Innovation 2012 by AZ Fachverlage AG

August 2012

So fรถrdert man radikale Innovationen Strategisches Forschungsmanagement Energieeffizienz im Maschinenbau steigern

Appsolut geniales Portfolio.

Führend in Service und Leistung – so geht Distribution heute. Technisch und logistisch überzeugen wir über 15.000 Kunden in Europa – vom Ingenieurbüro bis zum internationalen Industriekonzern. Wir bieten ein komplettes Angebot vom diskreten Bauelement bis zu Produkten mit hohem Design-in Anspruch. Unsere Applikationsspezialisten und Vertriebsingenieure unterstützen Sie bei der Auswahl der richtigen Bauteile. Und bei individuellen Anforderungen erarbeiten wir gemeinsam mit Ihnen die maßgeschneiderte Lösung. Mehr Infos: www.silica.com oder telefonisch unter: Avnet EMG AG • „Ausfahrt 46“ • Rössliweg 29b • 4852 Rothrist Phone: +41 62 919 55 55 • Fax: +41 62 919 55 00 • rothrist@silica.com

SILICA | The Engineers of Distribution.

Geleitwort

(Bild: Keystone/Gaetan Bally)

In unsere Innovationskraft investieren

Liebe Leserinnen und Leser Innovation ist der Schlüssel für die wirtschaftliche Entwicklung unseres Landes. Innovation ist aber auch unabdingbar für einen Planeten, auf dem immer mehr Menschen leben, arbeiten und Ressourcen verbrauchen. Wir stehen vor der Herausforderung, unsere Energie-, Verkehrs-, Siedlungs- und Umweltpolitik nachhaltiger als bisher zu gestalten. Dafür brauchen wir neue Denkansätze. Die Folgen des wachsenden Ressourcenverbrauchs sind Klimaveränderungen sowie der Verlust von fruchtbaren Böden und von Tier- und Pflanzenarten. Gleichzeitig werden die Rohstoffe knapper, ihre Preise schnellen in die Höhe. Die Menschheit verhält sich heute so, als ob sie eine weitere Erde in Reserve hätte. Dies gilt auch für die Schweiz mit ihrem zu grossen ökologischen Fussabdruck, der sich in den letzten 50 Jahren verdoppelt hat. Dabei wissen wir, dass natürliche Ressourcen für wirtschaftliche Prosperität, gesellschaftliche Wohlfahrt und eine hohe Lebensqualität zentral sind. Ein schonenderer Umgang mit den Ressourcen ist daher unumgänglich – und er wird sich auch auszahlen: Wenn wir zum Beispiel in Technologien für erneuerbare Energien investieren, schaffen wir neue Arbeitsplätze und mindern unsere Abhängigkeit

vom Erdöl. Wer heute mit diesem Umbau beginnt, wird morgen erfolgreich sein. Die Voraussetzungen, dass er gelingt, sind mehr als nur gegeben: Die Schweiz – bereits zum vierten Mal in Folge als das innovativste Land Europas ausgezeichnet – hat als starker Forschungs- und Wirtschaftsplatz mit der Entwicklung und Vermarktung von umweltverträglicheren Technologien, neuen Materialien und Dienstleistungen einiges zu bieten. Der Bundesrat will diesen Prozess nach Kräften fördern. Er hat dafür den Masterplan Cleantech und eine Strategie für eine nachhaltige Entwicklung verabschiedet. Auf dem Weg zu einer grünen, ressourceneffizienten Wirtschaft sind Beharrlichkeit und Pionierarbeit gefragt. Es braucht den politischen Willen und eine Bewusstseinsänderung der Gesellschaft. Rund um den Globus sind viele junge Menschen dafür sensibilisiert, wie vor wenigen Monaten der UNONachhaltigkeitsgipfel in Rio de Janeiro gezeigt hat. Die Schweiz hat bewiesen, dass sie visionäre Ideen und Projekte erfolgreich realisieren kann. Davon zeugt etwa das Projekt «Solar Impulse». Davon zeugt auch der Bau des grössten Bahntunnels der Welt. Davon zeugen die zahlreichen Patente vieler innovativer Unternehmen. Das alles stimmt mich zuversichtlich. Investieren wir daher weiterhin in unsere Innovationskraft. Erneuern und erfinden: Diese beiden Tugenden sollen unser Kompass für die Zukunft sein.

Doris Leuthard Bundesrätin und Vorsteherin des Eidgenössischen Departements für Umwelt, Verkehr, Energie und Kommunikation (UVEK)

Innovation

Editorial

ums Überleben. Bereits werden sogar Übernahmegerüchte herumgereicht, da der Wert des Unternehmens an der Börse so stark eingebrochen ist.

Toaster, Elektroschrauber oder Software-Tools – heute ist jedes neue Produkt eine Innovation. Zumindest wenn man den Herstellern glaubt. Doch das Wort «Innovation» gehört unterdessen zu den abgedroschenen Begriffen. Wenn die PR-Texter in die Taste greifen, um ein neues Produkt anzupreisen, erleben sprachliche Kreativität und Fantasie Höhenflüge, die nüchtern betrachtet meistens ziemlich hart auf dem Boden der Realität landen – ich weiss, wovon ich spreche. Innovation ist heute für ein Unternehmen eine Grundvoraussetzung, um erfolgreich zu sein und im harten globalen Wettbewerb bestehen zu können. Wer sich nicht kontinuierlich den stetig ändernden Märkten und Bedingungen anpasst oder sich gar neu erfindet, verliert innert kürzester Zeit den Anschluss. Aktuelles Beispiel ist Nokia. 1865 in Tampere im Südwesten Finnlands gegründet, stellte das Unternehmen anfangs Papiererzeugnisse her. Dann, zu Beginn des 20. Jahrhunderts, vor allem Gebrauchsgegenstände wie Gummistiefel. In den 1980er-Jahren folgte die radikale Neuausrichtung als Handyhersteller. Von 1998 bis 2011 dominierte Nokia als weltgrösster Hersteller den Mobilfunkmarkt. Doch seit gut anderthalb Jahren ist der Nokia-Stern am Verglühen. Die Finnen haben den von Apple ausgelösten Smartphone-Boom verschlafen und kämpfen mittlerweile

Um sich vom Mitbewerber abzuheben, sind heute radikale Innovationen gefragt. Ein Unternehmen muss kurzfristige Werte schaffen und langfristig radikal Neues hervorbringen. Doch die meisten Firmen versuchen, Innovation mit den gleichen Methoden zu managen wie beispielsweise die Produktion: mit Regeln, klar definierten Abläufen und festgelegten Zuständigkeiten. Für radikale Innovationen jedoch dürfen nicht die Prozesse im Vordergrund stehen, sondern das Ziel. Visionen sind gefragt, wie zum Beispiel die von Apple: Dem Benutzer möglichst intuitiv, einfach und konsistent zu bedienende Geräte zu bieten – notfalls sogar zulasten der Funktionalität. Oder National Instruments, das einen 100-Jahr-Plan aufgestellt hat und im ganzen Unternehmen eine Innovationskultur lebt. Vielleicht sollten Maschinenbauer und Automatisierer die kreative Google-Kultur kopieren und Pingpongtische, eine Jungle Lounge mit Pflanzen oder eine Rutsche im Gebäude installieren. Nur mit Mut und Leidenschaft entsteht radikal Neues. Und wer sich erst einmal als Revolutionär einen Namen gemacht hat, der zieht als Nebeneffekt auch die Spitzenkräfte an, die er braucht, um immer wieder mit neuen Überraschungen punkten zu können.

Patrick Müller, Chefredaktor Megalink patrick.mueller@azmedien.ch

Innovation

In dieser Ausgabe

Der grosse Wurf

Themen

Fortschritt war gestern – Unternehmen, die im Wettbewerb bestehen wollen, müssen die Revolution ausrufen: Die radikale Innovation. Lernen Sie die Denkansätze kennen, welche «aus Verteidigern Angreifer machen».

Geleitwort von Bundesrätin Doris Leuthard Editorial: Sind Sie radikal genug? Nachrichten aus Industrie und Wirtschaft Radikale Innovation – der grosse Wurf Fördergelder – Fragen kostet nichts Der 100-Jahr-Plan «Keine Innovation ist viel riskanter ...» Die Annäherung ans Perpetuum mobile Dilemmata als Innovationstreiber Die Technik schrumpft weiter Pneumatik im Miniformat WMTF – Nebenwirkung erwünscht And the winner is ... Cyklos Perfekte Kombination Aufgeräumte Steuerung Mehr als nur Lippenbekenntnisse Sicher durch den Flaschenhals Der Transrapid für die Fabrik Um Längen voraus Starke Ideen fördern

Dilemmata als Innovationstreiber

Wie kann die Forschung den widersprüchlich scheinenden Erwartungen – kurzfristig Wert zu schaffen und langfristig radikal Neues hervorzubringen – gerecht werden?

Mehr als nur Lippenbekenntnisse

Highlights und Produkte Licht unter der Lupe Produkte Viel Leistung für unterwegs

Galt die Optimierung des Energieverbrauchs von Maschinen noch vor zwei Jahren als ethisch motivierte Liebhaberei, begründet sich das Interesse an Energieeffizienz heute oft auf konkrete Wirtschaftlichkeitsüberlegungen.

Zum Titelbild

Um Längen voraus Ein Kabel, mehr Power und grössere Distanzen – so lassen sich die Vorteile der brandneuen HMI-LinkÜbertragungstechnologie von Sigmatek auf den Punkt bringen. Unabhängig vom Betriebssystem und über ein einziges, im Vergleich zu USB- oder DVI-Kabeln kostengünstiges Ethercat-Cat-6-Kabel lassen sich mit HMI-Link Ethernet-, DVI-, Audio-, USB- und sogar Safety-Signale bis zu 100 Meter verlustfrei zwischen Rechner und Bedieneinheit übertragen.

Innovation

1 3 5 7 10 12 15 18 22 26 28 30 32 34 38 39 42 44 47 55

Infos SIGMATEK Schweiz AG 8307 Effretikon Tel. 052 354 50 50 office@sigmatek.ch www.sigmatek.ch

50 52, 53 54

Nachrichten

Forscher stellen Gehäuse für Piezo-Aktoren mit selektiven Laserschmelzen her Fraunhofer-Froscher ist es erstmals gelungen, einen Piezo-Aktor mithilfe des selektiven Laserschmelzens (SLM) mit einem auf Anwendungen angepassten individuellen Gehäuse zu versehen. In der Regel verbessert ein dichtes Gehäuse die Zuverlässigkeit von Piezo-Aktoren, da ohne Schutz Umwelteinflüsse wie Feuchtigkeit oder Schmutz ihre Lebensdauer verringern. Bislang waren bei der Herstellung von Aktor-Gehäusen wegen der nötigen Vorspannung aber viele einzelne Teile erforderlich, was sich auf die Kosten auswirkte. Ziel der Forscher war es, das Gehäuse als ein Bauteil zu fertigen. Sie nutzten das SLM, eine etablierte Fertigungstechnologie, die aus verschiedenen Metallpulvern feste Teile fertigt. Da-

Aktor wählten die Forscher einen piezokeramischen Stapelaktor mit einer Blockierkraft von 2 kN. Vor der grössten Herausforderung standen die Darmstadter Forscher, als es darum ging, den Aktor während der Herstellung des Gehäuses in dieses zu integrieren. Nur auf diese Weise konnte es gelingen, eine hermetische Abdichtung zu realisieren. Zu diesem Zweck unterbrachen die Wissenschaftler den Prozess des selekti-

ven Laserschmelzens an einer bestimmten Höhe. In diesem Stadium integrierten sie den Aktor und setzten anschliessend den SLM-Prozess fort. Mit dieser Vorgehensweise konnte er erstmalig vollständig mit einem mit bestimmten physikalischen Eigenschaften ausgestatteten Metallgehäuse umschlossen werden. www.lbf.fraunhofer.de

automation Sensorik Steuerungstechnik Netzwerke Antriebstechnik Bedien- und Visualisierungssysteme Software Automatisierungssystem PSS 4000 Beratung und Engineering Schulungen

Piezo-Stapelaktor, der in einem SLM-gefertigten monolithischen Gehäuse untergebracht ist. bei wird das Metallpulver durch einen Laserstrahl auf seine Schmelztemperatur erhitzt. Durch die schichtweise Zugabe von Material lassen sich feste Teile direkt aus CAD-Daten erstellen, ohne dafür teilespezifische Werkzeuge anfertigen zu müssen. Mit dieser Methode lässt sich ein Grossteil des Aufwandes für Werkzeuge einsparen und die Herstellungskosten von komplexen Teilen in eher kleinen Stückzahlen senken. Als

Wer hoch hinaus will, setzt auf Sicherheit. In bestimmten Situationen hat Sicherheit Priorität. Dies gilt auch für die Steuerung von Maschinen und Anlagen. Da setzen Sie auf ein ausgereiftes System, weil Sie wissen, dass es alle individuellen Anforderungen erfüllt. Ein System, auf das Sie sich verlassen können. In der Sicherheitstechnik sind wir mit unserer breiten Produktrange der führende Anbieter. So setzen wir immer wieder Massstäbe, die sich in innovativen und offenen Systemen, wie der PSSuniversal widerspiegeln: einer Steuerungsplattform für Sicherheits- und Standard-Steuerungstechnik. Kein Wunder, dass immer mehr Kunden Pilz auch als Partner für die komplette Automatisierungstechnik sehen.

Pilz Industrieelektronik GmbH, 5506 Mägenwil 062 889 79 30, pilz@pilz.ch, www.pilz.ch Bureau de vente: 2525 Le Landeron, 032 761 01 01

the spirit of safety

Innovation

Nachrichten

Festo finanziert Labor an der Technischen Universität Wien Das Antriebstechnik-Unternehmen Festo finanziert an der Technischen Universität (TU) Wien ein Labor zur Erforschung neuer Lösungen in der Automatisierungs- und Regelungstechnik. Das «Festo Systemlabor» wird am Institut für Automatisierungs- und Regelungstechnik (ACIN) eingerichtet und soll die bereits bestehende Kooperation zwischen der Firma und dem Institut festigen.

Im Zentrum der Zusammenarbeit stehen die Forschungsgebiete optische Messtechnik, flexible Automatisierungstechnik wie auch die mathematische Modellierung und optimale Regelung. Die optische Messtechnik konzentriert sich auf intelligente Kamerasysteme, die selbstständig aus Bildern wichtige Daten beziehen. Verschiedene Produkte sollen mithilfe der flexiblen Automatisierungstechnik auf der-

selben Fertigungslinie herstellbar sein. Gleich wie bei Computern, an denen Geräte wie Drucker einfach angesteckt werden können («plug and play»), sollen künftig auch Industrie-Komponenten von alleine richtig zusammenspielen («plug and produce»). Schliesslich sollen mithilfe von mathematischen Methoden und Computermodellen industrielle Prozesse verbessert werden. www.festo.com

Kontroverse um stromleitende Isolatoren geklärt

3M stellt Weltrekord im Kleben auf

2004 entdeckten Forscher, dass die zwei Materialien SrTiO3 und LaAlO3, die keinen Strom leiten, eine elektrisch leitende Schicht bilden, wenn man sie miteinander verbindet. Seit daher ranken sich verschiedene kontroverse Ansätze um das Phänomen. Einem internationalen Team unter der Federführung von Forschern des Paul Scherrer Instituts gelang ein entscheidender Coup. Sie haben gezeigt, dass es die Kombination der Eigenschaften beider Materialien ist, die den Effekt erzeugt und damit die Vorstellung widerlegt, dass sich an der Grenzfläche die Materialien vermischen und ein neues leitendes Material bilden. Um

Das Technologieunternehmen 3M hat gemeinsam mit der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule (RWTH) Aachen einen neuen Weltrekord im Kleben aufgestellt. Für diese bemerkenswerte Leistung im Kleben wurde auf dem Gelände in Neuss ein 10 Tonnen schwerer Lkw mit einem Kran eine Stunde lang einen Meter über der Erde gehalten. Das Besondere: Der Lkw wurde mit einem handelsüblichen 2-Komponenten-Konstruktionsklebstoff von 3M an einer Fläche mit einem Durchmesser von gerade mal 7 cm am Kran befestigt. Der Rekord wurde offiziell anerkannt. «Das war eine grosse Herausforderung. Wir sind stolz, den Weltrekord im Kleben gebrochen zu haben», so Günter Gressler, Vorsitzender der Geschäftsführung der 3M Deutschland GmbH. Im Anschluss daran wurde eine Weltneuheit präsentiert: ein neuer 2-Komponenten-Konstruktionsklebstoff. Das Produkt verfügt über einen Farbindikator, der erstmals den Aushärtungsverlauf eines Klebvorgangs mithilfe der Ampelfarben Rot, Gelb und Grün eindeutig anzeigt. Durch die optische Anzeige wird der chemische Prozess beim Fügen von Werkstoffen kontrolliert und somit eine verfrühte Belastung verklebter Oberflächen verhindert. www.3m.de

Die Forscherinnen Claudia Cancellieri und Mathilde Reinle-Schmitt an einer Anlage, an der mithilfe eines Lasers dünne Schichten von unterschiedlichen Materialien hergestellt werden.

der Kontroverse auf den Grund zu gehen, untersuchten die Forscher die Leitfähigkeit der Stoffe. Dazu Mathilde Reinle-Schmitt: «Wir haben wieder mit SrTiO3 als Unterlage angefangen und darauf Gemische von SrTiO3 und LaAlO3 in verschiedenen Mischverhältnissen und Schichtdicken aufgebracht und die Leitfähigkeit gemessen. Das Ergebnis überraschte: Für dünne Schichten des aufgetragenen Gemisches war das System ein Isolator, für dickere Schichten wurde die Grenzfläche leitend. Und zwar muss die Schicht umso dicker sein, je weniger LaAlO3 in dem Gemisch enthalten ist. Die Materialien sind sogenannte Perowskite – Angehörige einer grossen Klasse von Materialien mit interessanten elektrischen oder magnetischen Eigenschaften, die eine wesentliche Rolle für zukünftige elektronische Geräte spielen dürften. www.psi.ch

Innovation

Der Kleber von 3M hält auch die Last von 10 Tonnen.

Innovationsmanagement

Der Weg zu den radikalen Innovationen

Fortschritt war gestern – Unternehmen, die im Wettbewerb bestehen wollen, müssen die Revolution ausrufen: die radikale Innovation. Doch stattdessen verändert sich draussen die Welt, drinnen verändert sich die Power-Point-Präsentation. Jens-Uwe Meyer, einer der anerkanntesten Innovationsvordenker in Deutschland, stellt in seinem Buch «Radikale Innovation» jene Denkansätze vor, die «aus Verteidigern Angreifer machen». om grossen Wurf träumen viele. Um ihn zu erreichen, stecken Firmen enorme Summen in die Forschung und Entwicklung. Und siehe da: Es entstehen zwar immer neue Varianten des Bestehenden, aber das reicht heute nicht mehr weiter. «Wir sind gut in Innovationen», sagte einmal ein Geschäftsführer eines internationalen Konzerns, «solange wir von vornherein wissen, was am Ende dabei rauskommt».

Märkte umgestalten Wirklich innovative Ideen entstehen anders. Und sie haben radikalere Auswirkungen. Mit ihnen gestalten Unternehmen die Märkte um oder können sogar ganz neue Märkte entwickeln. Oder wie es der US-amerikanische Professor Richard Leifer schrieb, der mit seinem Team von Mitarbeitern mehrere Jahr lang radikale Innovationsprojekte untersuchte: «Radikale Innovationen verändern das Verhältnis zwischen Kunden und Lieferanten. Märkte werden umgestaltet, aktuelle Produkte verdrängt und häufig komplett neue Produktkategorien geschaffen». Das hört sich gut an, gezögert wird trotzdem. Einer der Gründe mag finanzieller Natur sein; denn Radikale Innovationen bieten die Plattform für langfristiges Wachstum. Und dieses schlägt sich nicht in den nächsten Quartalszahlen nieder. Radikale Innovationen sind eine Investition in die Zukunft.

Ziel vor Augen statt Prozesse Radikale Innovation erfordern auch radikal neue Konzepte. Einer, der sich darüber reiflich Gedanken gemacht hat,

ist Jens-Uwe Meyer, einer der anerkanntesten Innovationsvordenker in Deutschland. In seinem Buch «Radikale Innovation», stellt er jene Denkansätze vor, die «aus Verteidigern Angreifer machen» und neue Märkte entwickeln, um nicht aus den alten verdrängt zu werden. Die meisten Unternehmen würden versuchen, Innovation mit den gleichen Methoden zu managen, mit denen sie auch andere Bereiche wie beispielsweise die Produktion managen: Mit Regeln, klar definierten Abläufen und festgelegten Zuständigkeiten, schreibt Meyer. Das genügt vielleicht für inkrementelle Innovationen – die zwar nicht unterschätzt werden sollen. Während aber in klar strukturierten, linearen Abläufen der Prozess im Vordergrund steht, ist es bei den radikalen Innovationen das Ziel. «Der Prozess», so Meyer, «spielt gerade in den Unsicherheitsphasen am Anfang kaum eine Rolle. Vor, zurück, seitwärts, sich im Kreis drehen und trotzdem voll auf ein Ziel zusteuern, diese Art zu denken und zu handeln muss vorhanden und erlaubt sein.»

Feedback- und Verbesserungsschleifen wie möglich zu drehen, sagt Meyer. Dass mit «Aussenseitern», Andersdenkenden, Firmenfremden und überhaupt fachübergreifend gearbeitet werden soll, ist da nicht eine Möglichkeit, sondern ein Muss. Ein solches Team brauche, so Experte Jens-Uwe Meyer, eine Art von Inkubatorenorganisation, in der die Mitarbeiter eigenverantwortlich wie Unternehmen handeln und weitgehend ungestört vom Alltagsgeschäft ihren Innova-

Radikale Innovationen von Jens-Uwe Meyer Über den Autor Jens-Uwe Meyer gehört zu Deutschlands profiliertesten Vordenkern für Innovation. Die FAZ nennt ihn «einen der führenden Experten für Innovation in Deutschland», der Harvard Business Manager einen «Top-Managementberater für disruptive Innovation und Innovationskultur». In mehr als zehn Jahren hat er weit über hundert Unternehmen in der Entwicklung neuer Produkte und Geschäftsmodelle sowie dem Aufbau einer Innovationskultur beraten. Er ist Autor von acht Büchern und mehr als fünfzig Fachartikeln zum Thema. KONTAKT: Die Ideeologen – Gesellschaft für neue Ideen DE-76532 Baden-Baden, www.ideeologen.de

Andersdenkende willkommen Während vorsichtige Unternehmen sich an Businessplänen festhalten, werden Firmen, die radikalen Innovationen eine Chance geben wollen, auch ein gut begründetes Bauchgefühl als wichtig anerkennen. Überhaupt kann der Innovationsprozess chaotisch wirken, doch er hat Methode: ein spontanes und situatives Vorgehen hilft, so viele Lösungs- und Entwicklungswege in kürzester Zeit auszutesten, so viele

tionen folgen können. Das schreckt viele Firmen bereits ab. Ein Maschinenbauer, der wie Google auftritt und Pingpongtische oder eine Rutsche im Gebäude installiert? Mut und Leidenschaft gehören dazu – und wer sich erst einmal als Revolutionär einen Namen gemacht hat, der zieht, als Nebeneffekt, auch die Spitzenkräfte an, die er braucht.

