technica 02/2011 by AZ Fachverlage AG

www.marktspiegel.ch www.technica-online.ch

02/2011 Front

Safe Motion Control für eine sichere Zukunft.

Industrial IT

Messe-Vorschau

Medizinaltechnik

Intec, Z Metall

Roboter mit Skalpell

Messe-Nachschau

Präzise Presskraft für elektronische Prüfsysteme

Euromold Automation & Elektronik

Prüftechnik

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Editorial

Trends x 10

eugen.albisser@azmedien.ch

Je kleiner die Welt, umso grösser die Trends. Seit der Zukunftsforscher John Naisbitt die lang anhaltenden, gesellschaftsverändernden Trends als Megatrends deklarierte, buhlen sie in immer kürzeren Intervallen um unsere Aufmerksamkeit. Es gibt Mega trends für werdende Väter, für die Waldpflege, für Krawattenträger. Und natürlich für die einzelnen Wirtschaftsbranchen. Cloud Computing sei hier für den IT-Bereich ge nannt und die Nanotechnik ist für die ganze Industrie ein zukünftiger 106-Blockbus ter und dort innerhalb gilt das Augenmerk den Kohlenstoffnanoröhren. Dabei muss angefügt werden, dass Nano derart lange schon ein Megatrend ist, dass es den Analysten, Publizisten und anderen Prognostikern anscheinend nicht mehr wohl ist. Die Picotechnologie naht bereits. Ein befreundeter Wissenschaftler spottete kürz lich über diese beunruhigende Anheize: Er könne keinen Forschungsantrag mehr stel len, ohne wenigstens das Wort Nano zu verwenden, obwohl man weiterhin intensiv mit der Mikrotechnik beschäftigt sei. Aber Mikro, das will wirklich keiner mehr hören. Da bei ist das Potenzial weiterhin enorm, zum Beispiel in der Mikrosystemtechnik. Liegt hier ein lang anhaltender Mikrotrend vor?

« Es ist nicht unsere Aufgabe, die Zukunft vorauszusagen, sondern auf sie gut vorbereitet zu sein. » (Perikles)

Die neusten Megatrends für den Maschinenbau stammen vom durchaus angesehenen Beratungsunternehmen Roland Berger Stragety Consultants. Sie lauten in Kurzform: Asien (China), mittleres Leistungssegment, Nachhaltigkeit. Locker zusammengefasst lassen sich folgende Schlüsse ziehen: Lernen Sie sofort die chinesische Sprache. Stel len Sie Produkte her, die entweder im Tief- oder Hochleistungssegment angesiedelt sind, sonst droht eine Konkurrenzflut. Und holen Sie sich mit ihren Produkten unbe dingt einen grünen Punkt. Wenn Sie nun nicht übermässig beunruhigt sind, dann aus gutem Grund. Jeder intelligente Mensch konnte diese Entwicklung bereits intuitiv er fassen oder ausrechnen. Etwa so wie vorauszusehen ist, dass nach der Nanotechnolo gie beinahe zwingend die Picotechnologie kommen muss, dann die Femtotechnologie. (Verkünden Sie nun aber bitte nicht, dass der neue Mann bei der Technica diese Technologie(n) bereits als Megatrend ausgerufen hat! Wir werden dann darüber berich ten, wenn sie in ferner Zukunft auf dem Radar des triadischen Modells Schrittmacher-, Schlüssel- und Basistechnologie auftauchen und sie dann ganz unaufgeregt über diese Entwicklung informieren.) Und es gibt einen weiteren Grund, weshalb uns Megatrends nicht als 106-grössere Zu kunftstendenzen vorkommen als ihre profanen Kompagnons, den Trends: Der Alltag hält uns schon genug in Atem. Wir setzen uns für die Nachhaltigkeit ein, merken uns die Wünsche der Kunden und die Anmeldung zum Mandarin-Kurs liegt vielleicht auch schon auf dem Bürotisch. Alltag eben.

Eugen Albisser, stv. Chefredaktor

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Inhaltsverzeichnis

Seite 26

Seite 39

Periphere Segmente haben zugenommen

Windkraftanlagen als Technologietreiber

Die Strategie der Veranstalter der Euromold lautete von Anbeginn, eine «Internationale Leitmesse der Produktentwicklung mit innovativen Highlights» zu etablieren.

Die Technik für Windkraftanlagen kommt aus einem hart umkämpften Markt, muss im Einsatz aber unter allen Umständen den rauen Betriebsbedingungen trotzen und dem schwierigen Zugang bei Wartung und Reparatur Rechnung tragen.

■■ Panorama

4–7

■■ Export-Forum «Neuland – Chancenland» Das Motto des Forums der Schweizer Aussenwirtschaft vom 7. April 2011: Remo Daguati wird Leiter Auslandspromotion

■■ Planung + Produktion Ich bin, wo ich bin Editorial Die persönlichen acht Zeichen Entscheidungshilfe auf asiatische Art

9 10

Supply Chain – eine ständige Herausforderung 13 Energieverbrauch optimieren und Kosten reduzieren in der Supply Chain Der heikle Umgang mit heiklen Stoffen 14 Was man über gefährliche Stoffe unbedingt wissen muss

■■ Märkte und Unternehmen Biegen statt zerspanen und schweissen 16 Technologietage Blechbearbeitung bei Trumpf in Baar Präziser, schneller, wirtschaftlicher 17 Studer präsentiert die neue CNC-UniversalRundschleifmaschine S41 Frankensorgen trüben Rappengeschäft 18 Giesserei-Verband der Schweiz orientierte über die Lage der Branche

Industrial IT

«Arztbesteck» für Medtech-Produzenten Produktionsmittel für die MedizinaltechnikIndustrie Roboter mit Skalpell Den Roboter wird man auch im Operationssaal der Zukunft treffen Schlag für Schlag Simulationssoftware zur Optimierung einer neuartigen Herzpumpe Periphere Segmente haben zugenommen 17. Euromold: mehr als «nur» die Prozesskette vom Design über den Prototyp bis zur Serie Stattliches Angebot in Leipzig Vorschau auf die Intec und Z vom 1. bis 4. März 2011 Neu mit Oberflächentechnik Metall München 2011 bildet nun gesamte Fertigungskette der Metallbearbeitung ab

19 22 24

26 29 29

■■ Automations- und Antriebstechnik

Das interdisziplinäre Zusammenspiel

CAD und Simulation für Erfolg von Anfang an Elektronische Baugruppen optimal konstruieren und analysieren mit Solidworks-Software

Kluger Datenaustausch verhindert Wissensverlust Interdisziplinäres Zusammenspiel von CAE und CAD

Projekte effizient planen, leiten und realisieren PM-Software reduziert Ressourcenkonflikte in Entwicklungsprojekten

2 technica 02-11

■■ Werkzeugmaschinen und Werkzeuge

Abfüllen und Verschliessen mit modernster Sicherheit 30 Realisierung von Verpackungslinien mit der Sicherheits-SPS Pluto Sicherheit und Produktivität erhöht 34 Zum Titelbild: Antriebssysteme mit zertifizierter Sicherheit von B & R Speed Dating der Automatisierungsbranche 36 Messe-Veranstalter Easyfairs zeigt sich « sehr zufrieden » mit der Automation und Elektronik 2011

Seite 54 Kluger Datenaustausch verhindert Wissensverlust Wer disziplinübergreifend zusammenarbeiten will, braucht e inen durchgängigen Informationsaustausch, um Projektdaten aus Elektro-, Fluidtechnik und Mechanik online abzugleichen.

■■ Messtechnik + Sensorik Präzise Presskraft für elektrische Prüfsysteme 37 Pneumohydraulisch angetriebene Pressen bringen viele Vorteile Windkraftanlagen als Technologietreiber 39 Innovative Sensorik für raue, wartungsfeindliche Umgebung Hart am Wind 42 Nachwuchsforscher erfinden Messtechnik zur Überwachung von Windenergie-Rotoren

■■ Produkte

43–50

■■ Lieferantenverzeichnis

59–63

■■ Impressum ■■ TechniKnacknuss

64 US 3

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Panorama

Automatisierungs-Event am 9. und 10. März in Aarau Die «Automation University» ist eine kostenfreie, zweitägige Veranstaltung mit zahlreichen Vorträgen von Anwendern, Partnerunternehmen, Systemintegratoren, Distributoren sowie den Automatisierungsexperten von Rockwell Automation selbst. Im Fokus stehen dabei das Thema integrierte Automatisierungs- und Informations lösungen aus dem Bereich Maschinensicherheit, Prozessautomatisierung, Ethernet/IP, Software, Steuerungs- und Antriebstechnik. Besucher der Veranstaltung kön-

nen sich ihr individuelles Fortbildungsprogramm zusammenstellen und darüber hinaus in zahlreichen Praxis-Workshops persönlich Hand an die Automatisierungsprodukte anlegen. Abgerundet wird das Programm durch eine Ausstellungs fläche, auf der neben Rockwell Automation auch zahlreiche Partnerunternehmen ihre Produkte und Lösungen präsentieren. Roger Hunziker, Country Manager bei Rockwell Automation in der Schweiz, fasst den Grundgedanken der Automation University

zusammen: «Mit der Veranstaltung wollen wir den Gedankenaustausch mit unseren Kunden und Partnern fördern und ihnen zwei Tage lang Automatisierungstechnik pur – zum Erleben und Anfassen – bieten. Jeder kann sich sein persönliches Fortbildungsprogramm aus Praxis und Theorie selbst zusammenstellen und so maximalen Nutzen aus der Veranstaltung ziehen.» Ein individueller Stundenplan mit Praxis-Workshops bietet jedem Teilnehmer viel Wissenswertes.

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20 Jahre Schneider mc SA in Chavornay Die Firma Schneider mc SA wurde im 1991 durch Peter Schneider und dem heutigen Geschäftsführer Hugo Tschümperlin gegründet. Ein Jubiläum steht also an, und zu diesem Ereignis lädt der Westschweizer Werkzeugmaschinenhändler alle interessierten Besu-

cher am 24. und 25. März – jeweils von 9 bis 17 Uhr – zur Hausausstellung nach Chavornay ein. Von Beginn an hat Schneider die Exklusiv-Vertretung für Brother-Werkzeugmaschinen in der Schweiz. Im 2008 entschied sich die Firma für den Zusammen-

schluss mit der Newemag Werkzeugmaschinen AG in Rotkreuz. Gezeigt werden im Waadtland unter anderem die Modelle TC-S2DO, TC-R2B und TC-32 BN QT von Brother, aber auch die BNA-42S von Miyano. www.schneidermcsa.ch

Röhm mit « Axia-Award » ausgezeichnet Die Wirtschaftsprüfungsgesellschaft Deloitte hat Mitte Januar in Stuttgart vier baden-württembergische Mittelständler mit dem «Axia-Award 2010» für ihre Innovationskraft ausgezeichnet. Darunter auch den SpanntechnikHersteller Röhm GmbH aus Sontheim/Brenz. Die Firma überzeugte die Jury sowohl durch ihre Innovationskraft als auch ihre Kunden-

einbindung in den Innovationsprozess. Ideen für die Entwicklung neuer Produkte entstehen überwiegend aus der Erfassung konkreter Kundenwünsche. Kundenbedürfnisse werden zeitnah durch direkte Kundenansprache evaluiert und deren mögliche Umsetzung im hausinternen Entwicklungsausschuss diskutiert. Unabhängig davon wird unermüdlich

Innovationsforschung betrieben; so wurden im letzten Jahr zahlreiche Produkte entwickelt, wie etwa das Produktprogramm der elektrischen Spannmittel e-QUIPMENT. Hervorzuheben sei das Engagement des Unternehmens in Sachen Hochschul- und Institutskooperationen. Dr. Michael Fried, Geschäftsführer der Röhm GmbH: «Der Axia-

Award ist ein Ansporn für uns, auch künftig innovative und marktgerechte Produkte zu entwickeln. Nach zahlreichen Auszeichnungen im vergangenen Jahr freuen wir uns, nun auch diese begehrte Auszeichnung entgegennehmen zu dürfen.» www.roehm.biz www.deloitte.com/de/axia

Datum

Ort

Thema

Kosten

Veranstalter/Infos

22.3. 05.4. 18.5.

Dübendorf Dübendorf Baden

Next-generation lithography Aluminiumlegierungen Swiss NanoConvention 2011

CHF 640 CHF 512/640 CHF 160–480

Empa 8600 Dübendorf www.empa.ch

–

Alle Termine auf www.technica-online.ch

–

/category/vk oder Rubrik «Termine»

12.4. 03.5.

jeweils Volketswil

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CHF 850/950 Swiss Technology Network unterschiedlich 8604 Volketswil, 044 945 00 00 www.swisst.net

4 technica 02-11

Panorama

Maschinen in verschiedenen Aufbauphasen An Hausausstellungen wird es im Monat März nicht mangeln. Eine feine Alternative ist jene bei der Reiden Technik AG. «Die Besucher werden eine grosse Vielfalt an Maschinen sehen, welche in den verschiedenen Aufbauphasen begeistern werden», teilen die Luzerner mit. Neben den bekannten Handelsmaschinen sind unter anderem die neuste Entwicklung der Firma zu sehen: das 5-AchsenFräszenter RX18 im Rohaufbau, das eigentlich erst an der EMO seinen grossen Auftritt haben wird. Das Unternehmen, welches seit 1904 Werkzeugmaschinen produ-

ziert, wird aber auch sonst die unterschiedlichsten Maschinen präsentieren – mit oder ohne Palettenanbindungen. Die Ausstellung wird am Donnerstag, 24. und Freitag, 25. März 2011 jeweils von 9–16 Uhr durchführt. Ein weiteres Versprechen gibt die Reiden Technik noch ab: «Beim interessanten Rundgang und einem abschliessenden Imbiss können sich die Besucher überzeugen, dass es auch in der heutigen Zeit noch echte Werkzeugmaschinenhersteller aus der Schweiz gibt.»

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Das 5-Achsen-Universalbearbeitungs-Fräszenter RX 10 in seiner Standardausführung ohne Palettisierung

Zum Titelbild

www.marktspiegel.ch www.technica-online.ch

02/2011 Front

Zertifizierte Sicherheit Safe Motion Control für eine sichere Zukunft.

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Siehe Bericht auf Seite 34

Messe-Vorschau: Intec, Z Metall Messe-Nachschau: Euromold Automation & Elektronik

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02-11 technica 5

Panorama

Sick übernimmt Antec Der Sick-Konzern hat weiteren Zu wachs bekommen: Die Tochterge sellschaft in der Schweiz, die Sick AG in Stans, hat zum 1. Januar 2011 die Aktivitäten der Antec AG mit Sitz in Wettingen übernom men und verstärkt dadurch regio nal seine Marktposition im Seg ment Prozessautomation. Die Aktivitäten der Antec AG, wel che seit 15 Jahren Lösungen für Emissions- und Prozessmesstech nik mit Produkten der Firma Sick auf dem Schweizer Markt anbie tet, werden in die bestehende Or ganisation der Sick AG in Stans einbezogen und damit vollständig in die Sick-Vertriebsgesellschaft

in der Schweiz integriert. Der Standort Wettingen wird für eine Übergangszeit bis ca. Mitte 2011 aufrecht erhalten bleiben. «Wir sind überzeugt, im Sinne einer langfristigen Kontinuität eine sehr gute Lösung gefunden zu haben, die einen möglichst reibungslo sen Übergang garantiert. Die Sick AG freut sich auf die neuen und herausfordernden Aufgaben und auf die neuen Sick-Kunden», kom mentiert Hansruedi Bernet, Ge schäftsführer der Sick AG in Stans, die Übernahme. Die schweizerische Vertriebstoch tergesellschaft Sick AG wurde 1979 mit fünf Mitarbeitern ge

gründet. Seither ist die Zahl auf 38 Mitarbeiter angestiegen. Mit der Übernahme der Antec-Mitar beiter wird die Firma bis Mitte Jahr nahezu 50 Mitarbeiter be schäftigen. Der Konzern, die Sick AG, ist einer der weltweit führen den Hersteller von Sensoren und Sensorlösungen für industrielle Anwendungen. Das 1946 gegrün dete Unternehmen mit Stammsitz in Waldkirch im Breisgau beschäf tigt weltweit knapp 5 000 Mitar beiter und erzielte 2009 einen Konzernumsatz von knapp 600 Mio. Euro. www.sick.ch

Geschäftsführer Hansruedi Bernet: «Wir freuen uns auf die neue Herausforderung.»

Kistler Gruppe weiter auf Wachstumskurs Die Erholung der Weltwirtschaft und insbesondere der Boom der Automobil-Industrie in Asien beflü geln auch die Winterthurer Kistler Gruppe. Der Umsatz konnte gegen über Vorjahr um 34 % auf 213 Mio. CHF gesteigert werden. Noch bes ser entwickelte sich der Auftrags eingang; dieser wuchs gegenüber 2009 um 50 % auf über 240 Mio. CHF. Dank verschiedener produk tivitätssteigernder Massnahmen

konnte das Wachstum weitgehend mit der bestehenden Belegschaft bewältigt werden. In den nächsten Monaten werden jedoch an allen Standorten neue Stellen geschaf fen. Allein am Standort Winterthur sind aktuell 34 Stellen offen. Es hat sich bewährt, dass die Kist ler Gruppe während der Krise im 2009 kein Personal abgebaut hat. Damit konnte die fulminante Nach fragesteigerung vor allem in der

zweiten Hälfte 2010 bewältigt werden. Wie zahlreiche andere Schweizer Exportfirmen leidet auch die Kistler Gruppe unter dem starken Schwei zer Franken. Die aktuellen Wäh rungskurse verteuern einerseits die Exporte aus dem Winterthurer Werk und reduzieren andrerseits den Ge winn der gesamten Gruppe. Rolf Sonderegger, CEO der Kistler Gruppe, ist jedoch sehr zuversicht

lich für das Geschäftsjahr 2011 und erwartet in den nächsten Mo naten eine anhaltend dynamische Entwicklung: «Wir sind gut ins neue Jahr gestartet, die Produk tion läuft auf Hochtouren und die Auftragsbücher sind voll. Wenn jetzt der Euro und der US-Dollar wieder erstarken, sind die Voraus setzungen für ein Rekordjahr 2011 gegeben.» www.kistler.com

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Informatik (Software Entwicklung, Systemmanagement, Wirtschaftsinformatik) Kunststofftechnik Gebäudetechnik Metallbau

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6 technica 02-11

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Panorama

Uhrentage bei Tornos Unter den festen Terminen im Jahr zählen für Uhrenhersteller und -zulieferer die Luxusuhrenmessen in Genf (SIHH) und die Baselworld vor allem zu jenen Anlässen, bei denen Teile innerhalb kurzer Fristen zu liefern sind. Zwei weitere Veranstaltungen richten sich eher an Hersteller, die ihre Wettbewerbsfähigkeit sichern möchten: die EPHJ in Lausanne und die Uhrentage von Tornos in Moutier. Der Maschinenhersteller Tornos hatte vor etwa zehn Jahren noch keinen optimal auf die Uhrenindustrie abgestimmten CNC-Drehautomaten im Angebot, inzwischen hat sich die Situation grundlegend geändert: Im Jahre 2010 wurde in der Schweiz ein Drittel des Umsatzes in diesem Bereich erzielt. Die seit drei Jahren ausgetragene Veranstaltung für Uhrmacher ist also auch für Carlos Almeida, Verkaufsleiter Schweiz bei Tornos, ein Zeichen für den Erfolg in dieser Branche: «Die Tornos-Unternehmensgruppe kann heute alle mechanischen Teile für Uhrwerke, selbst aufwändigste Komplikationen, ebenso wie sämtliche Ausstattungs-, Gehäuse- und Armbandteile fertigen. Diese umfassende Kompetenz entspricht

Zwei grundlegende Entwicklungen Komplexität und Innovation bilden also eine der Entwicklungstendenzen. Teile mit kombinierten Funktionen oder aus schwierigen Werkstoffen erfordern Fertigungslösungen mit Spitzentechnologie. Der industrielle Aspekt erlangt dabei immer grössere Bedeutung, da die Wiederholgenauigkeit von Prozessen für die Schweizer Uhrmacher nur von Vorteil sein kann. Die andere wichtige Entwicklungstendenz betrifft den Austausch kurvengesteuerter Maschinen. Angesichts des zunehmenden Alters der Maschinenparks und des Generationswechsels beim Bedienpersonal dürfte diese Technologie innerhalb mehr oder weniger kurzer Zeit verschwinden.

Lösungen für die beiden Entwicklungen Mit Blick auf den Austausch von kurvengesteuerten Maschinen verfügt Tornos mit der Produktreihe Delta über eine Maschinenserie, die aufgrund ihrer Preise durch-

aus dafür geeignet ist, kurvengesteuerte Drehmaschinen zu ersetzen. Qualität, Wiederholgenauigkeit und Präzision sind bei etwa gleichen Teilekosten besser. Auf der Innovationsebene ist das Unternehmen Tornos beispielsweise auf dem Markt dafür bekannt, dass es mit dem Prinzip des Abwälzfräsens einen technologischen Vorsprung hat. Egal ob frontal, vorn, hinten, tangential oder helixförmig, die Geräte von Tornos beherrschen alles. Und zwar so gut, dass über 15 Prozent der im Uhrmacherbereich eingesetzten Deco-Maschinen damit ausgerüstet sind. Zahlreiche Optionen wie die Werkstückaufnahme für die Endbearbeitung,

Rückgewinnungssysteme für anspruchsvolle Teilefertigungen oder andere erlauben den Benutzern ein noch effizienteres Arbeiten. www.tornos.com

Nützliche Infos zum Uhrentag Die Veranstaltung findet vom 8.–11. März im Showroom von Tornos statt, und zwar zwischen 9 und 17 Uhr (nach Anmeldung). Vier grosse Uhrenhersteller haben ihr Kommen bereits angekündigt. Adresse: Tornos SA, rue Industrielle 111, 2740 Moutier Tornos wird vom 24.–31. März auch an der Baselworld sein.

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durchaus den Entwicklungstendenzen im Uhrmacherbereich.»

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Export-Forum Export-Forum

IN ZUSAMMENARBEIT MIT OSEC BUSINESS NETWORK SWITZERLAND

Das Motto des Forums der Schweizer Aussenwirtschaft vom 7. April 2011:

«Neuland – Chancenland»

Unter dem Motto «Neuland – Chancenland» werden sich am Forum der Schweizer Aussenwirtschaft renommierte Persönlichkeiten aus Wirtschaft und Politik treffen und aktuelle Themen der Aussenwirtschaft diskutieren. Unter anderem werden Jean-Claude Biver, CEO von Hublot, Kjell A. Nordström, Wissenschaftler und Managementvordenker, und Prof. Dr. Peter Kruse, Organisationspsychologe und Hirnforscher auftreten.

um neunten Mal organisiert die Osec am 7. April in Zürich (Messe Zürich) den Schweizer Exporttag, der sich als Treffpunkt für die Schweizer Exportindustrie etabliert hat. Neben Vertretern von Unternehmen, die bereits erfolgreich Neuland erobert haben, geben profilierte Experten ihr Know-how an Exponenten von KMUs sowie an Vertreter aus Politik und Wirtschaft weiter. Zudem tauschen sich die Teilnehmer über Trends und Entwicklungen in der Weltwirtschaft aus. Erwartet werden am eintägigen Forum über 500 Besucher.

Charisma des Erfolgs Diskussionen und die Vermittlung von Know-how und Praxistipps stehen dieses Jahr unter

dem Motto «Neuland – Chancenland». Am Forum werden renommierte und charismatische Referenten aus der Schweiz und aus dem Ausland erwartet. Die Uhrenmarke Hublot hat weltweit Erfolg. Treibende Kraft dahinter ist CEO Jean-Claude Biver, der finanziellen Einsatz mit Köpfchen kombiniert hat. Wie hat er das geschafft? Und was können wir von ManagementVordenker Kjell A. Nordström lernen? Er zeigt, warum und wie man mit unkonventionellem Denken Erfolg hat, und warum es ohne nicht geht. In eine ähnliche Richtung geht der Psychologe Prof. Dr. Peter Kruse, der seine Erkenntnisse zur Hirnforschung für die Unternehmenswelt nutzbar macht.

Osec Export Award Zum vierten Mal in Folge wird am Forum der Schweizer Aussenwirtschaft der «Osec Export Award» verliehen. Der Award ist ein Anerkennungspreis, der von einer unabhängigen sechsköpfigen Jury an je ein Schweizer Unternehmen in den Kategorien «Success» und «Step-in» übergeben wird. Während es in der Kategorie «Success» um nachweisliche Erfolge im Exportgeschäft geht, stehen in der Kategorie «Step-in» junge Expansionsprojekte im Rampenlicht. Bewertet wird bei der Siegernominierung, ob die Firmen in ihrem Expansionsvorhaben systematisch, zielgerichtet und konsequent handeln. Die nominierten Unternehmen für die diesjährige Verleihung sind:

für die Kategorie «Success» • OVD Kinegram AG, Zug www.kinegram.com • Arcolor AG, Waldstatt www.arcolor.ch • Phonak Sounds AG, Stäfa www.phonak.com und für die Kategorie «Step-in» • Baumot AG, Fehraltorf www.baumot.ch • Meinen AG, Bern www.cest-si-bon.ch • Metallux SA, Mendrisio www.metallux.ch

Infos Schweizer Exporttag 7. April 2011 Messe Zürich Forum der Schweizer Aussenwirtschaft www.awf2011.ch

Remo Daguati wird Leiter Auslandspromotion Der schweizerische Aussenhandelsförderer Osec besetzt im Rahmen der kürzlich kommunizierten Anpassung seiner Organisationsstruktur die neugeschaffene Stelle des Leiters Auslandspromotion. Remo Daguati, bisher Leiter des Amts für Wirtschaft und Leiter Standortförderung des Kantons St. Gallen, wird per 1. Mai zur Osec stossen. In seiner neuen Funktion gehört er auch der Geschäftsleitung der Osec an.

it Remo Daguati konnte eine Person mit langjähriger Erfahrung in der Auslandspromotion für den im Rahmen der laufenden Reorganisation neugeschaffenen Geschäftsbereich der Osec gewonnen werden. Remo Daguati, der

8 technica 02-11

an der Universität St. Gallen Staatswissenschaften studierte, arbeitet seit 2004 in der Kantonalen Verwaltung St. Gallens, zunächst als Leiter Standortmanagement der Standortförderung. In dieser Funktion war er unter anderem zuständig für die Aufberei-

tung von attraktiven Immobilienstandorten. Im Jahr 2007 wurde er als Leiter des Amts für Wirtschaft und Leiter Standortförderung des Kantons St. Gallen gewählt. In jener Zeit war er etwa für die Erarbeitung des neuen Standortförderungsprogramms (2011–

2014) und die Optimierung des Akquisitionsprozesses in der Standortpromotion zuständig. Remo Daguati wird bei der Osec neben der nationalen Standortpromotion auch die Messen im Ausland und die wirtschaftliche Entwicklungszusammenarbeit (SIPPO-Mandat) in der Geschäftsleitung verantworten. (mg)

Infos www.osec.ch

Offizielles Organ des Schweizerischen Verbandes für Betriebsorganisation und Fertigungstechnik – svbf Nr. 02-11

Editorial

Ich bin, wo ich bin

it Raumordnungen hat die Schweiz kein Glück. In den Augen der Behörden ist in den letzten 25 Jahren in Stadt und Land ein Wildwuchs entstanden. Von Ordnung keine Rede. Jede Gemeinde zont ein und aus, wies grad gefällt. Und überdies lassen sich die Kantone nicht dreinreden. Das nervt in Bundesbern. Aufgrund eines 80-seitigen neuen Konzepts soll sich nun eine umfassende Raumsicht der Dinge durchsetzen. Der Blick auf die entsprechende Raumkonzeptkarte zeigt, dass wer hat, der hat. Verknüpft man das Raumkonzept mit dem Finanzierungskonzept zur Verkehrsinfrastruktur, wird klar, dass die Bewohner sogenannter klein- und mittelständisch geprägter Handlungsräume – zentrales Mittelland, Ostschweiz, Jura und waadtländischer Jura sowie das Tessin – hängen bleiben: Das Pendlerdasein soll ihnen vermiest werden, insbesondere das Pendeln auf der Bahnachse Genf – Bern – Zürich – St. Gallen zu den gut dotierten Arbeitsplätzen muss «unattraktiv» (ein bundesrätliches Wort) werden; für diese Strecke erwägt man speziell teure Billette.

www.fraisa.com

Raumplanerische Vision (Bild: aa).

