microNews Mai 2011 by Microtechnology Cluster Central-Switzerland AG

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Mitteilungen aus der Mikrotechnologie-Initiative Zentralschweiz

Ausgabe Mai 2011

ROCHE DIAGNOSTICS: Dynamisch aus Tradition Vollautomatisches System zur Präparation von Zellen Forschung und Entwicklung in einem internationalisierten Markt Kommunikative Raumbeleuchtung Der Weg zum geringsten Widerstand

in Zusammenarbeit mit

centre suisse d’électronique et de microtechnique

News/Veranstaltungen

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ROCHE DIAGNOSTICS

Editorial

Dynamisch aus Tradition

Raus aus dem Konjunkturtief, rein in den Aufschwung, so könnte die Devise für die letzten 6 Monate lauten. Die Unter neh men sehen wieder optimistisch in die Zukunft. Nicht wenige zeigten sich sogar überrascht darüber, wie gut das zweite Halbjahr 2010 gelaufen ist und die ersten Ergebnisse des Jah res 2011 bestätigen diesen Trend. Doch neue Elemente, wie ein starker Schweizer Franken gegenüber dem Euro und dem Dollar, bringen Export-orientierte Schweizer Un ter nehmen in Schwie rigkeiten. Diesen Firmen soll durch innovative Produkte und Prozesse zu nachhaltigem Wachstum verholfen werden. Das CSEM konnte zahlreiche Firmen bei der Entwicklung neuer Produkte im Bereich Mikro technologie unterstützen. Doch mehr als 60 Prozent unserer Kunden befinden sich ausserhalb der Zentralschweiz, also in der restlichen Schweiz, aber auch in Europa und den USA. Die Zentralschweizer Unter nehmen nutzen die vom CSEM zur Verfügung gestellten Technologien noch nicht vollumfänglich aus. Wissen ist heute global verfügbar, Innovation geschieht aber meistens lokal, in enger, langfristiger Zusammenarbeit zwischen dem CSEM und den am Markt operierenden Unternehmen. Fordern auch Sie das CSEM heraus. Wir suchen Aufgabenstellungen seitens unserer Kun den, die uns an die Grenzen des heute Mach baren führen. Alle Mit arbeitenden des CSEM setzen sich mit Ihnen dafür ein, dass die gesetzten Ziele erreicht werden. Ich freue mich, wenn Sie von unseren Kompe tenzen profitieren möchten und lade Sie ein, bei einer nächsten Ge legenheit mit uns das Gespräch zu suchen und Ihre Innovationsideen mit dem CSEM voranzutreiben.

Es ist unübersehbar: Rund 68 Meter misst das neue Roche-Hochhaus in Rotkreuz. Ab Juni werden hier die Mitarbeitenden einziehen. Das Hochhaus, in dem die Administration untergebracht sein wird, ist nur eines von insgesamt sechs Gebäuden, die in den letzten Jahren auf dem RocheAreal in Rotkreuz errichtet wurden. Seit 2005 investierte der Konzern 400 Millionen Franken und schuf über 700 neue Arbeitsplätze. Insgesamt arbeiten nun mehr als 1400 Personen auf dem Areal. Bis 2013 werden noch einmal über 100 Mitarbeitende eines Geschäftsbereiches hinzukommen, der bisher im österreichischen Graz angesiedelt ist. Der Ausbau widerspiegelt die grosse Bedeutung, die der Standort innerhalb von Roche Diagnostics aufweist. In Rotkreuz angesiedelt sind das globale Marketing sowie das Produkt- und Programmmanagement. Gleichzeitig befinden sich hier drei globale Hauptsitze sowie der Sitz eines von zwei globalen Zentren für die Entwicklung molekulardiagnostischer Testsysteme und Reagenzien. «Damit sind alle nötigen Funktionen zur PlattformEntwicklung so nah beieinander wie sonst an keinem anderen Standort im Konzern», erklärt General Manager Jürg Erismann . Durch den Ausbau sind die verschiedenen Funktionen noch einmal zusammengerückt. Die Nähe ist von Bedeutung, da Roche nicht mehr einzelne diagnostische Instrumente produziert, sondern Systemlösungen, die Analysegerät, Einweg-Verbrauchsgüter, Reagenzien und Software für das Datenmanagement umfassen. Entwickelt und hergestellt werden konkret Analysesysteme für das Blut-Screening genauso wie für die Diagnostik von Viruserkrankungen, für die klinische Chemie oder für Immun-Diagnostik.

Philippe Steiert Leiter CSEM Zentralschweiz

Das Editorial wird abwechselnd von Philippe Steiert, Leiter CSEM Zentralschweiz, und Bruno R. Waser, VR-Delegierter MCCS AG, geschrieben.

