Von externen Anbietern, wiez. B. den Spannmittelherstellern,kommen die unterschiedlichstenCAD-Dateiformate. Das bereitet aberkeine Probleme, wie Marcel Bierisagt: «TopSolid’Cam kann praktischalle Formate lesen, die gängig sind.Wir haben noch nie etwas bekom-men, was nicht lesbar war.»

OptimierungspotenzialAuch wenn bis hier alles bestenslief, Verbesserungsmöglichkeitengibt es immer. Beim Fräsen läuftdas CAM-System nach Aussage vonMarcel Bieri und Markus Rykartperfekt, aber beim Drehen bestehenfür gewisse Features im Bereich derSimulation noch Optimierungspo-tenziale. Marcel Bieri: «Das sindzum Beispiel zwei Standardfunktio-nen, die wir nicht ohne Problemesimulieren können. Das sind in un-serem Fall das Abstechen und dasAbgreifen von der Haupt- zur Ge-genspindel. Gerade das Abstechenist heikel, weil es ein wichtiger Pro-zess ist. Das müssen wir relativ um-ständlich simulieren. Auch die Syn-chronisation von Spindel und Ge-genspindel ist nicht optimal gelöst.Es gibt nur zwei Punkte, wo wir syn-chronisieren können. Derzeit istNCDATA daran, den Prozess zu op-timieren. Aber gleichwohl, beimFräsen sind sie richtig gut.»

03-09 technica 69

Nach der Fertigung gehts an die Messmaschine. Denn bei den Verzahnungsschleifmaschi-nen von Reishauer ist Präzision das A und O.

InfosNCDATA AG8047 Zürich044 738 27 [email protected]

Reishauer AG8304 Wallisellen044 832 22 [email protected]

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70 technica 03-09

Zum Industrial-IT-TitelbildMit Abacus-ERP-Software erfolgreich SAP abgelöst

Alles in einem

Katadyn setzt bei der Herstellungihrer Produkte auf «Swiss-Kai-zen», eine angepasste Version derjapanischen Unternehmens- undProduktionsphilosophie, die nachsteter Verbesserung strebt. Einerder Erfolgsfaktoren ist das Mini-mieren von Verschwendung auf al-len Ebenen eines Unternehmens.So wird etwa in der Produktion ei-ne intelligente Arbeitsprozessge-staltung eingesetzt. Der hierbeiangewendete, One-Piece-Flow, beider die Fertigung auf Basis einzel-ner Werkstücke erfolgt (die ohneZwischenlagerung oder Pufferdurch das gesamte Produktions-system «fliessen»), bringt eineEffizienzsteigerungen und einehöhere Mitarbeiterzufriedenheit.Statt die Produktion in Hunderteeinzelner Handgriffe einzuteilen,übernimmt jeder Mitarbeiter dieMontage eines ganzen Produkts.Je nach Auftragsbestand und Be-darf lassen sich Arbeitsstationenmit dem Personal besetzen, dases gerade braucht. So werdenauch Klein- und Kleinst-Losgrös-sen wirtschaftlich produziert.Um eine reibungslose und fehler-freie Produktion zu gewährleisten,wurden für jeden ArbeitsschrittStandard-Operations-Pläne (SOP)erstellt, die es den Mitarbeiternerlauben, sich mit minimalemZeitaufwand mit den Fertigungs-richtlinien vertraut zu machen.

Unterstützungdurch ABACUS ERPDurch die Notwendigkeit einereinstufigen Produktion müssen

Das Schweizer KMU Katadyn aus Wallisellen setztfür die effiziente Abwicklung ihrer Geschäfts-prozesse seit 2006 auf die Unterstützung durchdie Abacus-ERP-Lösung mit integriertem PPS.Dies ist der Ersatz für ein in die Jahre gekomme-nes und für das Unternehmen überdimensionier-tes SAP R/3.

alle Herstellungsstufen auf einerEbene dargestellt werden. Diesgeschieht über den Hauptauf-trag. Die Stammdatenpflege undErfassung der Stücklisten kanndadurch einfach gehalten wer-den, Änderungen in den Unter-baugruppen werden nach obenvererbt.