«Verlasst endlich Eure Nester und Kleinstädte und zieht in die Megacities!», ist die Botschaft, «statt höhere Löhne in Zürich zu kassieren und gemütlich in Tüpflikon den Landbürger bei moderaten Mietzinsen und als Hüslibesitzer zu spielen.» Aus raumplanerischer und ökologischer Sicht seien kurze Arbeitswege sinnvoll, wurde verkündet. Konsequenzen: Entweder kommen die Arbeitsplätze in die Provinz, oder die

Pendler zügeln zu den Arbeitsplätzen in die Metropolitanräume Zürich, Basel und Bassin lémanique. Zwangsumsiedlung taucht am Horizont auf. Mit ein bisschen Fantasie lässt sich da manches machen: Die Firmen besorgen sich nach Massgabe ihrer Arbeitsplätze auf dem freien Markt Wohnungen für ihre Arbeitnehmer. Sie weisen die Wohnungen zu, und wenn sie zu viele haben, handeln sie damit. Im Welschland könnte

man auch das französische Modell der «Habitation à loyer modéré» übernehmen, um die exorbitanten Mieten in der Region Genf zu senken. Vielleicht hätte dann auch die Zürcher Waldstadt wieder eine Chance: Anfang der 1970er-Jahre verfolgte die Stadt Zürich die Idee, auf dem Adlisberg eine Waldstadt zu errichten. 45 Hektar Wald sollten gerodet werden, um eine lange Schlange von Wohntürmen mit Wohnungen für 100 000 Menschen zu errichten. Die aneinandergereihten, zum Teil bis 100 Meter hohen Wohnblöcke sollten sich auf mehr als zwei Kilometern rund um den Berg entlang des Randes der Hügelkuppe ziehen. Das Projekt kam nicht über erste Skizzen hinaus, denn der Kanton gab keine Rodungserlaubnis. – Spass beiseite: Siedlungs- und Wirtschaftsräume kuscheln offensichtlich nicht. Eine Fahrzeit von 25 bis 45 Minuten ist schlicht Lokalverkehr. Auch Ausbildungsräume für Zehntausende von Studierenden neigen nicht zur Streuung, sondern zur Zentralisierung. Es ist so, wie es ist. Alois Altenweger, Redaktor P + P

www.interpers.ch

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Planung + Produktion

| Dossier Betrieb

Entscheidungshilfe auf asiatische Art

Die persönlichen acht Zeichen Am 3. Februar setzt die alljährlich grösste Völkerwanderung der Welt ein: Millionen von Chinesen reisen zu ihren Familien, um mit ihnen das Neujahr zu feiern. Es ist für sie der wichtigste Feiertag des Jahres. Dieser Tag wird anhand des Lunisolarkalenders berechnet. Der chinesische (Solar-)Kalender ist ein faszinierend genaues System, das auch in der Geschäftswelt für Entscheidungen Anwendung findet.

nternehmer oder Manager? Consultant oder Experte? Ist es der richtige Zeitpunkt für ein wichtiges Vorhaben oder gibt es einen besseren? Das sind nur einige Fragen, die man mit dem BaZi – den

Der «BaZi Suanming»-Code gehört zu den klassischen chinesischen Wissenschaften und stellt den Menschen und sein Leben in seiner höchsten Abstraktion dar.

acht Zeichen – beantworten kann. Diese sehr detaillierte und hoch respektierte Berechnungsart bringt erstaunliche und äusserst präzise Informationen über einen Menschen zutage. Von Proﬁs erstellt und übersetzt, wird es von Privatpersonen, Geschäftsleuten und Unternehmern bis

Autorin Nicole Brandes nb@brandes-management.com

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hin zu hochrangigen Politikern für wichtige Ereignisse konsultiert.

Eigenen Code entschlüsseln Jedes Individuum kommt mit seiner einmaligen DNA, Träger der Erbinformationen, zur Welt. Analysiert man sie, lassen sich Rückschlüsse auf verschiedene Aspekte des Individuums ziehen. Genau wie die DNA erhält in der traditionellen chinesischen Sichtweise jeder Mensch bei seiner Geburt einen einzigartigen energetischen Code: das «BaZi Suanming», kurz das «BaZi». Dieser Code gehört zu den klassischen chinesischen Wissenschaften und stellt den Menschen und sein Leben in seiner höchsten Abstraktion dar. Übersetzt heisst das: «die Lebensberechnung nach den acht Zeichen». Diese Zeichen sowie deren zahlreiche Unterzeichen bilden ein unverwechselbares Bild, ähnlich einem Puzzle, und ergeben das einzigartige Proﬁl eines Menschen. Dabei gibt es Hunderte, ja Tausende von Kombinationsmöglichkeiten. Die Decodierung der individuellen Inhalte eines BaZi gibt unter anderem Aufschluss über nachstehende fünf Aspekte einer Person: 1. Charaktereigenschaften und grundlegende Verhaltensweisen 2. Proﬁl von Talenten und Fähigkeiten, zum Beispiel unternehmerische oder künstlerische Veranlagung 3. die Qualität der Beziehungen in Familie und Partnerschaft

4. Krankheit- und Gesundheitstendenzen 5. die individuelle Zeitqualität. Das BaZi entstand während der TangZeit (618–907), als das chinesische Kalenderwesen einen enormen Entwicklungsschub erlebte. Seitdem hat es sich zum zentralen psychologischen System in Asien entwickelt. Es ﬂoriert in Hongkong, Taiwan, der Republik China, in Japan, Singapur und überall dort, wo die 60 Millionen Auslandchinesen erfolgreich ihre Geschäfte führen.

Innere Landkarte entdecken Eigene Talente, Stärken und Schwächen werden meist durch Erfahrungen und Zufall entdeckt. Wer Zeit und Umwege sparen oder einfach mehr über sich selber erfahren will, für den mag sich ein Blick auf seinen eigenen energetischen Code lohnen. Viele erfolgreiche Menschen handeln intuitiv nach ihren Potenzialen. Gewinner arbeiten mit Intuition plus Methode, sie überlassen nichts dem Zufall. Reflektion und psychometrische Persönlichkeitstests sind ein wichtiger Bestandteil auf dem Weg, sich selber auf die Spur zu kommen. Das BaZi kann hier nützliche zusätzliche Informationen liefern. Denn wer gut Bescheid über sich weiss, hat Klarheit über sein Profil. Wer seine Ressourcen kennt, kann sie gezielt einsetzen und so herausragende Leistungen erzielen. Aber nicht nur als «Selbst-Assessment», auch in der Geschäftswelt bei der Besetzung von Schlüsselpositionen ist das BaZi ein wertvolles Werkzeug. Wer ist der oder die Richtige? Passt er/sie ins Team? Wie komplementär oder wie ähnlich soll das Profil im Vergleich zum Team/zur Geschäftsleitung sein? Die sorgfältige Selektion eines Mitarbeiters ist entscheidend. Sie bestimmt den Erfolg eines Unternehmens genauso ➡

Wie machen wir es uns zur Gewohnheit, außergewöhnliche Produkte zu entwickeln?

Werden Sie innovativ. Nutzen Sie NX für Produktentwicklung und Fertigung. Heute stehen Hersteller vor gewaltigen Herausforderungen: Sie müssen innovative Produkte schneller als jemals zuvor entwickeln und gleichzeitig höhere Erwartungen an Qualität und Prozesseffizienz erfüllen. NX von Siemens PLM Software hilft Ihnen, alle diese Herausforderungen zu meistern. Mit erstklassigen Funktionen für CAD-, CAM- und CAE-Lösungen beschleunigt NX Ihren Entwicklungsprozess, erhöht die Produktivität und verbessert die Produktqualität. Das Ergebnis: Es wird um einiges leichter, die nächste grosse Innovation zu stemmen. Mehr dazu unter www.siemens.ch/plm.

Answers for industry. © 2011 Siemens Product Lifecycle Management Software Inc. All rights reserved. Siemens and the Siemens logo are registered trademarks of Siemens AG. NX is a trademark or registered trademarks of Siemens Product Lifecycle Management Software Inc. or its subsidiaries in the United States and in other countries. All other logos, trademarks, registered trademarks or service marks used herein are the property of their respective holders.

Planung + Produktion | Dossier Betrieb

und Ressourcen eines Menschen zum Vorschein bringt. Damit lassen sie sich aktivieren und für die Verwirklichung der persönlichen Ziele, Wünsche und Visionen einsetzen.

Die Illustration stellt BaZi-Schemata von Steve Jobs, CEO von Apple, und Steve Balmer, CEO von Microsoft, dar. Welche Talente haben sie im Vergleich? Welche Art von Leader verkörpern sie? Steve Jobs hat die ausgeprägte Struktur eines Denkers und Tüftlers. Er zeigt das starke Profil eines Künstlers. Das überrascht nicht. Die Produkte von Apple stehen für geniale Funktionalität und sind von höchster Ästhetik. Steve Jobs ist ein inspirierender Leader. Ganz anders Steve Balmer: Sowohl seine Struktur als auch sein Profil zeigen signifikante Managerstärken. Steve Balmer ist der operative Leader. Das BaZi gibt hier Auskunft zu der Frage: Passt die Person zu Rolle, Funktion und Position? Es gibt spannende Einblicke, die mit psychometrischen Tests im Einklang stehen. Während sich Persönlichkeitstests auf die Typologie fokussieren, eröffnet das BaZi viele Einblicke auf weiteren Ebenen.

stark wie die Wahl von Strategie, Geschäftsmodell und Investitionen.

Zur richtigen Zeit am richtigen Ort In Asien wird auch der Wahl des richtigen Zeitpunkts besondere Wichtigkeit beigemessen. Stehen Termine für relevante Meetings an? Gibt es Meilensteine wie wichtige Entscheidungen, Vertragsunterzeichnungen, Fusionen? Auch hier liefert der persönliche Code genaue Hinweise, um ein Datum zu wählen, das der spezifischen Sache dienlich ist. Jeder Mensch hat seine ureigene Zeitqualität. Bildlich gesprochen zeigt der persönliche Code die individuelle «Wetterkarte». Ist man auf der Überholspur mit Rückenwind und der Sonne im Gesicht? Oder weht einem ein rauer Wind entgegen? Oder anders ausgedrückt: Wie stehen die Chancen, Ziele leicht zu erreichen? Ist mit besonders vielen Hindernissen zu rechnen? Das Wissen um die eigenen

Die drei Erfolgsfaktoren Nach chinesischer Philosophie gehört das BaZi zu den wichtigsten drei Faktoren, die zum Erfolg beitragen: 1. der Mensch und sein Engagement 2. gutes Feng-Shui 3. cleveres Ausschöpfen des eigenen BaZi.

Wetterkonditionen bietet die Möglichkeit, sich auf sie einzustellen und Strategien zu entwickeln. Welcher Wirtschaftskapitän geht freiwillig segeln, wenn ein Unwetter tobt? Und vor allem: Wer will seine eigenen optimalen Wetterverhältnisse verschlafen, wenn alle Zeichen auf Erfolg stehen? Auch diesbezüglich lässt sich das System auf Präzision und Richtigkeit hin empirisch überprüfen.

Keine Magie Viele erfolgreiche Menschen sind der Meinung, dass sie nicht alles über eine Sache wissen müssen, um sie zu ihrem Vorteil zu nutzen. Die wenigsten wissen vermutlich, wie beispielsweise die Elektrizität funktioniert. Trotzdem hat niemand Hemmungen, den Lichtschalter anzuknipsen. Oder, um es mit dem Bild eines Schlossers zu verdeutlichen: Wenn er dabei ist, ein Schloss zu reparieren, wird er Dinge hören, die andere nicht hören. Er wird Dinge fühlen, die andere nicht fühlen. Genauso verhält es sich, wenn eine Fachperson den individuellen BaZi-Code eines Menschen entschlüsselt. Es ist nichts Geheimnisvolles und nichts Magisches dabei. Das BaZi ist eine systematische Wissenschaft, welche die verborgenen Schätze, Potenziale

Das Beste aus zwei Welten In der Realität der Globalisierung begegnen wir Menschen und Methoden aus anderen Kulturkreisen. Dabei treffen wir nicht nur auf Herausforderungen, sondern auch auf Spannendes, Nützliches, Inspirierendes. Wie machen es die «anderen»? Prinzipien aus verschiedenen Welten zusammenführen, Bewährtes mit Neuem ausprobieren, das kann hilfreiche Erkenntnisse bringen. Das BaZi ist eine Möglichkeit, Ziele noch besser zu erreichen. Weil es die Selbsterkenntnis erhöht, Potenziale und Chancen aufzeigt und weil es eine wertvolle Entscheidungshilfe sein kann. Es lädt ein, den Blick über die Grenzen zu wagen. Und sich angenehm überraschen und bereichern zu lassen. Zur Autorin: Nicole Brandes, Kommunikationsberaterin und Feng-Shui-Expertin. Sie beschäftigt sich seit Jahren mit Auftritt und Wirkung von Mensch, Raum und Unternehmen. Dabei kombiniert sie ausgewiesenes Kommunikationsmanagement und langjährige Wirtschaftserfahrung mit sorgfältig ausgewählten Elementen der fernöstlichen Lehre. Sie hat über 15 Jahre Managementerfahrung auf Seniorstufe in internationalen Unternehmen. Daneben wurde sie von zwei der weltweit renommiertesten chinesischen Meister in klassischem FengShui ausgebildet (vgl. «Business Feng-Shui – Mythen und Fakten» in Planung + Produktion / Dossier Betrieb, technica 01/2011, S. 12). Nicole Brandes lebt und arbeitet in der Schweiz und in Asien.

Mehr Wissen, mehr Infos auf www.p-p-plus.ch Beachten Sie in der Kategorie «Highlights» die Artikel • eDossier: Persönlichkeitstests und -analysen • Zukunft der Arbeit – nichts bleibt mehr normal • Versus kompakt – eine Buchreihe, die zeigt, wie man Wikipedia schlägt.

12 technica 02-11

Infos Brandes Management 8707 Uetikon am See

Aus- und Weiterbildung |

Planung + Produktion

Energieverbrauch optimieren und Kosten reduzieren in der Supply Chain

Supply Chain – eine ständige Herausforderung Supply Chain ist ein ständiger Entwicklungsprozess im Unternehmen. Dabei geht es um die Verknüpfung aller Unternehmensfunktionen des Herstellungs-, Lager- und Lieferprozesses. Die ständige Optimierung des Energieverbrauchs und der Einsatz der Informatik sind im Augenblick Brennpunkte der Supply Chain.

ie entscheidende Aufgabe in der Optimierung von Supply Chains besteht darin, die laufenden, aber in verschiedenen Geschwindigkeiten erscheinenden Neuerungen in die Supply Chain zu implementieren. Im engeren Sinne sind davon fünf

Essentials von SC betroffen: Ressourcenefﬁzienz, Einsatz von Mitteln der Informatik, Energieoptimierung und Abfall- und Schadstoffhandling. Aktuell zeigen sich für die Unternehmen Probleme und Herausforderungen in den Bereichen Res-

sourcenefﬁzienz, und hier ganz besonders bei der Nutzung von Energie. Die Betriebsfachleute im Unternehmen stehen vor der Aufgabe, den Energieverbrauch und die Energiekosten merklich zu senken und auf der anderen Seite mit Energie-verbrauchender Auto-

Mehr Wissen, mehr Infos auf www.p-p-plus.ch Machen Sie Gebrauch von den vielfältigen Weiterbildungsangeboten auf www.p-p-plus.ch!

mation und Elektronik die Inhouse-Glieder der Supply Chain zu modernisieren. Dabei darf nicht vergessen werden, dass beispielsweise ein Lagerneubau – trotz Millionenkosten – langfristig die günstigere Lösung ist als das

Event zum Thema «Vorfahrt für die smarte Supply Chain» Am 9. März 2011 ﬁndet das 6. GS1-Forum Logistics & Supply Chain zum Thema «Wie smart sind unsere Supply Chains?» statt. Wie viel Verschwendung liesse sich durch Technologie, Organisation, Methoden, Intelligenz verhindern? Wo liegen Potenziale brach? Unserer Einschätzung nach werden entlang der Supply Chain und beim Endverbrauch noch immer verschwenderisch Rohstoffe und Energie verbraucht. Supply Chains sind inefﬁzient organisiert, es entstehen unnötige Abfälle, Emissionen und Kosten. Das wird aber nicht so bleiben, denn Umweltkatastrophen, verschärfte Vorschriften, freiwillige Einschränkungen, der Druck der Öffentlichkeit, innovative Technologien und Methoden, Energieund Rohstoffverknappung sowie weitere Faktoren werden dazu führen, dass sich die Situation verändert: Viele Unternehmen, Organisationen und Behörden haben diese Entwicklung längst erkannt und investieren seit Jahren in eine Verbesserung der Zustände.

Am diesjährigen GS1-Forum Logistics & Supply Chain nehmen wir diese Themen auf, bieten einen Einblick in die Entwicklungen aus verschiedenen Branchen und die Gelegenheit, Erfahrungen auszutauschen. Ziel ist es, mit guten Beispielen aufzuzeigen, wie innovative Unternehmen mit diesen Herausforderungen umgehen, welche Lösungen möglich sind und was Technik und Wissenschaft dazu beitragen. Ort:

Kultur- und Kongresszentrum Trafo, Brown Boveri Platz 1, 5400 Baden. Zielpublikum: Geschäftsleitung, Linienverantwortliche Einkauf, Marketing, Verkauf, Logistik, Supply Chain, IT, Kader und Projektverantwortliche aus allen Branchen. Hauptbranche: Konsumgüter-Industrie, Gross- und Detailhandel, Logistikdienstleister, Logistik/Systeme, Gesundheitswesen, Maschinen/Elektro/Metallbau. Preis: GS1-Mitglieder Fr. 550.–, Nichtmitglieder Fr. 750.– Weitere Informationen und Anmeldung: Evelyne Bösiger, Eventmanagerin/Marketing, evelyne.boesiger@gs1.ch, www.gs1.ch

Hochpräzise Werkzeugmaschinen und Gesamtlösungen 20 Jahre y in Chavorna Ausstellung 11 20 z 24. / 25. Mär

Zielorientiert und partnerschaftlich Wir bieten Ihnen ein umfassendes Sortiment mit herausragender Technik für nahezu alle spanenden Verfahren. Wir setzen uns mit unserem gesamten Wissen und unserer Erfahrung dafür ein, dass Ihre Produktionsabläufe reibungslos funktionieren. Interessiert? Gerne beraten wir Sie persönlich. Wir freuen uns auf Ihre Kontaktaufnahme.

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02-11 technica 13

Planung + Produktion

Herumlaborieren an bestehenden Installationen. Supply Chain verlangt ein Energiemanagement, das sich entlang der ganzen Kette erstreckt. Das Bewusstsein dafür sollte in den Unternehmen durch gezielte Weiterbildung geschärft werden. Ressourcenefﬁzienz heisst auch für die Supply Chain, die Verschwendung von Material und Arbeitszeit einzudämmen und ein grifﬁges Abfall- und

| Aus- und Weiterbildung

Schadstoffhandling zu entwickeln. Aus den Augen aus dem Sinn gilt nicht mehr. Um die Supply Chain im Griff zu haben, ist die Anwendung von ITWerkzeugen unumgänglich. Wer Materialbezug, Termine, Lagerund Lieferzeiten sowie die entsprechenden Kosten ständig überwachen möchte, um keine Überraschungen zu erleben, wird nicht darum herumkommen, die Be-

triebsdaten online und in Echtzeit zu erfassen und zu kontrollieren. Auf diesem Gebiet macht die Entwicklung besonders grosse Fortschritte, sodass bei entsprechenden Anpassungen der Informatik erheblicher Mehrwert in der Datenauswertung entsteht, was raschere Umdispositionen ermöglicht und letztlich zur Kosteneingrenzung beiträgt. Auch in diesem Bereich ist Weiterbildung ein

Muss. Dies gilt nicht nur für die Grossen der Branche, sondern für alle. (aa)

Infos GS 1 Switzerland 3012 Bern www.gs1.ch

Was man über gefährliche Stoffe unbedingt wissen muss

Der heikle Umgang mit heiklen Stoffen Die Abfallentsorgung ist allenthalben zum Problem geworden. Nicht nur produzieren wir zuviel Abfall, sondern zunehmend zuviel gefährlichen Abfall. Was muss man zu diesem Thema wissen? Eine SUVA-Broschüre gibt Auskunft.

evor Gefahrstoffe im Betrieb eingesetzt werden, sollte geprüft werden, ob sie nicht durch weniger gefährliche ersetzt werden können. Wenn das nicht möglich ist, sind technische (geschlossene Anlagen, Absaug- und Lüftungseinrichtungen) und organisatorische Massnahmen (sichere Lagerhaltung, nur kleine Gebinde am Arbeitsplatz) zu treffen. Ist dann immer noch kein umfassender Gesundheitsschutz gewährleistet, muss bei der Arbeit eine persönliche Schutzausrüstung getragen werden.

Jede Gefahrstoffverpackung sollte mit • der genauen Bezeichnung des Stoffs, • den entsprechenden Gefahrensymbolen und Bezeichnungen, • Hinweisen auf besondere Gefahren und Sicherheitsratschläge sowie • Name und Anschrift des Herstellers gekennzeichnet sein.

14 technica 02-11

cheren Umgang mit dem Stoff zu beachten ist.

Vorsicht und Umsicht ist geboten Im Umgang mit Gefahrstoffen macht man nicht automatisch einfach alles richtig, sondern «der

Für bestimmte Gefahrstoffe müssen auch Betriebsanweisungen erstellt werden. Das sind verbindliche schriftliche Anordnungen des Unternehmers, die beim Umgang mit Gefahrstoffen auftretende Gefahren für Mensch und Umwelt beschreiben sowie Schutzmassnahmen und Verhaltensregeln festlegen. Anhand der Betriebsanweisung sollten alle Beschäftigten, die bei ihrer Arbeit mit Gefahrstoffen umgehen, auch noch einmal mündlich unterwiesen werden. Die SUVA gibt in einer 17-seitigen Broschüre Ratschläge zum Umgang mit Gefahrstoffen. So sollten zum Beispiel Stoffe und Gemische entsprechend ihrer Gefährlichkeit gekennzeichnet und verpackt sein. Diese Kennzeichnung sollte am besten durch Piktogramme erfolgen und die Hauptgefahren und das Gefahrenpotenzial des Stoffes visualisieren. Ausserdem geben sog. Gefahrensätze Auskunft über die Gefahren, und Sicherheitshinweise halten fest, was für den si-

Umgang mit gefährlichen Stoffen», schreibt die SUVA, «setzt in vielen Fällen eine besondere Ausbildung oder eine Instruktion voraus». Aber nicht nur dem Umgang mit Gefahrstoffen muss besondere Aufmerksamkeit gelten, sondern auch ihrer Lagerung – beispiels-

Gefahrstoffe können bei unsachgemässer Behandlung einschlagen wie der Blitz. (Bild: aa)

Aus- und Weiterbildung |

weise dürfen sie nicht gestohlen werden und in leichtsinnige Hände geraten. Und es ist auch nicht besonders empfehlenswert, brenn-

bare Substanzen in unmittelbarer Nachbarschaft zu einer Zündquelle zu lagern. (aa)

Planung + Produktion

Infos Die Broschüre «Gefährliche Stoffe – Was man darüber wissen muss» kann bei www.suva.ch/waswo (Tel. 041 419 58 51) bezogen werden.

B+I-Seminar zum Thema «Gefahrstoffhandling» Die Schweizerische Vereinigung für Betriebsorganisation + Informatik führt am Mittwoch, den 23. März 2011, von 16.30 bis 18.30 Uhr zum Thema «Gefahrstoffhandling – Gefahrenquellen und Auswirkungen!» ein Seminar durch. Die innerbetrieblichen Gefahrenquellen im Umgang mit Lösemitteln und anderen brennbaren Materialien sind vielfältig. Gewohnheitsmässiger, oftmals im Nachhinein als leichtsinnig bezeichneter Umgang mit brennbaren Substanzen oder aber fehlendes Wissen über das Brenn- und Explosionspotenzial verschiedenster Stoffe, welche erst in der Kombination oder unter ungünstigen Verhältnissen zu gefährlichen Situationen führen können, bilden jedes Jahr die Ursache unzähliger Brandfälle. Anhand von Experimenten wird das Gefahrendreieck «Zündquelle – brennbare Substanz – Sauerstoff» erläutert. Die dazu eingesetzten Materialien ﬁnden täglich Einsatz in unzähligen Betrieben. Auch auf den ersten Blick ungefährliche oder nicht als brennbar gekennzeichnete Stoffe können unter Umständen überraschende, entzündliche Verbindungen eingehen.

Seminarziel:

Die Teilnehmenden werden für den Umgang mit brennbaren Substanzen sensibilisiert, eingeschliffene Verhaltensmuster und Gewohnheiten werden dabei hinterfragt. Lösungen werden vermittelt, wie die Arbeit mit Gefahrstoffen sicher ausgeführt werden kann, ohne dass dabei Effizienz verlorengeht. Referent: Christoph Blülle, Anwendungstechnik Arbeitssicherheit, Maagtechnik – Bereich der Dätwyler Schweiz AG, Dübendorf. B+I-Moderator: Walter Wipfli. Zielgruppe: Alle Personen, die in Bereichen mit Gefahrstoffen arbeiten bzw. mit Gefahrstoffen zu tun haben. Kursort: Pfisterer Sefag AG, Werkstrasse 7, 6102 Malters. Teilnahmegebühr: Fr. 80.– für B+I-Mitglieder und SVBF-Mitglieder, Fr. 140.– für Nichtmitglieder. Teilnehmer: Mindestanzahl 10. Anmeldeschluss: Mittwoch, 16 März 2011.

Auf eindrückliche Weise wird beispielsweise demonstriert: • welche Auswirkung eine 4,5-V-Batterie auf Stahlwatte haben kann, • warum ein Spray nicht unbedingt in der Nähe eines Schweissgerätes eingesetzt werden sollte, • weshalb auch Terpentinersatz im Sommer plötzlich zum Brandbeschleuniger mutieren kann.

Anmeldung bei Walter Wipfli, Pfisterer Sefag AG, Werkstrasse 7, 6102 Malters, walter_wipfli@sefag.ch, Telefon 041 499 72 72, www.b-i-seminare.ch

Mit weiteren Experimenten werden Begriffe wie die verschiedenen Gefahrenklassen, Flammpunkt, Zündpunkt, untere und obere Explosionsgrenze usw. leicht verständlich erklärt.

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20 Jahre

Stangenbearbeitung MIYANO – Hochleistungsdrehzenter

y in Chavorna Ausstellung 11 20 z är M . 24. / 25

Das Sortiment des japanischen Herstellers Miyano beginnt beim sehr kompakten 3-Achsendrehzenter mit Stangendurchlass 20 mm und geht hoch bis zum äusserst flexiblen 12-Achsen Dreh-Fräszenter mit 3 Revolvern und Stangendurchlass von 65 mm. > Stangendurchlass bis Ø 65 mm > Bis 12-Achsen und 3 Y-Achsen > Bis 3 Revolver und 36 angetriebene Werkzeuge

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Märkte und Unternehmen | Werkzeugmaschinen

Technologietage Blechbearbeitung bei Trumpf in Baar

Biegen statt zerspanen und schweissen Lasern und Stanzen waren zwar wichtige Themen an den Technologietagen Blechbearbeitung, aber einen starken Fokus erhielten an der wie üblich sehr gut besuchten «Hausmesse» der Trumpf Maschinen AG diesmal das Biegen respektive Abkanten. Denn beim Biegen liegt nicht selten der eigentliche Schlüssel zur rationellen und damit kostengünstigen Teilefertigung.

er Aufschwung ist da! Mit Trumpf auf der Überholspur – so lautete das nicht ausgesprochen bescheiden formulierte Motto der diesjährigen Trumpf-Technologietage, die Mitte Januar in Baar durchgeführt wurden. Und zu falscher Bescheidenheit besteht derzeit kein Grund, weder bei der Trumpf-Gruppe als

Ersatz der mechanischen Bearbeitung und des Schweissens durch Laserschneiden und Abkanten Produktivitätssteigerungen von 30 bis 40 Prozent möglich sind. Abkanten in Kombination mit Laserschweissen ist eine absolute Zukunftstechnik, vor allem wenn Präzision und damit Qualität in Kombination mit Produktivität,

Interessierte Besucher der Technologietage Blechbearbeitung bei Trumpf in Baar.

Weltmarktführer in ihrem Kernbereich noch bei der Schweizer Niederlassung, die bereits wieder fulminant aus der Krise gestartet ist. Neben der TruLaser 5030 fiber, der extrem schnellen FestkörperLaserschneidmaschine im dünnen Blech, der TruMatic 7000 für kratzerfreie Stanz und Laserbearbeitung mit höchster Dynamik und der TruLaser Robot 5020 für präzises Laserschweissen stand diesmal das Biegen/Abkanten mit der TruBend 5130 resp. 7036 im Mittelpunkt der Vorführungen. Alfred Hutterer, Geschäftsführer der Trumpf Maschinen Austria GmbH & Co. KG, zeigte an konkreten Beispielen, dass durch den

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Flexibilität und Sicherheit gefragt sind. Das Laserschweissen setzt jedoch einen minimalsten Schweissspalt voraus, der wiederum nur durch eine entsprechend hohe Präzision bei den vorausgehenden Operationen Schneiden/ Stanzen und Biegen erreicht werden kann.