Innovation

Innovationsmanagement

Was Kunden morgen wollen Der Zugang zu radikalen Innovationen kommt nicht ohne Werkzeuge aus. Eines davon ist zum Beispiel das Vorgehen, um die Lösungskompetenz im Unternehmen zu definieren, also: Was tun wir? Welches Know-how steckt dahinter? Was nützt dieses Know-how? Welche konkreten Innovationschancen lassen sich daraus ableiten? Die detaillierte und konkrete Beantwortung die-

ser Fragen soll ein neues Licht auf das interne Know-how werfen und zeigen, worauf die Firma ihre (radikalen) Innovationen aufbauen kann. Einen immensen Unterschied zwischen dem Vorgehen bei inkrementellen resp. radikalen Innovationen sieht zum Beispiel Jens-Uwe Meyer in den folgenden Fragen. Während die vorsichtigen Unternehmen sich fragen, was der Kunde will, denkt man bei den

radikalen Innovationen einen Schritt weiter: «Was will der Kunden morgen wollen?»; statt «worüber beschweren sich Kunden?» heisst es «was fällt Kunden schwer, ohne dass sie es wahrnehmen?» oder statt «welche neue Zielgruppe können wir ansprechen?» lautet die Frage «welche neue Zielgruppe können wir schaffen?» [ea]

«Scheitern muss man in Kauf nehmen» Herr Meyer, die Suche nach radikalen Innovationen und deren Methoden sind nicht neu. Welche Entwicklungen hat es in den letzten Jahren aber gegeben? Unternehmen beginnen Innovation differenzierter zu sehen. Während sie früher häufig nicht zwischen inkrementeller Innovation – also reinen Verbesserungen oder Produktvarianten – und radikalen Innovationen – der Entwicklung wirklich neuer Produkte und der Erschliessung neuer Märkte – unterschieden haben, treiben sie jetzt Innovation mit mehreren Methoden gleichzeitig voran. Der klassische Innovationsprozess hat genauso seine Berechtigung wie sogenannte «Innovation Greenhouses», die ausserhalb des Tagesgeschäftes radikalere Innovationen vorantreiben. Viele Unternehmen investieren mittlerweile auch in «Open Innovation»-Ansätze oder in Inkubatoren mit Start-ups. Dies erhöht solens-Uwe Meyer. wohl die Qualität wie auch die Geschwindigkeit von Innovationen. Sie fordern Firmen auf, «nichts Geringeres als eine Marktrevolution» anzupeilen. Das braucht Mut. Wie baut man die eigenen Hemmschwellen ab? Das ist in der Tat eine der schwierigsten Fragen im Innovationsmanagement. Wir erleben es häufig, dass radikale Veränderungen von aussen angestossen werden. Mehr und mehr sind Unternehmen aber gezwungen, ihre eigenen Handlungsweisen und Annahmen über Märkte in Frage zu stellen und widersprechende Wege gleichzeitig zu gehen. Diese Wege zu gehen, ist häufig das Ergebnis eines langen Erkenntnisprozesses. Unternehmen sind meistens dazu bereit, wenn sie bereits einmal die

Innovation

bittere Erfahrung gemacht haben, dass ihnen Firmen ausserhalb ihres Wahrnehmungskreises ihnen Marktanteile. Es gibt aber auch Unternehmen, die können sich überhaupt nicht von den eigenen Barrieren lösen. Scheitern und Stillstand soll man hinnehmen, schreiben Sie. Wie kann man da als Unternehmer gelassen bleiben? Es geht nicht darum, dass Scheitern generell eine wundervolle Erfahrung ist. Sondern: Während man bei Projekten, die auf bewährten Wegen und Methoden beruhen, fehlerfrei agiert, muss man im Rahmen von Innovation intelligentes Risiko definieren. Das heisst, genau die Rahmenbedingungen festlegen, unter denen Scheitern möglich ist. Wer Angst hat zu scheitern, wird nie an die Grenzen des Möglichen gehen und damit neue Chancen niemals wirklich voll erschliessen können. Die Frage inwieweit Unternehmen bereit sind, so ein Risiko einzugehen, ist eine Art Entschlossenheitstest: Nur wer bereit ist, das Scheitern im schlimmsten Fall in Kauf zu nehmen, ist bereit für das Abenteuer der radikalen Innovation. Sie beraten Firmen beim Aufbau einer neuen Innovationskultur. Wie gehen Sie da vor? Der erste Schritt ist der Abgleich der Unternehmensstrategie mit den bestehenden Strukturen und der Innovationskultur. Viele Unternehmen haben zwar den Anspruch, zum Innovationsführer der Branche zu werden, sind jedoch in einer Kultur verankert, die maximal inkrementelle Innovation zulässt. Die Bestandsaufnahme der Innovationskultur gibt einen sehr fundierten Einblick darüber, zu welchen Arten von Innovationen ein Unternehmen derzeit überhaupt fähig ist. Wir haben hierzu ein Tool entwickelt, das auf der Auswertung von knapp 200 Studien zum Thema beruht und das wissenschaftlich abgesichert ist. Aufbauend auf der Analyse werden dann Massnahmen entwickelt. Wichtig ist dabei: Jedes Unternehmen ist individuell. Einfach das Modell von Google nehmen und auf ein X-beliebiges Unternehmen übertragen, ist der sicherste Weg zum Scheitern. Eugen Albisser, Chefredaktor technica

EBV LIGHTLAB

Innovationsmanagement

Neue Gestaltungsmöglichkeiten für Ihre Individuelle Lichtwelt! EBV Elektronik ist der führende Spezialist für Optoelektronik in EMEAs Halbleiterdistribution und auch das erste Unternehmen, das Kunden europaweit kostenlosen Zugang zu einem Lichtlabor bietet. Das EBV LightSpeed-Team ermöglicht es Kunden nun im EBV LightLab radiometrische und photometrische Messungen über die gesamte Beleuchtungskette durchführen. Angefangen bei Messungen an einzelnen LEDs oder LED-Modulen über vergleichbare Messungen an Lichtquellen wie zum Beispiel Glühlampen gegenüber CFLoder LED-Lösungen bis hin zu Messungen kompletter Lampen. Für mehr Informationen wenden Sie sich bitte an Ihr EBV LightSpeedTeam vor Ort oder besuchen Sie ebv.com/lightlab.

Distribution is today. Tomorrow is EBV. CH-8953 Dietikon | & +41 (0)44 745 61 61 www.ebv.com

Innovation

Innovationsmanagement

Vorsicht: Die Erfolgsgerade ist nicht immer geradlinig. (Bild: istockphoto)

Innovationsfördergelder und Technologietransfer für KMU

Wettbewerbe verteilen Startkapital und Anlaufstellen bieten Know-how an innovative Unternehmen, damit diese zwischen der zündenden Idee und dem erfolgreichen Produkt nicht ins Straucheln geraten. Wo sich eine Bewerbung und Anfrage lohnt, zeigt eine Liste.

ur Innovationsförderung und gegen die Frankenstärke verteilte die Kommission für Technologie und Innovation (KTI) noch im vergangenen September zusätzliche 100 Mio. Franken an Firmen. Mit 1064 eingereichten Projekten war der Ansturm unerwartet hoch. Ein Zeichen dafür ist das sich immer schneller drehende Wettbewerbs-Karussell. Um darauf aufzuspringen, müssen junge Start-ups drei Voraussetzungen erfüllen: marktfähige Anwendungen kreieren und über Startkapital und Marktzugang verfügen. Jedoch wissen viele Firmen oft nicht so genau, wo sie die Unterstützung erhalten. Obschon die Wissens- und Technologietransfer-Szene teilweise verworren ist, bieten oder vermitteln etliche Büros und Förderstellen bei Hochschulen, Bund, Kantonen und der Privatwirtschaft diese Dienste an. Folgende Liste verschafft einen Überblick:

Innovation

Wettbewerbe Die Grossen De Vigier ältester Schweizer Förderpreis für innovative Geschäftsideen, findet jährlich statt, mit 100 000 Franken plus Support dotiert. www.devigier.ch Heuberger Winterthur findet alle zwei Jahr statt, mit 150 000 Franken plus Support dotiert (1/3 davon zweckgebunden). www.jungunternehmer-preis.ch Venture Fokus aus Technologietransfer zwischen Hochschule und Wirtschaft, findet alle zwei Jahre statt, Bewerber werden gecoacht, mit 60 000 Franken dotiert. www.venture.ch

National Swiss Start-ups Award für Unternehmen vor der Gründung, findet jährlich statt, Gewinner per Inter-

net ermittelt, mit 50 000 Franken dotiert. www.startups.ch Swiss Technology Award richtet sich an innovative Hochtechnologie-Idee, findet jährlich statt, Gewinner erhalten nachhaltigen Support. www.ch-innovation.ch ZKB-Pionierpreis richtet sich an Hochschulabsolventen, primär an Technologie-Start-ups. www.technopark.ch

Branchenspezifisch ETG-Innovationspreis zeichnet innovative Idee aus Automation, Elektronik und Informationstechnik aus, findet jährlich statt und ist mit 10 000 Franken dotiert. www.electrosuisse.ch KTI Medtech Award für junge Unternehmen mit Fokus auf Medizinaltechnik, mit 10 000 Franken dotiert www.kti.admin.ch www.bbt.admin.ch

Life Sciences Prize Q zeichnet junge Unternehmen in den Bereichen Bio-, Medizinaltechnologie und Pharma aus, findet jährlich statt, dotiert mit 10 000 Franken. www.lifesciencesprize.ch

Gerbert Rüf Stiftung Basel, Tel. 061 270 88 22 info@grstiftung.ch www.grstiftung.ch

W. A. De Vigier Stiftung Solothurn, Tel. 079 265 61 29 www.devigier.ch

innoBE AG Bern, Tel. 031 335 62 62 info@innoBE.ch, www.innobe.ch

Stiftung KMU Schweiz Bern, Tel. 031 380 14 36 info@stiftung-kmu.ch www.stiftung-kmu.ch

Anlaufstellen

Innovationsstiftung der Schwyzer Kantonalbank Schwyz, Tel. 058 800 21 22 markus.oswald@szkb.ch

Standortförderung des Kantons Zürich Zürich, Tel. 043 259 49 92 standort@vd.zh.ch, www.vd.zh.ch

Bündner Stiftung INNOZET Grüsch, Tel. 081 330 34 00 info@innozet.ch www.innozet.ch

Klimastiftung Schweiz 8022 Zürich, Tel. 043 285 44 80 www.klimastiftung.ch

TS Industrie- und Technozentrum Schaffhausen Schaffhausen, Tel. 052 674 77 71 administration@its.sh.ch www.its.sh.ch

Credit Suisse Foundation – Jubilee Fund 8070 Zürich, Tel. 044 333 32 42 csg.foundations@credit-suisse.com Fördergesellschaft KMU-HSG St. Gallen, Tel. 071 224 71 00 kmu-hsg@unisg.ch

kmufinance plus Altendorf, Tel. 055 451 53 48 info@kmufinanceplus.ch Kommission für Technologie und Innovation KTI Bern 031 322 24 40, info@kti.admin.ch www.kti.admin.ch

venturelab c/o IFJ Institut für Jungunternehmen St. Gallen, Tel. 071 242 98 88 info@venturelab.ch www.venturelab.ch

Dreiphasige Stand-AloneUSV-Lösungen. Das leistungsstarke Kraftpaket bis 5000 kW!

PowerWave 33, 60–500 kW

www.verschlusstechnik.ch

_ 100 % Wirkleistung bei cos phi 1.0 _ Parallelfähig (bis zu 10 Einheiten, = 5000kVA / 5000kW) _ Wirkungsgrad bis zu 96 % _ Kleine Stellﬂäche: 500 kW = 1.4m2 _ Hohe Leistungsdichte: 357 kW/m2 (500 kVA/500 kW)

Newave Energy AG . 5432 Neuenhof . 2504 Biel . www.newavenergy.ch

Innovation

Innovationsmanagement

Wie eine Firmenkultur für radikale Innovationen gefördert wird

Dr. James Truchard, Präsident, CEO und Mitbegründer von National Instruments, Jeff Kodosky, Mitbegründer und NI Business and Technology Fellow, sowie Duncan Hudson, Business and Technology Fellow bei NI, erläutern in einer offenen Diskussion, wie radikale Innovationen entstehen.

Dr. James Truchard (links), Präsident, CEO sowie Mitbegründer von National Instruments, und Jeff Kodosky, Mitbegründer und NI Business and Technology Fellow. (Bilder: National Instruments)

Heutzutage wird beinahe jedes neue Produkt als «Innovation» bezeichnet. Was verstehen Sie unter einer Innovation? Duncan Hudson: Bei NI definieren wir Innovation als die Anwendung einer Idee auf eine neue Art und Weise, um damit etwas Nützliches zu vollbringen. Jeff Kodosky: Eine Innovation kann zudem in zwei Gruppen eingeteilt werden: kleine Innovationen und marktverändernde Innovationen. Kleine Innovationen sind kontinuierliche Verbesserungen, die an einem bestehenden Produkt vorgenommen werden. Marktverändern-

Infos National Instruments 5408 Ennetbaden Tel. 056 200 51 51 ni.switzerland@ni.com www.ni.com/switzerland

Innovation

de oder radikale Innovationen hin- Nur grosse Visionen führen zu gegen bewirken eine neue Funktio- radikalen Innovationen – was ist nalität oder bestimmen die Art, wie Ihre Vision? etwas getan wird, neu. Häufig liegt Jeff Kodosky: Unsere Vision ist die Lösung im Nachhinein auf der Graphical System Design, ein plattHand, doch zuerst muss jemand formbasierter Ansatz. NI bietet Ingeeine Idee haben und den Beweis nieuren und Wissenschaftlern damit dafür erbringen. eine Plattform mit integrierter HardDuncan Hudson: Selten ist die und Software für die schnelle EntLösung für alle erkennbar, bevor der wicklung und Implementierung von Beweis vorliegt. Systemen, in denen gemessen, geDr. James Truchard: Ganz ehrlich: steuert und geregelt werden muss. Manchmal erscheint eine Innovation Diese einheitliche Plattform ist gleifalsch zu sein, wenn sie umgesetzt chermassen für Entwicklung, Einsatz wird, und das macht es so schwierig. und Test von Desktop- bis hin zu EmWenn man etwas immer auf die- bedded-Systemen geeignet. Unsere selbe Weise erledigt, weshalb sollte Vision schlägt eine Brücke zwischen man daran etwas ändern? Oft muss Entwurf und Test und lässt sich auf man neue Wege gehen und den beide Bereiche gut anwenden. Gedanken freien Lauf lassen. Eine sehr gute Vision ebnet Dann kann man mehrfach den Weg für viele alles wieder zuGelegenheiten zu einer radikalen sammenfügen. Innovation. Duncan Hudson: Genau, Dr. James Truchard, Präsident, CEO und es ist wichtig, Mitbegründer von National Instruments sich zu überlegen, wie das bereits Vorhandene zu Dr. James Truchard: Wir wollen einer neuen Vorgehensweise ver- die Arbeit für Ingenieure so erleichbunden werden kann. Vielfach gibt tern, wie das die Tabellenkalkulation es nicht den «einen» Weg, sondern für die Finanzfachleute getan hat man muss festgefahrene Verhal- und den Embedded-Bereich so vortensmuster überdenken und auf- anbringen, wie dies der PC für die brechen, um sie anzupassen. Arbeit am Schreibtisch tat. Dr. James Truchard: Eine Innovation wird manchmal auch geschaf- Thomas Watson Senior, Unternehfen, wenn alte Ideen neu angewandt mensgründer und Vorsitzender werden, um eine neue Herausforde- von IBM von 1914 bis 1956, sagte rung zu lösen. In anderen Fällen ist einmal: «Um erfolgreich zu werden, eine Innovation völlig neu, wie bei muss man seine Fehlerquote verLabView. Alle anderen haben sich auf doppeln.» Stimmen Sie dem zu? objektorientierte Programmierung Dr. James Truchard: So viele Fehkonzentriert, aber wir haben den Da- ler man auch macht, sollte man tenfluss in den Mittelpunkt gerückt. zunächst in Gedanken immer alle

Möglichkeiten durchspielen, bevor man ein Produkt auf den Markt bringt. Jeff Kodosky: Was Dr. James Truchard sagen will, ist, dass man vieles ausprobieren und fortwährend experimentierfreudig sein sollte. Bei NI gehen wir diesen Weg, aber wir verwerfen viele Ideen bereits früh im Entwicklungsprozess, sodass ein schlechtes Produkt gar nicht bis zur Marktreife entwickelt wird.

Duncan Hudson, Business and Technology Fellow National Instruments. Dr. James Truchard: Etwas misslingt, wenn man sich nicht an eine Vision gehalten hat. Es ist wichtig, die Vision immer vor Augen zu haben und Innovation wird sich von selbst einstellen. Wenn man darüber nachdenkt, kommt man zum Schluss, dass die Angst, letztlich zu versagen, Innovation begünstigt, da die Erfahrung, Fehler zu machen und sich schnell davon wieder zu

erholen, schliesslich zum Erfolg führt. Man will immer positive Fehler machen, das heisst, man will aus einem Fehler lernen, um schliesslich zum Ziel zu gelangen. Duncan Hudson: Die Fehlerquote ohne eine Vision zu verdoppeln, ist kein guter Plan. Entscheidend dabei ist die Risikobereitschaft. Je früher man mit Ideen experimentiert und erkennt, welche von ihnen nicht zum Erfolg führen werden, desto effektiver kann man seine Bemühungen auf innovative Ideen konzentrieren, die tatsächlich einen Wandel einleiten werden. Es sollen doch sicherlich keine schlechten Ideen unterstützt werden. Wenn die Fehlerquote in der Gedankenfindungsphase verdoppelt wird oder die Bereitschaft da ist, beim Einsatz neuester Technologie Rückschläge einzustecken, ist dies ein geeigneter Ansatz. Welche Gründe für Fehlschläge haben Sie in der Vergangenheit kennengelernt und welche Lektionen haben Sie daraus gezogen? Dr. James Truchard: Bei NI ist etwas misslungen, wenn wir uns nicht an unsere Vision gehalten haben. Daraus haben wir gelernt, dass man sich an den Kern, die Vision und die Plattformen eines Unternehmens anpassen muss, um erfolgreich zu sein. Wir haben Produkte entwickelt, die nicht auf eine Plattform abgestimmt und deshalb erfolglos waren. Andere wiederum waren auf eine Plattform ausgerichtet, hatten jedoch nicht die Funktionalität und technischen

Funktionen, die wir wollten. Plattform, Vision und technische Funktionen müssen aufeinander abgestimmt werden. Interne Fehler sind Teil der zuvor angesprochenen Fehlerquote und Gedankenfindungsphase.

Es ist wichtig, Innovation von der Unternehmensspitze hin zum einzelnen Mitarbeiter zu ermutigen.

Jeff Kodosky, Mitbegründer und NI Business and TechnologyFellow Duncan Hudson: Wir definieren Fehler nicht durch Rendite. Stattdessen bestimmen wir Erfolg und Misslingen darüber, wie gut das, was wir tun, die gesamte Funktionalität unserer Plattform vorantreibt, und über unseren Fortschritt hin zu der Vision, die wir erreichen möchten. Wenn wir mit einem Schritt nach vorne die Plattform stärken, erhöht das den Wert, da wir so die Vision verwirklichen können. Experten unterscheiden zwischen inkrementellen und radikalen Innovationen. Was war die letzte radikale Innovation von NI? Duncan Hudson: Wenn ich über die jüngste radikale Innovation von NI nachdenke, kommen mir immer LabView FPGA und unsere RIOPlattformen in den Sinn. Damit kann eine neue Expertengeneration FPGAs auch in Anwendungen programmieren, in denen dies zuvor nicht möglich war. Ihre erwor-

› Laserlichtquellen › Laserlichtschranken › Lasersysteme

Alles aus einer Hand, www.ilee.ch Sie können auf 30 Jahre Erfahrung zählen. Wir lösen Ihre Probleme und nutzen dazu Lasersysteme, optische Sensoren, Optik, Opto-Mechanik und Messtechnik.

I.L.E.E. AG Laser Innovation CH-8902 Urdorf Tel. +41 44 736 11 11 Fax +41 44 736 11 12 office@ilee.ch, www.ilee.ch

Innovationsmanagement

benen Fertigkeiten sind dadurch nicht veraltet, sondern sie können nun Dinge tun, die bisher nicht möglich waren. Es bleibt abzuwarten, ob dies eine so radikale Innovation ist, dass frühere Programmiermethoden für FPGAs aufgrund dieses neuen Ansatzes an Bedeutung verlieren. In ein paar Jahren werden wir mehr wissen. Wie oft kann ein Unternehmen eine radikale Innovation verwirklichen? Dr. James Truchard: Die Frage ist: «Wie gut ist die Vision?» Eine sehr gute Vision ebnet mehrfach den Weg für viele Gelegenheiten zu einer radikalen Innovation. In unserem Fall waren dies Messgerätesteuerung mit GPIB, Datenerfassung, LabView Real-Time und LabView FPGA. Alle diese Innovationen stammten von einer Vision, die wir weiterentwickeln konnten. Eine Vision treibt ein Unternehmen an, wenn sich Technologien verändern. Die Infrastruktur, die diese Vision unterstützt, kann sich ändern, aber die Vision muss bestehen bleiben.

Wir haben einen 100-Jahr-Plan aufgestellt, an dessen Spitze die Kultur steht.

Duncan Hudson, Business and Technology Fellow National Instruments

Wie weit muss die R&D-Abteilung in die Zukunft blicken, um zu entscheiden, was der nächste «Knaller» sein wird? Duncan Hudson: Im Hinblick auf Visionen dauert es normalerweise zehn Jahre und länger. Bezogen auf den technologischen Fortschritt handelt es sich dabei jedoch um ein kürzeres Zeitfenster, da dies ein aktiverer Prozess ist. NI hat Mitarbeiter, die nach neuen Technologien Ausschau halten. Was genau sind ihre Aufgaben? Dr. James Truchard: Unser Ziel ist, weiterhin zu den führenden Technologieunternehmen zu zählen, also beschäftigen wir in unserem Unternehmen verschiedene

Innovation

Teams, die den technologischen Fortschritt beobachten. Duncan Hudson: Es ist keine eigene Position, sondern ein Aufgabenbereich einer Stelle. Unsere verantwortlichen Softwarearchitekten wollen stets Grenzen überschreiten. Sie haben die besten Ideen, wenn wir die Idee eines Mitarbeiters mit der Idee eines anderen Mitarbeiters verbinden und so ein Aha-Erlebnis haben. Jeff Kodosky: Ausserdem sind letztlich unsere Kunden die Fachexperten und wir versuchen, Werkzeuge zu erstellen, die sie vorwärtsbringen. Wir legen also viel Wert auf ihre Meinung. In diesen Prozess, in dem wir unsere Kunden um Feedback bitten, sind beide Seiten gleichermassen involviert. So lassen wir uns von unseren Kunden inspirieren, die mit unseren Technologien einige der grössten Herausforderungen der Welt bewältigen. Dies inspiriert uns dazu, einen einfacheren Weg zu finden, mit dem sie ihr Ziel erreichen können. Können Sie mir ein Beispiel nennen, bei dem dies der Fall war? Dr. James Truchard: Ein Beispiel ist LabView Real-Time. 1989 hatten wir die Idee dazu und 1998 wurde es zum ersten Mal verkauft. Häufig beginnt man damit, an einer Idee zu arbeiten, und es dauert zehn Jahre, bis sie so weit ist. Ist es möglich, eine Kultur für Innovation in einem Unternehmen zu begründen – und sie zu erhalten, wenn das Unternehmen so schnell wächst wie NI? Dr. James Truchard: Wir wissen, dass die grössten und beständigsten Wettbewerbsvorteile von NI seine Kultur und die Angestellten sind, die den fortwährenden Erfolg der anderen Schlüsselfaktoren des Unternehmens direkt beeinflussen: Kunden, Aktionäre, Zulieferer und das Umfeld, in dem sie leben und arbeiten. Während NI sein stetes und globales Wachstum fortsetzt, stellt das Unternehmen sicher, dass sein «menschlicher Vorteil» bewahrt wird. Im Sinne dieser Strategie stellt NI nur die besten und mo-

tiviertesten Mitarbeiter ein, fördert ein tolles Arbeitsumfeld mit grossartigen Karrierechancen und erhält eine Kultur aufrecht, in der den Mitarbeitern aufgrund hervorragender Förderprogramme viel zurückgegeben wird. Wir werden weiterhin für unsere Kultur bekannt sein, die durch Auszeichnungen wie einem Platz unter den 25 Unternehmen der «World’s Best Multinational Workplaces» des amerikanischen Great Place to Work Institute sowie Auszeichnungen von sechs Niederlassungen durch nationale Great Place to Work Institute gewürdigt wurde. Je grösser ein Unternehmen, desto standardisierter müssen die Prozesse sein. Das begrenzt normalerweise unkonventionelle Ideen. Ist es schwieriger für ein grosses Unternehmen wie NI, so innovativ und bahnbrechend zu sein wie für ein kleines? Duncan Hudson: Nun, es ist eindeutig zu schaffen. Dies ist genau der Grund, weshalb wir einen 100Jahr-Plan aufgestellt haben, an dessen Spitze die Kultur steht: Schliesslich bestimmt die Kultur die Fähigkeit, eine Vision zu erfüllen und Innovation zu gestalten. Innovation muss ein grundlegender Aspekt einer Unternehmenskultur sein und die Unternehmensführung muss ihre Umsetzung sicherstellen. Es gibt viele Rollen, die vorhanden sein müssen, wenn ein Massstab festgesetzt wird. Zum einen müssen Mitarbeiter da sein, die zu Innovationen ermutigt werden, zum anderen Mitarbeiter, die diese Ideen aufgreifen und die Ideen zur Diskussion auf einer grösseren Ebene bereitstellen. Jeff Kodosky: Wir sind auch sehr froh, dass Dr. James Truchard weiterhin mit gutem Beispiel vorangeht und Innovationen im ganzen Unternehmen ermutigt. Es ist wichtig, Innovation von der Unternehmensspitze hin zum einzelnen Mitarbeiter zu ermutigen. [pm]

Keine Schatztruhe im eigentlichen Sinne: Doch das Agentur-Archiv ist Fundus und Inspirationsquelle für neue Projekte. (Bilder: Creaholic)

Im Gespräch mit Marcel Aeschlimann

Warum das Ausruhen auf den Lorbeeren deutlich mehr Risiken in sich birgt als der Innovationsprozess selber, erklärt Marcel Aeschlimann, Managingpartner des Bieler Think-Tanks Creaholic, im Interview. Herr Aeschlimann, in der Innovation spielt unter anderem die Kreativität eine zentrale Rolle. Ist sie erlernbar? Und, landläufig gilt: Die erste Idee ist immer die Beste. Stimmt das? Marcel Aeschlimann: Kreativität ist bestimmt etwas Angeborenes, das jeder Person innewohnt. Sie kann über Training verbessert und gefördert werden. Einige haben glücklicherweise die Chance, sie im Beruf auszuüben; andere in der Freizeit. Wir haben gemerkt: Kreative

Lösungen haben mit Leidenschaft zu tun – manchmal muss man viel «leiden und schaffen» bis eine gute Idee gebärt. Häufig muss auch das Unterbewusstsein mit der Problemstellung gefüttert werden, damit es die Lösungsansätze weiter verfeinern und verbessern kann. In der Regel führen darum eher die letzten Ideen zum Erfolg. Fliessen auch kulturelle Aspekte, wie zum Beispiel der Mut, in den Prozess mit ein?

Immer wenn ich in den amerikanischen Westen reise und von der Ost- an die Westküste fliege, denke ich: Für die europäischen Auswanderer bedeutete zuerst einmal die Reise in die Staaten eine grosse Ungewissheit. Irgendwann nahmen einige von ihnen erneut das Risiko auf sich und siedelten mit dem Planwagen von Osten gen Westen – das vor über 100 Jahren. Daher ist es auch kein Zufall, dass die Westküste so innovativ ist und sich das Silicon Valley dort befindet.