Jürg Erismann, General Manager Roche Diagnostics

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Die Dynamik der letzten Jahre hat in Rotkreuz Tradition. In der vierzigjährigen Geschichte des Standorts sind viele wichtige und wegweisende Diagnostik-Produkte entstanden. «Roche Diagnostics hat massgeblich am Fortschritt in der modernen Medizin mitgewirkt», erklärt Jürg Erismann, «sowohl durch die Entwicklung neuer Tests für Viren- und Krebsmarker, als auch durch die kontinuierliche Weiterentwicklung von Schlüsseltechnologien, die durch unsere Arbeit überhaupt erst den Weg von der Forschung in die medizinische Praxis gefunden haben». Als Beispiel nennt Erismann die Polymerasekettenreaktion, abgekürzt PCR. Diese molekularbiologische Methode hat die biologische Wissenschaft seit den achtziger Jahren revolutioniert. Mit ihrer Hilfe lassen sich winzige Mengen an DNS in kürzester Zeit so oft kopieren, dass man sie mit den üblichen Labormethoden untersuchen kann. Anwendungsbeispiele reichen von Gentests bei Erbkrankheiten über die Gerichtsmedizin bis zum Nachweis von Krankheitserregern. Mit PCR lassen sich im Blut früh Viren aufspüren, die etwa Aids oder Hepatitis verursachen. Hightech-Produkte wie diejenigen für die PCR sind entwicklungsintensiv. Kein Wunder arbeitet in Rotkreuz mehr als ein Drittel des Personals, präzise: 37 Prozent im Bereich Forschung und Entwicklung. Unter den mehr als 600 Mitarbeitenden finden sich Ingenieure für Mechanik, Optik oder Elektrotechnik sowie nicht weniger als 250 Software-Entwickler. Massgeschneiderte Informatik-und Workflowlösungen zur Durchführung von Analysen in Spitälern, Labors und Arztpraxen bilden denn auch einen spezifischen Schwerpunkt der Tätigkeit. Als weiteres zukunftsträchtiges Wissensgebiet sieht man bei Roche die Mikroelektronik. «Die Kombination von Mikroelektronik und Analysetechnik ist ein wichtiges Innovationsgebiet mit neuen Produkten und Anwendungen», erklärt Jürg Erismann. Darum ist Roche Diagnostics Gründungsaktionär der MCCS AG. Die Zusammenarbeit mit anderen Mitgliedsfirmen und dem CSEM ist gut etabliert.

ROCHE DIAGNOSTICS

Blick in die Produktion der molekularbiologischen Analysegeräte

Erismann sagt: «Wir sehen das CSEM als Partner für Innovationsprojekte. Die Firmen maxon und Komax sind zwei Beispiele, mit welchen Roche Diagnostics eine lange und erfolgreiche Partnerschaft verbindet.» Die Nähe zu Instituten und Entwicklungspartnern ist nur ein Vorteil des Standortes in Rotkreuz, den Erismann hervorhebt. Die Liste mit weiteren Vorteilen ist lang. Der General Manager erwähnt zum Beispiel die gute Verkehrsanbindung und die gute Zusammenarbeit mit den Behörden. Nicht zuletzt ist der Standort aufgrund seiner hohen Lebensqualität für die Mitarbeitenden attraktiv, was bei der Rekrutierung hoch qualifizierter Spezialisten eine wichtige Rolle spielt, sich aber auch im Arbeitsalltag positiv auswirkt. Erismann sagt dazu: «Die schöne Landschaft um den Zugersee erlaubt eine gute Balance zwischen Arbeit und Privatleben.» Handarbeit: Verpackung von Reagenzien

Autor: Stefan Kyora, Journalistenbüro Niedermann Weitere Informationen: www.roche.ch/rotkreuz

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Forschung und Entwicklung am CSEM Zentralschweiz

Ein vollautomatisches System zur Präparation von Zellen für die Pharmaforschung In der pharmazeutischen Forschung sowie bei der generellen Überprüfung der Toxizität von Substanzen für Lebewesen ist ein technologischer Trend im Gange, die komplexen Interaktionen auf dem Level von Zellen oder Zellclustern zu untersuchen. Zum einen sind die Ergebnisse damit relevanter als beim reduktionistischen Ansatz, bei dem nur die Interaktion von biochemischen Molekülen betrachtet wird. Zum anderen ist der zellbasierte Ansatz ethisch vertretbarer als das Experimentieren mit Versuchstieren. Um zellbasierte Tests in grossem Massstab durchführen zu können, sind Werkzeuge und Instrumente für die Automation der Analysen sowie der Präparation notwendig. Ein besonderer Engpass heute besteht beim Sortieren und Vereinzeln von Zellen oder Organismen aus einer Suspension. Diese beiden Schritte müssen allen anderen Manipulations- und Analyseverfahren vorausgehen. Durch heute übliche konventionelle, manuelle Verfahren zum Sortieren und Vereinzeln wird der gesamte Prozess erstens stark verlangsamt und zweitens schwankt die Qualität erheblich in Abhängigkeit von der Tagesform des Laborpersonals. Das vom CSEM im Rahmen des EU-Projektes HYDROMEL entwickelte, kostengüns-

tige Sortier- und Verteilermodul (Bild 1) verwendet CMOS-Kameras und selbstlernende Bildverarbeitungsalgorithmen, um die biologischen Einheiten mit den «richtigen» Eigenschaften innerhalb von Hundertstel-Sekunden zu erkennen. Gekoppelt mit einem kompakten mikrofluidischen System, welches miniaturisierte Pumpen und Ventile enthält, können diese Einheiten aus einer zirkulierenden Strömung dadurch in Echtzeit isoliert und nachfolgenden Prozessmodulen zur Verfügung gestellt werden. Zwei Anwendungen sollen hier beschrieben werden: 1. Mikroinjection von Xenopus laevis Oozyten für die Entwicklung neuer Medikamente und 2. Vereinzeln von Zebrafisch (Danio rerio) Larven in Mikrotiterplatten für toxikologische Beurteilung von chemischen Substanzen. Für die erste Applikation werden die vom Sortiermodul erfassten und vereinzelten Oozyten in ein Mikroinjektionsmodul gegeben. Zum Sortieren wird ein vom CSEM entwickelter generischer Bildverarbeitungsalgorithmus verwendet, der die für die Mikroinjektion geeigneten Oozyten innert Hundertstel-Sekunden erkennen kann. Nur Oozyten der richtigen Grösse, mit idealer Kugelform und ausgeprägtem zweipoligen Kontrast werden selektiert und weitergeleitet (Bild 2).