Voraussetzungen für präzises Biegen Auch wenn anschliessend nicht lasergeschweisst werden soll, ist es wenig sinnvoll, auf TrumpfMaschinen hochpräzis gestanzte oder lasergeschnittene Teile «ungenau» zu biegen. Deshalb gelten für die zur Hauptsache bei Trumpf

Austria gebauten Trumpf-Biegemaschinen logischerweise dieselben Qualitätsanforderungen wie für das übrige Trumpf-Maschinenprogramm. Dazu gehört beispielsweise die konsequente Anwendung der Vierzylindertechnologie bei den Pressenantrieben, da damit eine Minimierung der Druckbalken-Durchbiegung erreicht werden kann. Eine Überprüfung dieser Technik mithilfe der Finite Elemente-Methode hat die Erhöhung der Biegegenauigkeit eindrücklich bestätigt. Zu diesen präzisionssteigernden Features gehört aber auch die Kompensation der Blech-Rückfederung nach dem Biegen. Dazu wird der erzielte Biegewinkel mit taktilen Sensoren gemessen. Aus dem Vergleich zwischen eingestelltem und tatsächlichem Biegewinkel nach der Rückfederung kann jener «Vorgabewinkel» errechnet werden, der dann tatsächlich zum gewünschten Soll-Winkel führt. Mit diesem zweistufigen Prozess lassen sich Genauigkeiten der Biegewinkel im Bereich von ±15 Bogenminuten erzielen. Denn neben Produktivität und Ergonomie spielt aus oben genannten Gründen die Präzision der Biegung eine entscheidende Rolle. Alfred Hutterer meinte dazu lakonisch: «Was verkauft man, wenn man Biegearbeiten anbietet? Einen bestimmten Winkel, einen präzisen Schenkel und einen definierten Radius – mehr nicht.» Bei den manuell bedienten Pressen sind Ergonomie und Bediener unterstützung wesentliche Voraussetzungen für die Produktivität. Für die unterschiedlichen Anforderungen beim Biegen kann der

Kunde aus einem modular aufgebauten Hinteranschlag-Systembaukasten auswählen. Je nach zu biegendem Teil kann aus 2-, 4-, 5- oder 6-Achs-Hinteranschlag ausgewählt werden. Das 6-AchsSystem steht dabei für einen Hinteranschlag, der völlig frei im Raum positioniert werden kann. Zu Ergonomie und Prozesssicherheit trägt aber auch die optische Rüst- und Positionierhilfe bei. Diese Bedienerführung über LED ist aus den Anforderungen aus der Praxis entstanden. Bei der Maschinensteuerung Tasc6000 wurde die Bedienoberfläche denjenigen der Stanz- und der Lasermaschinen angepasst. Zudem wurde sie der Darstellung des Programmierplatzes angeglichen. Damit ist es möglich, dass während des laufenden Biegeprozesses durch einen zweiten Bediener/Programmierer hauptzeitparallel eine neue Biegefolge einprogrammiert werden kann. Hutterer wies in seinem spannenden Referat auf die gute Zusammenarbeit mit Trumpf Schweiz hin. Vor allem Präzisionskomponenten werden aus Baar bezogen. Andere Schlüsselkomponenten werden im Werk Linz hergestellt. Bei den Biegewerkzeugen sind dies immerhin ca. 25 km pro Jahr. Die Biegekanten – also die Arbeitszonen – werden lasergehärtet, weil dies aufgrund der geringen Wärmeeinflusszone kaum Verzug bewirkt und damit die Zähigkeit des Grundwerkstoffs erhalten bleibt. Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass man vor dem Härten schleifen und so vermeiden kann, die gehärteten Arbeitszonen wieder wegschleifen zu müssen. (mg)

Infos TRUMPF Maschinen AG 6340 Baar 041 769 66 66 marketing@ch.trumpf.com www.ch.trumpf.com

Werkzeugmaschinen | Märkte

und Unternehmen

Studer präsentiert die neue CNC-Universal-Rundschleifmaschine S41

Präziser, schneller, wirtschaftlicher

Die Ziele waren ehrgeizig: eine hochdynamische und gleichzeitig hochpräzise Rundschleifmaschine als Standardmaschine anbieten zu können. Die Fritz Studer AG steckte fünf Jahre Entwicklungsarbeit in dieses Projekt – davon allein 18 Monate für die Schleiftests – und erreichte die gesteckten Ziele: Die S41 ist nicht einfach die Nachfolgerin, sondern schon eher das «Wunderkind» der S40.

s war augenfällig: Die Universal-Rundschleifmaschine S41, die der StuderGeschäftsführer Fritz W. Gaegauf im Rahmen des traditionellen Studer Motion Meeting seinen Vertriebspartnern präsentierte, ist weit mehr als «nur» eine Nachfolge maschine des Studer-Flaggschiffs S40. Denn die S41 wurde von Grund auf neu entwickelt. Und

zwar im buchstäblichen Sinn: Sogar das Maschinenbett wurde aus einem weiter verbesserten Gra nitan noch massiver, steifer und thermostabiler gestaltet. Die Führungsbahnen sowohl des Längsals auch des Querschlittens sind direkt im Maschinenbett abgeformt. Das neue Führungsbahnsystem StuderGuide sorgt sowohl bei Stillstand als auch während der

Bewegungen für hohe Präzision der Längs- und Querschlitten. Es nutzt die hydrostatischen und hydrodynamischen Führungssysteme und vermeidet den Slip-Stick-Effekt oder das Aufschwimmen des Schlittens. Mit diesem wartungsfreien Führungssystem garantiert Studer auf 950 mm Messlänge eine Geradheit der Mantellinie von <0,003 mm. Erste Testergebnisse ergaben sogar <0,002 mm.

Elektrische Direktantriebe

Der direkt angetriebene, schnell drehende Revolver-Spindelstock der S41 mit einer Positionierstreubreite <1˝ für die in den Eingriff kommende Schleifscheibe.

Der Schneesturm ist vorbei Noch vor einem Jahr demonstrierte die Fritz Studer AG mit einem Bernhardiner als Maskottchen, dass man gewillt ist, den wirtschaftlichen Schneestürmen zu trotzen. Im letzten Jahr wurden die gesteckten Auftragseingangsziele übertroffen und im laufenden Jahr will man mehr als die für dieses Branchensegment prognostizierten 20 Prozent wachsen. Studer hat die ruhigere Marktperiode genutzt. Am Standort Steffisburg wurde in die Infrastruktur investiert und gleichzeitig w urden neue Maschinen und Optionen entwickelt – die S41 ist das augenfälligste Resultat davon. Erfolgreich war auch die Integration der Combitec in Biel. Dank dem globalen Studer Vertriebsnetz wurden trotz schwierigen Konjunkturbedingungen mehr CT-Maschinen verkauft denn je. Damit ist Studer nun auch beim Innenschleifen Weltmarktführer. Die erfolgreiche Entwicklung der Fritz Studer AG wurde offensichtlich auch in der Konzernzentrale bemerkt: Seit dem 1. Februar ist der bisherige Studer-Geschäftsführungsvorsitzende Stephan Nell in der Geschäftsführung der Körber Schleifring GmbH. Den Studer-Vorsitz übernimmt Michael Horn. Neu in die Geschäftsleitung in Steffisburg wurde Peter Weber berufen.

Auf der durchgehend geschliffenen Oberfläche des Längsschlittens (Z-Achse) sind der Werkstückspindelstock und der Reitstock montiert sowie Zubehör und Vorrichtungen. Eine geschliffene TNut über die gesamte Länge der Führung ermöglicht die optimale Positionierung von Abrichtwerkzeugen. Der Querschlitten (XAchse) trägt den Schleifspindelstock. Längs- und Querschlitten werden von Linear-Direktantrieben bewegt und erreichen mit bis zu 20 m/s vier Mal höhere Verfahrgeschwindigkeiten und Achssystemauflösungen von 10 nm. Dies ermöglicht hochpräzises und effizientes Schleifen und hilft bei der Verkürzung der Nebenzeiten. Die Schwenkbewegung des Revolver-Schleifspindelstocks (B-Achse) erfolgt ebenso durch einen Direktantrieb. Er schwenkt den RevolverSchleifspindelstock etwa dreimal schneller und positioniert die jeweils neu zum Eingriff kommenden Schleifscheiben in wesentlich kürzerer Zeit mit einer Positionierstreubreite <1 Zoll. Die Positionierung ist also um den Faktor zwei präziser als bei den Vorgängermaschinen.

Mehr Varianten – mehr Marktpotenzial Zusätzlich zu den beachtlichen Steigerungen der Arbeitsgeschwindigkeit und der Präzision verfügt die S41 über eine Reihe von vorteilhaften Eigenschaften, um ein erweitertes Werkstückspektrum abzudecken. Die Spitzenhöhe bei der Standardausführung wurde auf 225 mm erhöht (Option: 275 mm). Die maximalen Spitzenweiten betragen bei der Standardmaschine 1000 mm (Option: 1600 mm). Durch die grössere Spitzenhöhen und Spitzenweiten lassen sich nun Werkstücke bis zu Gewichten von 250 kg bearbeiten. Für die schwereren Werkstücke wird die Maschine mit einem hydraulisch gespannten Reitstock ausgerüstet. Bis zu vier Aussenschleifscheiben oder drei Innenschleifspindeln ermöglichen über 30 SchleifkopfKombinationen. Die Schleifscheiben werden nur noch von Motorspindeln angetrieben. Auch Motorspindeln für das Hochgeschwindigkeitsschleifen (HSG) werden angeboten. Es können Innenschleifspindeln mit Drehzahlen von 6000 bis 120 000 U/min eingesetzt werden. Automatische Auswuchtsysteme und Frequenzumformer für jede Aussenschleifspindel erlauben es, den Schleifprozess gezielt auf die jeweiligen Einsatzbedingungen abzustimmen. Es stehen auch Schleifspindelstock-Varianten mit einer Vertikalspindel zum Schleifen von Längsnuten oder solche mit einer Längsschleifachse zum Längsschleifen von Innenkonen zur Auswahl. (mg)

Infos Fritz Studer AG 3612 Steffisburg 033 439 11 11 info@studer.com www.studer.com

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Märkte und Unternehmen

| Zulieferindustrie

Giesserei-Verband der Schweiz orientierte über die Lage der Branche

Frankensorgen trüben Rappengeschäft Die Rezession ist auch für die Giessereiindustrie überwunden. Im Vergleich zu 2009 verzeichnete die Branche im abgelaufenen Jahr eine Zunahme der abgelieferten Tonnagen von 15,3 Prozent auf 78 650 Tonnen. Insgesamt erwirtschafteten die 56 Firmen des Giesserei-Verbandes der Schweiz (GVS) einen Gesamtumsatz von 1,15 Milliarden Schweizer Franken. Sorgen bereitet zurzeit aber der starke Franken. «Unser Business ist ein ausgesprochenes Rappengeschäft, die schnelle Frankenaufwertung gegenüber dem Euro belastet uns deshalb sehr stark», bemerkte Alex Kummer, Direktor der Aluminium Laufen AG. Der Liesberger Vorzeige-Betrieb für Leichtmetall-Kockillen- und Druckguss sowie für Alu-Warmpressproﬁle war zu Jahresbeginn Gastgeber der traditionellen GVS-Jahrespressekonferenz. Die guten Abschlusszahlen für das abgelaufene Jahr könnten täuschen: Über das Jahr gesehen lag der Wechselkurs zum Euro noch bei Fr. 1.38; nun liegt er bei rund Fr. 1.25. Bei den branchenüblich knappen Margen macht es vor allem die Geschwindigkeit der Euro-Abwertung extrem schwierig, durch Massnahmen wie Kostensenkungprogramme oder Rationalisierungen schnell genug auf die Euro-Schwäche zu reagieren, zumal «währungsbedingte Preisanpassungen» im internationalen Konkurrenzumfeld kaum denkbar sind. «Dank der hohen Flexibilität und Konzentration auf zukunftsträchtige Segmente mit innovativen Neuentwicklungen sowie einer laufenden Optimierung der Prozesse im Personalmanagement und der Rohstofﬂagerhaltung wurden wieder positive Zahlen geschrieben», schildert Eric von Ballmoos, GVS-Präsident und CEO der Benninger Guss AG, die Lage der Branche. Insgesamt konnten die abgelieferten Tonnagen 2010 bei den Eisen-

18 technica 02-11

und Stahlgiessereien im Vergleich zum Vorjahr um 7,9 Prozent auf 54 450 Tonnen gesteigert werden. Konkret in den einzelnen Werkstoffgruppen betrachtet, verzeichnete Gusseisen mit Kugelgraﬁt (Sphäroguss) wieder ein Plus von 7,2 Prozent auf 33 250 Tonnen und Gusseisen mit Lamellengraﬁt (Grauguss) erreichte eine Steigerungsrate von 10,1 Prozent auf 19 450 Tonnen gegenüber dem Vorjahresergebnis. Beim Stahlguss musste jedoch ein leichter Rückgang von Minus zwei Prozent auf 1750 Tonnen hingenommen werden. Die Schweizer Leichtmetallgiesser steigerten ihre verarbeiteten Tonnagen in 2010 um 39,6 Prozent auf 20 400 Tonnen. Bei den Kupferlegierungen konnten ebenfalls wieder Steigerungsraten von 21,5 Prozent auf 3800 Tonnen verzeichnet werden.

Wachstum in verschiedenen Märkten Statt der notwendig eingeführten Kurzarbeit in 2009 wurde im vergangenen Jahr sogar wieder in drei Schichten einschliesslich Wochenende bei der Mehrheit der im GVS angeschlossenen Giessereiunternehmen produziert. «Aktuell werden wieder Fachkräfte – Ingenieure, Technologen, Schmelzer und Former – gesucht», so Eric von Ballmoos. Insbesondere die Produktion für die Automobilindustrie sei voll ausgelastet. Die CO2-Problematik und die damit verbundenen, gesetzlich verschärften Rahmenbedingungen

Die Elektroindustrie ist ein bedeutender Abnehmer für den Alu-Niederdruckguss aus der Aluminium Laufen AG.

zwingen die Automobilindustrie, Leichtbau-Gussteile in allen PkwKlassen verstärkt einzusetzen. Auch Gussprodukte für Schienenfahrzeuge und den Energiesektor sorgten 2010 für hohe Auslastungen. Eine leichte Erholung konnte im Textilmaschinenmarkt verzeichnet werden, wohingegen sich die Entwicklung im Maschinenund Werkzeugbau weiterhin stagnierend verhielt. «Im Maschinenbau reduzierte sich das Absatzvolumen 2009 um dramatische 50 Prozent. Im vergangenen Jahr war ein leichter Aufschwung spürbar, dieser ist jedoch sehr unstetig und das Niveau von 2008 ist noch lange nicht erreicht», so von Ballmoos. Anhaltend stark ist die Nachfrage von Gussprodukten für die Nahrungsmittelindustrie und den Medizinalbereich.

Lösungsansätze gegen die Euro-Krise Rund 80 Prozent der produzierten Gussprodukte gehen in den Export, vor allem in den EuroRaum. Der schwache Euro-Kurs gegenüber dem starken Schweizer Franken bereitete daher auch der Schweizer Giessereiindustrie grosse Margenverluste in 2010 und schmälerte das Jahresergebnis in Millionenhöhe. Eric von Ballmoos schilderte die aktuellen Sorgen und Nöte der Branche in

deutlichen Worten: «Unsere Schweizer Kunden geben den Druck an uns Lieferanten weiter und drohen mit Mehreinkäufen aus dem EU-Raum. Ein Euro-Kurs von unter Fr. 1.30 hat gravierende Konsequenzen! Diese Tendenz wird zum Verlust von Arbeitsplätzen und zu Produktionsverlagerungen ins Ausland führen. Wollen wir den Produktionsstandort Schweiz und somit Arbeitsplätze erhalten, müssen Taten und Lösungen gefunden werden. Politische Absichten und Lippenbekenntnisse helfen uns nicht weiter. Die Lage ist ernster, als man es wahrhaben will.» Wie die Kurswertverminderung des Euros aufgefangen werden kann, bleibt auch im laufenden Jahr die meist diskutierte Frage unter den Unternehmensführern der Schweizer Giessereibranche. (mg)

Infos GVS Giesserei-Verband der Schweiz 8024 Zürich 043 366 00 84 info@giesserei-verband.ch www.giesserei-verband.ch Aluminium Laufen AG 4253 Liesberg 061 775 22 22 info@alu-laufen.ch www.alu-laufen.ch

Medizinaltechnik |

Werkzeugmaschinen und Werkzeuge

Produktionsmittel für die Medizinaltechnik-Industrie

«Arztbesteck» für Medtech-Produzenten Die Produkte der Medtechfirmen müssen bezüglich Material- und Oberflächeneigenschaften höchsten Anforderungen genügen. Entsprechend hoch sind logischerweise die Anforderungen an die entsprechenden Produktionsmittel. Wir stellen eine Auswahl davon vor.

ie Anforderungen an die Fertigung von Medizinaltechnik-Produkten unterscheiden sich nicht grundsätzlich von den Randbedingungen bei anderen anspruchsvollen Teilen, wie sie etwa auch in der Uhren-, Schmuck- oder Präzisionsteileindustrie gefragt sind. In aller Regel sind die Medtech-Produzen-

Maximale Produktivität dank zwei Y-Achsen Die Miyano ABX-51 SYY ist eine Weiterentwicklung des Modells ABX-51 SY für das Fertigen von komplexen Hochpräzisionsteilen ab Stange bis Ø 65 mm. Sie ist neu mit zwei Y-Achsen auf zwei Revolvern ausgestattet, welche die Bearbeitung von hochkomplexen

die Gegenspindel sind mit C-Achsen ausgerüstet. Alle Führungen sind optimal abgedeckt und somit vor Spänen geschützt. Sämtliche Führungen werden im Lieferwerk eingeschabt, was eine hohe Genauigkeit und Zuverlässigkeit des Drehzentrums ergibt. Die Wärmeausdehnung wird auf ein Minimum reduziert; das kontinuierliche Nachstellen der Werkzeugkorrekturen entfällt, da die Teile von Anfang an masshaltig sind. Neben der Medizinaltechnik sind die Maschinen in verschiedenen Industriezweigen wie Automobilund Uhrenindustrie oder Décolletage für ihre beispiellose Präzision bekannt.

Präzise Turn & MillKomplettbearbeitung

DMG: Die CTX beta 4A vereint die 4-Achsen-Technologie mit modernster ShopTurn 3G-Steuerungstechnik für hohe Produktivität und Flexibilität.

ten aber mit einer Kumulation von «Herausforderungen» konfrontiert: Höchste Oberflächengüten, schwer zerspanbare Sonderwerkstoffe, höchste Reinheitsanforderungen, Losgrössen in den Grössenordnungen «eins bis wenig» sowie hohe Anforderungen an die Rückverfolgbarkeit der Teile sind nur einige davon. Wer also in der Sonderliga der Medtech-Unternehmen mitmischen will, braucht Fertigungsmittel, welche diesen Ansprüchen genügen. Wir stellen hier exemplarisch eine Auswahl davon vor.

Werkstücken ermöglicht. Gesteigert wurde auch die Performance der angetriebenen Werkzeuge. Betrieben wird die Maschine mit einer Fanuc-Steuerung der neusten Generation: Fanuc 31i mit einem 10,4˝-Farbdisplay. Eine Besonderheit ist, dass beide Revolver auf der Haupt- und Gegenspindel arbeiten können. Weiter können alle 12 Positionen mit angetriebenen Werkzeugen bestückt werden. Somit kann auf diesem Drehzentrum mit 24 angetriebenen Werkzeugen gearbeitet werden. Die Hauptspindel und

Mit der hochkompakten CTX alpha 450 TC ergänzt DMG die erfolgreiche CTX TC-Baureihe mit dem Fokus auf die hochpräzise Komplettbearbeitung kleiner, komplexer Teile. Anspruchsvolle Kunden aus der Medizintechnik gehören dabei ebenso zum Abnehmerkreis wie Anwender beispielsweise aus der Feinmechanik, der Uhrenindustrie – und auch Hersteller von Blades in der Aerospacebranche werden die Vorteile der CTX alpha 450 TC zu schätzen wissen.

Beeindruckend sind hier insbesondere die flexiblen Möglichkeiten durch die integrale Kombination von 5-Achs-Fräsen und 6-Seiten-Bearbeitung. Dabei erschliesst die CTX alpha TC mit ihrer um ±120° schwenkbaren B-Achse, dem unteren Revolver mit angetriebenen Werkzeugen, der NC-gesteuerten schwenk- und positionierbaren Gegenspindel sowie dem Werkzeugmagazin für bis zu 76 Tools eine faszinierende Performance und Flexibilität für Drehdurchmesser bis 370 mm und Drehlängen bis 450 mm. Darüber hinaus lässt sich mit einem Stangenlader Material bis 65 mm Durchmesser automatisch zuführen. Exemplarisch für den hohen Produktivitätsgrad stehen zudem kurze Span-zu-Span-Zeiten von unter sieben Sekunden sowie leistungsstarke Antriebe mit Drehzahlen bis 6000 U/min in der Drehspindel beziehungsweise bis zu 20 000 U/min in der Frässpindel. Für eine angemessene Leistung auf dem Weg von der Konstruktion zum fertigen Werkstück sorgt schliesslich die neue ShopTurn 3G-Steuerung von Siemens. Ein innovatives Merkmal der ShopTurn 3G-Steuerung ist die MultiChannel-Programmierung mit vom

Newemag: Die beiden Revolver können unabhängig auf der Haupt- und Gegenspindel arbeiten.

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Werkzeugmaschinen und Werkzeuge

| Medizinaltechnik

Werkstücke oder ganze Produktfamilien oder eine Vielfalt von Einzelteilen ohne weitere Rüstvorgänge komplett bearbeiten zu können. Der Kunde hat die Wahl zwischen drei Hauptspindelantrieben mit Leistungen bis 29 kW, Drehmomenten bis 200 Nm und Drehzahlen von 10 000, 18 000 und 25 000 U/min.

Hermle: Bearbeitungszentrum C 42 U dynamic als Komplettmaschine mit NC-Schwenkrundtisch Ø 800 mm.

Anwender frei wählbarer DIN- oder WOP-Programmierung.

5-Achsen-/5-SeitenBearbeitung Mit optimal an die maximale Werkstückgrösse angepassten Verfahrwegen von 800/800/550 mm (X/Y/Z) versehen und konsequent auf 5-achsige Anwendungen ausgelegt, stellt die C 42 U dynamic von Hermle das ideale Bearbeitungssystem für Anwendungen, in denen höchste Genauigkeit, kleinste Toleranzen und beste Oberflächengüten gefordert werden, wie dies unter anderem in der Medizintechnik der Fall ist. Drei Achsen im Werkzeug und zwei Achsen im Werkstück, die modifizierte, hoch stabile GantryBauweise in Mineralgussausführung, mit sehr guten Dämpfungseigenschaften und optimaler Hauptachsen-Abstützung, die

beidseitige Lagerung sowie der Tandemantrieb des NC-Schwenkrundtisches, das vierfache Wälzführungssystem und der mittig angeordnete Hauptantrieb für die Y-Achse und schliesslich der Schwenkwinkel der A-Achse mit ±130° bzw. 260° insgesamt – damit präsentiert die C 42 U dynamic nutzbare Basisdynamik in einer neuen Dimension und setzt hinsichtlich NC-Schwenkrundtisch-Funktionalität den Massstab. Das platzsparend in den Grundkörper integrierte ringförmige Werkzeugmagazin arbeitet nach dem Pick-up-Prinzip, wechselt die Werkzeuge sehr schnell (4,5 s Span-zu-Span-Zeit) und bietet schon in der Standardausführung Platz für 42 Werkzeuge mit Aufnahme SK40 oder HSK A 63. Optional sind Zusatzmagazine mit 43, 87 oder 160 Plätzen erhältlich, um auch hochkomplexe

Bewährt, robust, langlebig und vielseitig Durch die robuste und unkomplizierte Konstruktion des Fertigungscenters von Fanuc Robodrill sind Langlebigkeit und eine hohe Verfügbarkeit gewährleistet. Schnelle Achsenvorschübe, optimale Beschleunigungs- und Antriebssteuerung und die hauseigene Spindeltechnologie sorgen für effiziente Präzisionsbearbeitung und kürzeste Zykluszeiten. Dank der Hochgeschwindigkeitsfunktionen der Fanuc 31iA5-Steuerung wie Look ahead, Nurbs-Interpolation, Nano-Smoothing und die Programmierung kleinster Geradensegmente können komplexe Fräsgeometrien in 3- bis 5-Achsen-Bearbeitung in hoher Präzisions- und Repetiergenauigkeit kostengünstig hergestellt werden. Durch den Einsatz von verschiedensten Lösungen in der Automatisation durch Walter Meier (Fertigungslösungen) AG wie maschineninternem Teilemagazin, einschwenkbarem Teilegreifer, Bearbeitung ab Kurzstangen, 5-Ach-

sen-Roboter, Linear-Handling-Systemen, den Anbau des 2-fach-Palettenwechslers, die Erweiterung auf fünf Achsen, Vakuumsystemen usw. kann die Produktion über viele Stunden mannlos betrieben werden. Der patentierte Werkzeugmagazinmechanismus mit 21 Werkzeugen ist äusserst zuverlässig und schnell. Werkzeugwechselzeit (Span zu Span) 1,6 Sek. Die Fanuc Manual-Guide-i-Programmiersoftware ist standardmässig auf der Fanuc Robodrill vorhanden. Durch den Dialog und die in der Steuerung gespeicherten Technologie-Daten können 2DProgramme sehr einfach und schnell erstellt werden.

Werkstückpalettierung auf kleinen Maschinen Die Wichtigkeit des hauptzeitparallelen Rüstens hängt nicht von der Grösse der Werkstücke ab. Vielmehr ist es der Aufwand des Wechselns von einem Fertigungslos zum nächsten, welcher die Produktivität der Maschinen wesentlich beeinflusst. Auch bei ganz kleinen Teilen auf Maschinen, welche für feine und feinste Bearbeitungen ausgelegt sind, kann das Rüsten ausserhalb der Maschine ein starker Erfolgsfaktor für die Fertigung sein. Speziell auf diese Umstände angepasst ist das Erowa FTS (Fine Tooling System)-Spannsystem. Mit der extrem flachen Bauweise ist es das ideale Werkstück-Palet-

Wunschkette. Ab 24 Stunden. *

Neu... permanent umlaufen. Neu... 3000°. Neu... Öffner. Ihr Baukasten für jede Energiezuführung... einzeln bis konfektioniert. * Lieferzeit = Zeit bis zum Versand der Ware. Die Lieferzeit der Neuheiten kann länger sein. Tel. 062 388 97 97 Fax 062 388 97 99 Mo. - Fr. 8.00 bis 20.00h Sa. bis 12h

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Erowa: Erowa FTS-Spannsystem im Einsatz auf einer Lasermarkiermaschine: hohe Präzision, niedriger Querschnitt.

tiersystem um den Bearbeitungsraum kleiner Maschinen optimal auszunutzen wie zum Beispiel in der Mikromechanik oder der Medizinaltechnik. Die Spannfutter lassen sich direkt oder mit Adapterplatten auf den Maschinentisch montieren. Der Hub zum Ausfahren der Palette beträgt nur 4 mm. Das spart Platz in der Z-Achse. Die Werkstückgrösse ist abhängig von der Bearbeitungskraft. Das System ist automatisierbar. Mit einer Positioniergenauigkeit von weniger als 0,002 mm und der Indexierung der Paletten von 4 × 90 ° lässt das Spannsystem auch punkto Genauigkeit keine Wünsche offen. Die Bohrung von ø 18 mm in der Mitte der Spannfutter bietet genügend Platz, um Leitungen mit

Pressluft, Vakuum oder Hydraulik auf die Palette zu führen. So werden Vorrichtungen auch automatisch bedienbar. Zum Beispiel auf Taktmaschinen mit oft wechselnden Produktionslosen. Durch die Dichtung am Spannfutter wird sichergestellt, dass auch unter erschwerten Bedingungen sauber und präzise gespannt und positioniert wird. Das Erowa FTSSpannsystem ist rostbeständig. Es kann auch zum Schneiderodieren angewendet werden. (mg)

Infos Newemag Werkzeugmaschinen 6343 Rotkreuz 041 798 31 00 info@newemag.ch www.newemag.ch DMG (Schweiz) AG 8600 Dübendorf 044 824 48 48 info@gildemeister.com www.dmgschweiz.ch

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Hermle (Schweiz) AG 8212 Neuhausen am Rheinfall 052 674 00 40 info@hermle-schweiz.ch www.hermle-schweiz.ch Walter Meier (Fertigungslösungen) AG 8603 Schwerzenbach 044 806 46 46 machining@waltermeier.com www.waltermeier.com

Walter Meier: Das Fertigungscenter von Fanuc Robodrill besticht durch seine Vielseitigkeit in verschiedensten Bereichen der Teilefertigung.

EROWA AG 6233 Büron 041 935 11 11 info@erowa.com www.erowa.com

Murrplastik AG | Ratihard 40 | 8253 Willisdorf technica 21 Tel. 052 / 646 06 46 | Fax 052 / 646 0602-11 40 | www.murrplastik.ch

Im Fokus

| Medizinaltechnik

Den Roboter wird man auch im Operationssaal der Zukunft treffen

Roboter mit Skalpell Bei schwierigen Operationen entscheiden oft die Geschicklichkeit und Erfahrung des Chirurgen über Leben und Tod. Künftig unterstützen intelligente Maschinen den Arzt. In einem Versuchslabor zeigen Forscher, wie die Arbeit im OP der Zukunft aussehen kann.

hne Roboter geht in Fabriken schon lange nichts mehr: Ob bei der Montage von Autos oder bei der Herstellung von Computerchips, stets sind intelligente Maschinen massgeblich beteiligt. Ganz anders im Operationssaal. Dort ist noch immer die Hand des Chirurgen das Mass aller Dinge. Doch auch hier liessen sich viele Arbeiten automatisieren – und damit sicherer und effizienter machen. Jan Stallkamp, Abteilungsleiter am Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA in Stuttgart, ist zusammen mit einem Team auf dem besten Wege, die Arbeit im OP umzukrempeln. Er will die Chirurgen dabei nicht arbeitslos machen, sondern sie dort mit smarten Maschinen unterstützen, wo die Grenzen der manuellen Chirurgie erreicht sind. Werfen wir einen Blick in das Krankenhaus der Zukunft: Ein Patient mit einem Hirntumor wird auf den OPTisch gelegt. Automatisch fährt ein Scanner über den Kopf und bildet das Gehirn kontinuierlich ab. Derzeit muss der Arzt meist auf alte Bilder vor der Operation zurückgreifen, was Risiken birgt. Denn schon bei einer Umlagerung des Patienten gerät das Gehirn in Bewegung. Es «schwimmt weg», wie es Stallkamp ausdrückt, sodass sich die Lage des Tumors im Kopf verändert. Der Scanner liefert nicht nur aktuelle, sondern auch hochbrillante Bilder in 3D, auf denen Gefässe und andere Strukturen bis zu einer Grösse von einem hundertstel Millimeter sichtbar sind. Auf dieser Grundlage fällt der Chirurg die letzten Entschei-

dungen für seinen Eingriff. Er plant die Operation wie der Ingenieur eine Grossbaustelle: Abläufe, Lagepläne, Logistik, Gefahrenzonen – in der 3DDarstellung lässt sich alles festlegen. Die Handschuhe muss sich der Operateur nicht blutig machen, denn er bleibt bis zum Schluss hinter seinen Anzeigen und Monitoren sitzen. Von seinem Kommandostand aus kann er alle Instrumente mithilfe des Roboters fernsteuern.

