NTBfolio 05 2015

NTB Interstaatliche Hochschule für Technik Buchs FHO Fachhochschule Ostschweiz

Nr. 49/ Mai 2015

Beste Perspektiven Neue Möglichkeiten für WPZ und Weiterbildung Energiesysteme

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Bestens ausgebildet Für Ingenieure, die mehr wollen: praxisnahes MSE-Studium an der NTB

Bestens vorbereitet Maturanden bereiten sich mit Praktikumsjahr aufs Ingenieurstudium vor

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Editorial

Editorial

Von Praktikanten bis Masterstudenten

Lothar Ritter Rektor

Es ist für junge Menschen nicht immer einfach, den «richtigen» Weg in ihre berufliche Zukunft einzuschlagen. In dieser Folio-Nummer beschäftigen wir uns mit Menschen, die alle einen engen Bezug zur NTB haben – aber von ganz verschiedenen Richtungen den Weg zu uns und später von uns weg gefunden haben.

Da sind einmal jene acht Praktikanten, die zurzeit in fünf Rheintaler Industriebetrieben ihr handwerkliches Praktikumsjahr absolvieren, um dann im Herbst an der NTB in Buchs oder in St. Gallen ihr Bachelorstudium zu starten. Sie haben ein Gymnasium oder eine gleichwertige Schule absolviert, zum Teil auch an der ETH oder einer Universität studiert, bis sie realisierten, dass der «praktische» Weg über eine Fachhochschule für sie der geeignetere Weg ins Berufsleben ist. Eine Entwicklung, die mich als NTB-Rektor besonders freut. Nicht nur, weil es unserer Schule zusätzliche motivierte Studierende bringt, sondern weil damit auch Vorarbeiten in Richtung einer praxisintegrierenden Hochschulausbildung geleistet worden sind.

Während die Praktikanten am Anfang ihres Bachelorstudiums stehen, sind die Masterstudenten zwei grosse Schritte weiter. Sie setzen nach dem Bachelor an der NTB ihr Studium bei uns berufsbegleitend oder in Vollzeit fort, weil sie überzeugt sind, dass sie vom Master beruflich noch mehr profitieren können. Erfreulich: Die NTB gehört schweizweit zu jenen Fachhochschulen, von denen nach dem Bachelor prozentual am meisten Studenten ins Masterstudium einsteigen. In dieser Folio-Nummer kommen zwei erfolgreiche Masterabsolventen und zwei Neueinsteiger zu Wort.

Wenn wir diese erfreuliche Entwicklung fortschreiben wollen, brauchen wir an der NTB dafür auch die notwendige moderne Infrastruktur. Und an der wird zurzeit mit dem Laborgebäude 2 intensiv gebaut. Das ist für mich nicht nur ein Meilenstein in der Geschichte unserer Fachhochschule, sondern auch ein starkes Signal, das nach aussen geschickt wird: Schaut her, der Ingenieurausbildung im hochindustrialisierten Alpenrheintal gehört die Zukunft!

Titelblatt Die neue Kampagne fürs Bachelorstudium Systemtechnik kommt innerhalb und ausserhalb der NTB gut an.

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Inhaltsverzeichnis

Inhalt

Studium/Weiterbildung Bachelor Bachelorarbeiten an der NTB – Ingenieure gestalten die Zukunft 6 Frischer Auftritt – und schön schräg 12 Vom Gymi über die Werkbank an die NTB 15 Master of Science in Engineering 18

Angewandte Forschung und Entwicklung Institute Fachtagung Produktionsmesstechnik Beste Perspektiven dank neuen Möglichkeiten News aus den Instituten Pedalplatte mit Sensor Photonik an der NTB Technologietag: Industrie 4.0

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Menschen Ein Anruf aus der Schweiz

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NTB Inside Ein schöner Blickfang Wandtafel /Agenda

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Bachelorstudium Systemtechnik

| Studium / Weiterbildung

Bachelorarbeiten an der NTB – Ingenieure gestalten die Zukunft Die Bachelorarbeit ist die Krönung und der Abschluss des Systemtechnik-Studiums. Anhand einer interdiszipli­ nären und zunächst nur grob umrissenen Aufgabenstellung beweisen die Studierenden, dass sie in der Lage sind, systematisch und zielorientiert vorzugehen, sich Theorie anzueignen und diese effizient umzusetzen. Die Lösungen und Produkte lassen sich sehen. Autoren: Christoph Würsch, Olaf Gerndt