Im Mikroinjektionsmodul (Bild 3) werden die selektierten Oozyten an nacheinander folgenden Positionen in einem Karussell immobilisiert, mit einer Substanz injiziert und schliesslich ausgestossen und in einem Behälter gesammelt. Mit dieser Kombination von Sortier- und Injektionsmodul (Bild 4) können Chargen von mikroinjizierten Oozyten für die Pharmazeutische Industrie in Stunden statt Tagen verarbeitet werden. Die Verifikation des Systems fand zusammen mit der Partnerfirma BiopredicInternational aus Rennes (Frankreich) statt. Dabei konnte gezeigt werden, dass die biologische Aktivität der automatisch sortierten und mikroinjizierten Oozyten im Vergleich zu der mühsamen manuellen Verarbeitung praktisch unverändert bleibt. Ausserdem bleibt das Ergebnis auch über längere Zeiträume hinweg reproduzierbar, da das automatische System sämtliche Prozessschritte ohne Ermüdungserscheinungen wiederholen kann. Bei der zweiten Applikation speist das Sortiermodul das Feedermodul (Bild 5). Damit können biologische Einheiten mit einem definierten Flüssigkeitsvolumen in die einzelnen Wells einer Mikrotiterplatte verteilt werden. Die Funktionalität eines solchen

Bild 1: Sortier- und Vereinzelungsmodul für biologische Einheiten bis 2 mm Grösse.

Bild 2: Oozyten vom afrikanischem Krallenfrosch (Xenopus laevis) als unsortierte Suspension mit sämtlichen Reife stufen (links) und sortiert nach Reifestufe V und VI (rechts). Die grössten Oozyten haben einen Durch messer von ca. 1.3 mm.

Bild 3: Mikroinjektionsmodul für Xenopus laevis Oozyten mit Karussellansatz. Die Injektionsnadel (rot) ist oben rechts zu sehen. Links oben davon ist die Zuführung vom Sortiermodul. An dieser Position im Karussell findet auch die Immobilisierung der Oozyten statt. Durch den Schlauch im vorderen Teil des Karussells werden die dann mikroinjizierten Oozyten ausgestossen und in einen Sammelbehälter geleitet.

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Forschung und Entwicklung am CSEM Zentralschweiz

Bild 4: Kombination von Sortier- und Injektionsmodul mit einem kommerziell verfügbaren PicoliterInjektionssystem (FemtoJet von Eppendorf) für die vollautomatische Injektion von Oozyten.

Bild 5: Feedermodul zum Ablegen einzelner oder weniger biologischer Einheiten in die einzelnen Wells einer Mikrotiterplatte.

Bild 6: Zebrafischlarven (ca. 1.6 mm im Durchmesser) als Ansammlung in einer Petrischale (links) und ver einzelt in zwei Wells einer 96er Mikrotiter platte (rechts). Bei den beiden Exemplaren im linken Bild mit weissem Inneren, handelt es sich um Abge stor bene Larven, die für weitere Versuche nicht geeignet sind.

Systems konnte mit Zebrafischlarven verifiziert werden. Spätestens seit Inkrafttreten der REACH Verordnung im Juni 2007 müssen alle chemischen Substanzen, die in Tonnenmengen in der EU produziert oder verwendet werden, auf ihre biologische Verträglichkeit untersucht werden (Prinzip «no data, no market»). Gleichzeitig soll die Anzahl von Tierversuchen reduziert werden. Zebrafischlarven haben sich über die letzten Jahre zu einem relativ aussagekräftigen Model für solche Untersuchungen etabliert. Mit der Kombination Sortier- und Feedermodul können Zebrafischlarven aus einer Suspension sehr schonend automatisch sortiert und auf Mikrotiterplatten vereinzelt werden (Bild 6). Zusammen mit dem Karlsruhe Institute of Technology in Deutschland konnte verifiziert werden, dass die Vitalität der Zebrafischlarven auch nach der Vereinzelung mit dem vollautomatischen System voll erhalten bleibt. Bisher konnte das mühsame manuelle Befüllen der Mikrotiterplatten mit Larven von einer Person maximal 1.5 bis 2 Stunden durchgeführt werden. Entsprechend klein war der Durchsatz und auch hier litt die Qualität der Arbeit mit fortschreitender Zeit. Das automatische System arbeitet auch nach vielen Stunden mit gleichbleibendem Ergebnis. Allerdings ist dieses System ge-

genüber dem manuellen Ansatz momentan noch gleich schnell. Es wird hier bereits an einer Verbesserung gearbeitet, so dass ausser dem Qualitätsgewinn auch ein deutlicher Zeitgewinn erreicht werden kann. Alle drei Module, d.h. Sortierer, Mikroinjektionskarussel und Feeder, können auch in ein System kombiniert werden, bei dem z.B. Oozyten nach dem Sortieren und Mikroinjizierten auch in Mikrotiterplatten abgelegt werden können (Bild 7). Ein solches System wurde bei der diesjährigen internationalen Ausstellung und Konferenz für Laborautomation in Kalifornien Anfang Februar ausge-

stellt (Lab Automation 2011). Dabei konnten weitere Anwender für ein solches modulares System identifiziert werden. Zusätzlich wurde an der Hochschule Luzern - Wirtschaft ein Businessplan in Auftrag gegeben, um einen Technologietransfer in die Industrie besser vorbereiten zu können. Gespräche mit Interessenten aus dem In- und Ausland sind bereits im Gange. Autoren: Helmut F. Knapp, Section Head Microfluidics & Liquid Handling, Siegfried Graf, R&D Engineer Microfluidics & Liquid Handling

Bild 7: Sortier-, Mikroinjektions- und Feedermodul (von links nach rechts) als komplettes System zusammengestellt.

