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Innovation 2008

Date post: 12-Mar-2016
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Die Schweiz benötigt einen Werk- und Denkplatz Wege zu radikaler Innovation Alinghi – EPFL als Ideenbrutstätte
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Innovation MegaLink Precision | Technica Juni 2008 Die Schweiz benötigt einen Werk- und Denkplatz Wege zu radikaler Innovation Alinghi – EPFL als Ideenbrutstätte
Transcript

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Juni 2008

Die Schweiz benötigteinen Werk- und Denkplatz

Wege zu radikaler Innovation

Alinghi –EPFL als Ideenbrutstätte

HORIZONTAL CENTER NEXUS 4000-II

HORIZONTAL CENTER NEXUS 5000-II

HORIZONTAL CENTER NEXUS 6000-II

HORIZONTAL CENTER NEXUS 6800-II

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Die Serie HORIZONTAL CENTER NEXUS II steht für Präzisionsbe-arbeitung über mehrstündigen Betrieb hinweg. Zurückzuführen ist dies auf die ausgefeilte Ma-schinenkonstruktion mit extre-mer Steifigkeit und einem enorm schnell reagierenden Antriebs-system.

Innovative Fertigungstechnik

Die Serie HORIZONTAL CENTER NEXUS II wird unter Zugrunde-legung zahlreicher modernster Technologien gebaut, die höchs-te Produktivität ermöglichen.

Massive Maschinenkonstruktion

Nebenzeiten werden durch die hochgenaue und mit hoher Ge-schwindigkeit ausgeführte Positio-nierung verkürzt.

Unübertroffene Flexibilität

HORIZONTAL CENTER NEXUS 8800-IINEU auch verfügbar als

Geleitwort von Bundesrat Leuenberger

Die 2000-Watt-Gesellschaftenn in unserem Land über den Energieverbrauch diskutiert wird, geschieht

dies meist im Zusammenhang mit dem Klimawandel. Wir produzieren heutedurch die Verbrennung fossiler Energieträger viel mehr Treibhausgase, als unserKlima verträgt. Wenn wir einen wirkungsvollen und nachhaltigen Klimaschutzbetreiben wollen, kommen wir nicht darum herum, den Energieverbrauch umrund zwei Drittel zu senken. Dies hat der Bundesrat schon 2002 erkannt. In seiner«Strategie Nachhaltige Entwicklung 2002» skizzierte er das Szenario der«2000-Watt-Gesellschaft» als Zielvorstellung für die Energie- und Klimapolitik.Wenn wir «klimaneutral» leben wollen, kann jeder Schweizer und jede Schweize-rin 500 Watt aus fossilen und 1500 Watt aus erneuerbaren Energieträgern ver-brauchen. So betrüge der Ausstoss an Treibhausgasen, vor allem an CO2, noch ei-ne Tonne pro Kopf – heute sind es etwa 5 Tonnen. Das tönt utopisch, vor allemaber nach schmerzhaftem Verzicht. Ich bin jedoch überzeugt, dass wir dieses Zielin einigen Jahrzehnten erreichen können, ohne dass unsere Lebensqualität imGeringsten darunter leidet. Im Gegenteil: Durch eine konsequente Steigerung

der Energieeffizienz und die Förderung der erneuerbaren Energien schonen wir die Umwelt und damit un-sere Lebensgrundlagen, ohne auf Komfort verzichten zu müssen. Der Bundesrat hat vor Kurzem zwei Akti-onspläne mit einer ganzen Reihe von Massnahmen verabschiedet, welche auf diesen beiden Ebenenspürbare Verbesserungen bringen werden.

Vorschriften und AnreizeBei der Steigerung der Energieeffizienz setzen wir vor allem auf neue Technologien, von denen viele bereitsauf dem Markt sind. Ich denke etwa an das Minergie-P-Haus, das noch 10 Prozent der Energie eines kon-ventionellen Gebäudes verbraucht, oder die Sparlampe, die nur einen Fünftel des Stroms einer Glühlampebeansprucht. Die Forschung und Entwicklung an Universitäten und in Unternehmen werden diese Techno-logien in den nächsten Jahren weiter verfeinern. Die Politik muss die Rahmenbedingungen dafür schaffen,dass diese Innovationen nicht in den Schubladen der Entwickler oder in den Regalen der Händler verstau-ben. Dazu gehören zum Beispiel gesetzlich festgelegte Minimalstandards, Zulassungsbeschränkungen fürineffiziente Systeme und Anreizsysteme für die effizienten. Alles Instrumente, die der Bundesrat mit sei-nen Aktionsplänen stärkt und mit denen er den Verbrauch fossiler Brennstoffe bis 2020 um 20 Prozentsenken will. Bei der Förderung der erneuerbaren Energien stehen Wasserkraft, Biomasse und Holz, Umge-bungswärme und die Solarenergie im Vordergrund. Die Aktionspläne sehen zum Beispiel finanzielle Anrei-ze für den Ersatz von Elektro-, Öl- und Gasheizungen durch Wärmepumpen und für die Installation vonSonnenkollektoren für die Warmwasseraufbereitung vor. Die Nutzung der Abwärme aus erneuerbarenEnergien soll durch eine Einspeisevergütung attraktiver werden, die Wasserkraft wollen wir durch Geset-zesanpassungen einfacher und effizienter gestalten. Daneben setzen wir aber auch auf Lenkungsabgabenund eine Stärkung der Forschung und Ausbildung. All dies soll den Anteil der erneuerbaren Energien amgesamten Stromverbrauch bis 2020 um 50 Prozent steigern.

Riesiger Wachstumsmarkt

Moritz Leuenberger,

W

Editorial

Innovation 1

#

Innovation2

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In dieser Ausgabe

Innovation 3

Geleitwort von Bundesrat Leuenberger 1Inhaltsverzeichnis 3Editorial: Geld und Geist 5Kurzmeldungen 6Interview mit Johann N. Schneider-Ammann 12Wege zur radikalen Innovation 16Alingi – EPFL als Ideenbrutstätte 21Gemeinsam innovativer 28«Für Sirio wählen sie eins...» 30Lagerbewirtschaftung verbessern 31Webbrowser steuert Embedded Linux 32Anwendungen schnell nachbilden 33Tells Apfelschuss 34Welten verbinden 36Grafisches Systemdesign fördert Innovation 40Enorm: 100-fach schnelleres Design 43Hoher Lebensstandard trotz weniger Energie 47Die Zapfsäule auf dem Hausdach 52Energieführungen innovativ eingesetzt 57Recycling als besserer Bergbau 61Netzwerk «intelligenter» Abwassersysteme 67Ökostrom aus Trinkwasser 72Werkzeugschnittstelle bringt Erfolg 76Gewindherstellung: mehr Prozesssicherheit 80Software-Revolution in der Schleiftechnik 85Neue Erodier-Technologie 93Der grösste Gegenschlaghammer der Welt 99Sicherheit und Produktivität steigern 102Millibarregler dosieren Inertgas sicher 104

Themen

Swissmem-Präsident JohannN. Schneider-Ammann er-läutert im Interview, welcheRahmenbedingungen die In-novationskraft der Schwei-zer Unternehmen günstigbeeinflussen.

«Die Schweiz benötigt einenWerk- und Denkplatz»12

Das SATW-Transferkolleg 2008 widmet sich in diesem Jahr derindustriellen Photonik. Fachleute aus Wissenschaft und Indus-trie sind aufgefordert, innovative Produktideen zu entwickeln.Die besten erhalten Unterstützung bei der Weiterentwicklung.

Forschung und Industrie gemeinsam innovativer28

Mit der grafischen Program-mierplattform LabView kön-nen Robotikexperten ihreIdeen für anspruchsvolleEntwürfe vom Design bis hinzur Implementierung um-setzen. Sie müssen sich nichtmit Low-Level-Details derImplementierung aufhalten.

Grafisches Systemdesignals Innovationstreiber40

Gigabit-Ethernet für die IT-Weltund die FabrikautomatisierungDas Ethernet mit seinen unterschiedli-chen Übertragungsraten dringt ausdem Büro zunehmend in den letztenWinkel eines Werkes. Viele Anwenderplanen heute die direkte Anbindung andie IT-Welt etwa für Datenbankanbin-dungen und die Übertragung von gros-sen Datenmengen. Die Kommunikati-onsprozessoren CP 343-1 Advanced undCP 443-1 Advanced von Siemens verbin-

den die Büroumgebung nahtlos mit derFabrik und sorgen so für die vertikaleund horizontale Durchgängigkeit imUnternehmen. Lesen Sie dazu den Arti-kel auf Seite 36.

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Zum Titelbild

Innovation Juni 2008

Die Schweiz benötigteinen Werk- und Denkplatz

Wege zu radikaler Innovation

Alinghi –EPFL als Ideenbrutstätte

Kamera schützt und misst beim Abkanten 106Produktmeldungen ab Seite 107Der Flachmann unter den Industrierechnern 108

Highlights und Produkte

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Innovation4

Innovative Automatisierungs-produkte zum Steuern,Bedienen und Beobachtenvon Maschinen undelektrischen Anlagen

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Geld und Geistit Rationalisierung kann man ein Unternehmen über die Runden bringen. Für

die nachhaltige Zukunftssicherung braucht es Innovationen. Innovation ist einzentrales Element der Unternehmensstrategie und gleichzeitig ein nebulösesSchlagwort aus dem Vokabular des Produktmarketings. Was bedeutet es eigent-lich? Gemäss Wikipedia Folgendes:

«Zu unterscheiden ist zwischen Invention und Innovation.Inventionen umfassen neue Ideen bis einschliesslichPrototypenbau bzw. konkreter Konzeptentwicklung in dervormarktlichen Phase. Innovationen ergeben sich aus derenUmsetzung bzw. Verwertung.»

Diese Definition erweckt den Eindruck, dass die Invention das zentrale erfolgs-relevante Element sei. Die Innovation sei dann «nur noch» die Umsetzung, d. h.eigentlich reine Knochenarbeit. Aber man kann diese Wertung auch umkehren

und etwas überspitzt sagen: Der Inventor verhungert mit dem «Grossen Erfinderpreis» in der Tasche, wäh-rend der Innovator das grosse Geld macht, indem er als Tellerwäscher sein Abwaschwasser anschliessendteuer als Haarwuchsmittel verkauft.

Ein wesentliches Element einer Innovation ist die Identifikation zukunftsweisender Technologien. ObigeDefinition erwähnt als Elemente der Innovation nicht nur die technische Umsetzung der Invention, son-dern ebenso die «Verwertung» sprich Vermarktung. Letzteres wiederum setzt einen möglichst klaren Blickin die künftigen Marktbedürfnisse voraus. Erst dann kann eine Innovation erfolgreich sein.

Ein «Innovationskünstler» der besonderen Art ist meiner Meinung nach Nicolas G. Hayek. Er hat bekannt-lich weder die Uhr im Allgemeinen noch die Plastikuhr im Speziellen erfunden. Seine Innovation bestandvielmehr darin, mit der Swatch ein Produkt entwickeln zu lassen, das so kostengünstig zu produziert ist,dass es als Mode-Accessoie vermarktet werden kann.

Seine jüngste Vision, die Entwicklung lokal erzeugter CO2-belastungsfreier Antriebsenergie für das Auto,ist ein weiteres Beispiel dafür. Welches sind die zukunftsweisenden Technologien, welche das CO2-Problemlösen, ohne die individuelle Mobilität einzuschränken? So muss seine Fragestellung gelautet haben. SeineBelenos Clean Power AG hat diese – allesamt vorhandenen – Technologien entlang des ganzen Energie-strangs identifiziert und treibt diese Technologien nun mit den besten verfügbaren Partnern zur Marktrei-fe (siehe Bericht auf Seite 52)

Martin Gysi,

M

Editorial

Innovation 5

Kurzmeldungen

Innovation6

Mit der driveIT erhalten die wichtigsten Triebfedern fürInnovationen in der Automobilbranche – Software undElektronik – eine eigene Entwicklungs Kommunikations-und Beschaffungsplattform. Unterstützt wird der neueinternationale Messekongress unter anderem von Prof.Dr.-Ing. Jürgen Leohold, Leiter der Konzernforschung derVolkswagen AG, und Dr.-Ing. Rainer Kallenbach, ExecutiveVice President Automotive Electronics, Robert BoschGmbH. Anerkannte Marktführer zählen bereits zu denMesseausstellern.Die internationale Kongressmesse für Automotive Soft-ware und Electronics findet erstmals vom 4. bis6. November 2008 in der Messe Stuttgart statt. Ziel der

driveIT ist es auch, sowohl im Rahmen des Kongresses alsauch im Messeumfeld einen Beitrag dazu zu leisten, dassneue Entwicklungsnetzwerke und Allianzen in Gang ge-setzt und bestehende vertieft werden. Im Rahmen derKongressmesse wird der driveIT Award verliehen. DieseAuszeichnung erhalten ausstellende Unternehmen fürbeispielhafte Innovationen. Die Jury setzt sich aus Fach-leuten für Automotive Software und Elektronik zusam-men. Prämiert werden Produkte und Leistungen in denKategorien «Funktion/Software», Sensorik/Aktorik»,«Vernetzung» und «Tools».H & K Messe GmbH & CO. KGwww.hundkmesse.de, www.drive-it-expo.de

Kongressmesse für Automotive Software und Electronics kommt in Fahrt

Die driveIT – internationale Kongressmesse für Automotive Software und Electronics – findet vom 4. bis 6. November 2008in Stuttgart statt.

Mehr als 200 Erfinderinnen und Erfinder aus der ganzenEndress+Hauser-Gruppe sind zum «Innovatorentreffen2008» im süddeutschen Eimeldingen nahe Basel zusam-mengekommen. Sie feierten den neuen Höchststand von182 Patentanmeldungen im Jahr 2007 – und applaudier-ten den Gewinnern der «Patent Rights Incentive Awards»,mit denen jedes Jahr die wirtschaftlich besonders bedeu-tenden Patente gewürdigt werden.«Unser ‹Patent Rights Incentive Program› zeigt immerwieder aufs Neue seine Wirkung», freute sich DieterSchaudel, im Vorstand der Firmengruppe für Technolo-gie, Technik und Informatik zuständig. «Seit der Einfüh-rung unseres Förderprogramms vor acht Jahren hat sichdie Zahl der jährlichen Patentanmeldungen derEndress+Hauser-Gruppe mehr als verdreifacht.» Mit denInnovatorentreffen und dem «Patent Rights Incentive Pro-

gram» zeigt Endress+Hauser seinen Erfinderinnen undErfindern, wie wichtig sie für das Unternehmen sind. ImTagungszentrum Sichtwerk präsentierten die klugenKöpfe der Firmengruppe ihre Erfindungen, tauschtenWissen und Erfahrungen aus und warfen einen Blick ineine Zukunft voller neuer Ideen. Als einer der Höhepunkteder Veranstaltung überreichten Klaus Endress und DieterSchaudel die «Patent Rights Incentive Awards» für diewirtschaftlich wichtigsten, in 2007 erteilten Patente. DiePreise sind mit jeweils 10000 Euro dotiert.Seit der Gründung vor rund zehn Jahren hatEndress+Hauser 1100 Erfindungen neu zum Patent an-gemeldet. Heute hält das Unternehmen mehr als 3900lebende Patente und Patenanmeldungen.

Endress+Hauser AG, www.endress.com

Dahinter stecken kluge Köpfe

Die Innovation im Blick: Die Erfinderinnen und Erfinder aus der ganzen Endress+Hauser Gruppe feierten im Sichtwerkim süddeutschen Eimeldingen das «Innovatorentreffen 2008».

#

Innovation 7

Geniale Ideen von SKF

In einer typischen Fertigungsstrasse der Automobilindustrie

setzen ca. 300 Roboter ca. 1.2 Milliarden Schweisspunkte

pro Jahr. Das ist eine Menge Schweissarbeit, die sehr viel

Energie verbraucht.

Durch den Einsatz elektromechanischer Hubzylinder

von SKF in den Schweissrobotern anstelle konventioneller

Pneumatik lassen sich mehr als 90 Prozent Energie

einsparen. Das sind 13.5 Millionen Kilowattstunden pro Jahr.

Dies entspricht in etwa dem Jahresenergieverbrauch von

mehr als 1400 typischen Einfamilienhäusern in Schweden.

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Kurzmeldungen

Innovation8

Kurzmeldungen

Innovation8

Alle zwei Jahre zeichnet die Berthold Leibinger Stiftungherausragende Innovationen in der angewandten Laser-technologie mit dem internationalen Berthold LeibingerInnovationspreis aus. Jetzt stehen die Nominierungen fürdas Jahr 2008 fest. Acht Arbeiten wurden aus insgesamt33 Bewerbungen und Vorschlägen aus neun LändernEuropas, Asiens und den USA ausgewählt.Die Themen der in 2008 eingereichten Arbeiten umfas-sen Photonik in der Kommunikationstechnik und Daten-speicherung, Lasermesstechnik und medizinische Laser-anwendungen, bildgebende Verfahren, Terahertz- undUltrakurzpuls-Lasertechnologie sowie industrielle Laser-fertigungstechnik. Die Nominierten beeindrucken mit

ihrer individuellen Leistung und der Fähigkeit-Laser-anwendungen oder Strahlquellen zu entwickeln undzum Nutzen von Menschen, der Gesellschaft und derIndustrie als Produkt verfügbar zu machen.Teil der Nominierung sind eine Urkunde und eine Skulp-tur. Die Nominierten präsentieren auf Einladung ihreInnovationen auf der Jury-Sitzung in Ditzingen. Die Juryentscheidet dann über die Vergabe der drei mit insge-samt 35000 Euro dotierten Preise des Berthold LeibingerInnovationspreises. Höhepunkt des Wettbewerbes ist diefeierliche Ehrung der Preisträger an der Preisverleihungam 15. September 2008.Berthold Leibinger Stiftung, www.leibinger-stiftung.de

Nominierungen für internationalen Laser-Innovationspreis

Auf der Printed Electronics Europe in Dresden präsentier-te printed systems die kleinste Pressemappe der Welt: Pa-

pierkarten mit eingedrucktem Datenträger führen unterVerwendung des beiliegenden Plug-and-play-Lesegerätsdirekt zu den gewünschten Informationen im Internet.So muss weniger Informationsmaterial über die Messegetragen werden und die Informationen können bequemgefunden werden. Ausserdem kann dieselbe Karte zu ei-nem späteren Zeitpunkt wiederverwendet werden, umaktualisierte Informationen abzurufen. Die intelligentenPapiererzeugnisse verbinden die Vorteile gewöhnlichenPapiers wie Flexibilität, Biegsamkeit sowie einfache undumweltschonende Entsorgung mit elektronischen Funk-tionalitäten. Auf herkömmliches Papier werden in spezia-lisierten Hochgeschwindigkeitsverfahren Funktions-schichten aus elektronisch aktiven Kunststoffen so aufge-druckt, dass dabei digitale Datenspeicher entstehen. Diegedruckten Schichten sind genauso dünn wie herkömm-liche Druckfarbe. Zusätzlich kann das Papier mit beliebi-gen Farben und Motiven bedruckt werden.printed systems, www.printed-systems.de

Papierelektronik ermöglicht Pressemappe im Scheckkartenformat

Auf herkömmliches Papier werden Funktionsschichtenaus elektronisch aktiven Kunststoffen aufgedruckt, sodassdigitale Datenspeicher entstehen.

BMW hat zusammen mit zahlreichen Partnern einenneuartigen Tank aus Verbundwerkstoff für Flüssigwas-serstoff entwickelt. Mit seiner innovativen Bauweisekonnte das Gewicht des gesamten Tanksystems auf einDrittel gegenüber gewöhnlichen, zylinderförmigen Stahl-tanks reduziert werden. Die anpassungsfähige Form er-möglicht hohe Flexibilität und bedeutende Energieein-sparungen. Zudem sind die Nebensysteme in der Tank-schale integriert, wodurch der Tank weniger Platz imFahrzeug benötigt und die Wartung erheblich erleichtertwird. Der Innentank ist modular aufgebaut und somitfertigungsfreundlicher als bisherige Wasserstofftanks.Dazu Prof. Dr.-Ing. Raymond Freymann, Geschäftsführerder BMW Group Forschung und Technik: «Mit dem vorge-stellten Demonstrationsmodell des neuen Freiformtanksist ein wichtiger Schritt in die Wasserstoffzukunft gelun-gen. Befüllt mit zehn Kilogramm Wasserstoff, könnte er

in einem zukünftigen Fahrzeug eine Reichweite vondeutlich über 500 Kilometer ermöglichen.»BMW Group, www.bmwgroup.com

Leichter und platzsparender Wasserstoffspeicher

Der Flüssigwasserstofftank aus Verbundwerkstoff ist nurein Drittel so schwer wie ein gewöhnlicher, zylinderförmigerStahltank.

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Innovation 9

Hier wird gedreht

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«Die Schweiz benötigt einen Werk- und Denkplatz»

Zahlreiche Schweizer Firmen neh-men international eine führendeRolle ein. Sind Schweizer Unter-nehmen innovativer als die Mit-bewerber?Johann N. Schneider-Ammann:Schweizer Unternehmen sind si-cher innovativ. Die Industrie hateine konjunkturell und struktu-rell schwierige Phase hinter sich.In dieser Zeit musste jede

Schweizer Firma Hausaufgabenmachen, wie neue Produkte fin-den, neue Prozesse definieren,die Produktivität steigern und In-

novation treiben. Der Druck aufuns war vielleicht ein klein weniggrösser als auf andere, die ingrösseren Märkten zu Hausesind. Zudem hat der Franken indieser Zeit verrückt gespielt, wasden Export noch schwieriger ge-macht hat. Weil wir mehr unterDruck waren als unsere interna-tionalen Konkurrenten, habenwir etwas mehr Hausaufgabengemacht und stehen dadurch imMoment ein wenig besser da.

Sie sagen im Moment –ändert sich dies demnächst ?

dran und unternehmen alle An-strengungen, um nicht zurückzu-

fallen. Aber es ist immer ein Aufund Ab. Eine Firma ist innovati-onsmässig im Hoch und die Kun-den kommen zurück, dafür ist ei-ne andere in einem Gegenzyklus.Wir sind vor allem innovativ, weilwir viel investieren. Investierenheisst in erster Linie Leute ausbil-den, fordern und fördern.

Fachkräftemangel. Wie kanndiesem begegnet werden?

tag zum Beispiel versucht dieSwissmem junge Leute zu errei-chen. Rund 200 Studenten bezie-hungsweise Schulabgängernwird an diesem Tag gezeigt, werdie Industrie ist. Die jungen Leu-te sollen sich überlegen, ob sie

Innovationen können nicht mit Geld erzwungen werden. Für Johann

N. Schneider-Ammann, Unternehmer, Nationalrat und Präsident von

Swissmem, sind politische und wirtschaftliche Rahmenbedingungen,

die Firmenkultur sowie gut ausgebildete Ingenieure entscheidende

Faktoren für einen erfolgreichen Werk- und Denkplatz Schweiz.

«Wir brauchen eine offene Geistes-haltung und ein offenes Land.»

Innovationsmanagement

Innovation10

Der 56-jährige Johann N. Schneider-Ammann ist Präsident und operativerChef der Ammann-Gruppe in Langen-thal, die weltweit 3200 Mitarbeitendebeschäftigt. Schneider-Ammann präsi-diert den Branchenverband derSchweizer Maschinen-, Elektro- undMetall-Industrie Swissmem und ist Vi-zepräsident von economiesuisse. AlsFDP-Vertreter gehört er seit 1999 demNationalrat an.

Zur Person

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Innovation 11

Groß im Drehen

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nicht in diesem Bereich eine be-rufliche Perspektive haben könn-ten. Zumindest an den zwei füruns wesentlichen Instituten derETH Zürich wachsen in den letz-ten paar Jahren die Studenten-zahlen. Wir haben die Phase hin-ter uns, wo alles, was die Bankenmachen, gut ist und alles, wasdie Industrie macht, nicht gut ist.

Welchen Beitrag leisten die ETHund die Fachhochschulen zurInnovationsfreudigkeit und zumErfolg der Schweizer Industrie?Sie bilden die Leute auf einemhohen Niveau aus. Das ist für unsdas Wesentliche. Wir sagen ih-nen ständig: Lasst euch ja nichtallzu fest von dem Bologna-Sys-tem, also den Bachelor- und Mas-terstudiengängen, internationa-lisieren. Die Ausbildung an derETH ist besser als im Auslandund dies muss aufrechterhaltenwerden.Zudem treiben sie Grundlagen-und angewandte Forschung. Wirdrängen stark darauf, dass manForschungsprojekte zwischen Fir-men und Hochschulen kombinie-ren kann. Wenn man in den letz-ten Jahren an der ETH fragte, waswichtig sei, dann hiess es immer:Nano- und Biotechnologie. Ir-gendwann kam dann Elektronik,Informatik und Mechanik. Dage-gen haben wir uns aufgelehntund gesagt: der StandortSchweiz benötigt seine techni-schen Hochschulen, damit hierIngenieure ausgebildet werden.Wenn sie an einem anderen Ortausgebildet werden, sind sienachher an einem anderen Ortwerktätig und der Werkplatz ver-lagert sich so automatisch – stillund unerkannt. Die ETH hat inden letzten zwei, drei Jahren inmeinen Augen einen Umdenk-prozess mitgemacht und erkenntjetzt wieder besser, dass sie unse-re Industrie ganz gezielt mittra-gen muss.

Wie stark ist die Konkurrenzvon Ingenieuren aus Asien?

In China schliessen jedes Jahretwa eine Million Hochschulin-genieure ihr Studium an denUniversitäten und technischenHochschulen ab. Alleine inSchhanghai sind es jedes Jahr45000 – hier in der Schweiz 2653Ingenieure. Die Far-East-Guyssind blitzgescheit, gut ausgebil-det und enorm tüchtig. Und diesheisst wiederum, dass die be-triebswirtschaftlichen und volks-wirtschaftlichen Innovationsim-pulse und die Innovationskraftan einem anderen Ort als in derSchweiz stattfinden. Umso wich-tiger ist es, dass unsere Hoch-schulabgänger noch besser aus-gebildet werden, noch feiner aufInnovation sensibilisiert sind unddas Zusammenspiel zwischenHochschule und Firmen nochbesser wird, damit wir den Nach-teil, den wir von der Masse herhaben, kompensieren können.

Wie stark beeinflusst die Klima-politik die Innovation und denErfolg der Schweizer Industrie?Die grüne Politik zwingt einen,technisch höhere Ansprüche zurespektieren. Mit anderen Wor-ten versetzt die grüne Politikmeine Ingenieure in Bewegung.Und so gesehen sind Umweltthe-men innovationstreibend. Wir

wissen, dass es Klimaverände-rungen gibt und dass wir einenBeitrag leisten müssen, damit dieVeränderungen nicht negativerausfallen, als es unbedingt nötigist.Die Swissmem-Industrie hält dieKyoto-CO2-Vorgaben um 40 Pro-zent besser ein, als was von unserwartet wird. Ökologie ist nurein Aspekt unter vielen, aber je-des Unternehmen überlegt sich,ob es damit einen Vorteil gegen-über der Konkurrenz erreichenkann. Wenn dies jede Firmamacht, geht es natürlich vor-wärts.

Welche weiteren Faktoren helfen,Innovationen zu fördern?Ganz entscheidend ist, dass manein Commitment abgibt zur In-novation. Die meisten Leute den-ken bei Innovation an ein neuesProdukt oder neue Leistungsda-ten. Für mich ist Innovation auchetwas, das mit dem Umgang zwi-schen Menschen zu tun hat,Kommunikationsinnovation.Auch die Firmenkultur ist einemInnovationsprozess ausgesetzt.Es sind Soft-Factors wie die An-

«Wir drängen darauf, dass manForschungsprojekte zwischen Firmenund Hochschulen kombinieren kann.»

Innovationsmanagement

Innovation12

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Innovation 13

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Innovationsmanagement

Innovation14

nerkennung, die die Leute für ei-ne gute oder verrückte Idee er-halten, die Innovationen fördern.Ich glaube, Innovation kann nichtüber materielle Anreize erzwun-gen werden.

Die Auslagerung von Arbeits-plätzen ins Ausland ist ein Dauer-thema. Wird die Schweiz vomWerk- zum Denkplatz?Denkplatz ist die Schweiz sowie-so, Werkplatz muss sie bleiben.Wir haben im Jahr 2004 in derSwissmem eine Umfrage durch-geführt. Wir haben damals fest-gestellt, dass 40 Prozent der Fir-men schon ausgelagert haben.

Gründe dafür waren einerseits,um möglichst nah an den neuen,aufgehenden Märkten zu sein,andererseits, um die Kosten zusenken. 40 weitere Prozent derbefragten Unternehmen antwor-teten, dass sie dies auch tun wer-den. Zudem haben wir nach denNachteilen einer Auslagerunggefragt. Die Liste der Nachteilewar gross – nur spricht darüberniemand. Dazu gehören vieleSoft-Factors, wie zum BeispielKultur- und Kommunikationsfra-gen, Verschiebungskosten, Füh-

rungsfragen, aber auch Flug-zeugspesen, die anfallen, weilman für Meetings reisen muss.Es gibt sehr viele nicht quantifi-zierbare Punkte, die zählen.In der Zwischenzeit stellen wirfest, dass die 40 Prozent der Fir-men, die auslagern wollten, nichtgingen oder nur in einem sehrviel kleineren Ausmass. Und wirstellen fest, dass wegen den er-wähnten Nachteilen einzelneschon wieder zurückgekommensind. In der Zwischenzeit hat sichin den Ostländern zudem dasKostenniveau geändert. In derUmgebung von Prag oder War-schau sind die Kosten heute ver-gleichbar hoch wie hier. Die Eu-phorie ist verflogen und es wirdnicht mehr primär verlagert we-gen der Kosten, sondern weil manin den Märkten tätig sein will.

Die Auslagerung hat wie erwähntviele negative Aspekte.Welche Chancen bietet China?Die Chancen sind die grossenAbnehmermärkte, die man er-schliessen kann, die fast schonunlimitierten Personalressour-cen, mit anderen Kulturen umge-hen zu müssen oder zu dürfenund auf diesem Weg zu lernenund dadurch ein Moment zu er-zeugen, das die etablierten Un-ternehmen herausfordert.

Die Wertschöpfung wird dabeivor allem im Ausland erzielt.Entstehen dadurch auch Chancenfür den Schweizer Markt?Johann Schneider-Ammann: Ja.Im Gruppenkonzept der Am-mann-Gruppe steht AmmannSchweiz, mit dem WerkplatzSchweiz, mit dem F&E-PlatzSchweiz immer im Zentrum. Wirsammeln in der Schweiz alle Mar-keting-Erkenntnisse der Welt,werten sie hier aus und setzen sieum. Ammann beschäftigt heute3200 Leute. 2000 arbeiten aus-serhalb der Schweiz. Diese 2000sind massgeblichst daran betei-ligt, dass wir den StandortSchweiz aufrechterhalten kön-nen. Aus den Auslandaktivitätenkommt jeden Tag jede Menge Im-pulse zurück. Hätten wir sienicht, würde es uns in derSchweiz nicht mehr geben.