Einfache Material-beschaffungSämtliche Produktionsschrittesind klar und einfach dokumen-tiert und visualisiert. Dazu ge-hört auch der Materialfluss. Je-der Lagerplatz ist mit zwei Kan-ban-Karten ausgestattet. Der da-rauf vorhandene Barcode wirdam nächsten Abacus-Terminaleingescannt. Dort ist hinterlegt,welcher Artikel in welcherStückzahl bei welchem Lieferan-ten oder in der eigenen Produk-tion beschafft werden muss. Au-tomatisch wird in dem Bestell-programm nach dem offenenRahmenvertrag gesucht und einAbruf oder ein neuer Produkti-onsauftrag ausgelöst. Die Kartewird dann zur Warenannahmeweitergeleitet, wo der Warenein-gang zusätzlich zur entsprechen-den Funktion auch visuell über-wacht werden kann.

PlanungKatadyn besitzt Produktionsanla-gen für die Keramik-, Chemie-und Filterproduktion und kauftzusätzlich Materialien von Zulie-ferern aus der Schweiz oder ausdem Ausland ein. Die geplanten

Verkaufszahlen von Endproduk-ten werden auf Monatsebenevom jeweils zuständigen Verkäu-fer im Abacus-MIS als Budget-werte erfasst oder aus Excel ein-gelesen. Zur Planung wird auto-matisch monatlich der Material-bedarf durch die Generierungeines Produktionsauftrages mitallen Unterbaugruppen erstellt.Aufgrund dessen wird der Mate-rialbedarf pro Artikel und Monaterrechnet und danach zu einereinzigen Bedarfsposition pro Mo-nat summiert. Dem Disponentensteht somit für jeden Artikel einedetaillierte Bedarfsprognose fürdie kommenden zwölf Monatezur Verfügung.

VerkaufsprozessDurch die Integration aller Mo-dule kann das System aus denVerkaufsaufträgen, in denen dieBestellungen der Kunden ste-hen, wiederum Lieferantenbe-stellungen auslösen, oder direktPPS-Aufträge generieren. MitHilfe der Chargen- und Serien-nummernverwaltung können die

Verfügbarkeit, der Einkauf, so-wie die Verrechnung von Spezi-alwerkzeugen gemanagt werden.

Auch bei Tochterunter-nehmen in DeutschlandDurch den Einsatz eines Termi-nalservers und der zentralen Ins-tallation in Wallisellen konnteeine kostengünstige Lösung fürdie deutsche Niederlassung inFrankfurt gefunden werden. DieFinanzapplikationen, die Auf-tragsabwicklung mit dem Ver-kaufs- und Einkaufmodul inklu-sive der Chargen- und Lagerver-waltung wurden implementiert.Zusätzlich kann der Aussen-dienst darauf zugreifen und imCRM-Modul, basierend auf derAdressverwaltung, Daten erfas-sen und benötigte Informationenabfragen. (bf)

InfosABACUS Research AG9301 Wittenbach-St. Gallen071 292 25 [email protected]

CAD | Industrial IT

Allgemein•Arbeiten auf mehreren Monitoren• Fenster anordnen und fixieren• Vergrösserungsglas• Gleichzeitige Anzeige von Zoll

und Millimeter• Im Bereich Baugruppen kön-

nen Stücklisten erstellt wer-den, ohne dass es Zeichnun-gen davon gibt

• Abstandsprüfung für Kompo-nenten der Baugruppe

• SpeedPak für komplexe Bau-gruppen: Nur ausgewählte Tei-le/Flächen werden angezeigt

• Verbindungselemente mit dy-namischer Längensteuerung

• Länge von 1 km je BaugruppeZeichnungen• Allgemeine Verbesserungen • Vereinfachter Titelblock• Zeichnungen mit Voransicht DWGeditor• Zeichenansichten vom