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AKTIONÄRE 1 CSEM SA, Neuchâtel Forschungs- und Entwicklungszentrum mit Fokussierung auf Mikro- und Nanotechnologie, Mikroelektronik, Systems Engineering und Kommunikationstechnologien. www.csem.ch

Mikrotechnologie-Netzwerk Zentralschweiz

Mikrotechnologie-Netzwerk Zentralsc

1 Celfa – Folex AG, Seewen Spezialfolien und Papiere für den Einsatz in aktuellen Druck- und Kopiertechnologien. Lichtempfindliche Filme für die Herstellung von Leiterplatten in der Elek tronikindustrie. www.folex.ch

Triengen

2 CREDIMEX AG, Sarnen Kompetenter Partner im Bereich der Tribologie, industrieller Kleb- und Dichttechnik, sowie Bewegungstechnik mit den Schwerpunkten Robotik- und Vision-Technologie. www.credimex.ch

Trisa AG 10

3 elfo ag, Sachseln Entwicklung, Industrialisierung und Produktion von Kunststoff-Komponenten und -Produkten, auch in Kombination mit Metall- und anderen Einlegeteilen. www.elfo.ch

LUZERN

4 Gerresheimer Wilden AG, Küssnacht a.R. Hochwertige Kunststoffprodukte im Spritzgiessverfahren. www.wilden.ch 5 Komax AG, Dierikon Kabelverarbeitungssysteme für die Automobilindustrie. Montageautomation für Medizinaltechnik und Photovoltaik. www.komax.ch

20 28

7 maxon motor ag, Sachseln Hochpräzise Antriebe und Systeme auf Basis der maxon DC und EC Motoren. Hochwertige Mikroantriebe für die Medizinindustrie. www.maxonmotor.ch 8 Obwaldner Kantonalbank, Sarnen Dienstleistungen und massgeschneiderte Lösungen in allen Finanzfragen, speziell auf lokale Unternehmen und Privatpersonen ausgerichtet. www.owkb.ch 9 Pilatus Flugzeugwerke AG, Stans Entwicklung, Bau und Wartung von Turboprop-Flugzeugen und Trainingssystemen. www.pilatus-aircraft.com 10 Roche Diagnostics AG, Rotkreuz Produkte und Dienstleistungen in den Bereichen Prävention, Diagnose sowie Therapie von Krankheiten. www.roche-diagnostics.ch

16 18 22 6

Leister Process Technologies

2 8

CREDIMEX AG Obwaldner Kantonalbank Sika Sarnafil Manufacturing AG Höhere Fachschule für Medizintechnik Xemtec AG

14 21 26

15 Trisa AG, Triengen Wissenschaftlich entwickelte Produkte für die Mundhygiene, Haarpflege und Haushalt. www.trisa.ch 16 Ulrich + Hefti AG, Alpnach Schaltanlagen zur Energieverteilung, Steuerung und Signalisierung. www.ulrichhefti.ch

Schurter AG Zentronica AG

Root

Luzern

Dierikon Ebikon

Horw

Vierwaldstätter

Ulrich + Hefti AG CSEM Zentralschweiz microPark Pilatus

ZENTRALSCHWEIZER KANTONE Finanzielle Unterstützung der Mikrotechnologie-Forschung in der Zentralschweiz, wobei der Standortkanton Obwalden den grössten Anteil trägt. www.lu.ch/www.ur.ch/www.sz.ch/www.ow.ch/ www.nw.ch/www.zg.ch

Initiant und Kollaborations-Plattform des Mikrotechnologie-Netzwerkes (Cluster)

Komax AG

13 24

Stans

Alpnach Kägiswil Sarnen Sachseln 3 7

OBWALDEN

MICRO CENTER CENTRAL-SWITZERLAND AG

Schindler Aufzüge AG

12 Schindler Aufzüge AG, Ebikon Entwicklung, Herstellung und Wartung mechatronischer Systeme in der Aufzugstechnik. www.schindler.ch

14 Sika Sarnafil Manufacturing AG, Sarnen Kunststoff-Abdichtungssysteme für den modernen Hochund Tiefbau. www.sarnafil.ch

Technopark Luzern Heliotis AG

11 Rosen Swiss AG, Stans Instrumente zur Inspektion von Öl- und Gasrohrleitungssystemen sowie oberirdischer Sammelbehälter. www.roseninspection.net

13 Schurter AG, Luzern Komponenten und Systeme zur Gewährleistung einer sicheren Stromzuführung und zur einfachen Bedienung von elektrischen Geräten. www.schurter.ch

23 27

Hochschule Luzern InnovationsTransfer Zentralschweiz

6 Leister Process Technologies, Kägiswil Schweissgeräte und Heissluftanlagen. Lasersysteme zum Schweissen von Kunststoffen. Mikrooptische und silikonbasierte Sensoren. www.leister.com

Roche D

elfo ag maxon motor ag

9 11

Pilatus werke A Rosen S

NIDWALDEN

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Mikrotechnologie-Netzwerk Zentralschweiz

INDUSTRIE-NETZWERK

chweiz

17 19

17 Technologie Forum Zug, Zug Vernetzung und Förderung des vorhandenen Know-how für technologieorientierte Unternehmen im Kanton Zug und Umgebung. www.technologieforumzug.ch

FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG

Technologie Forum Zug Beruf Zug 25

Photonfocus AG

Lachen

Zug

Diagnostics AG

ZUG

Rotkreuz

AUS- UND WEITERBILDUNG 19 Ausbildungszentrum Beruf Zug, Zug Anbieter praxisorientierter Ausbildungen für Lernende aus verschiedenen Firmen in der Region Zug und Innerschweiz. www.beruf-zug.ch

Gerresheimer Wilden AG

Küssnacht

Seewen

20 Hochschule Luzern, Horw, Luzern, Zug Aus- und Weiterbildung im Rahmen von Bachelor- und Masterstudiengängen sowie Nachdiplomstudien. www.hslu.ch

SCHWYZ

rsee 1

18 CSEM Zentralschweiz, Alpnach Angewandte Forschung und Technologieentwicklung in den Bereichen Microassembly & Robotics, Microfluidics & Microhandling, Sensors & Systems, Optics & Packaging. www.csem.ch > Microrobotics & Packaging