Welche politischen undwirtschaftlichen Voraussetzun-gen benötigen wir in der Schweiz,damit wir weiterhin wirtschaft-lich erfolgreich sein können?Was wir benötigen, sind liberaleRahmenbedingungen. Was füruns wahnsinnig wichtig ist, istder gleichwertige, freie Marktzu-gang. Konkret die bilateralenVerträge. Hätten wir diese Ver-träge nicht, wären die techni-schen Handelshemmnisse nichtbeseitigt, würde das internatio-nalen Beschaffungswesen feh-len und die Möglichkeit der Per-sonenfreizügigkeit. Wir brau-chen eine offene Geisteshaltungund ein offenes Land. Das waswir nicht brauchen, sind ständigmehr Gesetze, ständig mehr Vor-schriften, ständig mehr staatli-che Einflussnahme. Ich kämpfemit aller Kraft dagegen, dass derUnternehmerspielraum limitiertwird. Der Unternehmerspiel-raum muss so gross wie nur ir-gendwie möglich sein. Dann be-nötigt es aber eine Unterneh-merschaft, die damit korrektumgeht.

[pm]

«Innovation kann nicht übermaterielle Anreize erzwungenwerden.»

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Innovation 15

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Wegezu radikaler Innovation

nter den Top 10 der weltweitinnovativsten Unternehmen2006 rangiert gerade ein euro-päisches Unternehmen – Nokia(Platz 8). Kurz dahinter kommenBMW und IKEA, ansonsten domi-nieren US-amerikanische Unter-nehmen die Innovationshitliste

U der BCG (The Boston ConsultingGroup). Hier ist eine starke Auf-holjagd erforderlich. Analysiertman die Situation genau, sostellt man ein weitverbreitetes«iPod-Syndrom» fest: Die deut-sche Fraunhofer-Gesellschaft iststolz über die Einnahmen im

zweistelligen Millionenbetrag fürdie MP3-Technologie – alleinevon Microsoft hatte die Fraunho-fer-Gesellschaft 16 Millionen EuroLizenzeinnahmen, aber der Milli-ardenmarkt der MP3-Player wur-de verpasst. Statt das gesamteEco-System zu analysieren, bliebman bei der Technologie stehen.Geschichte wiederholt sich – dieLCD-Entwicklung in den 70er-Jahren erfolgte von den Schwei-zer Unternehmen BBC und Hoff-mann-La Roche. Die Patente wur-den günstig verkauft, die Kom-merzialisierung des Milliarden-marktes erfolgte in Asien.

Wie viel Innovationist nötigt?Nicht jedes KMU benötigt radi-kale Innovation. Aber auch einSchraubenhersteller kann radikalinnovieren – nicht immer nurbeim Produkt, sondern auchbeim Prozess und beim Leis-tungsbündel für den Kunden,wie die Firma Würth gezeigt hat.An der Platintagung der Gesell-schaft für Marketing wurde dieseThematik mit CEOs von Schwei-zer Unternehmen diskutiert: Diemeisten waren sich einig: Inno-vation gehört auf die oberstePriorität – und: Produktinnova-tionen alleine reichen dabei nichtaus; Prozesse und Geschäftsmo-delle müssen auch ständig hin-terfragt und erneuert werden.

Radikale Innovationen dienen als Rettungsanker in einem stark dynamisierten Industrie-

wandel. Zahlreiche empirische Studien belegen, dass Innovation zu überproportionalem

Wachstum und höheren Margen führt. Doch wie sieht es im globalen Wettbewerb aus?

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Innovation ist nicht planbar, aber mit den richtigen Prozessen kann ihrauf die Sprünge geholfen werden.

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Wie innovieren?Hier gilt es anzusetzen: EnormeHebeleffekte können erzielt wer-den mit effektiveren Innovations-prozessen, bei denen das Radnicht ständig neu erfunden wird.80% aller Innovationen sind Re-kombinationen aus bestehen-dem Wissen. Besonders in Zeitendes intensiven globalen Wettbe-werbsdrucks müssen Unterneh-men nach intelligenteren Innova-tionswegen suchen. Ein solcherWeg ist, sich von anderen Indus-trien inspirieren zu lassen unddort bereits etablierte Lösungenfür den eigenen Anwendungs-kontext nutzbar zu machen. DieÜbertragung von Technologien,Lösungsprinzipien, aber auchganzen Geschäftsmodellen ha-ben ein grosses Potenzial. BMWzeigt mit seinem i-Drive, wie die-se sogenannten Cross-Industry-

Innovationen entwickelt und dieeigene Forschung und Entwick-lung entlastet werden. Aus derSpielindustrie wurden für das in-terne Steuerungsinstrument be-reits vorhandene Lösungen ge-nutzt und so langwierige Ideen-findungs- und Entwicklungspro-zesse vermieden.Apples iPod basierte komplettauf bekannten Technologien, ver-sehen mit einem intelligentenUser Interface und einem inte-ressanten Eco-System. Zudemkann dadurch über Lernen überBranchengrenzen hinweg die Un-sicherheit einer neuen Technolo-gie reduziert werden. Ein Blickauf bereits vorhandene Lösungenist daher eine sinnvolle Tätigkeitinnerhalb der eigenen Innovati-onsaktivitäten. Doch wie lassensich bereits vorhandene Lösun-gen systematisch identifizieren?

Die Forschung am Institut fürTechnolgiemanagement der Uni-versität St. Gallen hat zu einemdreistufigen Prozess der Konzep-tentwicklung von aussen ge-führt: Abstraktion, Analogiesu-che und Evaluation.

KundenbedürfnisseidentifizierenViele Unternehmen operierenseit Jahrzehnten sehr erfolgreichin einem Produkt- oder Dienst-leistungssegment. Hieraus kannaber auch mit der Zeit ein Pro-blem entstehen, da diese Unter-nehmen oft das bestehende Pro-dukt nur weiter verbessern undso neue Trends und technologi-sche Entwicklungen versäumen.Ein Schweizer Maschinenbau-CEO hat es griffig zusammenge-fasst: «Der heutige Erfolg ist dergrösste Feind für Innovation vonmorgen.»Um langfristig erfolgreich zubleiben, müssen sich Innovatio-nen konsequent am Kundennut-zen orientieren. Kurzfristige Ver-kaufshypes sind nicht nachhaltigund münden zwangsläufig in In-novationsflops. Obwohl im Trendliegend und auf jeder Cebit-Mes-se hochgepriesen, schafften esdie Tablet-PCs bis heute nur aufeinen Marktanteil von 1,3%. Inschmerzlicher Erinnerung liegennoch die UMTS-Lizenzen, welchevor allem in Deutschland astro-nomische 100 Millionen Euro er-reicht haben; jedoch haben dieKillerapplikationen gefehlt. �

Enorme Hebeleffekte können erzielt werden mit effektiveren Innovations-prozessen, bei denen das Rad nicht ständig neu erfunden wird.

Unternehmen müssen sich daherdie Frage stellen: Welchen Zweckerfüllt eigentlich unser Produkt?Was ist der Effekt, den der Kundedurch unser Produkt erzielenwill? Damit rückt der Kunden-wert ins Zentrum – der wahrge-nommene Kundenwert, welchernicht immer mit den technischoptimalen Spezifikationen über-einstimmen muss.

Fünf Fragenführen zum ZielEine einfache Methodik, um diewahren Kundenbedürfnisse he-rauszufinden, ist die «5 x Warum-Fragetechnik», bei der durch wie-derholtes Fragen nach dem «Wa-rum» sukzessive ein verbessertesBild der Kundenbedürfnisse er-stellt wird. Insbesondere bestehtdie Chance, zu den echten laten-ten Kundenbedürfnissen vorzu-dringen. Vordergründige Argu-mentationen des Kunden könnenso durchdrungen werden. Je wei-ter man vom Produkt oder vonder ursprünglichen Fragestellungabstrahiert, desto grösser wirdder Raum für neue und alternati-ve Lösungsmöglichkeiten und dasPotenzial für Cross-Industry-Inno-vation steigt. Hier ist jedoch wich-tig zu entscheiden, wie weit die-ser Lösungsraum geöffnet wer-den soll, damit die Suche nachneuen Lösungen nicht zu kom-plex wird. Ein geeigneter Abstrak-tionsgrad für solche industrie-übergreifende Lernprozesse istdann erreicht, wenn eigene Kom-petenzen und eigenes Wissennicht mehr zur Beantwortung dernächsten «Warum»-Frage ausrei-

chen. Hier ist der Punkt, ab demeingetretene Technologiepfadeund etablierte Denkmuster ver-lassen und alternative Lösungs-prinzipien gesucht werden.Eine ausgefeiltere, bewährte Me-thode ist die Suchfeldanalyse, beider systematisch neue Märkteund Technologien thematisiertund analysiert werden. Wichtigist hierbei, dass über den reinenintuitiven Workshop-Charakterhinausgegangen werden muss.Brainstorming und Szenariotech-niken sind nur ein Anfang undInput für die Analyse zukünftigerChancen und Risiken des Ge-schäftsfeldes.

EtablierteLösungsprinzipien suchenIm neu eröffneten Lösungsraumbeginnt nun die Suche nach al-ternativen Technologien und Lö-sungsprinzipien zur Entwicklungvon radikalen Innovationen. Die-se Suche erfordert eine kreativeLeistung vom Team, da alterna-tive Lösungsprinzipien oft nichtunmittelbar einsichtig sind, son-dern nur teilweise Ähnlichkeit

mit dem ursprünglichen Problemhaben. Wichtig ist das Denkenüber den eigenen Tellerrand.Daher muss oft eine Analogiezwischen Ausgangsproblem undLösungsprinzip hergestellt wer-den. Aus diesem Grund sollte dasTeam möglichst heterogen seinund aus Mitgliedern bestehen,die unterschiedliche Branchen-kenntnissen mitbringen, um dieWahrscheinlichkeit für eine er-folgreiche Analogieleistung zuLösungen aus anderen Indus-trien zu erhöhen. Zusätzlich bie-ten sich Workshops mit bran-chenfremden Experten an, diedie bestehende Fragestellungaus anderer Perspektive betrach-ten und damit den Lösungsraumbeträchtlich erweitern können.

LösungsprinzipienevaluierenSind alternative Lösungsprinzi-pien identifiziert, müssen überdiese oftmals erst weitere Infor-mationen gesammelt und eigeneKompetenzen aufgebaut werden,da – je nach Abstraktionsgrad –oftmals noch zu geringes Ver-ständnis für Funktion und Wir-kung herrscht. Ein wichtigerPunkt hierbei ist die Rückfüh-rung des analogen Lösungsprin-zips auf das ursprüngliche Prob-lem. Es muss überprüft werden,ob das gefundene Prinzip auf dasUrsprungsproblem übertragbarist beziehungsweise inwiefern esgegebenenfalls angepasst wer-den muss. Im Weiteren mussauch bewertet werden, ob und

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Der dreistufige Cross-Industry-Innovation-Prozesserhöht die Wahrscheinlichkeit einer erfolgreichen Innovation stark.

wie sich die neue Technologie indie eigene Produktstruktur inte-grieren lässt und mit welchemAufwand und Risiko dies behaf-tet ist.

Dem Zufall aufdie Sprünge helfenViele erfolgreiche Beispiele wieStarbucks, Nike-Shox-Schuhe, deriPod oder Ryanair zeigen, wieetablierte Technologien oder Ge-schäftsmodelle aus anderen In-dustrien in den eigenen Anwen-dungskontext übertragen wur-den und heute erfolgreich funk-tionieren. Die Herausforderungeines erfolgreichen Cross-Indus-try-Innovation-Prozesses liegtauf zwei Ebenen:1. Forschung und Entwicklung,

Technologie und Innovation:Die Mitarbeiter müssen sichvon der bestehenden Situationloslösen und Erfahrung über

Bord werfen können. Dies erfor-dert vor allem einen neuenMindset der Offenheit gegen-über Ideen von aussen.

2. Topmanagement: Outside-in-Denken impliziert nicht denAbbau von Forschung und Ent-wicklung; vielmehr ist ein Um-bau erforderlich. Im Gegensatzzum traditionellen Outsour-cing werden beim Cross-Indus-try-Innovationsprozess weiter-hin interne Innovationsteamsbenötigt. Die Kompetenz verla-gert sich jedoch vom rein tech-nologischen Bereich zu mehrSystem- und Partnering-Kom-petenz. So hat zum BeispielCorporate R&D von Schindlerheute eine Kernkompetenzaufgebaut, welche die Innova-tionskraft deutlich verstärkthat und grosse Durchbrüche inder Aufzugstechnologie voran-getrieben hat.

Radikale Innovation ist nichtplanbar wie ein Produktionspro-zess. Auf der anderen Seite gibtes nach unserer Erfahrung zahl-reiche Methoden und Prozesse,welche die Wahrscheinlichkeiteiner erfolgreichen Innovationstark erhöhen können. Diesesempirisch belegte Faktum be-schreibt der CTO von Endress &Hauser so: «Innovation ist Zufall,aber dem Zufall kann auf dieSprünge geholfen werden.» [pm]

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Alinghi – EPFLals Ideenbrutstätte

erbundwerkstoffe sind seitJahren ein Forschungsschwer-punkt von Materialwissenschaft-lern rund um den Globus. Was je-doch Véronique Michaud im La-boratory of Polymer and Compo-site Technology (LTC) der EPFL zu-

V sammen mit dem Advanced Pho-tonics Laboratory (APL) von RenéSalathé an Smart Compositesaustüftelt, gehört internationalzur Spitzenklasse.

Hightech«made in Switzerland»Die EPFL-Wissenschaftler entwi-ckeln Sandwichstrukturen undPolymer-Verbundstoffe, bettendarin Glasfasern ein, die mit so-genannten Bragg-Gittern verse-hen sind. Diese reflektieren Lichteiner bestimmten Wellenlänge,lassen jedoch alle übrigen Wel-lenlängen beinahe ungedämpft

durch. Das Licht wird reflektiertdurch eine periodische Bre-chungsindexstruktur im Lichtlei-ter. Wird die Faser thermomecha-nisch gedehnt, bewirkt dies li-neare Veränderungen der Gitter-konstante, womit sich das gefil-terte Spektralband verschiebt.Sache der Crew von Professor Re-né Salathé war es, auf ihrer UV-Laseranlage die Bragg-Gitter inden Faserkern «einzuschreiben»und eine Vielzahl dieser Mess-stellen entlang der Sensorfaserzu verteilen. Solche faseropti-schen Sensoren können verschie-dene Parameter simultan undparallel erfassen, messen hervor-ragend und sind unempfindlichgegenüber extremen Umweltbe-lastungen.Doch Werkstoffingenieurin Mi-chaud möchte in Zukunft nocheinen Schritt weiter gehen. Sieentwickelt Polymere mit Metall-fäden aus Formgedächtnislegie-rungen. Diese dehnbaren FLG-Metallfäden verhindern im Fallvon Überbelastung ein Auseinan-

Gleich zweimal – 2003 und 2007 – holte die Alinghi-Crew die «Auld

Mug», die weltweit älteste Sporttrophäe in die Schweiz. Ermöglicht hat

diesen Sieg im America’s Cup, einer der grössten sportlichen Heraus-

forderungen überhaupt, unter anderem die interdisziplinäre Team-

arbeit zwischen Forschenden der EPFL und KMUs, die in Hightech-

Nischen Spitzenleistungen erbringen.

Das siegreiche Boot im 31. America’s Cup, die SUI64, vom Alinghi-Team mit Chefdesigner Rolf Vrolijk entworfen und in der Werft derDécision SA gebaut. Das Innovative daran ist im Vergleich zu anderen Yachten, dass es aus zwei längs geschnittenen Rumpfteilen inder Mitte von Bug bis Heck zusammengeklebt ist. Daraus resultiert eine starke, steife Yacht, zusätzlich verstärkt durch die einzig-artige Struktur, welche den aussergewöhnlichen Kräften von Mast und Kiel standhielt. (Bild: Decision SA)

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Elsbeth HeinzelmannJournalistin Technik und Wissen-schaft, Bern

Autorin

derbrechen des Materials und ar-beiten sozusagen Hand in Handmit den Glasfasern. Denn meldendiese einen Defekt und den Ortdes Geschehens, fliesst Stromdurch die FLG-Drähte. Aufgrundder Erwärmung ziehen sie sichauf ihre ursprüngliche Länge zu-sammen und fügen so die Bruch-stücke wieder aneinander. «Solchintelligente, sich selbst reparie-rende Verbundwerkstoffe sindideale Verbündete, wo Bauteilebesonders Reibung und Ver-

schleiss ausgesetzt sind undWartung sowie Reparaturproble-me aufwerfen», kommentiertVéronique Michaud. «Beispieledafür sind die Raumfahrt sowieder Flugzeug- und Schiffsbau.»

Beste Köpfe – eng vernetztEs ist diese Art Spitzentechnolo-gie, welche die Alinghi-Equipe im32. America’s Cup in Valenciabrauchte, um mit einem schnel-len, wendigen Boot ihren Titel er-folgreich zu verteidigen. Die EPFL-

Forschenden haben dazu beige-tragen, dass Ernesto Bertarelliund sein Team den Silberpokal«Auld Mug» am 3. Juli 2007 er-neut in die Schweiz holen konn-ten. In transdisziplinären Projek-ten spannten acht Laboratorienzusammen, um als externes For-schungsteam für Alinghi dieTechnologiebasis zum Erfolg zulegen. Schützenhilfe für die prak-tische Umsetzung leisteten inHightech-Nischen aktive KMUs.Mit Unterstützung der KTI, �

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Bragg-Gitter reflektieren Licht einer bestimmtenWellenlänge, lassen die übrigen fast ungedämpftdurch. Das Licht wird durch eine periodische Bre-chungsindexstruktur im Lichtleiter reflektiert.(Bild APL/EPFL)

Funktionsschema des faseroptischen Sensorsystems, eingebettet in den zuüberwachenden Bootsstrukturen. Die Glasfasern sind mit sogenanntenBragg-Gittern versehen, die als Messstellen entlang der Sensorfaser funktio-nieren. (Bild: APL/EPFL)

Ende Februar 2008 lud die KTI, die Förderagentur für Innovation, zum Alinghi-Event nach Bern, wo EPFL-For-scher und Industriepartner die Resultate ihrer Kooperationen zeigten. Bundesrätin Doris Leuthard nutzte dieGelegenheit, um auf Technologie und Innovation als Wachstumsfaktoren für die Zukunft hinzuweisen. Gesamt-haft investieren wir an die 2,9% des BIP in Forschung und Entwicklung, woran der Bund lediglich rund 0,6% desBIP leistet. Andere Länder wie Schweden, Finnland und Japan engagieren sich stärker. Während wir in den letz-ten Jahren um ungefähr 3,4% pro Jahr im Bereich Investition wuchsen, verzeichneten Österreich 9%, Finnland8,7%. «Wenn wir so weiterfahren, verlieren wir nicht nur den Anschluss, wir fallen massiv zurück – mit allen Fol-gen für den Werk- und Arbeitsplatz Schweiz», so Doris Leuthard.Noch zählt die Schweiz zu den innovativsten Ländern. Damit dies auch so bleibt, müssen Bildung und Forschungmehr Mittel zufliessen. Der gesamte BFI-Kredit (Bildung, Forschung, Innovation) soll von 2008 bis 2011 um130 auf 532 Mio. CHF aufgestockt werden. Für ein taugliches Bildungs- und Berufsbildungssystem sind die Inhal-te der Ausbildung laufend dem technischen Erkenntnisstand anzupassen, ohne das Basiswissen zu vernachläs-sigen. Die Grundlagenforschung braucht genügend finanzielle Mittel, die Innovationsprozesse benötigen einegrössere Dynamik. «Viele Ideen bleiben stecken, weil es zu wenig Risikokapital gibt oder es schlicht zu langedauert, bis man von der Idee hin zu einem Entwicklungsprozess und zu einer Realisierung kommt», bringt esDoris Leuthard auf den Punkt.Wohl konnte sich das Alinghi-Team am 3. Juli 2007 in Valencia durchsetzen, doch die Neuseeländer waren ihm –mit nur 1 Sekunde Abstand – dicht auf den Fersen. Die Spitze wird breiter, der Wettbewerb um Forschungs- undInnovationsstandorte härter. Um die Schweiz international in der höchsten Liga zu positionieren, braucht esmehr als Schweizer Präzision. Gefragt sind (Quer-)Denker, Entwickler und Tüftler, die gemeinsam Innovationkreieren, wie uns das Teamwork Alinghi – EPFL – KMUs beispielhaft zeigt.

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der Förderagentur für Innovation,engagierten sie sich in Projektenunter der Federführung von Pro-fessor Jan-Anders Månson, Vize-präsident für Innovation undTechnologietransfer.Unter Mitwirkung von EPFL-Ex-perten für Komposite, Faseroptik,Mathematik und Modellierungsowie audiovisuelle Kommunika-

tion entstanden neue Technikenfür das Design, Voraussagen fürBau und Leistung, die strukturelleÜberwachung und die Analyseder nächsten Generation vonHochleistungs-Yachtsegel. Im ei-nen Fall ging es darum, das Strö-mungsverhalten von Luft undWasser in Bezug auf verschiedeneBereiche des Schiffs mathema-tisch zu beschreiben. Dabei galtes experimentelles und mathe-matisches Modellieren des Was-sers und des aero-dynamischenUmfelds zu kombinieren.Die Forscher stellten die Mesh-Generierung geometrisch darund simulierten strömungstech-nisch wesentliche Bootsteile wieSegel, Mast und Rumpf. Sie ver-glichen diese Simulation mit denResultaten des Windkanals, kali-brierten so die CFD-Berechnung(Computational Fluid Dynamics).Dies erlaubte dem Design Teamvon Alinghi, die Geometrie vonSegel, Rumpf und Mastquer-schnitt zu optimieren. Das nötigeWissen lieferte die Equipe vonProfessor Alfio Quarteroni amChair of Modelling and ScientificComputing (CMCS).

KMU – dynamischePartner mit KöpfchenMit von der Partie war die VoilesPhi SA in Meyrin. Das KMU istFranchise-Nehmer von NorthSails, weltweit Nummer 1 in derHerstellung von Segeln. Gemein-sam mit dem Computer VisionLaboratory (CVLAB) entwickeltedas Team ein System von 3D-Bil-dern und Analysen, um Formenund Belastungen des Spinnakers– ein grosses, gewölbtes Yacht-vorsegel – zu messen. «Mit Video-basierter Umrissrekonstruktiongelang es uns, unberechenbareAspekte wie Segelbewegungenoder die Elastizität mathema-tisch zu erfassen und leistungs-stärkere Segel zu entwerfen»,kommentiert Pierre-Yves Jorand,Chef der Voiles Phi und passio-nierter Segler. «Dank den KTI-Pro-jekten hatten wir Zugang zu erst-klassigen Forschungslabors, waswir aus eigener Tasche nicht hät-ten finanzieren können.» Heuteverfügt das KMU über grossesKnow-how für textile Projekteund ist international ein Begriff.Knacknüsse boten auch die Kom-posite-Strukturen selbst. UnterLeitung von Professor Jan-AndersMånson untersuchten die For-scher, welche Prepregs – duro-plastische Kunststoffe mit End-losfasern – sich für eine Verarbei-tung unter limitierten Druckbe-dingungen eignen, um eine mög-lichst geringe Porosität zu erzie-len. Zudem galt es, eine Verbin-dungstechnologie zwischen denmetallischen Bauteilen und derKomposite-Struktur zu realisie-ren. Das praktische Wissenbrachte die Decision SA ein. Seit20 Jahren arbeitet dieses KMUmit der EPFL zusammen, entwi-ckelt Verbundstoffe aus Karbon-,Glas- und Aramidfasern für raffi-nierte Strukturen in Schiffsbau,Industrie, Bau und Sport. Es stell-te für Alinghi die Karbonrümpfeder Boote her. «Als KMU sind wirauf Forschung angewiesen, wol-len wir international konkurrenz-fähig sein», so Bertrand Cardis,�

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Der von Fischer Connectors für Alinghi entwickelteStecker zum Schutz einer Multifaserverbindung,realisiert mit einem sogenannten MPO-Stecker(Multi fibre Push-On). (Bild: Fischer Connectors)

Professor René Salathé (links) und Dr. Hans Limberger, Projektleiter der FBG-Glasfasersenso-ren. Der optische Aufbau erlaubt erstmals die mechanischen Spannungen im Kern einerGlasfaser mit optischer Tomografie zweidimensional darzustellen und zu vermessen. DieMesstechnik ist für die Perfektionierung der FBG-Sensoren von grosser Bedeutung.(Bild: APL/EPFL)

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Direktor der Decision SA. Mit derEPFL kann er Spitzenforschungnutzen und damit die Grenzendes heute Machbaren zurück-stossen. «Die KTI-Unterstützungder Alinghi-Projekte gab uns dieChance, durch ‹learning by doing›Know-how weiterzuentwickeln,dieses in der Praxis umzusetzenund Arbeitsplätze in der Schweizzu schaffen.» Decision SA betei-ligte sich an der Entwicklung

der Komponenten mit integ-rierten Sensoren, in die ebensodie Carbo-Link GmbH involviertwar. Das Spin-off der Empa istspezialisiert auf kohlenstofffaser-verstärkte Kunststoffe (CFK), diefür extrem belastbare Segelmast-Spannsysteme der Alinghi-Bootezum Einsatz kamen.«Die beigezogenen KMUs reagier-ten erstaunlich rasch auf unsereSonderwünsche», erinnert sichProfessor Salathé. «Für die struk-turelle Überwachung brauchtenwir eine Glasfaser-Steckverbin-dung, die schock- und korrosions-resistent, dabei leicht und kom-pakt war. Die Fischer ConnectorsSA realisierte in nur zwei Mona-ten einen versiegelten Stecker inSpezialgehäuse, der genau denAnforderungen entsprach.»

Praxisnahe Forschung –begeisterte StudentenIm Gegensatz zu üblichen For-schungs- und Entwicklungspro-jekten hiess es bei den Arbeitenfür Alinghi Tempo geben. «WirWissenschaftler mussten vor Ortabklären, wie wir unser Know-how einbringen konnten, wo dieLeute am Limit sind», erklärt Jan-Anders Månson. «Es zählte nichtdie wissenschaftlich anspruch-vollste Lösung; sie musste prakti-kabel sein und Alinghi dem Siegnäherbringen.» Erarbeitete For-schungsresultate wurden sofortin Valencia auf ihre Anwendbar-keit getestet. «Dadurch lernten

die Mitarbeitenden, unter Rand-bedingungen zu arbeiten, welchesie später auch in der Industrieantreffen, nämlich unter Zeit-druck pragmatische Lösungenfinden, ohne Überperfektion zubetreiben, und im Team funktio-nieren», kommentiert René Sala-thé. Die fast tägliche Umsetzungder Ergebnisse in die Praxis übteeine gewaltige Faszination aus.«Die Studierenden waren stetsvoll motiviert, in Alinghi-Projek-ten mitzuarbeiten. Ich hatte nieMühe, sehr gute Leute zu finden.»

Interview zum Artikelauf der gegenüberliegenden Seite.

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Der Alinghi-Bootsbauer: EPFL-Inge-nieur Bertrand Cardis, Chef der De-cision SA, hat sich auf die Konstruk-tion mit Kompositmaterialien spe-zialisiert. Schon zweimal baute erBoote, welche die Welt umsegelten,und ist auch involviert ins solarbe-triebene Flugzeug Solar Impulse,mit welchem Bertrand Piccard dieErde umrunden will.(Bild: Decision SA)

Véronique Michaud, Labor für Komposit- und Polymer-Technologie, koordi-nierte die Werkstoffforschung für Alinghi. Ihre Gruppe integrierte Glasfa-sern mit optischen Sensoren in die Verbundstoffe. Verformt sich ein Bauteil,misst der nächstliegende Sensor die Art des Defekts und meldet ihn an dieBenutzerschnittstelle. (Bild: Alain Herzog, EPFL)

Prof. René-Paul SalathéEPFL/STI/LOA1015 Lausanne021 693 33 [email protected]

Prof. J.-A. MånsonEPFL-IMX-LTC1015 Lausanne021 693 42 85

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espräch mit Dr. Ingrid Kiss-ling-Näf, Leiterin der Förderagen-tur für Innovation KTI.

Die KTI unterstützte Projekte derEPFL mit KMUs für die Alinghi-Crew, trug damit wesentlich zutechnischen Pionierleistungenbei. Mausert sich die KTI zum«Sponsor» für sportliche High-tech-Abenteuer?Dr. Ingrid Kissling-Näf:Die Alin-ghi-Projekte zielten darauf ab, dietechnischen Grenzen zu durch-stossen, bauten damit hochkarä-tige Kompetenz in den EPFL-Insti-tuten und den teilnehmendenKMUs auf. Doch leicht fiel der KTIdie Zustimmung zu den Förder-gesuchen nicht. Wenn For-schungsziele zu stark auf denWettkampf fokussiert sind undsich nicht nachhaltig im Marktumsetzen lassen, kann und darfdie KTI diese nicht unterstützen.Als jedoch die KTI-Experten nach

G kritischen Diskussionen genü-gend wirtschaftliches Potenzialeruierten, beschloss die KTI, diedrei Projekte mit je 600 000 CHFzu fördern. Wie das Ergebniszeigt, war es eine sinnvolle Inves-tition.

Die Fördergelder fliessen nicht insPortemonnaie der KMUs, wie inanderen europäischen Ländern?Die Fördergelder gehen aus-schliesslich an öffentliche For-schungsinstitute. Der Wirt-schaftspartner übernimmt in derRegel mindestens die Hälfte derProjektkosten. Dieses Engage-ment erhöht die Chance einerMarktumsetzung. Im Jahr 2007flossen knapp 90 Mio. CHF inKTI-Kooperationen.

Beeinflusst die KTI die Wahl derProjektthemen, beispielsweisewenn sich Markttrends abzeich-nen?Nein, die KTI-Förderung steht al-len wissenschaftlichen Disziplinenoffen. Die Projektpartner treffenihre Wahl selbst. Voraussetzungist, dass die Entwicklung unseremCredo Science to market ent-spricht. Das heisst: lässt sich damitein wettbewerbsfähiges Produktoder eine innovative Dienstleis-tung schaffen und Geld verdienen.

Zu den KTI-Kunden gehören so-wohl Grosskonzerne wie auchKMUs – ein bewusster Mix?Von den Kooperationen mit erst-klassigen Forschungsstätten pro-fitieren in erster Linie KMUs, diesich eine eigene Forschungsabtei-lung nicht leisten können. Sie ma-chen 99,7% aller Unternehmen inder Schweiz aus, sind oft in Ni-schenmärkten sehr erfolgreich.Für sie wirkt sich die Brücken-funktion der KTI zwischen Wis-

senschaft und Markt sehr positivaus und hilft, Forschungsresultatedem Markt rasch zuzuführen. DieKTI fördert ebenso Projekte mitGrossunternehmen. Diese nutzenoft das Angebot der Discoveryprojects, Projekte mit hohem In-novationspotenzial, die eine be-achtliche Wertschöpfung verspre-chen, wo jedoch erste Forschungs-schritte nötig sind, um das Inves-titionsrisiko einschätzen zu kön-nen. Nutzniesser unserer Erfah-rungen mit diesen «Grosskun-den» sind wiederum die KMUs.Die KTI-Projekte bilden übrigensein beachtliches Reservoir an klu-gen Köpfen. Indem die KTI jähr-lich die Saläre von rund 1000 jun-gen Forschenden finanziert, för-dert sie die praxisorientierte Aus-bildung des Forschungsnach-wuchses für die Wirtschaft.