Roboter schneiden schonender Zunächst bohrt der Roboter in einem einzigen Arbeitsschritt ein Loch in den Schädel, schonender und schneller als jeder Chirurg es derzeit vermag. Der Kopf des Endoskops krabbelt nun aus eigener Kraft durch das Gehirn bis zum Tumor und zieht Versorgungsleitungen hinter sich her. Dabei umgeht er Blutgefässe und andere empfindliche Gewebeteile. Wenn doch einmal eine Ader verletzt wird, verschliesst er die Blutung sofort. Vor Ort beurteilt ein Mini-Scanner an der En-

doskopspitze, ob die anvisierten Zellen gesund oder krebsartig verändert sind. Tumorgewebe wird nun verdampft und abgesaugt. Diese Methode gewährleistet, dass ausschliesslich krankes Gewebe entfernt wird. Bisher ist es für den Chirurgen oft schwer, nur nach Augenschein Tumorgewebe klar auszumachen. So muss er auch gesundes Gewebe entfernen und kann sich dennoch nicht sicher sein, wirklich alle Krebszellen erwischt zu haben. Das smarte Endoskop ist hier eine grosse Hilfe. Die gesamte Operation wird übrigens aufgezeichnet und archiviert. So wächst ein grosser Datenschatz heran, der Ärzten bei der weiteren Behandlung des Patienten zur Verfügung steht. Das Szenario ist zwar noch Zukunftsmusik, doch an den Grundlagen arbeitet das Fraunhofer-Team bereits. Es hat zum Beispiel ein «Tumorskop» entwickelt, das mithilfe eines Fluoreszenzsystems blitzschnell Krebszellen von gesunden Zellen unterscheiden kann, und zwar verletzungsfrei. Für einen Einsatz im OP ist der Apparat zwar noch etwas sperrig, aber bei verschiedenen Operationen konnte er seine Funktion schon unter Beweis stellen. Auch ein automatisches Wechselsystem für das Endoskop hat das interdisziplinäre Team aus Ma-

Autor Klaus Jacob Fraunhofer-Gesellschaft, München

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Im Labor-Operationsraum werden Ärzte mit der modernen Technik vertraut gemacht.

Medizinaltechnik | Im

schinenbauern, Mikrosystemtechnikern, Mechatronikern, Elektrotechnikern, Physikern und Informatikern erfunden. Bisher muss der Chirurg jedes Instrument, ob Minigreifer oder Ultraschallschneider, durch eine Röhre in das Endoskop einfädeln. Jetzt sitzen die einzelnen Applikationen in einer Trommel wie Patronen in einem Revolver. Sechs unterschiedliche Geräte lassen sich so automatisch einführen und rasch wechseln – ein erster Schritt auch in Richtung miniaturisierter Robotersysteme.

OP der Zukunft als Labor Zum OP der Zukunft gehören noch viele andere Innovationen wie drahtlose Endoskope, Roboter oder Netzwerksysteme. Um das Equipment – und vor allem das Zusammenspiel der einzelnen Komponenten – unter Praxisbedingungen testen zu können, haben die Fraunhofer-Forscher jetzt in Stuttgart am IPA einen kompletten Operationssaal eingerichtet, das «Bozzini-Lab». Es ist benannt nach dem deutschen Arzt Philipp Bozzini (1773–1809), der erstmals einen Lichtleiter konstruierte, um Einblicke ins Körperinnere zu erhalten. Obwohl noch nicht offiziell eingeweiht, ist der Laborraum bereits besser bestückt als mancher Krankenhaus-OP. Sogar ein Beatmungsgerät wird bald hier stehen. Dennoch dürfen im Labor-OP niemals richtige Operationen am

Menschen stattfinden. Hier sollen nur Geräte evaluiert und Ärzte mit der modernen Technik vertraut gemacht werden. Chirurgen und Ingenieure können gefahrlos mit neuen Systemen an Phantomen und Präparaten hantieren. Auffällig sind zwei Roboter. Die 400-Kilogramm-Kolosse können sich am Boden festsaugen, damit sie während einer Operation felsenfest stehen und mit der nötigen Präzision hantieren. Im Projekt «Whole’O’Hand» wollen die IPA-Wissenschaftler zusammen mit ihren Kollegen vom Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS in Erlangen und vom Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung IGD in Darmstadt neue technische Konzepte für eine minimalinvasive Lebertumorresektion demonstrieren. Eine neue Art der Operation, denn bislang wird ein solcher Eingriff meist am offenen Bauchraum ausgeführt. Die Leber, die im Labor-OP operiert wird, ist aus Kunststoff, hat aber ähnliche Eigenschaften wie ein echtes Organ. Ein Roboter hält das Instrumentenwechselsystem, in das auch das Endoskop integriert werden soll. Am zweiten Roboter ist ein Ultraschallsensor befestigt, der ständig aktuelle Daten liefert. Mit deren Hilfe bleibt das Messer auf seiner vorgegebenen Schnittbahn, obwohl sich das Organ ständig bewegt. Diese Ad-hoc-Korrekturen – Experten sprechen vom «closed-loop-Konzept»

Fokus

– sind ein zentraler Bestandteil des Projekts und eine wesentliche Voraussetzung für automatisierte Prozesse.

Enge Kooperation zwischen Ingenieur und Chirurg Stallkamp arbeitet eng mit Chirurgen aus Tübingen und Stuttgart zusammen. Er weiss die Kooperation zu schätzen, denn sie gewährleistet den nötigen Praxisbezug: Sollten die Maschinenbauer einmal abheben, bringt sie ein Arzt schnell wieder auf den Boden der Tatsachen zurück – etwa indem er ein Stück Arterie mitbringt und zeigt, wie schwierig es ist, die glitschige kleine Ader zu handhaben. Nicht alle Chirurgen sind übrigens von der maschinellen Aufrüstung ihres Arbeitsplatzes begeistert. «Manche trauen dem Roboter nicht», weiss Stallkamp, der selbst aus einer Arztfamilie stammt. «Wir brauchen eine gute Zusammenarbeit, denn nicht wir stehen neben dem Patienten, sondern die Chirurgen.» Entscheidend ist der Erfolg: Wenn sich die neue Technik als zuverlässig und nützlich erweist, kann es gut sein, dass die Aufgaben im OP neu verteilt werden. Und dass Roboter dann auch im Operationssaal eine feste Stelle bekommen. Nachdruck aus dem FraunhoferMagazin «weiter vorn», 1/11. (www.fraunhofer.de)

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Werkzeugmaschinen und Werkzeuge | Medizinaltechnik

Simulationssoftware zur Optimierung einer neuartigen Herzpumpe

Schlag für Schlag

Herzinsuffizienz ist eine fortschreitende, kräftezehrende Erkrankung, bei der das Herz nicht ausreichend Blut durch den Körper pumpt. Zur Unterstützung des Kreislaufs wurde nun eine neuartige Pumpe entwickelt; im Grunde genommen ein Dauerimplantat. Um deren angestrebte Haltbarkeit zu gewährleisten, wurde die Finite-Elemente-Methode eingesetzt.

lleine in den USA leiden fünf Millionen Menschen an Herzinsuffizienz, und jährlich kommen 500 000 neue Fälle hinzu. Zur Behandlung stehen verschiedene Therapien zur Verfügung, von Medikamenten über Defibrillatoren (ICD) bis hin zu implantierten Herzpumpen oder einer Herztrans-

Pumpe ausserhalb des Herzens Dr. Peters, Herz-Thorax-Chirurge und Forscher am Auckland City Hospital in Neuseeland, erdachte ein neuartiges Pumpensystem, das zwar im Körper, aber ausserhalb des Blutkreislaufs arbeitet: C-Puls. Es besteht aus einer Manschette um die Aorta

C-Pulse, die neuartige Herzpumpe, besteht aus einer Manschette um die Aorta, die durch Aufblasen und Luftablassen den Blutkreislauf unterstützt und damit das Herz entlastet.

plantation. Aber nicht jede Behandlung ist für alle Patienten geeignet. Linksherzunterstützungssysteme (LVAD) beispielsweise kommen mit dem Blut in Kontakt. So sind sie zwar lebensrettend für Patienten, die auf eine Transplantation warten, erfordern aber Blut verdünnende Mittel zur Verhinderung von Blutgerinnseln, wodurch sich das Risiko für Schlaganfälle erhöht.

Autorin Lynn Manning

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(Hauptschlagader), die über eine ballonförmige Membran durch Aufpumpen und Luftablassen wechselnden Druck auf die Aussenseite des Gefäs ses ausübt. Durch diesen ansteigenden und nachlassenden Druck pulsiert die Aorta im gleichen Rhythmus wie das Herz und verstärkt so den Blutfluss durch den Körper, was für das Herz weniger Arbeit und eine geringere Belastung bedeutet. Das Gerät wird durch eine batteriebetriebene Pumpe ausserhalb des Körpers angetrieben. Die Tests fanden zunächst im Labor und an Tieren statt. Nachdem die Tierversuche erfolg-

reich verliefen und der Ballon auf menschliche Verhältnisse übertragen werden konnte, entschied die Firma, dass nun eine anspruchsvollere Herangehensweise an Entwurf und Entwicklung geboten war als das empirische Ausprobieren, mit dem man bisher gearbeitet hatte. Hierbei ging es nicht nur um eine kürzere Entwicklungszeit, sondern auch um die Gewissheit, dass das Produkt den ärztlichen Anforderungen an ein medi zinisches Gerät auch langfristig genügen würde.

Optimierte Haltbarkeit durch Simulation «Bei einer menschlichen Herzfrequenz von 80 Schlägen pro Minute kommen wir auf 42 Millionen Kontraktionen im Jahr», erläutert Scott Miller, Leiter der mechanischen Konstruktion bei Sunshine Heart. «Die besondere Herausforderung bei der Konstruktion lag in der Dauerbelastung, besonders der Polymere, und bei C-Pulse handelt es sich im Grunde genommen um ein Dauerimplantat. Um zu gewährleisten, dass unser Entwurf optimal auf die angestrebte ermüdungsfreie und dauerhafte Haltbarkeit ausgelegt ist, beschlossen wir, die Sache auf computergestütztem Wege anzugehen und mit der FiniteElemente-Methode zu arbeiten.» «Die FEM-Analyse erstreckte sich über mehrere Durchläufe und erforderte einige höchst individuelle Ansätze», berichtet Miller. Der Ballon muss sich während des Eingriffs zur Implantation gut handhaben lassen, er muss sich der Form der Aorta anpassen und stark und flexibel genug sein, um immer wieder von konkav zu konvex umzuschlagen. Gleichzeitig muss er die Arterie zusammendrücken können und über viele Jahre zuverlässig funktionieren – und das alles auf sehr beengtem Raum. Ziel der FEM-Modellierung war die genaue Abbildung des späteren tatsächlichen Verhaltens des Geräts, um die richtigen Konstruktionsentscheidungen zu

riesig treffen und die Leistung des C-Pulse in jeder Phase dieses Prozesses zu optimieren.

Auf Elemente und Werkstoff kommt es an Als Ausgangspunkt der FEM-Analyse dienten konkave und konvexe Pro/E-Modelle des Geräts, die von Sunshine Heart bereitgestellt wurden. Um zu ermitteln, welche Art von Elementen, d.h. geometrischen Formen, die die Einzel- Die mit Pro/Engineer erstellte Geometrie teile eines FEM-Gitters des C-Pulse, die als Grundlage für die mit der mathematisch darstel- Simulationslösung Abaqus erstellten FEMModelle von Matrix diente. len, zur Modellierung der Arterie, der Manschette und des Ballons verwendet gummiartiger Materialien wie Polywerden sollten, wurde eine Reihe von mere oder biologischer Materialien Versuchsmodellen erstellt. Dabei verwendet. stellten sich viereckige Schalenelemente als geeignet für den Grossteil Endgültiger Entwurf der parametrischen Entwurfsstudien dank FEM heraus, bei denen unter anderem die Die FEM-Modelle haben die Anfordeso wichtige optimale Dicke des Bal- rungen von Sunshine Heart mehr als lons ermittelt wurde. Zur Modellie- nur erfüllt. «Bereits nach einem Entrung der Oberflächendehnung, die im wicklungsdurchlauf lag uns der endBereich des Kehlenradius auf den gültige Entwurf vor, und es waren Ballon wirkt (ein Bereich von ent- auch später keine zusätzlichen FEMscheidender Bedeutung, in dem bei Analysen erforderlich», stellt Miller den allerersten Entwürfen Fehler auf- fest. Seine Abteilung konnte seitdem getreten waren), entschied man sich nachweisen, dass die Lösung auch in für sechsflächige Solid-Volumenele- unterschiedlichen Grössen eingesetzt mente, um mit Substrukturverfahren werden kann, sodass das Gerät einaus den Ergebnissen des Schalenmo- zelnen Patienten massgeschneidert dells präzisere Ergebnisse für die angepasst werden kann. Analyse der Solid-Elemente erzielen zu können. Der Abschnitt der Analyse, in dem die Materialmodellierung stattfand, unterlag Beschränkungen durch zuvor Weitere Informationen zur Herzdurchgeführte Physiologie- und Anapumpe sowie zur eingesetzten tomiestudien. «Wir erhielten vorhanSoftware von Dassualt Systemes dene Daten für das biokompatible entnehmen Sie dem Artikel unter Material, ein für den Einsatz in MeTechnica Plus auf unserer Website dizinprodukten genehmigtes Polywww.technica-online.ch mer, aus dem das Gerät hergestellt werden sollte», sagt Don Campbell, leitender Technikanalyst bei Matrix. Infos «Das in Abaqus eingesetzte OgdenDassault Systemes Deutschland AG D-70563 Stuttgart Modell für hyperelastische Materia+49 711 27 300-0 lien passte hervorragend mit den Verwww.3ds.com/de suchsdaten zusammen.» Das OgdenDACH.Info@3ds.com Modell wird häufig zur Modellierung

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Werkzeugmaschinen und Werkzeuge | Fachmessen

17. Euromold: mehr als «nur» die Prozesskette vom Design über den Prototyp bis zur Serie

Periphere Segmente haben zugenommen Die Strategie der Veranstalter der Euromold lautete von Anbeginn, eine «Internationale Leitmesse der Produktentwicklung mit innovativen Highlights» zu etablieren. Letzten Dezember konnte mit 1384 Ausstellern aus 38 Ländern und 55301 Fachbesuchern aus 86 Ländern der Anspruch «Internationale Leitmesse» erfüllt werden. Wenn man sich die Struktur der Aussteller und ihrer Exponate näher anschaut, stellt man schnell fest, dass sich diese längst nicht so homogen darstellt, wie erwartet.

ass die Euromold in ihrem Kernsegment Design, Konstruktion, Prototyping/Rapid Technologien, Formen- und Werkzeugbau für Muster- und Serienteile unangefochten die Weltspitze einnimmt, ist unbestritten. Was aber an einer solchen bewusst internationalisierten «Fachveranstaltung» eine grosse und jährlich wachsende Anzahl an Zulieferunternehmen für Metall- und Kunststoffprodukte, die zudem vornehmlich aus Asien kommen, zu suchen haben, erschliesst sich dem Fachbesucher selbst bei grösstem Wohlwollen erst auf den «x-ten» Blick. Die klare Empfehlung lautet daher, für dieses zweifellos interessante Angebot eine eigene Zuliefermesse auf die Beine zu stellen und damit nicht die Anzahl an Ausstellern der Euromold zu verwässern! Die Euromold selbst ist von der Thematik und der Wertigkeit her

stark genug, um sich auf hohem Niveau behaupten und weiter entwickeln zu können. Zumal sie in der Tat und selbstbewusst immer wieder«innovative Highlights» aufs Tapet bringt, wie zur 17. Euromold etwa mit den Sonderschauen «e-Production für jedermann» sowie «Energieeffizienz und Formenbau» oder auch mit dem «Gastland Türkei» geschehen. Apropos Gastland Türkei: Die vergleichsweise geringe Anzahl an lediglich 18 türkischen Ausstellern ist nur als enttäuschend zu bezeichnen und spiegelte keineswegs und schon gar nicht repräsentativ die erwiesene Technologie-Leistungsfähigkeit des Landes zwischen Orient und Okzident wieder! Ein paar Verbände der türkischen Industrie (UKUB für Werkzeug- und Formenbau, MIB für Werkzeugmaschinen, MISAD für Oberflächenbehand-

lung) waren vertreten, ihre Mitglieder aber nur sehr spärlich. Das ist schade und nur als vertane Chance anzusehen, aber was nicht ist, kann ja noch oder wieder werden.

SolidWorks 2011 Ins Kernsegment jedenfalls gehören zum Beispiel die Produkte von Solidworks. Mit der Vorstellung der 3D-Konstruktionsplattform Solidworks 2011 eröffnen sich den Konstrukteuren weitere Möglichkeiten zur rationellen Konstruktion von Produkten. Dank der Integration von noch mehr Intelligenz und Praxisfunktionen wie Zeichnungsdetaillierung, die den Konstrukteur von arbeits- und zeitintensiver manueller Vermassung entbindet, der 2D-Vereinfachung, welche die Analyse von Teilen beschleunigt, einem Abbildungsmodul zur Kühlung elektronischer

Bauteile, wodurch sich thermische Analysen beschleunigen lassen, oder auch der neuen Menüleiste, die den schnellen Zugriff auf wichtige Konstruktionen erlaubt, erfahren die Konstrukteure nachdrückliche und nachhaltige Unterstützung.

Bessere Produkte schneller konstruieren Den dafür logischen Schritt vollzieht 3Dconnexion dahin gehend, dass für die oben erwähnte Plattform Solidworks 2011 eine 3DMaus präsentiert wird, welche ein noch schnelleres und effizienteres Konstruieren gestattet. Die 3D-Mäuse basieren auf einem patentierten Sensor mit sechs Freiheitsgraden und bieten damit sowohl eine ausgezeichnete Navigation als auch eine praxisgerechte Steuerung. Diese wiederum ermöglicht es den Anwendern, die Modelle ähnlich der Funktion der menschlichen Hand gleichzeitig zu drehen, zu schwenken und zu zoomen. Des Weiteren profitieren die Anwender von Solidworks vom Einsatz der 3D-Mäuse dahin gehend, dass Konstruktionen besser zu überprüfen sind, durch programmierbare Funktionstasten häufig verwendete Befehle sich schneller aktivieren und nutzen lassen und durch die intelligente 3D-Navigation die Mäuse automatisch dem Point-of-Interest des Users folgen und dabei den optimalen Drehpunkt auswählen.

3D-Drucksysteme

Agathon AG: In der Anordnung und Anzahl eingebauter runder Feinzentrierungen ist der Konstrukteur frei in der Gestaltung.

26 technica 02-11

Mit den 3D-Drucksystemen von Voxeljet lassen sich Kunststoffmodelle für den Feinguss oder auch Funktionsteile aus Kunststoffen ohne Werkzeug und direkt vom CAD-Datensatz generieren. Dies geschieht mithilfe der 3D-Kunststoffdrucker Typ VX500 und VX800, mit denen die Teile durch schichtweises Verkleben von Partikelmaterial aus den 3D-CAD-Daten aufgebaut werden. Zur Ver

S i e e v a l u i e re n n e u e P ro d u k t i o n s m i t t e l – Wir helfen Ihnen...

Solidworks: Das Defeature-Werkzeug vereinfacht das Entfernen unnötiger Details oder sensibler Informationen (geistiges Eigentum) vor dem Austausch von Dokumenten.

3Dconnexion: 3D-Mäuse ergänzen die Erweiterungen von Solidworks 2011 hinsichtlich Geschwindigkeit und Zusammenarbeit.

fahrenskomplettierung werden zudem Entpackstationen (zum sicheren und sauberen Entpacken von Baujobs), Pulverwiedergewinnungssysteme (zur Aufbereitung von nicht verbautem Pulvermaterial und Rückführung in das Versorgungssilo) und Finishkabinen (zur sicheren und geschützten Entfernung von an den Teilen haftendem Partikelmaterial) geliefert.

Eine Frage des Materials Mit der Vorstellung neuer Werkstoffe zum Laser-Sintern bietet EOS den Anwendern die Möglichkeit, in neue Produktsegmente vorzustossen und gleichzeitig die Kosten für das Prototyping und den Musterbau zu reduzieren. Denn mit den beiden Maschinen Eosint P395 und Eosint M280 hat der Weltmarkführer in Sachen Laser-Sintern nicht nur je ein Kunststoff- und ein Metall-Sintersystem im Portfolio, sondern mit den Werkstoffen EOS NickelAlloy IN625 sowie PrimePart FR und PrimePart ST auch zwei weitere

hochwertige Metall- bzw. Kunststoff-Materialien. Der Metallwerkstoff EOS NickelAlloy IN625 hat eine sehr hohe Festigkeit, ist gut zu verarbeiten und zeichnet sich durch sehr gute sowie gleichmässige Korrosionsbeständigkeit aus. Damit ist er interessant für Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt, in der Chemie, im Motorsport oder auch in der Marine. Der Kunststoffwerkstoff PrimePart FR ist ein flammgehemmtes Material mit einer erhöhten Bruchdehnung von 11 Prozent und kommt bevorzugt in Luft- und Raumfahrtteilen zur Verwendung. Der Kunststoffwerkstoff PrimePart ST ist als flexibel-elastisches Material ideal für Teile wie Verbindungselemente, Puffer oder Dichtungen. Zumal der Werkstoff über die Prozesssteuerung in eine weiche oder harte Bauteilvariante überführt werden kann, wodurch sich die Anwendungsvielfalt weiter erhöht.

... mit unserem umfassenden Programm von zerspanenden Werkzeugmaschinen.

Qualitätssicherung durch Messen Ob ein Bauteil erst am Ende oder auch mal zwischendurch ge- und vermessen wird, sei dahingestellt. Auf jeden Fall handelt es sich dabei um eine nicht unbedingt «wertschöpfende» Arbeit und deshalb sollte diese möglichst ohne viel Aufwand erledigt werden. MoveInspect HR von Aicon stellt hier eine interessante Alternative zu laserbasierten Messsystemen oder zu einstellbaren Messarmen dar, nämlich in Gestalt eines optischen Messsystems, das auch zum Aus-

Josef Binkert AG Werkzeugmaschinen CH-8304 Wallisellen Grabenstrasse 1 Telefon 044 832 55 55 Telefax 044 832 55 66 info@josef-binkert-ag.ch www.josef-binkert-ag.ch Präzision aus Tradition 02-11 technica 27

Werkzeugmaschinen und Werkzeuge

| Fachmessen

Infos SolidWorks Deutschland GmbH D-85540 Haar Schweiz: Solid Solutions AG 8048 Zürich 044 434 21 21 info@solidsolutions.ch www.solidsolutions.ch/

richten und Positionieren von Objekten einzusetzen ist. Im Gegensatz zu Laserrackern oder Tastsystemen, welche die relevanten Punkte nacheinander prüfen und im Falle einer Positionsveränderung alle Punkte nachmessen müssen, nutzt MoveInspect ein 3D-Referenzsystem, das sich an festen Punkten orientiert. Das können CAD-Daten genauso wie ein definiertes Bezugssystem eines festen Objekts sein. MoveInspect weiss jederzeit, wo sich der Prüfling im Vergleich zum Referenzobjekt im Raum befindet und kontrolliert auch alle Messpunkte auf einmal, weil das optische System gleichzeitig beliebig viele Messpunkte erfassen und korrigieren kann. Ausserdem ist es möglich, verdeckte Messpunkt zu erfassen, wie

Aicon: Mit MoveInspect HR lassen sich Objekte deutlich schneller positionieren.

es zum Beispiel beim Ausrichten eines Werkstücks zur Fräsbearbeitung auf einem Bearbeitungszentrum der Fall sein kann.

Werkzeughälften präzis zentrieren Eine standardisierte, ab Lager erhältliche runde Feinzentrierung, gefertigt aus Wälzlagerstahl, zeigte die Agathon AG als Weltneuheit. Die Anforderungen von Formwerkzeugen bezüglich Präzision, schmierstofffreien Einsatzes und Verschleissfreiheit an den Werkzeugen sind hoch, und steigen stetig – gerade die Zentrierung der Werkzeughälfte unterliegt diesen Kriterien. Durch eine vorgespannte spielfreie Feinzentrierung erreicht man höchste Präzision - die Werkzeughälften werden ohne Spiel ge-

schlossen, unnötige Gratbildung/ Versatz am Spritzling wird vermieden. Beim Öffnen des Formwerkzeuges wird das gespritzte Teil behutsam entformt. Bei konventionellen Flachzentrierungen gleiten die Zentrierflächen aufeinander, ein Verschleiss ist unvermeidlich. Die Anforderung an eine verschleissarme (-freie) Zentrierung lässt sich mit einer runden Wälzzentrierung realisieren. Dank einer präzisen axialen Positionierung des Rollenkäfigs werden beim Zentrierstart in kurzer Abfolge beinahe zwei Rollenreihen gleichzeitig in die Vorspannung gebracht – dies garantiert eine hohe Anfangstragkraft und eine lange Nutzungsdauer ohne merklichen Abrieb. Die runde Feinzentrierung kann mit Minimalmengenschmierung eingesetzt werden. (mg)

3Dconnexion GmbH D-81249 München Schweiz: CAD-LAN AG 5034 Suhr 062 855 60 60 www.cadlan.ch cadlan@cadlan.ch voxeljet technology GmbH DE-86316 Friedberg +49 821 74 83 – 100 info@voxeljet.de www.voxeljet.com EOS GmbH D-82152 Krailling / München +49 89 893 36-0 info@eos.info www.eos.info AICON 3D Systems GmbH D-38114 Braunschweig +49 5 31 58 000 58 info@aicon.de www.aicon.de AGATHON AG, Normalien 4503 Solothurn 032 617 45 02 normmail@agathon.ch www.agathon.com

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Fachmessen | Werkzeugmaschinen

und Werkzeuge

Vorschau auf die Intec und Z vom 1. bis 4. März 2011

Stattliches Angebot in Leipzig Mit dem Leipziger Messe-Duo Intec und Z startet die Maschinenbau- und Zulieferindustrie in das deutsche Messejahr. Insgesamt werden sich auf der in Deutschland einmaligen Messekombination über 1300 Aussteller präsentieren. Die beiden Messen setzen wieder ein mal auf ein gut gefülltes und breites Programm. Denn neben den einzelnen Standpräsentationen der Firmen gibt es Gemeinschaftsstände, eine Inno vationsschau, eine Awardverleihung, Sonderschauen wie die Rapid Y und Rapid µ. Es finden die Einkäufertage statt und im Vorfeld steht bereits die Plattform Businessmeetings Contact zur Einstimmung bereit. Dabei wird sich in den vier Tagen auf der Intec alles um die Werkzeug- und Sondermaschinen sowie die Ferti gungstechnik drehen. Das Angebot umfasst auch Werkzeuge, Werkzeug

systeme, Vorrichtungen, Baugruppen, Maschinenkomponenten und Laser systeme zur Materialbearbeitung. Das Gros der Aussteller kommt aus den deutschen Maschinenbauzentren. Das Ausland ist unter anderem mit Unternehmen aus Japan, der Schweiz und Italien vertreten. Die Z hat sich mittlerweile als eine europäische Zuliefermesse einen Na men gemacht. Zum Angebot gehören Zulieferleistungen – Halbzeuge, Kom ponenten, Module und Technologien – vorwiegend für den Fahrzeug- und Maschinenbau sowie für weitere Ge biete wie Medizintechnik oder Ener

gie-Anlagenbau. An der Z 2011 neh men Zulieferer aus über 20 Ländern teil, darunter aus Polen, der Tsche chischen Republik, den Niederlan den, aus Rumänien, Russland und der Schweiz. «Seit dem Jahr 2000 besitzt die Bran che mit der Leipziger Zuliefermesse eine eigenständige Plattform. Mit Zu liefermesse und Intec als Fachmesse speziell für die Metallverarbeitung bieten wir eine Veranstaltungskombi nation, die in dieser Konstellation ein malig ist», sagt Projektdirektorin Kersten Bunke-Njengue. (ea)

www.messe-intec.de www.zuliefermesse.de www.einkaeufertage.de www.contact-businessforum.com

Metall München 2011 bildet nun gesamte Fertigungskette der Metallbearbeitung ab

Neu mit Oberflächentechnik Vom 16. bis 19. März 2011 bildet die Fachmesse Metall München 2011 in Süddeutschland den Auftakt für die Metallbranche im neuen Jahr. Die Metall München findet als anwen derorientierte Messe für die Metallbe arbeitung in Industrie und Handwerk alle zwei Jahre auf dem Gelände der Neuen Messe München statt. Nun setzt die Messe dieses Jahr auf neue Akzente: Bei ihrer dritten Ausgabe bildet nämlich – neben den Werkzeug maschinen, Präzisionswerkzeugen, Messtechnik und Dienstleistungen – die Oberflächentechnik einen zusätz lichen Messeschwerpunkt. Mehr als zehn Prozent der ausstellenden Be triebe fallen unter diesen Bereich. So mit hat sich dieser nach den Werk zeugmaschinen (35 Prozent des Mes seangebots) zum zweitstärksten Themengebiet auf der Messe entwi

ckelt. Dabei sind sowohl Unterneh men aus dem chemischen wie auch aus dem mechanischen Bereich ver treten. Mit diesen neuen Ausstellern bildet die Metall München nun die ge samte Fertigungskette der Metallbe arbeitung ab. «Mehr Aussteller, mehr Hallenfläche, mehr Besucher» lautet verständlicher weise das Ziel der Messeveranstalte rin, der GHM (Gesellschaft für Hand werksmessen mbH). Die Zeichen hier für stehen gut: Denn im starken Süden der Republik, in Bayern und BadenWürttemberg, schlägt traditionell das Herz der Metallbearbeitung. Ange sprochen werden gezielt mittelständi sche Unternehmen aus den Kernbra

chen der Metallbearbeitung, sowohl aus der Industrie wie auch aus dem modernen Handwerk, in dem sich eine Menge Zulieferer finden. Der Schwer punkt liegt in Süddeutschland und in den angrenzenden Ländern. (ea) www.metall-muenchen.de

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02-11 technica 29

Automations- und Antriebstechnik | Steuerungen

Realisierung von Verpackungslinien mit der Sicherheits-SPS Pluto

Abfüllen und Verschliessen mit modernster Sicherheit Seit 2006 setzt die Hermann Waldner GmbH & Co. KG in Wangen im Allgäu für den Personenschutz an ihren multifunktionalen Abfüll- und Verschliessanlagen Sicherheitskomponenten des schwedischen Anbieters Jokab Safety ein. Dabei überwacht die Sicherheits-SPS Pluto die Signale der berührungslosen Sicherheitssensoren und Einweg- sowie Unfallschutz-Lichtschranken schalten z. B. bei unbefugtem Betreten unverzüglich ab.

luto ermöglicht die Vernetzung von bis zu 32 Modulen und erfüllt durchgängig PL e nach EN ISO 13849-1. Durch das Multi-Master-System können Anwender und Planer von Verpackungslinien herstellerübergreifende Sicherheitskonzepte erstellen und diese einfach

Autor Andreas Strangfeld, Jokab Safety Markus Schönbächler, Mattle Industrieprodukte AG

umsetzen. Sicherheitskomponenten wie Not-Halt-Taster, Sicherheitssensoren und Zustimmungstaster, die in einer einzelnen Verpackungs maschine benötigt werden, können direkt an die Sicherheits-SPS Pluto angeschlossen werden. Jede Maschine kann dank dem Multi-MasterSystem von Jokab Safety einzeln in Betrieb genommen werden. Werden einzelne Verpackungsmaschinen zu einer Verpackungslinie zusammengebaut, kann jede Sicherheitskomponente mit dem gleichen Perfor-

mance Level (PL e nach EN ISO 13849-1) überall in der Linie sicher abschalten. Pluto ermöglicht die Projektierung von zentralen und dezentralen Sicherheitskonzepten ohne Einschränkung der Sicherheit. An jeder Stelle der Verpackungslinie können mittels kostenloser Programmiersoftware Pluto-Manager Programmänderungen durchgeführt und die Anlage gewartet werden.