Die Qualität der Bachelorarbeiten an der NTB ist hoch. Sehr oft sind die in Bachelorarbeiten ent­ wickelten Produkte und Lösungen direkt durch den Industriepartner umsetzbar, und regelmäs­ sig werden die entwickelten Ideen vom Industrie­ partner als Patent angemeldet. Der hohe Level der Abschlussarbeiten erklärt sich in erster Line durch die Motivation der Studierenden und die Identifikation mit der Arbeit. «Eine Bachelorar­ beit ist etwas ganz anderes als eine Fachprüfung, auf die man büffeln muss», bekommen die Do­ zenten immer wieder zu hören. Ein Bachelor soll seine eigenen Ideen realisieren und sein Können unter Beweis stellen. In modernen Firmen wird im Team entwickelt, und daher werden vorzugs­ weise Bachelorarbeiten auch im Team durch­ geführt. Jeder trägt seinen Teil bei, nämlich den Part, den er am besten beherrscht, für den sein Herz höher schlägt.

Begeisterung und Passion Eine Bachelorarbeit ist Begeisterung und Passi­ on – abwechselnd mit Phasen des Durchbeissens und der Resignation. Die offenen, komplexen Fragestellungen lassen nicht nur Raum für eine Lösung, sondern für vielfältige. Um erfolgreich zu sein, braucht es zudem günstige Rahmenbe­ dingungen, eine stimulierende und unterstützen­ de Umgebung, zu der die Dozenten und Betreuer der NTB, der Mittelbau, die Infrastruktur der NTB ( Informatik, Simulations-Werkzeuge, Werkstatt, Messtechnik- und Entwicklungslabore ) und we­ sentlich auch die Industriepartner beitragen.

Industriepartner sind bei der NTB herzlich will­ kommen. Wer ein Problem im Bereich System­ technik, Elektronik, Mechatronik, Werkstoffe, Polymerchemie, Modellierung, Statistik, Optimie­ rung etc. hat, das sich für eine Bachelorarbeit eignen könnte, melde sich bei der NTB. Es ist eine

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Studium / Weiterbildung

gute Gelegenheit, für wenig Cash viel zu bekommen. Selbstverständlich wird die notwendige Diskretion gewahrt.

Echte Ingenieursleistung Im Vergleich zu anderen Studienrichtungen an Fachhochschulen dauert die Bachelorarbeit an der NTB deutlich länger. Dadurch bleibt eine Bachelorarbeit nicht nur Studie auf Papier, sondern eine echte Ingenieursleistung. Die Bachelorarbeit beginnt mit einer Vorarbeit, dem sogenannten Fachmodul, wo sich die Studierenden meist als Team in das Themengebiet einarbeiten. Danach werden Literatur- und Patentrecherchen durchgeführt, die Anforderungen in Zusammenarbeit mit dem Betreuer und dem Industriepartner definiert und ein Zeitplan erstellt, der für den Rest der Bachelorarbeit ( etwa ein halbes Jahr ) gelten soll. Dieses Fachmodul muss bestanden werden, damit ein Studierender zur Bachelorarbeit zugelassen wird. Danach wird konzipiert, modelliert, simuliert, klassifiziert, konstruiert, implementiert, experimentiert, evaluiert, quantifiziert, analysiert, realisiert, validiert, optimiert und am Schluss voller Stolz präsentiert.

Mit der Bachelorarbeit beweisen die Studierenden, dass sie Ingenieure sind, dass sie mit systematischem, logischem und wissenschaftlichem, d. h. quantifizierbarem Vorgehen Werte schaffen können, von denen unsere Gesellschaft nachhaltig profitiert. Ingenieure gestalten die Zukunft – es beginnt mit einer Bachelorarbeit.

| Bachelorstudium Systemtechnik

Vielfältige Bachelorarbeiten Spektakuläre Blitze In der Bachelorarbeit «Teslaspule mit Leistungs­ endstufe» setzten Dominik Mattle und Jennifer Buschor ein Projekt um, das durch die Aufgabenstellung und die finanzielle Unterstützung durch die b2 electronic GmbH, Klaus, realisiert werden konnte. Das Ergebnis: elektrisierend, spektakulär, leistungsstark und atemberaubend.

Mit ihrer Arbeit konnten sie einen seit einiger Zeit gehegten Wunsch umsetzen. Die Realisierung des Projekts war bisher an den fehlenden Mitteln und der fehlenden Ausrüstung gescheitert. Wie Dominik Mattle betont, war die Betreuung durch die Dozenten Kurt Schenk und Adrian Weitnauer sowie durch die wissenschaftlichen Mitarbeiter des Instituts IES hervorragend.