Laut «Europäischem Innovations-anzeiger» gehört die Schweiz zuden führenden Ländern in Inno-vation, doch fehlt es uns im euro-päischen Vergleich an Dynamik.Was plant die KTI, um diesen Pro-zess anzukurbeln?Die KTI möchte den Kreis derGesuchsteller erweitern, sichstärker im Dienstleistungssektorengagieren, der 70% der Wert-schöpfung erzielt. Das Coachingvon Jungfirmen ist erfolgreich,weshalb wir dieses verstärken,wie auch unsere Bildungsange-bote mit Venturelab (www.ven-turelab.ch). Intensiver wollen wirinternationale Programme ver-folgen und Verbünde suchen so-wie den Gesuchstellerkreis erwei-tern. Wir möchten zudem für dasThema der Innovation breitersensibilisieren und starten 2008mit einer Innovationskonferenzund Aktivitäten im Bereich derNachwuchsförderung.Im Brennpunkt unserer Tätigkeitbleibt die Innovation. Sie mussunser Handeln bestimmen, in denKöpfen verankert sein, vermehrtDiskussionen auslösen. [mg]

Informationen: www.kti-cti.ch

Kompetenzaufbauoder Sport-Sponsoring?

Innovationsmanagement

Innovation 27

Seit Herbst 2007 leitet Dr. Ingrid Kissling-Näf die KTI,die Förderagentur für Innovation, und gehört derGeschäftsleitung des BBT, des Bundesamts für Be-rufsbildung und Technologie, im Rang einer Vizedi-rektorin an. (Bild: BBT)

Forschung

Innovation28

Forschung und Industriegemeinsam innovativer

um fünften Mal startet dieSATW einen Ideenfindungspro-zess für Fachleute aus Wissen-schaft und Industrie. Das soge-nannte SATW Transferkolleg för-dert den Wissensaustausch zwi-schen Hochschule und Wirtschaftund macht Forschungserkennt-nisse, die ein Marktpotenzial ha-ben, in einer frühen Phase sicht-bar. In diesem Jahr steht dasTransferkolleg unter dem Thema«Industrial Photonics».

Ideen mit Markt-potenzial prämiertBeim Transferkolleg arbeiten imIdealfall ein Hochschulforscher

Z und ein Produktentwickler ausder Industrie zusammen. Sie ge-nerieren gemeinsam eine Ideefür ein neues, marktfähiges Pro-dukt und reichen diese bis zum31. Juli 2008 bei der SATW ein. BeiBedarf unterstützt die SATW dasFinden eines geeigneten Part-ners. Akzeptierte Projektideen er-halten einen Unterstützungsbei-trag von 16000 Schweizer Fran-ken. Mit diesem Beitrag könnendie Projektpartner die Machbar-keit ihrer Idee testen. Im Novem-ber 2008 nehmen die Projekt-partner an einem zweitägigenWorkshop teil. Sie evaluieren da-bei die Zukunftschancen ihrer

Projektidee unter der Leitungausgewiesener Innovationsspe-zialisten und erarbeiten geeigne-te Massnahmen für die Weiter-führung. Informationen zur Pro-jekteingabe und zum Ablauf desSATW Transferkollegs 2008 fin-den Interessierte auf der Websiteder SATW (www.satw.ch).

Unterstützungaus Politik, Wissenschaftund WirtschaftDas SATW Transferkolleg erhältbreite Unterstützung. Die Förder-agentur für Innovation des Bun-des (KTI) beteiligt sich mit einemwesentlichen finanziellen Bei-

Das SATW Transferkolleg 2008 ist lanciert.

Es widmet sich in diesem Jahr der indus-

triellen Photonik. Fachleute aus Wissen-

schaft und Industrie werden von der

Schweizerischen Akademie der Techni-

schen Wissenschaften (SATW) dazu aufge-

fordert, innovative Produktideen zu entwi-

ckeln. Die besten Ideen erhalten Unterstüt-

zung bei der Weiterentwicklung.

Die Schweizerische Akademie der Technischen Wis-senschaften (SATW) ist ein Netzwerk von Persönlich-keiten, die sich seit 1981 dafür einsetzen, die Technikzum Wohl der Gesellschaft zu fördern und das Ver-ständnis der Gesellschaft für die Technik zu stärken.Sie ist politisch unabhängig und nicht kommerziellorientiert. Die SATW vereinigt Personen, Institutio-nen und Fachgesellschaften in der Schweiz, die inden technischen Wissenschaften und in deren An-wendung und Förderung tätig sind. Zurzeit hat sie240 Einzelmitglieder und 60 Mitgliedsgesellschaf-ten.

SATW-Porträt

Jahr und Thema Anzahl Projekte eingegangen/angenommen

TeilnehmerWorkshop

2004 Nanotechnologie für Life Sciences 25/13 50 2005 Nanostrukturierte Oberflächen 26/14 44 2006 Angewandte Lasertechnologie 15/11 40 2007 Industrielle Biotechnologie 26/16 60

Forschung

Innovation 29

trag. Fachlich geführt wird dasTransferkolleg von Dr. Hans-Ru-dolf Zeller (Präsident), Prof. Ores-te Ghisalba (Novartis PharmaAG), Dr. Karl Knop (CSEM), Prof.Hans Melchior (ETH Zürich) undProf. Klaus Ragaller (ehemalsABB). Die Projektleitung liegt die-ses Jahr bei Dr. Christoph Harder(Swisslasernet).

ZukunftstechnologiePhotonikDie Elektronik hat in den letzten50 Jahren unsere Lebensweiserevolutioniert. Die sogenanntePhotonik steht erst am Anfangder kommerziellen Entwicklung.Sie bezeichnet die Nutzung derElektronen und der Photonen zu-sammen. Diese gemeinsameNutzung ist schwieriger zu be-herrschen. Zum Fortschritt derPhotonik haben künstlich her-gestellte Materialien (Nano- undBiotechnologie), die die Elektro-nen und die Photonen miteinan-der stark verbinden oder auchstark voneinander isolieren, we-sentlich beigetragen. Photonikhat die Lebensqualität bereitsverbessert, am sichtbarstendurch elektro-optische Internet-Verbindungen, Solarzellen undBeleuchtungsdioden. Viele mög-liche Anwendungen in der Medi-zin, Informationsübertragungund Energiegewinnung gibt esnoch zu entdecken und zu nut-zen. [mg]

Dr. Béatrice MillerSATW Geschäftsstelle8001 Zürich044 226 50 [email protected]

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«Für Siriowählen sie eins…»

ie bestehende Technologie,welche von NewPhone GmbHbislang verwendet wurde, er-laubte mit der bisherigen Appli-kation VoiceDesigner nur lokalenZugriff auf die Datenbank desServers. Hinzu kam, dass die Pro-jekte vom Design her nur in einerBaumstruktur programmiertwerden konnten. Diese Strukturist bei grossen und komplexenProjekten sehr unübersichtlich.Diese Erschwernisse bewogen dieNewPhone GmbH dazu, im Rah-men einer Semesterarbeit ihrGlück mit vier Studenten der ABBTechnikerschule in Baden zu ver-suchen.

Aus VoiceDesignerwird sirioDesignerDie Entwicklung einer neuenübersichtlichen Darstellung lagnun in den Händen der vier Stu-denten. Die Zeit war knapp undder Wissensstand musste dem-zufolge in kürzester Zeit ausge-baut werden. Der Gruppe stan-den somit sechs intensive undlehrreiche Monate neben der täg-lichen Arbeit und dem Studiumbevor. Der Aufbau des neuensirioDesigners beinhaltete, dassdie Darstellung der Module miteinfachen Rechtecken erfolgt. DiePositionierung der Module in derZeichnungsoberfläche ist indivi-duell wählbar. Die Ein- und Aus-

D

gänge der Module werden an-hand von Linien miteinander ver-bunden und stellen in der Grafikdie Verbindungen dar. Somit ent-steht auch bei grösseren Projek-ten eine überschaubare Ansichtmit einem klaren Design.

sirioDesigner geht onlineDie Konfiguration der Applika-tion IVR (Interactive Voice Re-sponse – Interaktives Sprachsys-tem für die Telefonie) war bis-lang nur lokal auf dem Servermöglich. Dies zwang den Admi-nistrator für jede noch so kleineÄnderung an die Konsole des Ser-vers. Ein Fernzugriff musste her,um dem Administrator den Auf-wand zu verringern. Die vier Stu-denten stellten sich dieserHerausforderung, und dem sirio-Designer wurde der Weg ins Webgeebnet. Neu läuft sirioDesignersowohl lokal wie auch über einWebinterface. [mg]

Wer kennt sie nicht, die berühmte Ansage: «Für Deutsch

wählen Sie eins, für Englisch wählen Sie zwei»? Dieser An-

sagetext kann mittels eines Sirio-Servers, welcher analog

oder digital an eine Telefonzentrale angeschlossen wird,

programmiert werden. Der Sirio-Server unterstützt die

namhaftesten Hersteller von Telefonanlagen.

Nik Huber,Marco Marcoionni,Alfonso Tedeschi,Patrick Tognella,Fachbereich Informatikder ABB Techniker-schule Baden

Autoren

Forschung

Forschung

Innovation 31

2_TA-EXTRA08_bearb.indd 1 8.5.2008 16:11:20 Uhr

Mobile Datenerfassungverbessert Lagerbewirt-schaftung

or der Einlagerung werdendie Daten anhand eines Strich-codelesegerätes im System er-fasst, und einem Lagerplatz zu-gewiesen. Da bis anhin keine mo-bilen Datenerfassungsgeräte vor-handen waren, mussten die Ta’svon den Waren entfernt werden,damit sie mit einem stationärenGerät erfasst werden konnten.Zudem wurde ein Einlagerungs-beleg erstellt, der anschliessendwieder an den Waren befestigtwurde. Zwei Studenten der ABBTechnikerschule setzten sich zumZiel diese Prozesse zu verbessernund ein neues Datenerfassungs-system einzuführen.

Keine EinlagerungsfehlerUm die Verwechslungsgefahrund die daraus entstandenenEinlagerungsfehler zu vermei-den, hat man sich entschlossen,die Ta’s nicht mehr von den Wa-ren zu entfernen und mobile Da-tenerfassungsgeräte einzuset-zen. Der Mitarbeiter hat nun dieMöglichkeit bequem, effizientund fehlerfrei die Daten zu erfas-

V sen und die Ware, im vom Systemangegebenen Fach einzulagern.

Rollende InventurBei der Entnahme der Ware auseinem Lagerfach werden die Da-ten wieder eingelesen. Auf demDatenerfassungsgerät werdendie gespeicherten Informationensichtbar und es kann direkt vorOrt kontrolliert werden, ob dieerfasste Ware mit den Wertenübereinstimmt.Dem Projektteam ist es durchden Einsatz moderner Technikund dem Überarbeiten der Pro-zesse gelungen, die Kosten derFehleinlagerungen und Inventu-ren erheblich zu senken. [mg]

Der Wareneingang der ABB Turbo Systems AG in Baden nimmt Ware

entgegen, prüft diese und lagert sie anschliessend ein. Um diesen

Prozess möglichst einfach zu gestalten werden die Waren mit Infor-

mationen wie Grösse, Gewicht und Menge der einzelnen Teile, ange-

schrieben. Damit die Daten der eingehenden Waren auch elektro-

nisch erfasst werden können, sind die Ta’s (Transportaufträge) mit

einem Strichcode gekennzeichnet.

Christian Andreattaund Uwe Bartram,Fachbereich Betriebs-technik der ABB Techni-kerschule Baden.

Autoren

In diesem Lager wird es nie mehrzu Verwechslungen kommen.

Forschung

Webbrowser steuertEmbedded Linux

SI, Villigen: An der Strahlliniefür Materialwissenschaften derSynchrotron Lichtquelle Schweiz(SLS) kann die Kristallstrukturneuartiger Materialien unter-sucht werden. Die pulverförmi-gen Proben werden mit einem fo-kussierten Röntgenstrahl be-schossen, wobei mehrere Detek-toren die durch die Probe abge-lenkte Strahlung erfassen.Drei Studenten der ABB Techni-kerschule haben sich zum Ziel ge-setzt, ein Erfassungssystem zuentwickeln, das via Web-Browserangesprochen werden kann.

Portabel aufgrundeinfacher InstallationDie Aufnahme von Röntgenspek-tren als Datenpakete wird dank

P einer bedienerfreundlichen Web-oberfläche portabel. Einmal ansLAN angeschlossen, kann dasKontrollsystem MCS 6 viaBrowser angesprochen werden. Inder Bedienoberfläche könnensämtliche Parameter sowie derSpeicherort im Netz angegebenwerden. Ein Klick auf den Start-Button und das Auslesen vonHunderttausenden von Messwer-ten pro Sekunde beginnt.Je nach Anforderung lässt sichdas System mit zusätzlichenRAM-Bausteinen erweitern. DieDatenübertragung per Ethernetstellt den Flaschenhals dar. Dadie Geschwindigkeit der anfal-lenden Messdaten grösser als dieKapazität der Übertragungsstre-cke ist, muss ein Zwischenspei-cher her. Ein erhöhter Daten-durchsatz wird erreicht, indemdas optionale RAM als Bufferdient. Es kann somit nach der ef-fektiven Spektrumserfassung indie endgültige Datei auf demNetz ausgelagert werden. [mg]

Dank eines Web-Interfaces wird die Messdatenerfassung von Streifende-

tektoren am Paul Scherrer Institut (PSI) erleichtert. Das Mythen Control

System 6 (MCS 6) glänzt aufgrund der sehr einfachen Bedienung und

lässt somit sein stationäres Dasein hinter sich. An einem anderen Ort in-

stalliert, ist es innert kürzester Zeit und ohne Konfigurationsaufwand wie-

der einsatzbereit.

Das Web-Interface des Mythen Control System 6wird dank Embedded Linux Chip browser-unabhängig.

Marco Federli,Hans Nikles,Raphael Schümperli,Fachbereich Informati-onstechnik der ABBTechnikerschule Baden

Autoren

Forschung

Anwendungensekundenschnellnachgebildet

as Produkt wird nicht als Ein-zelkomponente betrachtet, son-dern seine Funktionen werdenim ganzen System integriert undals gesamte Lösung präsentiert.Das wird möglich mit einer neu-en Demo- und Prüfanlage, wel-che die wichtigsten Motorenan-laufarten, Motorschutzkonzepteund Überwachungsrelais im Ein-satz zeigt. Somit können kunden-spezifische Anforderungen, wiez. B. Pumpenbetrieb, an drei Mo-toren mit einer Leistung zwi-schen 1,5 und 15 kW nachgebildetwerden. Für eine variable Belas-tung sorgt ein Bremsmotor, an-gesteuert mittels eines rückspei-sefähigen Frequenzumrichters.Da auch ein Betrieb der Antriebs-motoren im Überlastbereichmöglich ist, kann der Kunde pra-xisnah die Funktion des Motor-schutzes nachvollziehen. Eine be-wusste Simulation diverser Feh-lerfälle, wie Phasenausfall oder

D Unterspannung, lässt das Vor-führen von Überwachungsrelaisim realen Umfeld zu.Das Projektteam übernahm dieProjektierung der Anlage vomPflichtenheft bis zur Inbetrieb-nahme. Dafür unterteilten sie dieAnlage in einen Demo- und Prüf-pfad. Der Demopfad dient derPräsentation einzelner Kompo-nenten in einer Motorenan-steuerung. Der Prüfpfad ermög-licht das Austesten von spezifi-schen Applikationen, um mitdem Kunden gemeinsam die op-timale Lösung zu definieren.

Hin zur automatisiertenBedienungAls Kopf der Anlage fungiert eineSPS der Baureihe AC500 der ABB.Sie übernimmt alle Schaltfunktio-nen und kommuniziert via Profi-bus mit den Geräten Sanftanlas-ser, Frequenzumformer sowieMotorcontroller. Die einfache undfehlerlose Bedienung der Anlageermöglicht ein 10-Zoll Touch-screen-Display. Eine gewünschteFunktion wird bequem am Bild-schirm angewählt. Dies verlangtgeringe Bedienerkenntnisse, dadie komplette Schalttätigkeit zu-verlässig durch die Steuerungausgeführt wird. Ein genau defi-nierter Ablauf im Programmführt zu erhöhter Personensicher-heit und verhindert gefährlicheFehlschaltungen. [mg]

Niederspannungsprodukte für Motorenansteuerungen vernetzt prä-

sentieren und damit neue Marktsegmente eröffnen. Diese Idee setzt die

ABB Normelec AG in Zürich um und realisiert eine Demo- und Prüfanla-

ge für ihre Komponenten. Eine Projektgruppe der ABB Technikerschule

übernahm die Entwicklung und Projektierung bis zur Inbetriebnahme.

Innovation 33

2_Technica_bearbeitet.indd 1 28.2.2006 16:48:17 Uhr

Daniele Schürch, RogerUrech, Patrick Weg-mann, Thomas Wittich,Fachbereich Energie-technik der ABB Techni-kerschule Baden

Die Autoren:

Verschiedene Motorstartsystemevergleichen und die komplette Über-wachung praxisnah miterleben.

Forschung

Innovation34

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Tells Apfelschuss

ine der wichtigsten Vorausset-zungen für die Qualität der End-produkte ist die exakte und achs-genaue Einführung des Stanz-bandes in das dafür vorgeseheneStanzwerkzeug. Drei Studentensetzten sich zum Ziel, diesen Ein-führprozess zu optimieren. Auf-traggeber war die im Grob- undFeinstanzsektor tätige FirmaGüntensperger AG in BubikonZH, Hersteller von Präzisions-werkzeugen für den Stanzwerk-zeugbau.

Warum eineBandzentriereinheit?Während des Einführens einesBlechstreifens in ein Werkzeugkönnen durch geringe Abwei-chungen aus der Optimalspurverschiedene Fehler innerhalbdes Stanzprozesses auftreten.Mit dem Einsatz dieser Bandzen-triereinheit soll primär die Quali-tät während der Produktionmarkant verbessert werden. Diewichtigsten Ziele dieses neuenProduktes sind Ausschusspro-

E

duktionen und Prozessunterbrü-che zu vermeiden sowie Abnut-zungserscheinungen am Werk-zeug und Massschwankungen zuminimieren. Im Weiteren spre-chen für eine Bandzentrierungdie Tatsachen, dass damit Roh-material (bei Stanzbändern),aber auch Werkzeugmaterialieneingespart werden können. Alldiese und noch weitere Verbesse-rungen wirken sich schlussend-lich direkt auf die Kosten aus. Biszum heutigen Zeitpunkt war aufdem Markt noch kein Produkt er-hältlich, welches diese hohen An-forderungen erfüllt. Ein stufenlos einstellbarer Kreuz-mechanismus ermöglicht das Ab-decken verschiedener Bandbrei-ten. Die verschiedenen Banddi-cken werden mit einem gefeder-ten Verstellmechanismus einge-stellt. Um die Reibungsproblema-tik zu minimieren, läuft das Bandseitlich jeweils auf einem Kugel-lager. In der Höhe wird es obenund unten auf Kugeln geführt.Die Vorrichtung ist einfach kop-pel- und einstellbar für verschie-dene Werkzeuge. [mg]

Mit der Präzision von Tells Apfelschuss führt eine neuartige Band-

zentrierung das Stanzband zielgenau in und durch das Werkzeug. Ei-

nem Studententeam der ABB Technikerschuleist es im Rahmen ihrer

Semesterarbeit gelungen, eine Vorrichtung zur optimalen Einführung

des Stanzbandes in das Stanzwerkzeug zu entwickeln.

Ivan Skender,René Signer,Damian WidmerFachgruppe Konstruk-tionstechnik der ABBTechnikerschule Baden

Autoren

Das Stanzband im Zentrum des Geschehens.

Forschung

Innovation 35

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Welten verbindenhne Ethernet geht im Bü-

roumfeld nichts mehr. Aus die-sem Bereich kommen die Innova-tionen, die für die Industrie über-nommen werden. Das A und O istdabei die Zuverlässigkeit.Siemens hat gezeigt, dass Ether-net auch in der Automatisierungerfolgreich eingesetzt werdenkann: Dafür stehen IndustrialEthernet und Profinet, aber auchIndustrial WLAN. Kern bleibt da-bei immer das «Original» – nurso lässt sich die Durchgängigkeitin der Informationstechnik si-cherstellen. Aus der Durchgän-gigkeit und der weiteren Verbrei-tung von Ethernet als Feldbusfolgt zwangsläufig, dass sich einIT-Leiter (CIO) mit dem Werklei-ter (COO) über das Netz «unter-hält.» Dennoch verstehen sich die

O?

UnterschiedlicheAnforderungenGigabit-Ethernet beispielsweisesteht beim IT-Leiter für eineschnelle Übertragung grosserDatenmengen im Netzwerk undfür eine höhere Bandbreite, dieEngpässe beseitigt. Produktions-nahe Kommunikation erfordertauch eine schnelle Übertragung,doch sind hier oft kleine Daten-mengen im Spiel, etwa beimNot-Aus-Signal oder bei der takt-synchronen Regelung von 100Achsen im Netzwerk.Der Werkleiter hat in seiner Pro-duktion normalerweise auch kei-ne grossen Server wie der IT-Lei-ter, sondern viele kleine RemoteI/O-Stationen, Antriebe, Personal-computer und speicherprogram-

mierbare Steuerungen (SPS).Diese Einheiten sind heute zumTeil noch nicht Gigabit-fähig. Fürsie ist Fast Ethernet wie bei Profi-net die erste Wahl.

Durchgängig vernetzen

gen beide Welten – und damitden IT-Leiter und den Werkleiter– zusammen. Sie binden die SPSauf der einen Seite an die IT-Welt mit Gigabit und StandardEthernet an, auf der anderen Sei-te an die Feldebene mit FastEthernet und Profinet. Indem dieKommunikationsprozessorenCP 343-1 Advanced und CP 443-1Advanced nach oben Gigabitund nach unten Profinet «spre-chen», sorgen sie für die vertika-le und horizontale Durchgängig-keit in einem Unternehmen.Viele Anwender planen heute diedirekte Anbindung an die IT-Weltetwa für Datenbankanbindun-gen und um grosse Datenmen-gen zu übertragen. Wenn mannach den Gründen fragt, kommt

Das Ethernet mit seinen unter-

schiedlichen Übertragungsra-

ten dringt aus dem Büro zu-

nehmend auch in den letzten

Winkel eines Werkes. So ist es

verständlich, dass sich IT-Leiter

und Werkleiter über dasselbe

Netz unterhalten wollen. Aber

verstehen sie sich auch?

Industrial-IT

Innovation36

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Infos Mit Gigabit-Ethernet lassen sich auch grosse Datenmengenschnell übertragen.

sehr häufig die Antwort: «Für dieüberlagerten PCs, welche die Pro-duktion früher an die IT anban-den, lieferte die IT-Abteilung im-mer wieder neue Security-Pat-ches. Bei meiner Simatic mussteich dagegen nichts mehr einspie-len. Die Anlage lief einfach wei-ter.» Zudem handelt ein Werklei-ter sehr verantwortungsvoll,wenn er mögliche Security- Pro-bleme durch den Einsatz von SPS-Technik deutlich reduziert und sodie Produktivität sicherstellt.

Basis für dasgesamte NetzwerkEin weitsichtiger Werkleiter wirdeine neue Netzwerkinfrastrukturschon heute auf Basis von Giga-bit-Ethernet planen, denn auchdie Geräte in der Feldebene wer-den mittelfristig diesen Standardunterstützen. Mit einer Gigabit-Ethernet-Infrastruktur setzt manauf eine ausgereifte Technik,auch wenn noch nicht jedes End-gerät einen Gigabit-Ethernet-An-schluss hat oder diese Datenmen-gen verarbeiten kann. Das Netzlässt sich so heute schon für an-dere Dienste und Endgeräte nut-zen, zum Beispiel für Visionsyste-me in der Produktion. Mit der

grossen Zahl installierter Ether-net- und Fast-Ethernet-Knoten istGigabit voll kompatibel. Eine Gi-gabit-Infrastruktur ist deshalb ei-ne sehr gute Wahl, um Latenzpro-bleme bei gleichzeitiger Sprach-,Video- und Datenübertragung zuvermeiden. Diese Dienste werdenimmer wichtiger werden.Angesichts des zunehmendenEinsatzes von Ethernet ist essinnvoll, dass IT-Leiter und Werk-leiter gemeinsam die Kommuni-kationsinfrastruktur planen undjeder seine spezifischen Anforde-rungen und Verantwortungenauch umsetzen kann.

Direkter Drahtzwischen Fabrik und ITDie S7-Advanced Kommunikati-onsprozessoren CP 343-1 Advan-ced für die Simatic S7-300 und Si-numerik 840D powerline sowieCP 443-1 Advanced für die SimaticS7-400 nutzen die Vorteile vonIndustrial Ethernet. Sie ermögli-chen es, zwischen der Feldebeneund der IT-Welt ohne zwischen-geschaltete IPC-Ebenen zu kom-munizieren und sorgen damitfür eine flache Kommunikations-struktur mit geringerem Projek-tierungsaufwand. [pm]

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Ethernet nimmt einen immer wichtigeren Stellenwert ein,vom Gigabit-Ethernet in der IT-Welt bis zu Profinet in der Fabrik.

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Grafisches Systemdesignals Innovationstreiber

eit im Jahr 1961 der erste in-dustrielle Roboterarm bei Gene-ral Motors in Betrieb genommenwurde, ist laut einer Studie der

S International Federation of Robo-tics die Anzahl der Roboter welt-weit auf geschätzte 4,5 Mio. an-gewachsen.

Roboter sind heutzutage allge-genwärtig: als kommerzielle Ro-boter, die im täglichen Lebenzum Einsatz kommen, z. B. derStaubsauger iRobot Roomba oderLego Mindstorms NXT genauso

wie für anspruchsvolle Anwen-dungen, etwa bei telerobotischenBehandlungen in der Medizin,mikroelektromechanischen Sys-temen (MEMS) als Industrierobo-ter oder als autonome Fahrzeuge.Wettbewerbe wie etwa von derGoogle X Prize Foundation, derOrganisation First (For Inspira-tion and Recognition of Scienceand Technology), RoboCup undDarpa (Defense Advanced Re-search Projects) fördern Innova-tionen im Bereich der Robotik.

Entwickler wie etwa die Studenten des Robotics & Mechanisms Labora-

tory (RoMeLa) der Virginia Tech sind die Vorreiter einer neuartigen

Herangehensweise an die Robotik mittels des grafischen System-

designs. Mit der grafischen Programmierplattform LabView können

Robotikexperten ihre Ideen für anspruchsvolle Entwürfe vom Design

über die Prototypenerstellung bis hin zur Implementierung umsetzen.

Dabei können sie sich auf die Lösung technischer Probleme konzent-

rieren und müssen sich nicht mit Low-Level-Details der Implemen-

tierung aufhalten.

Industrial-IT

Innovation40

Anu Saha ist AcademicProduct Manager.Er studierte Elektro-technik und technischeInformatik an der Uni-versity of Tennessee.

Der Autor:

Das grafische Systemdesign von LabView macht Kinder zu Erfindern.Ein Robo-Bagger realisiert mit Lego Mindstorm NXT und danebenein realer Robo-Bagger für den Unterwassereinsatz.

Ein Beispiel für innovative Robo-tikforschung ist der zweibeinigehumanoide Roboter, den Studen-ten der Virginia Tech entwickelthaben. Dieser Roboter ist der ers-te US-amerikanische Beitrag zumRoboCup in der Kategorie huma-noide Roboter. Der RoboCup istein internationales Roboter-Fuss-ballturnier zur Förderung derForschung in den Bereichen Ro-botik, künstliche Intelligenz u. ä.

Beschleunigung derInnovation in der RobotikDer zweibeinige humanoide Ro-boter, genannt Dynamic Anthro-pomorphic Robot with Intelli-gence (DARwIn), wurde ur-sprünglich an der Virginia Techvon Studenten des Robotics &Mechanisms Laboratory (RoMe-La) unter Leitung von ProfessorDennis Hong zur Untersuchungmenschlicher Bewegungsabläufefür die Erforschung und Entwick-lung von Prothesen entwickelt.Mit Hilfe der grafischen System-design-Plattform NI LabView er-reichte DARwIn volle Beweglich-keit und imitierte menschlicheBewegungen so genau, dass manihn für die Teilnahme am Robo-Cup-Fussballturnier anpasste.Bisher haben Teams von Maschi-nenbauern, Elektrotechnikernund Programmierern mit den fürdas jeweilige Gebiet erforderli-chen traditionellen Werkzeugenweitgehend separat an der Ent-wicklung von Robotern gearbei-tet. LabView und NI-Hardwarebieten dagegen eine durchgängi-ge und vielseitige Plattform, wel-che die Roboterentwicklung ge-wissermassen «demokratisiert»,indem sie eine Reihe von Stan-dardwerkzeugen bietet, die alleRobotikingenieure nutzen kön-nen.Mit LabView konnten die Studen-ten des RoMeLa die dynamischeFortbewegung auf zwei Beinenanalysieren und ein Steuersys-tem für den Roboter entwickeln.Als der Prototyp wie gewünschtfunktionierte, implementierten

sie den Steueralgorithmus auf ei-nen PC/104-Single-Board-Compu-ter mit dem LabView Real-TimeModule.Anwender können einen an-spruchsvollen Roboter integrie-ren, ohne zwangsläufig Compu-terfachmann oder Programmie-rer zu sein. So hat beispielsweiseein Student mit wenig LabView-und Bildverarbeitungserfahrungin nur ein paar Stunden einen Al-gorithmus entwickelt, der demRoboter befiehlt, einem rotenBall zu folgen. Dabei kamen eineIEEE-1394-Kamera und das NI-Vi-sion-Development-Module zumEinsatz. Mit LabView und NI-Hardware können Anwender mitderselben leistungsstarken grafi-schen Programmiersprache kom-plexe Algorithmen schnell ent-werfen und Prototypen davon er-stellen, um ihr Design auf einenPC, FPGA (Field-ProgrammableGate Array), Mikrocontroller oderein Echtzeitsystem zu übertragenund es an beliebige Sensorenoder Aktoren anzubinden. Fach-experten sind damit auf einmalnicht mehr nur Maschinenbauer,sondern auch Robotik-Designer.

Reale Herausforderungenmit einer Standard-robotikplattform lösenBei den meisten Robotiksyste-men müssen Entwicklungen invier verschiedenen Bereichenvorgenommen werden: Sensorikund Antrieb, Steuerung, Rege-lung und Simulation, Program-mierung von Embedded-Control-lern sowie Netzwerkkommunika-tion. Ein Beispiel dafür ist derferngesteuerte Unterwasserbag-ger Spider, der von Nexans, ei-nem weltweit führenden Herstel-ler von Kabelsystemen für die Öl-und Gasförderung, gebaut wur-de.Nexans entwickelte den Spider,der von einem Schiff aus fernge-steuert wird, um den Meeresbo-den der Nordsee für den Bau ei-ner Pipeline vorzubereiten, mitderen Hilfe Erdgas unter rauen

Bedingungen gefördert wird. Da-mit Störungen durch schwereSee vermieden werden, entwarfNexans ein anspruchsvolles Sys-tem zum Ausgleich von Schwan-kungen, um die Spannung derKabel, die den Bagger mit demSchiff verbinden, dynamischsteuern zu können. Drei mit Lab-View FPGA programmierte Em-bedded-Echtzeitsysteme, basie-rend auf NI CompactRIO, glei-chen Schwankungen aus, bedie-nen die Winde, steuern die Leis-tung und kommunizieren aus-serdem mit der LabView-basier-ten Haupt-HMI (Human MachineInterface). Regelalgorithmen inLabView erfassen Daten von Be-wegungssensoren und reagierenentsprechend, indem sie dieSpannung der Kabel korrigieren.Diese reale Roboteranwendungzeigt die Vielseitigkeit der grafi-schen Systemdesign-PlattformLabView, die von Steuer- und Re-geldesign über 3D-Darstellung,Embedded-Steuerung und -Rege-lung bis hin zur Datenerfassungund Kommunikation reicht.