2D-CAD übertragenInstant3D• Schweisskonstruktionen und

interne Skizzenkonturen• Verbesserte gespiegelte Geo-

metrieMaterialien/Erscheinungsbilder• Farben und Texturen• Vereinheitlichte Materialdaten-

bank und BenutzeroberflächeBewegungsstudien• Konstruktionsbibliothek

für Bewegungselemente• Unterstützung für den

reduzierten ModusTeile• Eingabeformular für benutzer-

definierte Eigenschaften• Feder- und Nut-Features•Gespiegeltes Teil mit BemassungBlech• Konvertieren eines Volumen-

körpers in ein Blechteil• Blechteil mit KreuzknickSkizze• Gleichungsgesteuerte Kurven• Nullbemassungen und

negative Bemassungen• Langlochskizzenelement• Dehnen von SkizzengeometrieToleranzen• DimXpert ISO-UnterstützungSchweisskonstruktionen• Schweisskonstruktionsgruppen• Schweissabstände•Besser trimmen und verlängern

Professional/PremiumDateikonvertierungen• CircuitWorks• IDF- und PADS-ASCII-Import• IDF-Export• Elektrische TeilebibliothekBewegungsstudien• 2D-Mechanismen in Layout-

Skizzen• Unterstützung für den redu-

zierten Modus

SolidWorks Routing• Flachbandkabel• Flache Anzeige von LeitungenTolAnalyst• Fixierte und frei bewegliche

Verbindungselemente

SimulationProfessional• Thermische Temperaturstudien• Auswahl für thermische Bedin-

gungen mit einem Klick• Verformte SolidWorks-Teile aus

Ergebnissen• 64-Bit-Unterstützung für Fre-

quenz- und KnickstudienPremium• Verbundstoffschalen• Energiedichte und abgesetzte

Masse in linearen dynami-schen Studien

• Symmetrische und mehrteiligeSchrauben in nichtlinearenStudien

Flow Simulation• Multi-Prozessor-Unterstützung• Strahlung und nicht

Newton’sche Modelle• Mehr Benutzerfreundlichkeit

Enterprise PDMStückliste• Stücklisten für SolidWorks-

Zeichnungen und Baugruppen• Benannte Stücklisten• Restrukturieren von Stücklis-

ten und Anwenden von Filtern• Zuschnittslisten und Schweiss-

konstruktions-StücklistenSicherheit• Verbesserte Sicherheit – Un-

terbinden von Vorgängen durchWarnungen

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2_solid_inserat01_bearb.indd 1 9.2.2009 8:50:20 Uhr03-09 technica 71

72 technica 03-09

Zum Titelbild:Kompakte und platzsparende Industrial-Ethernet-Switches

ie Switches der ProduktlinieScalance XB-000 sind «un-managed» Industrial-Ether-

net-Switches in Schutzart IP20, diesich für den Einsatz in weniger rau-en Industrieumgebungen eignen.Die kostengünstigen Switches kön-nen durch ihre kompakte Boxformeinfach auf der Standardhutschienein den Schaltschrank eingebaut wer-den. Die Varianten XB005, XB008,XB004-1 und XB004-1LD verfügenüber bis zu acht elektrische RJ45-

D

Zuwachs bei derSwitch-FamilieSiemens Industry Automation erweitert ihr Angebot für Indus-trial-Ethernet-Switches um die Produktlinien Scalance XB-000für den kostengünstigen Aufbau kleiner Linien- und Stern-strukturen und Scalance XF-200 mit flacher Bauform. Ausser-dem ergänzt die Division ihre Produktlinie X-100 um einenkompakten Switch für die Energieversorgung über Ethernet.