Die von NTB-Seite erbrachten Leistungen waren viel höher als das, was die beiden erwartet hätten: «So wurden auch einige Samstage geopfert, um das Projekt trotz grosser Hürden fertigzustellen», sagt Mattle. Dabei wäre das Projekt noch vor der ersten Inbetriebnahme der Teslaspule fast an Sicherheitsvorgaben gescheitert, weil Buschors Handyladegerät explodierte und Diskussionen zum Thema Sicherheit auslöste.

Wie funktioniert die Teslaspule? Um Hochspannungskabel, die elektrische Energie verteilen, zu prüfen, braucht es immer leistungsstärkere Geräte. Für deren Aufbau sind Endstufen notwendig, deren Funktion im Resonanzbetrieb mit einer Teslaspule getestet werden kann. Die beiden Studierenden wollten eine Teslaspule mit einer 5-Kilowatt-Leistungsendstufe realisieren. Das Herzstück der Spule ist ein Transformator, der hochfrequente Wechselströme mit sehr hoher

Weitere Infos Ausstellung der Bachelorarbeiten: 11. 09. 2015 NTB Studienzentrum St. Gallen 18. 09. 2015 NTB Campus Buchs www.ntb.ch/bachelorarbeiten Garantiert spannend: Arbeiten mit Teslaspulen.

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Bachelorstudium Systemtechnik

| Studium / Weiterbildung

Spannung erzeugen kann. Das Funktionsprinzip dieses Transformators basiert auf der Resonanz magnetisch lose gekoppelter elektrischer Schwingkreise. Mit dieser Teslaspule lassen sich blitzförmige Koronaentladungen erzeugen.

Die beiden Forscher realisierten nach diversen Computersimulationen diejenige Spule mit der grössten Sekundärspannung bei der kleinsten Eingangsleistung und konnten so spektakuläre Blitze erzeugen und sogar Musikstücke aufmodulieren. Dominik Mattle: «Bei unserer Arbeit mussten wir viele Speziallösungen finden, um die extremen Anforderungen erfüllen zu können. Dieser Prozess an der Grenze zum Machbaren war höchst interessant und äusserst lehrreich. Das bei unserer Arbeit gewonnene technische Knowhow konnte ich leicht in abgewandelter Form für andere Projekte verwenden. Die Arbeit mit einem Industriepartner erleichterte zudem den Einstieg in die Berufswelt.»

Licht an, Tür auf – wie von Geisterhand!

Mit ihrer Bachelorarbeit, die in Zusammenarbeit mit dem Industriepartner mivune AG realisiert worden ist, liefern die NTB-Absolventen Andreas Kunz und Nicola Lenherr eine innovative Lösung zur Visualisierung bei der Gebäudeautomation der Zukunft. Webtechnologien spielen dabei eine entscheidende Rolle.

Den Weg zu ihrer Bachelorarbeit fanden die zwei Studenten über die NTB-Ausschreibung. Rasch war bei ihnen das Interesse geweckt, da bei der geplanten Arbeit moderne Technologien eingesetzt wurden und zudem die Home-Automation immer mehr in den Alltag integriert und nachgefragt wird. Die betreuenden Dozenten René Pawlitzek und Andreas Zogg seien mit Rat und Tat zur Seite gestanden und hätten bei Bedarf

Gebäudeautomation wird anschaulich und somit bedienerfreundlich dank einer Bachelorarbeit an der NTB.

einen «Stupf» in die richtige Richtung gegeben, sagt Lenherr.

Gleichzeitig lobt dieser, der heute als Software Engineer im Bereich Entwicklung von Webprojekten und Schnittstellen zu Backendsystemen arbeitet, die Zusammenarbeit mit Andreas Kunz: «Wir haben uns gut verstanden. Ich denke, wir waren produktiver, konnten uns gegenseitig unterstützen, und vier Augen sehen mehr als zwei.»

Worum geht es im Projekt der beiden Ingenieure?

Die Gebäudeautomation hat sich rasant entwickelt. Vom Einfamilienhaus bis zur Fabrik werden Gebäude in Zukunft mit Smartphones via Internet gesteuert: Sie verstehen die Bedürfnisse ihrer Bewohner und kommunizieren mit ihnen. Android- und Apple-Apps sind heute schon nicht mehr up to date, sondern Web-Apps sind zukünftig angesagt. Die Industriepartner bieten mit dem Mivune-Operating-System eine Softwarelösung an, die die gängigen Technologien vereint und eine einheitliche Schnittstelle zur Verfügung stellt. Die Visualisierung, die übersichtlich und intuitiv sein soll, ist dabei sehr wichtig.