Innovation

Innovationsmanagement

Ähnliches ist auch in der Schweiz erkennbar: nämlich in Biel. Es ist keine schöne Industriestadt mit malerisch, stimmigen Bergen und Seen. Doch sie ist sehr positiv multikulturell – mit den verschiedensten Kulturen und Industrien aus aller Herren Länder. Die Stadt war immer offen für andere Kulturen: Dieser «Geist» ist noch spürbar. Sind auch Charaktereigenschaften relevant? Oder ist es ein bestimmter Typus Mensch? Es ist mit der Musik vergleichbar: Der beste Pianist ist ein Virtuose. Einige erreichen das Ziel etwas besser, andere hingegen etwas schlechter. Doch beide hätten die

Marcel Aeschlimann: Innovation ist mehr als die Summe seiner Mitwirkenden. Chance dazu. Um etwa ein neues Stück zu schreiben, braucht es auch kreative Einfälle. In beiden Fällen ist ein Teil vermutlich veranlagt, der andere erlern- und trainierbar. Für mich ist die Veranlagung der kleinere Teil als die Motivation, sich in dieser Fähigkeit verbessern zu wollen.. Müssen Sie ihre Kunden auch zu Ihrem Glück «zwingen»? Kunden die uns aufsuchen, kommen aus einem bestimmten Grund: Sie suchen die Revolution und nicht die Renovation. Häufig wird aber der implizite Wunsch deutlich, den bestehenden Pfad so wenig wie möglich zu verlassen. Darum erklären wir von Beginn an die Bedeutung der Revolution bzw.

Innovation

der radikalen Innovation.Möglicherweise hilft hier der Freiraum, nicht die im Betrieb bereits vorhandenen Mittel zu verwenden. Da müssen wir die Kunden schon ein wenig zur Innovation hinführen. Unsere besten Leistungen sind aber da, wo sie am Kunden dienen: Manchmal ist nur ein Teil revolutionär und der Verbleib evolutionär. Für den Schweizer Düngemittelhersteller Hauert entwickelte Creaholic einen raffinierten Behälter. Sein Ausguss wurde neu kreiert und mit einem Dosierungselement verbunden, das bereits einzelne Einheiten abmisst. Anfangs stellten wir uns vor, über die komplett neue Verpackung an das Problem heranzugehen. Im Dialog mit dem Kunden fokussierten wir uns im Innovationsprozess schliesslich auf den Ausguss, da seine Entwicklungszeit relativ kurz war. Fehlt es den Unternehmen an Mut, ausgetrampelte Pfade zu verlassen? Ein Unternehmen das existieren konnte, musste eine gewisse Zeit erfolgreich gewesen sein. Es war erfolgreich mit dem Produkt, das es bereits realisiert hatte. Und, wenn der Erfolg ausbleibt, stellt sich unweigerlich die Frage: Wie kann ich das Produkt renovieren, d. h. neu designen und neu anstreichen? Vom Weg der Innovation träumen alle. Viele Firmen haben jedoch nicht den Mut, für etwas Besseres das Bestehende aufzugeben. Interne Strukturen bieten ja auch Sicherheit? Bestimmt. Interne Strukturen sind nämlich auf die spezifischen Produkte ausgelegt. Innovation bedeutet somit immer auch ein grosses Risiko – das kann ich nur unterstreichen! Aber: Es ist noch viel riskanter, nicht zu innovieren. Wer nur auf Bewährtes setzt, wird spätestens in einigen Jahren von der Bildfläche verschwunden sein. Braucht es Mut zum Scheitern? Wir können keinem Kunden garantieren, dass wir eine gute Lösung finden. Über all die verschie-

denen Kreativitätsmethoden verfügen wir aber über eine gute Erfolgswahrscheinlichkeit – die viel höher ist, als wenn der Kunde das selber machen würde. Die Garantie für Erfolg hat jedoch niemand – auch wir nicht. Andersherum gedacht trägt das Scheitern auch zur Erkenntnis bei. Denn manchmal weist die Sackgasse und das Wissen, was nicht geht, auf den richtigen Pfad zurück. Ist das Bauchgefühl ein wichtiges Element in der Innovation? In der Innovation kann man nicht jeden Weg mit Bestimmtheit prüfen. Entwicklung wäre nicht mehr zahlbar. Es ist nicht mein Bauchgefühl alleine, sondern die kollektive Intuition eines Teams. Nachdem wir immer verschiedene Wege gefunden haben, legten wir klare Kriterien, wie etwa die Entwicklungszeit und-kosten, fest. Aber auch die Faktoren, wenn man aus 50 Lösungen die 3 besten auswählt, ist das schlussendlich das Bauchgefühl von einem Team, das aus unseren Leuten oder dem Kunden besteht. Dann baut man darauf auf, ob man diesen Pfad nun tatsächlich verfolgt. Da helfen sicher die Erfahrungen von uns oder die Erfahrung, die der Kunde mitbringt – der kennt seinen Markt am besten. Wie zentral ist das Innovationsmanagement? Viele Unternehmen gehen falsch heran. In der Praxis wird der Bereich als Vorentwicklung bezeichnet. Doch, die Vorentwicklung beschäftigt sich hauptsächlich mit Problemen aus der täglichen Produktion. Viele Firmen wirken auf diesem Auge betriebsblind. Innovation bedeutet jedoch: einen komplett neuen Weg zu beschreiten. Dieser benötigt entsprechend Zeit und die Freiheit, bestehende Pfade und das Alltagsgeschäft verlassen zu dürfen – nicht im Sinne von Narrenfreiheit. Für eine bahnbrechende Innovation lohnt sich daher die geografische Trennung von Innovationsund Kernteam. Viele Firmen übergeben diesen Part an uns.

Innovationsmanagement

Ein Netzwerk, alle Möglichkeiten! Haben Sie im Verlauf auch Strategien oder Hilfsmittel zur Lösungsfindung entwickelt? Das Kern-Team entwickelte im Verlauf eigene Innovationswege. Als wir als Team stetig wuchsen, entschieden wir, das Know-how schriftlich festzuhalten. Daraus entstand die Gasphasentoolbox: 80 Tools oder auch Empfehlungen wie beim Innovationsprozess vorzugehen ist. Der Projektleiter wählt, angepasst an das Kundenprojekt und an die Teamkonstellation, manchmal mehr, manchmal weniger von diesen Werkzeugen aus – jedoch nie alle. Der erste Block dient der Analyse. Die Entwurfsphase, in der das Problem durchdacht wird, ist zentral. Wir stellten fest: Ingenieure vernachlässigen diesen Teil gerne und beginnen gleich mit der Konstruktion. Zur Verifikation, ob tatsächlich das Problem und nicht nur das Symptom bekämpft wird, stellen wir beim Projekt die Aufgabenstellung des Kunden erneut in Frage – was Kunden meist überrascht. In den nächsten Phasen wird die Organisation durchleuchtet und der Inspirations- und Ideationsprozess beginnt. Hier bedienen wir uns vielerlei Werkzeugen: Beispielsweise durchforsten wir mithilfe eigener Algorithmen Patentdatenbanken nach neuen Grundlagetechnologien oder wir greifen auf gesammelte Materialien, die wir in unserem Archiv ablegen. Evaluiert wird in der letzten Phase: Im Innovationsprozess ist die zündende Idee nur ein kleiner Schritt. Innovativ sind schlussendlich nur die, die auf dem Markt erfolgreich sind. Die Fähigkeit, Innovation umzusetzen, ist sehr vorteilhaft.

Wir machen Ethernet einfach! Die Industrial Ethernet-Lösung von Phoenix Contact bietet Ihnen ein breites Portfolio an Netzwerkkomponenten. Eine große Auswahl an Switches, Netzwerk-Security und Wireless-Lösungen macht Sie flexibel bei der Gestaltung Ihrer industriellen Netzwerke. Der neue IP67 Ethernet-Switch für Feldapplikationen bietet neben der Profinet-Unterstützung klare Vorteile bei Konstruktion und Montage. Durch seine einzigartig schmale Bauform ist er für den Einsatz im Maschinenbau optimiert. Mehr Informationen unter Telefon 052 354 55 55 oder www.phoenixcontact.ch

Infos Creaholic S. A. 2503 Biel/Bienne Tel. (0)323 666 444 info@creaholic.com www.creaholic.com

Halle 3.2 / Stand A070

Folgen Sie uns auf www.facebook.com/ PhoenixContactSchweiz

Innovation © PHOENIX CONTACT 2012

Forschung

Konstrukteur-Lehrling forscht auf Hochschulniveau

Könnte das Perpetuum mobile dereinst Realität werden? Dieser Frage ging der mittlerweile ausgelernte Konstrukteur Pascal Wiget im Rahmen einer Wettbewerbsarbeit nach. «Schweizer Jugend forscht» zeichnete ihn dafür aus. ppur si muove – Erforschung eines Perpetuum mobiles» ist eine der 61 von «Schweizer Jugend forscht» (SJf) im Frühjahr ausgezeichneten Forschungsarbeiten. Hat der gewiefte Jungforscher Pascal Wiget (20) aus Oberarth (Kanton Schwyz) gar das Perpetuum mobile erfunden und damit ei-

umgesetzten, für den Wettbewerb ‹Schweizer Jugend forscht› weiter ausgebauten Maturaarbeit war nicht der Bau eines Perpetuum mobiles. Ich wollte das Thema vertieft ergründen und mit praktischen Versuchen der Machbarkeit der Energieumwandlung durch den Diamagnetismus auf die Spur kom-

Pascal Wiget ergründet mit seinem Versuchsaufbau die Machbarkeit des Perpetuum mobile. ne mittlere Sensation geschafft? Gar etwas erreicht, wovon andere bislang nur träumten? «Nein, nein», wehrt der mittlerweile ausgelernte Konstrukteur in aller Bescheidenheit ab. «Das Ziel meiner am Berufsbildungszentrum Goldau und beim Seilbahnbauer Garaventa

Autor Daniel Wagner, Fachjournalist 8640 Rapperswil SG

Innovation

gestossen war. Bestehend aus einer Sandwich-Konstruktion mit zwei Paramagneten und einem Diamagneten sollte dieses Spezialmaterial die Eigenschaft besitzen, magnetische Feldlinien in seinem Inneren zu unterbrechen.» Der junge Pionier wollte den von ihm entwickelten Verbundwerkstoff ohne Kraft-

Der Verbundwerkstoff ist bereit für die Fahrt durch das Magnetfeld. (Bilder: Hans Stirnimann)

men.» Inspiriert fühlte sich der angehende Maschinenbau-Student vom legendären Philosophen, Mathematiker, Physiker und Astronomen Galileo Galilei (1564–1642), der mit seinen bahnbrechenden Entdeckungen auf mehreren Gebieten der Naturwissenschaften für Furore sorgte.

Physikgesetze hinterfragt «Mein primäres Ziel war, einen Verbundwerkstoff zu entwickeln, zumal ich bei meinen Recherchen auf keine Forschungsansätze dieser Art

aufwand auf einer 200 Millimeter langen Messstrecke durch ein Magnetfeld bewegen. Auf der Suche nach einer Lösung für das utopisch anmutende Vorhaben hinterfragte er bewusst fundamentale Physikgesetze. Die Basis bildete eine von ihm mittels CAD konstruierte und selber gebaute Versuchskonstruktion. An der Aufhängevorrichtung befestigte Wiget alsdann den Verbundwerkstoff, nachdem dieser mit Stickstoff auf die erforderliche Temperatur von minus 196 Grad Celsius

heruntergekühlt worden war. Dieser Kühlprozess war notwendig, damit der Werkstoff seine volle Wirkung entfalten konnte. Auf der Beschleunigungsstrecke bestimmte er die jeweilige Geschwindigkeitsänderung – mit verschiedenen Materialkombinationen – beim Eindringen in das Magnetfeld. Er sei mit dieser interdisziplinären Wettbewerbsarbeit in für ihn völlig fremde Gebiete der Physik vorgedrungen. Dabei habe er gelernt, die Aufgaben analytisch, systematisch und akribisch anzugehen.

«Forschung beginnt im Kopf» Wigets Wettbewerbsarbeit zeigt exemplarisch auf, wie Forschung funktioniert. «99 von 100 Versuchen gehen schief», sagt der visionäre Erfinder Andreas Reinhard. Der SJf-Experte bringt sogleich seine Begeisterung für Wigets Wirken zum Ausdruck: «Als Berufsschüler hat er erstaunlich tiefgründig re-

cherchiert und seine faszinierenden Gedankenspiele sogleich in die Realität umgesetzt.» Aller Magie für den Magnetismus zum Trotz habe der junge Forscher den nüchternen Blick für die Fakten nie verloren. Die exemplarische Forschungsarbeit lässt aufhorchen, vor allem wenn man bedenkt, mit welchen bescheidenen finanziellen Mitteln sich Pascal Wiget der äusserst komplexen Thematik annäherte. «Die Forschung beginnt für mich im Kopf. Basierend auf intensiven Material-Recherchen und anhand von Gedankenspielen musste ich mich für die passenden Werkstoffe entscheiden, zumal ich die Versuchsreihe nur einmal durchführen konnte.» So gesehen sei die äusserst zeitaufwendige Beschaffung der benötigten Spezialmaterialien und der Messvorrichtungen eine der besonderen Knacknüsse gewesen.

Schweizer Jugend forscht (SJf) Forschung auf hohem Niveau Die Stiftung Schweizer Jugend forscht (SJf) engagiert sich seit bald fünf Jahrzehnten nachhaltig für den forschenden Nachwuchs. Lehrkräfte an Berufs- und Mittelschulen ermuntern begabte und motivierte Jugendliche dazu, mit ihren ausgefeilten Arbeiten am nationalen Wettbewerb teilzunehmen. SJf offeriert interessierten Jugendlichen damit ein Sprungbrett bei der Studien- und Berufswahl. www.sjf.ch

Wiget liebäugelte mit dem absoluten Favoriten unter den Hochtemperatur-Supraleitern, mit der chemischen Zusammensetzung Hg0.8Tl0.2Ba2Ca2Cu3O8. «Dieser Diamagnet ist mit einer Sprungtemperatur von 138 Kelvin beziehungsweise minus 135 Grad Celsius am nächsten an der Raumtemperatur

Unsere

Lehrgänge Automation Energie und Umwelt Informatik Logistik Management Prozesse

Master of Advanced Studies (MAS) in

Corporate Innovation Management: Wo querdenken auf der Linie liegt

Dietikon,

Innovative Ideen entstehen, wenn man aus gewohnten Denkmustern ausbricht. Mit dem neuen Innovationsansatz Design Thinking lernen Sie für komplexe Herausforderungen unkonventionelle und effektive Lösungen zu erarbeiten. Eröffnen Sie sich neue Perspektiven!

Emmenbrücke, Olten, Lachen, Sargans,

Informationsanlass: Dienstag, 18. September 2012, 19.00 Uhr FHS St.Gallen, Weiterbildungszentrum Technik, Tellstrasse 2, 9000 St.Gallen, www.fhsg.ch/mas-cinm

FHO Fachhochschule Ostschweiz

Technik

Winterthur, Zollikofen

www.fhsg.ch

Höhere Fachschule

www.sfb.ch Tel. 0848 80 00 84

Bildungszentrum für Technologie und Management

Innovation

Tickets & Registrierung: www.electronica.de/2012

Forschung

electronica automotive conference www.electronica.de/automotive-conference

das morgen braucht ideen. hier entstehen sie. clever e-mobility solutions

Forschung

dran. Weil dieser Supraleiter-Typ nicht für industrielle Zwecke verfügbar ist, musste ich mich von dieser Variante von vornherein verabschieden.» Zum Einsatz kam – dank des Goodwills des deutschen Anbieters THEVA – dann der YBCODiamagnet (keramischer Hochtemperatursupraleiter, YBa2Cu3O7H, Sprungtemperatur 93 Kelvin beziehungsweise minus 180 Grad Celsius). «Rund 600 Franken, das wäre nur einer der grösseren Geldposten gewesen», atmet Wiget auf. «Die grosszügige Unterstützung durch meinen Lehrbetrieb, weitere Firmen und die Fachhochschule Luzern war für mich Gold wert.»

Entscheidender Versuch

25. Weltleitmesse für Komponenten, Systeme und Anwendungen der Elektronik Messe München 13.–16. November 2012 www.electronica.de

Tagesbus am 15. November 2012 à CHF 165.– Informationen bei: INTERMESS DÖRGELOH AG Tel. 043 244 89 10 intermess@doergeloh.ch www.doergeloh.ch

Für den paramagnetischen Teil des Verbundwerkstoffs konzentrierte sich Pascal Wiget auf zwei, für kalte Temperaturen prädestinierte Spezialprodukte mit sehr hoher Suszeptibilität (Magnetisierbarkeit), CRYOPERM und VITROVAC 6025 I50. «Das rostfreie Blech CRYOPERM ist ein Millimeter stark. Die Bearbeitung dieses Halbfabrikats hat sich wegen der hohen Festigkeit aber als schwierig erwiesen. VITROVAC 6025 I50 ist hingegen nur 0,023 Millimeter dick und beliebig verformbar.» Bei diesem amorphen, sehr dünnen Metall konnte der Jungforscher die Dicke des Materials für die Versuchsdurchführung beliebig variieren. Der Idealfall also? «Leider nein», erklärt Wiget. «Der Einsatz des Vitrovac-Bands führte zu keinem befriedigenden Resultat. Der Wagen schaffte es nicht, die Magnetfelder zu durchfahren. Der Paramagnet war bei keiner der Versuchsfahrten stark genug, um genügend magnetische Feldlinien zu absorbieren. Damit war das Gleichgewicht zwischen Abstossungs- und Anziehungskraft nicht zu erreichen.» Blieb also die Hoffnung auf dem alles entscheidenden Versuch mit dem ein Millimeter starken CRYOPERM-Blech. Der Jungforscher hatte allen Grund zur Freude. Er spricht nach der gelungenen «Sesselbahn-Fahrt» im Hause Garaventa «vom perfekten Zusammenspiel

dank der idealen Verbindung der beiden Materialien» Wiget stellt fest: «Die Auswertung der Sensorsignale mit dem digitalen EchtzeitOszilloskop ergab eine verbleibende Bremskraft von 0,43 Newton.» Fazit des jungen Visionärs: «Die gemessene Geschwindigkeit vor und nach dem Eintritt ins Magnetfeld hätte identisch sein müssen, um von einem hundertprozentigen Gelingen sprechen zu können.» Angesprochen auf Vergleichswerte, sagt Wiget: «Mir sind keine ähnlich gelagerten Versuchsreihen bekannt.» So gesehen sei es für ihn fast ein Ding der Unmöglichkeit, Vergleiche anzustellen. Ob er die Suche nach besseren wirkungsvolleren Verbundwerkstoffen später erneut aufnehmen will, weiss er heute noch nicht.

Eine gute Spürnase gehabt Hans Stirnimann, Betreuer an der Berufsschule in Goldau, attestiert dem hellen Kopf so oder so eine Glanzleistung: «Allen Limiten zum Trotz hatte Pascal eine sehr gute Spürnase bei der Materialfindung, der Erfolg gibt ihm schliesslich recht.» Der Berufsmaturand habe sich interdisziplinär mit Forschung auf Hochschulniveau auseinandergesetzt.» Wiget fügt schmunzelnd hinzu, dass er auch eine Portion Glück gehabt habe. «Das Experiment hätte auch schief gehen können. Die aufwendige Forscherrealität ist schliesslich nicht immer ein Zuckerschlecken. [dw]

Forschung

Nachhaltige Energie verdreifachen?

Dank ABB-Technologien können die Kraftwerke Linth-Limmern die Leistung ihres Pumpspeicherwerks von 480 auf 1480 Megawatt verdreifachen und so jeden Tag noch mehr nachhaltige Energie produzieren. Als kompetenter Partner für die Erzeugung, Übertragung und Verteilung elektrischer Energie verfolgt ABB stets optimale Energieeffizienz und Produktivität. www.abb.ch/betterworld

Natürlich.

Innovation

Forschung

Strategisches Forschungsmanagement in der IT-Industrie

In den kommenden Jahren sind in der IT-Industrie radikale Innovationen gefragt. Forschung und Entwicklung nehmen dabei eine Schlüsselrolle ein. Wie kann die Forschung den widersprüchlich scheinenden Erwartungen – kurzfristig Wert zu schaffen und langfristig radikal Neues hervorzubringen – gerecht werden? Ein Blick auf das strategische Forschungsmanagement der IBM soll illustrieren, wie der Spagat nicht nur gelingen, sondern als Treiber für Innovation genutzt werden kann. BM zählt mit 420 000 Mitarbeitern in 170 Ländern zu den global führenden Technologieunternehmen. Das Portfolio umfasst eine breite Palette richtungsweisender IT-Lösungen. Kernelement der IBMStrategie ist Innovation, die einen Unterschied macht – für das eigene Unternehmen, seine Kunden und Partner und nicht zuletzt auch für

Der IBM-Supercomputer SuperMUC am Leibniz-Rechenzentrum bei München: Es ist das erste kommerzielle System, das die bionisch inspirierte Kühlung aus der IBM-Forschung einsetzt.

die Welt. IBM fasst dies unter dem Motto «Smarter Planet» zusammen. Eine zentrale Rolle in dem von Innovation geprägten Geschäftsmodell spielt die Forschung. Sie ist mit rund 3000 Forschern in 11 Zentren rund um die Welt die grösste private IT-Forschungsorganisation. Das Zürcher Forschungszentrum in Rüschlikon war 1956 die erste Erweiterung des IBM Forschungsnetzwerks über die Grenzen der USA hinaus. Die Mission besteht im Verfolgen einer «kühnen» Forschungsagenda und dem Sicherstellen von langfristigem Erfolg und Technologieführerschaft durch frische Ideen und bahnbrechende Entwicklungen. Im Fokus stehen derzeit drei Herausforderungen, die für die weitere Entwicklung der Informations- und Kommunikationstechnologie von entscheidender Bedeutung sind: das Ende der Top-downMiniaturisierung, der steigende Energiehunger der Rechenzentren sowie die immer grössere Datenflut.

boten werden. Heute befinden sich auf einem Hochleistungschip von der Grösse eines Fingernagels über zwei Milliarden Transistoren, deren kleinste Strukturgrösse bei 22 Nanometer liegt, was dem Durchmesser eines 3500-mal gespaltenen Haares entspricht. Die Folge: In naher Zukunft wird diese Miniaturisierung an physikalische Grenzen stossen. Selbst mittels diverser Kunstgriffe kann eine Weiterentwicklung der heutigen Chiptechnologie nur noch für 10 bis 15 Jahre erwartet werden. Dann sind radikal neue Lösungen gefragt.

Der Energiehunger der Rechenzentren Für Rechenleistung wird aktuell so viel Energie benötigt wie für den gesamten globalen Flugverkehr. Überdies wird innerhalb weniger Jahre eine Verdopplung des Energiebedarfs erwartet. Neue hochleistungsfähige Supercomputer – sogenannte Exascale-Systeme – werden entwickelt, um mit dem Bedarf nach Computerleistung Schritt zu

Das Ende der Top-down-Miniaturisierung

Im Reinraum des Binnig and Rohrer Nanotechnology Centers arbeiten Forscher der IBM und ETH Seite an Seite.

Innovation

Seit über 40 Jahren hat die IT-Industrie auf ein spezielles Erfolgsrezept gesetzt: Durch die fortlaufende Miniaturisierung der Transistoren, der Bauelemente der Computerchips konnte deren Leistung immer weiter gesteigert und Computer konnten immer günstiger ange-

Infos IBM Forum Zurich Research ISL Forschungslabor Zürich 8803 Rüschlikon Tel. 044 724 87 19 www.zurich.ibm.com/isl

halten. Allerdings muss ihre Energieeffizienz gegenüber bestehenden Systemen massiv gesteigert werden. Ein einziger ExascaleComputer auf der Basis der heutigen Systeme würde nämlich etwa 1000 Megawatt und damit ein eigenes Kraftwerk erfordern. Lösungen für eine nachhaltige IT zu schaffen, ist daher das Gebot der Stunde.

Die Datenflut Pro Tag werden etwa 2,5 Trillionen Bytes Daten erzeugt. 90 Prozent der Gesamtmenge der heutigen digitalen Informationen wurden in den vergangenen zwei Jahren generiert. Ursache für dieses explosionsartige Wachstum sind etwa die forschreitende Vernetzung von Computern und Kommunikationssystemen aller Art, die Durchdringung der Welt mit Sensorik und die rasante Ausbreitung sozialer Netzwerke. Um aus den riesigen Datenmengen in nützlicher Frist wertvolle Informationen zu gewinnen, wird an neuen Auswertungstechniken und sogenannten lernenden Systemen geforscht.

Forschungsmanagement – eine hohe Kunst Vor dem Hintergrund der geschilderten Entwicklungen sind die Erwartungen an die Forschung immens. Dringlich stellt sich daher die Frage, wie Umgebung, Rahmenbedingungen, Kultur, Prozess und Management von Forschung gestaltet sein müssen, um die Entstehung des radikal Neuen zu forcieren und zum Markterfolg zu führen. Ausserdem ist die Forschung in grossen Organisationen in diverse Spannungsfelder eingebettet, die das Forschungsmanagement vor merkliche Herausforderungen stellen, zugleich aber eine wesentliche Basis des Erfolgs bilden. Und zwar dann, wenn diese Dilemmata in produktive Spannungen transformiert werden können. Zu den zentralen Spannungsfeldern zählen: • bottom-up versus top-down • langfristige Forschung versus kurzfristige Anwendungsorientierung

• Open Innovation versus Schutz des geistigen Eigentums. Der Umgang mit diesen Dilemmata erfordert vom Forschungsmanagement einen Balanceakt: In der Praxis ist die Entscheidung für das eine oder das andere häufig keine Option, sondern es geht vielmehr darum, ein gewinnbringendes Sowohl-als-auch zu realisieren.