Celfa – Folex AG

Höhere Fachschule für Medizintechnik, Sarnen Berufsbegleitende Ausbildung in den Fachbereichen Medizintechnik auf Stufe HF. www.medizintechnik-hf.ch

FlugzeugAG Swiss AG

START-UP-UNTERSTÜTZUNG 22 microPark Pilatus, Alpnach Business-Park für technologieorientierte Jungunternehmen mit Infrastruktur und Dienstleistungen für einen erfolgreichen Start in die unternehmerische Selbständigkeit. www.microparkpilatus.ch 23 Technopark Luzern, D4 Root Erfolgreicher Aufbau von neugegründeten Unternehmen mit Wachstumspotenzial und damit Schaffung von qualifizierten Arbeitsplätzen. www.technopark-luzern.ch

URI

24 Zentronica AG, Luzern Unterstützung bei Gründung, Finanzierung, Aufbau und nachhaltiger Entwicklung von Hightech-Start-up-Firmen in der Zentralschweiz. www.zentronica.ch

START-UP-FIRMEN 25 Photonfocus AG, Lachen CMOS-Bildsensoren, Hochleistungskameras und Zubehör für Fertigungstechnik, Sicherheits- und Überwachungstechnik. www.photonfocus.ch

WISSENS-/TECHNOLOGIETRANSFER 28 InnovationsTransfer Zentralschweiz, Horw Praxisorientierter Wissens- und Technologie-Transfer (WTT) zwischen Wissenschaft und Wirtschaft. www.itz.ch Stand Mai 2011

26 Xemtec AG, Sarnen Geräte zur optischen Erkennung von Zahlen, Buchstaben und Zeichen in miniaturisierten Systemen und Instrumenten. www.xemtec.ch 27 Heliotis AG, Root Messsysteme zur Echtzeiterfassung von 3D-Bildern. www.heliotis.ch

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European Manufacturing Survey – Schweiz

Forschung und Entwicklung in einem internationalisierten Markt

Als Vorauszug der demnächst erscheinenden Studie zu «Internationalisierungsstrategien Schweizer Produktions-Unternehmen», werden im Folgenden die Ergebnisse zu Kooperation und Verlagerung von Forschung und Entwicklung dargestellt.

Kooperation mit ... 60% 50% 40%

Gemäss Studie pflegen rund 90 Prozent der befragten Industrie-Unternehmen (13% gemäss BZ 08) wirtschaftliche Beziehungen mit dem Ausland. Die weitaus häufigste Form der Internationalisierung ist mit 85 Prozent der «Export von Leistungen», gefolgt von «Kooperationen mit anderen Unternehmen» (39%) sowie «eigene Standorte/Niederlassungen» (34%).

30% 20% 10% 0%

Kunden

Zulieferer

neue Organisationskonzepte

FuE-Kooperation Die Analyse bezüglich FuE-Kooperation zeigt, dass knapp die Hälfte der befragten Unternehmen in einem der vier Innovationsfelder neue materielle Produkte (Konsum- oder Investitionsgüter), neue produktbegleitende Dienstleistungen, neue technische Prozesse (technische Verfahren, Technologieeinsatz), neue organisatorische Prozesse (inner-/überbetriebliche Organisationskonzepte), mit öffentlichen Forschungsinstitutionen oder privatwirtschaftlichen FuE-Dienstleistern kooperieren. Dabei zeigt sich, dass rund drei Viertel der FuE-kooperierenden Unternehmen in den Innovationsfeldern «neue materielle Produkte» und «neue technische Prozesse» mit externen Partnern zusammenarbeiten, während es bei den Innnovationsfeldern «neue produktbegleitende Dienstleistungen» oder «neue Organisationskonzepte» nur rund 17 Prozent sind. Wie die Analyseergebnisse bezüglich Kooperation und Innovationsfelder nachweisen, sind die wichtigsten FuE-Kooperationspartner, über alle vier Inovationsfelder betrachtet, Zulieferer und Kunden der jeweiligen Unternehmen (Abbildung 1).

Mitbewerber

Unternehmen in anderen Märkten

neue produktionsbegleitende DL

FuE-Dienstleistungen

neue technische Prozesse

Forschungsinstitutionen

neue materielle Produkte

Abbildung 1: Kooperation nach FuE-Partner und Innovationsfelder

Zugleich kann festgestellt werden, dass rund die Hälfte der FuE-kooperierenden Unternehmen mit ausländischen Partnern (öffentliche Forschungsinstitutionen und/oder privatwirtschaftliche Unternehmen) zusammen arbeiten. Abgesehen von «neuen Organisationskonzepten» (zu 3/4 Partner aus der Schweiz) sind nationale und internationale Kooperationspartner gleich bedeutend. Im Weiteren kann nachgewiesen werden, dass nicht-kooperierende Unternehmen in den letzten drei Jahren signifikant weniger Produkt- und Marktneuheiten entwickelten (Abbildung 2). Zusätzlich zeigt sich, dass Unternehmen, welche ausschliesslich mit privatwirtschaftlichen FuE-Dienstleistern kooperieren, sich hauptsächlich auf Produktneuheiten (neu für das Unternehmen, nicht neu für den Markt) fokussieren, während Unternehmen, die mit öffentlichen Forschungseinrichtungen (Hochschulen oder Forschungsstätten wie z.B. CSEM) kooperieren, deutlich häufiger Marktneuheiten entwickeln.