Die Kinder von heute sinddie Erfinder von morgenDas grafische Systemdesign istnicht nur für aktive Robotikdesig-ner wegbereitend. Die Ingenieurevon morgen – heute ca. acht Jah-re alt – begeistern sich für Wis-

Industrial-IT

Innovation 41

LabView bietet ein einheitliches, vielseitiges Werk-zeug für die Entwicklung anspruchsvoller Roboter.

senschaft, Technologie undMathematik und können das ein-fach benutzbare grafische Sys-temdesign jetzt schon auspro-bieren. Lego Mindstorms NXTdemonstriert, wie die Robotik dasinnovative Denken anregt. Mit-hilfe des LabView-basierten gra-fischen Programmierwerkzeugsvon Lego Mindstorms entwickelntausende Kinder schon relativanspruchsvolle Roboterdesigns.Sie implementieren parallele Pro-grammierung auf dem Embed-ded-ARM7-Mikrocontroller inNXT, der mit Sensoren und Akto-ren kommuniziert. Sie sind ge-

wissermassen die jüngsten Ex-perten und Erfinder im Bereichder Robotik – die neuen Edisons.Das grafische Systemdesignspielt eine zentrale Rolle bei im-mer neuen und schneller aufei-nander folgenden Innovationenim Roboterdesign. Kompliziertetraditionelle Werkzeuge könnenFortschritten in der Robotik sogarim Weg stehen. LabView bieteteine umfassende und skalierbarePlattform, welche die Design-,Prototypenerstellungs- und Im-plementierungsphase um-spannt, sodass sich Anwendervoll und ganz auf den Roboter

konzentrieren können und nichtvon Details bei der Implementie-rung entmutigt werden. Sie kön-nen mit derselben leistungsstar-ken Plattform Mikrocontroller ge-nauso wie FPGAs programmie-ren, Signale von praktisch jedemSensor und Aktor empfangenund an diesen senden, dynami-sche Steuersysteme entwerfenund simulieren sowie eine Ober-fläche zu Fernüberwachung und-steuerung des Roboters imple-mentieren. NI LabView für dasgrafische Systemdesign fördertden Einfallsreichtum beim Robo-terdesign, denn es bietet einePlattform für alle Roboterdesig-ner. [mg]

Industrial-IT

Innovation42

National InstrumentsSwitzerland Corp.5408 Ennetbaden056 200 51 [email protected]

Infos

Studenten der Virginia Tech nutzten das grafische Systemdesign zur schnellen und erfolgrei-chen Implementierung des Designs von DARwIn.

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Industrial-IT

Innovation 43

Enorm: 100-fachschnelleres Design

ine Vorstellung der zum Pa-tent angemeldeten Synchro-nouos-Technologie, welche dieVorteile von Parametrik (Cons-traint Driven) mit Direct Mode-ling kombiniert und die in künf-tige Versionen von NX und SolidEdge integriert wird, fand wäh-rend der Hannover Messe statt.

Das digitale Modell –Dreh- und Angelpunkt«Siemens hat das immense Po-tenzial der Synchronous-Techno-logie in der Unternehmensbe-wertungsphase vor der Übernah-me von UGS erkannt», erklärt An-

E ton Huber, CEO der Siemens-Sparte Industry Automation:«Das digitale Modell ist der Dreh-und Angelpunkt unserer Vision,Produkt- und Produktionslebens-zyklen zu vereinen. Deshalb en-gagieren wir uns darin, diesenDurchbruch in der CAD-Techno-logie zu beschleunigen. Das digi-tale Modell beeinflusst jede Pha-se eines PLM-Prozesses und istein Schlüsselsegment, um Infor-mationen schneller zur Verfü-gung stellen zu können. Die neueTechnologie wird die Art undWeise verändern, wie Fertigungs-unternehmen ihre Produkte ent-

wickeln, und ermöglicht es ihnenzudem, Innovationen zu be-schleunigen – und so ihre Ge-schäftsergebnisse sofort positivzu beeinflussen.»Jack Beeckman, PLM-Managerbei der Liebert Corp., stimmt zu:«Die neue Synchronous-Techno-logie ist zweifelsohne ein wirkli-cher Paradigmenwechsel. Sie lei-tet eine neue Epoche in der Mo-dellierung ein und gibt Ingenieu-ren mehr Zeit für ihre wirklichenAufgaben. Synchronous wird denCAD-Einsatz neu definieren.Noch wichtiger ist: Konstrukteu-re werden sich wieder mehr Ge-danken darüber machen, was siemodellieren, anstatt darüber, wiesie es modellieren.»

Vier SchlüsselbereicheBei der Synchronous-Technologiehandelt es sich um eine neue Lö-sung für die Modellierung, diegeometrische Eigenschaften undKonstruktionsregeln durch einenvöllig neuen Interferenz-Lö-sungs-Algorithmus synchroni-siert. Sie beschleunigt Innovatio-nen in vier Schlüsselbereichen. �

Siemens PLM Software, ein Geschäftsbereich von Siemens Industry

Automation und weltweit tätiger Anbieter von Software und Services

für das Product Lifecycle Management (PLM), hat einen neuen Durch-

bruch für die digitale Produktentwicklung angekündigt. Mit Synchro-

nous führt Siemens PLM Software eine neue Technologie ein, die eine

historienunabhängige und feature-basierte Modellierung ermöglicht.

Das Resultat: eine bis zu 100-fach schnellere CAD-Modellierung.

Die Möglichkeiten, aktuelle geometrische Bedingungen zu erkennen und Abhängigkeitenin Echtzeit aufzuspüren, erlauben es der Technologie, Modelländerungen durchzuführen,ohne die komplette Konstruktionshistorie vom Änderungszeitpunkt aus nachvollziehen zu müssen.

Industrial-IT

Innovation44

Infos

1. SchnelleIdeensammlungDie Technologie erfasst Ideenebenso schnell, wie sie Anwen-dern in den Sinn kommen. Diesführt zu einer bis zu 100-fachschnelleren Modellierung. Kons-trukteure haben mit der neuenTechnologie mehr Zeit für Inno-vationen, weil sie dieselbe Effi-zienz wie parametrische Mode-ling-Verfahren bietet, aber ohnedie rechenintensiven Operatio-nen zur Lösung vordefinierterAbhängigkeiten. Die Technologiedefiniert optional festgelegteMasse, Parameter und Konstruk-tionsregeln während der Erstel-lung oder Änderung, vermeidetaber den Aufwand bisherigerMethoden.

2. SchnelleKonstruktionsänderungenDie Technologie ermöglicht auto-matisierte Umsetzungen geplan-ter oder nicht vorhergesehenerKonstruktionsänderungen inner-halb von Sekunden – im Ver-gleich zu Stunden mit bisher ge-bräuchlichen Methoden. Dies istmöglich mit Hilfe unvergleichbareinfacher Änderungsfunktionen,unabhängig von der Quelle desModells und mit oder ohne Ver-fügbarkeit eines Historien-baums.

3. VerbesserteMulti-CAD-NutzungDie Technologie ermöglicht diedirekte Verwendung von CAD-Daten aus beliebigen Quellen oh-

ne Nach- oder Neumodellierung.Anwender agieren so mit einemschnellen, flexiblen System sehreffizient auch in einer Multi-CAD-Umgebung. Dieses Systemermöglicht die Modifikation an-derer CAD-Daten sogar schneller,als dies im originalen Systemmöglich wäre – unabhängig vonder Konstruktionsmethode. EineTechnik mit der Bezeichnung«Suggestive Selection» beein-flusst die Funktion verschiedenerKonstruktionselemente, ohnesich um Features oder Restriktio-nen von Definitionen kümmernzu müssen. Dies erhöht die Wie-derverwendbarkeit und verbes-sert die Zusammenarbeit mitKunden und Partnern.

4. Vereinfachte BedienungDie Technologie bietet eine neueArt der Anwenderinteraktion, dieCAD neu definiert und 3D so an-wenderfreundlich wie 2D macht.Das Interaktionsparadigma ver-bindet die bislang unabhängigvoneinander operierenden 2D-und 3D-Umgebungen. Dabeiwird die Stärke eines ausgereif-ten 3D-Modellierers mit der Ein-fachheit von 2D verbunden. Dieneue Inferenz-Technologie ver-hindert automatisch die üblichenEinschränkungen und bietet demAnwender – basierend auf derCursor-Position – die dafür je-weils logischen Eingabebefehlean. Dies vereinfacht das Erlernender CAD-Systeme – auch für Ge-legenheitsanwender und erleich-tert den Einsatz beispielsweiseauch direkt in der Fertigung.

Optimum aus Parametrikund Nicht-Parametrik«Obwohl es in den vergangenenJahren bedeutende Fortschritteauf dem Gebiet der 3D-Konstruk-tionstechnologie gab, warenKonstrukteure nicht in der Lage,vorhandene Features ohne eineauf dem Historienbaum basie-rende Neuberechnung zu nut-zen», sagt Chuck Grindstaff, Exe-cutive Vice President of Products

Die Technologie wurde gemeinsam vom NX-Team von Sie-mens PLM Software und den Solid-Edge-Organisationenentwickelt. Siemens PLM Software wird die Synchronous-Technologie in den nächsten Versionen von Solid Edge undNX als proprietäre Applikations-Layer implementieren. Diesebasieren auf D-Cubed und Parasolid-Software. Die Produktewurden erstmals am 21. Mai auf der jährlichen Siemens PLMSoftware Analyst und Mediakonferenz in Boston vorgestellt.

Verfügbar in den nächsten Software-Versionen

Die Technologie erfasst Ideen ebenso schnell, wie sie Anwendern in den Sinnkommen. Dies führt zu einer bis zu 100-fach schnelleren Modellierung.

bei Siemens PLM Software. «Beimtraditionellen parametrischenModellieren werden Regeln seri-ell zur Geometrie angewandt. Solassen sich geplante Änderungenautomatisieren – bei unvorherge-sehenen Konstruktionsänderun-gen funktioniert dies jedochnicht. HistorienunabhängigesModellieren konzentriert sich aufGeometrie auf eine unabhängigeArt und Weise – allerdings aufKosten von Intelligenz und Inten-tion. Beim direkten Editieren da-gegen ist kein Verständnis einerkomplexen Versionshistorie nö-tig, allerdings werden auch keineFeatures adressiert. Unsere neueSynchronoustechnologie enthältdas Beste aus parametrischenund nicht parametrischen Me-thoden, wodurch Änderungensehr effizient umgesetzt werden

können. Mit Unterstützungdurch die richtigen Techniken inder richtigen Umgebung lässtsich ein dimensionsorientiertesModellieren voll ausreizen. Dasführt zu hohen Produktivitätsge-winnen gegenüber traditionellenMethoden.»

Abhängigkeitenin Echtzeit aufzuspüren«Die Synchronous-Technologiedurchbricht die Barriere, die dieArchitektur eines historienba-sierten Modeling-Systems mitsich bringt», sagt Dr. Ken Ver-sprille, PLM Research Directorvon CPDA. «Die Möglichkeitenaktuelle geometrische Bedingun-gen zu erkennen und Abhängig-keiten in Echtzeit aufzuspüren,erlauben es der Technologie, Mo-delländerungen durchzuführen,

ohne die komplette Konstrukti-onshistorie vom Änderungszeit-punkt aus nachvollziehen zumüssen. Abhängig von der Kom-plexität und der Frage, wie weitzurück in der Historie eine Ände-rung vorgenommen wird, sehendie Anwender erhebliche Perfor-mance-Gewinne. Eine mehr alshundertfache Geschwindigkeits-verbesserung ist so durchausmöglich.» [mb]

Industrial-IT

Innovation 45

Siemens Product LifecycleManagement Software (CH) AG8902 Urdorf044 755 72 72www.siemens.ch/plm

Infos

Als Marktführer setzt Hitachi viele Trends am Displaymarkt. Trends, die in der Apparateindustrie jetzt zu den Standards zählen. Wie verbesserte Farbdar-

stellung, längere Lebensdauer von Hintergrundbeleuchtungen, erweiteter Arbeitstemperaturbereich. Mit den handlichen 2.2, 2.7 und 3.5 Zoll transmissiven

TFT-Displays mit QVGA-Auflösung, untermauert Hitachi seine Marktführerschaft. Trotz geringer Bautiefe beinhalten die Displays eine LED-Hintergrund-

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Innovation46

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Hoher Lebensstandardtrotz weniger Energie

n der Schweiz wurden 1960durchschnittlich 2000 Watt proKopf verbraucht. Der Wohlstandhat sich seither, gemessen amBruttoinlandsprodukt (BIP), ver-vierfacht. Die Zahl der Motorfahr-zeuge nahm von damals 860000auf circa 5 Millionen zu. Fast pa-rallel zum BIP stieg der Primär-energieverbrauch. Jeder Schwei-zer und jede Schweizerin ver-

I braucht heute im Mittel fast42000 kWh jährlich, das ent-spricht fast 5000 Liter Benzin be-ziehungsweise einer Dauerleis-tung von etwa 4800 Watt. Unddas ohne Graue Energie (sieheKasten), die noch einmal fast 80%des heimischen Verbrauchs aus-macht. Gut zwei Drittel der Ener-gie stammen aus fossilen Quellen– Erdöl und Erdgas, meist für Hei-

zungen und Transporte. Folge dessteigenden Energieverbrauchswaren immer wieder Umweltpro-bleme: Früher standen Smog undsaurer Regen im Fokus der Debat-te, heute Feinstaub und Klima-wandel. In den letzten Jahren istder Energieverbrauch pro Kopfzwar kaum mehr gestiegen, derStromverbrauch wächst aber so-gar stärker als das BIP.

Blick über die GrenzeEine ausreichende Energieversor-gung ist Voraussetzung für hohenWohlstand. Das zeigt der interna-tionale Vergleich. Ob ein Landbeim Index für menschliche Ent-wicklung (Human DevelopmentIndex, HDI) der UNO gut ab-schneidet, hängt vom Energiever-

Der westliche Lebensstandard hängt stark von der Energieversorgung

ab: Wohlstand braucht Energie. Kehrseite der Medaille sind Umweltpro-

bleme und der Klimawandel. Dabei machen sich Entwicklungsländer

gerade daran, die Entwicklung des Westens nachzuvollziehen. Gefragt

sind Alternativen mit geringerer Energieintensität.

Innovation 47

Strom kann andere Energieträger effizient ersetzen, darum ist gerade dessen CO2-freie Produktion der Schlüssel zu einer wirkungs-vollen CO2-Reduktion.

Energie

Innovation48

brauch pro Kopf ab. Dabei ist derSchweizer Pro-Kopf-Verbrauch ge-genüber anderen hoch entwickel-ten Ländern wie Finnland, Belgienoder den USA eher gering. Als un-teres Limit für ein Leben in gewis-sem Wohlstand wird der heutigeweltweite Durchschnitt von2000 Watt pro Kopf und Jahr an-gesehen. Beispiele wie Russlandoder Saudi-Arabien zeigen aberauch, dass reichlich Energie nichtautomatisch eine wohlhabendeoder hoch entwickelte Gesell-schaft bedeutet.

ProblematischeEntwicklungAuch wenn die Schweiz einen er-folgreichen Weg hinter sich hat,wird zunehmend klar, dass wirnicht in jeder Beziehung als Mo-dell für heutige Schwellen- undEntwicklungsländer dienen dür-fen. Unsere Energieversorgungist mit der hohen Abhängigkeitvon fossilen Ressourcen und dendamit verbundenen CO2-Emissio-nen kein ideales Beispiel für einenachhaltige Entwicklung. Dervierte IPCC- (Intergovernmental

Panel on Climate Change, Welt-klimarat)Bericht zeigt deutlich,dass der grosse fossile Energie-verbrauch den globalen Klima-wandel stark beeinflusst. Um dieErwärmung der Erdatmosphärein erträglichen Grenzen zu hal-ten, müssen die globalen CO2-Emissionen bis 2050 um bis zu50% abnehmen. Angesichts deswirtschaftlichen Aufholbedarfsvieler Entwicklungs- und Schwel-lenländer bedeutet das für diewohlhabenden Staaten nochstärkere Reduktionen (60–80%).Die direkten Schweizer Pro-Kopf-Emissionen liegen heute bei rund6 t CO2 pro Jahr. Dazu kommtnoch deutlich mehr als die Hälftedavon an grauem CO2. Ein lang-fristiges globales Ziel von 1 t CO2

pro Kopf und Jahr – das ent-spricht den Auswirkungen einesFlugs in die Türkei (Zürich–Anta-

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Gesamtenergieverbrauch pro Kopf im Jahr 2004 [Watt/Person]

HD

I

IslandLuxemburg

Kuwait

Trinidad & Tobago

Kanada

USA

Finnland

Saudi-Arabien

Norwegen

Belgien

Singapur

Irland

OmanRussland

Uruguay

Hong Kong

Südafrika

Usbekistan

Estland

Peru

Indien

China

Pakistan

Nigeria

Äthiopien

Ukraine

PortugalSlowenien

Schweiz

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Human Development Index und Energieverbrauch für verschie-dene Länder (UNDP 2006).

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PW-Fahrleistungpro Kopf & Jahr

Elektrizitätpro Kopf & Jahr

Endenergiepro Kopf & Jahr

Primärenergiepro Kopf & Jahr

(ohne graue Energie)

BIP (real1990) pro Kopf

Bevölkerung

2050

2005

1960

7.5 Mio.5.4 Mio.

7.1 Mio.

17‘700 CHF1990

50‘900 CHF1990

77‘000 CHF1990

60 GJ151 GJ

163 GJ

55 GJ119 GJ

122 GJ

2‘960 kWh7‘640 kWh

11‘000 kWh

1‘670 km7‘240 km

9‘500 km

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Wachstum in der Schweiz von 1960 bis 2005 und Prognose fürdas Basisszenarion, im Jahr 2050 (BFE 2006).

Je früher Energiesparmassnahmen ergriffen werden, desto einfacher undgünstiger sind diese realisierbar.

Der Human Development Index (HDI)ist ein länderspezifisches Mass fürden Stand der menschlichen Entwick-lung auf einer Skala von 0 bis 1. Erwird alljährlich von den UNO erhoben.In die Berechnung fliessen die Lebens-erwartung, der Bildungsstandard so-wie die Kaufkraft der Einwohner einesLandes ein.

Human Development Index

lya und zurück) – können wir mitunserem heutigen Verbrauchs-muster keinesfalls erreichen. Dasheisst zwar nicht, dass wir in Zu-kunft bei Dunkelheit frieren sol-len. Wir müssen aber die Abhän-gigkeit von fossilen Ressourcenstark reduzieren und unsereEnergieversorgung so umgestal-ten, dass bei geringerem Ver-brauch zumindest der heutigeWohlstand erhalten bleibt.

Effizienz steigernEine reine Effizienzstrategie, dieausschliesslich den Primärener-

gieverbrauch verringert, führtnicht zum Ziel. Mit weniger Ener-gie auszukommen, ist zwar wich-tig, damit alleine sinken aber dieCO2-Emissionen nicht ausrei-chend. 2000 Watt pro Person zuerreichen (entsprechend einemEnergiebedarf von 17 520 kWhpro Jahr), braucht länger als bis2050. Mit einem jährlichen Flugvon Zürich nach Los Angeles undzurück wäre dieses Limit schonzur Hälfte erreicht. Mit den tech-nologischen Mitteln, die uns Mit-te des Jahrhunderts voraussicht-lich zur Verfügung stehen wer-

den, könnte unser Primärener-giebedarf bestenfalls auf 3500Watt gedrückt werden (ohneGraue Energie).

Weniger CO2als Gebot der StundeMacht es Sinn, auf maximale Re-duktion des Energieverbrauchszu setzen? Dies allein würdeden Erdöl- und Erdgasverbrauchnicht genügend reduzieren, dieCO2-Emissionen blieben zu hoch.Wir können die CO2-Emissionenauch erheblich senken, ohne denEnergieverbrauch aus reinemSelbstzweck so stark zurückzu-schrauben.Die CO2-Reduktion sollte sogardas vorrangige Ziel sein. DieseZielsetzung hat zur Folge, dassbei etwas mehr Primärenergie-verbrauch geringere Zusatzkos-ten anfallen, die Schweizer Luftsauberer wird und die Abhängig-keit von fossilen Energieimpor-ten abnimmt. Aus klimapoliti-schen Gründen sollten dieSchweizer CO2-Emissionen bis2050 um mindestens 50% sinken.Das entspricht – vorausgesetzt,die Schweiz erreicht 2010 dasKyoto-Ziel – einer Absenkung vonfast 15% pro Dekade zwischen2010 und 2050. Dieser ehrgeizigeWeg ist nur bei äusserster An-strengung im Bereich des Mögli-

Energie

Innovation 49

2_FXSYS_Hut_bearbeitet.indd 1 30.5.2008 8:50:15 Uhr

Primärenergie: Energie, die ursprünglich in den genutztenEnergieträgern (zum Beispiel Erdgas, Rohöl) enthalten ist.

Endenergie: Energie, die nach Verlusten bei Umwandlungund Transport dem Verbraucher zur Verfügung steht (z. B.Holzpellets, Strom, Benzin).

Nutzenergie: Energie, die der Verbraucher effektiv nutzt(zum Beispiel Raumwärme, Licht).

Graue Energie und Emissionen: Diese Energie beziehungs-weise Emissionen sind in importierten Gütern und Dienst-leistungen enthalten beziehungsweise werden davon verur-sacht und tauchen in den Schweizer Inlandsstatistiken nichtauf.

Glossar

chen, auch weil damit erheblicheInvestitionen verbunden sind.

Ein steiniger WegWas bedeutet das aber für unskonkret in den kommenden Jahr-zehnten? Die grossen Brockenbeim Energieverbrauch und denCO2-Emissionen sind heute Bauund Betrieb von Gebäuden, der

Verkehr und Konsumgüter ausder Industrie und Dienstleis-tungsbranche. Im Gebäudebe-reich sind Spar- und Effizienz-massnahmen angesagt. Ver-schärfte Standards für Neubau-ten und Sanierungen können be-wirken, dass der Energieeinsatzin diesem Sektor bis 2050 um gut60% abnimmt. Der geringere

Wärmebedarf könnte dann über-wiegend durch Wärmepumpengedeckt werden, Erdöl und Erd-gas würden nur noch wenig be-nötigt. Schwieriger wird es imTransportsektor: Wenn der Ver-kehr weiter zunimmt, könnenmit technischen Lösungen Ener-gieverbrauch und CO2-Emissio-nen bis 2050 nur um rund einDrittel sinken. Im Industrie- undKonsumgüterbereich müsstenkonsequent die effizientestenVerfahren und Geräte eingesetztwerden. Weniger Gesamtener-gieverbrauch und vor allem nied-rigere CO2-Emissionen bedeutenaber auch, dass der Strom imEnergiesystem an Bedeutung ge-winnen und der Bedarf zuneh-men wird.Auch wenn die aktuelle Studienur mögliche Entwicklungen auf-zeigt und nichts darüber aussagt,welche Anreize wir brauchen, umdie heutigen Verhaltensmusterüber Bord zu werfen: Klar ist,dass die Umgestaltung unseresEnergiesystems schwierig wirdund dieser angestrebte Wandelnicht von selbst passiert. Esbraucht zielgerichtete und lang-fristige Massnahmen von Seitender Politik, um die Menschen da-zu zu bewegen, eine neue Rich-tung einzuschlagen. Und je frü-her der nötige Wandel eingelei-tet wird, desto einfacher undgünstiger werden wir die Zieleerreichen können. [pm]

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Endenergieverbrauch

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Haushalte Industrie Dienstleistungen Verkehr Landwirtschaft Andere

Treibhausgase

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I

Anteile der verschiedenen Wirtschaftssektoren am Endenergiebedarf und anden Treibhausgasemissionen der Schweiz im Jahr 2004 (BAFU 2006).

Paul Scherrer InstitutDr. Stefan Hirschberg5232 Villigen PSI056 310 29 [email protected]/GaBE

Infos

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Kein Limit

CO2-Reduktionpro Dekade2010 bis 2050

Neue ErneuerbareWasserkraft

Kernenergie

Erdgas

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Erdöl

Kohle

Primärenergiebedarf im Jahr 2050: Szenarien ohne Limit, mit 4 kW und3,5 kW pro Kopf; vorgegebene CO2-Reduktion pro Dekade zwischen 2010und 2050 jeweils 0%, 5%, 10% und 15%.

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Die Zapfsäuleauf dem Hausdach

as Innovative an Hayeks Visi-on liegt darin, dass sie nicht al-lein die Entwicklung einer Kom-ponente zum Ziel hat, sondernden ganzen Energiestrang vonder Quelle bis zum Fahrzeugmo-tor auf eine neue Basis stellt. DasSchaffen einer lokal emissions-freien Energiekette, lautet dabeidie Vision. Vom technischen Prin-zip her sind alle Komponentenlängst erfunden, sie müssen

D «nur» noch aufeinander abge-stimmt und zur Serientauglich-keit entwickelt werden. Im Fallder Brennstoffzelle fällt diese Rol-le dem PSI in Villigen zu. Dane-ben forciert Belenos über Koope-rationen mit weiteren Partnerndie Entwicklung der übrigen Ele-mente des Energiestrangs. So hatHayeks Firma mit dem FreiburgerStromkonzern «Groupe E» undweiteren Partnern ein Unterneh-men gegründet, das die Wasser-stoff-Stromerzeugungssystemeentwickeln und vermarkten soll.Auch für das Auto selbst – voraus-sichtlich ein «Batterie-Brenn-stoffzellen-Hybrid» – kooperiertBelenos mit «einigen Herstel-lern» (Zitat Hayek).

Eine Energiekette, die hältBestechend an Hayeks innovati-ver Vision ist weiter der Um-stand, dass es in seiner Energie-kette von der Sonne zum Auto-motor kaum ein «schwächstesGlied» geben kann. Damit ist ge-meint: Wenn sich die Technikoder der Markt bei einer Kompo-nente anders als geplant entwi-ckeln sollte, spielt dies für dengesamten Strang eine unterge-ordnete Rolle. Die Energie kannstatt vom Privathausdach auchaus der Kompostbiogasanlage,aus der Windmühle oder vomTankstellendach stammen – siesollte nur CO2-neutral und lokalerzeugt werden. Oder: Sollte beiden Batterien überraschend der

Entwicklungsschub für die Brennstoff-

zelle: von Hayeks Belenos Clean Power

AG das Geld und vom Paul Scherrer Insti-

tut PSI das Know-how. So lautete vor ein

paar Wochen das Credo der Medien-

berichte über ein Jointventure

«Schweizer Brennstoffzelle» zwischen

diesen beiden Organisationen. Doch die-

ser Ansatz greift zu kurz und würde

kaum Nicolas Hayeks visionärem Geist

entsprechen. Die «Schweizer Brennstoff-

zelle» ist lediglich ein (millionenschwe-

res) Glied in einer Kette innovativer An-

sätze, die letztendlich zu CO2-freier Mo-

bilität führen können.

Energie

Innovation52

Martin Gysi,Chefredaktor Technica

Autor

Nicolas G. Hayek (links) und PSI-Direktor Martin Jermann mit dem Brenn-stoffzellen-Prototyp, der nun zur Serientauglichkeit weiter entwickeltwerden soll.

grosse Entwicklungssprung beimLeistungsgewicht erfolgen, wür-de dies vielleicht die Brennstoff-zelle verdrängen, es ändert sichaber recht wenig am Gesamtkon-zept.«Bei der Diskussion um eineReduktion des CO2-Ausstossesdenkt man in der Schweiz oft zu-nächst einmal nur an Einspa-rungsmöglichkeiten beim Strom-verbrauch. Tatsache ist jedoch,dass schweizerischer Stromschon heute weitgehend CO2-freiproduziert wird, da er auf Was-serkraft und Kernkraft beruhtund nicht auf fossilen Energieträ-gern wie Kohle, Öl oder Gas. Dasgrösste Reduktionspotenzial derCO2-Emissionen in der Schweizliegt hingegen im Wärmever-brauch bei Gebäuden und im In-dividualverkehr; dort müssen wirmit technologischen Innovatio-nen und Massnahmen Verände-rungen erzielen», erläuterte Mar-tin Jermann, Direktor a. i. desPaul Scherrer Instituts, bei derBegrüssung der Teilnehmendenan der Medienkonferenz zurJointventure-Vetragsunterzeich-nung vom 30. Mai am PSI inWürenlingen.

Saubere Energie als VisionEin nachhaltiger, sauberer Ener-gieverbrauch und eine individu-elle Mobilität mit sauberer,CO2-freier Energie, das ist die Vi-sion der Belenos Clean Power AG.Um dieses Ziel zu erreichen, müs-sen Anstrengungen unternom-men werden, die die ganze Kettevon der nachhaltigen Primär-energie – der Sonne – über diesaubere Energie für Haushalte,Fabriken u. ä. bis zum effizienten,emissionsfreien Autoantrieb um-fassen. Die Sonnenenergie wirdüber Photovoltaikzellen in Stromumgewandelt. Dieser deckt ei-nerseits direkt den lokalenStrombedarf. Mit dem übrig blei-benden Strom wird für die Mobi-lität zum Beispiel Wasser mittelsElektrolyse in Wasserstoff undSauerstoff getrennt, die ebenfalls

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lokal in Tanks gespeichert wer-den. Die beiden Gase könnenvom Auto der Zukunft sehrschnell getankt werden. ImBrennstoffzellenstapel des Autosreagieren Wasserstoff und Sau-erstoff und verbinden sich übereine Membran zu Wasser. Beidiesem Vorgang wird Energie inForm von Elektrizität frei. Diesetreibt über einen elektrischenAntrieb das Fahrzeug an. Als «Ab-fallprodukt» fällt lediglich Was-serdampf an.Das Szenarium sieht dabei vor,dass bereits mit einem 8x8 mgrossen, hocheffizienten Solarpa-nel auf dem Hausdach auch inunseren Breitengraden genü-gend Energie produziert werdenkann, um mit einem Auto 13 000km pro Jahr fahren zu können.Das Konzept sieht dabei vor, dassder Strom aus den Solarzellen da-zu eingesetzt werden kann, umin einem rund kühlschrankgros-sen Elektrolysegerät Wasser inWasserstoff und Sauerstoff auf-zuspalten. Mit den beiden Gasenwird dann das Fahrzeug betankt.Im Auto wandeln die Brennstoff-zellen die beiden Gase wieder inWasser um, wobei die elektrischeEnergie entsteht, um die Elektro-motoren anzutreiben.

Ziel: Sauberes Autoohne «Öko-Malus-Preis»Das Paul Scherrer Institut (PSI)und die Belenos Clean Power AGarbeiten im Jointventure«Schweizer Brennstoffzelle» zu-sammen. Das Ziel der For-schungs- und Entwicklungsan-strengungen ist die Realisierungeines lokal emissionsfreien An-triebsstranges für einen leichtenPersonenwagen für mindestens4 Personen. Der Antrieb des Fahr-zeugs soll die gleiche Lebensdau-er wie das Auto selbst haben.Auch die Fahrleistung und derGesamtpreis (Fahrzeugkauf plusBetriebskosten) sollen mit einemPersonenwagen der Kompakt-klasse konkurrieren können. An-dere Entwicklungen der Belenos

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Clean Power AG sind ebenfallsgeplant.Das Paul Scherrer Institut konnteschon im Jahr 2002 mit einemumgerüsteten Volkswagen, demVW Bora HY.Power, nachweisen,dass ein Brennstoffzellenantriebauch in der Praxis funktionier,und erweckte damit am GenferAutosalon nachhaltiges Interes-se. Im Jahre 2004 wurde dasNachfolge-Modell HY-Light, dies-mal in Zusammenarbeit mit Mi-chelin, am «Challenge Biben-dum» dem weltweit grösstenWettbewerb für zukunftsweisen-de Antriebssysteme in Schanghaivorgestellt.