Dilemma 1: Bottom-up versus top-down Oft bestimmt in der industriellen Forschung und Entwicklung die Angebotspalette die Forschungsagenda. Dadurch wird jedoch nicht selten ein Korsett strategischer Vorgaben von «oben» übergestülpt, wodurch neue, eigenwillige Ideen im Keim erstickt werden. Um ein Sowohl-als-auch – eine Balance zwischen bottom-up und top-down betriebener Forschung – zu schaffen, setzt IBM verschiedene Instrumente ein. So wird absoluten Spitzenforschern ein zunehmend grösseres Mass an Freiheit eingeräumt. Auf der Basis eines über Jahre erworbenen Vertrauens können diese eigene Ideen verfolgen und neue Projekte ins Leben rufen. Das grösste Mass an Forschungsfreiheit wird innerhalb der IBM mit dem Status eines IBM Fellows erreicht. Seit seiner Einführung vor rund 50 Jahren wurden insgesamt 238 Forscher mit diesem Status ausgezeichnet. IBM Fellows tragen entscheidend dazu bei, wertvolle Innovationsimpulse für IBM zu generieren – insbesondere auch durch Abweichung vom operativ und strategisch Gegebenen. Ein weiteres wichtiges Instrument des Dialogs zwischen strategischer Führung und Innovationsimpulsen aus den Reihen der Forscher ist der Global Technology Outlook (GTO, siehe Kasten). Jedes Jahr werden Technologietrends identifiziert, die nach Ansicht der IBM-Forscher während der kommenden 3 bis 10 Jahre die Welt tiefgreifend verändern und neue Marktmöglichkeiten schaffen werden. Der GTO führt bottom-up und top-down zusammen: Die Trends werden in einem internen Prozess, an dem alle Forscher partizipieren

können, bottom-up identifiziert und ihre Praxisrelevanz illustriert. Der daraus entstehende Trendreport wird dann mit den Mitgliedern der Unternehmensleitung diskutiert, die entsprechende Investitionsentscheidungen auch davon ableiten. Das macht den GTO intern zu einer wesentlichen Grundlage für die Gestaltung der Forschungsstrategie, welche die technische Agenda von IBM massgeblich bestimmt. Zudem macht das Unter-

Bionisch-inspirierte Kühlung – von der Idee zu Europas schnellstem Supercomputer Um den Energieverbrauch von Rechenzentren massiv zu reduzieren und sie nachhaltiger zu betreiben, haben sich Wissenschaftler am IBM Forschungszentrum in Zürich von der Natur inspirieren lassen. Sie entwickelten eine hocheffiziente Wasserkühlung, dank der Kühlen selbst mit 60 °C heissem Wasser möglich wird. Das spart aufwendige Kältemaschinen und Klimatisierungsaufwand. Rechenzentren können so 40% Energie einsparen und zugleich wertvolle Abwärme liefern – etwa für die Heizung von Gebäuden. Die direkte Abwärmenutzung reduziert die CO2-Bilanz um bis zu 85 %. Die Technologie ist damit nicht nur ökonomisch sinnvoll, sondern setzt auch neue Massstäbe in der Umweltbilanz von Rechenzentren. 2008 wurde die Heisswasserkühlung erstmals auf der CeBIT vorgestellt – mit bemerkenswerter Resonanz. Nur ein Jahr später fand sich mit der ETH Zürich ein ambitionierter Partner für die Realisierung eines Prototyps: Mit dem 10-Teraflops-Computer Aquasar wurde im Mai 2010 der Nachweis der Praxistauglichkeit mit Bravour erbracht. Schon im März 2012 wurden die ersten kommerziellen Produkte angekündigt. Erstmalig finden diese Einsatz bei SuperMUC (Bild 2), dem neuen Hochleistungsrechner des Leibniz Rechenzentrums in München. Mit seinen 3 Petaflops Spitzenleistung ist SuperMUC derzeit der schnellste Computer Europas und der viertschnellste weltweit. Die innovative Kühlung – bei SuperMUC wird mit 45 °C heissem Wasser gekühlt – spart jährlich 1 Mio. Euro an Betriebskosten. Für die IBM-Forscher ist dies jedoch nur einer von vielen Meilensteinen. Sie arbeiten bereits an der Realisierung einer langfristigen Vision: Chips sollen 10000-mal effizienter werden und damit die Leistungsfähigkeit des menschlichen Gehirns erreichen. Dort übernimmt ein einzigartiges Netzwerk an Blutkapillaren Wärmeregulierung und Nährstoffversorgung. Unser Gehirn ist nicht planar wie heutige Computerchips, sondern es entwickelt seine enorme Leistungsfähigkeit durch extrem dichte Netzwerke von Nervenleitungen und Blutkapillaren. In Anlehnung daran erforscht das IBM Team 3D-Chips, die mit einem engmaschigen Netz von Kühlkanälen durchsetzt sind – damit so der Supercomputer im Zuckerwürfelformat von einer Utopie Schritt für Schritt zur greifbaren Vision wird.

Innovation

Forschung

Ein warmwassergekühltes Computerboard von SuperMUC.

nehmen zentrale Erkenntnisse des GTOs auch seinen Kunden zugänglich, etwa im Rahmen eines Workshops am IBM Forum Zurich Research ISL des IBM Forschungszentrums in Rüschlikon. Dieser offene Think Tank eröffnet Kunden, Partnern, Universitäten und anderen Interessierten die Möglichkeit, Einblick in die IBM-Forschung und den GTO zu nehmen und deren Relevanz für die eigene Organisation zu erschliessen. Hier können die Besucher gemeinsam mit Forschern und Business-Experten Innovationsprojekte für das eigene Unternehmen andenken und diskutieren. Andererseits erhält IBM – insbesondere auch die Forschung – wertvolles Feedback. Dialoge mit den Kunden sind ein weiteres zentrales Element

der Balance von Bottom-up- und Top-down-Impulsen im Forschungsmanagement. Auf diese Weise entsteht eine Community von Entscheidern und Meinungsträgern, mit denen zusammen Zukunft aktiv gestaltet wird. Nicht «Trends entdecken», sondern «Trends setzen» lautet das Programm des GTO.

Dilemma 2: Langfristige Forschung versus kurzfristige Anwendungsorientierung Der Anspruch an die IBM-Forschung ist es, auch «morgen» und «übermorgen» für das Unternehmen relevant zu bleiben; zeitlich nah einen Return-on-Investment zu versprechen und zugleich revolutionär neue Ideen für zukünftige Innovationen zu kreieren. Um bes-

Innovation

Hochleistungsfähige Mikrokanalkühler für Computerchips (links im Schema abgebildet) und ein ausgeklügelter Kühlkreislauf ermöglichen Kühlen mit heissem Wasser und eine direkte Nutzung der Abwärme, etwa für die Gebäudeheizung. (Bilder: IBM Research – Zurich)

te Voraussetzungen dafür zu schaffen, ist IBMs Ziel ein ausgewogenes Forschungsprogramm von angewandten und langfristigen Projekten. Gelingt die Balance, werden so auch Synergien erzeugt: Mittels kurzfristig zum Geschäftserfolg beitragender angewandter Forschung werden etwa Mittel für langfristige explorative Projekte bereitgestellt. Auch ermöglichen die angewandten Projekte, dass eine Technologieplattform reifen kann. Sie binden langfristige Forschung an die Kernthemen und fördern die Integration von Innovationsimpulsen von aussen. Aus der Auseinandersetzung mit der Praxis entsteht reichhaltiges Wis-

sen. Umgekehrt liefern die Ergebnisse explorativer Forschung auch Innovationsimpulse für die zeitnahen Projekte oder eröffnen neue Geschäftsfelder. Als erfolgreiches Beispiel aus der Praxis kann die Forschung an bionisch-inspirierten Kühltechnologien gewertet werden (siehe Kasten). In beispielhafter Ausgewogenheit arbeiten die Wissenschaftler parallel an grossen explorativen Fragen und an kurz- bis mittelfristig verwertbaren anwendungsorientierten Projekten. Auf diese Weise konnten innerhalb weniger Jahre bereits erste Produkte mit dieser radikal neuen Technologie auf den Markt gebracht werden.

IBM Global Technology Outlook 2012 Der IBM Global Technology Outlook (GTO) 2012 beleuchtet ausgewählte Innovationstrends in der Analytik und deren Geschäftsrelevanz und diskutiert etwa neue Ansätze, um die rasant steigenden Datenmengen besser nutzen zu können, auch wenn sie mit Unsicherheiten (wie Messfehlern, sprachlichen Mehrdeutigkeiten, prozess- oder modellbedingten Ungenauigkeiten) behaftet sind. Ein weiteres Thema ist der Einsatz von Social Media und Kollaborationsplattformen, um mittels Analytik das Mitarbeiterverhalten besser zu verstehen und so das Personalmanagement im Unternehmen zu verbessern. Erörtert werden auch neue Anwendungsmöglichen für Systeme, die auf dem Watson-Computer basieren. Diese Systeme stellen eine neue Klasse dar, die natürliche Sprache verstehen und analysieren können und zudem fähig sind, aus der Erfahrung zu lernen und selbstständig Verknüpfungen herzustellen. In vielen Geschäftsbereichen können diese Computer eine neue Qualität der Datenanalyse ermöglichen und wertvolles Wissen als Entscheidungsgrundlage generieren. Ein wichtiges Element in der Weiterentwicklung ist die Ermöglichung eines Dialogs mit dem Computer und der Einbezug multimodaler Daten.

Dilemma 3: Open Innovation versus Schutz des geistigen Eigentums Geistiges Eigentum schafft Handlungsspielräume und gilt als ein Mass für Innovationsfähigkeit. Andererseits braucht es zur Lösung der grossen Herausforderungen unserer Zeit zunehmend die Zusammenarbeit verschiedenster Partner und Organisationen, wobei zukunftsweisende Modelle besonders gefragt sind, um ein Sowohl-als-auch und eine Win-win-Situation für alle Partner zu schaffen. In der IBM-Forschung haben sich zum Beispiel sogenannte First-of-a-kind-Projekte bewährt, deren Ziel die erstmalige Umsetzung von Ideen aus der Forschung für Kunden ist. Aufgrund des damit einhergehenden hohen Risikos und der erforderlichen Investitionen sind diese Kundenprojekte als Innovationspartnerschaften angelegt, bei denen Risiko und Kosten geteilt werden und der Kunde durch den erfolgreichen Ersteinsatz der Technologie einen Mehrwert gewinnt. Ein Beispiel ist das bereits erwähnte Aquasar-Projekt mit der ETH Zürich. Auch Public-Private-Partnerschaften gewinnen in der Forschung an Bedeutung. Ein Paradebeispiel dafür ist die strategische Partnerschaft der ETH Zürich und dem IBM Forschungszentrum auf dem Gebiet der Nanowissenschaften im Rahmen des «Binnig and Rohrer Nanotechnology Centers». Diese kann als besonderer Glücksfall betrachtet werden, da der ideale Wunschpartner sich auch gleichzeitig als der unmittelbar zum Mitmachen bereite erwiesen hat. Das 2011 eröffnete Zentrum bietet eine einzigartige Infrastruktur für Spitzenforschung im Bereich der Nanotechnologie. Das Zentrum ist das Herzstück einer 10-jährigen Partnerschaft der beiden Institutionen, um neuartige Strukturen und Bauteile für zukünftige Elektronik- und Informationstechnologien auf atomarer Skala zu erforschen. Das Investitionsvolumen beträgt 90 Mio. US-Dollar, wovon 30 Mio. auf die technische Infrastruktur entfallen. Diese Infrastrukturkosten und die

entstehenden Betriebskosten werden zwischen den Partnern geteilt, während das Gebäude von IBM erstellt wurde. Erstmals in der Geschichte von IBM Research sind auf dem Unternehmenscampus auch mehrere ETH-Professoren mit ihren Teams eingezogen. Über 50 % der geplanten Forschungsprojekte sind gemeinsame Aktivitäten. Die Zusammenarbeit zwischen einem Industrieunternehmen und einer öffentlichen Universität wird hier auf eine völlig neue Stufe gehoben.

Offen, konstruktiv und kritisch – die Kultur als K.O.-Kriterium Dilemmas existieren! Ein Forschungsmanagement, das die stetige Auseinandersetzung damit sucht und Lösungen generiert, ist notwendig, reicht aber nicht aus. Ohne eine Unternehmenskultur, in der Raum für kritische Reflexion der eigenen Tätigkeit besteht, in der die Dilemmata der täglichen Arbeit wahrgenommen und bearbeitet werden können, steht auch das beste Forschungsmanagement auf tönernen Füssen, lassen sich Kreativität, Thinking-out-of-thebox und Inspiration nicht verwirklichen. Die Basis für das Gelingen bildet eine Kultur der gegenseitigen Hilfe bei alltäglichen Konflikten und Entscheidungen sowie eine offene, konstruktiv kritische Kommunikation, die Impulse zum lösungsorientierten Weiterdenken bietet. So lässt sich erfolgreich Zukunft gestalten. [pm]

Autoren Dr. Karin Vey, Executive Briefing Manager and Consultant, IBM Forum Zurich Research ISL, IBM Research – Zürich Nicole Strachowski, Communications, IBM Forum Zurich Research ISL, IBM Research – Zürich

Miniaturisierung

Die Technik schrumpft weiter Der Trend zur Miniaturisierung hält weiterhin an. Obschon die Technikwelt die Grenzen seit Längerem immer wieder für nahezu erreicht erklärt, werden Maschinen und Geräte auch künftig noch kleiner. in riesiger Telefonhörer, eine ebenso klobige Wähleinheit und ein Akku – viel mehr hatte 1978 in einem gross geratenen Aktenkoffer nicht Platz. Wer sein Natel A damals mitnehmen wollte, musste im Auto unterwegs sein, um sich keinen Bruch zu heben. Heute trägt man mit iPhone, Samsung Galaxy oder HTC One einen Kleincomputer in der Jackentasche mit sich herum. An nichts lässt sich der Trend hin zur Miniaturisierung anschaulicher erklären als mit diesem Alltagsgegenstand, der damals unter ande-

rem aufgrund seiner riesigen Ausmasse noch keiner war.

Schrumpfkur Nicht nur in diesem Bereich verkleinerte sich alles. Beispielsweise profitieren auch Motorenhersteller von der kollektiven Schrumpfung. «Unsere Antriebe werden durch die Miniaturisierung kleiner, leistungsfähiger und intelligenter», erklärt Albert Bucheli, Leiter Marketingsupport bei Maxon Motor in Sachseln die Vorteile, «durch die Miniaturisierung der Elektronik kann immer

mehr Intelligenz auf noch kleinerem Raum platziert werden.» Der kleinste Motor im Portfolio misst derzeit mit Maxon-Wicklung sechs Millimeter im Durchmesser und 21 Millimeter in der Länge, er leistet dabei 1,2 Watt. In flacher Bauweise ist ein Mass von 10 x 2,6 Millimeter möglich. Grenzen nach unten? Sieht er keine. Doch wirkt sich eine immer kleinere Bauweise auf die Art der Produktion aus. Werden die Kleinstmotoren anfangs von Hand unter dem Mikroskop gefertigt,

nkt: ogistikpu istiker post .ch/l kt für Log n u p ff e tr e n li n O der

Modernste IT für höchste Lagerkompetenz: Auch das ist Logistik. Praktisch für jedes Gut bietet Ihnen die Post ein passendes und flexibles Lager. Über Ihren Warenbestand, Ihre Bestellungssowie die Transportdaten haben Sie dank modernster IT jederzeit den Überblick. Was immer Sie wünschen, vertrauen Sie auf die Logistikerin mit dem umfassendsten Angebot. Mehr Infos unter post.ch / lager

Für die anspruchsvollsten Kunden der Welt.

26 Innovation

Ohr-Geräte, die noch tiefer im Gehörgang platziert werden und somit immer unauffälliger werden. Das Ergebnis ist beispielsweise das winzige Phonak nano oder das robuste Lyric. Es sitzt bis zu vier Monate unsichtbar im Gehörgang und hält Duschen oder Sport problemlos aus. Das eigentliche Hörgerät, also Mikrofon, Analogprozessor, Transmitter (Lautsprecher) und Batterie,

Auch Hörgeräte werden immer winziger. (Bild: Phonak) schnell mal einen Prototyp eines Geräts mit Wachs herzustellen. «Da muss man sehr genau arbeiten», erklärt Jürg Hochuli, Produktmanager beim Schweizer Distributor Suvema, «618 Düsen tragen schichtweise Wachs auf, das sehr schnell hart wird.»

Keiner zu klein, ein Hörgerät zu sein Ein weiteres Feld, in dem man die Miniaturisierung deutlich sehen kann, ist die Medizintechnik. Auch bei Phonak heisst es: Mehr Intelligenz auf kleinerem Raum. «So haben zum Beispiel Fortschritte in der Miniaturisierung dazu geführt, dass heute drahtlose Verbindungstechniken direkt in moderne Hörgeräte integriert sind», konkretisiert Stefan Launer, Vice President Science and Technology bei Phonak, diese Vorteile. Weiterhin sei es möglich, bis auf wenige Ausnahmen denselben Mikroprozessor in allen Geräten zu verwenden. Die neuen Möglichkeiten führten zur Fertigung von sehr dünnwandigen, individuell gefertigten Hörschalen. Das Resultat sind Im-

weist etwa die Grösse eines Reiskornes auf. Auch die Fertigung wurde durch Miniaturisierungseffekte einfacher und günstiger, denn für alle Geräte kann der gleiche mikroelektronische Hybrid verwendet werden. Generelle Grenzen für die Miniaturisierung sieht man auch bei Phonak nicht: «Das wird bereits seit vielen Jahren vorausgesagt, bisher haben wir aber immer neue Lösungen hervorgebracht», urteilt Stefan Launer. Die Bedienbarkeit der Geräte müsse dabei aber jederzeit gegeben sein: «Sie müssen gerade auch von älteren Menschen hinter oder im Ohr eingesetzt und bedient werden können. Eine einfache Handhabung ist dabei genauso zentral wie Ästhetik und Technologie der Geräte.» Auch bei den Lautsprechern sieht man bei Phonak hohe Hürden hinsichtlich einer weiteren Schrumpfung: «Kleinere Lautsprecher benötigen zwar weniger Platz, dafür müssen gewisse Abstriche in der Klangwiedergabe hingenommen werden.» Was jeder weiss, der sich einen superflachen Fernseher der neusten Generation zugelegt hat.

Power, auf die Sie sich verlassen können

Bedeutende Marken und umfassende Dienstleistungen aus einer Hand. Entscheiden Sie sich für einen Partner, der konsequent auf Qualität, innovative Technologie-Partner, umfassenden Service, kundenorientierte Beratung und individuelle Zusatzleistungen setzt.

amakom.ch

wird bei höheren Stückzahlen der Automatisierungsgrad erhöht. «Wir haben in der Fertigung Roboterzellen, die im μ-Bereich arbeiten», erläutert Bucheli. Auch im Bereich Rapid Prototyping wirkt sich die Miniaturisierung aus. Der dreidimensionale Drucker von 3D-Systems beispielsweise spuckt auf Wunsch 0,15 Millimeter kleine Lamellen aus, um

www.simpex.ch

Miniaturisierung

Miniaturpneumatik für kompaktere Maschinen und Einsparungen beim Druckluftverbrauch

Miniaturisierung findet in vielen Industrien statt. Komponenten, Baugruppen und ganze Maschinen müssen kompakter und leichter werden – wohlverstanden bei gleicher oder noch besserer Leistung als mit den Vorgängermodellen. SMC setzt bei der Miniaturpneumatik Massstäbe und zeigt damit den aktuellsten Stand der Technik in der Drucklufttechnologie. en Stand der Miniaturisierung markieren heute Anschlussgrössen von M3 und M5, Pneumatikantriebe mit zwei bis sechs Millimeter Durchmesser und Ventile in der Grösse eines Würfelzuckers mit Leistungsaufnahmen zwischen 0,1 und 0,5 W. M3-Verschraubungen und Schläuche mit zwei Millimeter Aussendurchmesser vervollständigen die Palette der Miniaturpneumatik. Der Anstoss zur Miniaturisierung kommt aus der Bestückungstechnik für Leiterplatten in der Elektronik, die kleine Handlingsgeräte benötigt. Es ist nicht nur vom Gewicht her ein Missverhältnis, wenn ein 500 Gramm schwerer Greifer eingesetzt wird, um elektronische Bauteile zu handhaben, die nur fünf Gramm wiegen. Auch die Maschinendynamik leidet darunter. Aber nicht nur die Leiterplattenbestückung ist ein Einsatzfeld für die Miniaturpneumatik. Sie findet überall Anwendung, wo platz-

Frage an SMC: Warum Miniaturisierung? Die harte Praxis beweist in unzähligen Einsatzfällen, dass Miniaturpneumatik trotz kleiner Abmessungen keineswegs eine Spielerei, sondern ausgeklügelte Technik und auf optimale Leistung, durchgängige Präzision und kompletten Pneumatik-Funktionsumfang ausgerichtet ist. Am Beispiel von SMC zeigt sich, wie die Miniaturpneumatik ihren wichtigen Beitrag leistet, damit Maschinen und Anlagen immer kompakter gebaut und mit immer mehr Funktionen ausgerüstet werden können. Nicht zuletzt spart das kleine Betriebsvolumen der Miniaturpneumatik beachtliche Mengen an Druckluft. So kann selbst die Druckluftversorgung sehr viel kleiner dimensioniert werden.

sparende Bauweise gefordert wird oder wenn gewichtsparend konstruiert werden muss, um möglichst kleine Massen zu bewegen. Diese Anforderungen stellt insbesondere die Handhabungstechnik in ganz unterschiedlichen Branchen.

So klein wie Würfelzucker Als einer der führenden Experte in der Pneumatik bietet SMC in der

Die ovale Spule des Ventil-Betätigungsmagneten vergrössert den Spulenquerschnitt. SMC konnte damit bei gleicher Kraft die Leistungsaufnahme der Spule verkleinern.

Innovation

Miniaturpneumatik das volle Leistungsspektrum und dieselbe Funktionssicherheit wie für die «Standardgrössen-Pneumatik». So verschieden wie die Anwendungen selbst sind auch die pneumatischen Miniaturantriebe: Zylinder, Kompaktzylinder, Kompaktschlitten in normaler Ausführung oder als Präszisionsversion, Schwenkantriebe sowie Greifer in verschiedensten Ausführungen. Die kleinsten davon funktionieren mit Kolben von vier oder sechs Millimeter Durchmesser. Trotz der winzigen Bauweise lassen sich noch Signalgeber für die Positionsabfragung anbringen. Ein Nadelzylinder, etwa in der Grösse eines Streichholzes, arbeitet gar mit einem Kolben von zwei Millimeter Durchmesser. Pneumatische Miniatur-Magnetventile sind bei SMC in 3/2-, 5/2und 5/3-Wegeausführungen erhältlich. Das kleinste aus der Palette besitzt etwa die Grösse eines Würfelzuckers und einen Durchfluss von 15 l/min. Der Winzling eignet sich

Pneumatische Miniatur-Komponenten im Grössenvergleich mit einem Würfelzucker: v.l.n.r. Zweifinger-Greifer, Zylinder für Direktmontage und zwei 3/2-Wege-Ventile. (Bilder: SMC) insbesondere für Anwendungen mit kurzen Schaltzeiten und grossem Durchfluss. Das 3/2-Wegeventil kann bei Drücken zwischen 0 und 7 bar sowie für Vakuumanwendungen verwendet werden. Die elektrische Leistung des Ventils ist durch die Baugrösse der Spule beschränkt. Um trotz Miniaturbauweise eine höchstmögliche Leistungsausnützung zu erreichen, entwickelten die Pneumatik-Experten von SMC eine Magnetspule mit ovalem Querschnitt. Die ovale Spule des Magneten ergibt einen grösseren Spulenquerschnitt und führt damit zu einem optimalen Verhältnis von grösstmöglicher Leistung und kleinstmöglichem Bauraum.

Die kleinste Luftaufbereitung Damit die Miniaturisierungs-Fortschritte bei den Komponenten nicht durch Verschraubung oder Luftaufbereitung wieder aufgezerrt werden, bietet SMC auch hier gesamte Programme an. MiniaturWartungseinheiten bestehen aus 5 m-Filter und Regler. SMC führt Miniatur-Wartungseinheiten, welche trotz ihrer minimalen Abmessungen mit einem automatischen Kondensatablass bestückt sind. Wichtige Komponenten sind auch Miniatur-Verschraubungen, Steckverbindungen und spezielle Schläuche. Mit ihrem Aussendurchmesser von

zwei Millimetern lassen sie sich mit einem Biegeradius von vier Millimetern verlegen, damit ist die Verschlauchung auf kleinstem Raum möglich.