Verlagerung FuE Die Auslagerung von Produktionskapazitäten wurde im Rahmen der zunehmenden Globalisierung der Wirtschaft ab Mitte der 1990er Jahre verstärkt von Industrie-Unternehmen betrieben. Hauptgrund war meist eine Reduktion der Kosten sowie zunehIn den letzten drei Jahren ... 100% 90% 29%

36%

67%

71%

64%

33%

80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0%

Marktneuheiten Produktneuheiten FuE-Kooperation

keine Produktneuheiten

keine FuE-Kooperation

Abbildung 2: FuE-Kooperation und Entwicklung Produkt-/Markt neuheiten

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European Manufacturing Survey – Schweiz

mend die Erschliessung neuer Märkte. Dabei ist der relativ hohe Anteil von Rückverlagerungen, im Verhältnis von Eins zu Drei gegenüber auslagernden Betriebsstandorten, zu beachten. Risiken und Schwierigkeiten beim Aufbau von Produktionsstätten im Ausland werden oft unterschätzt und resultieren in zusätzlichen Aufwendungen zur Sicherstellung relevanter Wettbewerbsfaktoren wie Qualität, Flexibilität und Produktivität. Eine Zeitreihenanalyse u ¨ber die letzten zehn Jahre zeigt, sowohl bei den Auslagerungen wie auch den Ru ¨ckverlagerungen von Teilen der Produktion eine ru ¨ckläufige Tendenz. Ein ähnliches Bild ergibt sich bezüglich Verlagerung von Forschung und Entwicklung ins Ausland, wenn auch in geringerem Umfang. So haben 5 Prozent der Schweizer Produktions-Unternehmen in den Jahren 2007 bis Mitte 2009 Teile ihrer Forschung und Entwicklung (FuE) ins Ausland verlagert. Was ein Fünftel weniger, als in der Periode 2004 bis 2006, sind. Der Anteil der FuE-Rückverlagerungen betrug in beiden Erhebungszeiträumen rund ein Prozent.

Auslagerungen

Rückverlagerungen

Hauptmotive zur FuE-Verlagerung ins Ausland waren hauptsächlich «Personalkosten», «Zugang zu neuem Wissen/Technologien/ Cluster» sowie «Mangel an qualifizierten Fachkräften». Gründe für die FuE- Rückverlagerung sind vor allem «Nähe zu heimischer FuE», «Infrastruktur Koordinations-/ Kontrollaufwand» sowie «Qualität». Analog zu den Produktions-Verlagerungen scheint der zusätzlich erforderliche «Koordinations-/ Kontrollaufwand» wie auch die «Qualität» von einem relevanten Teil der verlagernden

Unternehmen unterschätzt zu werden. Im Weiteren ist zu beachten, dass der Faktor «Nähe zu FuE» von 8 Prozent der Unternehmen auch als Grund für die Rückverlagerung der Produktion genannt wird. Die Nähe zwischen FuE und Produktion ist v.a. bei wettbewerbsintensiven Produkten entscheidend für eine kurze Einführungszeit in die Produktion und den Markt, aber auch ein Schutz des Produkt- und ProzessKnow-hows.

European Manufacturing Survey Schweiz – ProduktionsInnovation.ch Seit 2001 führt das Institut für Betriebs- und Regionalökonomie (IBR) der Hochschule Luzern, in Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung in Karlsruhe, eine Erhebung zu Produkt- und Prozessinnovationen bei Schweizer Produktions-Unternehmen durch. Das Ziel der Erhebung ist die systematische Analyse und der Vergleich des Innovationsverhaltens sowie der Leistungskraft von produzierenden Unternehmen des Sektors 2 über einen längeren Zeitraum in einem Erhebungsintervall von drei Jahren. Untersuchungsgegenstand sind die verfolgten Strategien, der Einsatz innovativer Organisations- und Technikkonzepte, die Effizienz des Energie- und Ressourcenverbrauchs, Fragen des Personaleinsatzes und der Qualifikation sowie Produktions- und FuE-Verlagerungen (Off-/Inshoring). Daneben werden Leistungsindikatoren wie Produktivität, Flexibilität und Qualität erhoben. Die mit der Erhebung gewonnenen Informationen dienen der Beratung von Firmen im Sinne eines Benchmarkings, der Information von Arbeitgeber- und Arbeitnehmerverbänden, der Politikberatung zum Zweck der Evaluierung von Massnahmen sowie der Verbesserung des wissenschaftlichen Kenntnisstandes.

3% 20 3% 15

Basierend auf der resultierenden Datenbasis werden themenspezifische Studienberichte erstellt und interessierten Zielgruppen zugänglich gemacht. Die Erkenntnisse der Studien werden zudem in Lehrveranstaltungen im Rahmen von praxisrelevanten Fallstudien aufbereitet und eingesetzt.

1% 4%

10 1% 5

17%

13%

2004–2006

2007–2009

2004–2006

2007–2009

nur FuE

Produktion und FuE

nur Produktion

Abbildung 3: Trend FuE-Verlagerung Schweizer Produktions-Unternehmen (ab 20 MA)

Im Weiteren stehen die Erhebungsdaten in anonymisierter Form für Dienstleistungen im Rahmen von Kennzahlen-Vergleichen (firmenspezifisches Performance- und/oder Prozess-Benchmarking), Sekundäranalysen oder kundenspezifischen Erhebungen interessierten Unternehmen wie auch öffentlichen Institutionen zur Verfügung. Weitere Informationen: www.produktionsinnovation.ch

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Hochschule Luzern - Technik & Architektur