Anforderungen an Sicherheitssensoren Die Temperaturen in der Nähe von Entkeimungsstationen betragen bis zu 120 °C. Ausserdem benutzt man bei Feinkost Hochdruckreiniger mit chlorierten Reinigungsmitteln. Hier kommen die hohe Schutzart IP 69K, der weite Temperaturbereich von –40 bis +100 °C und die hohe chemische Beständigkeit der berührungslosen

Als Längsläufer erfüllen die Inline-Dosomaten 20.8 AS höchste Anforderungen an Produktreinheit, Packmittelentkeimung, präzise Dosierung, zuverlässige Verschliesstechnik und Ausbringleistung. Für die Anlagensicherheit sorgt eine Sicherheits-SPS Pluto von Jokab Safety.

30 technica 02-11

Berührungsloser Sicherheitssensor An jeder Wartungstür ist ein berührungsloses Sicherheitssensorpaar Eden E angebracht. Es besteht aus dem aktiven, elektrisch verdrahteten Teil Adam und dem passiven, als Betätiger wirkenden Teil Eva. Ein kodiertes Signal wird von der Sicherheits-SPS Pluto über Adam an Eva übertragen, die das Signal verändert und wieder zurücksendet. Der Sensor ist nur bei geschlossener Tür aktiviert, wenn sich Adam und Eva gegenüberstehen. Dabei gewährleistet die grosse Toleranz für Abstand und Versatz zwischen Adam und Eva und die als Justierhilfe dienende Blinkfrequenz der LED eine völlig unproblematische Montage. Der Sensor Eden E hat einen Schaltabstand von 0 bis 12 mm und arbeitet wartungsund verschleissfrei. Dank dem speziellen dynamischen Ein- und Ausgangssignal kann man bis zu 150 berührungslose Sensoren mit einer Sicherheits-SPS Pluto einkanalig überwachen. Dabei bleibt der höchste Performance Level PL e nach EN ISO 13849-1 gewahrt, und ein Informationssignal gibt Aufschluss über den Zustand jeder einzelnen Tür.

Schlanke Sicherheitsund Erweiterungsrelais Die nur 22,5 mm breiten Sicherheitsrelais BT50 und BT51T sind für den Anschluss von Unfallschutzgeräten, wie Not-Halt-Tastern, und zum Erweitern der Anzahl von Ausgängen bestimmt. Mit vier zweifachen Schliessern als Sicherheitsausgänge, Testeingang, vollständiger interner Überwachung und durch Verdrahtung wählbaren Verzögerungszeiten von 0 bis 1,5 Sekunden, ist das BT51T ziemlich einzigartig. Der Testeingang dient zur Überwachung, dass Schütze oder Magnetventile abgefallen und wieder rückgesetzt sind, bevor ein Wiederanlauf zugelassen werden kann. Der Testeingang kann auch zum Starten verwendet und die Starttaste überwacht werden.

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Sicherheitssensoren Eden E voll zum Tragen. Das besonders widerstandsfähige Macromelt-Gehäuse ist zusätzlich mit Polyurethan beschichtet und verträgt alle in der Lebensmittelbranche üblichen Reinigungsmittel.

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Die Sicherheits-SPS Pluto ermöglicht ein flexibles Zusammenstellen von Verpackungslinien mit dem höchsten Performance Level Pl e nach EN ISO 13849-1.

Inca ist ein Not-Halt-Taster für den Einbau in Schaltschränke und Bedienfelder. Sein Anschluss erfolgt über abnehmbare Anschlussklemmen. Der Taster ist mit einer LED ausgestattet, die den aktuellen Zustand des Tasters anzeigt. Leuchtet die LED grün, ist der Not-Halt-Taster nicht aktiviert. Ein rotes Licht weist dahingegen darauf hin, dass der Taster betätigt wurde. Blinkt die LED rotgrün, wurde einer der vorgeschalteten Not-Halt-Taster aktiviert. So lässt sich schnell feststellen, welcher NotHalt-Taster aktiviert wurde. Inca ist in zwei verschiedenen Varianten erhältlich: für dynamische und für statische Schaltkreise. Inca 1 Tina wird mithilfe einer SicherheitsSPS Pluto oder eines Sicherheitsmoduls Vital an dynamische Sicherheitsschaltkreise angeschlossen. Inca 1 ist stattdessen mit Kontakten versehen, die den Anschluss an statische Sicherheitsschaltkreise mit Sicherheitsrelais ermöglichen. Während beide Inca-Varianten Schutzart IP 65 entsprechen, erfüllt ein Sicherheitsschaltkreis mit Inca 1 Tina selbst dann den Performance Level PL e, wenn mehrere Not-Halt-Taster in Reihe geschaltet sind. Der Einbaudurchmesser von Inca beträgt 22,5 mm und die abnehmbaren Anschlussklemmen haben leicht zugängliche Messpunkte.

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Automations- und Antriebstechnik

| Steuerungen

Die vier Sicherheitsausgänge lassen sich durch entsprechende Beschaltung der Anschlüsse verzögern. Verzögerte Ausgänge benutzt man, wenn die Maschine über die Software-Steuerung der Maschine, sanft gestoppt, sicher in den Stillstand versetzt werden soll.

Zufriedene Anwender Der bei der Hermann Waldner GmbH & Co. KG für die Steuerungstechnik zuständige Dieter Kraus und der im internationalen Vertrieb tätige Ralph Krauss sind von der Sicherheits-SPS Pluto begeistert, da sie sich sehr einfach und praktisch ohne Einschränkungen programmieren lässt. Zusammen mit einem Gateway für Profibus DP ermöglicht sie die sicherheitstechnische Vernetzung von Systemkomponenten und Anlagenteilen. Ausserdem benötigen die 10 an Pluto angeschlossenen Not-Halt-Taster Inca und Türschalter Eden nur einen Eingang anstatt 20 Eingänge wie bei her-

Der Leiter der Steuerungstechnik, Dieter Kraus (51), ist von der SicherheitsSPS Pluto begeistert, da sie sich einfach und praktisch ohne Einschränkungen programmieren lässt.

kömmlichen Sicherheitssteuerungen. Bei dem berührungslosen, kontaktlosen Sicherheitssensor Eden E schätzen die beiden Techniker neben der aussergewöhnlichen Temperaturbeständigkeit und Dichtigkeit die grünrote LED-Anzeige mit Blinkfunktion an Adam. Vorteilhaft sind zudem die weltweite Präsenz und Ersatzteilbeschaffung sowie die Zulassungen für Europa, die USA und für Asien. Aus-

führliche Unterlagen über die Sicherheitsprodukte von Jokab Safety mit zahlreichen Schaltungsbeispielen erhalten Sie kostenlos auf Anfrage.

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Automations- und Antriebstechnik | Antriebssteuerungen

Zum Titelbild: Antriebssysteme mit zertifizierter Sicherheit von B & R

Sicherheit und Produktivität erhöht Optimaler Schutz von Arbeitnehmerinnen und Arbeitnehmern und maximale Maschinenproduktivität gelten als schwer vereinbar. Mit sicheren Servo-Antrieben der Acoposmulti-Produktfamilie reduziert B & R nun die Fehlerreaktionszeiten gegenüber traditionellen Sicherheitsschaltungen um den Faktor 10, die dabei maximal entstehende Aufprallenergie sogar um den Faktor 100.

enn es um den Schutz des Lebens und der Gesundheit von Menschen bei der Ausübung ihrer beruflichen Tätigkeit geht, sollte es eigentlich keine Kompromisse geben. Aber schon systembedingt weisen etwa traditionelle Sicherheitsschaltungen mit Abschaltrelais gewisse Reaktionszeiten auf. Typischerweise beträgt die Fehleraufdeckungs- und Reaktionszeit etwa 80 ms. Ist der Fehler durch eine falsche Sollwertvorgabe aus dem Steuerungssystem verursacht, kann der Antrieb in dieser Zeit voll beschleunigen, ehe die gebräuchliche Drehmomentfreischaltung und eine gegebenenfalls zusätzlich aktivierte Kurzschlussbremsung einsetzt. Das hat Auswirkungen auf die Energie, mit der ein Hindernis getroffen wird, und verlängert den Gesamt-Anhalteweg. Zur Aufrechterhaltung des geforderten Sicherheits niveaus muss daher die zulässige Geschwindigkeit entsprechend niedrig angesetzt werden.

weisungen des Servoverstärkers. Zur Vermeidung von zusätzlichen Reaktionszeiten ist die Elektronik direkt in den Antrieb integriert. Dadurch gelang B & R eine Reduktion der Fehlerreaktionszeit auf 7 ms. Das lässt dem Motor weniger als einen Zehntel der bisher üblichen Zeit, um im Fehlerfall zu beschleunigen und schädlichen Schwung zu holen. Da die kinetische Energie und mit ihr der Reaktionsweg mit dem Quadrat der Geschwindigkeit steigt, kommt es zu einer Reduktion dieser beiden kritischen Kenngrössen auf weniger als 1/100 gegenüber den hergebrachten Lösungen. «Das führt nicht nur zu einer Verbesserung des Arbeitnehmerschutzes, sondern erlaubt zugleich die Erhöhung der Produktivität an der Maschine», sagt Dipl.-Ing. Alois Holzleit-

ner, Business Manager Motion bei B & R. «Je nach Priorität können durch die Reduktion dieser Kenngrössen und der damit einhergehenden geringeren Bremswege Sicherheitsabstände reduziert und damit die Abmessungen der Maschine verringert und/oder die zulässigen Geschwindigkeitslimiten bei Betrieb mit ‹Safe Limited Speed› hinaufgesetzt werden.»

Nahtlose Integration in bestehende Systeme Acoposmulti mit SafeMC fügen sich nahtlos in den gewohnten Verbund mit der SafeLogic Sicherheitssteuerung und den X20 Safe I/O ein. Für Entwickler sind sie nicht anders anzusprechen als diese, natürlich innerhalb derselben Entwicklungsumgebung mit dem SafeDesigner im B & R Automation Studio. Durch die autonome Parametrierung der Safe-MC-Komponente und das elektronische Typenschild wird die Parametrierung im Wartungsfall erleichtert und beschleunigt. Die Protokollierung und der Passwortschutz machen Wartungseingriffe nachvollziehbar.

100 × mehr Sicherheit Auf eine völlig neue Basis stellt B & R die Berechnung von Anhaltewegen und Aufprallenergie durch die Integration der Sicherheitstechnik direkt in Servoantriebe und -motoren. Die serienmässig eingebaute relaislose Sicherheitsschaltung SafeMC (Safe Motion Control) in den Acoposmulti Antriebsgeräten überwacht – über die sicher auf den Motorwellen aller Synchron-Servomotoren von B & R montierten volldigitalen Geber – ständig jede Reaktion des Motors auf die An-

34 technica 02-11

Objektorientiert erfolgt die Sicherheitsprogrammierung mit dem SafeDesigner im B & R Automation Studio.

Ein wesentlicher Vorteil der B & R «Integrated Safety Technology» ist das Entfallen der doppelten Verdrahtung und externer Überwachungsmodule für die Sicherheitstechnik. Der Datentransport findet per virtueller Verdrahtung in einem eigensicheren Protokoll namens OpenSafety über das Maschinenbussystem statt, was die unkomplizierte Datenkommunikation mit dem Steuerungssystem erlaubt und zugleich Rückwirkungen verlässlich ausschliesst. Bei B & RAutomatisierungslösungen ist das Powerlink. Wie bereits der Name nahelegt, ist OpenSafety jedoch nicht herstellergebunden und kann auf beliebigen Feldbussystemen eingesetzt werden, vorzugsweise in «Industrial Ethernet»-Netzwerken. Das macht es leicht, die sicheren Antriebe unabhängig von der verwendeten Steuerung einzuplanen.

Durchgängige Diagnose möchlich Ein weiterer Vorteil der virtuellen Verdrahtung über das Netzwerk ist die Möglichkeit des Aufbaus modularer

Maschinenkonzepte. Ohne die aufwändige Verdrahtung von Not-AusKetten können fertige Maschinenteile inklusive sicherer Antriebe einfach angeschlossen werden. Bis zu 80 sichere Antriebe mit der bis 120 kW reichenden Produktfamilie Acoposmulti können auf diese Weise von nur einer SafeLogic Sicherheitssteuerung flexibel angesprochen werden. Ein klarer Nutzen der Systemintelligenz in Acoposmulti SafeMC ist die durchgängige Möglichkeit der Diagnose durch die eingebauten Traceund Oszilloskop-Funktionen. Diese können neben Steuer- und Statusfunktionen die Einhaltung überwachter Sicherheitslimiten und Geschwindigkeiten visualisieren und durch die einfache Datenweitergabe an das Steuerungssystem mittels Busankopplung in die Maschinenvisualisierung und in Leitsysteme eingebunden werden. So erhalten Maschinenführer und übergeordnetes Personal leicht verständliche, vollständige Informationen über Ursache und Art von Sicherheitsverletzungen sowie die Systemreaktion und können zeitnah reagieren. «SafeMC mit Acoposmulti und B & R Synchron-Servomotoren auf Basis des offenen netzwerkgängigen Sicherheitsstandards OpenSafety ist die logische Abrundung des bereits bewährten und schon länger zertifizierten Portfolios an integrierten Sicherheitskomponenten für den Maschinen- und Anlagenbau», sagt Alois Holzleitner. «Damit stellt B & R als einer der ersten Hersteller ein per Netzwerk voll integriertes Sicherheitssystem inklusive der intelligenten Antriebs-Sicherheitsfunktionen zur Verfügung und ermöglicht die Steigerung von Maschineneffizienz und -produktivität bei gleichzeitig erhöhter Arbeitssicherheit. (ea)

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B & R erhielt von TÜVRheinland die Zertifizierung des sicherheitsgerichteten Antriebssystems.

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02-11 technica 35

Automations- und Antriebstechnik | Automation

Messe-Veranstalter Easyfairs zeigt sich « sehr zufrieden » mit der Automation und Elektronik 2011

Speed Dating der Automatisierungsbranche Die Messe Automation und Elektronik 2011 erfüllte die Erwartungen durchaus: mehr Aussteller, mehr Besucher, gute Kundenkontakte. Dennoch kommt die nächste Austragung nicht um eine Änderung herum.

ie vom Veranstalter Easyfairs durchführte Messe Automation und Elektronik 2011 konnte auch bei ihrer zweiten Austragung auf die bedeutenden Namen innerhalb der Automatisierungsbranche zählen: von ABB, B & R, Bachofen, Balluff, Beckhoff bis zu Pilz, Solid Solutions, Wittenstein, Wago Contact und Zürrer. 118 Aussteller waren in der Eulachhalle in Winterthur anzutreffen an der «nun ältesten Automatisierungsmesse der Schweiz», wie Christian Rudin, Geschäftsführer der Easyfairs Switzerland, sie nun bezeichnen konnte. Das ist eine Steigerung gegenüber dem Vorjahr um rund 50 % und auch die Besucherzahl erhöhte sich um 25 % auf 1750. «Wir haben unser Ziel mehr als erreicht», sagte Christian Rudin, Geschäftsführer der Easyfairs Switzerland. Weltneuheiten gab es zwar wenige zu sehen – etwa den Datenlogger MSR255 der Firma MSR Electronics, aber das Konzept solcher Messen ist, dass Besucher sich innert kurzer Zeit einen Überblick verschaffen können. In diesem Fall über die Entwicklung, Produkte und Dienstleistungen in der Antriebstechnik, Sensorik, Steuerung, in der industriellen Handhabung und dem dazugehörigen Engineering und der Elektronik. Und die Aussteller sollen ohne grossen finanziellen und zeitlichen Aufwand zu Kundenkontakten kommen. «Ich war erstaunt darüber, wie viele Kunden aus grösseren Distanzen wie zum Bei-

Autor Eugen Albisser, stv. Chefredaktor

36 technica 02-11

spiel aus der Romandie anreisten», sagte Roger Bachmann, Geschäftsführer der Bachmann Engineering aus Zofingen, der sich auch bezüglich neuer Kundenkontakte nicht beklagen konnte. Die Firma zeigte als Vertriebspartner der Universal Robots den 6-achsigen Roboterarm mit einem Arbeitsradius von 85 cm, einem Gewicht von 18 kg und einer Tragfähigkeit von 5 kg. Ausgerüstet war der Roboterarm mit dem FinGripper von Festo (Bild). «Der ganze Roboter ist innert wenigen Minuten aufgestellt und dank Plug & Play auch beinahe sofort einsetzbar», sagt Bachmann.

Parallelmesse Elektronik wird integriert Dass die Messe allerdings nicht in allen Bereichen wunschgemäss verlief, hatte etwas mit der erstmals durchgeführten Parallelmesse Elektronik zu tun. Sie war nicht nur unterbesetzt, sondern auch in einem andern Hallenteil untergebracht, was bei den 18 Ständen nicht gerade zu einem Grossandrang führte. Die Mitarbeiter der Helbling Technik aber nahmen dies gelassen: «Wir haben so mehr Zeit, um den vereinzelten Besuchern unser umfangreiches Portfolio zu zeigen.» Dass allerdings mehr Besucher in der zweiten Halle dennoch wünschenswert gewesen wären, daran zweifelte auch der Veranstalter nicht, und er hat für die nächste Automation und Elektronik 2012 diesbezüglich eine Veränderung versprochen. «Wir werden die Elektronik vollständig in die Automation integrieren», meinte Christian Rudin dazu. Im Grossen und Ganzen sind die Aussteller aber vom Messekonzept unter dem Motto «Speed Da-

Für druckempfindliche Produkte: der FinGripper von Festo.

ting für Entscheider» begeistert. Laut Easyfairs haben sich bereits rund 50 Prozent aller Aussteller für das nächste Jahr wieder angemeldet.

Infos Easyfairs Switzerland 4058 Basel schweiz@easyfairs.com www.easyfairs.com/Schweiz Bachmann Engineering 4800 Zofingen info@bachmann-ag.com www.bachmann-ag.com

Prüftechnik | Messtechnik

+ Sensorik

Pneumohydraulisch angetriebene Pressen bringen viele Vorteile

Präzise Presskraft für elektrische Prüfsysteme Pneumohydraulisch angetriebene Pressen rationalisieren den Prüfanlagenbau, reduzieren das Prüfteile-Handling, verkürzen die Prüfzyklen und erlauben reproduzierbare Messungen.

it den universell einsetzbaren Tox-Kraftpaket-Pressen hat das Technologie-Unternehmen Tox Pressotechnik GmbH & Co. KG in der Vergangenheit schon manches produktions- und montagetechnische Problem optimal gelöst. Neu dagegen ist die Anwendung von 2-Säulen-Pressen in der elektrischen Prüftechnik, die nur vermeintlich nichts mit dem Einbringen von reproduzierbar präzisen Presskräften zu tun hat. Die spezielle Aufgabe, die sich den Ingenieuren auf Anfrage des Kunden ABB Schweiz, Geschäftsbereich Test Systems & Pulse Power Semiconductors, vor Kurzem stellte, war nun wirklich nicht alltäglich. Zwar wurden im weiten Bereich der Mess- und Prüftechnik immer wieder auch standardisierte sowie nach Kundenanforderungen modifizierte Kraftpakt-Pressen eingesetzt, doch waren die Anforderungen hier ungewöhnlich. Stefan Müller, El.Ing. HTL und Head of Group Test Systems, erklärt die Aufgabenstellung wie folgt: «Wir stellen in Lenzburg mit gut 400 Mitarbeiter/-innen High Power Semiconductors für den Bereich Stromübertragungs- und Schaltsysteme her. Die Abteilung Test Systems ist dabei zuständig für die Bereitstellung entsprechender Mess- und Prüfeinrichtungen, denn alle Produkte sind in hoch sensiblen Bereichen der Stromversorgung eingesetzt und werden deshalb zu 100 Prozent geprüft. Die Prüfeinrichtungen liefern wir sowohl an die Produktionsabteilungen in Lenzburg als auch an weitere ABB-Standorte sowie an die Endkunden. Wir stehen immer im Wettbewerb mit externen

37 technica 02-11

Prüftechnik-Anbietern und müssen uns jedes Mal aufs Neue beweisen, sei es im Anlagenbau für grosse Testsysteme oder auch für kleinere Prüfgeräte und beim Support. Da die Prüfprozesse je nach Produkt und Anforderung mehrere Schritte umfassen und verschieden lang dauern und weil die steigenden Stückzahlen immer grössere Prüfkapazitäten verlangen, sind wir sehr darauf bedacht, die Prüfprozesse trotz aller technischer und qualitativer Vorgaben so rationell wie möglich zu gestalten. Aus diesem Grund haben wir auch nach Alternativen gesucht, als es um den Bau weiterer Testanlagen für verschiedene Technologie-Elemente (Power Thyristors, High Power Thyristors, Bi-Directionally Controlled Thyristors und dergleichen) ging.»

100-Prozent-Prüfung als Wertschöpfungsfaktor Dazu muss man wissen, dass zur Funktionsprüfung dieser Technologie-Elemente je nach Bau- und Leistungsgrösse Prüfkräfte zwischen 10 und 190 kN erforderlich sind, um durch einen hohen Flächendruck die Übergangswiderstände zwischen den einzelnen Komponenten möglichst klein zu halten. Bis dato wurde die jeweils benötigte Presskraft (für den hohen Flächendruck in der Prüfvorrichtung) über eine elektromechanische, getriebegestütze Antriebseinheit realisiert. Jedoch dauerte das wegen langsamer Zustell-, Kraft- und Rückhub-Geschwindigkeiten oftmals viel zu lange und die Presskraft liess sich auch nicht reproduzierbar exakt erzeugen. Des Weiteren sollten die neuen Testsysteme im 3-Schicht-Betrieb genutzt werden, weshalb auch die Verkürzung der Prüfzyklen durch weitgehende Eliminierung unproduktiver Handling- und Nebenzeiten

Ein komplettes Testsystem von ABB Switzerland Ltd. Test Systems & Pulse Power Semiconductors; das Pressensystem von Tox ist hinter und unter der Öffnung zum Ausfahren der Beschickungsschublade installiert.

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Messtechnik + Sensorik

Die CAD-Konstruktion mit der Integration des Pressensystems 2-Säulen-Presse vom Typ MBG, einer sehr kompakten und stabilen Konstruktion in Plattenbauweise und ausgerüstet mit einem Antriebszylinder Tox-Kraftpaket für Presskräfte bis 150 kN.

Die ausgefahrene Beschickungsschublade zur Beladung mit einem Prüfling bzw. zur Entnahme eines geprüften Moduls; durch Austausch der Prüflingsaufnahme und des Testprogramms können mit dem Testsystem über 100 Prüflingsvarianten und zudem auch Wafer-Elemente kontrolliert werden.

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im Pflichtenheft aufgeführt war. Stefan Müller und der Projektleiter Franz Gebhard, El.-Ing. HTL, machten sich mit ihrem Team an die Arbeit und beschlossen u. a. hinsichtlich der Druckkraft-Erzeugung ganz neue Wege zu gehen. Über frühere Lieferungen hatte man Kontakt zur Firma Tox Pressotechnik AG, dem Schweizer Tochterunternehmen der Tox Pressotechnik GmbH & Co. KG, und fragte dort nach Lösungsmöglichkeiten an. Peter Fiechter, Project Management bei Tox, machte daraufhin den Vorschlag, ein 2-SäulenPressensystem der Baureihe MBG mit einem pneumohydraulischen Kraftpaket-Antrieb einzusetzen. Davon liessen sich Stefan Müller und Franz Gebhard nicht zuletzt wegen der bisherigen guten Erfahrungen überzeugen und orderten eine 2-Säulen-Presse vom Typ MBG 015 mit Tox-Kraftpaket-Antriebszylinder K 15 für 150 kN Presskraft und mit einem Gesamthub von 140 mm inklusive eines Krafthubs von 6 mm. Die 2-Säulen-Presse ist in steifer, kompakter Plattenbauweise ausgeführt und weist einen grossen Werkzeugraum auf. Das war für ABB dahin gehend wichtig, dass eine universelle Nutzung zum Test von vielen Prüflings-Varianten und auch von Wafermodulen gewährleistet sein musste. Die Bauteile der Presse wurden bei Tox Pressotechnik in Weingarten nach den Angaben von ABB gefertigt und die Presse dann als montagefertige Einheit komplett mit der Antriebstechnik geliefert.

Individuelles Pressensystem aus einer Hand

Das Bild zeigt die beengten Verhältnisse im Testsystem-Schaltschrank, in den die kompakte Tox-2Säulen-Presse, bestehend aus Grundplatte (unten), zwei Säulen (mittig) und dem Pressenjoch (oben) sowie dem nicht sichtbaren pneumohydraulischen Antriebszylinder Tox-Kraftpaket, integriert wurde.