Serientauglichkeitnoch nicht gegebenDie Aufgabe der Forscher ist in-dessen noch immer nicht gelöst.Sowohl die Kosten als auch dieLebensdauer der Brennstoffzelleweisen noch viel Optimierungs-potenzial auf. «Eine Optimierungist nötig, um die Lebensdauer derBrennstoffzelle und ihren Preisfür den Konsumenten stark zuverbessern, damit sie vergleich-bar sind mit Lebensdauer undKosten eines normalen Autosoder Kompaktautos. Das heisst,das ganze System muss noch vielpreiswerter und effizienter wer-den und dies in einem über-schaubaren Zeitrahmen, das istdas Ziel der Kooperation zwi-schen Belenos und Paul ScherrerInstitut», konstatierte Chairmanvon Beleno, Nicolas Hayek.Das Paul Scherrer Institut bietetmit seinen Grossforschungsanla-gen und seinem technischenKnow-how eine weltweit einzig-artige Kombination verschiede-ner Messverfahren an einem ein-zigen Ort an, mit denen die Funk-tionsweise der Brennstoffzellenim Detail analysiert und somitverbessert werden kann. So kannmit der Neutronenradiografie ander Spallations-Neutronenquelle(SINQ) der Wassergehalt quanti-tativ im Betrieb bestimmt wer-den. Dies ist eine wichtige Grös-

se, um die lokalen Betriebsbedin-gungen und die Lebensdauer zuoptimieren. Mit Strahllinien derSynchrotron Lichtquelle Schweiz(SLS) können die Materialbe-schaffenheit und die Funktions-weise im Mikrobereich der Mem-bran-Elektroden-Einheit unter-sucht werden. Aufgrund derMessergebnisse können die Reak-tionsabläufe besser verstandenwerden. Mit solchen Erkenntnis-sen kann das Brennstoffzellen-Design wesentlich verbessertund die Entwicklung wiedereinen Schritt weiter gebrachtwerden.

Man weiss,wo die «Gegner» stehenWie am Rande der erwähntenMedienkonferenz am PSI zu ver-nehmen war, sind die Analyse-möglichkeiten für Brennstoffzel-len am PSI derartig einzigartig,dass praktisch sämtliche derweltweit zahlreich und aktiv ope-rierenden Entwicklungsteamsmit ihren Zellen immer wiederam PSI auftauchen. Deshalb hatman in Würenlingen eine ziemli-che einmalige Übersicht überden globalen Entwicklungsstandbei den Brennstoffzellen. Auf derBasis dieser Vergleiche ist Direk-tor Martin Jermann denn auchüberzeugt, dass der von NicolasHayek genannte Zeithorizont vongut zwei Jahren bis zur Serien-tauglichkeit der Technologie rea-listisch ist. Offen ist nur noch,wer das Rennen gewinnt. [mg]

Innovation 55

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Energie

Innovation 57

Energieführungeninnovativ eingesetzt

er «Vector Award» ist eine Ge-meinschaftsinitiative von Iguszusammen mit dem Werkzeug-maschinenlabor (WZL) der RWTHAachen, dem TÜV Rheinland, Ge-

D schäftsbereich Produktsicherheitund -qualität, und dem Fachver-band Automation im Zentralver-band Elektrotechnik- und Elektro-nikindustrie (ZVEI). Der Energie-

führungswettbewerb steht unterder Schirmherrschaft des Be-reichs Industrial Automation derHannover Messe.

Gold: Rasante Kurvenfahrtmit Energiekette E4/4Den «Goldenen Vector» und einPreisgeld von 5000 EUR hat Dipl.-Ing. Markus Domeier von derGüdel GmbH in Osterburken ge-wonnen. Das Unternehmen hat,kundenspezifisch zum automati-schen Beschicken von Lkw-Kur-belwellen, ein kurvengängigesPortal- und Transfersystem kon-struiert, das Fabrikationsabläufeoptimiert. Das Multicarrier-Sys-tem mit mehreren Laufwagen er-reicht im Vergleich zu herkömm-lichen Linearverkettungen einewesentlich höhere Anlagenver-fügbarkeit. Zum ersten Mal wur-de dabei in der Industrieautoma-tion eine Energiekette im Kur-venbereich eingesetzt bei sehrlangem Verfahrweg. Das Igus-System E4/4 überbrückt sowohlden 45 m langen Verfahrweg alsauch die darin befindliche90°-Kurve. Markus Domeier: «DieKunststoff-Energiekette E4/4 istsehr stark in langen sowie beifreitragenden, auf der Seite lie-genden Anwendungen.» In die-sem Fall wurde das System aufder Seite liegend eingesetzt, umdie rasante Kurvenfahrt realisie-ren zu können.

Silber: E6 störfreiim HochleistungssportDen «Silbernen Vector» verliehdie Jury an Daniel Pfleger vonRail & Tracking Systems GmbH,Winnweiler. Das Unternehmen

Anlässlich der Hannover Messe präsentierte der Bereich Energieketten-

systeme bei Igus die Ergebnisse des europaweiten Innovationswett-

bewerbs «Vector Award», einer Initiative für mutige und spektakuläre

Energieführungs-Anwendungen mit Energieketten oder auf der Basis

von Induktion/Wireless als jüngere Technologien. Über 80 Einsender

nahmen an dem Wettbewerb teil, von Finnland bis Frankreich, von

Rumänien bis Grossbritannien, von der Schweiz bis nach Spanien.

Erfreulich aus Schweizer Sicht: Der erste Preis, der «Goldene Vector»,

ging an die deutsche Tochtergesellschaft der Güdel AG in Langenthal.

Erstmals wurde in der Industrieautomation eine Energiekette – das Igus-System E4/4 – imKurvenbereich eingesetzt, bei einem 45 m langen Verfahrweg. Für diese mutige Anwendunggewann Dipl.-Ing. Markus Domeier von der Güdel GmbH, Osterburken, den «GoldenenVector».

Energie

Innovation58

stellt Anlagen her zur HD-TV-Übertragung u. a. bei Leichtathle-tik-Wettkämpfen, Bühnenshowsund Konzerten. Dazu müssen dieÜbertragungswagen mit den Ka-meras mit Glasfaserkabeln ver-bunden werden. Bei Geschwin-

digkeiten von bis 14 m/s, blitz-schnellen Beschleunigungen undTemperaturen von oft 45 °C auf-grund direkter Sonneinstrahlungdarf es zu keiner Betriebsstörungkommen. Unter diesen schwieri-gen Bedingungen kommt die

Kunststoff-Energiekette E6 zumEinsatz. Die Energieführung istschnell und dabei besonders leiseund vibrationsarm, wie aktuelleTests von RWTH Aachen und TÜVRheinland belegen. Im Igus-Test-labor wurde die E6 bereits mit37 dB(A) freitragend bei 1 m/sgetestet.

Bronze: Robuste E4/4in schottischemGezeitenkraftwerkDer «Bronzene Vector» ging anMike Galbraith von der FirmaFountain Design Limited in Bi-shop Auckland, England. DerenGezeitenturbine erzeugt vor denschottischen Orkney-Inseln Stromdurch das zu- und abfliessendeWasser bei Ebbe und Flut. DieTurbine hat einen Durchmesservon 6 Metern. Unter aggressivenUmgebungsbedingungen schütztdabei eine Energiekette 4040 ausder E4/4-Serie die Chainflex-Motor- und Steuerleitungen beiden Hub- und Senkbewegungender Turbine. Der Verfahrweg be-trägt ca. 20 Meter in vertikalerRichtung, über und unter Wasser.Die fett- und rostfreie Kunststoff-Energiekette ist sehr wartungs-arm auf offener See. Eine Metall-kette, so Mike Galbraith, hätte derKombination aus Technoklimaund mechanischen Erfordernis-sen nicht genügt. [mg]

Der «Silberne Vector» geht an Daniel Pfleger von Rail & Tracking Systems GmbH, Winnweiler.Bei Geschwindigkeiten von 14 m/s, blitzschnellen Beschleunigungen und Temperaturen vonoft 45 °C setzt das Unternehmen die leise Igus-Energiekette E6 ein zur HD-TV-Übertragungbei Events.

Fett- und rostfreie Energiekette E4/4 über und unter Wasser im Gezeitenkraftwerkvor den schottischen Orkney-Inseln. Dafür verlieh die Jury den «Bronzenen Vector»an Mike Galbraith von der Firma Fountain Design Limited in Bishop Auckland, England.

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Innovation60

Recycling alsbesserer Bergbau

ie Zahlen beeindrucken: Auseiner Million Mobiltelefone las-sen sich 250 kg Silber, 24 kgGold, 9 kg Palladium und9000 kg Kupfer gewinnen, undzwar als reines Feinmetall. Wersich an die immer wieder auf-flammenden Kämpfe um Roh-stoffe erinnert, die auch zur Ver-schärfung und Finanzierungvon blutigen Konflikten führen(als beispielgebende Stichwör-ter seien erwähnt: Diamanten,Coltan/Tantal, Kobalt, Gold),reagiert erfreut, wenn Dr. Chris-tian Hagelüken sagt: «Alles was

D zumindest Spuren von Edelme-tallen aufweist, können wir re-cyceln.» Er ist für Business Deve-lopment & Marketing bei Umi-core Precious Metals Refiningzuständig und führt weiter aus:«Das Bewusstsein um den Wertvon natürlichen Ressourcensteigt, was sich auch in der hö-heren Nachfrage nach recycel-ten Metallen niederschlägt.»Immerhin: Umicore erzieltdurch Recycling Feinmetalle inder gleichen Reinheit (grösser99%), wie sie Primärmetalle ausdem Bergbau aufweisen.

Aufwändiges Recycling,das sich lohntDer Recycling-Kreislauf beginntbei jedem Einzelnen von uns: An-getrieben vom wachsenden Um-weltbewusstsein und von derPflicht der Hersteller, alte Elektro-und Elektronikgeräte umweltver-träglich zu entsorgen, wandernAltgeräte an spezielle Sammel-stellen, wo sie sortiert und vorbe-handelt werden. Beispielsweisewird ein PC demontiert, werdendie Leiterplatten händisch aus-sortiert und wird der Restschliesslich geschreddert, um

Aus gutem Grunde stehen die natürlichen Ressourcen derzeit im Zentrum der politischen

und öffentlichen Diskussion: Rohstoffe werden knapper, womit die Preisschraube kräftig

angezogen wird. Doch in gebrauchten Geräten schlummern vertvolle Feinmetalle. Mittels

Recycling-Verfahren kann ein grosser Teil davon zurückgewonnen werden.

Anstatt Metalle zu immer höheren Preisen auf dem Weltmarkt einzukaufen, können sie auch mit einem ausgeklügelten Recycling-Verfahren lokal aus Elektroschrott gewonnen werden.

Innovation 61

durch mechanische Sortierver-fahren weitere Rohstoffe zurück-zugewinnen. Containerweise er-hält Umicore, als Dienstleister fürdas Recycling von Edel- und Son-dermetallen, bestückte Leiter-platten, ICs oder Kontaktmateria-lien ebenso wie Autoabgas- undChemiekatalysatoren sowie edel-metallhaltige Rückstände aus derGlas-, Foto-, Schmuck- und Den-talindustrie. Aber auch komplet-te Geräte wie Mobiltelefone oderMP3-Player werden verarbeitet.Sinnvoller Nebeneffekt: Nach-dem die Mobiltelefone von ihrenAkkus befreit wurden, dienen dieKunststoffteile als Energieliefe-rant für den Schmelzprozess imHochofen, wodurch sich Koks undSchweröl einsparen lassen. EinHandy oder eine Leiterplatte brin-gen damit ausreichend Energiemit, um die komplette Prozessket-te zur Rückgewinnung der enthal-tenen Metalle abzudecken.

Spurenelemente effektivzurückgewinnenDer Inhalt der eingehenden Con-tainer wird homogenisiert, dasheisst, der Elektronikschrott wirdzerkleinert, um dann die dabei

entstehende repräsentative Mi-schung exakt auf Edelmetalle zuanalysieren. Das ist insofernwichtig, weil daraufhin in einemsehr komplexen Verfahren dieVerhüttung beginnt, um schliess-lich reine Metalle zu erzielen. Bei1200°C beginnt die Schmelze dernach bestimmten Rezepturenvermischten Materialien. Auf die-se Weise wandern täglich zwi-schen 900 und 1000 t in denHochofen. Dabei handelt es sich

um spezielle Hochöfen, die sehreffektiv die Spurenelemente ab-trennen. Ausserdem müssen dieAnlagen die bei der Verhüttungvon Leiterplatten entstehendenDioxine sehr gut zerstören undEmissionen von Schwermetallenund anderen Schadstoffen ver-meiden können, weshalb Dr. Ha-gelüken anmerkt: «Weltweit gibtes nur fünf sogenannte integrier-te Metallhütten, die mit den ho-hen Anforderungen bei der Ver-hüttung von Elektronikschrottumgehen können.» Drei davonstehen in Europa, eine in Nord-amerika und eine weitere in Ja-pan. Umicores Werk im belgi-schen Hoboken bei Antwerpen istkonsequent für die Verarbeitungvon Recyclingmaterialien ausge-legt: Basierend auf einer komple-xen Kupfer-/Blei-/Nickel-Metal-lurgie, wurde diese Anlage zumweltweit modernsten Endverar-beiter von edelmetallhaltigenFraktionen entwickelt, mit demsich optimierte Metallausbeutenbei erhöhter Produktivität undminimierter Umweltbeanspru-chung erzielen lassen. Die Durch-laufzeiten sind indes beachtlich:So dauert es drei Monate, um Sil-ber und Gold zu gewinnen. VierMonate sind bei Platin und Palla-dium und mindestens sechs Mo-nate für exotische Metalle wie

Umwelttechnik

Innovation62

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Aus Elektroschrott lässt sich ein grosser Teil der darin enthaltenen,wertvollen Metalle zurückgewinnen. (Bild: Umicore Precious Metals Refining)

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Rhodium, Ruthen oder Iridiumeinzurechnen. Dafür ist die Effi-zienz hoch: Insgesamt lassen sichzum Beispiel aus einer bestück-ten Leiterplatte 17 verschiedeneMetalle, darunter neben denEdelmetallen auch Kupfer, Blei,Zinn, Wismut oder Antimon miteiner Gesamtausbeute von gut95 Prozent zurückgewinnen. «Ei-ne weitere Optimierung der Re-cyclingkette kann vor allem an

der Schnittstelle zwischen me-chanischer Aufbereitung und in-tegrierter Verhüttung erreichtwerden», betont der Recycling-Experte. Dadurch würde die Ge-samtausbeute an (Edel-)Metal-len deutlich verbessert, ist erüberzeugt.

Wertvolle Preziosen«And the winner is» – dieser kur-ze Ausspruch sorgt nicht nur füreinen ausgesprochen hohenAdrenalinkick, sondern zaubertden Preisträgern das schönsteStrahlen ins Gesicht. Die Rede istvon der alljährlichen Oscar-Ver-leihung. Doch kaum ein Besitzerdieser höchsten schauspieleri-schen Auszeichnung weiss, dasssein Oscar auch ein Recycling-Produkt sein kann. Da sich Edel-metalle beliebig oft ohne Quali-

tätseinbussen recyceln lassen, istes nicht verwunderlich, dass mansie problemlos in den Produkti-onskreislauf rückführen kann:«Tatsächlich ist Sekundärmetallchemisch-physikalisch von Pri-märmetall nicht zu unterschei-den», verspricht der Recycling-Experte und fügt hinzu: «DieReinheit für beide Quellen wirdbestimmt durch die Anforderun-gen des Nachfragemarktes.»Doch nicht nur auf das Recycelnvon Metallen aus Elektronik-schrott konzentriert sich das Un-ternehmen: Umicore ist zudemEuropas grösster Recycler von Au-tokatalysatoren und führendbeim Recycling von Li-Ionen-, Li-Polymer- und Nickel-Metallhy-drid-Batterien. Darüber hinausist das Unternehmen auch einHersteller von Produkten für dieUmwelttechnologie: Beispiels-weise stammt einer von vier allerweltweit verkauften Autoabgas-katalysatoren von Umicore. DasUnternehmen steuert – auch ge-speist aus dem Recycling – Mate-rialien für rund 30 Prozent allerwiederaufladbaren Batterien fürMobiltelefone und Laptops welt-weit bei. Zudem kommen 60 Pro-zent der Halbleitersubstrate fürSatellitensolarzellen der letztenzwei Jahre von Umicore. Insge-samt kann der GeschäftsbereichUmicore Precious Metals Recyc-ling 17 Edelmetalle und Nicht-edelmetalle aus seinen Recyc-lingprozessen in Belgien gewin-nen. Weitere Anlagen weltweitsind auf das Recycling von Kobalt,Germanium oder Zink speziali-siert. Oder anders ausgedrückt:Von den 300000 t Einsatzmate-rial, die Umicore 2006 in seinerAntwerpener Metallhütte verar-beitet hat, konnte der Dienstleis-ter einen Wert von 2 MilliardenDollar bei Edelmetallen und 300Millionen Dollar für Nichtedel-metalle zurückgewinnen: 1100 tSilber, 32 t Gold, insgesamt70000 t Kupfer, Blei und Nickelsowie 30 t Platin und Palladium,was etwa 7 Prozent der Weltberg-

«Die Ressourcendimensionunserer Konsumgüter ist lange Zeitunterschätzt worden. Für einige Edel- und Sondermetalle ist dieNachfrage in den letzten Jahrenexplosionsartig angestiegen.Das effektive Recycling dieser Metallespielt eine Schlüsselrolle für einenachhaltige Versorgung.»

Hand aufs Herz: Wie hoch ist tatsächlich die Bereitwilligkeit, Ihr altesHandy, Ihren MP3-Player oder Ihr Tamagotchi ordentlich zu entsor-gen? Eine Studie will herausgefunden haben, dass die Geräte umsoweniger stören, je kleiner und feiner sie sind – die Hemmschwelle fürdie schnelle Entsorgung über die Tonne ist demzufolge sehr niedrig.Das Umweltgewissen schlage höher, je grösser die Geräte seien, heisstes da. Für Dr. Christian Hagelüken ist es deshalb extrem wichtig, mehrElektro(nik)-Altgeräte zu sammeln und sie konsequent in moderneRecycling-Verfahren einzusteuern, ehe altgediente Kleinode «überden Müllweg verloren gehen oder in Schubladen verstauben», mahnter, der zudem weiss, dass Kleingeräte genauso wie Computer, Monito-re oder Unterhaltungselektronik in grossen Mengen in Entwicklungs-und Schwellenländer wandern: «Bei nicht mehr funktionsfähigen Ge-räten ist dieser Export illegal, doch leider findet das in der Realitättäglich statt. Selbst der Export von funktionsfähigen Altgeräten inLänder ohne ausreichende Recycling-Infrastruktur ist unter Ressour-cen- und Umweltgesichtspunkten problematisch.»

Recycling-Wahrnehmung schüren

Umwelttechnik

Innovation 63

Dr. Christian Hagelüken, BusinessDevelopment & Marketing von Umi-core Precious Metals Refining.

bauproduktion dieser beidenMetalle ausmacht.

Alternative zu RoHS?«Wir denken zu viel in RoHS undweniger in Rohstoffen», moniertDr. Hagelüken. Die Richtlinie zurBeschränkung der Verwendungbestimmter gefährlicher Stoffe inElektro- und Elektronikgerätenlässt durch die diversen Ausnah-meregelungen viel Spielraum.Zudem gibt es keine einheitlicheUmsetzung der Richtlinie – we-der in Europa noch in Asien.«Wenn wir uns stattdessen da-rauf konzentrieren würden, wei-testgehend zu recyceln, wärenwir viel besser beraten», bekräf-tigt er seinen Standpunkt. AlsBeispiel führt er die Automobil-elektronik an: Steuerungsgeräte

und feinste elektrische und elek-tronische Komponenten sindüber die gesamte Karosserie ver-teilt. «Doch diese Komponentenwerden derzeit kaum recycelt,und das ist sehr schade.» Nach-dem sich der Elektronikanteil inAutomobilen laut Strategy Ana-lytics bis 2012 auf durchschnitt-lich mehr als 340 Dollar pro Fahr-zeug belaufen soll, «liegt da gros-ses Recycling-Potenzial brach».Ein weiterer Aspekt kommt hin-zu: «Die Primärrohstoffgewin-nung ist bei einigen Metallen aufsehr wenige Länder beschränkt.Beispielsweise sind dies bei denPlatingruppenmetallen vor allemRussland und Südafrika. Wirt-schaftliche oder politische Ent-wicklungen in diesen Ländernkönnen dann schnell zu Versor-

gungsengpässen und drasti-schen Preisausschlägen führen»,argumentiert Dr. Hagelüken. DasRecycling der wertvollen Rohstof-fe wie Platin, Palladium und Rho-dium sei auch aus ökologischerSicht sehr vorteilhaft. Der Grund:Bei der Gewinnung der Primär-rohstoffe werden so viele Säure-bilder und Treibhausgase ausge-stossen, dass die Umwelt mit ei-nem Faktor von 10 bis 100 stärkerbelastet wird. Deshalb merkt eran: «Weiterhin wird durch diekonsequente Rückgewinnungder wertvollen Sekundärmetallepotenziellen zukünftigen Abhän-gigkeiten und Verknappungenvorgebeugt. Eine Steigerung dereuropäischen Recyclingprodukti-on wirkt sich zudem langfristigpreisdämpfend aus.» [pm]

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Kleine Bläschen «liften»SchlammpartikelFür reines Wasser sorgen in derSchweiz – trotz zunehmenderVerschmutzung durch Konsum-gesellschaft und Industrie – diein den letzten 30 Jahren erstell-ten und laufend erneuerten Klär-anlagen. Doch die Installationenwurden oft ursprünglich für klei-nere Abwasserbelastungen alsdie heutigen ausgelegt und be-ruhen auf dem konventionellenSedimentationsverfahren. Diesesverfolgt das Prinzip, dass dieSteiggeschwindigkeit des Was-sers im Sedimentationsbeckengeringer ist als die Sinkgeschwin-

A digkeit der Feststoffe, womit sichder Schlamm auf dem Beckenbo-den absetzt. Hier wird er gesam-melt und ausgepumpt. Da dieBecken eine grosse Oberflächeaufweisen, um das gereinigteAbwasser vom langsam absetz-baren, biologischen Schlamm zutrennen, brauchen sie viel Platz.Zudem bietet die Sedimentationkaum Möglichkeiten, den Trenn-prozess direkt zu beeinflussen.

Ein Weg, die Prozessstufen zureduzieren, führt über die Druck-entspannungsflotation (DissolvedAir Flotation = DAF). Dabei über-sättigt man die zu trennendeSuspension mit Druckluft, sodassbei der Entspannung der Suspen-sion Bläschen von 20 bis 40 μmDurchmesser entstehen. Diese la-gern sich an die Schlammpartikelan und tragen sie an die Oberflä-che, wo sie abgeschöpft werden.Solche Anlagen sind wesentlichkleiner zu dimensionieren als Se-dimentationsbecken und damitsehr platzsparend.Dieses DAF-Verfahren setzte dieLonza Visp im Jahr 2000 – mitHilfe der Firma KWI (Krofta Wa-ter International) – in der Regio-nal-ARA Visp ein, um die Ablauf-bedingungen zu verbessern. Dasweltweit tätige Life-Sciences-Un-ternehmen führt den Betrieb im

Ingenieure der Tessiner Fachhochschule ICIMSI entwickeln zusammen

mit Abwasserspezialisten von KWI, EAWAG und Lonza Visp ein Ab-

wasserreinigungssystem, das effizienter und wirtschaftlicher arbeitet

als bestehende Anlagen. Dieses auf dem Flotationsprozess basierende

«Super Cell»-Verfahren bietet auch Potenzial für aufstrebende Indus-

trienationen, welche besonders mit Umweltproblemen kämpfen.

Umwelttechnik

Innovation 67

Elsbeth Heinzelmann, JournalistinTechnik und Wissenschaft, Bern

Die Autorin:

Die auf Druckentspannungsflotation basierende «Supercell» der KroftaWater International (KWI) ist seit dem Jahr 2000 erfolgreich in Betriebin der Regional-ARA Visp. Das kreisrunde Becken von nur 40 cm Tiefeund einem Volumen von 56 m3 reinigt das Abwasser in lediglich 4 Minuten.(Bild: Lonza)

Umwelttechnik

Innovation68

Auftrag des ZweckverbandesARA, der acht Anliegergemeindenumfasst. Der Erfolg verblüffteselbst Experten: Die installierte«Super Cell» der KWI – ein kreis-rundes Becken von nur 40 cmTiefe und einem Volumen von56 m3 – reinigt das Abwasser innur 4 Minuten.

Verknüpfungder besten KöpfeDie KWI mit Sitz in Lugano gehörtzu den Pionieren der DAF-Techno-logie, ist Weltmarktführer in derAufbereitung industrieller Ab-wässer und ältester Herstellervon DAF-Anlagen. Sie hat rundum den Erdball an die 3000 Sys-teme installiert, die jährlich Tau-sende von Millionen KubikmeterWasser behandeln. Um langfris-tig in dieser Top-Liga spielen zukönnen, möchte KWI-Chef Dr. UrsArnold die DAF-Anlagen mit neu-estem Hightech ausrüsten. Unterder Federführung von ProfessorClaudio Boër, Direktor des CIM In-stitute for Sustainable Innovation(ICIMSI) in Manno, entstand einKTI-Projekt, dessen Forschungs-aufwand die Förderagentur fürInnovation massiv unterstützt.Vision ist ein HydroNet, ein Netz-werk kleiner, lokalisierter Abwas-serreinigungsanlagen, die mitei-nander verknüpft sind. Ins Boot

zogen die Projektpartner die Lon-za AG Visp als erfahrener Anwen-der der DAF-Technologie sowiedie EAWAG in Dübendorf. In ei-nem ersten Schritt gilt es, intelli-gente Steuer- und Regeltechnikeinzubeziehen. Mit einer ICT (In-formation and Communica- tionTechnology) basierten Diagnoseund Überwachung will die Equipeeine bestmögliche Kalib-rierungerreichen und damit rund um dieUhr die Kontrolle von Grösse undQualität der Bläschen in Bezugzum behandelten Abwasser erzie-len. «Auf dieser Grundlage kön-nen wir den Prozess nachhaltigverbessern», versichert RenzoLonghi, wissenschaftlicher Mitar-beiter am ICIMSI und Projektlei-ter. «Dies betrifft einerseits dieQualität, indem wir eine bessereKlärung erreichen, zusätzliche Fil-ter eliminieren und den Anteilnötiger Chemikalien senken, an-derseits die Quantität, beispiels-weise durch Reduktion der Pro-zesszeit oder Optimierung desEnergieaufwandes.»

Vom mechanischenzum selbst optimierendenSystemVorgesehen ist ein Fernmanage-ment der Einheiten in Echtzeit.Dies erlaubt der KWI, einer inter-nationalen Kundschaft vom

Schweizer Sitz aus Unterstüt-zung zu bieten, oder aber durchServicezentren vor Ort. Dank ei-ner kontinuierlichen Datenerfas-sung und Analyse der ange-schlossenen Anlagen kann dasKWI-Team Algorithmen und Kali-brierungsparameter laufend ver-bessern, um schliesslich einselbst optimierendes System zuerhalten. «Mit einem solchenProdukt hoher Wertschöpfung,das Hightech-Elektronikkompo-nenten, ICT und Algorithmen in-tegriert, lässt sich die Speicher-tankkapazität verringern», so Dr.Urs Arnold, Geschäftsführer derKWI. «Senken werden sich damitauch ganz wesentlich die Kosten,sowohl für die Herstellung derSysteme wie für deren Vertrieb.»Damit das angepeilte on-de-mand-System eine raschere Im-plementierung und einen effi-zienten kontinuierlichen Betriebgewährleistet, müssen die Kom-ponenten modular und konfigu-rierbar sein, sich flexibel an loka-le Bedingungen anpassen lassen.Wichtig ist die Standardisierung,besonders im Hinblick auf glo-bale Märkte. «Wir wollen bis zu60% aller Komponenten standar-disieren, damit wir eine Lieferan-tenkette mit lokalen Firmenetablieren können», erklärt KWI-Chef Arnold.

Kompetente Hilfeaus DübendorfWissenschaftliche Schützenhilfeerhalten die Projektpartner vonProfessor Hansruedi Siegrist, Lei-ter des Forschungsbereichs Inge-nieurwissenschaften der EA-WAG. Die Forscher der Eidgenös-sischen Anstalt für Wasserversor-gung, Abwasserreinigung undGewässerschutz errichteten fürdas Projekt in ihrer Versuchshallein Dübendorf zwei parallel funk-tionierende Abwassersysteme, ei-nes mit Flotation, das andere mitSedimentation, damit sie – basie-rend auf kommunalem Abwasser– Effizienz, Handhabung und Be-triebskosten der beiden �

Projektpartner EAWAG vergleicht mit der eigenen Versuchhalle in Düben-dorf in zwei parallelen Abwassersystemen Flotation und Sedimentationauf Effizienz, Handhabung und Betriebskosten.(Bild EAWAG)

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Prozesse vergleichen können. IhrBeitrag ist es, die Machbarkeitund die Wirtschaftlichkeit desVerfahrens unter die Lupe zunehmen, in Kombination mitdem Belebtschlammverfahren.«Noch wurde die Flotation welt-weit im kommunalen Bereich alsErsatz der Sedimentation kaumuntersucht. In der Praxis wird sielediglich als Vor- oder Nachbe-handlungsschritt oder zur Ent-wässerung von Schlamm einge-setzt», kommentiert der Titular-professor am Institut für Hydro-mechanik und Wasserwirtschaft.Die EAWAG-Wissenschaftler er-forschen im KTI-Projekt, inwie-fern sich die Struktur und dieZusammensetzung der Biozöno-se (Gemeinschaft von verschie-denen Organismen in einem be-grenzten Lebensraum) gegen-über der Belebung mit Sedimen-tation verändern. In weiterenArbeiten geht es ihnen darum,den Energieverbrauch und dieNährstoffelimination – Denitrifi-kation – zu vergleichen, das Ver-fahren zu dimensionieren unddurch Verfahrensführung sowieden geschickten Einsatz vonChemikalien die Anlage zu opti-mieren.