Kommunikative Raumbeleuchtung

Robuste 100-Mbit/s-Datenübertragung über LED-Leuchten Die Hochschule Luzern – Technik & Architektur hat im Rahmen eines Forschungsprojekts einen Demonstrator entwickelt, mit welchem die Machbarkeit einer kabellosen Übertragung von Daten mit weissem LEDLicht in Echtzeit nachgewiesen wird. Es kann damit gezeigt werden, dass mit handelsüblichen LED’s, eine Datenrate von 100 Megabit pro Sekunde möglich ist. Der zukünftige, steigende Einsatz von hocheffizienten LED’s als energiesparende Raumbeleuchtung, ermöglicht damit einen parallelen Datentransport mit Licht und eröffnet somit viele neue Anwendungen zu Hause, aber auch im industriellen Umfeld oder im Verkehr. Die Datenübertragungsdistanz im freien Raum ist abhängig von der Datenrate und den Lichtverhältnissen. Mit dem Demonstrator der Hochschule Luzern Technik und Architektur konnte eine Datenrate von 100 Megabit pro Sekunde in typischen Büroräumen pro-

blemlos erreicht werden. Die Daten werden dabei direkt über den Versorgungsstrom der LED in eine modulierte Lichtmenge umgesetzt. Das menschliche Auge kann dabei keine Änderung der Helligkeit erkennen. Ein hochempfindlicher Photodetektor bildet den Empfänger, der die Lichtsignale in elektrische Impulse umwandelt. Dabei kommt eine am Competence Center Electronic eigens für diese Übertragungsart entwickelte Empfängertopologie zum Einsatz, welche einen sehr rauscharmen Empfang, trotz hoher Bandbreite, ermöglicht. Die VLC-genannte Datenübertragung (Visible Light Communication) kann im Heimbereich, als wertvolle Ergänzung zur etablierten WLAN-Technik, oder z.B in Einkaufsläden, Messen oder Museen eingesetzt werden, um lokale Werbe- oder Informationsangebote anzubieten. In Fabriken, Flugzeugen oder der Medizintechnik gibt es Bedarf für eine Datenübertragung an Orten, an welchen Funk nicht, oder nur eingeschränkt verwendet werden kann. Kontakt: Reto Abt, reto.abt@hslu.ch

Damit Innovationen das Drehmoment auf den Boden bringen ITZ InnovationsTransfer Zentralschweiz hat von den sechs Zentralschweizer Kantonen den Auftrag, die Wettbewerbsfähigkeit der KMU zu stärken. Zentrales Instrument ist dabei der Wissens- und Technologie-Transfer zwischen Wirtschaft und Wissenschaft. ITZ ist als Verein organisiert und hat über 200 Mitglieder aus Wirtschaft, Wissenschaft, Behörden und von Privaten. ITZ beschäftigt fünf MitarbeiterInnen und hat den Geschäftssitz an der Hochschule Luzern – Technik & Architektur in Horw. Das Spektrum der ITZ-Aktivitäten ist sehr breit und reicht von der Unterstützung einer Firma aus dem Kunststoffbereich bei der Markteinführung eines neuen Produktes über die Optimierung der Abwärmenutzung einer Pulverbeschichtungsanlage bis hin zur Eingabe eines Förderprojektes für IndoorFischzuchtanlagen beim Bundesamt für Landwirtschaft. Dies macht ITZ in der Regel nicht alleine, sondern in enger Zusammenarbeit mit Experten aus Bildung, Forschung und der Wirtschaft. Falls auch Sie eine Idee haben und diese schnell zur Innovation werden soll, zögern Sie nicht, mit uns Kontakt aufzunehmen. Wir unterstützen Sie gerne! Kontakt: InnovationsTransfer Zentralschweiz, Technikumstrasse 21, 6048 Horw Telefon 041 349 50 60 www.itz.ch/info@itz.ch

Blockschaltbild Sender (oben) und Empfänger (unten).

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SCHURTER AG

Der Weg zum geringsten Widerstand

Sicherungen sind gerade in tragbaren Geräten wichtig. Bei Problemen unterbrechen sie den Stromfluss, bevor ein Lithium-Ionen-Akku überhitzen und explodieren kann. Gleichzeitig stellen Sicherungen allerdings einen Widerstand dar, erhöhen damit den Stromverbrauch und verkürzen die Laufzeit des Akkus. Die SCHURTER AG hat nun eine Sicherung für mobile und autonome Geräte mit dem weltweit kleinsten Widerstand lanciert. Das Bauteil, das für verschiedene Stromstärken erhältlich ist, misst einen Millimeter in der Länge und einen halben Millimeter in der Breite. Das Kernstück bildet ein von Epoxidharz umhüllter Schmelzdraht, der sich von blossem Auge kaum erkennen lässt. Der Widerstand ist minimal, da durch eine solche Konstruktion im Gegensatz zu anderen Sicherungen dieser Grössenordnung kaum Abwärme erzeugt wird. Die Produktion der Sicherungen erforderte die Entwicklung eines neuen Verfahrens. Ausgangspunkt war eine Technologie aus der Halbleiterfertigung. Dort werden Mikrochips mit feinen Drähten mit ihren Anschlüssen verbunden. Dieses sogenannte Wire-Bonding wurde bei SCHURTER adaptiert. Bei der Entwicklung eines hoch volumentauglichen Herstellungsverfahrens waren dennoch einige Herausforderungen zu meistern. Unter anderem ist der Schmelzdraht mit einem Durchmesser von 11 Mikrometer nur halb so dick wie die Golddrähte, die für Chips verwendet werden.

SMD Sicherung USF 0402, 1 x 0.5 mm von SCHURTER AG

Meistern liessen sich diese Herausforderungen dank umfassendem Know-how bei der Verarbeitung von Schmelzdrähten sowie durch den Zuzug von Fachleuten aus anderen Unternehmen und Forschungsinstituten. Das so aufgebaute Wissen wird bereits für die Herstellung eines weiteren Produkts genutzt. SCHURTER hat eine etwas grössere Sicherung, die USFF 1206 mit 3,2 Millimeter Länge und 1,6 Millimeter Breite lanciert, welche sich auch für kleinste Ströme eignet. Weitere Informationen: www.schurter.com

SCHURTER ist ein international führender Innovator und Produzent von Sicherungen, Gerätesteckern, Geräteschutzschaltern, Eingabesystemen und EMV-Produkten sowie ein Dienstleister für die Leiterplattenbestückung der Elektronikindustrie. Kunden sind Hersteller von Computerund Peripheriegeräten, Apparaten/Instrumenten, Geräten der Telekommunikationsindustrie, Anlagebau, Medizinaltechnik, Industrieautomation, erneuerbarer Energietechnik, Luft- und Raumfahrt, Hobby-, Haushalt- und Gartengeräten.