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Den Lieferumfang von Tox Pressotechnik ergänzten ein Näherungssensor plus Halterung und Zuleitung sowie ein elektronischer Druckschalter. Das Antriebssystem Tox-Kraftpaket wurde zusätzlich mit externer Hubabfrage und hydraulischer Endlagendämpfung ausgerüstet. Die sehr kompakte Bauweise und die hohe PressDruck-Kraft kamen den Wünschen der Anlagenkonstrukteure sehr entgegen. Und vor allem der schnelle Eilhub beim Zustellen und für den Rücklauf sowie der optimale Krafthub brachten schnellere Prüfzyklen und

damit mehr Durchsatz, weshalb die Kunden allein wegen Kapazitätsgründen nicht in weitere Prüfanlagen investieren müssen. Stefan Müller zeigte sich sehr angetan von der Gesamtleistung aus dem Hause Tox Pressotechnik und meinte abschliessend: «Wir haben mit der Presse und dem Antrieb die ideale Nutzung von Zeit und Energie realisieren können. Der Ablauf schneller Hub auf den Prüfling, präziser Krafthub mit reproduzierbarem Krafteintrag, programmier- und steuerbare Verweilzeit der Prüflinge im Presszustand zwischen 30 und 120 Sekunden, schneller Rückhub und schnelles Öffnen bzw. Ausfahren des Prüflings, Austauschen durch den nächsten Prüfling und ohne Verzögerungen wieder in die Prüfprozesse ist für uns ideal. Bei Laboranwendungen sowie bei statischen Langzeit-Messungen sind die Prüflinge dann auch einige Stunden in der Presse und es dürfen sich dabei trotzdem keine Presskraft-Veränderungen ergeben. Mit der Tox-Presse ist das absolut sorglos gewährleistet. Wir konnten sie in das Testsystem eingebaut buchstäblich «vergessen». Das Bestückungshandling plus Verfügbarkeit der Presskraft dauerte früher 20 Sekunden, heute sind es nur noch sieben, womit wir also etwa Faktor drei schneller geworden sind. Im Gegensatz zum hohen Installationsund Steuerungsaufwand des elektromechanischen Presskraftantriebs hat sich der Regelungs- und Steuerungsaufwand zudem deutlich verringert, sodass wir hier doch eine sehr effiziente Gesamtlösung haben.» Dass dem in der Tat so ist, lässt sich auch daran ablesen, dass die 16 Mann starke Abteilung Test Systems von Stefan Müller bis heute 15 Testsysteme mit der alternativen Pressentechnik ausgerüstet hat. (bf)

Infos TOX PRESSOTECHNIK AG 4460 Gelterkinden 061 981 33 70 info@Tox-ch.com www.Tox-ch.com

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Innovative Sensorik für raue, wartungsfeindliche Umgebung

Windkraftanlagen als Technologietreiber Die Technik für Windkraftanlagen kommt aus einem hart umkämpften Markt, muss im Einsatz aber unter allen Umständen den rauen Betriebsbedingungen trotzen und dem schwierigen Zugang bei Wartung und Reparatur Rechnung tragen. Das gilt zum Beispiel für die zahlreichen Sensoren, die für den reibungslosen Betrieb von Windkraftanlagen unerlässlich sind.

ei den langen Laufzeiten von Windkraftanlagen von mehr als 20 oder gar 30 Jahren sollen ausserhalb der geplanten Wartungsarbeiten möglichst keine technischen Probleme auftreten. Schwankende Witterungsbedingungen dürfen die Sensorfunktion nicht beeinträchtigen, Präzision ist unerlässlich, Sicherheitsanforderungen und -vorschriften müssen erfüllt und eine zustandsorientierte Wartung möglich

Autor Dipl. Ing. (FH) Theo Knaus International Industrial Segment Manager Wind Energy bei der Baumer Group

sein. Die aktuellen Entwicklungstrends im Bereich Sensorik tragen diesen Anforderungen Rechnung und werden zukünftig Auswirkungen auf die gesamte Automatisierungstechnik haben, zumal an einer Windkraftanlage viele Sensoren unterschiedlicher Funktionsprinzipien eingesetzt sind.

Drehgeber für harte Einsatzbedingungen An einer Windkraftanlage arbeiten beispielsweise bis zu einem Dutzend Drehgeber, vom Inkrementalgeber über redundante Absolutwertgeber bis hin zu hochauflösenden Varianten, die sich dank zahlreicher Schnittstellen von SSI bis Ethernet problemlos in übergeordnete Steuerungskonzepte

integrieren lassen. Bei Windkraftanlagen sorgen diese verschiedenen Drehgebertypen z. B. für die zuverlässige Positionserfassung bei der Rotorblattverstellung, der Gondelpositionierung oder für die Überwachung der Generatordrehzahl. Optimiert für den langjährigen Einsatz unter extremen Umgebungsbedingungen, bieten sie auch für raue Industrieumgebungen oder mobile Einsatzbereiche beste Voraussetzungen. Weitere Features sogenannter Heavy-Duty-Drehgeber sind die Abtastung der Inkrementalscheibe mit Opto-ASICs, schock- und vibrationsfest eingebaute Elektronik, Spezialdichtungen und – bei Hohlwellengebern – die durchgehende Hohlwelle. Kurzschlussfeste Leitungstreiber mit temperaturüberwachten Leistungstransistoren sorgen dafür, dass sich die Inkrementalsignale mit HTL-Pegel auch über weite Strecken selbst bei hoher Frequenz sicher übermitteln lassen. Entfernungen von über 300 Metern bei 100 kHz und Gebertemperaturen von 100 °C sind kein Prob-

In heutigen Windkraftanlagen sind viele Sensoren unterschiedlicher Funktionsprinzipien eingesetzt.

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Drehgeber (Bild links) und optische, induktive und kapazitive Sensoren (Bild rechts), die sich in Windkraftanlagen bewährt haben, eignen sich auch für den harten Industrieeinsatz zum Beispiel im Anlagen- und Maschinenbau.

lem. Bei Windkraftanlagen kann sich der am Geber angeschlossene Umrich ter daher nicht nur auf dem Turm, son dern auch gut zugänglich am Boden befinden. Interessante Lösungsansätze erschlies sen auch Kombigeräte, bei denen mehrere Funktionen in einem Gerät integriert sind. Der Montageaufwand reduziert sich, man spart Einbauplatz und Servicemassnahmen müssen nur für ein Gerät geplant werden. Hinzu kommt oft der attraktivere Anschaf fungspreis. Dazu zählen beispiels weise Absolutwertgeber, die zusätzlich zur Position ein Inkrementalsignal zur Geschwindigkeitsüberwachung ausge ben. Als Schutzmassnahme für Wind kraftanlagen haben sich ausserdem inkrementale Drehgeber bewährt, die mit Fliehkraftschaltern zur Zwangsab schaltung bei Drehzahlüberschreitung kombiniert werden.

stehen jetzt auch für solche Einsatz bereiche massgeschneiderte Lösun gen zur Verfügung. Die Geber bestehen aus einem direkt auf der Antriebswelle zu montieren den Geberrad und einem separaten Abtastkopf. Mit Hohlwellendurchmes sern bis 740 mm lassen sich Drehge ber direkt auf der Nabe montieren und können pro Umdrehung bis zu 500 000 Impulse liefern. Dank lager losem Aufbau arbeitet die Mechanik über Jahre verschleissfrei. Die kon taktlose Abtastung der Drehgeber er laubt radiale und axiale Abstandstole ranzen von bis zu 3 mm zwischen Ge berrad und Abtasteinheit. Thermische und mechanische Toleranzen lassen sich so ausgleichen, während gleich zeitig der Einbau erleichtert und die Sicherheit im Betrieb erhöht wird.

Tiefe Drehzahl dank hohen Drehmomenten

Wo wirtschaftlich gearbeitet werden soll, sind Wartungsintervalle ein wich tiges Thema. Auf Windkraftanlagen triff dies besonders zu: Treten zwi schen den Wartungen Schäden auf, bedeutet das nicht nur unplanmässi gen Stillstand und Leistungsausfall, sondern auch erhebliche Kosten für Reparaturen und Austausch einzel ner Bauteile. Fast schon unverzicht bar werden in diesem Zusammen hang in die Sensoren integrierte Di agnosesysteme, mit deren Hilfe z. B. die Drehgeberfunktion sich jetzt je derzeit überwachen lässt. Eventuelle Funktionsstörungen werden dann

Langsam laufende Motoren und Ge neratoren liegen im Trend. Sie sparen Getriebestufen, oft sogar das gesamte Getriebe und damit Kosten und Ener gie. Niedrige Drehzahlen muss man jedoch mit höheren Drehmomenten erkaufen, will man die gleiche Leis tung übertragen. Bei Grossmaschinen werden dann die Wellen oft so dick, dass für sie auf dem Markt lange keine Drehgeber zu finden waren. Mit lager losen magnetischen Drehgebern, die in Windkraftanlagen für den Einsatz an grossen Wellen verwendet werden,

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nicht nur direkt am Gerät angezeigt, sondern auch an die übergeordnete Steuerung weitergeleitet. Es gibt jedoch noch weitere Massnah men, die Wartungsmassnahmen plan bar machen und dadurch die Effizi enz einer Maschine oder Anlage er höhen. In manchen Anwendungen genügen dazu schon vergleichsweise einfache Lösungen, z. B., wenn man an Scheibenbremsen die Beläge kon trollieren will. Robuste und dennoch präzise messende, induktive Senso ren haben sich hier bei Windkraft anlagen bereits gut bewährt. Schal

Wartung planbar und zustandsorientiert Ausgangstreiber mit mehr Power: Signalhub eines HTL-Signals nach 300 m bei 100 °C und 100 kHz.

Bei gleichen Testbedingungen im Vergleich der Signalhub eines konventionellen Drehgebers.

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tende AusfĂźhrungen kĂśnnen GrenzÂ werte direkt signalisieren. Im Fall der FĂ¤lle kann dann bei einer der nĂ¤chsÂ ten Wartungsmassnahmen der BremsÂ belag getauscht werden. Ă&#x201E;hnliche Beispiele gibt es noch viele. So lasÂ sen sich auch Visionsysteme, die an Windkraftanlagen RotorblattdurchÂ biegungen, StrukturschĂ¤den oder Eisablagerungen frĂźhzeitig vor einer FunktionsstĂśrung erkennen, auch in industriellen Anwendungen nutzen. Denn auch hier gilt: Technik, die sich an Windkraftanlagen bewĂ¤hrt hat, hĂ¤lt auch in anderen AnwendungsÂ bereichen extremen Anforderungen stand.

Infos Baumer Electric AG 8501 Frauenfeld 052 728 13 13 sales.ch@baumer.com www.baumer.com

Messende Sensoren Ăźberwachen prĂ¤zise Bremsen, Rotorblatt- und Turmbelastung und tragen so zum sicheren und zuverlĂ¤ssigen Anlagenbetrieb bei.

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Messtechnik + Sensorik | Messtechnik

Nachwuchsforscher erfinden Messtechnik zur Überwachung von Windenergie-Rotoren

Hart am Wind

Bei starkem Wind werden Rotorblätter von Windrädern vorsichtshalber «auf Durchzug» gestellt, weil sonst die Anlagen Schaden nehmen könnten. Damit Windräder auch bei steiferen Brisen hart am Wind bleiben können, haben vier Nachwuchswissenschaftler der TU München haarfeine Sensoren entwickelt, um die Belastungen von Rotorblättern exakt zu m essen. Mit ihrer Erfindung wollen sie eine Firma gründen.

ehr als 21 000 Windkraftanlagen gibt es in Deutschland, und mit dem Ausbau der erneuerbaren Energie wird ihre Zahl noch weiter steigen. Damit die Anlagen mehr Strom erzeugen können als bisher, werden künftig Glasfasersensoren auf und in den Rotorblättern die lokalen Belastungen

Dazu nutzen die Wissenschaftler Glasfasern, wie sie auch in der Telekommunikation verwendet werden. Mit einem Unterschied: In gewissen Abständen sind die Glasfasern mit Lasern bearbeitet, sodass an diesen Stellen jeweils eine Art Spiegel entsteht, ein Faser-Bragg-Gitter. Schicken die Messtechniker nun InfrarotLicht durch die Faser, so wird es vom Gitter reflektiert. Bei Dehnung oder Stauchung der Faser verändert sich die Wellenlänge des reflektierten Lichts. Da jedes Gitter nur Licht einer bestimmten Wellenlänge zurückwirft und die anderen Wellenlängen ungehindert passieren lässt, können die Wissenschaftler Dehnungen und Stauchungen an vielen Stellen der Faser gleichzeitig messen.

Physiker, Informatiker, Wirtschaftsingenieur Die Glasfasern sind in Abständen mit Lasern bearbeitet, damit ein Faser-Bragg-Gitter zur Reflektierung des eingespeisten Infrarotlichts entstehen kann.

durch den Wind messen, um die Leistungsfähigkeit der Windräder optimal auszunutzen – jedenfalls wenn es nach vier Nachwuchswissenschaftlern der Technischen Universität München (TUM) geht. Denn die Fasern, kaum dicker als ein Haar, können exakt feststellen, wie und wo das Material der Rotorblätter vibriert, sich dehnt oder winzige Schäden nimmt.

Autor Dr. Lars Hoffmann Lehrstuhl für Messsystem- und Sensortechnik L.Hoffmann@tum.de

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Die grösste Herausforderung war es, auch hohe Frequenzen von Vibrationen noch genau zu messen, erklärt Dr. Mathias Müller, einer der vier künftigen Firmengründer: «In verschiedenen Projekten haben wir die Sensortechnik weiterentwickelt. Als wir unsere Messtechnik so weit optimiert hatten, dass wir die Vibrationen messen konnten, wie sie bei einer Ariane-Rakete beim Start entstehen, war das der Durchbruch für unser dynamisches Messverfahren.» Zusammen mit dem Physiker Thorbjörn Buck hat er insgesamt zweieinhalb Jahre an der Technologie gearbeitet, zur Firmengründung stiessen noch der Informatiker Rolf Wojtech und der Wirtschaftsingenieur Dr. Lars Hoffmann dazu. Hoffmann sieht neben den Windrädern noch weitere Anwendungsgebiete für den neuen Sensor, etwa bei

Flugzeugen oder Autos, die – wie die Windradrotoren – ebenfalls aus faserverstärkten Kunststoffen hergestellt werden. Der Wirtschaftsingenieur erläutert: «Die moderne Metallverarbeitung kann auf eine 200 Jahre dauernde Erfahrung zurückblicken. Faserverstärkte Kunststoffe dagegen werden erst seit 20 Jahren in grösserem Umfang verwandt. Unsere Messtechnik wird dazu beitragen, das Anwendungspotenzial dieser neuen Materialien beträchtlich zu erweitern.»

Start-up-Förderung Unterstützt wird die Firmengründung vom Exist-Forschungstransfer, einem Förderprogramm des Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie, das herausragende forschungsbasierte Gründungsvorhaben, die mit aufwändigen und risikoreichen Entwicklungsarbeiten verbunden sind, unterstützt. In der ersten Förderphase werden Forschungsergebnisse, die das Potenzial besitzen, Grundlage einer Unternehmensgründung zu sein, weiterentwickelt, sodass die prinzipielle technische Machbarkeit der Produktidee sichergestellt ist und eine Gründung erfolgen kann. In der zweiten Förderphase stehen die Aufnahme der Geschäftstätigkeit sowie die Sicherung einer externen Anschlussfinanzierung des Unternehmens im Fokus. (mg)

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rät praktisch und ohne Einschränkung deponiert werden. Die Dockingstation ist so konstruiert, dass keinerlei Streulicht austritt und daher eine Gefährdung der Nutzer durch austretende UV-Strahlung vermieden wird. Die Lampe ist mit unterschiedlichen Strahlern (Eisen, Quecksilber oder Gallium) lieferbar und kann zusätzlich mit unterschiedlichen Filtern (z.B. Schwarzlichtfilter) ausgerüstet werden. Das Kabel zwischen Strahlereinheit und Vorschaltgerät hat standardmässig eine Länge von 4 Metern. An der Basisstation befinden sich Hauptschalter, Netzschalter und Betriebsstundenzähler.

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plikationen wie bei Seilbahnen, Liftanlagen, Pressenstrassen oder in der Verfahrensindustrie einsetzbar. Eine Komplettlösung für die sichere Leitungsüberwachung bilden PLIDdys in Kombination mit dem Auswertegerät PNOZelog, ebenfalls von Pilz. Zusätzlich lassen sich Leitungen in Not-Halt-Applikationen mit PLIDdys sicher überwachen. Wahlweise steht ein überwachter oder auch automatischer Start zur Verfügung. Die Komplettlösung ist vom TÜV zugelassen.

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stärkung zur Verbesserung des Signal-Rausch-Abstandes. Ausserdem lassen sich mit ihnen physikalische Grössen synchronisieren und Ereignisse in Echtzeit vergleichen. Sie können mühelos mit den Datenerfassungsgeräten der Produktfamilie NI SC Express synchronisiert werden, die Signalkonditionierung und Anbindungsmöglichkeiten für das Erfassen von Temperatur, Dehnung und hohen Spannungen zur Verfügung stellen. Dank dieser Kombinationsmöglichkeiten der Module untereinander eignet sich die PXIPlattform ideal für Strukturprüfungen, Designvalidierungen und andere Dynamikprüfungen. Die neuen

PXI-Express-Module sind zusätzlich mit der NI Sound and Vibration Measurement Suite kompatibel, einem interaktiven Softwarepaket für das schnelle Erfassen, Analysieren und Protokollieren von Geräuschen und Schwingungen. Sie umfasst neben dem NI Sound and Vibration Assistant auch NI-LabVIEWAnalyse-VIs und hochwertige, sofort ablauffähige Anwendungen für zerstörungsfreie Tests. National Instruments 5408 Ennetbaden 056 200 51 51 ni.switzerland@ni.com ni.com/switzerland

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hen, klagen sie nicht mehr über müde Beine.» Magaziner Emil Gstöhl schätzt den Komfort der weichen Matte, wann immer er an der Rüstbank zu tun hat. Das Tiefbauamt der Liechtensteinischen Landesverwaltung hat die Noppenmatten mit den abgeschrägten Kanten vor allem aus Sicherheitsgründen angeschafft, damit die Mitarbeiter bei Nässe nicht ausrutschen auf dem glatten Kunststoffboden.

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3M führt ein ﬂaches, faltbares und längsseitig abgeschirmtes Hochleistungs-Twinaxial-Flachbandkabel ein. Das 3M-Twinaxialkabel der Serie SL8800 ist eine Kabellösung für Anwendungen mit hoher Datenübertragungsrate und kann mit einer geringen bis gar keiner Beeinträchtigung der elektrischen Leistung um engste Radien verlegt und geknickt werden. Das Kabel übertrifft herkömmliche Kabelkonstruktionen in Bezug auf Radius, Signalintegrität und allgemeine Routingfähigkeit. Dank dieser einzigartigen Eigenschaften passt das Kabel durch enge Öffnungen und macht wertvollen Raum in eng gepackten Systemen frei. Systemdesigner können sich die Flexibilität und die einzigartige niedrige Form zunutze machen und ganz neue Kabelführungen mit besserem Wärmemanagement, grösserer Systemdichte und höherer Gesamtleistung entwerfen. Die ersten Kabel der SL8800-Serie sind für interne serielle Mini-SAS-

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❚ Hightech-WerkzeugSchutzspray Hexacoat hinterlässt einen dün nen Schutzfilm. Dieser «Hightech»Film verhindert das Anhaf ten von glühenden Metallteilen und widersteht Temperaturen von 1000 °C an der Luft und über 2000 °C im Schutzgasstrom. Die Beschichtung ist elektrisch iso liert und leitet die Wärme sehr gut ab. Der Beschichtungsfilm lässt sich mechanisch oder mit Ethanol (Brennspiritus) vollstän dig und leicht entfernen! Einzigartig ist die Anwendung für Schweissbrenner. Mittels des Sprühaufsatzes «Helix» dringt der Sprühstrahl direkt und tief in die Gasdüse ein und hinterlässt einen schützenden Film auf Gas und Stromdüse sowie Gasvertei ler – dies ohne die Luft mit Staubpartikel und somit die Atemwege zu belasten. Dabei wird nur so viel Sprühmittel ver wendet wie absolut notwendig – kein Verlust durch Sprühnebel.

Im Koffer steckt ein HygroPalm23, welches von Rotronic speziell als tragbare Lösung zur Messung von Wasseraktivität entwickelt wurde. Das Messgerät verfügt über zwei austauschbare Fühlereingänge, lie fert alle psychrometrischen Berech nungen und kann über eine Mini USB-Schnittstelle an einen PC an geschlossen werden. Damit Anwender schnell, einfach und standortunabhängig ihr Messge rät gleich selber kalibrieren können,

ist der Koffer mit allem notwendigen Zubehör ausgerüstet. Der Inhalt setzt sich zusammen aus: 1 HygroPalm23, 1 Kalibriervorrichtung, 1 Verlänge rung, 1 Kalibrierlösung und 1 Klima fühler. Das Set eignet sich für alle Anwendungsgebiete, in denen Was seraktivität gemessen wird und ist der ideale Begleiter in der Käse und Fleischherstellung, Pharmaindustrie, aber auch für Stichprobenkontrollen in der Tierfutter-, Papier-, Backwa ren und Tabakproduktion.

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Gühring präsentierte zur Prodex ein erheblich erweitertes RF 100 Fräser-Programm mit HochleistungsSchaftfräsern. Sie zeichnen sich durch unterschiedliche Spiralwinkel aus, was eine erhebliche Reduzierung der Vibrationen mit sich bringt. Durch diese ungleiche Drallsteigung und der ungleichen Teilung wird zum einen eine wesentlich bessere Oberflächengüte bei Schlichtoperationen erreicht, zum anderen können deutlich höhere Vorschübe beim Nuten- und Schruppfräsen erreicht werden. Die Eigenschaften dieser Hochleistungsfräser hat Gühring jetzt mit einem neu entwickelten Schruppprofil kombiniert. Das Resultat ist eine drastische Erhöhung der Standzeiten, verglichen zu konventionellen Schruppfräsern mit Rund- oder

❚ PC-based Control für Blasformmaschinen

Flachkordel. Gleichzeitig verbessert sich die Oberflächengüte am Werkstück auf eine Rauhtiefe von ca. Ra = 2–3 µm, wodurch in vielen Fällen eine Schlichtoperation entfallen kann. Ausserdem wird durch das neuartige Design die Leistungsaufnahme gegenüber herkömmlichen RF 100 Fräsern gesenkt, was einen Einsatz bei instabilen Verhältnissen und leistungsschwachen Maschinen erlaubt. Für die verschiedensten Materialien stehen unterschiedliche RF 100-Typen zur Verfügung. Einer davon ist der RF 100 U - Universal-Ratiofräser. Dank der 35/38°-Spirale ist er universell zum Nutenfräsen, Schruppen und Schlichten in Stahl, hochlegiertem Stahl und gehärtetem Stahl bis 1600 N/mm² (48 HRC) einsetzbar. Als 3-Schneider mit grösserem Spanraum ist er darüber hinaus auch für extrem hohe Schnitttiefen optimal geeignet.

Gühring (Schweiz) AG 6343 Rotkreuz 041 790 15 15 info@guehring.ch www.guehring.ch

Das Beckhoff-Plastic-Framework umfasst Softwaremodule sowohl für kontinuierlich arbeitende Maschinen als auch für Maschinen mit Akkumulatorköpfen. Das TwinCATBlow-Molding-Framework bietet – zusammen mit der Blow-MoldingHMI-Software – eine komplette Softwarelösung für Blasformmaschinen. Hardwareseitig wird das Steuerungspaket mit Panel-PCs in zwei Varianten komplettiert: als Fullscale-Lösung mit 15-ZollTouchdisplay für die unterschiedlichsten Maschinentypen und als Kompaktlösung mit 6,5-Zoll-Touchdisplay für einfachere Anlagen im kontinuierlichen oder diskontinuierlichen Betrieb. Das Beckhoff-Plastic-Framework bietet in drei unterschiedlichen Modulen Turnkey-Lösungen für

Spritzgiessmaschinen, Extruder und Blasformmaschinen. Das auf der Automatisierungssuite TwinCAT basierende Plastic-Framework eignet sich für jede Art von Hydrauliksystemen, servomotorisch betriebenen Pumpen und Servoventiltechnik. Das Softwarepaket lässt sich aber auch in servoelektrischen Antriebssystemen nutzen. Die Temperaturregler sind für die speziellen Streckeneigenschaften von Extrudern und Blasköpfen optimiert. Beckhoff nutzt dabei seine langjährige Erfahrung in der Steuerung von Kunststoffmaschinen unterschiedlichster Ausführung. Der Editor für die Wanddickenregelung enthält komfortable Eingabefunktionen und unterstützt den Bediener bei der schnellen und sicheren Eingabe der Wanddickenkurve. Die Bewegung von Wagen, Form und Dorn wird in einem Pfeildiagramm komfortabel eingegeben und dargestellt. Beckhoff Automation AG 8200 Schaffhausen 052 633 40 40 info@beckhoff.ch www.beckhoff.ch

❚ Kompakt-Industrie-PCs mit PCI- und PCIe-Kartenerweiterung

Die Beckhoff-Schaltschrank-PCs der Serie C69xx bauen im robusten Aluminiumgehäuse äusserst klein. Durch bis zu drei unabhängige Ethernet-Schnittstellen ist der

C69xx ideal für den Einsatz als kompakte Zentraleinheit einer EtherCAT-Steuerung geeignet. Für Anwendungen, die darüber hinaus PCI- oder PCIe-Karten erfordern,

Rollen und Räder jeder Art und für alle Zwecke direkt ab unserem Lager Rollen_Raeder_184mmx29mm.indd 1

46 technica 02-11

sind die Schaltschrank-PCs C6920 (links im Bild) und C6930 (rechts) mit Steckkartenerweiterung verfügbar. Das PC-Gehäuse wird dazu lediglich um 70 mm breiter. Die Beckhoff-Schaltschrank-PCs C6920 und C6930 sind optional um zwei Steckkartenslots erweiterbar und können marktübliche PCSteckkarten bis 190 mm Länge aufnehmen. Das um 70 mm breitere PC-Gehäuse enthält eine Backplane, die wahlweise zwei PCISlots, zwei PCI-Express-Slots oder einen PCI- und einen PCI-ExpressSlot zur Verfügung stellt. Die Anschlüsse der Steckkarten befinden sich auf der Oberseite des PCs. Ein Aluminiumdeckel auf der Front der Slot-Erweiterung ermöglicht den einfachen Einbau der Steckkarten, ohne das Gehäuse des Rechnerkerns zu öffnen. Somit können bei-

spielweise alle Beckhoff-PCI-Feldbuskarten in der C69xx-Serie eingesetzt werden. Die Steckkarten-Erweiterung kann als Option bestellt werden. Die Industrie-PC-Serie C69xx ist ausgestattet mit 3½-Zoll-Beckhoff-Motherboards. Die Varianten C6920/C6930 verfügen über Intel-Core-2-Duo-Prozessoren. Der C6930 hat zusätzlich einen SATARAID-Controller zur Spiegelung von zwei Festplatten.

Beckhoff Automation AG 8200 Schaffhausen 052 633 40 40 info@beckhoff.ch www.beckhoff.ch

Generalvertretung

BAUMGARTNER AG Langwiesenstrasse 2 CH-8108 Dällikon www.baumgartnerag.ch

Telefon 044 847 64 64

Rollen, Räder und Telefax 044 847 64 66 Transportgeräte rollen@baumgartnerag.ch 06.12.10 15:16

Produkte

❚ Einstellbar ohne Nachjustierung

Um etwa Planimetrien mit Feinstschlichtflächen zu fräsen, werden exakt einstellbare Werkzeuge benötigt. Dazu ist ein entsprechender

Einstellaufwand erforderlich. Hinzu kommt, dass aufgrund des Setzungsverhaltens der allgemein verfügbaren Klemmsysteme meist Nachjustierungen notwendig sind. Mit den neuen Finavant EK90 hat Avantec Zerspantechnik ein neuartiges Kassettenklemmsystem realisiert, das nach einmaliger Einstellung im Einsatz nicht mehr nachjustiert werden muss. Die neuen Finavant EK90 sind für die 90-Grad-Eckbearbeitung und höchste Planlaufgenauigkeit mit

hervorragenden Oberflächengüten konzipiert. Basis dafür ist ein passgenauer Sitz der Kassetten mit den Wendeschneidplatten im Werkzeuggrundkörper. Die Einstellung der Kassetten ist sehr einfach. Sie werden schon unter Klemmdruck in die richtige Lage gebracht und dann zusätzlich gesichert. Für den Anwender bedeutet dies höhere Prozesssicherheit und weniger Einstell- bzw. Justieraufwand. Selbst beim Wenden oder Austauschen der WSP sind keine Justierungen

erforderlich. Hier kommt der für Avantec typische Vorteil der auf Präzision geschliffenen WSP zum Tragen.

AVANTEC Zerspantechnik GmbH D-75428 Illinggen CH: DIHAWAG 2504 Biel 032 342 42 33 info@dihawag.ch www.dihawag.ch

❚ WechselplattenBohrsystem HT 800 WP Das neue Gühring WechselplattenBohrsystem HT 800 WP kommt fürs neue Jahr mit optimierten Haltern für alle gängigen Bohrtiefen auf den Markt. Die Wechselplatten sind hinsichtlich Schneidstoff, Geometrie und Oberfläche perfekt auf ihr jeweiliges Einsatzgebiet abgestimmt. So erzielen Sie immer optimale Bearbeitungsergebnisse bei maximaler Leistung und höchster Wirtschaftlichkeit in Stahl-, Guss- und Aluminium-Werkstoffen. Dank spezieller, mikro-bearbeiteter Schneiden und der anwendungsorientierten Oberflächen sind die Wechselplatten des HT 800 WPBohrsystems besonders verschleissbeständig. Die Halter des HT 800 WP-Bohrsystems verfügen ebenfalls über eine sehr hohe Verschleissbeständigkeit. Grundlage hierfür sind der optimierte Halterwerkstoff mit vernickelter Oberfläche ebenso wie die Abstufung der Haltergrössen in 0,5 mm-Schritten. Dies führt zu weniger Verschleiss am Halterrücken. Die offene Spannut der Halter des HT 800 WP-Bohrsystems gewährleistet dank ihres optimierten Nutquerschnitts in Verbindung mit der Innenkühlung eine optimale Spanabfuhr insbesondere auch aus tieferen Bohrungen. Für eine perfekte Kühlschmierung sorgen die Kühlkanäle mit maximalem Querschnitt, die in der Spannut austreten. Dadurch ermöglichen sie eine optimale Kühlschmierung der Schneiden und unterstützen zudem die Spanabfuhr aus der Bohrung.