Der Norm voraus Zugegeben, die Miniaturpneumatik ist nicht jedes Maschinenbauer’s Sache. Wo Platzverhältnisse nicht ausschlaggebend sind, wo raue Betriebsbedingungen herrschen und wo kein Kleinteile-Handling gefordert wird, greift man nicht auf Miniatur-Pneumatik zurück. Dennoch veranschaulicht sie sehr gut den Stand der Technik und was in der industriellen Automation mit Pneumatik alles möglich ist. Pneumatik-Komponenten werden bei gleichbleibender oder besserer Leistung immer kompakter. So zeigt sich, wie innovative Pneumatik-Lösungen der Norm, welche zweifelsohne auch ihre Vorteile hat, vorauseilen. Das kleinste genormte Pneumatik-Ventil (ISO 15407 Baugrösse 02) hat eine Breite von 18 Millimetern und eignet sich für Zylinder bis zu einem Kolbendurchmesser von 80 Millimetern. Die meistverkauften Pneumatik-Zylinder haben jedoch einen Kolbendurchmesser von 20 bis 25 Millimeter. Zur Ansteuerung solcher Zylinder genügen bezüglich Durchflussleistung Ventile,

wie etwa aus der Serie SJ2000 von SMC, mit einer Baubreite von 10 Millimetern. Auf den ersten Blick ist der gewonnene Raum mit einem einzelnen Ventil verschwindend klein. Bei Ventilbatterien und grösseren Produktionsanlagen summiert sich dies: Eine Ventilbatterie mit jeweils acht Ventilen wird mit ISO-Ventilen 275 mm lang und 95 mm hoch, verglichen mit 118 mm bzw. 40 mm bei SJ2000 Ventilen. Mit Zylindern ist dasselbe möglich. Der Vergleich zeigt auch hier: Wer bei gleichem Kolbendurchmesser auf die Norm verzichtet, spart bis zu 50 Prozent Bauraum. Sogar bei Kompaktzylindern sind Platzeinsparungen von rund 16 Prozent möglich. Damit einhergehend sind entsprechende Gewichtsersparnisse von bis zu 40 Prozent. Gerade in der heutigen Zeit, da Produktionsflächen nicht unwesentlich Geld kosten, rechnet sich ab gewissen Grössen der eingesparte Platz. [ea]

Infos SMC Pneumatik AG Dorfstrasse 7 8484 Weisslingen Tel. 052 396 31 31 info@smc.ch www.smc.ch

Cabling Systems Standard Power Supplies Customized Power Supplies Besuchen Sie uns: Halle 2.0 . Stand A014–17

www.fabrimex.com . Schweiz Tel. +41 (0)55 253 31 90

Medizinaltechnik

World Medtech Forum Lucerne vom 25.9. bis 27.9.2012

Eine grosse Idee soll einen grossen Namen tragen: World Medtech Forum Lucerne. Im Namen steckt die Vision der Veranstalter, dass ein «global bedeutender» Qualitätsanlass für die Medizintechnik den Standort Schweiz stärkt. Aber hat die Veranstaltung das Potenzial, ein Weltforum zu werden? ie vier Partner Medical Cluster, Medtech Switzerland, Siams SA und Messe Luzern AG wollen das World Medtech Forum Lucerne (WMTF) zum wichtigsten Treffpunkt der weltweiten Medizintechnikbranche entwickeln. «Mit Messe, Kongress und Meetings werden Formate geschaffen, um die Besucher aus dem In- und Ausland zu begeistern und das WMTF als unverzichtbare Plattform der Industrie zu etablieren», erklärte einst Peter Biedermann, Geschäftsleiter des Medical Cluster und Mitglied des Projektentwicklungsteams. Aber die Vision reicht noch weiter: Der Anlass soll auch dazu dienen, die Schweiz als weltbesten Standort für Forschung, Entwicklung und Produktion von medizintechnischen Produkten hervorzuheben und weiter zu stärken. Aber hat das World Medtech Forum Lucerne überhaupt das Grundlagenpotenzial, ein Weltforum zu werden, damit solche (Neben-)Wirkungen von ihm ausgehen können? Wir haben vier Punkte der Veranstaltung unter die Lupe genommen und sie nach ihren Erfolgsfaktoren untersucht.

Das Medtechland Schweiz Die Medizintechnik hat in der Schweiz eine überragende Bedeutung. «Mit über 49 000 Vollzeitstel-

Autor Eugen Albisser Chefredaktor technica

30 Innovation

Die WMTF Macher: v.l.n.r. Markus Lauber, Mitglied GL Messe Luzern AG; Dr. Patrick Dümmler, Managing Director Medtech Switzerland; Fabienne Meyerhans, Project Manager Messe Luzern AG; Peter Biedermann, CEO Medical Cluster. (Bild: zvg) len hält das Land einen Anteil von 10 Prozent an allen Medtech-Beschäftigten in Europa und weist hier mit über 740 Herstellern, Zulieferern und Weltkonzernen mit die höchste Dichte an medizintechnischen Unternehmen auf», ist in der Zusammenfassung der Industriebefragung SMTI 2010 zu lesen, welche Roland Berger, Deloitte, und Medical Cluster durchgeführt hatten. Was sich weiter hinter diesen Zahlen verbirgt, das löste selbst bei Peter Biedermann, Geschäftsleiter des Medical Cluster, ein Staunen aus: «Wir brachen die einzelnen Zahlen runter und entdeckten, dass die Schweiz, bezogen auf die Prozente des jeweiligen Totals weltweit bei den Beschäftigten, dem BIP und dem Exportanteil, weit an der Spitze liegt.» So arbeiten 1,1 % der Berufstätigen in der Medizintech-

nik. Deutschland als Nummer zwei kommt auf einen Anteil von «nur» 0,3 %. Am Total des Bruttoinlandprodukts ist die Branche mit 1,9 % beteiligt (DE: 0,7 %) und auch beim Exportanteil liegt man mit 5 % weit an der Spitze (USA: 2,8 %). Die Schweiz gehört definitiv zur Spitze der Medizintechnik, was eine erfolgsversprechende Rahmenbedingung ist, um ein «Weltforum» aufzuziehen.

Das WMTF-Format Das Programm des WMTF bietet drei Gefässe. Kongress, Fachmesse und Meetings. 30 Events finden in diesen kurzen Tagen statt und 130 Referenten aus vielen Ländern werden erwartet, die am CTI Medtech Event, dem exklusiven Eröffnungsanlass, an den Kongressen, den Workshops, Corporate Events und

dem «Speaker’s Corner» zu Themen wie der «Entwicklung in den relevanten globalen Medizintechnikmärkten» ihr Expertenwissen weitergeben. Raffiniert verwoben durch den ganzen Anlass sind die Anlässe, welche das Neworking unter den internationalen Besuchern fördern sollen. Dabei gibt es spezielle Formate wie die Medtech-Night, das Center of Attention, 1-to-1-Partnering, das One-to-one Partnering oder der Start-up-Park. Damit haben die Veranstalter ein zwar enges, aber auch vielseiti-

ges Programm entwickelt, das jedem Besucher eine auf seine Bedürfnisse abgestimmte Wahl bietet. Dass die Schweizer Medtech-Industrie (Fokus Zulieferer) dazu sich auf der Messe präsentieren kann, ist ein nicht unwesentlicher Baustein in diesem gross angelegten Programm. Fazit: Das Format weist eine raffiniert verwobene Struktur auf. Die Referenten sind hochkarätige Experten, obwohl man hier noch Spielraum nach oben haben wird. Aber für eine Premiere zeigt das Format bereits eine erstaunliche Breite und Tiefe.

«Wir sind auf sehr gutem Weg» Warum das World Medtech Forum Lucerne das Potenzial hat, ein Weltforum zu werden, erklären die WMTF-Macher. Markus Lauber, Mitglied GL Messe Luzern «Die Schweiz verfügt mit gut qualifiziertem Personal, Spitzenforschung und einer hochkompetenten Zulieferindustrie über ein einzigartiges ‹Ökosystem›. Dieses Ökosystem bilden wir mit auf die jeweilige Zielgruppe zugeschnittenen Formaten ab. Diese Inhalte machen das WMTF weltweit einzigartig. Wir sind überzeugt, dass diese gebündelte Branchenpower für die internationalen ‹Inverkehrbringer›/OEMs der Medizintechnik höchst interessant ist. Wir sind uns jedoch bewusst, dass es Zeit und einen gewissen Ruf braucht, um eine Veranstaltung im internationalen Markt zu etablieren. Dank unseren zahlreichen internationalen Partnern dürfen wir mit rund einer Million Kontaktchancen potenzieller Besucher rechnen.» Patrick Dümmler, Managing Director Medtech Switzerland «Bei der Konzeptionierung des WMTF wurde die MedtechIndustrie eng mit einbezogen. So wurde das Kongressprogramm auf denjenigen Themen aufgebaut, welche die Industrie wirklich beschäftigen. Grundlage dafür lieferten die regelmässig durchgeführten Umfragen unter Hunderten von Medtech-Unternehmen, die jeweils im Swiss Medical Technology Industry Survey publiziert werden. Dieses Vorgehen stellt sicher, dass Konzept und Themen den Bedürfnissen der Industrie entsprechen und sich das WMTF als weltweite Plattform von und für die Industrie etablieren kann.» Peter Biedermann, Geschäftsführer Medical Cluster «Genauso, wie die schweizerische exportorientierte Medizintechnikindustrie höchste Qualität, Verlässlichkeit und Innovationsgehalt anbieten muss, um auf den internationalen Märkten bestehen zu können, hat das WMTF nur eine Chance, wenn die Plattform von herausragendem Format ist. Meine vielen persönlichen Gespräche mit Ausstellern, Besuchern, Partnerorganisationen aus dem In- und Ausland sowie Messeorganisatoren lassen bei mir die Überzeugung reifen, dass wir auf sehr gutem Weg sind.»

Die Messe Medisiams Die Medisiams – eine Messe für die Mikrotechnik in der Medizin – fand bisher abwechslungsweise mit der Siams in Moutier statt. Etablieren konnte sich diese «Zwischenmesse» aber nicht. Inzwischen bieten fast alle Messen im In- und Ausland der Medizintechnik eine eigene Plattform, was die Konkurrenzsituation verschärft. Im Welschland konkurrenzieren sich mit der Lausannetec und der EPHJ/EPMT/SM neu auch bereits zwei weitere Messen um Aussteller und Besucher. Die Messe Luzern gilt als hochprofessioneller Veranstalter und verfügt am Rande von Luzern über neue, sehr moderne Ausstellungshallen. Dass die Messe nicht direkt beim Kongress stattfindet, muss kein Nachteil sein, kann aber beim dichten Programm einzelne davon abhalten, auch «draussen» bei der Allmend einmal vorbeizuschauen. Dennoch: Die Medisiams gewinnt durch den Schulterschluss mit dem Forum erheblich an Prestige, und das Forum selbst hat mit der Schweizer Medtech-Industrie so die krönende Verbindung schaffen können.

Die Partner Dass das WMTF nicht von einem einzigen Veranstalter organisiert und entwickelt wurde, macht nicht nur Sinn, sondern wird wohl einer der grossen Erfolgsfaktoren sein. Medical Cluster, Medtech Switzerland, Siams SA und die Messe Luzern AG scheinen sich als Team gefunden zu haben, das es versteht, aufeinander einzugehen und das Beste aus seinem jeweiligen Tätigkeitsgebiet herauszuholen. Und was bei Veranstaltungen – ob gross oder klein – manchmal vergessen wird: der Sympathiebonus. An der Spitze dieser Partner stehen weitsichtige Persönlichkeiten, wie man sie nicht nur in der Schweizer Industrie und auch weltweit gerne sieht: professionell, ohne verbissen zu sein – visionär, ohne die Bodenhaftung verloren zu haben. Mitunter ein Grund, warum man einst vom WMTF nicht als Utopie, sondern von einer hartnäckig umgesetzten Vision reden wird.

Innovation

Werkzeugmaschinen

Tornos/Cyklos: Oberflächenbehandlung für alle

Tornos entwickelte mit Cyklos eine neuartige und vollständig autonome Oberflächenbehandlungstechnologie, mit der dank eines innovativen Rotationsverfahrens hervorragende Oberflächengüten erzielt werden können. In Frankreich wurde dieses Schweizer Produkt in diesem Jahr mit einem Innovationspreis ausgezeichnet. ie Feuertaufe erlebte Cyklos zwar bereits Ende letzten Jahres an der Fachmesse EMO, doch in diesem Jahr wurde an der Werkzeugmaschinenmesse Simodec im französischen La Roche-sur-Foron nicht nur diese innovative Oberflächenbehandlungstechnologie vorgestellt, sondern zum ersten Mal auch die gesamte Ausrüstung Cyklos A300. «Die Messe Simodec bot uns die Gelegenheit, unser effizientes Konzept unter Beweis zu stellen. Dank der am Stand vorhandenen Tornos-Maschinen haben wir von den Drehmaschinen gefertigte Teile direkt vor Ort behandeln können. Somit konnten die Besucher mit eigenen Augen sehen, dass die Einbindung von Cyklos in eine Drehteilwerkstatt möglich ist, ohne dass zuvor Kenntnisse in der Oberflächenbehandlung erworben wer-

Die Cyklos macht Lean Manufacturing möglich. Sie lässt sich problemlos in alle Bearbeitungsprozesse integrieren. Ihre besonderen Stärken? Kein spezielles Gebäude erforderlich, keine verbrauchten Flüssigkeiten müssen abgeleitet und vor Ort behandelt werden. Säuredämpfe können nicht unkontrolliert entweichen und werden gefiltert.

Innovation

den müssen», erklärt Brice Renggli, Marketingleiter von Tornos. Das Konzept begeisterte nicht nur die Zuschauer. Auch die Jury des Innovationswettbewerbes, der in diesem Jahr zum ersten Mal durchgeführt wurde, sah im Cyklos die alles überragende Technologie. So gewann Cyklos nicht nur den Award in der Kategorie Oberflächenbehandlung, sondern auch die Gold-Trophy, den Innovationshauptpreis.

Abwässer werden gefiltert, konzentriert und im Innern der Maschine gelagert, bis sie zu einem späteren Zeitpunkt in spezialisierte Zentren zur Wiederaufbereitung entsorgt werden. Dieses Konzept bietet somit eine sehr hohe Autonomie und ermöglicht erhebliche logistische Einsparungen. Ausserdem wird die Vertraulichkeit besser gewahrt, denn die Teile müssen das Haus nicht mehr verlassen, und der Produktionsfluss ist gestrafft.

Herzstück der Produktion

Einfach und effizient

Was den fachkundigen Besuchern am Stand sofort klar wurde: Cyklos ist ein Herzstück der Produktion. Die Tornos-Drehmaschinen fertigten den Schaft eines Schreibwerkzeugs aus Aluminium und Cyklos kümmerte sich um dessen Anodisierung. Damit wurde gleich eine der grossen Stärken der Ausrüstung Cyklos A300 aufgezeigt: Die Behandlung kann in gewöhnlichen Räumlichkeiten erfolgen, denn die

Wer bis vor Kurzem noch dachte, dass für die Oberflächenbehandlung hohe Fachkenntnisse notwendig sind, der wird mit dem Cyklos eines anderen belehrt. In der Tat werden nur wenige Grundkenntnisse in der Oberflächenbeschichtung benötigt, um extrem hohe Oberflächengüten zu erzielen. «Erste Lieferungen sind bereits erfolgt und die Rückmeldungen der Kunden sind sehr positiv. Die Maschine kann sehr schnell in Betrieb genommen werden», sagt Emmanuel Sagnes, Produktleiter von Cyklos, «und die Beschickung kann natürlich mittels einer Roboterzelle automatisiert werden.» Auf der Simodec bekamen die Besucher den Prototypen der Maschine A300 zu sehen, der für die Anodisierung von Aluminium ausgelegt ist. Auf diesem Prototyp wurden die verschiedenen Verfahren validiert und die ersten Kundenversuche durchgeführt. «Durch diese Ausrüstung konnten wir das Endprodukt validieren und optimieren.

sie bei den Rotationsbewegungen gut halten und andererseits, damit eine gleichmässige und wiederholbare Behandlung sichergestellt werden kann.

… und hohe Oberflächengüte

Die Cyklos ermöglicht gleichmässige und wiederholbare Bearbeitungsergebnisse, da jedes Werkstück dieselben Stationen passiert, Blasen werden durch die Rotation des Werkstücks entfernt, die Konzentration und die Temperatur des Bades wird automatisch geregelt, die Flüssigkeit bleibt dank der Rotation der Teile homogen, die Verunreinigung von Bad zu Bad ist minimal und Schwankungen des elektrolytischen Stroms werden gleichmässig über das ganze Werkstück verteilt.

Die Seriemodelle haben in Bezug auf den Prototypen zudem zahlreiche Optimierungen erfahren», erklärt Brice Renggli. Insbesondere wurde die Ergonomie verbessert und das Gesamtdesign überarbeitet, um ein Produkt im Einklang mit der neuen Produktlinie MultiSwiss von Tornos anzubieten. Das Grundprinzip und die Effizienz der Behandlung entsprechen aber selbstverständlich in allen Punkten den Seriemodellen.

Grossserien aus Aluminium … Diese Ausrüstung ist in der Lage, eine jährliche Produktion von rund 10 Millionen Teile zu bewältigen. Sie

G BACHELOR-STUDIENGAN OVATION INN | IK MASCHINENTECHN in Methoden Umfassende Ausbildung e bis zur Ide der von der Innovation, Markteinführung ung in Maschinen Solide, breite Ausbild technik tiefungsprofile in  Sechs spannende Ver ern wie zum eld ufsf attraktiven Ber otik» Beispiel «Automation & Rob nik www.hsr.ch/maschinentech



Oktober 2012 Nächster Infotag am 27. g www.hsr.ch/infota

ist vor allem für Grossserien an Aluminiumteilen, insbesondere für die Automobilindustrie, ausgelegt. Bremskolben sind beispielsweise eine typische Anwendung für die Maschine Cyklos A300, die eine hohe Flexibilität bei der Anodisierung bietet (Stärke, Teile usw.). Die gewünschten chemischen Behandlungen werden für jede Werkstückreferenz im automatischen Kontrollsystem gespeichert und nach Bedarf ausgewählt. Für die Umstellung der Referenz wird jeweils nicht mehr als eine halbe Stunde Wartezeit benötigt. Die Körbe müssen dem Werkstück entsprechend angepasst werden; einerseits, damit

Die hervorragende Oberflächengüte ist eine weitere Stärke der Maschine Cyklos A300. Der von der Firma Cyklos entwickelte Beschichtungsprozess ermöglicht eine gleichmässig starke Beschichtung von +/-2 Mikrometer, die weder auf den Aussen- noch Innenseiten der Werkstücke Mängel (unbeschichtete Stellen) aufweist. Zur Erinnerung: Bei herkömmlichen Beschichtungsverfahren werden die Teile oft senkrecht und praktisch bewegungslos eingetaucht. Die Gleichmässigkeit der Schicht ist bei dieser Verfahrensart im besten Fall oft nur gerade +/- 5 Mikrometer genau und gewisse Stellen an den Innenseiten können aufgrund von Luft- oder Glasblasenbildung während des Beschichtungsvorgangs Mängel (unbeschichtete Stellen) aufweisen. [ea]

Infos Cyklos SA 1400 Yverdon, 024 422 42 60 contact@cyklos.com, www.cyklos.com Tornos SA 2740 Moutier, 032 494 44 44 contact@tornos.ch, www.tornos.ch

Werkzeugmaschinen

In einer Maschinen kombiniert: Stanzen und Plasmaschneiden

Eine Firma kann innovativ sein, indem sie herausragende Produkte entwickelt und herstellt. Zum Beispiel eine Universalmaschine für die integrierte Stanz- und Plasmabearbeitung. Innovativ sind auch jene Firmen, die wissen, welche Anlagen sie brauchen, um erfolgreich produzieren zu können.

ekanntlich ist die Schweiz nicht gerade typisch für die Automotive-Industrie und deren Zulieferwesen. Doch bei genauerem Hinsehen entpuppt sich diese Einschätzung als nicht generell zutreffend. Denn in Payerne hat das im Jahr 1971 gegründete Unternehmen PWP S. A. seinen Sitz, das es in kurzer Frist vom Zulieferer für LKW/Fahrzeugbaukomponenten zum Marktführer bei LKW-Aufbauten

aus Aluminium brachte. Damit setzt PWP eine weniger bekannte schweizerische Tradition fort, nämlich jene, sich schon sehr früh (ab 1935!) für den Leichtbau von Komponenten und Aufbauten für LKWs zu engagieren. Bei PWP sind aktuell 75 Personen damit beschäftigt, aus StandardFormatblechen, Sandwichpaneelen verschiedener Dicken, diversen Aluminiumprofilen und Drehstangen-

verschlüssen komplette Sets für Aufbauten oder auch individuelle Aufträge von Fahrzeugbaubetrieben zu konfektionieren und/oder zu kommissionieren.

Sehr hohe Teileverfügbarkeit Die Aluminiumprofile, Türverschlüsse und auch weitere Komponenten wie die erwähnten Kotflügel, werden in Eigenregie konstruiert und bei Zulieferern mit eigenen Werkzeugen

www.smc.ch

Mehr Lager ab Lager Spitzenleistungen in der Pneumatik Wir sind der weltweit führende Experte für Pneumatik. Unsere Spitzenleistungen in der industriellen Automation unterstützen unsere Kunden, im Wettbewerb überlegen zu sein. Warum wir dies einzigartig können? Wir sind führend in Technologie, Qualität und Service. Wir beraten unsere Kunden und bieten ihnen individuelle, zuverlässige Lösungen aus einer Hand. Ergebnis: Sie sparen Geld, die Qualität steigt und Prozesse sind schneller.

Besuchen Sie uns: SINDEX, Bern - Halle 3.0, Stand C027

Günstig Technik verbessern und Kosten senken mit 35 schmierfreien iglidur -Werkstoffen. Online schnell den besten finden und berechnen. Leicht, langlebig und ab 24h geliefert. ®

.ch/schmierfrei24h SMC Pneumatik AG Dorfstrasse 7 CH-8484 Weisslingen

Innovation

T +41 52 396 31 31 info@smc.ch www.smc.ch

Tel. 062 388 97 97 Fax 062 388 97 99 info@igus.ch Bestellen: Mo.-Fr. 8 bis 20h Sa. 8 bis 12h plastics for longer life

Die Begriffe "igus, iglidur, plastics for longer life" sind in der Bundesrepublik Deutschland und gegebenenfalls international markenrechtlich geschützt.

(für die Spezialprofile) hergestellt. Die Halbzeuge und montagefertigen Bauteile kommen alle nach Payerne und werden dort zunächst geprüft und dann eingelagert. Damit ist eine sehr hohe Teileverfügbarkeit und weitergehend eine sehr hohe Lieferbereitschaft gegeben. Allein an Aluminiumprodukten sind für die Serienfertigung und für Spezialanfertigungen immer rund 400 Tonnen auf Lager. Bezüglich Halbzeugen und Bauteilen aus Edelstahl und Stahlblech sind ebenfalls grössere Vorräte auf Lager, um schnell auf die Kundenwünsche reagieren zu können. André Nicolet, Direktor Verwaltung bei PWP S. A. in Payerne, führte dazu aus: «Um die individuellen Wünsche unserer kleinen bis sehr grossen Fahrzeugbau-Kunden auf Termin erfüllen zu können, haben wir nicht nur ein umfangreiches Materiallager, sondern auch einen sehr modernen Maschinenpark zur Verfügung. Dieser ermöglicht den Mitarbeitern, die Komponenten und Bauteile rationell und in der gewünschten Qualität produzieren bzw. konfektionieren zu können.

Praxisgerechte Lösung Die Mitarbeiter sind alle hoch qualifiziert und arbeiten in Eigenverantwortung im Einschichtbetrieb. Damit die Produktions- und Materialfluss- sowie die Logistikprozesse effizient ablaufen, stellen wir immer wieder einmal alle Prozesse auf den Prüfstand und stossen Rationalisierungsprojekte an.» So auch vor Kurzem, als der wachsende Auftragsumfang die Produktion immer öfters an die Grenzen brachte und der Aufwand für den Materialfluss und das Materialhandling immer grösser wurde. Als logische Konsequenz wurde zum einen in weitere Produktionskapazitäten investiert und zum anderen gleichzeitig das Fabriklayout optimiert. Dabei wurde die Idee geboren, eine Maschine für die Komplettbearbeitung von Blechteilen (Abwicklungen) zu beschaffen und diese Maschine so

zu platzieren, dass die zu bearbeitenden Bleche aus dem Lager direkt auf die Maschine gelangen. Nach Analyse der zu bearbeitenden Teile und Materialien wurden verschiedene Technologien wie Laserschneiden, Stanzen und Wasserstrahlschneiden auf ihre Eignung hin überprüft. Am Ende erhielt jedoch die absolut praxisgerechte Kombination aus Stanzen und Plasmaschneiden in Gestalten einer Combicut Stanzund Plasmaschneidmaschine von Boschert GmbH & Co. KG, D-79541 Lörrach-Hauingen, den Vorzug.

Kompakt gebaut Die kombinierte Stanz-/Plasmaschneidmaschine Combicut wurde vom Schweizer Boschert-Vertreter Hch. Reimmann AG, Mönchaltorf, empfohlen und konnte das Fachpersonal und damit die Verantwortlichen von PWP in jeder Hinsicht überzeugen. Das Laserschneiden wäre seitens des Investments und vor allem wegen der Betriebs- und Wartungskosten zu teuer gewesen und dasselbe gilt bezüglich des Wasserstrahlschneidens. Ausserdem konnte die Kombimaschine in der Programmierung und Bedienung punkten und sie liess sich problemlos in das neu geplante Fabriklayout – mit direkter Anbindung an ein automatisches Blechlager – integrieren. Daniel Christen, beim Boschert-Vertreter Reimmann der Spezialist im Bereich Blechbearbeitungsmaschinen, zu den Vorzügen der Combicut, die bei PWP dann auch zur Entscheidung pro kombinierter Stanz-/Plasmabearbeitung führten: «Die Combicut ist als Hakenmaschine kompakt gebaut und von drei Seiten her optimal zugänglich. Dies erlaubt in idealer Weise die Beschickung mit Rohblechen direkt aus dem Lager. Im Fall PWP für die komplette Bearbeitung von Blechen des Formats 1.500 x 3.000 mm und für Dicken bis max. 6 mm ausgelegt, verlassen die individuell zu bearbeitenden Werkstücke die Maschine als Fertigteil.