In der Schweiz erprobt –global im EinsatzDie praktische Umsetzung liegtin den Händen der Lonza AG, dieals Betreuerin der Regional-ARAVisp seit Jahren auf die DAF-Tech-nologie setzt und mit ihr vertrautist. «Vorerst ist ein Einsatz in derSchweiz vorgesehen, doch eignetsich das System, Abwasserproble-me in den aufstrebenden Indus-trienationen wie China und In-dien zu lösen», so Claudio Boër,der als Vorsitzender der InitiativeIMS (Intelligent ManufacturingSystems) Kontakte auf interna-tionaler Ebene knüpft. Er besuch-te im Januar 2008 mit RenzoLonghi die Abwasseranlage inDongguan an der Mündung zumchinesischen Meer, vermutlichdie produktivste Stadt Chinas.«Die Chinesischen Gastgebersind sehr interessiert an Hydro-Net», beobachtete Boër. «Es be-steht ein echter Wille, die proble-matische Umweltsituation mitDAF-Technologie in Angriff zunehmen und dafür mit derSchweiz zu kooperieren.» Positivzu Buch schlägt, dass das KWI-System modular einsetzbar istund sich auf vorhandene lokaleBedingungen massschneidern

lässt. Damit eignet es sich, denBedarf an Frischwasser für denAbwassertransport zu minimie-ren, und es erlaubt, Gebraucht-wasser einzusetzen.Der sinnvolle Umgang mit Was-ser ist eine der grössten Heraus-forderungen unseres Zeitalters.Wasser ist unabdingbar, für dieNatur, die Beschaffung von Nah-rungsmitteln, jegliche industriel-le Tätigkeit sowie menschlicheGesundheit und Wohlergehen.Nur mit wissenschaftlicher For-schung und der Integration allerunterschiedlichen Interessen ge-lingt es uns, langfristige Lösun-gen für das Management vitalerRessourcen im Sinne einer nach-haltigen Entwicklung zu erschaf-fen. HydroNet kann dazu einenwesentlichen Beitrag leisten [mg]

Eawag8600 Dübendorf044 823 55 [email protected]

ICIMSI Institute for AppliedComputer Sciences andIndustrial Manufacturing6828 Manno058 666 66 [email protected]

Bundesamt für Berufsbildungund Technologie BBTFörderagentur für Innovation KTI3003 [email protected]

Lonza ltd.3930 Visp027 948 51 [email protected]

Informationen:

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Der Zweckverband ARA Visp umfasst die acht Anliegergemeinden, die Be-triebsführung der Regional-ARA Visp liegt in den Händen der Lonza AG. DieBetriebskosten werden durch die erfassten Abwassermengen – gemäss Mes-sungen bei den jeweiligen Regenklärbecken – aufgeteilt.(Bild Lonza)

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ie Gemeinde Richterswil be-zieht ihr Trinkwasser zu je einemDrittel aus dem Grundwasser,dem Zürichsee und aus Quellen,die den umliegenden Hügelnentspringen. Das Wasser dieserQuellen wird in einen Zwischen-behälter in 771 Metern Höhe ge-leitet und weiter per Drucklei-tung dem ersten Reservoir auf682 Meter zugeführt.

Die IdeeDie Idee, die Fallhöhe als Energie-quelle für eine ökologischeStromproduktion zu nutzen,schwirrte Werner Gamper, Be-triebsleiter der Gas- und Wasser-versorgung Richterswil, schonseit einiger Zeit im Kopf herum.Erste Studien zeigten, dass imMarkt erhältliche Lösungen zwarseinen Ideen entsprachen, abereinen kostspieligen Gebäudeaus-bau erforderten. So erfuhr er vonder Firma Blue-Water-Power, dieauf Lösungen zur Energiegewin-nung aus Wasser spezialisierthat.

HerausforderndeBedingungenBei der Häny AG befasst sich Pe-ter Vögeli, Projektleiter Kommu-nal/Industrie, mit solchen Projek-

D ten. Die Aufgabenstellung ausRichterswil war nicht einfach.Das kompakte Volumen der Tur-binen-Generator-Baugruppe er-laubte zwar deren Einbau in denbestehenden Rohrleistungs- undSchieberraum des Reservoirs. Da-durch kam jedoch der Wasser-auslauf der Turbine unter denWasserspiegel der Reservoirs zuliegen, was ein Hochpumpen desWassers bedingt hätte. Dank derGegendrucktechnik in der Turbi-ne bleibt das Wasser nun auch

nach der Turbine unter Druck undwird so ohne zusätzliche Hilfsmit-tel in das Reservoir geleitet.Zusätzlich erschwerend kam hin-zu, dass die nutzbare Fallhöhestark mit der anfallenden Was-sermenge variierte, beispielswei-se bei Regenfällen/Trockenperi-oden. Auslöser für die Reibungs-verluste des Wassers ist das be-stehende Rohrleitungssystem.Bei geringer Wassermenge stehtder Turbine eine Höhe von 85Metern zur Verfügung, bei maxi-maler Wassermenge hingegennur noch 50 Meter. Da die Dreh-zahl bei einer solchen Turbinedurch die Fallhöhe gegeben ist,musste ein neuer Lösungsweggesucht werden. Hierbei kam dieIdee der Verwendung eines Fre-quenzumformers, um die Dreh-zahl des Generators der jeweili-gen Situation anzupassen.

Die Wasserversorgung Richterswil nutzt das Gefälle zwischen zwei

Trinkwasserreservoirs, um über eine Gegendruck-Peltonturbine Strom

zu produzieren. Möglich gemacht wurde dieses Projekt dank einer

innovativen Lösung der Firma Blue-Water-Power, mit Unterstützung

der Häny AG und dem neuen Frequenzumformer Sinamics G120

von Siemens.

Umwelttechnik

Innovation72

Blick durch das Schauglas auf das stehende Turbinenrad der Pelton-Turbine.Die Turbinenschaufeln wurden von der Firma Häny selbst hergestellt.Die Gegendruck-Peltonturbine ist eine von den wenigen drei in der Schweizeingesetzten.

Die ideale LösungIn enger Zusammenarbeit mitSiemens Schweiz, Automationand Drives (A&D), konnten ersteIdeen zur Umsetzung gefundenwerden. Die Produkte der neuenSinamics-Familie sind zusätzlichin der Lage, dem Generator Span-nung zuzuführen, sodass sichdieser elektrisch selber bremstund im idealen Drehzahlbereichbleibt. Dadurch wurde eine tech-nisch einfache – aber doch sehrinnovative – Lösung möglich, oh-ne Bauvolumen zu generierenoder ein aufwändiges Regelsys-tem im Druckwasserzulauf vor-zusehen. Zudem konnte der kom-pakte Frequenzumformer Sina-mics G120 im vorhandenenSchaltschrank integriert werden.

Die richtigeParametrierungAufgrund der neu ausgearbeite-ten Projektsituation konnten dieVerantwortlichen auf keine Er-fahrungswerte zurückgreifen.Durch die aktive Unterstützungder Fachleute von Siemens wur-den alle Fragen zur Festlegungder kritischen Punkte für die Pa-rameter gelöst. Vögeli: «Die Mög-lichkeit, den Frequenzumformerüber den PC parametrisieren zukönnen, habe ich sehr geschätzt:Die Bedienung war einfach undübersichtlich.»

Seit der Installation und Inbe-triebnahme gibt die Anlage stö-rungsfrei und kontinuierlichStrom an das Netz ab. Die Erfah-rungswerte der Anlage werdenbei der Häny AG ausgewertetund fliessen in künftige Projekteein. Peter Vögeli: «Wir verfolgendas Projekt weiter, denn diese Lö-sung liesse sich bei vielen ähnli-chen Anlagen einsetzen.» Einspezielles Augenmerk kommt da-bei der Gesamtsteuerung der An-lage zu: «Etliche Steuerungsauf-gaben können nun durch den

Frequenzumformer gelöst wer-den. Dies macht den Einsatz ei-ner kleineren SPS, z. B einer Sima-tic S7-300, möglich.» �

Umwelttechnik

Innovation 73

Im Vorlaufbehälter (Reservoir) wirddas Niveau auf eine konstante Höhegeregelt. Dies geschieht – je nach Nie-derschlagsmenge – durch Erhöhungoder Verminderung des Zuflusses zurTurbine. Eine in die Turbinensteue-rung integrierte Simatic S7-300 über-nimmt diese Aufgabe. Zusätzlich wirdaus der Zuflussmenge ein Drehzahl-korrekturwert errechnet und an denFrequenzumrichter Sinamics G120übergeben. So wird gewährleistet,dass die Turbine jeweils im günstigs-ten Bereich läuft. Bei Pelton-Turbinenist es notwendig, dass die Umfangs-geschwindigkeit des Rades etwa derHälfte der Strahlgeschwindigkeit ent-spricht, damit die Turbine im optima-len Wirkungsgrad läuft. Bei einer ho-hen Wassermenge erhöhen sich dieReibungsverluste in der Leitung. AlsFolge davon verringert sich die nutz-bare Fällhöhe und somit die Stahlge-schwindigkeit.

Technik in Kürze

Der kompakte Aufbau der Gegendruckturbine mit dem Generator machtedie Realisation des ökologischen Projektes möglich, ohne dass Bauarbeitenauszuführen waren.

Das Schlüsselelement, dank dem das ökologische Projekt technisch realisierbar war:der rückspeisefähige Frequenzumformer Sinamics von Siemens.

Vollauf zufriedenAls Werner Gamper zu Beginnmit seinem Projekt vor den Ge-meinderat trat, war auch die Ren-tabilität ein Thema. Werner Gam-per: «Ich rechnete bei einem Ver-kaufspreis von 22 Rappen/kWhmit einer Amortisationszeit von

etwa 15 Jahren. Danach stellenwir den Strom kostenlos her.» Dieklare Zusage des Gemeinderatesbestätigte seine Vision: «Heuteproduzieren wir ohne Umweltbe-lastung Strom. Das Ziel ist er-reicht.» Einmal mehr ein Beweis

dafür, dass Innovation nicht teu-er sein muss.Da der Wasseranfall und dieDruckhöhe stark schwanken, istdie voraussichtliche Jahresleis-tung der Turbine schwer voraus-sehbar. Man rechnet jedoch miteiner Stromproduktion von ca.40 000 kWh pro Jahr. [mg]

Umwelttechnik

Innovation74

Siemens Schweiz AGAutomation and Drives8047 Zürich0848 822 [email protected]/automation

Häny AG8645 Jona044 925 41 [email protected]

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Die Simatic S7-300 übernimmt die Steuerung der Anlage. In zukünftigen Anlagen könneneinige Aufgaben an den Frequenzumformer Sinamics abgetreten werden.

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Werkzeugschnittstelle:Innovation bringt Erfolg

as Unternehmen Sandvik Co-romant, weltmarktführenderHersteller für zerspanende Präzi-sionswerkzeuge, entwickelt be-reits seit 30 Jahren erfolgreichmodulare Werkzeugsysteme fürdie gesamte Breite der Zerspa-nungsprozesse. Die erfolgreichs-te Entwicklung ist das System Co-romant Capto, das seit seiner Ein-führung 1990 kontinuierlich wei-terentwickelt und voraussichtlichMitte 2008 als ISO-Standardübernommen wird.

Vom Spezial-zum UniversalsystemAm Beginn der Entwicklung mo-dularer Werkzeugsysteme stan-den Lösungen, die speziell für dieAnforderungen der jeweiligenBearbeitungsverfahren entwi-ckelt wurden. So brachte SandvikCoromant 1980 das System BlockTool für Drehbearbeitungen und

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das Varilock-System für rotieren-de Bearbeitungen auf den Markt(Bild 1). Beide Systeme wiesenhervorragende Werte in Bezugauf Wechselgenauigkeit und Sta-bilität auf. Dennoch zeichnetesich bereits der Bedarf nach ei-

Die Werkzeugschnittstelle Coromant Capto ist eine Erfolgsgeschichte

sondergleichen. Das 1990 eingeführte System ist heute technologisch

noch immer Spitzenreiter. Denn, ein entscheidender Wettbewerbsfak-

tor für produzierende Unternehmen ist nach wie vor die Optimierung

von Fertigungsprozessen im Hinblick auf die Kosten pro Bauteil. Gera-

de in der Serienfertigung eröffnen sich durch die Reduzierung der Ma-

schinenstillstandszeiten oder eine Verbesserung der Prozesssicherheit

oft erhebliche Potenziale zur Kostenersparnis beziehungsweise Effi-

zienzsteigerung. Eine wesentliche Ursache für Unterbrechungen im

Produktionsablauf sind Rüst- und Werkzeugwechselzeiten. Ein ideales

Mittel, diese Zeiten zu reduzieren, sind modulare Werkzeugsysteme,

die einen schnellen und hoch präzisen Werkzeugwechsel ermöglichen.

Fertigungstechnik Innovativ

Innovation76

Bild 1: Von links nach rechts: Vari-lock, Coromant Capto, Block-Tool-System.

Bild 2: Coromant Capto-Schnittstelle: Merkmale sind Plananlage, der flacheKegel und vor allem der polygonale Querschnitt.

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Innovation 77

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nem universell einsetzbaren Sys-tem ab, da sich ab Mitte der 70er-Jahre der Schwerpunkt in Rich-tung Komplettbearbeitung ver-schob, d. h. Maschinen benötigtwurden, die neben der Drehbear-beitung auch Fräs- und Bohrope-rationen durchführen konnten.Ein solches System musste somitvor allem eines besitzen: eine

Trennstelle, die für alle Bearbei-tungsverfahren geeignet ist.Sandvik Coromant fand auch hierdie passende Antwort: das Coro-mant Capto-System, das 1990eingeführt wurde. Kennzeichendieser Trennstelle ist die Planan-lage, der flache Kegel 1:20 undvor allem der polygonale Quer-schnitt (Bild 2).

Unübertroffene Stabilitätund PräzisionDas Polygon ist das Maschinen-element, das im Hinblick auf dieDrehmomentübertragung diebesten Eigenschaften aufweist.Der Formschluss im Kegel – zu-sammen mit der Plananlage – er-gibt Werte bei Genauigkeit undStabilität, die unübertroffen sind.

Ein Werkzeugsystemfür alle FälleDie universelle Einsetzbarkeit desCoromant Capto-Systems wurdeim Laufe der Jahre weiter ausge-baut. Ein logisch aufgebautesund strukturiertes Werkzeugpro-

Mittlerweile bieten fast alle namhaften Werkzeugmaschi-nenhersteller Coromant Capto als Schnittstellen-Option vor-wiegend in Drehzentren und MultiTask-Maschinen an. Darü-ber hinaus gibt es bis heute weltweit 10 Maschinenherstel-ler, die Coromant Capto als Spindel in klassischen Bearbei-tungszentren integriert haben. Aufgrund der starken Ver-breitung von Coromant Capto wurde das System in der ISOzur Standardisierung eingereicht. Entsprechende Norment-würfe sind unter der ISO-Bezeichnung «polygonal taper in-terface with flange contact surface»; ISO/CD 26623-1 (shanks)und ISO/CD 26623-2 (receivers) veröffentlicht. Auch 18 Jahrenach seiner Einführung hat das modulare WerkzeugsystemCoromant Capto nichts an Attraktivität verloren: Egal obHigh Speed Cutting, High Performance Cutting, Hochdruck-Kühlung oder Trockenbearbeitung - Coromant Capto ist densich ständig verändernden Anforderungen gefolgt und ge-nügt auch heute höchsten Ansprüchen an Stabilität, Präzi-sion und Flexibilität.

Anhaltender Erfolg

Bild 3: Sehr schneller und extrem präziser Werkzeug-wechsel dank Coromant Capto.

gramm ermöglicht den Zugriffauf circa 5000 Standardproduk-te, die nahezu alle Bereiche desDrehens, Fräsens, Drehfräsens,Bohrens und Aufbohrens abde-cken. Vor allem muss ein modu-lares Werkzeugsystem so ausge-legt sein, dass es an verschie-denste Entwicklungen undTrends adaptiert werden kann.Dazu zählen Entwicklungen, mitdenen das Coromant Capto-Sys-tem an die speziellen Anforde-

rungen bestimmter Maschinenty-pen oder Bearbeitungsverfahrenangepasst wurde.

Revolverschittstellein DrehmaschinenZur Ausrüstung einer Drehma-schine mit Coromant Capto stehteine Vielzahl von manuellen undautomatischen Spanneinheitenzur Verfügung, die auf bestehen-de Revolver adaptiert werdenkönnen (Bild 3). Eine weitereMöglichkeit, die Vorteile des Coro-mant Capto-Systems effektiv zunutzen, ist das sogenannte CDI(Coromant Disk Interface – Bild 4),eine Revolverschnittstelle fürDrehzentren, aber auch Multi-task-Maschinen. Der Revolverkann an jeder Position stationäreund angetriebene Werkzeugeaufnehmen, wodurch seine Be-stückung jederzeit an neue Bear-beitungsaufgaben angepasstwerden kann. Die konsequenteUmsetzung des modularen An-satzes hört nicht bei der Spann-einheit auf, denn durch eine Viel-zahl von Adaptern, Verlängerun-gen und Werkzeugaufnahmenlässt sich das jeweils optimaleWerkzeug konfigurieren.

Mehrere SchneidköpfeSpeziell für Multitask-Maschinenist die Coroplex-Werkzeugfamilie(Bild 5) entwickelt worden. Siezeichnet sich dadurch aus, dassdie Werkzeuge jeweils über meh-rere Schneidköpfe beziehungs-

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Bild 4: Das CDI (Coromant Disk In-terface) ist eine Revolverschnittstel-le für Drehzentren.

Bild 5: Im Bild Coroplex-Werkzeugedie speziell für Multitask-Maschinenentwickelt wurden.

weise Schneidplatten verfügen.Von den insgesamt vier Wende-platten sind zwei für das Drehenund zwei weitere für die Fräsbe-arbeitung, das Zirkularfräsenoder das Aufbohren ausgelegt.Das Indexieren ersetzt den Wech-sel des kompletten Werkzeugesund ermöglicht den unabhängi-gen Einsatz der verschiedenenSchneidplatten oder -köpfe. Sokönnen verschiedene Bearbei-tungsschritte mit demselbenWerkzeug durchgeführt werden.Durch den Einsatz derartigerWerkzeuge lassen sich die Anzahlder benötigten Plätze im Werk-zeugmagazin und die Summeder Werkzeugwechselzeitendeutlich reduzieren.

Bearbeitung schwerzerspanbarer WerkstoffeInsbesondere für die Bearbeitungschwer zerspanbarer Werkstoffewie Inconel oder anderer Titan-und Nickel-basierter Werkstoffehat sich in den letzten Jahren dieZerspanung mit Unterstützunghoher Kühlmitteldrücke verbrei-tet. Auch für diesen Bereich hatSandvik Coromant mit einer Aus-führung von Coromant Capto-

Werkzeugen, die speziell fürHochdruckkühlung ausgelegtwurden (Jetbreak – Bild 6), eineLösung gefunden.Mittels Zuleitung des Kühlmittelsdurch den Coromant Capto-Schaft und den Werkzeuggrund-körper wird gewährleistet, dassder Kühlmittelstrahl unter denSpan gerichtet wird und dort indie Kontaktzone der Spanflächeeindringt. Grösster Vorteil derHochdruck-Kühlung ist ein siche-rer und kontrollierter Spanbruch.Nicht zu vernachlässigen ist aus-serdem der positive Einfluss derHochdruckkühlung auf das Ver-schleissverhalten und damit aufdie Standzeit der Werkzeuge. Mitzunehmendem Kühlmitteldruckergibt sich ein verzögerter Ver-schleissfortschritt, der je nach be-arbeitetem Material mehr oderweniger stark ausgeprägt ist.In aller Regel kann mit steigen-dem Kühlmitteldruck mit einerlängeren Standzeit der Werkzeu-ge gerechnet werden. Aus wirt-schaftlicher Sicht noch sinnvollerist es aber, den verringerten Ver-schleissfortschritt zu nutzen, in-dem die Schnittdaten bei glei-cher Standzeit erhöht werden.

Diese Strategie führt in denmeisten Fällen zu einer wesent-lich deutlicheren Kostenreduzie-rung als die Ausnutzung der län-geren Werkzeugstandzeit. [mb]

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Bild 6: Prinzip des Jetbreak-Hochdruckkühlsystems,das die direkt in die Spanbildung «eingreift».

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Gewindeherstellung:mehr Prozesssicherheit

as Gewindeschneiden gehörtzu den heikelsten Zerspanungs-operationen. Ist ein GewindeAusschuss, ist oft auch das kom-plette Werkstück unbrauchbar.Bei tiefen Grundlochgewinden inlangspanenden Werkstoffen istdie Ausschussgefahr am gröss-ten. Der neue Grundloch-Gewin-debohrer PARADUR SHORT CHIPsoft von Prototyp wirkt dieser Ge-fahr entgegen. Das Werkzeug ausHSS-E ist ein Novum auf dem

D Markt, es kann bis zu einer Ge-windetiefe von 3.5 x D universelleingesetzt werden, zeigt aber beiweichen Werkstoffen, die zu lan-gen Spänen neigen, seine eigent-lichen Stärken.

PatentierteAnschnittgeometrieSpezielle Spanbrecher-Featuresgarantieren ein Maximum anProzesssicherheit. «Eine paten-tierte Anschnittgeometrie und

ein kleiner Drallwinkel unterbin-den die Bildung von Wirrspä-nen», erklärt Dr. Roland Heiler,Produktmanager bei Walter. Diekurz gebrochenen Späne lassensich per Innenkühlung mit Emul-sion leicht aus der Bohrung spü-len. Saubere, spanfreie Gewinde-gänge mit hervorragender Flan-kenoberfläche sind das Ergebnis.Für optimale Standzeiten ist derGewindebohrer im AnschnittTiN-beschichtet. Die Ergebnissekönnen sich sehen lassen: Wäh-rend eines Feldversuchs, bei demGewinde M10, 25 mm Tiefe, in ei-ne Hinterachse aus ST52-3 ge-bohrt wurden, schaffte der «Para-dur Short Chip soft» eine Stand-menge von 900 Gewinden. Einkonventioneller HSS-E-Gewinde-bohrer brachte es bei gleichenBedingungen nur auf 300 mithäufigen Unterbrechungen zumEntfernen der langen Wirrspäne.

Die Herstellung von Gewinden birgt noch viel Potenzial für Produktivi-

tätssteigerungen, das belegen die neuen Prototyp-Gewindewerkzeuge

aus dem Hause Walter. Der Anwender profitiert nicht nur von deutlich

höheren Schnittwerten bzw. kürzeren Bearbeitungszeiten, sondern

auch von einer höheren Prozesssicherheit. Stark im Kommen sind VHM-

Gewindeschneid- und -Fräswerkzeuge.

Fertigungstechnik Innovativ

Innovation80

Mit den neuen VHM-Gewindefräsern von Walter dauert die Herstellung kleiner Gewinde (M2 bis M8)nur noch ein paar Sekunden. Die spezielle Frässtrategie macht es möglich.

Die Schnittgeschwindigkeit lagbeim Prototyp-Werkzeug mit30 m/min ebenfalls um das Drei-fache über dem Wert des Kontra-henten. «Bei 25000 Gewindenfür den gesamten Auftrag führte«Paradur Short Chip soft» auf ei-ne Zeitersparnis von 53 Stun-den», resümiert Roland Heiler.

VHM ist im KommenEtwa 90–95 Prozent der Gewin-dewerkzeuge werden heute nochaus HSS-E hergestellt. Die hoheZähigkeit dieses Werkzeugstahlsist insbesondere bei Grund-löchern bzw. beim Reversieren

des Gewindebohrers erwünscht.Dennoch ist bereits ein Trend er-kennbar, der in Richtung VHM(Vollhartmetall) weist. «Die Ver-wendbarkeit von VHM beim Ge-windeschneiden hängt sowohlvon den herstellbaren Substrat-qualitäten wie auch von denMöglichkeiten der Werkzeugma-schine ab», erklärt der Gewinde-spezialist, «VHM-Gewindewerk-zeuge benötigen hochdynami-sche und hochgenaue Maschi-nen, da sonst Bruchgefahr be-steht.»Die Vorteile von VHM sind beimGewinden dieselben wie bei

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Der «Paradur Short Chip soft» wurde für Grundlochgewinde konzipiert. Spe-zielle Spanbrecher-Features verhindern die Wirrspanbildung.

Mit dem «Prototex HSC» entstehen Durchgangsgewinde im Eiltempo.Haupteinsatzgebiet ist die Massenfertigung, im vorliegenden Fall dasSchneiden von Gewinden M14x1.5 in Radnaben aus C45.

anderen Operationen: höhereSchnittgeschwindigkeiten, damitdeutlich kürzere Bearbeitungs-zeiten bei gleichzeitig höherenStandzeiten.

Jüngste VHM-EntwicklungEin VHM-Gewindebohrer aus derjüngsten Prototyp-Entwicklungist beispielsweise der «PrototexHSC», ebenfalls ein Spezialist fürlangspanende Werkstoffe, aberfür Durchgangsgewinde. Mit er-höhter Nutenzahl, Multilayer-TiCN-Beschichtung und opti-miertem Schälanschnitt lässt dasWerkzeug jeden HSS-E-Konkur-renten weit hinter sich. ZweiFeldversuche belegen dies be-reits.Radnaben aus C45 waren unteranderem mit FeingewindenM14x1.5 zu versehen (Gewinde-tiefe 21 mm, Anzahl Gewinde100 000). Der «Prototex HSC»brachte es bei einer Schnittge-schwindigkeit von 20 m/min aufeine Standmenge von 10 500 Ge-winden, das Vergleichswerkzeugaus HSS-E schaffte bei 15 m/minnur 3000.

M8-Gewindein PleuelstangenBei Pleuelstangen aus C70 mitFeingewinde M8x1 (Tiefe 16 mm,Anzahl Gewinde 200 000) kamdas VHM-Werkzeug bei einerbeachtlichen Schnittgeschwin-digkeit von 45 m/min auf eineStandmenge von 3500 Gewin-den.Das zum Vergleich herangezoge-ne HSS-E-Werkzeug erreichte beistark reduzierter Schnittge-schwindigkeit (15 m/min) die et-was geringere Standmenge von3000. Das Performance-Plus desPrototyp-Gewindebohrers schlugaufgrund der hohen Stückzahlenmit einem enormen Zeitgewinnvon 357 Stunden zu Buche. «Der«Prototex HSC» ist ein Werkzeug,das speziell für die Grossserien-fertigung mit Blick auf minimaleFertigungskosten konzipiert wur-de», betont Roland Heiler.

Fertigungstechnik Innovativ

Innovation82

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Dr. Roland Heiler (re.), Produktmana-ger bei Walter, für die Gewindewerk-zeuge der Marke Prototyp:«VHM-Gewindewerkzeuge benötigenhochdynamische und hochgenaueMaschinen, da sonst Bruchgefahrbesteht.»

Gewindefräsen ab M2in wenigen SekundenBei kleinen Gewinden M2 bis M8(M1.6 in Vorbereitung) beschrei-tet Walter einen technologischganz neuen Weg, und zwar mitGewindefräsern aus VHM fürTiefen bis 3xD. Zu den besonde-ren Eigenschaften der Minifräserzählen ein kurzer, die Radialkräf-te reduzierender Schneidenteilmit hoch positiver Geometrie, ei-ne TiCN-Beschichtung und einstabiler Schaft. In Sachen Pro-zesssicherheit übertreffen dieFräser jeden Gewindebohrer beiweitem.

LehrenhaltigeGewinde fräsenDafür sorgt neben den Werk-zeug-Features auch eine beson-dere Bearbeitungsstrategie: Ge-fräst wird nämlich in einer Helix-kurve von unten nach oben. «Dieoptimale Frässtrategie wird An-

wendern der Prototyp-SoftwareTEC/CSS in Form eines NC-Pro-gramms kostenlos mitgeliefert»,erklärt Roland Heiler, «Grund-lochgewinde werden bis zumBohrungsgrund lehrenhaltig ge-fräst, das ist nicht selbstverständ-lich bei sehr kleinen Gewinden.»Die Werkzeuge eignen sich insbe-sondere auch für zum Klemmenneigende Werkstoffe wie hoch-legierte Stähle oder Titanlegie-rungen. Abhängig von der Ge-windegrösse und Werkstoff erfol-gen die Bearbeitungen bei Dreh-zahlen bis zu 20 000/min. [mb]

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Beim Gewindefräsern von Gewinden ab 2 mm mit VHM für Tiefen bis 3xDlieferte ein direkter Vergleich mit herkömmlichen Gewindebohrern er-staunliche Ergebnisse. Bei einer Werkstückserie aus dem typischen Flug-zeugbaumaterial TiAl6V4 mit einer Zugfestigkeit von 1150 N/mm2 warenM2-Gewinde (Tiefe 2xD) zu bohren, das Standzeitende wurde erst bei 900Gewinden erreicht. Der Vergleichs-Gewindebohrer strich nach 50 Gewin-den die Segel. Der Minifräser benötigte bei einer Schnittgeschwindigkeitvon 40 m/min nur 8 Sekunden für ein Gewinde.Ein ähnliches Bild ergab ein weiterer Vergleich mit Vergütungsstahl42CrMoV4, Gewindegrösse ebenfalls M2, Tiefe 2xD. Der Gewindefräser er-reichte eine Standmenge von 600 Gewinden, und dies bei einer Schnittge-schwindigkeit von 80 m/min (Bearbeitungszeit für ein Gewinde: 3 Sekun-den). Der Gewindebohrer kam immerhin auf 180 Gewinde bei einerSchnittgeschwindigkeit von 12 m/min.

Emulsion statt SchneidölBei beiden Bearbeitungen wurde der Fräser mit Emulsion gekühlt, der Ge-windebohrer benötigte Schneidöl. «Wir sind heute auf dem Stand», fügtRoland Heiler hinzu, «dass wir mit unseren Werkzeugen auch schwer zuzerspanende Werkzeuge mit konventioneller Emulsion bearbeiten können.Eine Umstellung auf Schneidöl auf der Maschine oder gar ein manuellesSchmieren ist nicht mehr notwendig. Zudem eignen sich unsere neuen Ge-windewerkzeuge auch für Minimalmengenschmiersysteme.»

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as bis anhin nur Schleifernmit vielen Jahren Praxiserfah-rung zur Verfügung stand, stehtim Zusatzmodul «Studertechno-logy» mit der Schleiftechnologie-Unterstützung als «Expertenwis-sen» jetzt per Knopfdruck zurVerfügung.

Schnellzur günstigsten VarianteMit «Studergrind» kann der Kun-de auch die kostengünstigsteVariante für das Schleifen einesWerkstücks finden und schnellund präzise Machbarkeit undKosten definieren. Als Unterstüt-zung beim Einrichten derMaschine lässt sich die Bestü-ckung mit Schleifscheiben undAbrichtern virtuell darstellenund anschliessend der gesamteSchleifprozess simulieren.Das System bringt den Bedienerwieder von der abstrakten, al-phanumerischen Denkweise zumintuitiv visuellen Denken zurück,

W d. h. was das CAM-System «Stu-dergrind» dem Bediener mitteilt,wird grafisch visualisiert. Sokehrt das Denken in Bildern wie-der in den Arbeitsalltag der Pro-duktionsbetriebe zurück undträgt so auch zur Effizienz- undQualitätssteigerung bei.

«Studergrind» deckt mit speziali-sierten Modulen die unterschied-lichen Kundenbedürfnisse ab.Die Erweiterungsmodule sind:• «Studertechnology»:

Schleiftechnologie, Schleifzei-ten, Stückkostenberechnungund Simulation.

• «Studerdress»: rationelles Profilieren und Um-profilieren von Schleifscheibenin 30%–75% kürzerer Zeit.

• «Studercontour»:Schälschleifen, Balligschleifenund Konturlängsschleifen ein-fach und wirtschaftlich gemacht.

• «Studerprofil»:zum Erstellen von beliebigenSchleifscheibenprofilen oderLängskonturen am Werkstück.

• «Studerthread»:Diese Gewindesoftware erwei-tert die Universalrund- zu einerGewindeschleifmaschine.

• «Studerform» und «StuderformHSM» (mit high-speed-machi-ning): �

Erstaunliche Produktivitätssteigerung und auf Anhieb hohe Qualität

soll die neu entwickelte CAM-Schleifprogrammier-Software «Studer-

grind» bieten. Nach Aussage des Herstellers ist die Software mit dem

integrierten Expertenwissen nicht nur einzigartig, sondern dank grafi-

scher Visualisierung auch sehr bedienerfreundlich. Mit «Studergrind»

kann das Werkstückprogramm direkt auf der Maschinensteuerung

oder auf einem externen Programmierplatz erstellt werden. Eine

Schleiftechnologie-Unterstützung hilft zudem beim Finden der Schleif-

parameter. Ohne vertieftes schleiftechnologisches Know-how des

Bedieners können die Programme mit praxisgerechten Prozesswerten

extrem schnell erstellt werden.