Gühring (Schweiz) AG 6343 Rotkreuz 041 790 15 15 info@guehring.ch www.guehring.ch

maxon EC-4pole Das Powerpaket.

maxon-Antriebe in Humanoidrobotern.

Wenn es drauf ankommt. Auch in Androiden kommen unsere Antriebssysteme zum Einsatz. Die stecken z.B. in Hand-, Arm-, Hüft- und Beingelenken und sorgen dafür, dass sich Serviceroboter nicht nur im Film präzis bewegen.

Androide wie HUBO 2 vom Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST) werden immer beweglicher. Sie können gestikulieren, Hände schütteln, laufen, ja sogar springen. Dafür braucht es energieeffiziente und dynamische DCAntriebe – z.B. den bürstenlosen maxon EC-4pole.

Das maxon-Produktprogramm ist modular aufgebaut und besteht aus: bürstenlosen sowie bürstenbehafteten DC-Motoren mit eisenloser maxon-Wicklung, Flachmotoren mit Eisenkern, Planeten-, Stirnradund Spezialgetrieben, Istwertgebern und Steuerelektronik.

maxon motor ist der weltweit führende Anbieter von hochpräzisen Antrieben und Systemen bis 500 Watt. maxon motor steht für kundenspezifische Lösungen, höchste Qualität, Innovationskraft und ein weltweites Vertriebsnetz. Testen Sie uns: www.maxonmotor.com

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Produkte

❚ Magnetische Zylindersensoren mit verbesserter Performance

Aufgrund der ständig steigenden Marktanforderungen bringt Baumer eine neue Generation magnetischer Zylindersensoren zur Positionserfassung der Kolbenstellung in Pneumatikzylindern auf den Markt.

Die neuen in T- und C-Nuten-Ausführung erhältlichen Zylindersensoren sind in Performance und Zuverlässigkeit weiterentwickelt worden. So wurde u. a. die Sensitivität optimiert, damit die Sensoren ein noch präziseres, reproduzierbareres Schaltverhalten erreichen. Sie wird bei jedem Sensor vor Auslieferung getestet. Ausserdem werden verbesserte Materialien eingesetzt, die den Sensor robuster machen. Die Kabel z. B. bestehen nun aus PUR, sodass den Zylindersensoren ein Einsatz in öligen Umgebungen keine Schwie-

rigkeiten bereitet. Die erhöhte Robustheit zeigt sich auch in der Meerwasserklimabeständigkeit. Mit dem magnetischen Sensorprinzip wird komplett auf bewegliche Teile verzichtet, wodurch der Verschleiss minimiert und die Lebensdauer der Sensoren maximiert werden. Die Zylinder-Sensoren MZTK 06P1013 für T-Nuten können einfach und schnell von oben in die Nut eingelegt werden. Eine Demontage des Zylinders ist nicht nötig, auch wenn die beiden Stirnseiten mit Montageplatten versehen sind. Dank

dem umfangreichen Zubehör können die Zylindersensoren einfach an alle gängigen Zylinder montiert werden. Damit reduzieren sich die benötigten Sensortypen und vereinfachen so die Lagerhaltung. Alle Sensoren sind in PNP oder NPN sowie als Kabel- oder Kabelsteckerversion erhältlich. Baumer Electric AG 8501 Frauenfeld 052 728 13 13 sales.ch@baumer.com www.baumer.com

❚ IR-Thermometer für Medizingeräte Optris GmbH präsentiert auf der Medtec Europe in Halle 4, Stand 4443, das neue, kompakte IR-Thermometer Optris CSmed LT und reagiert damit auf die wachsenden Ansprüche von Herstellern, die OptrisSensoren in ihren Medizingeräten und medizintechnischen Produkten verbauen. Mit einer Länge von 87 mm und einem Durchmesser von 12 mm kann das Gerät optimal in kleinen medizinischen Geräten und Produkten eingebaut werden. Den grössten Nutzen

hat der Kunde durch ein kurzes Verbindungskabel mit Kabelstecker. Dieser ermöglicht einen einfachen und schnellen Ein- sowie Ausbau des Thermometers in den Medizingeräten, z.B. zur regelmässigen Kalibrierung des Sensors. Das Temperaturmessgerät wird aufgrund des sehr guten Preis-Leistungs-Verhältnisses in OEM-Lösungen und beim Vielfacheinsatz von Infrarotmessstellen eingesetzt, z.B. in Kleinstmaschinen zum Thermoformen von Kunststoffprodukten, zum

Überwachen von Temperaturverläufen bei der Analyse von medizinischen Proben oder zur Temperaturkontrolle in der Kryotechnik. Das Optris CSmed LT ermöglicht Messungen zwischen –40 °C und 1030 °C. Durch eine höhere Temperaturbeständigkeit kann das Gerät in Umgebungen von bis zu 80 °C ohne zusätzliche Kühlung eingesetzt werden. Darüber hinaus verfügt das optris CSmed LT über eine intelligente LED-Anzeige, z.B. als Visierunterstützung.

Optris GmbH D-13127 Berlin +49 030 500 197 21 www.optris.de

❚ Alles lässt sich bewegen

PowerCat wiegt gerade mal 50 bis 70 Kilogramm, wird mit einem Transportfahrwerk zum leichteren Transportieren geliefert und passt mit 1,9 Metern Länge in jeden Kombi oder Van. Vor Ort bzw. an der Einsatzstelle wird der PowerCat an der Stelle der Zugdeichsel an das Tranportfahwerk angekoppelt und mit einem 220-Volt-Netzstecker verbunden oder neu über Akku betrieben. Der PowerCat ist mit zwei wählbaren Geschwindigkeiten ausgestattet. Mit dem PowerCat kann man bis zu 25 Tonnen schwere Lasten bequem im Vorwärts- oder Rückwärtsgang auf Knopfdruck transportieren. Dieses Gerät wurde übrigens vor Ort über einen Zeitraum von drei Jah-

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ren getestet, nachdem zuvor verschiedene Prototypen entwickelt, getestet und teilweise auch wieder verworfen wurden. Wie der Hersteller betont, loben sämtliche Betreiber die erstaunliche Efﬁzienz dieses exklusiven Kleingerätes, das zudem überaus einfach zu transportieren ist.

LKS AG Luftkissensysteme 5432 Neuenhof 056 406 65 86 info@lks.ch www.lks.ch

Produkte

Multi Presser ❚ Verbesserte Werkzeuge

•schneiden•Pressen•Biegen•stanzen

Blain Hydraulics GmbH www.multi-presser.de info@blain.de

ihrer Prüfarchitekturen noch zu steigern. In NI TestStand lassen sich jetzt ausserdem Labview-Projekte und -Klassen integrieren, wodurch Entwicklerteams objektorientierte Programmierung implementieren und Veraltung vermeiden können, indem Architekturen für Hardwareabstraktionsschichten verwendet werden. Ein weiterer Vorteil ist der Einsatz von NI TestStand 2010 für die bessere Unterstützung von symmetrischem Multiprocessing (SMP), um den Zugang zu Multithreading-fähigen LabviewAnwendungen einfacher zu gestalten und eine bessere Leistung auf Multicore-Prozessoren zu erzielen. National Instruments 5408 Ennetbaden 056 200 51 51 ni.switzerland@ni.com ni.com/switzerland

Pfaffenstraße 1 74078 Heilbronn Tel. 07131 2821-0 Fax 07131 485216

Messgeräte für Hydraulik Druck Durchflussmenge Temperatur analoge und digitale Anzeigen, Mehrkanalausführungen mit Datenspeicher und Drucker, RS232 Schnittstelle. 09d/11

National Instruments stellt NI TestStand 2010 vor, die weitverbreitete Standard-COTS-Testmanagementsoftware für automatisierte Validierung und Produktionsprüfung. Die aktuelle Version verfügt über neue Funktionen zur Entwicklung im Team, darunter der Sequence Analyzer für das einfache Vergleichen und Zusammenführen von Dateien sowie verbesserter Support für aktuelle PC-Technologien und verbesserte Integration mit der grafischen Systemdesignplattform NI Labview. Die Software eignet sich für eine Vielzahl an automatisierten Prüfanwendungen, beispielsweise aus Telekommunikation, Unterhaltungselektronik, Automobiltechnik, Luftund Raumfahrt. Zusätzlich bietet NI TestStand 2010 Unterstützung für 64-bit-Integer-Werte, durch die der Aufruf von Codemodulen mit 64-bit-Integer-Parametern vereinfacht wird. Dank dieser und anderer Erweiterungen können Ingenieure modernste Technologien in ihren Prüfsystementwürfen implementieren. Des Weiteren ist die neue Version für den Einsatz mit Labview optimiert. Das Programm nutzt die komprimierten Projektbibliotheken aus Labview 2010 und erlaubt Ingenieuren, damit die Modularität

AROFLEX AG · CH-8560 Märstetten T 071 657 19 28 · F 071 657 21 51

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❚ Produktivitätssteigerung beim Roboterschweissen

Fronius Schweiz AG 8153 Rümlang 0848 37 66 487 sales.switzerland@fronius.com www.fronius.com

Schweissen erneuern. Eiskalt. Wer cool bleibt, hat alle Möglichkeiten: Cold Metal Transfer (CMT) ist ein vielseitiger Schweissprozess, der bislang Unmögliches möglich macht. Für Roboter- und manuelle Anwendungen. Bei CMT ist die Drahtbewegung in die digitale Prozessregelung mit eingebunden. Damit ist Schweissen mit niedrigerem Wärmeeintrag und hoher Prozess-Stabilität möglich. Für völlig neue Verbindungen. Zum Beispiel Dünnstbleche ab 0,3 mm oder Fügen von Stahl mit Aluminium. Spritzerfrei und optisch perfekt. Willkommen zur Kalten Revolution. Fronius Schweiz AG, Oberglatterstrasse 11, 8153 Rümlang Fronius Schweiz AG, Steinhofstrasse 46, 3400 Burgdorf Tel: 0848 Fronius (3766487) Gratisfax: 0800 Fronius (3766487) E-Mail: sales.switzerland@fronius.com, www.fronius.com

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Der Schweissbrenner als fixe Einheit und sein verschleissendes Kontaktrohr bilden in der Betriebspraxis ein Produktivitätshemmnis beim Roboterschweissen. Belastend wirken ausserdem sämtliche Aufwände, die im Zusammenhang mit dem Verschleissteilwechsel entstehen: das Austauschen bzw. Reinigen des Spritzerschutzes, der Gasdüse, des Gasverteilers sowie der verschmutzten Umgebung. Diese Bremse löst Fronius mit seiner neuen Brennerkörper-Wechselstation Robacta TX. Konkret verkürzen sich die Nebenzeiten und es steigen Prozesssicherheit, Anlagenverfügbarkeit, Schweissqualität sowie -produktivität. Technisch realisiert das ein automatisch wechselbarer Brennerkörper einschliesslich Kontaktrohr. Die Ersparnis von rund 35 € pro Wechsel gilt auch im Standardfall

des Kontaktrohraustauschs. Wegen der kurzen Wechselzeit kann dieser Austausch auch bedarfsgerecht, d. h. zum wirtschaftlich optimalen Zeitpunkt des Kontaktrohrverschleisses erfolgen. Ein vorbeugender Wechsel, auch wenn die Lebensdauer noch nicht erreicht ist, z. B. zwischen zwei Schichten erübrigt sich. Bei sehr abrasivem Draht ist ein häufigerer, weil quasi störungsfreier Austausch möglich. Zurückspulen des Drahtes, seine Ablage, das Betätigen der Wechselkupplung, das Aufnehmen des nächsten Brennerkörpers, das Vorspulen des Drahtes und das Ablängen auf den korrekten Stickout erfolgen autonom und kontrolliert von einer Sensorik. Die kompakte Bauform gewährleistet kurze Wechselzeiten. Druckluft von 6 bar genügt als Betätigungsmedium für die Kupplung. Das System Robacta TX ist sowohl für gas- wie wassergekühlte Brenner geeignet.

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Produkte Ihr Partner fĂźr prĂ¤zise Feinblechtechnik www.wsw.ch

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2.12.2008 15:56:02 Uhr

Industrial IT

| Berechnungs-Software

Engineering, CAD/CAM, PDM/PLM, ERP, Business-Software

Das interdisziplinäre Zusammenspiel

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www.abacus.ch

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www.noser.ch

Da Bauteile wie beispielsweise Motoren, Zylinder oder Ventil inseln immer stärker mechatro nisch geprägt sind, ist es wich tig, dass in jedem CAxSystem erkennbar wird, wie das Bauteil in der anderen Disziplin verwen det wird. Diese Bereitstellung der Informationen leistet die EMITechnologie, die CAE und CAD online verbindet.

Der zentrale Dreh und Angel punkt der EMITechnologie ist der sogenannte «Mechatronik Navigator», der sowohl in dieser EplanPlattform als auch in «EMI Smooth Connect» zur Ver fügung steht. In diesem Naviga tor werden alle relevanten Diszi plin übergreifenden Bauteile dar gestellt. Durch Statusicons zeigt das System an, ob die Bauteile

in den verschiedenen CAxSys temen voneinander wissen oder ob sie noch verbunden werden müssen.

Mehr darüber lesen Sie auf Seite 54

www.arp.com

www.skf.ch

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Industrial IT | Simulation

Elektronische Baugruppen optimal konstruieren und analysieren mit Solidworks-Software

CAD und Simulation für Erfolg von Anfang an Durch Innovationskraft und Know-how hat sich die österreichische Ginzinger Electronic Systems eine respektable Marktposition in der Elektronikentwicklung und -fertigung erarbeitet. Das Unternehmen vertraut dabei auf seine langjährigen Mitarbeiter und Hilfsmittel, z. B. Softwareprodukte von DS Solidworks, die in der Konstruktion und Konstruktionsanalyse eingesetzt werden.

inzinger Electronic Systems entwickelt und fertigt massgeschneiderte elektronische Baugruppen für die Industrie und Automatisierungsbranche im Bereich Leistungselektronik, Embedded Solutions und kundenspezifische Steuerungstechnik. Der Faktor Zeit spielt im gesamten Entwicklungsprozess eine wichtige Rolle. Mit dem Ziel, die Konstruktion zu erleichtern und zu beschleunigen und letztlich Entwicklungskosten einzusparen, arbeitet Ginzinger seit über zehn Jahren mit

Autorin Carola von Wendland

dem 3D-CAD-System von DS Solidworks. Das Premium-Paket der Software beispielsweise wird für den Einbau elektronischer Baugruppen in Gehäuse mit gleichzeitiger Kollisionsprüfung sowie für die Gehäuse- und Blechkonstruktion eingesetzt.

In zwei Tagen fit für die Software Seit 2002 arbeitet Stefan Knauseder, stellvertretender Entwicklungsleiter bei Ginzinger, mit Solidworks: «Dank der einfachen Handhabung und der im Lieferumfang enthaltenen Lehrbücher konnte ich innerhalb von nur zwei Tagen grundlegende Funktionen beherrschen. Dieser einfache und

kurze Lernprozess ist für uns sehr wichtig, damit das Werkzeug möglichst frühzeitig in die Entwicklungstätigkeiten eingebunden werden kann.» Neben dem Konstruktionswerkzeug setzt Ginzinger auch die Circuitworks-Software von Solidworks ein. Sie ermöglicht den Mitarbeitern, Daten zwischen den ECAD- und MCAD-Systemen zu transferieren und direkt in die 3D-Modelle zu integrieren. Beispielsweise können sie ein komplexes Leiterplattendesign sehr früh in Solidworks modellieren und anschliessend wieder in das ECADSystem übertragen. Da Circuitworks direkt in Solidworks integriert ist, bleibt der Anwender in der gewohnten Konstruktionsoberfläche. Die Kommunikation zwischen ECAD und MCAD erfolgt dabei über das standardisierte Intermediate Data-Format (IDF). Für die Thermoanalyse über Konvektion im Bereich Leistungselektronik und LED-Beleuchtung sowie für Span-

Zur Firmenphilosophie von Ginzinger gehört ein aktiver Umweltschutz, z. B. im sorgfältigen Umgang mit elektrischer Energie. Durch den Mix von optimalen Topologien, Bauelementen und Analysewerkzeugen kann das Unternehmen einerseits Ressourcen schonen und Kosten einsparen, andererseits aber auch die Qualität und die Lebensdauer seiner Produkte verbessern.

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Simulation |

Industrial IT

Gleichspannungswandler in Solidworks.

nungsanalysen von mechanischen Bauteilen nutzt die Entwicklungsabteilung seit einigen Jahren zwei Analyselösungen – ebenfalls aus dem Hause DS Solidworks: Mit der Simulation-Software können die Konstrukteure bei Ginzinger Bereiche mit Spannungskonzentrationen und die voraussichtliche Belastbarkeit des

Entwurf eines LED-Scheinwerfergehäuses mit rückseitigen Kühlrippen. Zur Optimierung der Konstruktion wurden Thermo- und Strömungsanalysen genutzt.

Materialverbrauch verringert «Auf den gesamten Konstruktionsprozess gesehen hat sich die Konstruktionsdauer durch die Prüfung mehrerer Varianten zwar erhöht, doch erstellen wir heute deutlich mehr alternative Produktvarianten zum Vergleich als bisher. Im Gegenzug hat sich die Anzahl der tatsächlich gebauten Prototypen deutlich reduziert», so Stefan Knauseder. «Durch die Simulationen lassen sich damit bereits im Vorfeld unnötige Ausgaben einsparen. Beispielsweise können wir heute auch den Materialverbrauch der Produkte verringern. Von diesen Einsparungen profitieren wir als Hersteller, unsere Kunden und ganz klar auch die Umwelt.»

Infos SolidWorks Deutschland GmbH D-85540 Haar +49 (0)89 612 9560 info@solidworks.de www.solidworks.ch

E+S ASW

Strömungsanalyse mit SolidworksSimulation zur Optimierung der Belüftung des Gerätes unter Volllast.

3D-Modells im Voraus bestimmen. Dabei berücksichtigt die Analysesoftware die zu erwartenden Betriebslasten und die verwendeten Materialien sowie die möglichen Interaktionen mehrerer Lastfälle. Mit Flow-Simulation lassen sich Flüssigkeits- und Gasströmungen unter realitätsgetreuen Bedingungen simulieren und Konstruktionen im Hinblick auf die Strömung von Fluids, die Wärmeübertragung und die auf eingetauchte oder umgebende Komponenten wirkenden Kräfte analysieren. Die Mitarbeiter in der Konstruktion können hier entweder eine technisch zielbasierte Fliessanalyse oder einen Vergleich verschiedener Konstruktionen auf Basis der Fliessverhaltensanalyse mit anschliessender Auswahl der optimalen Konstruktion wählen. Auch für die Einführung der Simulation-Produkte reichte eine zweitägige Schulung beim Vertriebspartner aus, um mit kleinen Thermoanalysen starten zu können. Da auch die Simulation-Lösungen direkt in das 3D-CADSystem integriert sind, haben die Mitarbeiter nur eine Benutzeroberfläche für die Modellierung und Prüfung. Die intuitive Bedienung führt zu schnelleren Erfolgen, da sich die Mitarbeiter sofort mit der Funktionalität der Software beschäftigen können. Dies alles führt dazu, dass die Ergebnisse der Konstruktionsprüfungen einfach zu deuten sind.

ABACUS PPS-Software Effiziente Planung und Steuerung der Produktivität > Ressourcenverwaltung mit verlängerter Werkbank > Stammarbeitspläne mit Varianten > Auftragsbezogene Beschaffung > Plan-Manager mit grafischem Leitstand > Reihenfolgeplanung für Engpassressourcen > Vor-/Nachkalkulation > Serienummern/Chargenverwaltung > Definierbare Produktionsauftragsprozesse www.abacus.ch

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Industrial IT

| CAX-Systeme

Interdisziplinäres Zusammenspiel von CAE und CAD

Kluger Datenaustausch verhindert Wissensverlust Wer Disziplin übergreifend zusammenarbeiten will, braucht einen durchgängigen Informationsaustausch, um Projektdaten aus Elektro-, Fluidtechnik und Mechanik online abzugleichen. Mit der EMI-Technologie von Eplan profitieren die einzelnen Engineering-Abteilungen von der Vorarbeit ihrer Kollegen.

ie übliche Abwicklung eines Projektes im Engineering ist reich an ineffizienten Arbeitsschritten. Mehrfach werden Daten eingegeben, wobei die Fehlerquote steigt und auch der Know-how-Verlust bei jeder Übergabe an die nächste Abteilung zunimmt. Am Anfang steht die mechanische Konstruktion, die per leistungsfähigem CAD-System die mechanische Ausprägung einer Anlage oder Maschine definiert. Die erstellten Daten werden dann in Formaten wie PDF-Dateien oder Papierzeichnungen an den Fluidtechniker weitergegeben. Das bereits integrierte Wissen geht bei dieser Form der Datenübergabe verloren. Der Fluidtechniker erstellt basierend auf diesen Daten ebenfalls im CAxSystem den Fluidplan und gegebenenfalls einen Ablaufplan. Auch diese Dokumentation wird häufig im PDF-Format oder als Papierzeichnung an den Elektrotechniker übergeben. Dann projektiert der Elektrokonstrukteur mittels CAE-System den entsprechenden Schaltplan. Vielfach händisch erstellte Listen werden neben den Plänen an weitere Abteilungen übergeben, um die Arbeit zu vereinfachen. Zwischenfazit: Dieser sequenzielle Prozess ist zeitaufwändig, fehlerträchtig und kostenintensiv – der geregelte Informationsaustausch zwischen den Disziplinen ist nicht gesichert.

CAE und CAD online verbunden Der Trend im Engineering geht zur Parallelisierung und demnach zur Disziplin übergreifenden Zusammenarbeit. Ein durchgängiger Datenaustausch zwischen den Abteilungen ist gefordert. An diesem Punkt setzt die EMI-Technologie (Eplan Mechatronic Integration) von Eplan an. Da Bauteile wie beispielsweise Motoren, Zylinder oder Ventilinseln immer stärker mechatronisch geprägt sind, ist es wichtig, dass in jedem CAx-System erkennbar wird, wie das Bauteil in der anderen Disziplin verwendet wird. Diese Bereitstellung der Informationen leistet die EMI-Technologie, die CAE und CAD online verbindet. Konkret wird das 3D-Modell aus AutoCAD Inventor in die Eplan-Plattform

eingelesen. So bekommt der Elektro-/ Fluidkonstrukteur oder der Verfahrenstechniker über die Eplan-Anwendung eine direkte Ansicht auf die Maschine oder Anlage. Umgekehrt erhält der Mechaniker einen lesenden Zugriff auf die Daten. Das geschieht per EMI-Modul «Smooth Connect», das speziell für Inventor-Anwender entwickelt wurde. Die Bedienung ist einfach, auf CADArbeitsweisen angepasst und auf die notwendigen Funktionen und Informationen begrenzt. So hat jede Abteilung Einblick in die Daten der anderen – kann aber nur im eigenen Expertensystem entsprechende Änderungen vornehmen. Jede Disziplin behält also die Hoheit über ihr System und Know-how; vorausgesetzt, die Verantwortungen werden entsprechend frühzeitig deﬁniert.

Direkter Austausch von Projektinformationen Der zentrale Dreh- und Angelpunkt in der neuen EMI-Technologie ist der sogenannte «Mechatronik-Navigator»,

Autor Markus Keil, Produktmanager bei EPLAN Software & Service Monheim am Rhein

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Die EMI-Technologie optimiert den Workflow zwischen Fluidtechnik und Mechanik durch direkte Verbindungen auf Bauteilebene.

CAX-Systeme | Industrial

Im Mechatronik-Navigator werden alle relevanten Disziplin übergreifenden Bauteile dargestellt.

der sowohl in der Eplan-Plattform als auch in «EMI Smooth Connect» zur Verfügung steht. In diesem Navigator werden alle relevanten Disziplin übergreifenden Bauteile dargestellt, wobei Status-Icons anzeigen, ob die Bauteile in den verschiedenen CAxSystemen voneinander wissen oder ob sie noch verbunden werden müssen. Des Weiteren bietet der MechatronikNavigator die Möglichkeit, Informationen direkt am Bauteil oder der Baugruppe als Notiz zu hinterlegen, um mit anderen Abteilungen Projekt-Informationen auszutauschen. Ein weiterer Punkt ist die intuitive Bedienung per Drag & Drop: Dadurch, dass sich die einzelnen Bauteile kennen, sprich miteinander verbunden sind, steht auch allen Beteiligten die entsprechende grafische Ausprägung des Bauteils zur Verfügung. Dies spart aufwändiges Suchen und leistet eine tatkräftige Know-how-Sicherung in Elektro-, Fluidtechnik und mechanischer Konstruktion.

Jedem Anwender seine Module Die EMI-Technologie ist modular aufgebaut und kann so auf die verschiedenen Arbeitsabläufe in Unterneh-

men angepasst werden. Jeder Anwender kann so genau die Module auswählen, die für seine Arbeit nötig sind. Drei unterschiedliche EMI-Module stehen für die verschiedenen Disziplinen bereit: Collaboration, Cabling und Piping. Das Modul «EMI Collaboration for AutoCAD Inventor» verbindet die Disziplinen auf Bau teilebene miteinander und bietet verschiedenste Funktionen für einen reibungslosen Ablauf zwischen den Engineering-Abteilungen. Ob Übergabe von Betriebsmittelkennzeichen auf die Inventor-2D-Zeichnung, die Bereitstellung von Bauteilen für AutoCAD-Inventor oder die Übernahme von Bauteilen nach AutoCAD-Inventor aus dem Mechatronik-Navigator: Der reibungslose Prozess zwischen den Disziplinen steht im Zentrum. Der grosse Vorteil der EMI-Technologie wird offensichtlich, wenn der Anwender diese optimal in seinen Workflow integriert und zum Beispiel eine Anbindung an ein PDModer ERP-System nutzt. Dann lassen sich nicht nur die CAx-Daten eines Bauteils, sondern auch die dazugehörigen kaufmännischen Meta-Daten zusammenführen. Mit den weiteren Modulen Cabling und Piping lassen

sich Kabellängen oder Schlauchbzw. Rohrlängen austauschen, damit in der Fertigung alles passt. (bf)

Eplan-Schnittstelle zum PDF-System «Vault» In einer zentralen Struktur verwaltet der VaultServer sowohl die M-CAD-Konstruktionsdaten als auch die Projektdaten aus Eplan Electric P8, Eplan Fluid oder Eplan PPE. Es lassen sich komplette und übergreifende Stücklisten erstellen mit Informationen wie Artikelnummer, Lieferant oder Hersteller. Ausserdem lassen sich strukturierte Stücklisten mit Anlagen-OrtsStruktur übergeben, was ein weiterer Vorteil im Engineering ist. Auch die Kopfdaten der CAEProjekte werden über Vault verwaltet, sind frei konfigurierbar und stimmen in beiden Systemen überein. Kennzeichnende Projektdaten sind somit immer aktuell. Es können übrigens auch Vault-Anwender ohne eigene Eplan-Lizenz CAE-Projekte einsehen, nämlich mithilfe von PDF. Das spart Zeit und Kosten.

Infos EPLAN Software & Service AG 8105 Regensdorf 044 870 99 00 info@eplan.ch www.eplan.ch

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Industrial IT | Engineering-Tools

PM-Software reduziert Ressourcenkonflikte in Entwicklungsprojekten

Projekte effizient planen, leiten und realisieren Der Schweizer Produzent von Verkabelungslösungen für hochwertige Kommunikationsnetze Reichle & De-Massari hat durch die Einführung des Projektmanagementsystems Planta PPMS die vollständige Integration von Projekt- und Ressourcenplanung erreicht. Der Überblick über verfügbare Ressourcen führt nun auch zur Effizienzsteigerung und Reduzierung von Totzeiten in Entwicklungsprojekten.

or Einführung der neuen Software gab es bei Reichle & De-Massari keine Ressourcenplanung und -steuerung, daher oft Ressourcenkonflikte, Prioritätswechsel sowie Totzeiten in Projekten, deren Bearbeitung zeitweise ruhen musste. Neue Projekte wurden ungeplant an die Entwicklungsabteilungen übergeben, ohne Wissen bezüglich freier Kapazitäten. Viele Projekte mussten parallel abgearbeitet werden, es konnte nur reagiert werden, ein proaktives Agieren war nicht möglich. Die Folge waren häufig Terminverzug und Kostenüberschreitungen in den Entwicklungsprojekten. Mit Einführung des Planta-Systems wurde die bestehende Lösung in Mi crosoft Excel für Projektterminpläne, Kostenplanung und Stundenrapportierung sowie Microsoft Project für Projektterminplanung abgelöst. Eingeführt wurde Planta PPMS mit Schwerpunkt auf Ressourcenplanung und Einhaltung des Entwicklungsprozesses in den Abteilungen Produktentwicklung mit Entwicklungslabor und Anwendungstechnik sowie das Produkt Planta Portfolio im Produktmanagement. Eine Eigenlösung wurde zwar diskutiert, jedoch aufgrund des hohen Wartungsaufwandes sowie der nicht gesicherten Weiterentwicklung verworfen.

Autor Beate Schulte-Illich PLANTA GmbH

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Definition der Ziele, die vorrangig mit dem neuen System erreicht werden sollen: • Bildung eines internen Kompetenzteams • Evaluation infrage kommender Systeme am Markt • Einführungsphase. Vorrangig verbessert werden sollten: • schnellere Projektdurchlauf zeiten • weniger Ressourcenkonflikte • keine Totzeiten in den Projekten • Planbarkeit von neuen Projektvorhaben • Integration von Projekt und Ressourcenplanung • Abbildung des Entwicklungs prozesses in den Projektplänen • effizientes Portfoliomanage ment im Produktmanagement • Projektcontrolling in der Produktentwicklung • einfache Bedienung und Aufwandreduzierung in Projektplanung, reporting und controlling.