Werkzeugmaschinen

Der Stanzkopf hat 28 Tonnen Stanzkraft und weist ein Rotations-Werkzeugsystem mit 7-fachem RevotoolWerkzeug auf. Der Plasmaschneidkopf arbeitet mit einer HiFocus 160i-Plasmaquelle und verstellt sich in der Höhe automatisch, ausgehend von der Dicke des jeweiligen Materials oder der Beschaffenheit des Blechs. Dank der Entsorgungsklappe für Abfälle, der leistungsfähigen Absaugung und der automatischen Gasmischanlage ist der Plasmabrenner im Dauerbetrieb für Materialdicken bis 6 mm zu nutzen. Die CNC-gesteuerte Maschine kann seit der relativ kurzen Einwei-

enormen Flexibilität und Produktivität der kombinierten Stanz- und PlasmaKomplettbearbeitung auf der neuen Combicut haben wir Maschinenkapazitäten geschaffen, die es uns auch erlauben, den Grad an Eigenfertigung wieder zu erhöhen. Das kommt auch unserem Qualitätsanspruch für die hochbelasteten Fahrzeugbau-Komponenten und der gezielten Erhöhung der Wertschöpfung sehr entgegen. Durch die Blechteile-Fertigung sozusagen direkt aus dem Lager konnten wir den Personalaufwand für das Materialhandling erheblich reduzieren. Weil sich die Bediener der Combicut und weiterer Blechbearbeitungsmaschinen die benö-

(v.l.) André Nicolet, Direktor Verwaltung bei der PWP S. A., Daniel Christen Vertriebs-Aussendienst beim Schweizer Boschert-Vertreter Hch. Reimann AG, und Peter Kunz, Geschäftsführer Boschert GmbH & Co. KG, mit einem komplett gestanzten und plasmageschnittenen LKWKotflügel aus Aluminium-Riffelblech. sung und Programmierschulung von den PWP-Mitarbeitern selbstständig bedient und programmiert werden.»

Wichtig: Technik-Akzeptanz

TERMSERIES. Der Alleskönner. Relaiskoppler und Solid-State Relais mit Ein- und Zweiwechslern ab 6 mm Baubreite mit Schraubund Zugfederanschluss. www.weidmueller.com/TERMSERIES

PWP zeigt sich schon kurz nach der Inbetriebnahme der Combicut zur integrierten Stanz-/Plasma-Komplettbearbeitung unterschiedlichster Blechteile sehr zufrieden. Nicht zuletzt sorgt die frühe Einbeziehung des Bedienpersonals zur Kauf-Entscheidung der Maschine sowie in Bezug auf die weitergehende Materialfluss-Automatisierung für eine sehr gute Akzeptanz bei den Mitarbeitern. Abschliessend meinte dazu André Nicolet: «Wir fertigen unsere Produkte in Stückzahlen von 1 bis etwa 100 und haben je nach Bauteilen auch Chargen mit Stückzahlen ab 300 bis 1000 herzustellen. Mit der

tigten Bleche nach Auftrag während der laufenden Bearbeitungen selbst aus dem Lager holen, gibt es bis auf den reinen Rohblech-/Werkstückwechsel keine Stillstandzeiten an den Maschinen, wodurch deren Auslastung steigt. Zumal ebenfalls hauptzeitparallel die Programmierung erledigt werden kann und damit eine weitere Effizienzsteigerung verbunden ist.» Edgar Grundler, Redaktor technica

Infos Reimmann Hch. AG 8617 Mönchaltorf 044 949 49 49 info@reimmann.ch www.reimmann.ch

Technik

MULTIPLIZIEREN SIE 0,8 SEKUNDEN SPAN-ZU-SPANZEIT MIT 30 TEILEN PRO MINUTE. RESULTAT: DIE BEGEISTERUNG IHRER KUNDEN. TORNOS MULTISWISS Revolutionär: Die neue MultiSwiss 6x14 Drehmaschine erzielt Höchstwerte sowohl bei der Geschwindigkeit als auch bei der Präzision. 14 gesteuerte Linearachsen, 7 C-Achsen und bis zu 18 Tools vereinen die Vorteile von Ein- und Mehrspindeldrehmaschinen. Bei Klein- und Grossserien von Drehteilen bis 14mm Durchmesser erreichen Sie niedrige Werkstückkosten und konstant hohe Qualität. Zur Begeisterung Ihrer Kunden. TORNOS S.A., Moutier, Schweiz www.tornos.com, www.multiswiss.info

AUTOMOTIVE - MEDICAL - ELECTRONICS - MICROMECHANICS

Innovation

Steuerungen

Nakamura-Tome erhöht den Bedienungskomfort

Mit der neuen NT-IPS Fanuc-31i-Steuerung setzt Nakamura-Tome neue Massstäbe in Bezug auf den Bedienungskomfort. IPS steht für Intelligent Production System. Das Programmieren, die Bedienung, die Fehlerbehebung und der Maschinenunterhalt sind jetzt noch einfacher.

mationen sind auf einem Bildschirm ersichtlich. Fehler- und Alarmmeldungen werden mit Bildern und Erklärungen angezeigt. Die Anzahl Schalter und Knöpfe wurde von 96 auf 69 reduziert.

Erleichterungen für Programmierer und Bediener

NT Collision Guard: Schnelles und sicheres Einrichten; bereits in der Simulation des Bearbeitungsprogramms wird eine mögliche Kollision erkannt. (Bild: Walter Meier)

ie neu konzipierte Steuerung mit 19"-Farb-LCD-Touchscreen, bedienbar über One-Touch-SoftKey-Eingabe für alle Funktionen, wurde entwickelt für die einfache Anzeige einer grossen Anzahl an Informationen. Die neue Steuerung, welche als Standard auf den meisten Maschinenmodellen verfügbar ist, bietet mit dem integrierten Windows-Systemprogramm und den entsprechenden Anwendungsprogrammen wie Excel, Adobe viele zusätzliche Möglichkeiten. So können zum Beispiel die Maschinenhandbücher direkt an der Steuerung eingesehen werden, zusätzlich besteht die Möglichkeit, weitere eigene Dateien abzuspeichern. Die Steuerung wirkt sichtlich aufgeräumt. Alle wichtigen Infor-

Infos Walter Meier (Fertigungslösungen) AG 8603 Schwerzenbach, 044 806 46 46 ch.machining@waltermeier.com www.waltermeier.com

Innovation

Einige Besonderheiten, die das effiziente Arbeiten an der Maschine dem Programmierer und Bediener erleichtern: LUCK-BEI II (NT Manual Guide i): Dieses Dialogsystem ist darauf ausgelegt die Erstellung von Bearbeitungsprogrammen durch einfache Operationen zu erleichtern, zusätzlich bietet dieses System eine animierte Bearbeitungssimulation mithilfe von massiven Modellen . NT-Nurse 2, NT-Work Navigator: Diese Systemsoftware mit vielen nützlichen Funktionen wie Schwesterwerkzeuge, Schnittdrucküberwachung, Positionserkennung usw. dient zur Unterstützung des Bedieners bei komplexen Bearbeitungsprozessen, zur Erzielung längerer unbemannter Produktionsprozesse. NT Collision Guard (aktive Sicherheit) und Airbag Function (passive Sicherheit). NT Collision Guard erkennt bereits in der Simulation des Bearbeitungsprogramms eine mögliche Kollision. Airbag Function: Sollte sich doch einmal eine Kollision ereignen miniert diese Funktion innert einer superschnellen Reaktionszeit von nur 0,008 Sekunden die möglichen Schäden auf ein Minimum. NT Multitasking Office: Mit dieser auf dem Windows Betriebssystem basierenden Software kann das

Herr Ettlin, wie kommen Sie zu Innovationen? «Wir bieten konkurrenzfähige Produkte und Dienstleistungen an, die unseren Kunden Wettbewerbsvorteile verschaffen und uns gegenüber Mitbewerbern unterscheiden. Dies gelingt nur mit innovativen Produkten und Lösungen. Dabei trennen wir Produkt- und Prozessinnovation nicht voneinander. Unser Innovationsmanagement pflegt eine Firmenkultur, in der Innovationen als selbstverständlich angesehen werden. Rückmeldungen aus dem Verkauf und Kundendienst sowie die Erfahrungen von unseren Produktspezialisten und Anwendungstechnikern fliessen in den Innovationsprozess ein. Diese Erkenntnisse werden intern weiterentwickelt und mit den Lieferpartnern ausgetauscht. Ergänzend führen technische Workshops mit unseren internationalen Lieferanten oft zu echten Innovationen, die unmittelbar auf die Produktentwicklung Einfluss nehmen können. Roberto Ettlin ist Geschäftsleiter der Walter Meier (Fertigungslösungen) AG Programm am externen Arbeitsplatz fertiggestellt werden. Detailgenaue Eingaben von Spannmittel, Werkzeugaufnahmen und Werkzeugen unterstützen ein realistisches Szenario. Das erstellte Programm kann in einer detailgetreuen Grafik simuliert werden.

Automation

Energieeffizienz im Maschinenbau steigern

Mit fortschreitender Energieverteuerung rückt das Thema Energieeffizienz in Produktionsbetrieben mehr und mehr in den Vordergrund. Galt die Optimierung des Energieverbrauchs von Maschinen – etwa Verpackungsmaschinen – noch vor zwei Jahren als ethisch motivierte Liebhaberei, begründet sich das Interesse an energieeffizienten Maschinen heute schon vielfach auf konkrete Wirtschaftlichkeitsüberlegungen. ie energetische Optimierung von Verpackungsmaschinen ist kein triviales Thema: Der konstruktiv bedingte Energieverbrauch einer Verpackungsmaschine resultiert massgeblich aus dem gewählten technischen Prinzip zur Realisierung des Verpackungsprozesses. Welches Verpackungs- oder Abfüllprinzip für den Bau einer Maschine den Zuschlag erhält, wird heute in der Regel durch Aspekte wie erreichbare Taktraten und Prozesssicherheit bestimmt, selten fällt die Entscheidung aufgrund energetischer Betrachtungen.

Energiesparen fängt bei der Konstruktion an Des Weiteren spielen Faktoren wie die Art der angewandten Antriebskonzepte (zum Beispiel Druckluft, hydraulisch, elektrisch mit Servotechnik oder Asynchronantrieben), die Wirkungsgrade von Kraftübertragungen, das Bewegungsdesign, die Auslegung energieintensiver Prozesse wie Heizen sowie eine Vielzahl anderer Details eine Rolle.

Infos Schneider Electric (Schweiz) AG 3063 Ittigen Tel. 031 917 33 33 info@schneider-electric.ch www.schneider-electric.ch

Das zeigt: Der Bau energieeffizienter Maschinen erfordert nicht nur technologische Voraussetzungen, sondern auch Know-how und Erfahrung. Der Energieverbrauch einer Verpackungsmaschine hängt allerdings auch von der Taktleistung ab: Im Regelfall liegt die Taktrate, bei der das Verhältnis von verbrauchter Energie zu produzierter – verpackter – Stückzahl ideal ist, unterhalb der maximalen Taktrate. Das ist eine wichtige Erkenntnis, will man Energie sparen. Zur energetischen Optimierung der Produktion benötigen Maschinenbetreiber natürlich die dafür erforderlichen Werkzeuge beziehungsweise Hilfsmittel. Schneider Electric hat sich bereits früh auf oberster Konzernebene zu den Zielen des Klimaschutzes bekannt und ist daher bestrebt, in allen Bereichen der Automation eine führende Rolle einzunehmen. Technologien und Konzepte für mehr Energieeffizienz im Maschinenbau hat Schneider Electric in MachineStruxure, die Automatisierungslösung für Maschinen, eingebracht. Energieeffiziente Antriebslösungen, Werkzeuge für die Simulation von Energieverbräuchen und Energy-Monitoring im laufenden Betrieb bilden bei MachineStruxure die Grundlage für die Entwicklung energieeffizienter Maschinen, Beratungs- und Engineering-Leistung den Rahmen.

Globale Optimierung macht Maschinen effizient Wie eingangs betont, ist der Bau energieeffizienter Maschinen nicht zuletzt eine Sache des Know-hows. Bei den Grundkomponenten wie energieeffizienten Antrieben ist der Maschinenbauer jedoch auf den Automatisierungspartner angewiesen. Und die hat Schneider Electric: Die SH-Servomotoren des PacDrive Systems und der Lexium BSH-Reihe verfügen über geringe Trägheitsmomenten und hohe Wirkungsgra-

Die horizontale Schlauchbeutelmaschine SP2-NG erfordert abhängig vom verpackten Produkt um bis zu 30% weniger elektrische Energie als die in Funktion und Leistung weitgehend vergleichbare Vorgängermaschine. (Bilder: Schneider Electric)

Innovation

Automation

Optimiertes Bewegungsdesign, hier erkennbar am Rückgang der erforderlichen Bremsleistung.

de, die oberhalb von IE3 liegen. Bei Multiachs-Servoverstärkern der Reihe Lexium LXM 62 ist durch das zentrale Netzteil eine Zwischenkreiskopplung für den Energieaustausch zwischen Servoantrieben realisiert. Das Gleiche gilt für die Servomodule der ILM-Reihe mit integrierter Reglerelektronik. Sie bieten überdies die Option, Servoverstärker aus dem Schaltschrank ins Maschinengestell auszulagern. So kann einerseits die Grösse des Schaltschranks reduziert werden, vor allem aber reduziert sich so dank der geringeren Abwärme im Schrank die erforderliche Klimatisierungsleistung beziehungsweise kann meistens ganz entfallen. Weiterhin von Einfluss auf die Energieeffizienz einer Antriebslösung ist die richtige Antriebsausle-

Taktratenabhängiger Energy-Footprint, der bereits in der Designphase ohne reale Maschine und Antriebe erstellt werden kann.

40 Innovation

gung mit ausreichend aber nicht überdimensionierten Motoren sowie die Qualität des Bewegungsdesigns. ECAM, das Tool für Antriebsauslegung, grafisches Bewegungsdesign und Netzkreisberechnung der Engineering-Workbench SoMachine Motion, stellt alle gängigen Bewegungsgesetze für optimales, energiearmes Bewegungsdesign zur Verfügung. Software-Bibliotheksfunktionen wie die intelligente Königswelle bieten darüber hinaus additives Optimierungspotenzial, wenn einzelne Achsen bei zunehmender Taktzahl energetisch problematisch werden.

Schon beim Design den Energieverbrauch kennen Die Reduktion des Energieverbrauchs von Maschinen beginnt

beim Design. Die Energieeffizienz unterschiedlicher Konstruktionskonzepte muss vor dem Bau verglichen werden können, danach ist in der Regel alles entschieden. Eine retrospektive Analyse und Optimierung wird nie das tatsächlich gegebene Optimierungspotenzial freisetzen können. Welche Möglichkeiten der Simulation bestehen, dazu legt bereits die Architektur der Automatisierungslösung den Grundstein. Das zeigt sich bei PacDrive, einer der Steuerungsplattformen von MachineStruxure, die durch die Vereinigung von SPS-, Motion Control- und Robotik-Steuerungsfunktionalitäten in einer Hardware prädestiniert ist für den modernen Verpackungsmaschinenbau. Durch die hohe Performance der PacDrive-Steuerungen wird die Bewegungsplanung aller Servoantriebe komplett in der zentralen Steuerung durchgeführt. Es reicht also, den Bewegungsablauf eines Verpackungsprozesses auf ein Programm abzubilden und dieses in der Steuerung, anstatt mit realen Servoachsen, mit virtuellen Achsen (parametrierbar) laufen zu lassen. Anhand der parametrierten Daten für jeden Motor/Servoregler ist der Motorstrom jeder Servoachse sowohl bei realem als auch bei virtuellem Betrieb jederzeit abrufbar. Bei manchen Systemen, in denen ein Teil der Bewegungsberechnung im Servoregler stattfindet, funktioniert dieses Prinzip des virtuellen

Energie-Monitoring mit sogenanntem Dashboard am Display der Maschine: aktueller Energieverbrauch, absolut und pro verpackte Einheit verbrauchte Energie sowie Energieverbrauch im Produktions- und im Stand-by-Betrieb.

Betriebs nicht und damit auch nicht die Simulation. Durch Bibliotheksbausteine können die Energieverbräuche sämtlicher Servoantriebe für eine Gesamtbetrachtung verfügbar gemacht werden. Weitere Verbraucher – Leimgeräte, Heizungen, Siegelbacken – sind über parametrierbare Bibliotheksbausteine simulierbar. Die Summe aller Energieverbräuche ergibt einen taktratenabhängigen Energy-Footprint – und das ohne einen einzigen real angeschlossenen Motor und sonstige Aggregate. So kann bereits im Reissbrettstadium einer Maschine deren Energieverbrauch annäherungsweise bestimmt werden. Je nachdem, welche Verbraucher ausser den Motoren in die Simulation miteinbezogen werden, kommt dieser Energieverbrauch dem späteren tatsächlichen Verbrauch schon sehr nahe. Und er berücksichtigt dabei sogar schon dynamisch die Maschinengeschwindigkeit.

Den Energieverbrauch im Betrieb überwachen Die gleichen Software-Bibliotheksbausteine, die in der Design-Phase für die Ermittlung simulierter Energieverbräuche zur Anwendung kamen, dienen nach der Inbetrieb-

nahme zum Monitoring der realen Messergebnisse über integrierte Power Meter. Die Messwerte sind Basis für die Ausgabe verschiedener, daraus errechenbarer Parameter: Energieverbrauch pro Zeiteinheit während des Produktionsbetriebs, während des Stand-by-Betriebs, absoluter Energieverbrauch für ein definiertes Zeitintervall oder – wichtig für ein Maximum an Ökonomie – der Energieverbrauch pro verpacktes Produkt. Für die Ausgabe dieser Werte am HMI in numerischer und grafischer Form stellt Schneider Electric ebenso wie für die Verarbeitung der Messwerte Bibliotheksbausteine zur Verfügung. Ob Zahlenwerte oder das grafische Energie-Dashboard, die StandardDarstellungsform auf dem Display kann individuell variiert werden. Mit der Online-Visualisierung energierelevanter Parameter kann der Betreiber entscheiden, wie er die Balance zwischen hohem Ausstoss und maximaler Ökonomie austariert. Ausserdem stehen so Informationen zur Verfügung, um für Verpackungsmaschine und andere in Linie arbeitende Maschineneinheiten Rahmenbedingungen für ökonomische Idealbedingungen zu [pm] definieren.

by OK International

Neugierig auf Innovationen? Schauen Sie ruhig genau hin! Mit 40-jähriger Präsenz im Schweizer Markt ist Hilpert electronics Ihr Ansprechpartner No. 1 für innovatives Produktionsequipment - egal ob für Einzelprojekte, in der Produktionsintegration oder für GU-Konzeptionen und Gesamtlinien. Unsere Lieferwerke gehören zu den globalen Technologieführern und setzen Massstäbe in Fertigungstechnik. Nehmen Sie unsere Kompetenz unter die Lupe - wir freuen uns darauf!

www.hilpert.ch office@hilpert.ch Tel.: 056 483 2525

Energieeffizienz

Automatische Netzregelung zur Optimierung der elektrischen Übertragungsleistung

Es kommt einer Pionierleistung gleich: In Norwegen ging die weltweit erste Weitbereichsregelung eines Stromnetzes in Betrieb. Sie stabilisiert das Netz in Echtzeit, sodass die Übertragungsleistung durch einen notorischen «Flaschenhals» nach Schweden optimiert wird. Zu Lastspitzenzeiten exportiert das Wasserkraftland Norwegen Strom aus seinen Staukraftwerken durch den Hasle-Korridor nach Schweden. Die Übertragungskapazität wird durch das Ausmass der Netzpendelungen eingeschränkt. Noch bis vor Kurzem liessen sich diese Oszillationen im norwegischen Versorgungsnetz kaum zuverlässig messen. Insgesamt konnte so viel weniger elektrische Energie transferiert werden, als es diese Hochspannungsübertragungsleitung theoretisch zulässt. Mats Larsson (links) und Peter Korba vom ABB-Forschungszentrum in Baden-Dättwil haben nahezu 10 Jahre an der Lösung gearbeitet. ahezu 1700 Kilometer beträgt die Distanz zwischen der Südspitze Norwegens und dem Nordkap. Entsprechend weit erstreckt sich daher das Stromnetz über ganz Skandinavien hinweg. Zudem liegen die leistungsstarken Wasserkraftwerke im Westen, die grossen Verbraucher hingegen im Osten – im Grossraum Oslo. Das Netz ist dadurch anfällig für elektromechanische Schwingungen, die durch Störungen wie etwa das Zuschalten eines Genera-

Infos ABB Forschungszentrum Mats Larsson Baden-Dättwil mats.larsson@ch.abb.com www.abb.ch

Innovation

tors oder das Abschalten einer Leitung erregt werden und die sich in grossen Netzen rasch fortpflanzen können, auch Netzpendelungen genannt. Diese Oszillationen beeinträchtigen die Stabilität des ganzen Energiesystems, gefährden ausserdem einen sicheren Betrieb und schränken die Übertragungskapazität des Netzes ein.

Durch den Flaschenhals Mit dem Stromnetz Schwedens besteht eine primäre Verbindung über eine 420-kV-Leitung im HasleKorridor, der etwas südlich von Oslo liegt. Die Leitung gilt als Flaschenhals im Austausch elektrischer Energie zwischen den beiden Nachbarländern, da weitere leistungsstarke Verbindungen aufgrund der gebirgigen Topografie und der spärlichen Infrastruktur Richtung Norden kaum existieren.

Mehr Umsatz ohne neue Leitungen Der norwegische Übertragungsnetzbetreiber Stattnet hatte grosses Interesse daran, die Übertragungskapazität in diesem Abschnitt zu erhöhen. Sein Fernziel: Mehr elektrische Energie nach Schweden liefern und entsprechend mehr Umsatz generieren, ohne zusätzliche Leitungen installieren zu müssen. Möglich wird dies mit der Weitbereichsüberwachung und -regelung (Wide Area Monitoring and Control, WAMC), die in Norwegen seit November 2011 erstmals weltweit kommerziell eingesetzt wird. Die Elemente des WAMC wurden während annähernd zehn Jahren am ABB-Forschungszentrum in Dättwil stufenweise entwickelt. (siehe Kasten) «Die ersten Schritte dafür unternahmen wir im Jahr 2001», erin-

nert sich Petr Korba, der gemeinsam mit Mats Larsson im Frühling 2011 für die Entwicklung von WAMC für den renommierten Europäischen Inventor Award nominiert war. «Netzpendelungen sind auf die zunehmende Grösse unserer Versorgungssysteme zurückzuführen, die früher autonom und mit eigenen Reserven zur Behebung von Schwankungen angelegt waren.» Mit der Verbindung der Systeme können sich lokal nicht abgefederte Schwankungen innert Sekunden über Tausende Kilometer ausbreiten. Für das Projekt arbeitete ABB mit Statnett und der unabhängigen SINTEF-Forschungsgruppe zusammen.

Messwerte zeitsynchron erfasst Kernstück des WAMCs sind PhasorMessgeräte (Phasor Measurement Units, PMU), die die Amplituden und Phasenverschiebungen von elektrischen Signalen im gesamten Übertragungsnetz erfassen. «Die PMU liefern die Messwerte aus weit voneinander entfernten Messpunkten mithilfe satellitengestütztem GPS-Abgleich zeitsynchronisiert an», so Mats Larsson. Sie übermitteln 50 Mal pro Sekunde alle Daten an einen zentralen Rechner im Kontrollraum von Statnett in Oslo. Zu diesem Zweck wurden in Norwegen an ausgewählten Knotenpunkten PMUs installiert. Mit

Wie sah der Innovationsprozess aus? Petr Korba und Mats Larsson haben über zehn Jahre lang an ihrem Schutzsystem zur frühzeitigen Erkennung und Behebung von Netzpendelungen in elektrischen Versorgungssystemen gearbeitet. Es handelt sich dabei um eine Kombination aus Algorithmen, Hardware und Software, die elektrische Schwankungen automatisch erkennt und korrigiert. Insgesamt wurden von den beiden Wissenschaftlern und ihrem Team über 30 Patente auf diesem Gebiet eingereicht.

WAMC und FACTS Das Wide Area Monitoring and Control (WAMC) ist eine Anwendung für die optimale Regelung von Geräten des Flexible Alternating Current Transmission System (FACTS; es steht für Drehstromübertragungssysteme), zum Beispiel der Blindleistungskompensator (Static Var Compensator).

ihrer Hilfe können zuverlässige Daten in Echtzeit erhoben werden, womit sich Oszillationen im ganzen skandinavischen Energienetz frühzeitig erkennen lassen. Diese Phänomene waren bislang nur aus Simulationen bekannt. Dank des Vorgehens ist die Überwachung (Monitoring) garantiert. Bis zur Regelung (Control) waren jedoch weitere Schritte nötig, etwa die gesamte Auslegung der automatischen Dämpfungsregelung und die Berechnung der optimalen Einstellparameter für die angesetzten Regler, die nun mit den globalen Werten der PMU gespiesen werden. Als Aktuatoren für die Dämpfung der Oszillationen dienen bereits existierende FACTSGeräte von ABB, etwa Blindleistungskompensatoren (Static Var Compensator, SVC), die mit einer neuen Funktion (Power Oscillation Damping, POD) ausgestattet sind.