Fertigungstechnik Innovativ

Innovation 85

Das Modul «Studertechnology» für Schleiftechnologie, Schleifzeiten,Stückkostenberechnung und Simulation.

Unrund-Schleifsoftware für dieBearbeitung von industriellenKurven und Polygonen.

• «Studerpunch»:Hochautomatisierte und hoch-flexible Lösung zum Schleifenvon Press- und Stanzstempeln.

EnormeProzessbeschleunigungMit obigen Modulen werdennicht nur die Funktionen der Ma-schine voll ausgeschöpft. DerSchleifprozess wird gegenüberdem konventionellen Program-mieren wesentlich beschleunigt,d.h. nicht selten 50% oder mehr.Und dank Modulen wie «Stu-derthread» kann auf den Einsatzvon zusätzlichen Spezialmaschi-nen verzichtet werden.

So ist der ProzessablaufIm virtuellen Maschinenraumwerden als Erstes die gewünsch-ten Schleifscheiben und Abricht-werkzeuge spezifiziert und posi-tioniert. Anschliessend werdenals weitere wichtige Grössen derWerkstoff und dessen Eigen-

schaften bezüglich Härte defi-niert. Dann wird simuliert, d. h.geprüft, ob mit jeder Schleif-scheibe die entsprechenden Posi-tionen am Werkstück sowie auchdie Positionen der Abrichtwerk-zeuge erreicht werden können.Dies wäre ohne grafische Darstel-lung erst definitiv zu beantwor-ten, wenn der Bediener die Ma-schine real eingerichtet oder um-gerüstet hat. Mit «Studertech-nology» können Fehlerkosten

vermieden werden und entspre-chend früh ist eine Aussage be-züglich Machbarkeit und Maschi-nengeometrie möglich. Werk-stückspindelstock und Reitstockkönnen virtuell verschoben wer-den, um so die ideale Position fürjede Baugruppe zu finden. Durchden eingeblendeten Massstab,der jenem auf der realen Maschi-ne genau entspricht, ist späterein Umsetzen auf die Maschineschnell und einfach möglich. �

Fertigungstechnik Innovativ

Innovation86

Lohnt sich der Einsatz von «Studertech-nology» bei bereits optimierten Prozes-sen? Diese Fragen haben wir unsererAbteilung Präzisionsschleifen, welchedie Spindeln für die eigenen Rund-schleifmaschinen bearbeitet, gestellt.Selbstverständlich wurde dieser Prozessvon unseren Spezialisten schon langeauf Qualität und Zeit optimiert. Sie wa-ren sich sicher, dass weitere Verbesse-rungen nicht möglich seien. Doch sieheda, mit «Studertechnology» war dieSchleifzeit auf Anhieb 6,2% schneller.Auch die Werte für Oberflächenrauheitund Rundheit waren gleichmässiger. Selbst unsere Spezialisten staunten ob diesem Resultat und mussten«Studertechnology» erstaunliche Fähigkeiten attestieren.

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Oberflächenrauheit

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Rundheit

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1µm

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10 Stück (mit Optimierung)

3h 8

min

5h 1

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StuderTechnology

Erfahrungswerte

Programmierung

Schleifzeit

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Dokumentation

Optimierung

Versuch 1900.047A mit Optimierung

Veranschaulichung zum Beispiel 1: Bearbeitung eines Flanschesmit und ohne «Studertechnology», Erläuterungen im Text.

Versuch Spindel 2413.475B mit Optimierung

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Oberflächenrauheit

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Rundheit

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StuderTechnology

Erfahrungswerte

Veranschaulichung zum Beispiel 2: Bearbeitung einer Welle mit und ohne«Studertechnology», Erläuterungen im Text.

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Im nächsten Schritt wird die Ope-rationsfolge mit Hilfe des «Picto-gramming» erstellt. Die Studer-Bildsprache generiert das ISO-Pro-gramm automatisch. Auf Knopf-druck werden nun alle Prozessda-ten wie Umschaltpunkte, Zustell-geschwindigkeiten, Ausfunkzeitenusw. für jeden Sitz individuell undautomatisch berechnet. Nun wirddas gesamte Programm simuliert,um eventuelle Programmierfehleraufzudecken.

Sicherer, präziserund schnellerGeübte Schleifer merken immerwieder an, wie wichtig die Erfah-rung ist. Kunden hingegen bestä-tigen, dass die meisten Schleiferin der Praxis immer mit densel-ben Standardwerten arbeiten.Das erste Werkstück soll in mög-lichst guter Qualität bearbeitetwerden. Zudem begeben sie sichmeistens auf die sichere Seite:d. h. die Vorschübe sind zu lang-sam und die Ausfunkzeiten zuhoch. Entsprechend viel Zeit benö-tigt dann das spätere Optimieren.Erfahrung ist unentbehrlich fürdas Bestimmen der Vorgehens-weise bzw. Operationsfolge. Au-tomatisches Berechnen der Pro-zessdaten dagegen ist wesentlichpräziser und wirtschaftlicher – sodie Behauptung von Studer.

Die VergleichstestsDie nachfolgenden Vergleichsbei-spiele belegen den Unterschiedzwischen herkömmlichem Pro-grammieren (Erfahrungswerte)und Programmieren mit «Stu-dertechnology»:

Vergleichsbeispiel 1Mittels Innen- und Aussenrund-schleifen wird der Werkstück-flansch in drei Operationen bear-beitet. Die Oberflächenrauheitmuss Ra 0,3, die Rundheit wenigerals 1 μm betragen. An drei Sitzenwerden beide Werte gemessen.In der Grafik ist ersichtlich, wiedie Werte von «Studertechnolo-gy» bei Oberflächenrauheit und

Rundheit näher beieinander undallesamt in der Toleranz liegen.Bei der Bearbeitung mit Erfah-rungswerten ist die Rundheit z.T.zu gut – entgegen dem Motto «sogut wie nötig» wurden hier dieAusfunkzeiten zu lang gewählt.Und trotz Erfahrung wurden dieToleranzen nicht immer erreicht.

Schneller und besser Für die Bearbeitung eines Werk-stückes war «Studertechnology»bei der reinen Schleifzeit im Zeit-vergleich 26% schneller – bei er-heblich besserer Qualität – alsbeim herkömmlichen Verfahren.Die Programmierung mit «Stu-dertechnology» dauerte hinge-gen etwas länger. Dafür war dieSchleifaufgabe durch die Mehr-eingaben bereits dokumentiert,was bei der anderen Variantenach dem Schleifen der Teilenoch nachgeholt werden musste.Unter Verwendung von «Studer-technology» war man dadurchbei Losgrösse 1 immer noch 8%,bei 10 Stück 22% und bei 100Stück 24% schneller.In einem zweiten Schritt wirdnun das langsamere und quali-tativ schlechtere Verfahren opti-miert: Beim herkömmlichenVerfahren waren eine bessereOberflächenrauheit sowie dietiefere Schleifzeit von «Studer-technology» zu erreichen. DieseOptimierungsschritte habenüber 1 Stunde gedauert. DieRundheiten beim herkömmli-chen Verfahren waren aber im-mer noch zu gut. Aufgrund derOptimierungszeit war «Studer-technology» bei Stückzahl 1 jetztgar 66% schneller, bei Losgrösse10 noch 40% und bei 100 Stücknoch 26%.Mit «Studertechnology» hinge-gen werden die Prozessparame-ter für jeden Sitz automatisch be-rechnet, sodass die Werte sowohlqualitativ besser – und damit be-reits nahe an einer optimiertenVariante – wie auch das Verfah-ren insgesamt wirtschaftlichersind. Selbstverständlich erfolgt

bei «Studertechnology» das Do-kumentieren automatisch.

«Studertechnology»ist schnellerJe höher die Stückzahl, umsogrösseren Einfluss hat die Schleif-zeit und umso geringeren Ein-

fluss hat die Programmierzeit. Beizunehmender Stückzahl fällt dieOptimierungszeit – v. a. beim her-kömmlichen Verfahren notwen-dig – immer weniger ins Gewicht.

Vergleichsbeispiel 2Nachfolgend wurde als zweitesWerkstück eine Welle an drei Sit-zen bearbeitet. Die Vorgaben anOberflächenrauheit und Rund-heit waren dieselben wie beimersten Beispiel. Auch hier lieferte«Studertechnology» für beideKriterien auf Anhieb Werte in-nerhalb der Toleranz. Beim her-kömmlichen Verfahren war dieRundheit gut, die Oberflächen-rauheiten hingegen nicht.Bezüglich Zeiten war es diesmalanders: Für ein Stück war die To-talzeit bei beiden Verfahrengleich, d. h. die schnellere Schleif-zeit bei «Studergrind» wurdedurch geringere Programmierzeitbeim herkömmlichen Verfahrenkompensiert. Bei Losgrösse 10war «Studertechnology» aber32% schneller, bei 100 Stück �

Fertigungstechnik Innovativ

Innovation88

Losgrösse ohne Optimierung mit Optimierung 1 8% 66% 10 22% 40% 100 24% 26%

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8min

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Oberflächenrauheit

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Rundheit

Werkstück Nr.

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StuderTechnology

Erfahrungswerte

Programmierung

Schleifzeit

Abrichtzeit

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Optimierung

Versuch 1900.000A mit Optimierung

Die Software bringt bessere Schleifergebnisseals die Programmierung mit Erfahrung.

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Innovation 89

40%. Das anschliessende Opti-mieren der Qualität hat beimherkömmlichen Programmierenüber zwei Stunden gedauert! Da-

mit war «Studertechnology» beiLosgrösse 1 sogar 90% schneller,bei 10 Stück 72% und bei 100Stück immer noch 25%.

FazitDas herkömmliche Vorgehen mitsogenannter Erfahrung ist tat-sächlich ein Probieren nach demMotto «trial and error» und keingezieltes Vorgehen. Bis an jedem

Sitz die Vorgaben erreicht sind,vergeht einiges an Zeit. Es mussim Programm korrigiert, dannwieder geschliffen und gemessenwerden. Dieser Vorgang mussevtl. zwei, drei Male wiederholtwerden.Den grössten Nutzen bringen dieSoftwaremodule bei Einzelferti-gung und kleinen bis mittlerenStückzahlen. [mb]

Fertigungstechnik Innovativ

Innovation90

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Hartmann Elektronik konstruiert, bestückt und produziert Backplanes sowie Lösungen für „Electronic Packaging“. Wir stellenBaugruppenträger mit derBackplane individuell für Sie zusammen. Sie können unter zahl-reichen Ausstattungsmerkmalen wählen und bekommen ein individuell abgestimmtes System.

Götz-Udo Hartmann ist seit Jahrenauf die Entwicklung und Fertigung von induktiven Bauteilen spezialisiert:Produkthighlights:• Stromkompensierte Drosseln • Funkentstör- und Speicherdrosseln• Leistungsübertrager bis 500 Watt • Metallpulverring- und EF-Kerne• SMD-Drosseln• Übertrager

PTRDas Print- und Anschlussklemmen-programm in Schraub- und Feder-krafttechnik bietet eine wirtschaft-liche Lösung in der Verbindungs-technik.Das breite Programm an PTR-Reihenklemmen in Schraub- undFederkrafttechnik bietet ebenfallstrotz günstiger Preise höchsteQualität.

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Innovation92

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Fertigungstechnik Innovativ

Innovation 93

Markteintritt einer neuenErodier-Technologie

etrachten wir als Beispiel dieMarktentwicklung der Funken-erosion in der Schweiz. Dergrundsätzliche Prozess wurde1943 vom russischen Physiker La-zarenko beschrieben. In derSchweiz kam 1954 die erste Senk-erosionsmaschine, 1969 die ersteDrahterosionsmaschine auf denMarkt.In die CNC-Steuerung integrierteExpertensysteme gibt es seit den80er-Jahren, womit die Verbrei-tung auf einer breiteren Basisvon Werkzeugbau-Unternehmenerst richtig begann. Also spre-chen wir von rund 30 Jahren, diedie Funkenerosion benötigte, umsich den Platz im Technologie-Portfolio zu erkämpfen. Viele An-wendungen wurden erst über-haupt möglich mit der Funken-erosion.

B Grundlagenbereits 1832 gelegtDie Grundlagen des ECM-Prozes-ses wurden bereits 1832 gelegt,doch erst rund 100 Jahre späterwurde ein funktionstüchtigeselektrochemisches Senkverfah-ren zum Patent angemeldet. Inden 50er-Jahren entwickelte sichdas ECM-Verfahren in der Luft-und Raumfahrtindustrie zu einerHaupttechnologie. Der Werk-zeug- und Komponentenbau haterst seit Mitte der 90er-Jahre ein

begründetes Interesse an dieserTechnologie. Woran liegt das?

Durchbruch dankAnwendungszentrumEin Expertensystem, das demOperator Prozess-Know-how lie-fert, gibt es (noch) nicht und dasmacht die ganze Geschichte an-spruchsvoll. In der heutigen Zeitgibt man einer neuen Technolo-gie keine 30 Jahre bis zum Durch-bruch und deshalb müssen neueWege beschritten werden: Dieserheisst Marktentwicklung durchAnwendungszentren.

Die Rolle des Anwen-dungszentrumsDie Firma Gebr. Bräm AG, Dieti-kon, wurde 2007 von PEMTec(Hersteller von Precise-ECM-Ma-schinen) angefragt und ent-schied sich, die Pionierrolle desersten Anwendungszentrums zuübernehmen.Martin Bräm, GeschäftsführerGebr. Bräm AG: «Wir habenschon über fünf Jahre diese Tech-

Das Precise-ECM-Verfahren ist ein neues elektrochemisches Abtra-

gungsverfahren, das enorme Abtragungswerte erzielt. Für spezifische

Werkstückgruppen bietet sich hier ein enormes Potenzial. Allerdings:

Neue Verfahren verlangen nach neuen Wegen, der Markteintritt des

neuen Precise-ECM-Verfahrens ist aufgrund seiner Komplexität nicht

gleich einfach wie bei den bekannten spanabhebenden oder thermisch

wirkenden Verfahren möglich. Die Rolle des ebenfalls neuen Anwen-

dungszentrums Schweiz in Dietikon ZH und neue Lösungen für

Fertigungsaspekte zeigen dies auf.

Martin Bräm, lic. oec.HSG, GeschäftsführerGebr. Bräm AG8953 Dietikon

Autor

Im Bild ein ECM-Prozess mit Druck-/Spülkammer.

Fertigungstechnik Innovativ

Innovation94

nologie beobachtet, Seminareund Anwender besucht, doch erstdurch den Kontakt mit PEMTeckonnten unsere Anforderungenan diese Technologie erfüllt wer-den. Wir waren uns bewusst,dass wir mit unserem Einstieg indiese Technologie unseren ge-samten Forschergeist aktivierenmussten.»

Hohe Anforderungenan AnwendungszentrumDie Anforderungen an ein An-wendungszentrum sind hoch:Jahrelange Erfahrung im Werk-zeugbau sowie Erfahrung in art-verwandten Verfahren wie z.B.Senkerosion müssen vorhandensein. Zudem ist eine gute PortionForschergeist gefragt, wenn Kun-denversuche erfolgreich bewäl-tigt werden sollen.Die Rolle eines Anwendungszen-trums ist eine dreifache:1. Die Firma Gebr. Bräm AG akqui-

riert selber oder über Anfragenan PEMTEC-Lohnaufträge.

2. Anspruchsvolle Kundenversu-che werden durchgeführt. Ra-phael Bausch, Technischer Lei-ter Gebr. Bräm AG: «Wir muss-ten vom Start weg vermeiden,unlösbare Anfragen für dieECM-Technologie anzunehmen,so interessant auch immer dieAufgabenstellung gewesenwäre. Nur wenn wir uns auf dierichtigen Anfragen konzentrie-ren, können wir der Technolo-gie zum Durchbruch verhel-fen.»

3.Sind die Kundenversuche er-folgreich verlaufen, so musssich der Kunde entscheiden, ober einen Lohnauftrag beim An-wendungszentrum platzierenwill oder bei entsprechenderGrösse des Auftrages eine eige-ne Maschine auslasten und be-herrschen kann. Hier liefert dieGebr. Bräm AG Hilfestellung beiDesign und Herstellung vonden notwendigen Aufspann-und Spülvorrichtungen.

StrömungstechnischeOptimierungenEin zentraler Punkt der PreciseECM-Technologie liegt darin, denprozessnotwendigen Elektrolyten(Natriumnitrat gelöst in Wasser)strömungstechnisch optimal zukonditionieren.

Handelt es sich bei der Bearbei-tung um eine Mehrfach-Auf-spannung desselben Werkstücks,so sinkt die Bearbeitungszeit proWerkstück um Faktoren, doch dieKomplexität der Vorrichtungensteigt um Faktoren.

Zwei Faktoren müssenperfekt stimmenFür eine erfolgreiche Precise-ECMBearbeitung müssen zwei grund-sätzliche Faktoren perfekt zu-sammenspielen: Die Technolo-gieparameter (Arbeitsspalt, Zeit-punkt und Pulsdauer des Strom-impulses, Stromintensität) sowiedie Effekte von Elektrode/Spül-und Druckkammer (Konditionie-ren des Elektrolyten). Es liegt na-he, dass das Verfahren nicht fürEinzelteile geeignet ist, da der �

In der Ausgabe «technica» 03-08 wurde das elektrochemische Ab-tragsverfahren ( ECM) näher vorgestellt. Technisch machbare Lösun-gen und wirtschaftliche Aspekte zeigen auf, dass dieses Verfahrensehr gut für technologisch führende Unternehmen geeignet ist. Derallgemeine Kostendruck zwingt die fertigende Industrie, immerschnellere und genauere Verfahren zu entwickeln. Durch Automati-on der bekannten Technologien kann wohl die Maschinenkapazitätbesser ausgenutzt werden, aber Quantensprünge sind hier nicht zuerwarten. Neue Technologien wie das Precise ECM bergen das Po-tenzial, um Faktoren schnellere Bearbeitungszeiten zu generieren,bei gleichzeitig sehr hohen Form- und Abbildgenauigkeiten bzw.tiefen Oberflächenrauheiten. Die folgenden Anwendungen sollennicht abschliessend sein, sondern stellen einen Auszug aus bisheri-gen Aufträgen und Versuchen dar:Medizinaltechnik: Implantate, InstrumenteTextilmaschinenindustrie: DüsenWerkzeugbau: Schlagstempel, Schriftstempel, Tablettierstempel,UmformwerkzeugeAntriebstechnik: Kronräder, StirnverzahnungenEnergietechnik: Bipolarplatten für BrennstoffzellenMotorentechnik: EinspritzdüsenAerospace: Discs, Blades, BliscsKomponenten: LinearführungenZudem wurden weitere Anwendungen in Fluid-, Fluidmesstechnik,Mikrosystemtechnik, Mikromechanik, Sensorik sowie Verzahnun-gen aller Art realisiert. Die Härte des metallischen Materials stelltkeine Grenze dar. Hartmetalle und reine Titanwerkstoffe sind nochnicht bearbeitbar. Begrenzender Faktor für die Teilegrösse ist diemaximale Aufspannfläche von 450 x 400 mm.

Neue Wunderwaffe in der Metallbearbeitung

Rasierkappen sind Werkstücke, diesich ideal per ECM erodieren lassen.

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Innovation 95

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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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Operator sich an das perfekte Re-sultat herantasten muss: try anderror.Kundenversuche werden sehr ge-nau protokolliert, da der Opera-tor während der Bearbeitung nurauf der grafischen Bildschirm-steuerung den Verlauf der Para-meter verfolgen kann. Das effek-tive Resultat kann aber dannganz anders aussehen.Sogenannte «Strömungslinien»auf dem Werkstück deuten da-rauf hin, dass der Elektrolyt dochnicht so geflossen ist, wie derOperator das berechnet hat. Oderes sind «Schatten» auf der bear-beiteten Fläche auszumachen,was auf suboptimale Stromim-pulse hindeutet.

Optimale Resulate erzielenOptimale Resultate bedeutet alsofast immer einen Weg von Erfol-gen, die die Richtung vorgebenenund von Misserfolgen, die durch

genaue Analyse ebenso auf-schlussreich sein können. ZweiTypen von Werkzeugen habensich als sehr gut geeignet erwie-sen für den Prozess: kleine Um-formstempel und Schrifstempel.Beide Arten wurden bislang mit-tels Senkerosion, manuelles Vor-polieren und automatisiertesFertigpolieren mittels Mikro-Wir-belschleifen hergestellt.

Exzellente OberflächenMittels Precise ECM erhielt dasAnwendungszentrum bereits sohochwertige Oberflächen, dassdirekt das automatisierte Fertig-polieren angewandt werdenkonnte. Durch gleichzeitigeMehrfachbearbeitung der Stem-pel konnte zudem die durch-schnittliche Bearbeitungszeit proStempel massiv reduziert wer-den.

KeineRandzonenveränderungDa das Precise-ECM-Verfahrendas einzige Verfahren ist, das kei-ne Randzonenveränderungen amWerkstück generiert, sind auchnoch die Standzeiten gegenübererodierten Stempel, deutlich hö-her. Die extrem homogene Ober-fläche eignet sich auch bestensfür Hochleistungsbeschichtun-gen, was nochmals zu erhöhtenStandzeiten führt. Versuche beiKunden haben gezeigt, dass bis8-mal höhere Standzeiten er-reicht werden können, bei tiefe-ren Fertigungskosten.Es muss jeweils die gesamte Pro-zesskette der Herstellung be-trachtet werden und nicht nurPrecise-ECM-isoliert. Eine Reduk-tion der Gesamtdurchlaufzeitdurch ECM ist wohl interessant,doch erst bei einer umfassendenBetrachtungsweise lassen sichdie Möglichkeiten dieser Techno-logie voll ausschöpfen. Es kannalso auch durchaus sein, dass dasECM-Verfahren nur als Teilpro-zess eingesetzt wird, auch wennsehr tiefe Oberflächenrauheitenerzielt werden können.

Neue WegeDem Anwendungszentrum Pre-cise ECM kommt bei der Markter-schliessung dieser neuen Techno-logie zentrale Bedeutung zu. Essollte Precise-ECM nicht als allei-nige Bearbeitungstechnologieanbieten, sondern ein gesamtesTechnologieportfolio, nur sokann sichergestellt werden, dassECM für die richtigen und nichtfür alle möglichen Anwendun-gen eingesetzt wird.

Rasante Weiter-entwicklung erwartetDie Technologie wird sich in dennächsten Jahren noch rasant wei-terentwickeln: Es ist eine Techno-logie, mit der prinzipiell auch imSubmikronbereich gearbeitetwerden kann. Neue Bearbei-tungsmöglichkeiten von schwie-rigen Materialien (Hartmetall,Reintitan) kommen dazu, nochhochwertigere Oberflächen kön-nen erreicht werden.

Zukunft: integriertesExpertensystemDer Informationsaustausch zwi-schen Anwendungszentrum undMaschinenhersteller ist für dieWeiterentwicklung der Technolo-gie von grosser Bedeutung. Zuhoffen bleibt, dass in nicht zu fer-ner Zukunft einmal ein in dieMaschinensteuerung integrier-tes Expertensystem den Einstiegin diese spannende Technologieerleichtert. [mb]

Fertigungstechnik Innovativ

Innovation96

AnwendungszentrumSchweiz, Precise ECMGebr. Bräm AG8953 Dietikon044 746 46 [email protected]

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ECM-erodiert: Werkstücke aus hochhartem Stahl,rechts oben ist die Elektrode zu sehen.

Auch diese Spritzgussform wurdemit dem ECM-Verfahren erodiert.

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Innovation 99

Der grösste Gegenschlag-hammer der Welt

b in Containerschiffen, Loko-motiven, Nutzfahrzeugen oderFlugzeugen – bei fast allen Ver-kehrsträgern der weltweiten Lo-gistiknetzwerke spielen grosseSchmiedeteile eine wichtige Rolle.Dementsprechend steigt dieNachfrage nach grossen Schmie-

O demaschinen mit hohen Press-kräften und Umformenergien.Speziell im Bereich der grossenSchmiedeteile stellt der Gegen-schlaghammer eine wirtschaft-lich und technisch attraktive Al-ternative zur Schmiedepresse dar.Das Prinzip des Gegenschlag-hammers besteht darin, zwei ge-geneinander bewegte Schmiede-hämmer – Bären genannt – mitannähernd gleicher Masse aufei-nandertreffen zu lassen, wobeidiese im Moment der Formge-bung die optimale Geschwindig-keit erreichen. Weil die gegenläu-fige Bewegung der Bären dieStosskräfte nahezu ausgleicht,werden nur noch geringe Kräfteins Hammerfundament geleitet.Dadurch kann dieses kleiner di-mensioniert sein als bei Fallhäm-mern. Die Vorteile dieses Prin-zips: eine hohe Umformge-schwindigkeit und Umformener-gie, was eine hohe Präzision beigrossen und komplexen Schmie-deteilen garantiert. Weitere Vor-teile sind eine hohe Verfügbar-keit und ein geringer Wartungs-aufwand.

Hydraulischoder pneumatisch?Grundsätzlich sind zwei Bauar-ten von Gegenschlaghämmernzu unterscheiden. Bei Gegen-schlaghämmern mit hydrauli-schem Antrieb bewegt ein Hyd-rauliksystem die beiden Bärengegeneinander. Der hydraulischeHammer arbeitet unabhängigvon einem Druckluftsystem undist im Vergleich zum pneuma-tisch angetriebenen Hammer ge-nauer regelbar. Allerdings ist diemaximal mögliche Umformener-gie wegen der Belastungsgren-zen des Hydrauliksystems auf400 kJ begrenzt. Ausserdem be-schränken die verfügbaren Hyd-raulikkomponenten die Bau-grösse.Gegenschlaghämmer mit pneu-matischem Antrieb wie der gröss-te Gegenschlaghammer der Welt,der derzeit vom Schuler Konzerngebaut wird, ermöglichen dage-gen eine maximale Umformener-gie von bis zu 1400 kJ. Dies ent-spricht etwa der Leistung einerUmformpresse mit einer Press-kraft von 54 000 Tonnen.Der Antrieb erfolgt bei beidenVerfahren über den Oberbär.Beim pneumatischen Antrieb be-stehen Oberbär und Antriebskol-ben aus einem Stück, sodass dieDruckluft aus dem Steuerungszy-linder unmittelbar auf den obe-ren Hammer wirkt. Das Expan-sionsprinzip und der Einsatztrockenlaufender Verdichter, beidenen die erwärmte Druckluftnicht rückgekühlt werden muss,verbessern die Wirtschaftlichkeit

Müller Weingarten fertigt den grössten Gegenschlaghammer der Welt.

Der Kunde wird auf der Anlage vor allem Kurbelwellen und Flansche,

beispielsweise für die Nutzfahrzeugbranche, herstellen. In Kombination

mit innovativer Steuerungs- und Antriebstechnologie ist es möglich,

mit einem Gegenschlaghammer moderne kosteneffiziente Schmiede-

linien aufzubauen. Darüber hinaus sorgt die Flexibilität dieses

Anlagentyps für hohe Investitionssicherheit.

Gute Verbindung: hydraulische Kupplung zwischenOber- und Unterbär.

des Hammerbetriebes. Die zurDruckregelung verwendeten, ser-vo-hydraulisch betätigten Ventilezeichnen sich durch eine grosseBetriebssicherheit aus. Eine hyd-raulische Kupplung überträgt dieBewegung des oberen Hammersauf den Unterbär, sodass beideHämmer gegenläufige synchroneBewegungen ausführen. Die

Kupplung besteht aus zwei amOberbär angreifenden Kupp-lungskolben, die beim Schlaghubüber eine Ölsäule den am Unter-bär angreifenden Kupplungskol-ben beaufschlagen. Die Kolbensind direkt ohne elastische Zwi-schenglieder an den Bären ange-lenkt. Der Kupplungszylinder un-ter dem Unterbär ist mit einer

hydraulischen Bremse versehen.Diese bremst den Unterbär beimRückhub ab, bevor er die Endlageerreicht, in der ihn Aufschlag-puffer weich abfangen. Diesereinfache und robuste Aufbau istwartungsarm und garantiert ei-ne hohe Verfügbarkeit des Ham-mers. Bei einer Gesamtkostenbe-trachtung ergeben sich dadurchVorteile gegenüber komplexerenSchmiedepressen.

Breites Teilespektrumund hohe FlexibilitätIm Gegensatz zu anderen Ham-merkonstruktionen kann beiOber- und Unterbär das grössteAussenmass der Bäre in Fugen-richtung als Gesenkauflage ge-nutzt werden. Das ermöglichtden Einsatz von sehr langen undüberstehenden Gesenken. Da-durch ergeben sich insbesondere

Fertigungstechnik Innovativ

Innovation100

Der derzeit grösste Gegenschlaghammer der Welt: Computersimulationdes Typs DG 140h.

bei der Herstellung langerSchmiedestücke – beispielsweiseLkw-Vorderachsen und Kurbel-wellen – Vorteile. Durch die güns-tige Formgebung mit annäherndgleichen Massen ist die erzeugtePrellschlagkraft des Hammerssehr hoch. Grosse Schmiedestü-cke mit dünnen Wandstärken –z. B. Turbinenschaufeln –, die einegrosse Umformkraft benötigen,lassen sich so wirtschaftlich um-formen. Durch exzentrische An-ordnung der Kupplungskolbenan den Bären wird eine eindeuti-ge Anlage der Bäre am Führungs-gestell erreicht. Der Einbau über-hoher und schwerer Gesenke istim Gegensatz zu anderen Ham-merausführungen möglich.Die Ständer sind in der Regel alsSchweissteil ausgeführt und kön-nen als 2-Ständer- oder 4-Stän-der-Lösung realisiert werden. Dieweit aussen liegenden Führun-gen der Hammerbäre gewähr-leisten eine exakte Bewegungder Bäre und damit ein hochwer-tiges Schmiedeergebnis.

ModerneSteuerungstechnikMit der MW-FCS-Steuerung(MW-Forge-Control-System) ist esmöglich, die Anlage in allen Be-triebsarten wie Einrichten, An-drücken, Handmodus oder Auto-

matikmodus zu fahren. Anwen-der können komplette Schlagpro-gramme mit Vorwahl von Anzahlder Schläge, Energie pro Schlagund Pausenzeiten zwischen denSchlägen hinterlegen und werk-zeugabhängig speichern.Der Schuler-Konzern bietet pneu-matisch angetriebene Gegen-schlaghämmer im Bereich von160 kJ bis 1400 kJ an. Eine dichteStaffelung der verfügbaren Bau-grössen gewährleistet, dass Kun-den die jeweils optimale Bau-grösse wählen können. Dabei istes auch möglich, auf Basis derGegenschlagtechnik moderneGesamtschmiedelinien inklusiveTeilautomatisierung umzuset-zen. [mg]

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Die kleinen Brüder des grössten Gegenschlaghammers der Welt: Bäre undBärführung an einer Anlage vom Typ DG 40h.