Ports oder vier RJ45-Ports und ei-nen Lichtwellenleiter-Port.Der Scalance XF204IRT ist der ers-te Switch aus der neuen Produktli-nie Scalance XF-200. Er spartdurch seine flache Form und denKabelausgang nach schräg untenPlatz, wobei die Stecker wie ge-wohnt von vorne eingesteckt wer-den. Mit dem neuen Switch kannder Anwender Isochronous-Realti-me-Ethernet-Segmente aufbauen.Der Scalance XF204IRT lässt sich

als «managed» Switch direkt in derRingschaltung betreiben und zurStandby-Koppelung mit anderenNetzwerksegmenten verwenden, umhohe Verfügbarkeit des Netzwerkssicherzustellen. Ausserdem bieteter alle Funktionen der Baulinie X-200 wie zum Beispiel die eingebau-te Redundanzmanagerfunktion.

Ein «unmanaged» Switch mit Pow-er-over-Ethernet-Funktion ergänztdie Produktlinie Scalance X-100.Damit lassen sich jetzt zwei Endge-räte über die Ethernet-Datenleitungmit Energie versorgen. Da dies überdie vorhandene Spannungsversor-gung des Switches funktioniert, isteine zusätzliche 48-Volt-Versorgungüberflüssig und der Anwender spartdurch den Verzicht auf NetzteileKosten. Der Switch X108PoE istzum Aufbau von elektrischen Stern-und Linienstrukturen in Maschinen-und Anlagenteilen geeignet. Die in-tegrierten Haltekrägen erlauben denAnschluss von bis zu acht RJ45-FastConnect-Steckern. Wie alle X-100-Switches hat er ein robustesMetallgehäuse in der SchutzartIP30 für den platzsparenden Ein-bau im Schaltschrank – entwederauf Standard-Hutschiene, auf S7-300-Profilschiene oder für die di-rekte Wandmontage. (bf)

Die Switches der Produktlinie Scalance XB-000eignen sich für kleine Linien- oderSternstrukturen.

InfosSiemens Schweiz AGIndustry Automation and DriveTechnologies8047 Zürich0848 822 [email protected]/automation

Scalanca XB-000Einfach, platzsparend und industrietauglichDie Switches der Produktlinie Scalance XB-000 sind unmanaged Industrial Ethernet Swit-ches in Schutzart IP 20, die sich für den Einsatz in weniger rauen Industrieumgebungeneignen; für kleine Linien- oder Sternstrukturen. Die kostengünstigen Switches könnendurch ihr industrietaugliches Kunststoffgehäuse in kompakter Boxform einfach auf derStandard-Hutschiene in den Schaltschrank eingebaut werden.Zahlreiche Vorteile• Realisierung einer Maschinenvernetzung auch bei ständigem Kostendruck• platzsparender Einbau durch kleine, kompakte Bauform• einsetzbar in industrieller Umgebung• schnelle Inbetriebnahme ohne Konfiguration• einfache Vor-Ort-Diagnose über LEDDie Scalance XB-000 Switches besitzen:• einen 3-poligen Klemmblock zum Anschluss der Versorgungsspannung (1 x DC 24 V)

und Funktionserde• eine LED für die Anzeige der Statusinformationen (Power)• eine LED für die Anzeige der Statusinformationen (Linkstatus und Datenverkehr) pro PortFolgende Port-Typen sind verfügbar:• 10/100 BaseTX RJ45-Ports elektrisch RJ45-Ports, automatische Erkennung der Datenra-

te (10 oder 100 MBit/s), mit Autosensing- und Autocrossing-Funktion für Anschluss vonIE TP-Leitungen bis 100 m

• 100 BaseFX, SC-Port optisch SC-Port zum direkten Anschluss an die Industrial-Ether-net-FO-Leitungen. Multimode-LWL bis 3 km

• 100 BaseFX, SC-Port optisch SC-Port zum direkten Anschluss an die Industrial-Ether-net-FO-Leitungen. Singlemode-LWL bis 26 km

Alle Anschlüsse erfolgen von vorne.