Netzregelung in Theorie und Praxis Es wurde zuerst in der Theorie und dann auch in der Praxis gezeigt, dass sich mit der automatischen Regelung auf Basis der hochauflösenden PMU-Daten gefährliche Netzpendelungen weit effizienter und schneller dämpfen lassen als mit lokalen Messungen. Der Leistungsfluss im Hasle-Korridor konnte insgesamt erhöht werden. Stattnet zeigt sich jedenfalls in einem Kommentar Anfang November 2011 zufrieden: «Seit gestern arbeitet das erste Wide Area Control System im Hasle-Korridor – und es klappt grossartig!» [dw]

MOBILE-PC, PDA, INDUSTRIE-TABLETS Einsatzbereiche: • Flotten-/Logistik-Management • Mobile Kommunikation • Mobile Wireless • Navigation & Ortung • Medical Assistent

PKW + LKW

iKARPC-Serie

Bahn + Schiff

nROK-Serie

Medical

ICEFIRESerie

Lager + Logistik

MODAT-Serie

www.spectra.ch/mobile-pc

Besuchen Sie uns in Halle 3.0, Stand B012 Spectra (Schweiz) AG Gewerbestr. 12a CH-8132 Egg/ZH Telefon +41 (0) 43 - 277 10 50 E-Mail info@spectra.ch Internet www.spectra.ch D: A:

www.spectra.de www.spectra-austria.at

Antriebstechnik

Der Linearmotor, der im Kreis fährt

Mit dem Antriebssystem XTS (Extended Transport System) verspricht Beckhoff nicht weniger als eine «kleine Revolution im Maschinenbau». Es ist ein mechatronisches System, das alle Funktionen und Eigenschaften für den flexiblen und dynamischen Transport von Gütern vereint. Die Transportschlitten werden nach dem gleichen Prinzip angetrieben wie der Transrapid: mit einem Linearmotor, der ohne Kabel auskommt. as entsteht, wenn ein Automatisierungsspezialist sich mit dem Thema Gütertransport in der Fabrik beschäftig, konnten die Besucher der Hannover Messe 2012 auf dem Beckhoff-Stand sehen: ein komplett neuer, kabelloser Linearmotor, der im Kreis fährt und Güter aller Art flexibel und dynamisch transportiert, das sogenannte XTS (Extended Transport System). Von der Idee bis zur Vorstellung hat die Entwicklung weniger als ein Jahr gedauert.

Lang lebe der Transrapid Mit dem XTS erlebt der Transrapid seine Auferstehung in der Fabrik, denn das Transportsystem arbeitet nach dem gleichen Prinzip: XTS nutzt die Funktionsweise des Linearmotors für den Warentransport mit Schlitten, die Beckhoff als Mover bezeichnet. Die Mover sind passiv, das heisst sie enthalten keine aktive Elektronik und sind kabellos. Der Mover enthält Permanentmagnet-Platten, die mit den Spulen des Motormoduls die Vortriebskräfte erzeugen und Geschwindigkeiten bis zu 4 m/s (14,4 km/h) ermöglichen.

Infos Beckhoff Automation AG 8200 Schaffhausen Tel. 052 633 40 40 info@beckhoff.ch www.beckhoff.ch/XTS Sindex: Halle 2.0/C020

44 Innovation

Das lineare Transportsystem XTS ermöglicht individuellen Produkttransport mit kontinuierlichem Materialfluss. (Bilder: Beckhoff) Wenn nötig können die Mover – genau wie beim Transrapid – induktiv mit Strom versorgt werden, um zum Beispiel einen Sensor oder Aktor zu betreiben. Einziger Unterschied ist, dass der Transrapid magnetisch ins Schweben gebracht wird und so berührungslos und ohne Rollwiderstand fährt, XTS verwendet hingegen vorgespannte Kunststoffrollen, die für völlige Spielfreiheit sorgen.

Jeden Mover individuell kontrollieren «XTS wird den ganzen Maschinenbau nachhaltig verändern, weil es neue Freiheiten bietet», ist Geschäftsführer Hans Beckhoff überzeugt. Die Mover können auf einer endlosen Strecke quasi immer im Kreis fahren. Beliebig viele Mover können sich dabei einen gemeinsamen Fahrweg teilen und jeder kann

unabhängig kontrolliert werden, zentral von einem Industrie-PC aus gesteuert. Hans Beckhoff: «Das Maschinenvolumen wird maximal ausgenutzt, da Hin- und Rückweg sowie die Kurven für den Materialtransport genutzt werden können.» Dank einer Geberfahne kennt das System jederzeit die exakte Position jedes einzelnen Movers. So lassen sich die Mover zum Beispiel zu einem anderen Prozess synchronisieren, gruppieren oder mit festgelegten Parametern beschleunigen und abbremsen. Neben Motormodulen und Movern werden nur noch mechanische Führungsschienen und ein PC samt Steuerungssoftware TwinCAT benötigt. Sonstige Verkabelung und Schleppketten entfallen. Die gewünschten Geometrien, Längen und Radien werden durch die Anzahl und Auswahl der Komponenten gebildet – wie bei einer Carrera-Bahn.

Linearmotorprinzip eröffnet ganz neue Möglichkeiten Die Einsatzmöglichkeiten für XTS kennen kaum Einschränkungen: Die Mover können beschleunigen, bremsen, positionieren und sich synchronisieren; sie können absolute und relative Positionen zueinander einnehmen; sie können sich gruppieren und aufstauen; sie können in der Bewegung Klemmkräfte erzeugen; sie können Kurven genauso schnell durchfahren wie die Geraden; sie können Energie durch Nutzbremsung zurückgewinnen und die Rück- ebenso wie die Hinwege zu Transportzwecken nutzen. Und all das präzise lagegeregelt, ohne Schwingungen, ohne Spiel, ohne Materialermüdung, fast ohne Verschleiss – und ohne kostenintensive Wartung. Mit einem Gewicht von weniger als 350 g ist der Mover besonders leicht. Seine geringe Länge ermöglicht einen Mindestabstand zwischen den Produkten von bis zu 50 mm. Die Geometrie der Führungsschienen erlaubt auch Kurvenfahrten mit voller Dynamik. Durch das Funktionsprinzip findet keine Wärmeentwicklung am und im Mover statt. Der voll integrierte Linearmotor mit Leistungselektronik und Wegerfassung stellt eine mechatronische Einheit dar. Sie umfasst die elektromagnetischen Spulen und alle weiteren aktiven Funktionalitäten, die für den Betrieb des Systems notwendig sind. Lediglich die Spannungsversorgung und eine Netzwerkverbindung per EtherCAT werden zusätzlich benötigt. Ein Schaltschrank kann entfallen. Das Motormodul enthält keine bewegten Teile und unterliegt daher keinem

Verschleiss. Die Spulenanordnung und der mechanische Aufbau sind gebrauchsfertig für den Einsatz. Eine Parametrierung des Systems ist nicht erforderlich. Durch die Integration der Wegerfassung erübrigen sich eine zusätzliche Montage sowie das Einmessen. Toleranzen werden automatisch kompensiert. XTS verwendet einen Doppelluftspalt-Linearmotor. Die Anordnung von Magneten über einem Spulenpaket wird auf zwei gegenüberliegenden Seiten zugleich verwendet. Die hohen Anzugskräfte der Magnete heben sich somit gegenseitig auf. Damit wirken auf die mechanische Lagerung nur noch geringe resultierende Kräfte.

Formatanpassung per Software Insbesondere in der Verpackungsindustrie stellt eine flexible Formatanpassung einen grossen Vorteil dar: Bei einem Produktwechsel oder beispielsweise einer Füllmengenänderung ist eine Formatverstellung ohne Produktionsstopp durchführbar. Modifikationen werden durch die Änderung der Softwareparameter realisiert. Erfahrungswerte lassen sich als Parametersatz speichern und sind jederzeit wieder abrufbar. Die Parameter sind zwischen gleichartigen Anwendungen austauschbar. In vielen Fällen kann eine mechanische Justierung bei der Inbetriebnahme entfallen.

Hohe Beschleunigung und Kräfte unter Kontrolle Die schnelle Signalverarbeitung und die grosse Bandbreite von EtherCAT, dem schnellen Echtzeit-

Durch das individuelle Bestromen von Spulen wird ein Wanderfeld erzeugt. Dieses magnetische Wanderfeld nimmt die Dauermagnete des Movers mit. Die geregelte Stromstärke durch die Spulen passt sich dem Kraftbedarf des Movers an.

Jeder Mover ist einzeln frei beweglich.

XTS eröffnet ganz neue Möglichkeiten: Produkt klemmen, schieben, Abstand anpassen, Geschwindigkeit individuell verringern oder vergrössern.

Das gesamte Transportsystem besteht aus wenigen, modular aufgebauten Elementen. Ethernet-Bus, ermöglichen eine hohe Bewegungsdynamik. Eine Schleppabstandsüberwachung vermeidet Beschädigungen am Produkt im Falle von mechanischen Störungen. Zudem erlauben Kraftbegrenzung und Ruckreduzierung, das Produkt an unterschiedlichen Stellen der Fertigung immer optimal zu handhaben. Die Parameter können zum Beispiel während der Fahrt, in Abhängigkeit zum Füllstand, angepasst werden. Im Gegensatz zum XTS-System muss eine Förderkette von einem Zentralantrieb in Bewegung gehalten werden. Die Summenkraft ist folglich so gross wie alle notwendigen Einzelkräfte auf der gesamten Länge. Daraus folgt, dass die Gesamtkraft auf einer Stelle wirken kann, wenn ein Fehler oder eine mechanische Störung eintritt oder

Innovation

Antriebstechnik

von Hand in den Prozess eingegriffen wird. Mit XTS wird dieses Risiko deutlich minimiert und die Sicherheit erhöht, da in den meisten Fällen nur die parametrierte Kraft eines Movers wirkt. So wird bei einer Kollision mit einem Hindernis nur die Masse eines Movers mit seiner Nutzlast wirksam.

Drei Disziplinen für ein Gesamtkunstwerk Im Kurzinterview erläutert Uwe Prüssmeier, Produktmanager für Feldbus- und Antriebstechnik und massgeblich an der Entwicklung von XTS beteiligt, die Hintergründe und konstruktiven Details des neuen Linearmotorkonzeptes.

Anwendungen ohne Grenzen XTS ist vielseitig in den verschiedensten Branchen einsetzbar. Es ist prädestiniert für den HighspeedMaterialtransport: • Produkt schieben, Produktabstand anpassen, Produktgeschwindigkeit verringern oder vergrössern • Produkt klemmen und bewegen • Produkt transportieren und ausschleusen • Produkt manipulieren: ausheben, verschliessen, drehen, Verschluss zuschrauben. Ein unregelmässiger Produktstrom wird vereinzelt und mit konstantem Abstand und konstanter Geschwindigkeit an die nächste Bearbeitungsstation abgegeben. Produkte werden aufgenommen und von einer Bearbeitungsstation zur nächsten transportiert. Sind die Strecken zwischen den Stationen frei, werden sie mit hoher Geschwindigkeit durchfahren; alternativ bewegen sich die Produkte in einem fahrenden Puffer auf das Ziel zu. An langsamen Bearbeitungsstationen können die Produkte in Gruppen parallel bearbeitet werden; schnelle Stationen bearbeiten nur jeweils ein Produkt. Der Rückweg kann immer aktiv genutzt werden.

Mit Höchstgeschwindigkeit vorwärts Das technologische Vorbild des XTS, der Transrapid, sollte einst mit Reisegeschwindigkeiten von bis zu 450 km/h Flugzeugen sprichwörtlich davon fahren. Doch stattdessen ist weltweit nur eine TransrapidStrecke in Betrieb – von Schanghai zum 30 Kilometer entfernten Flughafen Pudong – und die gesamte Weiterentwicklung wurde eingestellt. Dies ist jedoch kein schlechtes Omen für XTS. Auch wenn gewisse Funktionalitäten wie zum Beispiel Weichen fehlen, hat Beckhoff in der Vergangenheit immer wieder seine grosse Innovationskraft und hohes Entwicklungstempo bewiesen. So hat das Unternehmen versprochen, nach den Bedürfnissen des Marktes unterschiedliche Motormodule mit passender Schiene zu entwickeln. Der Anwender hat zudem die Möglichkeit, eigene Führungsschienen und Mover einzusetzen. Und auch zum Thema Weichen wird der Automatisierungsspezialist aus Verl/Deutschland sicher bald eine Lösung präsentieren. Das nächste Mal in Aktion zu sehen ist das XTSSystem an der Messe Sindex in Bern vom 4. bis 6. September. [pm]

46 Innovation

Was waren die Grundideen bei der Entwicklung des XTS? Uwe Prüssmeier: Die Rechenleistung unserer PCs wächst immer noch um mehr als den Faktor 1000 in 10 Jahren. So stellt sich die Frage, was kann man in Zukunft alles damit machen? Ausserdem kann man durch EtherCAT grosse Datenmengen in den PC transferieren, um ihn richtig auszulasten. So haben wir uns von allen bisherigen Lösungswegen gedanklich befreit und aus Anwendersicht über den optimalen Linearmotor nachgedacht. Eine beliebige Anzahl von Schlitten und die Endlosfahrt erschienen uns als wichtigste Kriterien. Alle Spulen des Motors zentral zu steuern und alle Positionen im PC zu rechnen und auch von dort aus zu kontrollieren, hielten wir zum jetzigen Zeitpunkt für technisch möglich. Die Rechenleistung ist bezahlbar und das Konzept ist auch für den Anwender bedienbar. Das XTS ist aber mehr als nur eine reine IT-Leistung. Hier haben auch Maschinenbaukonstrukteure und Elektronikentwickler intensiv mitgestaltet. Es ist ein «Gesamtkunstwerk» aus drei Disziplinen. Worin unterscheidet sich das XTS von einem konventionellen Linearmotor? Uwe Prüssmeier: Das System XTS lässt, neben den üblichen guten Positioniereigenschaften des Linearmotors, Uwe Prüssmeier die Endlosfahrt der Mover zu. Das hat einen grossen Vorwar massgeblich an der Entwicklung teil: Der Mover muss niemals gegen die Förderrichtung von XTS beteiligt. zurückfahren. Zudem kann eine grosse Anzahl von Movern auf einer Strecke fahren. Wir haben für das XTS einen Doppelluftspaltmotor entwickelt. Das bedeutet, es gibt zwei gegenüberliegende Magnete, die sich auf dem Spulenpaket bewegen. Die typischerweise hohen Anzugskräfte der Magnete werden durch eine statische, mechanische Halterung aufgenommen. Verglichen mit dem konventionellen Linearmotor stellt das XTS nur geringe Anforderungen an das Führungssystem. Die Mover können fast ohne Einfluss von statischen Kräften bewegt werden. Mit 350 g ist die Movermasse sehr gering, sodass die Motorkräfte – ohne nennenswerte Minderung durch Reibung – der Anwendung zur Verfügung stehen. Zusammengefasst hat XTS, neben den genannten neuen Eigenschaften, weitere Vorteile gegenüber dem konventionellen Linearmotor, wie die bessere Beschleunigung, eine sehr gute Energiebilanz sowie geringen Verschleiss. Eine Einsatzmöglichkeit des XTS ist das Halten eines Gegenstandes zwischen zwei Movern. Bis zu welchen Kräften ist die Haltefunktion ausgelegt? Uwe Prüssmeier: Wir erreichen Kräfte bis zu 100 N. Für die Dauerkraft ist die Eigenerwärmung der Motorspulen das Limit. Da wir das Linearmotorprinzip in umgekehrter Weise nutzen – die Spule ist ortsfest und die Magnetplatte wird bewegt – ist die Ausübung grosser Kraft in schneller Bewegung für den Mover möglich. Nur im Stillstand, wenn der Mover immer nur über einer Spule steht, reduziert sich die Dauerkraft auf 30 N.

Titelstory

Ein Kabel für alle HMI-Signale überbrückt bis zu 100 Meter

Ein Kabel, mehr Power und grössere Distanzen – so lassen sich die Vorteile der brandneuen HMI-Link-Übertragungstechnologie von Sigmatek auf den Punkt bringen. Unabhängig vom Betriebssystem und über ein einziges, im Vergleich zu USB- oder DVI-Kabeln kostengünstiges Cat-6-Kabel können mit dem HMI-Link Ethernet-, DVI-, Audio-, USB- und sogar Safety-Signale bis zu 100 m verlustfrei zwischen Rechner und Bedieneinheit übertragen werden. er kontinuierlich grösser werdende Funktionsumfang von Maschinenapplikationen stellt auch an die MenschMaschinen-Schnittstellen stetig neue Herausforderungen. Bei kleineren Maschinen liegen Allin-one-Lösungen, die mit PC-Panels realisiert werden, im Trend. Für grössere Maschinen und Anlagen werden hingegen gerne zentrale Steuerungseinheiten in Kombination mit robusten, dezentralen Bedieneinheiten direkt vor Ort verwendet – bietet diese Variante doch mehr Möglichkeiten sowohl hinsichtlich des Bedienkomforts als auch zur Steigerung der Maschinenverfügbarkeit. Mit mehreren Bedien- und Beobachtungseinheiten, die durchaus auch weit entfernt von der PC-Einheit abgesetzt sind, lässt sich ein effizienter und reibungsloser Produktionsprozess sicherstellen.

Die Ein-Kabel-Lösung Beim Platzieren von abgesetzten Bedieneinheiten ist man normalerweise auf einige wenige Meter beschränkt. Herkömmliche USB-Verbindungen erreichen Leitungslängen von lediglich 5 m, eine DVIÜbertragung kommt immerhin auf die doppelte Weite. Genau hier setzt Sigmatek mit der HMI-LinkTechnologie an: Sie ermöglicht es, via Standard-Ethernet-Cat-6-Kabel die digitalen Signale für den Bildschirm, die Informationen des Touch, USB, Audio und Ethernet

Dank HMI-Link benötigt das Ethernet-Bedienpanel TAE 1911 (links) weder Festplatte, Prozessor noch Lüfter. Der Schaltschrank-PC 301 (rechts) ist mit seinem Intel-Celeron-G530T-Prozessor und einem SolidState-Drive auf dem Stand der Technik. (Bilder: Sigmatek)

zum bis zu 100 m weit abgesetzten Display zu übertragen. Eine Übermittlung von Safety-Signalen, beispielsweise eines Not-Aus- oder Zustimmtasters, ist ebenfalls im Konzept vorgesehen, kann natürlich aber auch klassisch erfolgen. Die Daten werden ohne Verwendung unsicherer Hubs oder Switches von der zentralen Steuerung zu den Bediengeräten übertragen. Zudem sind Cat-6-Kabel auch die wesentlich preiswertere Alternative zu einem DVI-Anschluss. Das System beruht auf einer reinen Hardwarelösung. Anders als bei Thin-Client-Anwendungen sind

keine Treiber nötig und die PC-Rechenleistung wird nicht belastet. Der Kauf zusätzlicher Software beziehungsweise die entsprechenden Lizenzkosten entfallen gänzlich. Auch die Einstellungen für Netzwerkadressen oder Netzwerkmasken, wie sie bei Thin Clients benötigt werden, erübrigen sich mit der hardwarebasierten Lösung. Gerade im Servicefall stellt dies eine wesentliche Erleichterung dar. Das System ist auf kein bestimmtes Betriebssystem limitiert und bietet dem Anwender somit alle Freiheiten. Die Signale werden über ein einziges Gigabit-Ehernet-Kabel ge-

Innovation

Titelstory

Der einfache Einstieg in das Energiemanagement

Das HMI-Link-Konzept sieht den Anschluss mehrerer Displays am selben Schaltschrank-PC vor. Ausserdem besteht die Möglichkeit, mehrere Panels zu einer MultiMonitor-Einheit zusammenzufügen.

Busfähige Stromzähler und Bedienpanel für graﬁsche Auswertung ■ Problemlos installierbar

durch Elektriker ■ Erweiterbar bis in die IT

tunnelt und am Endgerät wieder vollkommen verlustfrei zur Verfügung gestellt. Diese Übertragungstechnologie bietet grosse Vorteile, da neben immer mehr darzustellenden Daten zunehmend auch Videos für eine einfache Inbetriebnahme und Servicezwecke zum Einsatz kommen. Beim HMI-Link wurden die Ladezeiten optimiert und Videos werden in höchster Auflösung und Farbtiefe mit bis zu 1920 x 1080 Pixel (Full HD) ruckfrei dargestellt. Die bereits erwähnten Thin-Client-Lösungen, haben zumeist Probleme, die Bilder gänzlich ruckfrei darstellen zu können.

■ Efﬁzient schon in der Investition

HMI-Terminal von Ballast befreit

D /D

(PEN N )

Saia-Burgess Controls AG Bahnhofstrasse 18 | CH-3280 Murten T +41 26 672 72 72 | F +41 26 672 74 99 www. saia-pcd.com | pcd@saia-burgess.com

48 Innovation

Die neuen TAE-Panels von Sigmatek sind auf das Wesentliche reduziert: Sie verfügen über keinen eigenen Hauptprozessor und sind daher verhältnismässig kostengünstig. Durch den Wegfall von Festplatte und Lüfter ist zudem kein aufwändiges Kühlkonzept vor Ort nötig. Das garantiert eine höhere mechanische und thermische Belastbarkeit des Terminals und ermöglicht ein sehr flaches und somit platzsparendes Design. Das robuste, TAE 1911 misst 360 x 462 x 57 mm (B x H x T) und besitzt ein 19"-TFTFarb-Touchdisplay mit LED-Hintergrundbeleuchtung. Eine kleinere 15"Version wird folgen. Neben der RJ45-

Schnittstelle besitzen die Panels standardmässig einen USB-2.0-Anschluss frontseitig und einen weiteren auf der Rückseite. Optional ist es möglich, einen Chipkarten- oder RFIDLeser zu integrieren.

Mehrere Panels parallel einsetzen Das HMI-Link-Konzept sieht zudem den Anschluss mehrerer Displays am selben Schaltschrank-PC vor. So können entlang einer Maschine etliche Bedienterminals installiert werden, die alle die gleiche Visualisierung zeigen. Dies erhöht den Bedienkomfort und stellt zudem auch einen gewissen Sicherheitsfaktor dar: Fällt ein Panel aus, kann die Maschine oder Anlage von einem der anderen Terminals aus bedient werden. Zudem besteht die Möglichkeit, mehrere Panels zu einer Multi-Monitor-Einheit zusammenzufügen, was gerade bei sehr komplexen Visualisierungen vorteilhaft sein kann. Trotz der immer kürzer werdenden Lebenszyklen technischer Standards in der Rechentechnik und den recht maschinenspezifischen Anforderungen ist es möglich, das «reduzierte» Bediengerät über viele Jahre hinweg zu verwenden. Unterschiedliche Leistungsanforderungen und neue Prozessor-Generationen führen somit nicht zur Notwendigkeit, auch

die Panels auszutauschen. Dadurch sinken die Systemkosten bei einer gleichzeitigen Steigerung der Flexibilität.

Die Rechenleistung wandert in den Schaltschrank Am anderen Ende des HMI-Links kommt der neue SchaltschrankPC PC301 von Sigmatek zum Einsatz. Er ist mit einem 2,0-GHz-Celeron G530T-Prozessor der Sandy Bridge Duo-Baureihe von Intel und 2 GByte Hauptspeicher ausgestattet. Der Grafikprozessor ist in die CPU integriert. Ein 8-GByte

Flexiblität ist Trumpf Die neue HMI-Link-Technologie von Sigmatek bietet eine sehr flexible Lösung, die Bedien- und Anzeigeeinheiten direkt an der Maschine zu betreiben – und zwar bis zu 100 m abgesetzt von der Steuerungseinheit, die im geschützten, leicht zugänglichen Schaltschrank untergebracht ist. Eine eventuelle Erhöhung der Rechenleistung gestaltet sich dort wesentlich einfacher. Zudem findet sich hier meist ein ausgeklügeltes Kühlkonzept. Das Ethernet-Panel TAE 1911 und der Schaltschrank-PC in

Ein Studium, das Früchte trägt HEUTE weiterbilden – MORGEN ernten

Wählen Sie Ihren Masterstudiengang

Die HMI-Link-Technologie kommt mit lediglich einem Standard Ethernet-Cat6-Kabel aus und überträgt Ethernet-, DVI-, Audio-, USB- oder Safety-Signale zuverlässig bis zu 100 m ohne zusätzlichen Switch oder Router.

Solid State Drive dient als Speichermedium. Diese Technologie hat den Vorteil, dass, durch den Wegfall von mechanischen Bauteilen, die Robustheit gegen Erschütterungen im Vergleich zu gewöhnlichen Hard-Disks deutlich steigt. Die Zugriffszeiten auf Daten verkürzen sich um ein Vielfaches und der Stromverbrauch wird verringert. Der PC301 besitzt zwei Ethernet-Schnittstellen mit 100/1000 Mbit/s, acht USB 2.0-, eine RS232-, eine DVI-Schnittstelle und drei Audio-Ausgänge. Optional lässt sich der PC301 mit zwei PCI-Einsteckkarten erweitern.

Kombination mit der neuen HMILink-Teschnologie wurden speziell für anspruchsvolle Anwendungen in den verschiedensten Branchen konzipiert, wie beispielsweise in der Kunststoff- , Nahrungsmittelund Pharmaindustrie oder auch in der Energie-, Gebäude-, Monitoring- und Leitstandtechnik. [pm]



Master of Science FHO in Engineering



EnergiesystemeNTB



Micro- and Nanotechnology



Software Engineering



Mechatronik



Optische Systemtechnik

Infos SIGMATEK Schweiz AG 8307 Effretikon Tel. 052 354 50 50 office@sigmatek.ch www.sigmatek-automation.ch

NTB Interstaatliche Hochschule für Technik Buchs Campus Buchs Campus St. Gallen 9471 Buchs 9013 St. Gallen

www.ntb.ch

Highlight

LICHTQUELLEN EXAKT VERMESSEN – WAS GESCHIEHT IM LIGHTLAB?