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Innovation102

Sicherheit undProduktivitätgemeinsam steigern

m die enge Verbindung zwi-schen Sicherheit und Wirtschaft-lichkeit zu verdeutlichen, bietetRockwell Automation eine um-fassende Palette von Dienstleis-tungen rund um die Maschinen-sicherheit an. Mit ihnen könnenHersteller Risikoanalysen durch-führen, Gefahren ermitteln sowieMaschinenschutz-Design und-Leistung optimieren. Gleichzei-tig verbessert sich die Produktivi-tät und Sicherheitsüberwa-chungssysteme werden in dieStandardsteuerungssysteme in-tegriert.Tim Hall, Sicherheitsberater beiRockwell Automation, erläutert:«Viele denken, dass schnelle,wirtschaftliche Produktion undsicheres Arbeiten nicht zusam-menpassen. Eine Anhebung derProduktionsziele führt aus dieserSicht unweigerlich zur Deaktivie-rung von Sicherheitssystemen –

U das aber wäre ein äusserst ris-kanter Weg. Rockwell Automa-tion mit seinen Maschinen-Si-cherheitsdienstleistungen ver-tritt hier eine andere Position:Setzt ein Hersteller ein besserdurchdachtes Sicherheitskonzeptein, anstatt nur das absolut er-forderliche Minimum zur Einhal-tung der Bestimmungen zu tun,dann kann er erhebliche Vorteilebeim wirtschaftlichen Betrieb er-reichen.»

Ziel: Maschinen-verfügbarkeit verbessernFür viele Hersteller ist die soge-nannte Overall Equipment Effi-ciency (OEE) heute das entschei-dende Kriterium für Produktivi-tät. Das von Rockwell Automa-tion vertretene ganzheitliche Si-cherheitskonzept kann dabei hel-fen, die Auslastung und die Ver-fügbarkeit von Maschinen zu ver-

bessern. Dazu werden die ver-schiedenen Maschinenbetriebs-arten berücksichtigt, und integ-rierte Sicherheitssysteme entwi-ckelt, die entscheiden, ob undwann der gesamte Betrieb odernur diejenigen Maschinenab-schnitte angehalten werden, dieeine Gefahr darstellen. Zudemermittelt man die Abschnitte, beidenen man mehr Effizienz in dieMaschinensysteme integrierenkann und baut deutlich verbes-serte Diagnosefunktionen ein.Die umfassende Palette der Ma-schinen-Sicherheitsdienstleistun-gen von Rockwell Automationbesteht aus neun Komponenten:Gefährdungsanalysen, Risikoana-lysen, Untersuchung von Sicher-heitsschaltungen, Sicherheitssys-teme und Integrationsdienstleis-tungen, Maschinenschutzlösun-gen, Überprüfung von Sicher-heitssystemen, Unterstützungfür Fertigungssicherheitssystemesowie Produktschulungen undkundenspezifische Ausbildung.

Gefährdungs- undRisikoanalyseÜber eine effiziente Gefähr-dungsanalyse begutachten Si-cherheitsberater von RockwellAutomation die Anlage einesHerstellers und ermitteln dabeiProbleme beim Maschinen-schutz. In der Folge empfehlensie Lösungen für den Maschinen-schutz, die kompatibel zu aktuel-len Sicherheitsstandards und

Hersteller in allen Branchen müssen immer strenger werdende Sicher-

heitsrichtlinien erfüllen. Dies verursacht oft zusätzliche Kosten für das

Unternehmen, geht doch die Einhaltung von Bestimmungen meist zu-

lasten der Produktivität. Das muss jedoch nicht sein: Rockwell Automa-

tion vertritt den Ansatz, dass ein ganzheitliches Herangehen an die

Maschinensicherheit sogar zu einer Verbesserung der Produktivität

beiträgt. Ein vernünftiges Sicherheitskonzept steigert nicht nur die

Sicherheit für das Personal und den Betrieb im Allgemeinen, sondern

verbessert zugleich den ROI des Unternehmens.

Sicherheitstechnik

Innovation 103

-designs sind und die Anforde-rungen für Produktion und War-tung erfüllen.Eine gründliche Risikoanalyseführt das Sicherheitsteam einesHerstellers durch den anerkann-ten Risikoanalyseprozess und lie-fert Hinweise zu den unter-schiedlichsten Techniken der Risi-koverringerung. Diese Anregun-gen umfassen die Umgestaltungvon Prozessen, die Beachtung desMaschinenschutzes, Schulung,administrative Anforderungensowie Ausrüstung zum Schutzder Mitarbeiter.

Untersuchung derSicherheitsschaltungenEine Analyse der Sicherheits-schaltungen umfasst die Verifi-kation des Designs nach denanwendbaren Normen wie bei-spielsweise EN-954, IEC62061 undEN ISO 13849. Im Rahmen dieserDienstleistung entstehen einedokumentierte Übersicht der Si-cherheitsschaltungen und eineBestätigung der Konformität.Sicherheitssystem- und Integrati-onsdienstleistungen ermöglichenden Aufbau von wirtschaftlichenSicherheitssystemen, die eng indas normale Steuerungssystemintegriert sind. Sie bieten damiteine nahtlose Übertragung vonSteuerinformationen und Diag-nosedaten im gesamten Unter-nehmen. Die enge Verknüpfungzwischen den Dienstleistungenrund um die Maschinensicherheitund Dienstleistungen in Bezugauf die Steuerungstechnik er-möglicht es dem Unternehmen,die unterschiedlichsten Kunden-anforderungen von einigen weni-gen individuellen Komponentenbis zu kompletten, schlüsselferti-gen Lösungen zu erfüllen.

Lösungenzum MaschinenschutzAls Teil seiner Angebotspalettefür Sicherheitsprodukte unter-sucht Rockwell Automation dieAnforderungen an den Maschi-nenschutz und entwickelt mass-

geschneiderte Machinenschutz-lösungen, die alle mechanischenund steuertechnischen Aspektedes Projekts abdecken.Diese Dienstleistung umfasst einGutachten zu den Maschinen so-wie die Erstellung eines Validie-rungsprotokolls als Beleg dafür,dass das Sicherheitssystem in-stalliert ist und korrekt funktio-niert. Dies ist ein entscheidenderSchritt in jedem Maschinen-schutz-Projekt. Das Protokoll lässtsich verwenden, um das Systemerneut zu bewerten, wenn imLauf der Lebensdauer des Sys-tems Änderungen oder Repara-turen vorgenommen werden.

Unterstützung fürSicherheitssystemein der FertigungGeschulte Support-Ingenieurevon Rockwell Automation helfenbei der Fehlersuche an Produktli-nien und analysieren Systempro-bleme. Ausserdem bieten sieUnterstützung im Umgang mitSicherheits-SPSen. Sicherheitsbe-rater von Rockwell Automationsind darauf spezialisiert, Schu-lungen für die Wartung, den Ein-satz von Sicherheitskomponen-ten und für die Programmierungvon normalen sowie von Sicher-heits-SPSen zu bieten. Schu-lungskurse für Maschinensicher-heit umfassen die unterschied-lichsten Themen rund um die Si-cherheitstechnik für Maschinenund den Schaltungsentwurf. Jenach den individuellen Anforde-rungen eines Herstellers sind siekundenspezifisch ausgelegt. DieKurse decken die anwendbarenSicherheitsnormen für Maschi-nen, eine Risiko- oder Gefähr-dungsanalyse und eine Validie-rung von Sicherheitssystemenab. «Unsere Dienstleistungen ha-ben beträchtliche Auswirkungenauf die Maschine, ihren Einsatz,ihre Wartung und die Verwal-tung aller dieser Funktionen», er-gänzt Hall. «Mit ihnen kann mandie Sicherheit gewährleisten,gleichzeitig alle nationalen und

internationalen Normen erfüllen(d. h. EN, ISO und IEC-Sicherheits-standards) und zugleich noch dieWirtschaftlichkeit der Fertigungverbessern.»Ein typisches Beispiel dafür istein sicheres Bewegungssteue-rungssystem, das die Maschineim Falle eines Problems auf einsicheres Mass verlangsamt, an-statt sie vollständig anzuhalten.Dies führt zu längeren verfügba-ren Betriebszeiten und wenigerMaterialverlust, als mit einerVoll-Abschaltung verbunden wä-re. Ein weiteres Beispiel: Durch ei-ne enge Integration der sicher-heitstechnischen Steuerung mitder normalen Systemsteuerungstehen die vom Sicherheitssteue-rungssystem erzeugten Diag-noseinformationen unterneh-mensweit zur Verfügung, sodasssie sich zur Untersuchung vonFehlern verwenden lassen.Gleichzeitig ermöglicht ein zonenorientiertes Sicherheitskonzept,dass jeweils nur der Bereich desBetriebs betroffen ist, in dem dieGefährdung besteht – alle ande-ren Zonen können weiter produ-zieren. [mg]

Rockwell Automation (Schweiz)5001 Aarau062 889 77 [email protected]

Infos

Sicherheitssystem- und Integrationsdienstleistungenermöglichen den Aufbau von wirtschaftlichen Si-cherheitssystemen, die eng in das normale Steue-rungssystem integriert sind.

Mit MillibarreglernInertgas sicher dosieren

uftsauerstoff würde ohne einschützendes Inertgas in Prozes-sen mit Kohlenwasserstoffen ei-ne gefährliche oder permanenteExplosionsgefahr darstellen. Sau-erstoff und Luftfeuchtigkeit inanderen Prozessen können zuOxidationen führen und als Folgedas Endprodukt nachteilig beein-flussen.

Prozessgase abschottenZIMMERLI Niederdruckregler ver-hindern, dass Prozessgase in un-erwünschten Mengen in die At-

L mosphäre gelangen. Die Gerätewerden unter anderem in derChemischen-, Pharmazeuti-schen-, Kosmetik- und Lebens-mittelindustrie zur Inertisierungund Überlagerung von Prozess-flüssigkeiten mit Schutzgaseneingesetzt.

Konstanter InertgasdruckDie Prozess- oder Lagerbehälterwerden mit zwei ZIMMERLI-Reg-lern bestückt. Ein Gerät dient alsDruckreduzierer (Inertgas-Ein-speisung), das zweiten Gerät als

Überströmer. Die Geräte werdenso ausgelegt, dass die maximalemögliche Befüllungs- und Entlee-rungsgeschwindigkeit der Pro-zessflüssigkeit sicher beherrschtwird und dabei der gewünschteInertgasüberdruck stets konstantist. Es stehen auch Reglerkombi-nationen für Anwendungen mitDifferenzdruck, höherem Be-triebsdruck oder für Vakuum zurVerfügung. Inertgasüberdrückevon 20 mbar sind so sicher undzuverlässig realisierbar.

Den Gasverbrauch senkenDie Regler sind membrangs-teuerte, federbelastete Propor-tionalregler. Durch das abge-stimmte Regelverhalten zwi-schen Reduzierer- und Über-strömer lässt sich der Gasver-brauch um bis zu 90% senken.

Grosser DruckbereichDie Druckregelbereiche (Minder-druckbereich) liegen mit hoherRegelgenauigkeit zwischen -220und +2000 mbar bei maximal 16bar Vordruck. Die Druckregler zurÜberlagerungen und Inertisie-rung in Lagertanks, Reaktoren,Prozessbehältern, Zentrifugenund Nutschen bieten praktischunbegrenzte Anwendungsmög-lichkeiten. [pm]

ZIMMERLI Niederdruckregler für den Millibarbereich dosieren Schutz-

und Inertgase zur Isolierung von Prozessen vor Luftsauerstoff. Kombi-

oder getrennte Geräte reduzieren oder erhalten dabei den Druck.

Die Regler garantieren die Verfahrenssicherheit, schützen die Umwelt,

schonen die Ressourcen und minimieren Emissionen.

Highlight

Innovation104

ZIMMERLIMesstechnik AG4125 Riehen 1061 645 98 [email protected]

Infos

ZIMMERLI Niederdruckregler verhindern, dass Prozessgase unerwünschtin die Atmosphäre gelangen.

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Innovation 105

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Kamera schützt undmisst beim Abkanten

nstalliert an der Oberwange derAbkantpresse erkennt das kame-rabasierte Schutz- und Messsys-tem PSENvip von Pilz kleinsteFremdkörper im Schutzfeld undermöglicht produktives Arbeitenbei voller Sicherheit. Es ist un-empfindlich gegenüber optischenEinflüssen wie Oberflächenrefle-xionen, Umspiegelungen, Fremd-bzw. Streulichteinfall. Der PSEN-vip erkennt Objekte bis zwei Mil-limetern sicher. Eine Reaktions-zeit von 3 ms gewährleistet einschnelles Abschalten im Gefah-renfall. Die Schutzbereiche lassensich entsprechend den Betriebs-arten «Kastenbiegen» oder «An-schlagmodus» anpassen.

LED-Licht mit VorteilenBislang basieren mitfahrendeSchutzeinrichtungen auf einerLaserlichtquelle. Den annäherndparallelen Laserstrahl gilt es, beider Inbetriebnahme entlang desOberwerkzeugs auszurichten. Beider LED-basierten Lösung vonPSENvip genügt ein einfachesAnstrahlen des Empfängers ent-lang des Oberwerkzeugs. Damitreduzieren sich die Zeiten für die

I Erst- und Folgejustage, zum Bei-spiel bei einem Werkzeugwech-sel, auf ein Minimum. Abgesehenvon der einfachen Ausrichtungkann LED-Licht im Gegensatz zuLaserstrahlen den Bediener nichtgefärden. Zudem verfügen LEDsüber eine wesentlich längere Le-bensdauer als Laser.

Zuverlässig auswertenDer kamerabasierte Empfängererhöht die Effizienz des Gesamt-systems. Der Pilz eigene Kamera-chip enthält spezielle Sicherheits-mechanismen. Er scannt den si-cherheitsrelevanten Bereich unterdem Oberwerkzeug grossflächigund schnell ab. Aufgrund desLED-basierten Senders und derSoftwaretoleranz im Empfängerist das Schutz- und Messsystemunempfindlich gegenüber Vibra-tionen und arbeitet bis zu einerEntfernung von 10 m zwischenSender und Empfänger.Die Folientastatur und das LC-Display erlauben eine komforta-ble Bedienung und Diagnose desSystems. Der Bediener erhält In-formationen zum Schutzfeld undSystemmeldungen und hat das

gesamte Justagebild im Blick. Dieeinfache Fehlersuche und die To-leranz des Systems erleichterndas Handling und garantieren ei-ne hohe Verfügbarkeit.

KomplettlösungPSENvip lässt sich in Verbindungmit programmierbaren Steue-rungssystemen PSS oder demmultifunktionalen Sicherheits-system PNOZmulti einsetzen.Installation und Implementie-rung ins Gesamtsystem der Ab-kantpresse sind einfach, schnellund bedienerfreundlich. Die An-schlüsse am Sender- und Emp-fängergehäuse erfolgen nicht an-hand von Klemmen, sondern be-quem und schnell überM12-Steckverbinder. [pm]

Das kamerabasierte Schutz- und

Messsystem PSENvip von Pilz über-

wacht optisch den gesamten Abkant-

prozess. Anstelle einer Laserlicht-

quelle werden LEDs eingesetzt, dank

denen ein einfaches Anstrahlen des

Empfängers entlang des Oberwerk-

zeugs genügt. Damit reduzieren sich

die Zeiten für die Erst- und Folgejus-

tage des Systems deutlich.

Highlight

Innovation106

Pilz IndustrieelektronikGmbH5506 Mägenwil062 889 79 [email protected]

Infos

Das Schutz- und Messsystem PSENvip von Pilz überwacht Abkantprozesse mitLED-Licht und einer Kamera einfach und zuverlässig.

Produktmeldungen

Innovation 107

Das EtherCat-I/O-System vonBeckhoff wirdmit Lichtwellen-leiter (LWL)-Kom-ponenten erwei-tert. Mit demEtherCat-KopplerEK1501 sowie derAbzweigklemmeEK1521 sind flexible Topolo-gien auch mit Glasfasernmöglich. Die Entfernungzwischen zwei LWL-Teilneh-mern kann bis zu 2 km be-tragen. Das EtherCat-Klem-mensystem von Beckhoffunterstützt alle Topologie-varianten: Linie, Ring,Baum und Stern. Mit Stan-dard-Ethernet-Kabel(100BASE-TX) kann die Ent-fernung zwischen zwei Sta-tionen bis zu 100 m betra-gen. Mit den Lichtwellenlei-ter-Modulen ist eine Ver-netzung bis 2 km möglich(100BASE-FX). Der LWL-Koppler EK1501 verbindetEtherCat mit einer beliebi-gen Anzahl von EtherCat-Klemmen. Die Anbindung

erfolgt über SC-Duplex-Buchsen. Über einen zwei-ten Port ist optional einweiteres LWL-Modul an-schliessbar, ein zusätzlicherSwitch wird nicht benötigt.Innerhalb des Klemmen-stranges ermöglicht dieEtherCat-Klemme EK1501mit LWL-Interface die Um-setzung auf die Multimo-de-Glasfaserphysik. Beson-ders praktisch für die Anla-genverdrahtung ist dieKombination aus Linie undAbzweigen beziehungswei-se Stichleitungen.Beckhoff Automation AG8200 Schaffhausen052 633 40 [email protected]

Lichtwellenleiterfür EtherCat-Klemmen Antrimon er-

weitert seineLinear-Ak-tuatoren derDouble-Stack-Capti-ve-Serie umden Size11(28 mmFlansch)-Typ.Die Verlängerung des Mo-tors bei gleichem Flansch-durchmesser bewirkt eineErhöhung der Leistung ge-genüber der Standardversi-on. Der Aktuator eignet sichfür Anwendungen, die einehohe Beschleunigung undKraft auf kleinem Bauraumerfordern. Aufgrund einerAntiverdreh-Mechanik bie-tet der Schrittmotor basier-te Aktuator-Möglichkeitenfür Anwendungen, bei de-nen die Integration einerexternen Verdrehsicherung(Drehmomentstütze)schwierig oder sogar un-möglich wäre. Der Aktuatorhat einen Hubbereich von12,7 bis 63,5 mm. Die Rotati-onsbewegung wird durcheine integrierte Kunststoff-

mutter, kombiniert mit ei-ner präzisionsgerollten Tra-pezgewindespindel, in eineLinearbewegung umge-setzt. Dies garantiert einenruhigen, wartungsfreienBetrieb mit bis zu einigenMillionen Zyklen. Der Ak-tuator ist aufgrund ver-schiedener Spindelsteigun-gen mit Auflösungen von0,0032 bis 0,0508 mm proVollschritt lieferbar. DieKraft ist zur Gewährleis-tung einer hohen Lebens-dauer auf 133 N limitiert.

Antrimon AG5630 Muri/AG056 675 40 [email protected]

Präziser Linear-Aktuator

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Highlight

Innovation108

Der Flachmann unterden Industrierechnern

in Flachmann wird üblicher-weise durch die schmale Bau-form, die robuste Hülle aus ge-bürstetem Chromstahl und vorallem durch den hochwertigenInhalt charakterisiert. Nicht an-ders beim neuen, 228,6 x 29,5 x127,1 mm grossen Compact-SL-Rechner aus dem Hause Syslogic.Der IPC/COMPACT6-1A erlaubtdank geringer Temperaturent-wicklung Betriebstemperaturenvon 0 bis 55° C. Ein x86-Prozessormit 500 MHz Taktfrequenz sorgtfür genügend Leistung bei nied-riger Stromaufnahme, sodasskeine aktive Kühlung der Einheitnotwendig ist. Die 512 MByteDDR-SDRAM-Bausteine sind di-rekt auf dem Board gelötet, umden hohen Anforderungen be-

E züglich Schock und Vibrationstandhalten zu können.

Anschlüsse inReih und GliedFür die Kommunikation mit an-deren Peripherien stehen je zweiEthernet sowie RS232 und vierUSB Anschlüsse zur Verfügung.Alle Schnittstellen, wie auch dienominale Speisung von 24 VDCund der VGA-Anschluss, sind ein-seitig herausgeführt. Optionalkann das Gerät mit zwei isolier-ten CAN-Schnittstellen bestücktwerden. Die zwei RS232-Schnitt-stellen können bei Bedarf aufRS485-Schnittstellen umgestelltwerden. Die Standard-Speisungkann auf Wunsch durch eine iso-lierte Speisung ersetzt werden.

Für den Service gerüstetFür Datenspeicher stehen sowohlein CompactFlash-Sockel als aucheine Stiftleiste für USB Drive-Mo-dule zur Verfügung. Beide Spei-cherlösungen können mecha-nisch verriegelt werden. Ein HEX-Drehschalter ermöglicht es, kun-denspezifische Eingriffe vorzu-konfigurieren, um zum Beispielim Servicefall auf einen ge-wünschten Modus umschaltenzu können. Dieser Schalter ist,wie auch das CompactFlash unddie Stützbatterie, über einen Ser-vicedeckel zugänglich.

Temperatur überwachenDer Real Time Clock, Watchdogsowie der Chip zur Temperatur-überwachung können durch denAnwender in die Applikation ein-gebunden werden. Dank derStandard x86-Architektur sind al-le in der Industrie gängigen Be-triebssysteme, wie zum BeispielWindows CE, Windows XPe, Linuxund VxWorks, auf dem Rechnerlauffähig. Eine erste Serie stehtfür die Evaluationen zur Verfü-gung. Grössere Stückzahlen wer-den im dritten Quartal diesesJahres verfügbar sein. [pm]

Der kompakte Industrie-PC COMPACT6-1A von Syslogic auf PC/104 Ba-

sis ist passiv gekühlt und verfüg über keine rotierenden Teile. Dank ei-

nem erhöhten EMV-Schutz und den Betriebstemperaturen von –0 bis

+55° C eignet er sich für raue Umgebungen. Der mit 500 MHz getaktete

x86-Prozessor unterstütz alle gängigen Betriebssysteme.

SyslogicDatentechnik AG5405 Baden-Dättwil056 200 90 [email protected]

Infos

Der Industrie-PC Compact-SL vonSyslogic ist kompakt, robust undpassiv gekühlt.

Innovation 109

Mit demFlow-Finis-her hat Rös-ler eineGleitschliff-anlage ent-wickelt, diesich durchhohe Leis-tung, maxi-male Flexibi-lität, mini-malen Platz-bedarf undeinfache Automatisierbar-keit auszeichnet.Immer kürzere Produktle-benszyklen und zunehmen-de Variantenvielfalt beisteigendem Kostendruckerfordern auch beim Gleit-schleifen innovative Lösun-gen. Der Flow-Finisher kannfür das Entgraten, Schlei-fen, Verrunden, Polieren,Reinigen und Entfetten von

kleinen und flächigen bishin zu grösseren Werkstü-cken jeder Geometrie undaller Materialien eingesetztwerden.

Rösler Schweiz AG5054 Kirchleerau062 739 55 [email protected]

Gleitschleifen in neuer Dimension

Entwickelt wurde der Flow-Finisher für dasEntgraten, Schleifen, Verrunden, Polieren, Rei-nigen und Entfetten von kleinen, flächigen bishin zu grösseren Werkstücken. Dabei spielenGeometrie und Material kaum eine Rolle.

2_German_no_bearb.indd 1 3.6.2008 16:51:39 Uhr

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Produktmeldungen

Innovation110

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Das EtherCat-Klemmensys-tem von Beckhoff bietet ei-nen umfangreichenI/O-Baukasten für ein brei-tes Feld von Anwendungen.Das EtherCat-Protokollbleibt bis in jede einzelneI/O-Klemme erhalten undermöglicht so einen hohenDatendurchsatz sowie eineSynchronisierung der Distri-buted-Clocks mit einem Jit-ter deutlich kleiner 1 Mikro-sekunde. Um hohen Perfor-manceanforderungen zugenügen, wurde das Systemum die XFC-Klemmen, bei-spielsweise für die Over-sampling- oder Time-Stamp-Technologie, erwei-tert. XFC (eXtreme Fast Con-trol Technology) bringt so-wohl für High-End- als auchfür Standardmaschinen Per-

formance- und Effizienzge-winne. XFC steht für eineSteuerungstechnologie, diesehr schnelle und determi-nistische Reaktionen er-möglicht. Zu ihrer Umset-zung bedarf es der durch-gängigen Unterstützung al-ler an der Steuerung betei-ligten Hard- und Software-komponenten: EtherCat alsFeldbus, EtherCat-Klemmenals I/O-System, IPCs alsHardwareplattform undTwinCat als überlagerteSoftware. XFC-EtherCat-Klemmen mit Time-Stamplatchen die exakte System-zeit, zu der Flankenwechselauftreten. Ebenso kann dieAusgabe von digitalen Wer-ten zu exakt vorher be-stimmten Zeiten durchge-führt werden. Klemmen mit

Oversampling ermöglicheneine zeitlich deutlich höheraufgelöste Istwerterfassungoder Sollwertausgabe alsdie Kommunikationszyklus-zeit. Fast I/O wird von digi-talen EtherCat-Klemmenmit sehr kurzen Eingangs-verzögerungen beziehungs-

weise Schaltzeiten kleiner1 Mikrosekunde unterstützt.

Beckhoff Automation AG8200 Schaffhausen052 633 40 [email protected]

Schnelle und deterministische I/O-Klemmen

Produktmeldungen

Innovation 111

Mit IndraMo-tion for Pa-ckaging re-duziert Rex-roth den En-gineering-aufwand beider Automa-tisierung vonVerpackungsmaschinen.Zudem wird die Systemlö-sung um eine neue Genera-tion Servoantriebe im unte-ren Leistungsbereich von50 W bis 3,5 kW sowie umPC-basierte Steuerungs-hardware ergänzt. Die im-plementierte Funktion Rex-roth FlexProfile vereinfachtdas Engineering von Bewe-gungsabläufen in Verpa-ckungsmaschinen. Der An-wender kann zu hundertProzent auf vordefinierteParameter zurückgreifenund spart sich damit denAufwand, der mit klassi-scher Programmierung ver-bunden ist. Mit FlexProfilekönnen prozessabhängigadaptive Kurvenscheibenrealisiert sowie achsüber-greifend Bewegungsab-

schnitte verknüpft werden.Damit bleiben bei Parame-teränderung die zuvor defi-nierten Abhängigkeiten er-halten und Produkt- oderFormatumstellungen kön-nen einfach und schnellrealisiert werden. IndraDri-ve Cs verfügt über umfang-reiche Ethernet-basierteKommunikationsschnitt-stellen und trägt mit einermultiprotokollfähigenKommunikations-Hardwa-re den gestiegenen Anfor-derungen nach Offenheitund Durchgängigkeit Rech-nung.

Bosch Rexroth Schweiz AG8863 Buttikon055 464 61 [email protected]

Bewegungen einfachautomatisieren Die Gefran GF-Vedo-An-

zeige bietet zusammenmit den I/O- Baugruppender GilogikII SPS vielseiti-ge Anwendungsmögli-ckeiten. Die Anzeige hateine Grösse von 3,5 Zollund eine Auflösung von320 x 240 Bildpunkten.Die brillanten Farben, ho-her Kontrast und Hellig-keit sorgen für eine sehrgute Lesbarkeit. Der Touch-bildschirm ermöglicht einintuitives Bedienen. SechsFunktionstasten unterhalbdes Displays erlauben di-rekten Zugriff auf wichtigeBildschirmseiten. DasFrontrahmenmass von96 x 96 mm ermöglicht denEinbau in jeden DIN-Aus-schnitt. Programmiert wirddie SPS mit OPENpcs, IEC61131-3-konform. Die Visua-lisierung erfolgt objektori-entiert in Java. Auf derRückseite lassen sich bis zuvier I/O-Karten montieren.Somit können Norm-, Bi-när- und Temperatursigna-le, sowie Zählimpulse ver-arbeitet werden. Alternativlassen sich die I/O-Bau-

gruppen auch mittels Gate-way anschliessen. Somitsteht ein 48 mm tiefes HMIzur Verfügung. Das GF-Vedo eignet sich auch zurRealisierung einer Mehrka-nalregelung. Hierfür kön-nen Gefran GFX4-Hard-wareregler über RS485 an-geschlossen werden. ÜberWebbrowser und Ethernethat der Bediener Zugriffauf die Visualisierung oderFernwartung. USB Port undRS485 bieten weitere Mög-lichkeiten der Kommunika-tion.

Gefran Suisse SA9245 Oberbüren071 955 40 [email protected]

Kompakte Anzeige mit Touch

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Impressum

Innovation112

Extra Innovation ist integrierterBestandteil von MegaLink Precisionund technica der jeweiligenAusgaben 7-08

VerlagAZ Fachverlage AG, Neumattstrasse 15001 Aarau, Tel. 058 200 5650Fax 058 200 5661, www.az-verlag.chLeitung: Karen HeidlMarketing: Jürg Rykart

Auflage26100 Exemplare

RedaktionMegaLink Precison, technica,Neumattstrasse 1, 5001 AarauMartin Gysi, 058 200 [email protected] [mg]Matthias Böhm, 058 200 [email protected] [mb]Patrick Müller, 058 200 [email protected] [pm]

AnzeigenWilli Dennler, 058 200 5643Christine Gehrig, 056 631 2220Thorsten Krüger, 058 200 5632Peter Spycher, 058 200 5631

AdministrationVerena Müller, 058 200 5642

Produktion/LayoutUrsula Urech, Bernhard Kettner

Drucktechnische HerstellungVogt-Schild Druck AG, Gutenbergstr. 14552 Derendingen, www.vsdruck.ch

Erscheinung, AbonnementMegaLink Precision erscheint12 x jährlich, Abopreis Fr. 85.–(inkl. 2,4% Mehrwertsteuer)Technica erscheint 12 x jährlich,Abopreis Fr. 95.– (inkl. 2,4% MwSt)Beatrice Gmünder, 058 200 55 70abo@technica-online.chwww.megalink-precision.chwww.technica-online.chwww.marktspiegel.ch

Impressum

3M (Schweiz) AG 35

ABB Schweiz AG 29

Antrimon AG 81

AxNum AG 17

B&R Industrie-Autom. AG 82

Bachmann Electronic 38

Baumer Electric AG 78

Beckhoff Automation AG 89

Bosch Rexroth Schweiz AG 87

Boschert GmbH + Co. KG 101

Bürkert-Contromatic AG 3. US

BVC Vakuumtechnik AG 18

CemeCon AG 51

CL-Electronics GmbH 46

CODEX 33

CONNEX AG 23

DELO 25

Dihart AG 53

EBV 75

EHT Werkzeugmaschinen 30

Fabrimex Systems 42, 49, 111

Festo AG 54

FHS St. Gallen 56

Fritz Studer AG 69

GE Fanuc CNC Europe S.A. 90

Gebr. Bräm AG 83

Gebrüder Gysi AG 51

Gefran Suisse SA 56

ID-Systems AG 35

igus Schweiz GmbH 98

Jakob Keller AG 23

Kisling AG 46

Komax Systems AG 74

KVT AG 65

Lastech AG 51

Maagtechnic 45

maxon motor ag 4. US

Muller Machines SA 19

National Instruments 2

Norman Data Defense Sys. 100

Novoplast AG 66

NTB 56

Omni Ray AG 105

Omron Electronics AG 64

PHOENIX CONTACT AG 97

Phoenix Mecano 91

Plica AG 105

Ringspann AG 79

Rittal AG 65

Rösler Schweiz AG 46

Rotronic AG 110

Saia-Burgess Controls AG 25

Sandvik AG 71

SERVAX AG 46

ServiceNet AG 25

Servotronic AG 56

SHL AG 98

Siemens Product Lifecycle 95

SKF (Schweiz) 7

Spectra (Schweiz) AG 55

Suvema AG 15

Systronics AG 60

Telion AG 23

The Math Works GmbH 20

TORNOS SA 13

Triag AG 105

WAGO Contact SA 92

Walter (Schweiz) AG 9, 11

Wenk AG 2. US

Firmen in dieser Ausgabe

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Unbenannt-2 1 6.6.2008 14:15:28 Uhr


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