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Automatisierung

Bildverarbeitung

Blechbearbeitung/Laserschneiden

Lieferantenverzeichnis und Internetadressen

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Blech- und Rohrverarbeitung

Bodenmatten

Bohr- und Fräswerkzeuge

Bohrerschleifmaschinen

CAD/CAM Systeme

CNC-Drehen

CNC-Werkzeugmaschinen

Dampfkesselvermietung

Decolletagearbeiten

Diamant- undBorazonwerkzeuge

Diamantwerkzeuge

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03-09 technica 79

Impressum In dieser Ausgabe

technicadie Fachzeitschrift für die Maschinen-,Elektro- und Metallindustrie

ISSN 0040-086658. Jahrgang 2009

Redaktion«technica»Neumattstr. 1, 5001 Aarau, Tel. 058 200 56 42Fax 058 200 56 61, ISDN 058 200 56 56www.technica-online.ch, www.marktspiegel.ch

ChefredaktorMartin Gysi, Masch. Ing. FH, Tel. 058 200 56 29,[email protected]

Barbara Fischer, W.-Ing FH, Tel. 058 200 56 30,[email protected]

Redaktionelle MitarbeiterEdgar Grundler, Alois Altenweger, lic.rer.pol.,Urs Wittwer

MediaberatungChristine GehrigTel. 056 631 22 20, Fax 056 633 56 [email protected]

Thorsten KrügerTel. 058 200 56 [email protected]

Verena MüllerTel. 058 200 56 42, [email protected]

Willi DennlerTel. 058 200 56 43, [email protected]

Verlag© AZ Fachverlage AG, Neumattstrasse 15001 Aarau, Tel. 058 200 56 50Fax 058 200 56 61, www.az-verlag.chEin Tochterunternehmen der AZ Medien Gruppe

VerlagsleitungKaren Heidl

BereichsleitungJürg RykartTel. 058 200 56 04, [email protected]

LayoutThomas Furter, KonzeptUrsula Urech

DruckVogt-Schild Druck AG, Gutenbergstrasse 1,4552 Derendingen

Erscheinung, Abonnementerscheint monatlich, 12 x jährlichzusätzlich je eine Sonderpublikation Innovationund MarktspiegelAbonnementspreis: Fr. 95.– inkl. 2,4% MwSt,Ausland zuzüglich PortiTelefon 058 200 55 70, Abo Contact [email protected]

Auflage12 600 Ex.WEMF 2008: (1090 verkauft, 8768 Gratis)

VerlagsrechteMit der Annahme von Manuskripten durch dieRedaktion und der Autor-Honorierung durchden Verlag erwirbt der Verlag das Copyright undinsbesondere alle Rechte zur Übersetzungund Veröffentlichung der entsprechenden Beiträgein anderen verlagseigenen Zeitschriften sowiezur Herausgabe von Sonderdrucken.Für unverlangt eingesandte Bildunterlagen (Fotos,Dias) und Manuskripte übernimmt die Redaktionkeine Gewähr.

Nachdruck nicht gestattet

Zeitschriften im selben VerlagBatitech – HK-Gebäudetechnik –Elektrotechnik ET – MegaLink Precision– Natürlich – Kochen – Fit for Life