Um eine optimale Lichtqualität garantieren zu können, muss das von LEDs und Lampen abgestrahlte Licht vermessen werden – wie zum Beispiel im EBVLightLab. Wie wird eine Lampe im Lichtlabor untersucht? Und wie werden die Messdaten ausgewertet? Der Artikel zeigt wie. berraschend klein ist der Raum im ehemaligen Avnet-Zentrallager in Poing bei München, in dem Leuchtmittel fast aller Art auf den Prüfstand kommen. Zwei Schreibtische, zwei Werkbänke; die einen Meter durchmessende grosse UlbrichtKugel ISP 1000 von Instrument Systems dominiert das Lichtlabor. Ihre kleine Schwester ISP 250 mit 25 cm Innendurchmesser mutet wie der Globus im Denkerstübchen eines Universalgelehrten an. Das LightLab will kein zertifiziertes Testlabor sein und vergibt keine Zertifikate, sondern händigt seinen Kunden lediglich die Messprotokolle aus.

fahrung und Übung. Zu den einfacheren Aufgaben gehört das Erkennen der in einer Leuchte verwendeten Lichtquelle anhand eines Energiekosten-Messgerätes. Mit einem Blick ist klar, dass es sich, wenn Blindleistung vorhanden ist, nicht um eine Glühbirne handeln kann. Doch auch Leuchtdioden und Energiesparlampen unterscheiden sich nicht nur anhand ihres Verbrauchs. Mit einer gewissen Skepsis im Blick betrachtet Wolfgang Reis, der Leiter des EBVLightLab, die Energiesparlampe, die er gerade dem Karton entnommen hat. Die Kompaktleuchtstoffröhren stossen nicht nur bei Anhängern der guten, alten Glühbirne auf Ablehnung. Was jene nur ahnen, kann der Lichtexperte messen: Die Zusammensetzung des Lichtspektrums unterscheidet sich grundlegend.

Mit Kugel und Spektrometer

Wolfgang Reis, Leiter des EBVLightLab, beim Vorbereiten einer Messung. (Bilder: EBV)

Licht ist nicht gleich Licht Ein ganzes Arsenal an unterschiedlichen Lichtquellen findet sich im Lichtlabor: Glüh- und Halogenlampen, Leuchtstofflampen, LED-Retrofits, aber auch diffuse Deckenfluter; dazu einzelne Leuchtdioden aus EBVs Linecard. Eines wird schnell deutlich: Die Arbeit im Lichtlabor erfordert viel Er-

50 Innovation

Um das von einer Lampe emittierte Licht zu untersuchen, setzt Reis sie in den passenden Sockel im Zentrum der grossen Ulbricht-Kugel. Diese dient der Bestimmung der Strahlungsleistung beziehungsweise des Lichtstroms von Lichtquellen. Als Hohlkugel ausgeführt, deren innere Fläche mit einem diffus reflektierenden Material beschichtet ist, sorgt die Ulbricht-Kugel für eine vollständige Integration und Mischung der Strahlung, die zur Messung an einem Detektorport ausgekoppelt wird. Bei der genannten Konfiguration handelt es sich um eine sogenannte 4π-Messanordnung. Das bedeutet, dass die in alle Richtungen (gesamter Raumwinkel) emittierte Strahlung erfasst wird. Wenn die Lampe unter Strom ist und einige Zeit zur Stabilisierung er-

halten hat, beginnt die erste Messung. Dies geschieht nicht direkt an der Kugel, sondern in einem eher unscheinbaren grauen Instrument, dem Spektrometer. Optische Spektrometer bestimmen die spektrale Zusammensetzung von Lichtstrahlung. Alle radiometrischen, fotometrischen und farbmetrischen Grössen werden per Software aus den Spektraldaten errechnet. Mit dem Spektrometer lassen sich sowohl schwache Lichtquellen als auch hohe Strahlungsintensitäten vollautomatisch messen. Im Lichtlabor findet die Variante CAS 140CT-156 Verwendung, die den Spektralbereich von 300 bis 1100 nm mit einer Auflösung von 3,7 nm und einem Datenpunktintervall von 0,8 nm abdeckt.

Eine Frage des Winkels Was bei klassischen Glühlampen kein Problem darstellt, ist sowohl bei Leuchtdioden als auch bei (Kompakt-)Leuchtstoffröhren durchaus von Interesse: die Winkelabhängigkeit des emittierten Lichts. Während es sich bei Leuchtdioden prinzipiell um Punktstrahler handelt, die mittels einfacher Optiken das Licht verteilen, sind Energiesparlampen Röhren, also Linienstrahler. Die Anbieter biegen sie in Wendel- oder Bogenform, um der Kugelcharakteristik der Glühlampe nahezukommen. Beleuchtet eine Leuchtdiode prinzipiell maximal einen Halbraum, erzeugen einige Retrofit-Lösungen mittels einer speziellen Glaskonstruktion eine annähernd kugelförmige Abstrahlung. Doch wie realistisch ist der Kugeleindruck? Um diese Frage zu klären, eignet sich das Goniofotome-

ter, das wie die Ulbricht-Kugel mit dem Spektralradiometer verbunden ist. In Kombination mit dem Spektralradiometer lassen sich damit neben den fotometrischen Daten alle spektralen Parameter wie beispielsweise Farbkoordinaten, Farbtemperatur und Farbwiedergabeindex winkelabhängig bestimmen. Das Goniofotometer bestimmt die winkelabhängige Abstrahlcharakteristik von LEDs und kleinen LED-Modulen. Aufgrund der hohen Winkelauflösung von 0,1° ergeben sich auch für engwinklige LEDs exakte Messwerte. Interessant i st beispielsweise die Veränderung der Farbtemperatur von weissen LEDs in Abhängigkeit vom Abstrahlwinkel. Die Winkelabhängigkeit ist besonders von der Art und dem Auftrag des verwendeten Phosphors vorgegeben. Schon kleine Variationen in der Schichtdicke sorgen für sichtbare Farbverschiebungen.

Messwerte in aussagekräftige Ergebnisse verwandeln In all diesen Szenarien reicht das Spektralradiometer die Messdaten an einen PC weiter, auf dem die Laborsoftware SpecWinPro arbeitet. Das Programm bietet für jede Anwendung separate Messfenster, in denen die kompletten applikationsspezifischen Einstellungsdialoge, Darstellungen und Auswertungen enthalten sind. Für jedes Messfenster ist ein vordefinierter Report hinterlegt, dessen Aufbau individuell angepasst werden kann.

Eine Besonderheit ist die Möglichkeit zur Aufnahme und Dokumentation von Messserien. Die interessanten Einstellungs- und Ergebnisparameter lassen sich aus einer Liste auswählen. Jede Messung wird dann in einer fortlaufenden Tabelle abgelegt, die für weitere Analysen auch nach Excel exportiert werden kann. Eine Pass/Fail-Funktion erlaubt die Überwachung einzelner Messbedingungen oder -ergebnisse. Über ein Add-On lassen sich Laborstromversorgungen einbinden, wobei neben den optischen auch die elektrischen Messgrössen für die weiterführende Analyse und Dokumentation zur Verfügung stehen. Besonders aufwendig ist das Goniometermodul der Software: Hier stehen zwei Ansteuermodi zur Verfügung. Zum einen der Sequenzmodus, mit dem die Abstrahlcharakteristik des Prüflings in äquidistanten Winkelschritten für beide Raumachsen aufgenommen wird und die gewonnenen Parameter für spätere Auswertungen vorgehalten werden. Zum anderen der Messserienmodus, der die freie Definition von Messabläufen erlaubt, also Messungen an beliebig definierbaren Abfolgen von Winkelpositionen. Zur Visualisierung der Messungen stehen fünf verschiedene Darstellungen der Abstrahlcharakteristik zur Verfügung: eine radiale, halbradiale sowie kartesische Ansicht, eine zweidimensionale sphärische Darstellung sowie eine 3-D-Ansicht. Für den Bereich der All-

gemeinbeleuchtung ist ausserdem die Darstellung der Lichtstärkeverteilungskurve von Bedeutung. Die gewonnenen Messdaten können zur Verwendung in Simulationsprogrammen im IES- sowie Eulumdat-Format exportiert werden.

Das Spektrum macht den Unterschied Die Auswertung der Messreihen für die eingangs erwähnte Energiesparlampe bestätigt die Skepsis gegenüber diesen Lichtquellen: Wo eine Glühlampe ein durchgängiges Spektrum aufweist, liefert die Kompaktleuchtstofflampe einzelne Peaks in verschiedenen Wellenlängenbereichen. Lediglich die Anzahl und die Lage dieser Peaks unterscheiden sich von Modell zu Modell, aber ein kontinuierliches Spektrum ist mit dieser Art Lampe nicht möglich. Das trifft zwar auch auf Leuchtdioden zu, hier erlaubt allerdings die Zusammensetzung des Phosphors ein «Zusammenwachsen» der Peaks, sodass zumindest ein weniger löchriges Spektrum entsteht – dies bestätigt den subjektiv positiveren Eindruck, den Licht aus Leuchtdioden emittiert. [pm]

Infos EBV Elektronik 8953 Dietikon Tel. 044 745 61 61 dietikon@ebv.com www.ebv.com/lightlab

Wir sind Ihr Partner für 2- und 3-D-Laserschneiden/Laserschweissen sowie für die komplette Blechbearbeitung. Ebenso unterstützen wir Sie in Konstruktion, Wertanalyse und Design. Neu: Laserschweissen Lastech AG Birrfeldstrasse 35 5507 Mellingen Tel. 056 481 80 80 www.lastech.ch Fax 056 481 80 85 technik@lastech.ch

Innovation

Produktanzeigen

Drehmoment-Sensorreihe 8661 mit USB-Schnittstelle

Die Schweizer Messe für Technologie Le salon suisse de la technologie La fiera svizzera della tecnologia

MASSGEBEND IN TECHNOLOGIE

Highlight

Burster Präzisionsmesstechnik Gernsbach präsentiert den Präzisions-Drehmomentsensor 8661 neu mit USB-Schnittstelle und inklusive Messdaten-Erfassungssoftware und 2-Bereichs-Option. Mit der kompakten Drehmoment-Sensorreihe 8661 erweitert Burster sein

Produktportfolio für die Erfassung statischer und rotierender Drehmomente in den Messbereichen 0,05 Nm bis 200 Nm. Die leistungsfähige Entwicklung bietet neben einer hohen Messqualität von bis zu 0,05 % v.E. ein grosses Mass an Zuverlässigkeit und Sicherheit.

MTS Messtechnik Schaffhausen GmbH, 8260 Stein am Rhein 052 672 50 00, info@mts.ch, www.mts.ch

Schnell, präzise und vielseitig

4. – 6. SEPTEMBER

2012 BERN Ermässigtes SBB RailAway-Angebot.

www.sindex.ch

SYMPOSIUM Jetzt anmelden: www.sindex.ch/symposium Veranstalter:

Patronat:

Innovation swiss technology network

Burster legt die Messlatte für die Prozessüberwachung und Produktionskontrolle noch höher. Im Digiforce 9307 wurden bisherige Applikationserfahrungen konsequent umgesetzt. Die Folge: zusätzliche Anwendungen, neuen Bewertungsverfahren, innovative Menütools. Die präzise Kontrolle

von Füge-, Niet- und Verstemmprozessen oder Verlaufsüberwachungen gehört nach wie vor zu den Kernkompetenzen; neue Einsatzmöglichkeiten, wie Drehmoment- und Haptikprüfung oder Leckagekontrolle, erweitern das Spektrum enorm.

MTS Messtechnik Schaffhausen GmbH, 8260 Stein am Rhein 052 672 50 00, info@mts.ch, www.mts.ch

Highlight

Die optimale Welt Spritzguss-3D-Schaltungsträger

Der MID-Spezialist 2E-mechatronic ist auch Profi in der «Laser Direkt Strukturierung» (LDS). Dieses Verfahren nutzt die Miniaturisierung, 3D-Fähigkeit und feine Leiterbahnstrukturen. Das Layout wird per Laser auf das spritzgegossene Formteil «geschrieben». Ein im Kunststoff eincompoundiertes Ad-

ditiv wird aktiviert. Dann erfolgt der Leiterbahnaufbau. Die Technologie ermöglicht die flexiblen Layoutänderungen. Darüber hinaus lässt sich der Werkstoff spanend bearbeiten, sodass die Herstellung von Mustern schnell und kostengünstig realisierbar ist.

Drehzentrum für Mehrfachanwendungen PUMA MX2100ST

Horizontal-Bearbeitungszentrum für höchste Produktivität HP 5100

Simpex Electronic AG, 8622 Wetzikon Tel 044 931 10 23, contact@simpex.ch, www.simpex.ch

Wirtschaftliche Positionsüberwachung

Der neue codierte Sicherheitsschalter von PILZ bietet sichere Überwachung bis zu drei Positionen: PL e nach EN ISO 13489-1, SIL CL 3 nach EN/IEC 62061. Zudem übernimmt der codierte Sicherheitsschalter die sichere Erkennung der Position. Für die Positionsüberwachung

wird so nur ein sicherer Sensor benötigt. Der Wegfall weiterer Sensoren und die Reduzierung sicherer Eingänge am Auswertegerät machen die neue Produktvariante PSENcode zu einer wirtschaftlichen Lösung.

Durch die langjährige Mithilfe unserer Kunden und Geschäftspartner aus aller Welt gehören wir heute zu den fünf bedeutendsten Herstellern von Werkzeugmaschinen für die mechanische Fertigung. Wir bieten komplette Infrastrukturen für diese Branche, verfügen über einen einwandfreien Kundendienst und tragen wesentlich dazu bei neue Anwendungen zu entwickeln. Unsere Erfahrung, Qualität und die zukunftsgerichtete Technologie unserer Produkte garantieren unseren Kunden einen Spitzenplatz im immer anspruchvolleren Markt.

Pilz Industrieelektronik GmbH, 5506 Mägenwil Tel. 062 889 79 33, info@pilz.ch, www.pilz.ch Hch. Reimmann AG / Mettlenbachstrasse 27 CH-8617 Mönchaltorf / Telefon 044 949 49 49 Fax 044 948 02 22 / www.reimmann.ch / info@reimmann.ch

Innovation

Highlight

Transport-PC mit 8-Zoll-Touch Panel

Mit WLAN, Bluetooth oder einer mit dem Fahrzeug verbundenen Schnittstelle, die den direkten Zugriff auf zum Beispiel die Motortemperatur erlaubt, bieten Der iKarPC-Bildschirm ist dank Abblendfunktion auch bei grellem Sonnenlicht gut lesbar.

die Features des neusten Transport-PCs von Spectra viel Komfort auf der Strasse oder dem Wasser.

er neue All-in-one-PC mit 8-ZollTouchscreen von Spectra heisst iKarPC-W08A. Er verfügt über eine CAN-Bus-Schnittstelle, die direkt mit dem Fahrzeug verbunden werden kann, und die meisten Fahrzeugprotokolle, wie etwa OBD-II oder J1939, unterstützt. Der Anwender kann so permanent auf zahlreiche Fahrzeugdaten, wie zum Beispiel die Motortemperatur oder Geschwindigkeit, zugreifen. Eine weitere Stärke ist seine umfangreiche Kommunikationsmöglichkeit: Neben WLAN 802.11 b/g und Bluetooth bietet der kompakte und robuste Touch-PC auch noch HSPA/UMTS, Quad-Band EDGE/GRPS/GSM und GPS sowie einen optionalen DVB-TEmpfänger, der aus dem mobilen PC ein TV-Gerät macht.

Sparsames Kommunikationstalent Für die Anbindung innerhalb des Autos ist der Rechner mit 1 x RS232/422/485, 2 x USB, 1 x Gbit LAN und 1 x DB 9 OBD II-Diagnosesystem ausgestattet, das auftretende Fehlfunktionen von Steuergeräten im Fahrzeug registriert und anzeigt. Ein Fahrzeug-Busprotokoll ist ein internes Kommunikationsnetz, das Komponenten im Inneren eines Kompakt und leistungs- Fahrzeugs miteinander verbindet. stark: Im neuen TransDarüber hinaus bietet die PCport-PC von Spectra sind Schnittstelle dem Benutzer Zugriff alle Funktionen in zu Fahrzeugdaten für diagnostieinem Gerät integriert. (Bild: Spectra) sche Zwecke oder Reiseinformatio-

Innovation

nen wie Fahrzeuggeschwindigkeit, Motorbelastung oder Motordrehzahl. Das Fahrzeug-Busprotokoll OBD-II beinhaltet mehr als 79 Arten von Fahrzeuginformationen und befasst sich mit der Übertragung von Daten, die die Zuverlässigkeit und die Qualität auf dem Fahrzeugbus beschreiben. Die Master Control Unit (MCU) innerhalb des iKarPC dient als Wandler zwischen diesen Protokollen. Drei bekannte Fahrzeugprotokolle werden derzeit unterstützt: OBD-II, J1939 und FMS. Die OBD-II ist vor allem für die Diagnostik in Kleinwagen, der SAE J1939 für Offroad-Fahrzeuge mit Dieselmotoren konzipiert. Das FMS-Protokoll wird meistens in Lkw oder Bussen verwendet. Der iKarPC ist der ideale Transport-PC für unter anderem Navigation, drahtlose und drahtgebundene Kommunikation, Diagnose oder Multimedia im mobilen Bereich.

Alles in einem Das intelligente Power Management ermöglicht das automatische, zeitversetzte Abschalten des Systems, nachdem der Motor des Fahrzeugs abgestellt wurde. Der All-in-one-PC wird mit Windows XP Embedded ausgeliefert. Software Tools für die Darstellung der Fahrzeugdaten und für die Verwendung der GPS-Funktion sowie ein SDK für Entwickler sind im Lieferumfang enthalten. Dieser Fahrzeug-PC hat einen gut lesbaren

und kompakten 8-Zoll- 800 x 480 WVGA Touch Screen und ist bei grellem Sonnenlicht problemlos lesbar. Der Bildschirm besitzt eine automatische Abblendfunktion und kann seine Helligkeit äusseren Lichtverhältnissen anpassen. Der Transport-PC verfügt aber auch über ein erweitertes Temperaturspektrum von –20 bis +60 °C sowie einen Eingangsspannungsbereich von 9 bis 30VDC, der für den Einsatz in Fahrzeugen ausgelegt ist. Der Transport-PC ist mit dem energiesparenden Intel Z510 1,1 GHz-Prozessor und dem Chipsatz US15WP ausgestattet, deren Leistungen für alle fahrzeugüblichen Anwendungen vollkommen ausreichen. Datenspeicherungen sind auf HDD/SSD und/oder auf der eingebauten 4-GByte-CF-Karte möglich. Darüber hinaus ist am PC ein SSD-Slot vorhanden, der eine vibrationsfeste Datenspeicherung gewährleistet. Der iKarPC kann flexibel montiert werden, zum Beispiel mit Saugnäpfen und biegbaren Armen, und ist in OffroadFahrzeugen, Schiffen oder auch Bussen einsetzbar.

Infos Spectra (Schweiz) AG 8132 Egg ZH Tel. 043 277 10 50 info@spectra.ch, www.spectra.ch

Forschung

Der SNF investiert seit 60 Jahren in Forschende und ihre Ideen

Am 1. August 2012 konnte der Schweizerische Nationalfonds (SNF) auf 60 Jahre Engagement für die Forschung zurückblicken. Gegründet 1952 aus der Besorgnis, dass die Schweizer Forschung nach dem Zweiten Weltkrieg ins Mittelmass absinken könnte, fördert der SNF heute jährlich über 8 000 herausragende Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler. n den 60 Jahren seiner Förderungstätigkeit konnte der SNF insgesamt über 11 Milliarden Franken in wissenschaftliche Forschung investieren. In diesem Zeitraum hat er mehr als 70 000 Gesuche in der Projekt- und Karriereförderung beurteilt und über 20 000 jungen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern mittels Stipendien einen Forschungsaufenthalt im Ausland ermöglicht. Unter den vom SNF Geförderten sind spätere Nobelpreisträger wie der Biophysiker Kurt Wüthrich (ETH Zürich) und der Biomediziner Rolf Zinkernagel (Universität Zürich). Seit 1975 hat der SNF zudem rund 70 vom Bundesrat in Auftrag gegebene Nationale Forschungsprogramme (NFP) zur Lösung dringender Probleme von nationaler Bedeutung lanciert und diese mit über 660 Millionen Franken finanziert. Für die seit 2001 geschaffenen 28 Nationalen Forschungsschwerpunkte (NFS) zur Stärkung der For-

schungsstrukturen hat er in den ersten zehn Jahren weitere rund 627 Millionen Franken bereitgestellt.

Zahlen und Fakten Zu Beginn seiner Förderungstätigkeit 1952/1953 stellten Bundesrat und Parlament dem SNF ein Jahresbudget von rund 4 Millionen Franken zur Verfügung; heute sind es über 700 Millionen Franken. Parallel zum Budget und zum Aufgabenspektrum stieg kontinuierlich die Zahl der eingereichten Gesuche in der Projektförderung, dem wichtigsten Förderungsinstrument des SNF: Während der SNF im ersten vollen Tätigkeitsjahr 1953 noch 267 Gesuche zu begutachten hatte, waren es 1977 bereits 741, und alleine in den letzten zehn Jahren kletterte die Zahl von 1762 (2002) auf die Rekordhöhe von 2407 (2011). Über alle Förderungsbereiche gesehen, behandelte der SNF 2011 über 4900 Gesuche.

Was brachten und bringen diese Investitionen? Die Schweiz darf sich heute zu den führenden Forschungsnationen zählen. Das Engagement diverser Akteure zugunsten der Forschung spiegelt sich in der Innovationskraft der Schweizer Wirtschaft wider. Die Schweiz belegt seit mehreren Jahren den ersten Platz des Innovation Union Scoreboard. Im Verhältnis zur Einwohnerzahl werden überdurchschnittlich viele Patente angemeldet und häufig zitierte wissenschaftliche Publikationen veröffentlicht. Im internationalen Wettbewerb um die besten Projekte sind die Schweizer Forschenden sehr erfolgreich. [ea]

Infos Schweizerischer Nationalfonds zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung (SNF) 3001 Bern, 031 308 22 22, com@snf.ch, www.snf.ch

World Medtech Forum Lucerne

Be part of the expertise September 25 to 27 2012 organizing partners

strategic partners

Get more Information

CONFERENCE TRADE FAIR

www.medtech-forum.ch

MEETINGS

Innovation

Impressum

Impressum «Innovation» ist integrierter Bestandteil von Megalink und technica der jeweiligen Ausgaben 8-12 Druckauflage: 26 100 Exemplare www.megalink.ch www.technica-online.ch www.marktspiegel.ch Herausgeberin AZ Fachverlage AG | Neumattstrasse 1 | 5001 Aarau Tel. +41 (0)58 200 56 50 | Fax +41 (0)58 200 56 61 | www.az-verlag.ch Geschäftsführer | Dietrich Berg Leiterin Zeitschriften | Ratna Irzan Redaktion Patrick Müller | patrick.mueller@azmedien.ch Eugen Albisser| eugen.albisser@azmedien.ch Daniel Wallimann | daniel.wallimann@azmedien.ch Michael Benzing | michael.benzing@azmedien.ch Leitung Werbemarkt | Jürg Rykart Leitung Lesermarkt | Valentin Kälin Anzeigen Thorsten Krüger | thorsten.krueger@azmedien.ch | Tel. 058 200 56 32 Peter Spycher | peter.spycher@azmedien.ch | Tel. 058 200 56 33 Administration Verena Müller | verena.mueller@azmedien.ch | Tel. 058 200 56 42 Layout/Produktion | Pia Zimmermann COPYRIGHT | 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. 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 Fachverlage AG, AZ Management Services AG, AZ Verlagsservice AG, AZ Vertriebs AG, Basellandschaftliche Zeitung AG, Media Factory AG, Mittelland Zeitungsdruck AG, Solothurner Zeitung AG , Tele M1 AG, TMT Productions AG, Radio 32 AG, Vogt-Schild Druck AG, Vogt-Schild Vertriebs GmbH, Weiss Medien AG

Innovation

Firmen in dieser Ausgabe 3M ABB Avnet EMG Bauberger Beckhoff Automation BERNEXPO Boschert Creaholic Cyklos EBV Elektronik Fabrimex Festo FHS St. Gallen FlowCAD Fraunhofer Hadimec Hilpert Electronics HSR Hochschule für Technik IBM Forschungslabor Zürich igus ILEE Intermess Dörgeloh Interstaatliche Hochschule für Technik NTB Jakob Keller Verschlusstechnik Lastech maxon motor Medical Cluster Medtech Switzerland Messe Luzern MTS Messtechnik National Instruments. Newave Energy PHOENIX CONTACT Phonak Pilz Industrieelektronik PostLogistics PSI PWP Reimmann Hch. Saia-Burgess Controls Schneider Electric sfb Bildungszentrum SIGMATEK Simpex Electronic SMC Pneumatik SNF Spectra Suvema Tornos Walter Meier Weidmüller

6 21, 42 2 35 2, 44 52 34 15 32 9, 50 29 6 19 25 5 3 41 33 22 34 13 20 49 11 51 4, 26 30 30 30, 55 52 12 11 17 26 5, 53 26 6 34 53 48 39 19 1, 47 27, 53 28, 34 55 43, 55 26 32, 37 38 36

STEUERUNGSELEKTRONIK IM SYSTEM Als One-Stop-Shop für die Entwicklung und Fertigung von elektronischen Systemen sind wir ein Full Service Anbieter im Electronic Manufacturing. Unser Leistungsausweis liegt besonders in der eigentlichen Serienfertigung: Hadimec ist ein Powerhouse der Elektronikfertigung. Wir fertigen nach ISO 13485, ISO 9001 und UL auf modernen Anlagen und in hervorragender Infrastruktur. Proﬁtieren auch Sie!

Hadimec AG Alte Bruggerstrasse 32 CH – 5506 Mägenwil Tel + 41 62 889 86 00 www.hadimec.com

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-, Hüftund 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 DC-Antriebe – 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-, Stirnrad- und 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