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News und Veranstaltungen

News Impressum Auflage: 3000 Exemplare Herausgeber: Micro Center Central-Switzerland AG Postfach 730 · 6060 Sarnen 2 Redaktion/Konzept: Bruno R. Waser, MCCS AG Koordination CSEM Zentralschweiz: Naemi Casto, CSEM Regionalzentrum Alpnach

Strategische Partnerschaft mit Technopark Luzern Die MCCS AG und der Verein Technopark Luzern haben Ende 2010 eine strategische Partnerschaft mit dem Ziel einer Intensivierung der bisherigen Zusammenarbeit zur Stärkung des Technologie-Standorts Zentralschweiz vereinbart. Die Zusammenarbeit erfolgt im Rahmen der Schwerpunktaktivitäten beider Organisationen, d.h. einerseits im professionellen Aufbau und Coaching von Jungunternehmen sowie anderseits in der Einbindung der Start-up Unternehmen in die Netzwerk-Aktivitäten der Mikrotechnologie-Plattform «microCluster». ❭ www.technopark-luzern.ch ❭ www.mccs.ch

Aktionäre Micro Center Central Switzerland AG Celfa – Folex AG, Seewen CREDIMEX AG, Sarnen CSEM SA, Neuchâtel elfo ag, Sachseln Gerresheimer Wilden AG, Küssnacht Komax AG, Dierikon Leister Process Technologies, Kägiswil maxon motor ag, Sachseln Obwaldner Kantonalbank, Sarnen Pilatus Flugzeugwerke AG, Stans Roche Diagnostics AG, Rotkreuz Rosen Swiss AG, Stans Sika Sarnafil Manufacturing AG, Sarnen Schindler Aufzüge AG, Ebikon Schurter AG, Luzern Trisa AG, Triengen Ulrich & Hefti AG, Alpnach

Businessplan Solarrail Bachelor-Studierende der Hochschule Luzern – Wirtschaft haben im Modul «Unternehmertum» 32 Businesspläne erarbeitet, darunter zwei für Projekte des CSEM Zentralschweiz in Alpnach. Ein Businessplan-Thema beinhaltete die betriebswirtschaftliche Analyse im Hinblick auf die Umsetzung einer Marktpotenziale/-chancen eines Spin-off Unternehmens für innovative Zellverarbeitungs-Systeme (Bericht Seite 4). Im zweiten Businessplan «SolarRail» erarbeitete ein Studierenden-Team die notwendigen Grundlagen für die Umsetzung einer Geschäftsidee zur Herstellung und zum Vertrieb eines neuen und kostengünstigen Solarprodukts: Photovoltaik-Module sollen an Balkonen befestigt und der damit erzeugte Strom direkt ins Netz eingespeist werden. Herzstück des Produkts ist ein so genannter Wechselrichter, über den der Strom vom Solarmodul in das Netz gelangen kann. Mittels «SolarRail» können Wohnungsmieter zumindest einen Teil ihres Stromverbrauchs ökologisch nachhaltig selber generieren. ❭ www.csem.ch/site/card.asp?bBut=yes&pId=14340

Gestaltung und Druck: von Ah Druck AG, Sarnen

Veranstaltungskalender microTalks Montag, 27. Juni 2011, 17.00–19.00 Uhr Montag, 5. September 2011, 17.00-19.00 Uhr Pfarreizentrum «Alte Post», Alpnach ❭ Info: Sekretariat CSEM Zentralschweiz, alpnach@csem.ch Beruf Zug Lehrgang Mikro- und Nanotechnologie, Kursdaten auf Anfrage ❭ Info: Roland Fässler roland.faessler@berufzug.ch, www.berufzug.ch weitere Hinweise zu aktuellen Veranstaltungen finden Sie auf den Websites www.mccs.ch/veranstaltungen.html www.csem.ch/events/events.html

Europäische Forschung und Entwicklung COST, FP7, Eureka, Interreg, EEN, Marie Curie, usw.!!! Haben Sie Fragen zu europäischen Förderprogrammen? Möchten Sie wissen ob und wie Sie mitmachen können? Gibt es Geld! Nehmen Sie Kontakt mit dem Regionalbüro Euresearch Luzern auf. Die Dienstleistung ist kostenlos und Teil des vom Bund unterstützten Schweiz-weiten Netzwerkes Euresearch. Das 7. Rahmenprogramm geht 2013 zu Ende, das Nachfolgeprogramm mit neuen Forschungsthemen ist in Arbeit. Kümmern Sie sich jetzt um eine Europäische Forschungs-Zusammenarbeit. Die nächsten und letzten Ausschreibungen sind im Juli 2011 sowie Juli 2012. ❭ www.euresearch.ch/luzern Innovationspreis Zentralschweizer Handelskammer Mit dem Innovationspreis würdigt die Zentralschweizerische Handelskammer seit mehr als 25 Jahren herausragende Leistungen bei der Entwicklung und Gestaltung innovativer technologieorientierter und wissensbasierter Produkte, Verfahren sowie Dienstleistungen. Eingabeberechtigt sind Unternehmen mit Sitz in den Kantonen Luzern, Uri, Schwyz, Oboder Nidwalden. Soeben wurde die Ausschreibung für den Innovationspreis 2011 eröffnet und die Projekt-Einreichung wird bis spätestens 15. Juli 2011 erwartet. Detaillierten Bestimmungen sowie das Anmeldeformular finden sich unter ❭ www.hkz.ch