80 technica 03-09

ABB Schweiz AG 9, 42

Abacus 65,67,70

Almac SA 32

Amax Automation AG 50

Aroflex AG 56

Baumer Electric AG 21

Baumgartner AG 53

BC Technologies 18

Bibus AG 3

Brändle Werkzeugmaschinen GmbH 56

Bundesamt für Energie 4

BVC Vakuumtechnik AG 5

Compar AG 42

Condecta AG 4

CSEM 8, 17

CYMAX AG 16

Egli Maschinenbau AG 4

EMAG GmbH 4

EMPA Oberflächen- und Fügetechnik 7

EPMT 19

Fanuc GE CNC Europe S.A. 35

Festo AG Systemtechnik 20, 50

Gebrüder Gysi AG 8

Gefran Suisse SA 57

HAIMER Schweiz GmbH 5

Hans Eberle AG 11

Hermle (Schweiz) AG 26

HNP Mikrosysteme GmbH 12

HSR Hochschule für Technik 7

IMTEK, Sensoren/Nanotechnologie 12

Ingersoll Werkzeuge GmbH 33

Insys Industriesysteme AG 40

Ionbond AG Olten 5

IST-Edelstahl-Anlagenbau AG 34

Jakob Keller Verschlusstechnik AG 5

KASTO Maschinenbau GmbH 28

Keller AG für Druckmesstechnik 4

Kuka Roboter Schweiz AG 42, 47

Kurt Breuning ICRO-Maschinenbau 57

MAPAL Dr. Kress KG 30

MCH Messe Basel AG 47

Murrplastik AG 11

NanoFocus AG 12

Nascatec GmbH 12

National Instruments Switzerland 2

NC Data AG 66

Neuronics AG 42

Newemag Werkzeugmaschinen 13, 15

QUASYS AG 12

Robotronic AG 45

Schunk Intec AG 12, 38, 44

Sensolute GmbH 12

Siemens PLM Software (CH) 2

Siemens Schweiz AG 72

SolidWorks Deutschland GmbH 4, 71

Sommer-Automatic GmbH & CO. KG 43

Stäubli AG 42, 46

Stöber Antriebstechnik 51

Sträubli TEC-Systems GmbH 12

Thür & Co Federnfabrik 23

TORNOS SA 32

Univer AG 34

WD-40 Company 36

Wolfensberger AG 11

ZHAW 6, 48

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Vorschau auftechnica 4-09Fertigung +Produktion

Werkzeugmaschinen, Werkzeuge, NC-,CNC-, DNC-Steuerungen, Werkzeug-und Werkstückspannsysteme, Wärmebe-handlung und Oberflächentechnik, Prä-zisions- und Mikrobearbeitung, Décolle-tage, Fertigungsautomatisieerung, Ferti-gungsmesstechnik, Prüftechnik, QS

Automations-undAntriebstechnik

Steuerungen (SPS, Soft-SPS usw.),Handling, Robotik, Montagetechnik,Vision-Systems, Motoren, Hydraulik,Pneumatik, Antriebssteuerungen, me-chanische Antriebselemente, Kompo-nenten und Systeme zur Energieversor-gung

Industriebedarf +Zulieferindustrie

Formen- und Werkzeugbau, Zuliefertei-le, Décolletageteile, Lohnarbeit, Werk-stoffe, Kunststofftechnologien, Maschi-nenelemente, Schränke und Gehäuse,Industriebedarf

Industrial IT Engineeringtools für die Fertigungsin-dustrie

Im Fokus Mikrosystemtechnikganzheitlich betrachtet

In einem Team von 5 Personen wird das Schreiben des Sitzungsprotokolls per Zufallsprozess(z. B. Hölzli ziehen) zugewiesen. Wie gross ist die Wahrscheinlichkeit, dass Sie als Teammit-glied in 6 Sitzungen mindestens einmal das Protokoll schreiben?

Die Wahrscheinlichkeit ist P = 1 – (4/5)6

und beträgt somit 74% (also ganz schön viel!).

Die Auflösung von Ausgabe 02/09

Peter und Eddie rudern über den See und rätseln,wie tief dieser wohl sein mag. Sie beobachten eineWasserlilie, deren Blüte 10 cm über die Wasser-oberfläche ragt. Ein Windstoss bewegt die Wasser-lilie so, dass die Blüte rund 3 Ruder breit (75 cm)neben dem ursprünglichen Standort gerade dieWasseroberfläche berührt.Eddie erinnert sich an den griechischen DenkerEuklid, nimmt Papier und Bleistift aus der Hosen-tasche und beginnt zu rechnen. Nach einer Weilesagt er: «Jetzt weiss ich, wie tief der See an dieserStelle ist.»

Hinweis: Er geht davon aus, dass der Stiel derWasserlilie bei der Bewegung eine gestreckte Gerade bleibt.

Wie tief ist der See?

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Documents

technica 03/2009