Bildung eines internen Kompetenzteams Das interne, interdisziplinär zu sammengestellte Kompetenzteam aus Entwicklungsprojektleiter, Gruppenleiter und Produktmana ger definierte die Anforderungen an die neue Software für die je weiligen Bereiche. • Der Projektleiter, der bereits Erfahrung mit Multiprojekt managementSoftware hatte, ist verantwortlich für über geordnete Projektleitung, Ab bildung des Entwicklungspro zesses im PMSystem, Projekt planung und Statusbericht. • Der Gruppenleiter verantwortet die Ressourcenplanung und Stundenrückmeldung sowie die Rapportierung (Berichtswesen). • Der Produktmanager ist ver antwortlich für das Portfolio management und einen Teil der Projektstatusberichte.

Evaluationsverfahren Die Evaluation gliederte sich in drei Stufen:

1. Informationsbeschaffung anhand Internetrecherche (44 verschiedene Anbieter) 2. Präsentation der Software vor Ort bei R&M inkl. Angebot (5 Anbieter) 3. Installation der Software vor Ort mit Schulung und 3mo natiger Testphase (2 Anbieter, Planta PPMS und PS Next).

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Einführungsphase Am Ende der Evaluationsphase wurden zwei Produkte bei R&M in stalliert, einen Tag durch den SW Lieferanten geschult und danach wurden beide Tools 3 Monate live vor Ort bei R&M getestet. Das 5köpfige Kernteam der Einfüh rungsphase war zusammengesetzt aus Entwicklungsabteilungsleiter, Gruppenleiter Produktkonstruk tion, Entwicklungsprojektleiter und Gruppenleiter Produktma nagement. Das PlantaSystem überzeugte vor allem durch die einfache, klare Be dienung mit dem Rollenkonzept, bei dem vordefinierte und leicht anpassbare Rollen durch rollen spezifische Menüs, Funktionen, spezifische Lese und Änderungs rechte abgebildet werden. Eben falls war die professionelle, kun denorientierte Betreuung durch Planta Schweiz von der Präsenta tion über die Installation und Schulung in der Evaluationsphase bis hin zur Offerte äusserst über zeugend. Seit 1. März 2010 wird Planta bei R&M produktiv genutzt. Der Zeit raum von der Definition des Prob lems bis zur Einführung des Planta Systems betrug 12 Monate.

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Fazit / Nutzen Bereits zwei Monate nach dem Go Live mit Planta zeigt sich der gros se Nutzen der SoftwareEinfüh rung. Martin Maag, Projektverant wortlicher von Reichle & de Mas sari: «Die Ressourcenplanung mit Planta funktionierte vom ersten Monat an. Nach der Einführung des neuen Systems wurden 28 Ressourcenkonflikte erkannt. Diese konnten erstmalig exakt lo kalisiert und proaktiv gelöst wer

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Industrial IT

| Engineering-Tools

den. Die Entwicklungsleitung reduzierte die Projektanzahl auf ein verträgliches Mass. Bereits nach zwei Monaten war nur noch ein Ressour-

cenkonflikt zu lösen. Die Terminsituation in den Projekten verbesserte sich, Projekttotzeiten verschwanden ganz. Heute werden neue Projekte

sauber gesteuert in die Entwicklungsabteilungen eingepasst. Externe Ressourcen können gezielt zugezogen werden.» Der positive Nebeneffekt zeigt sich in der objektiven Diskussion über Machbarkeit von Projekten. Die Portfolioplanung liefert die Basis für die Priorisierung und Reduzierung der Anzahl Projekte. Durch schnelleres und einfacheres Erstellen der Statusberichte konnte das Projekt-Controlling vereinfacht und vereinheitlicht werden.

Infos PLANTA GmbH D-76135 Karlsruhe +49 (0)721 828 1111 www.planta.de Von 28 erkannten Ressourcenkonflikten konnte das System 27 beseitigen.

❚ Mit externer Grafikkarte jederzeit Full HD-Bilder und -Videos geniessen

Wie lässt sich ein Notebook um die HDMI-Funktionalität erweitern? Der einfachste Weg führt über eine externe HDMI-Grafikkarte mit USBAnschluss: «All-in-One», kompakt, mobil und sofort einsatzbereit. Der HDMI-Standard hat sich in der Unterhaltungselektronik längst durchgesetzt. Es lassen sich sowohl digitale Videodaten (Bilddaten) als auch digitale Audiodaten in einem integrierten Kabel übertragen. Es gibt dabei keine Qualitätsverluste, da HDMI ohne Datenkompression auskommt. Zudem ist HDMI sehr schnell und übermittelt die Daten mit einer Transferrate von bis zu 8 GB pro Sekunde. Mit der neuen externen HDMI-Grafikkarte von ARP ist dies nun mit einem beliebigen PC oder Notebook via USB-Schnittstelle jederzeit und überall möglich: Das USB-Kabel am Notebook einstecken, das HDMIoder VGA-Kabel mit dem Monitor oder Beamer verbinden und schon

58 technica 02-11

erscheinen auf dem Grossbildschirm oder auf der Leinwand hoch aufgelöste Bilder und Filme in allerbester Full-HD-Qualität. Die maximale Auflösung beträgt bis zu 1080p, wie man es vom HDTV (High Definition Television) her kennt. Das Gerät ist mit einem USB-Hub mit 2 Ports, je einer HDMI- und VGA-Schnittstelle sowie mit einem 3,5-mm-Jack-Audio-Ausgang ausgestattet. Auch die AudioSignale werden mit HDMI in perfekter Qualität übertragen. Die externe HDMI/VGA-Grafikkarte von ARP läuft unter Windows 7, XP und Vista sowie unter Mac OS. ARP liefert die HDMI/VGA-Grafikkarte mit komplettem Zubehör wie USB-Kabel, Netzteil, Software-CD und Manual. ARP Datacon AG 6343 Rotkreuz 041 799 09 09 verkauf@arp-datacon.ch www.arp-datacon.ch

❚ Parallel Computing für Real-Time Workshop Mathworks bietet neue Funktionalität zur beschleunigten Generierung von Programmcode. Hierzu unterstützen die Parallel Computing Toolbox und der MATLAB Distributed Computing-Server nun auch den Codegenerator Real-Time Workshop. Ingenieure können damit die automatische Codegenerierung für Systeme beschleunigen, deren Design komponentenbasiert unter Verwendung von Model Reference aufgebaut ist. Mathworks erweitert ausserdem die Unterstützung für Parallel Computing in weiteren Tools. Dies steigert die Effizienz bei komplexen Anwendungen und rechenintensiven Designaufgaben, wie dem Aktualisieren von Modellen und dem Ausführen von Simulationen. Neben dem Real-Time Workshop unterstützen die Parallel Computing Toolbox und der MATLAB Distributed Computing-Server weitere Produkte für das Model-Based Design, darunter Simulink, Simulink Design Optimization, Simulink Control Design und Simulink Verification and Validation. Ingenieure können jetzt mit der neuen «Parallel Computing»-Funktionalität der Mathworks Tools die Vorteile von Hochleistungs-Hardware bei der Entwicklung, bei der Verifikation und Validierung sowie bei der Implementierung nutzen. «Ingenieure und Wissenschaftler müssen einfach auf HochleistungsRechnerressourcen zurückgreifen können, um komplexe Simulatio-

nen auszuführen und Code schneller generieren zu können», so Silvina Grad-Freilich, Manager of Parallel Computing Marketing bei MathWorks. «Mathworks bietet diese Möglichkeit in allen MATLAB- und Simulink-Produktfamilien, sodass Anwender Multicore- und Multiprozessor-Rechner, Cluster und Grids einsetzen können, ganz gleich, ob sie sich mit technischen Berechnungen oder Model-Based Design beschäftigen.»

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02-11 technica 63

Impressum technica

In dieser Ausgabe

die Fachzeitschrift für die Maschinen-, Elektro- und Metallindustrie

3Dconnexion GmbH

GVS Giesserei-Verband der Schweiz

ISSN 0040-0866 60. Jahrgang 2011 www.technica-online.ch, www.marktspiegel.ch Total verkaufte Auflage: 1057 Exemplare Total Gratisauflage: 7368 Exemplare

3M (Schweiz) AG

Hans Eberle AG

Abacus Research AG

Hermle (Schweiz) AG

ABB Technikerschule Baden

Hochschule Luzern

Abecon AG Zürich

IBZ-Schulen

AGATHON AG

igus Schweiz GmbH

AICON 3D Systems GmbH

INTEGRAL concept

Aluminium Laufen AG

ISO Elektrodenfabrik AG

Dietrich Berg

AROFLEX AG

IST-Edelstahl-Anlagenbau AG

Leiterin Zeitschriften Ratna Irzan Redaktion

ARP Datacon AG

Jakob Keller Verschlusstechnik AG

«technica», Neumattstr. 1, Postfach, CH-5001 Aarau, Tel. +41 (0)58 200 56 42, Fax +41 (0)58 200 56 61

AVANTEC Zerspantechnik GmbH

Josef Binkert AG

Chefredaktor

Bachmann Engineering

LKS AG Luftkissensysteme

Redaktion

Bauberger AG

MathWorks GmbH

Mattle Industrieprodukte AG

maxon motor ag

Murrplastik AG

Kontakt

Alle Mitarbeiter erreichen Sie unter vorname.name@azmedien.ch

Herausgeberin

AZ Fachverlage AG Neumattstrasse 1 5001 Aarau Tel. +41 (0)58 200 56 50 Fax +41 (0)58 200 56 51

Geschäftsführer

Martin Gysi, Masch. Ing. FH, Tel. +41 (0)58 200 56 29 Eugen Albisser, Stv. Chefred., Tel. +41 (0)58 200 56 41 Barbara Fischer, W.-Ing. FH, Tel. +41 (0)58 200 56 30

Externe redaktionelle Mitarbeiter Edgar Grundler, Alois Altenweger

SVBF-Teil «Planung und Produktion»

Offizielles Organ des Schweizerischen Verbands für Betriebsorganisation und Fertigungstechnik SVBF Schweiz, 8021 Zürich, www.svbf.ch Redaktor: Alois Altenweger, lic. rer. pol., Tel. +41 (0)34 402 56 69, a.altenweger@zapp.ch

Baumer Electric AG

3 39, 45, 48

Baumgartner AG Beckhoff Automation AG

46 33, 46

44, 45

Bibus AG

National Instruments

Blain Hydraulics GmbH

Newemag

Brandes Management

Optris GmbH

Brändle Werkzeugmaschinen GmbH

Pilz Industrieelektronik GmbH

PLANTA GmbH

B&R Industrie-Automation AG

Ringspann AG

Leiter Werbemarkt

BR TEC Bühler AG

Rockwell Automation

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Mit der Annahme von Manuskripten durch die Redaktion und der Autor-Honorierung durch den Verlag erwirbt der Verlag das Copyright und insbesondere alle Rechte zur Übersetzung und Veröffentlichung der entsprechenden Beiträge in anderen verlagseigenen Zeitschriften sowie zur Herausgabe von Sonderdrucken. Für unverlangt eingesandte Text- und Bildunterlagen übernimmt die Redaktion keine Gewähr. Produkte und Highlights sind kostenpflichtig. Nachdruck, auch auszugsweise, nicht gestattet. Jürg Rykart, Tel. +41 (0)58 200 56 04

Breuning

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Dassault Systemes Deutschland AG 24, 72

Rotronic AG

Peter Spycher, Tel. +41 (0)58 200 56 33 Verena Müller, Tel. +41 (0)58 200 56 42 Anzeigentarif unter www.technica-online.ch

Deutsche Messe AG

Schoop + Co AG

Verkauf Marktspiegel

DIHAWAG

SF-Filter AG

DMG (Schweiz) AG

Siemens Schweiz AG

Easyfairs Switzerland

SolidWorks Deutschland GmbH 26, 52, 53

abo@technica-online.ch Tel. +41 (0)58 200 55 70

EOS GmbH

TOX PRESSOTECHNIK AG

Preise

EPLAN Software & Service AG

TRUMPF Maschinen AG

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Christine Gehrig, Tel. +41 (0)56 631 22 20, Fax +41 (0)56 633 56 23

Leiter Lesermarkt/Online Peter Jauch

Aboverwaltung

Abonnementspreis: Fr. 95.– Ausland: Fr. 95.– plus Postgebühren

Layout/Produktion Peter Utz

Druck

Vogt-Schild Druck AG, 4552 Derendingen

Ein Produkt der

Verleger: Peter Wanner CEO: Christoph Bauer www.azmedien.ch Namhafte Beteiligungen nach Art. 322 Abs. 2 StGB: Aargauer Zeitung AG, AZ Anzeiger AG, AZ Crossmedia AG, AZ Fachverlage AG, AZ Management Services AG, AZ Vertriebs AG, Media Factory AG, Basellandschaftliche Zeitung AG, Berner Landbote AG, Mittelland Zeitungsdruck AG, Radio Argovia AG, Radio 32 AG, Radio 32 Werbe AG, Solothurner Zeitung AG, Tele M1 AG, TMT Productions AG, Vogt-Schild Anzeiger AG, Vogt-Schild Druck AG, Vogt-Schild Vertriebs GmbH, Weiss Medien AG

64 technica 02-11

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EROWA AG

voxeljet technology GmbH

ETM professional control GmbH

Walter Meier (Fertigungslösungen) AG 5, 19

Fritz Studer AG

Walter (Schweiz) AG

Fronius Schweiz AG

WSW AG Feinblechtechnik

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Gühring (Schweiz) AG

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Beilage: Gühring (Schweiz) AG

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TechniKnacknuss-Kreuzworträtsel Umlaute: 1 Buchstabe

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Das Rätsel für technisch versierte Kreuzworträtselfreunde. Umlaute: 1 Buchstabe Das Lösungswort können Sie auf unserer Homepage www.technica-online.ch in der Rubrik «TechniKnacknuss» eingeben. Einsendeschluss: Freitag, 25. März 2011.

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Unter den Einsendern der richtigen Lösung verlosen wir drei Exemplare der Neuerscheinung «tibits at home», vegetarische Lieblingsrezepte für zu Hause im Wert von Fr. 45.–. Nik Hartmann, Fernseh- und Radiomoderator, meint zu diesem Buch: «Ich liebe zwar meine Bratwurst, aber dem Essen von «tibits» kann ich nicht widerstehen. Kreative Rezepte und einfach nachzukochen.»

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Das richtige Lösungswort des TechniKnacknuss-Kreuzworträtsels in Technica 12-10 lautete INFRAROT. Die Gewinner des Buches «Werner Tobler Cuisinier» sind: Kurt Bischofberger, Heinz Imfeld und Hans-Peter Lehmann.

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02-11 technica 67

Schneller zum Ziel Intuitive grafische Programmierung mit NI LabVIEW

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Grafische Programmierung mit LabVIEW

LabVIEW von National Instruments wurde entwickelt, um die Produktivität von Ingenieuren und Wissenschaftlern zu steigern, die Mess-, Prüf-, Steuer- und Regelanwendungen erstellen. Im Gegensatz zu traditionellen Programmiersprachen bietet die grafische Programmierung mit LabVIEW einen intuitiven, bedienfreundlichen Ansatz, der Anwender beim Erfassen, Analysieren und Darstellen realer Daten unterstützt. LabVIEW bietet eine nahtlose Integration in eine breite Palette von Datenerfassungs- und Messhardware. Zudem verfügt die Software über zahlreiche integrierte Analysefunktionen und umfassende Bibliotheken zur Darstellung von Daten auf individuell anpassbaren Benutzeroberflächen.

Interaktive LabVIEW-Tour unter ni.com/labview/whatis/d

National Instruments Switzerland Corporation Austin, Zweigniederlassung Ennetbaden Sonnenbergstr. 53 5408 Ennetbaden Tel: +41 56 2005151 Fax: +41 56 2005155 ni.com/switzerland ni.switzerland@ni.com

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©2011 National Instruments Corporation. Alle Rechte vorbehalten. LabVIEW, National Instruments, NI und ni.com sind Warenzeichen von National Instruments. Andere erwähnte Produkt- und Firmennamen sind Warenzeichen oder Handelsbezeichnungen der jeweiligen Unternehmen.

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Werkzeugmaschinen und Werkzeuge | Medizinaltechnik

C-Pulse, die neuartige Herzpumpe von Sunshine Heart, besteht aus einer Manschette um die Aorta, die durch Aufblasen und Luftablassen den Blutkreislauf unterstützt und damit das Herz entlastet.

Simulationssoftware zur Optimierung einer neuartigen Herzpumpe

Schlag für Schlag Herzinsuffizienz ist eine fortschreitende, kräftezehrende Erkrankung, bei der das Herz nicht in der Lage ist, in ausreichendem Masse Blut durch den Körper zu pumpen. Zur Unterstützung des Kreislaufs wurde eine neuartige Pumpe entwickelt – im Grunde genommen um ein Dauerimplantat. Um die angestrebte Haltbarkeit zu gewährleisten, wurde die FiniteElemente-Methode eingesetzt.

lleine in den USA leiden der zeit rund fünf Millionen Menschen an Herzinsuffizi enz, und jedes Jahr kommen 500 000 neue Fälle hinzu. Mögliche Ursachen sind Erkrankungen der Herzkranz gefässe, ein Herzinfarkt, hoher Blut druck, Diabetes, eine Herzmuskelent zündung, Erkrankungen der Lunge oder der Herzklappen. Zu den Sym ptomen, die lebensbedrohliche Aus masse annehmen können, zählen Atemnot, Wasseransammlungen in den Gliedmassen, Gewichtszunahme, Energielosigkeit und mangelnde Aus dauer.

Autor Lynn Manning

72 technica 02-11

Zur Behandlung einer Herzinsuffizi enz steht eine grosse Bandbreite von Therapien zur Verfügung, von Medi kamenten über Defibrillatoren (ICD) bis hin zu implantierten Herzpumpen oder einer Herztransplantation als letzte Möglichkeit. Nicht jede Be handlung ist für alle Patienten geeig net, und implantierte Pumpen kön nen Nebenwirkungen und mechani sche Probleme mit sich bringen. Dr. William Peters, Herz-Thorax-Chirurge und Forscher am Auckland City Hos pital in Neuseeland, ist überzeugt, dass es eine bessere Lösung geben muss. «Ich habe mich schon immer sehr für Geräte zur Herzunterstützung inter essiert», erzählt Dr. Peters, der übri gens auch Erfinder eines wirtschaft lich erfolgreichen minimalinvasiven

Bypass-Systems ist. «Da die vorhan denen Möglichkeiten meiner Mei nung nach nicht unproblematisch sind, habe ich nach einem Gerät ge sucht, das nicht mit dem Blut in Kon takt kommt.» Die gängigen implan tierten Systeme, etwa Linksherzun terstützungssysteme (LVAD), kommen mit dem Blut in Kontakt. Sie sind zwar einerseits lebensrettend für Pa tienten, die auf eine Transplantation warten, erfordern aber andererseits die Einnahme blutverdünnender Mit tel zur Verhinderung von Blutgerinn seln, wodurch sich wiederum das Ri siko für Schlaganfälle erhöht. Bei ei nigen Geräten zur Herzunterstützung gab es zudem Probleme mit der Zu verlässigkeit.

Pumpe ausserhalb des Herzens Dr. Peters erdachte ein neuartiges Pumpensystem, das zwar im Körper, aber ausserhalb des Blutkreislaufs ar beitet – das C-Pulse. Es besteht aus einer Manschette um die Aorta (Hauptschlagader), die über eine bal lonförmige Membran durch Aufpum pen und Luftablassen wechselnden

Medizinaltechnik | Werkzeugmaschinen

Druck auf die Aussenseite des Gefäs ses ausübt. Durch diesen ansteigen den und nachlassenden Druck pul siert die Aorta im gleichen Rhythmus wie das Herz und verstärkt so den Blutfluss durch den Körper, was für das Herz weniger Arbeit und eine ge ringere Belastung bedeutet. Das Ge rät wird durch eine batteriebetrie bene Pumpe ausserhalb des Körpers angetrieben. Dr. Peters liess sich die Idee für diese Pumpe patentieren und gründete zur Entwicklung und Erprobung seines Gerätes die Firma Sunshine Heart. Die Tests fanden zunächst im Labor und an Tieren statt. Nachdem die Tierversuche erfolgreich verliefen und der Ballon auf menschliche Verhält nisse übertragen werden konnte, ent schied die Firma, dass nun eine an spruchsvollere Herangehensweise an Entwurf und Entwicklung geboten war als das empirische Ausprobieren, mit dem man bisher gearbeitet hatte. Hierbei ging es nicht nur um eine kür zere Entwicklungszeit, sondern auch um die Gewissheit, dass das Produkt den ärztlichen Anforderungen an ein medizinisches Gerät auch langfristig genügen würde.

Optimierte Haltbarkeit durch Simulation «Bei einer menschlichen Herzfre quenz von 80 Schlägen pro Minute

Patient mit C-Pulse-System. Von der externen Stromquelle (Steuerung) führt ein Kabel zu einem Katheter im Körper, der an dem implantierten Gerät (Manschette) angebracht ist. Diese liegt aussen um die aufsteigende Aorta.

kommen wir auf 42 Millionen Kon traktionen im Jahr», erläutert Scott Miller, Leiter der mechanischen Kon struktion bei Sunshine Heart. «Die besondere Herausforderung bei der Konstruktion lag in der Dauerbelas tung, besonders der Polymere, und bei C-Pulse handelt es sich im Grunde genommen um ein Dauerimplantat. Um zu gewährleisten, dass unser Ent wurf optimal auf die angestrebte er müdungsfreie und dauerhafte Halt barkeit ausgelegt ist, beschlossen wir, die Sache auf computergestütztem Wege anzugehen und mit der FiniteElemente-Methode zu arbeiten.» Wegen der erforderlichen techni schen Software arbeiteten Miller und sein Entwicklungsteam mit der Firma Matrix Applied Computing Ltd. zu sammen. Zur Modellierung des Ver haltens der C-Pulse-Manschette und des Ballons im Zusammenspiel mit der Aorta führte Matrix die Lösung Abaqus/Standard von Simulia ein, eine Lösung für wirklichkeitsgetreue Simulationen aus dem Hause Das sault Systèmes. «Die FEM-Analyse erstreckte sich über mehrere Durchläufe und erfor derte aufgrund der Arbeitsweise un seres Geräts, der verwendeten Mate rialien und des späteren Implantie rens einige höchst individuelle Ansätze», berichtet Miller. Der Bal lon muss sich während des Eingriffs zur Implantation gut handhaben las sen, er muss sich der Form der Aorta anpassen und stark und flexibel ge nug sein, um immer wieder von kon kav zu konvex umzuschlagen. Gleich zeitig muss er die Arterie zusammen drücken können und über viele Jahre zuverlässig funktionieren – und das alles auf sehr beengtem Raum. Ziel der FEM-Modellierung war die ge naue Abbildung des späteren tat sächlichen Verhaltens des Geräts, um die richtigen Konstruktionsentschei dungen zu treffen und die Leistung des C-Pulse in jeder Phase dieses Prozesses zu optimieren.

und Werkzeuge

Mit Pro/Engineer erstellte Geometrie des C-Pulse, die als Grundlage für die mit der Simulations lösung Abaqus erstellten FEM-Modelle von Matrix diente.

den. Don Campbell, leitender Tech nikanalyst bei Matrix, berichtet: «Es war eine interessante Herausforde rung. Bei unserer Analyse mussten hyperelastisches Material, eine Ge webemembran, vereinfachtes biolo gisches Gewebe für die Aorta, Kon takt, grosse Dehnung und ein aus mehreren Phasen bestehendes Im plantieren modelliert werden.» Um zu ermitteln, welche Art von Ele menten, d. h. geometrischen Formen, die die Einzelteile eines FEM-Gitters mathematisch darstellen, zur Model lierung der Arterie, der Manschette und des Ballons verwendet werden sollten, erstellte Matrix eine Reihe von Versuchsmodellen. Dabei stell ten sich viereckige Schalenelemente als geeignet für den Grossteil der pa rametrischen Entwurfsstudien her aus, bei denen unter anderem die so wichtige optimale Dicke des Ballons ermittelt wurde. Zur Modellierung der

Auf Elemente und Werkstoff kommt es an Als Ausgangspunkt der FEM-Analyse dienten Matrix konkave und konvexe Pro/E-Modelle des Geräts, die von Sunshine Heart bereitgestellt wur

Von Abaqus erstelltes FEM-Submodell, das die unterschiedliche Dehnung über die Dicke der Ballonwand darstellt.

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Oberflächendehnung, die im Bereich des Kehlenradius auf den Ballon wirkt (ein Bereich von entscheidender Bedeutung, in dem bei den allerersten Entwürfen Fehler aufgetreten waren), entschied man sich für sechsflächige Solid-Volumenelemente, um mit Substrukturverfahren aus den Ergebnissen des Schalenmodells präzisere Ergebnisse für die Analyse der Solid-Elemente erzielen zu können. Der Abschnitt der Analyse, in dem die Materialmodellierung stattfand, unterlag Beschränkungen durch zuvor durchgeführte Physiologie- und Anatomiestudien. «Wir erhielten vorhandene Daten für das biokompatible Material, ein für den Einsatz in Medizinprodukten genehmigtes Polymer, aus dem das Gerät hergestellt werden sollte», sagt Campbell. «Das in Abaqus eingesetzte Ogden-Modell für hyperelastische Materialien passte hervorragend mit den Versuchsdaten zusammen.» Das Ogden-Modell wird häufig zur Modellierung gummiartiger Materialien wie Polymere oder biologischer Materialien verwendet.

Das Umschlagen im Modell Nachdem die FEM-Modelle für den C-Pulse feststanden, führte Matrix Simulationen durch, um zu ermitteln,

welche Form der Ballon beim Einsetzen in den Körper des Patienten haben sollte. Wie sich herausstellte, konnte die Dehnung am wirkungsvollsten minimiert werden, indem man mit einer konvexen Konfiguration begann. Anschliessend wurde das Umschlagen des Ballons von konvexer zu konkaver Form und wieder zurück simuliert. «Die Komplexität dieser Analyse war nicht so sehr durch die schwierige Geometrie oder die problematische Grösse bedingt, sondern bestand vielmehr in der Simulation dieses fortlaufenden Wechselprozesses», erinnert sich Campbell. «Die Dehnung, die auf den Ballon wirkte, lag durch das Umschlagen abwechselnd an der äusseren und der inneren Oberfläche des Materials an. Insgesamt mussten wir also eine aus Zug und Biegung bestehende Gesamtdehnung analysieren. Im Laufe des simulierten Vorgangs verschoben sich die Dehnungsspitzen in der Kehle von der Nebenzur Hauptachse des ovalen Ballons.» Matrix ging von einer symmetrischen Geometrie aus und konnte die Simulationen so mit Viertelmodellen anstelle von ganzen Modellen durchführen, um die Rechenzeit zu verkürzen und die Lösungsfindung zu unterstützen. «Dem Viertelmodell lagen einige Näherungen zugrunde, da die Aorta nicht ganz gerade, sondern gekrümmt ist», sagt Campbell. «Um einen optimierten Entwurf zu erhalten, gingen wir aber davon aus, dass die Tatsache, dass keine reine Viertelsymmetrie vorliegt, sich letztlich nur minimal auf die Entwurfsparameter auswirkt. Diese Annahme machte es möglich, eine grosse Zahl parametrischer Durchläufe in vertretbarer Zeit durchzuführen.»

Endgültiger Entwurf dank FEM

Mit der Simulationslösung Abaqus FEA durchgeführte Dehnungsanalyse des «Umschlagens» der Ballonmembran im C-Pulse.

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Die FEM-Modelle haben die Anforderungen von Sunshine Heart mehr als nur erfüllt. «Bereits nach einen Entwicklungsdurchlauf lag uns der endgültige Entwurf vor, und es waren auch später keine zusätzlichen FEMAnalysen erforderlich», stellt Miller fest. Seine Abteilung konnte seitdem nachweisen, dass die Lösung auch in

unterschiedlichen Grössen eingesetzt werden kann, sodass das Gerät einzelnen Patienten massgeschneidert angepasst werden kann. Und für die Haltbarkeit des C-Pulse sind die fortdauernden Tests Beweis genug, merkt Miller an: «Wir haben diese Geräte jetzt seit Jahren buchstäblich Tag und Nacht in Betrieb – was regelmässig gewartet werden muss, ist die Testmaschine, denn der C-Pulse überanstrengt sie einfach.» Inzwischen hat die US-Gesundheitsbehörde FDA die von Miller in den USA durchgeführte IDE-Machbarkeitsstudie für den C-Pulse genehmigt. Zudem wurde die Einstufung als von US-Krankenkassen erstattungsfähiges Gerät der Kategorie B bestätigt. «In Kürze können wir somit die weltweit erste von der FDA zugelassene Studie für die Herzunterstützung in chronischen Fällen mittelschwerer Herzinsuffizienz starten», freut sich Scott Miller. (mg)

FEM-Viertelmodell des Ballons (grau-grün) in der Manschette (rostbraun, grau und türkis), der gegen die Aortenwand (violett) drückt. Da dem Modell die Annahme einer symmetrischen Geometrie zugrunde lag, konnten die Modellgrösse verringert und die Rechenzeiten verkürzt werden. (Bilder: Courtesy Sunshine Heart)

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