Kunz und Lenherr haben eine anpassungsfähige Visualisierung entwickelt, die sie mittels Webtechnologien realisieren konnten. «Es war sehr interessant, den Aufbau eines Home-Automation-Systems zu sehen. Ausserdem hat es Spass gemacht, HTML5, CSS3, JavaScript, jQuery und Bootstrap – damals für uns neue Technologien – zu lernen und anzuwenden. Am Ende hatten wir ein Produkt, das man benutzen kann bzw. das jetzt von unserem Industriepartner benutzt wird», so Nicola Lenherr.

Baggern ohne Lärm und Gestank!

Im Rahmen eines Gemeinschaftsprojekts der ETH Zürich, der FH Luzern und der NTB wurde ein 16 Tonnen schwerer Hydraulikbagger von Dieselauf Elektroantrieb umgerüstet. Drei Studenten der NTB und ETH haben im Rahmen ihrer Bachelorarbeit «SunCar-Bagger: Umbau auf einen E-Bagger» mitgearbeitet.

Ein Vortrag des NTB-Dozenten Max Stöck über das SunCar-Projekt war der Auslöser dafür, dass sich die drei Studenten Jason Deane, Silvan Frehner und Raffael Löhrer entschieden, im Rahmen ihrer Bachelorarbeit bei diesem Projekt mitzuarbeiten.

Löhrer bezeichnet die Zusammenarbeit mit den Dozenten, der ETH und den rund 20 Kommilitonen, die am Projekt ausserdem beteiligt waren, als spannend und herausfordernd. «Sehr viele Leute mit verschiedenem Hintergrund haben an dem gleichen Ziel gearbeitet. Da war sehr viel Ko-

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Studium / Weiterbildung

Elektrische Energie treibt auch tonnenschwere Bagger an.

ordination erforderlich. Natürlich gab es da auch kleine Missverständnisse. Insgesamt aber war die Kooperation sehr bereichernd.»

So konnten alle Studenten viel vom Industriepartner, den Dozenten und den Mitstreitern von der ETH lernen. «Umgekehrt», so glaubt Löhrer, «konnten die ETH-Studenten auch von unserer Praxiserfahrung profitieren.» Am Schluss war die Freude riesig, als der Elektrobagger in der Praxis funktionierte. «Ich fand es interessant, einmal in ein wirklich neues Thema einen so tiefen Einblick zu erhalten.» Die Aufgabe des Trios bestand darin, eine Batterieeinheit und deren Aufhängung für den Elektrobagger zu konstruieren. Deshalb mussten sie, in der NTB unterstützt von Max Stöck, Neuland betreten und suchten oft nach unkonventionellen Lösungen. Obwohl der Zeitdruck enorm war, gelang es dem Team vor einem Jahr, den funktionstüchtigen Prototyp des ersten batteriebetriebenen und 16 Tonnen schweren E-Baggers vorzustellen.

Im Rückblick hält Raffael Löhrer fest: «Das Studium an der NTB war für mich die richtige Wahl.

Ich habe vor allem geschätzt, dass der Unterricht auch sehr gut auf berufsbegleitende Studenten abgestimmt ist. So muss man nicht den ganzen Tag an der Hochschule verbringen und kann das Gelernte bereits anwenden. Für mich war es ein weiterer Vorteil, dass ich mich erst im Laufe des Studiums für eine Vertiefung entscheiden musste. So konnte ich mir zunächst einen Einblick in die Fachgebiete verschaffen und dann entscheiden, welches mir am meisten zusagt.»

| Bachelorstudium Systemtechnik

auf einen ausgefallenen Pfad begeben und mit dem Partner swissnex india ein futuristisch anmutendes Wesen geschaffen.

«Wir haben alle Bachelorarbeiten, die von der NTB angeboten wurden, durchwühlt und die spannendste, beste und zu unseren Interessen am meisten passende ausgesucht», beschreibt David Mehr den Einstieg in das Projekt Bachelorarbeit, das er gemeinsam mit Fabian Mangott angegangen ist. Die beiden Churer NTB-Ingenieure übertitelten ihre Arbeit «Die Roboterfigur Decoy erkennt Menschen und reagiert auf sie».

Mehr unterstreicht die Zusammenarbeit mit den Dozenten Vincenzo Parisi und Einar Nielsen, die immer konstruktiv gewesen sei, und dass es ihn vor allem gefreut habe, dass nicht sinnlos Zeit in Meetings verbracht wurde. «Ganz speziell war die Zusammenarbeit mit unserem ‹Industriepartner›, dem indischen Künstlerpaar Aparna Rao und Søren Pors. Wir kommunizierten über Skype und wenn man sich nicht persönlich gegenübersteht, ist es manchmal schwer, dem Gegenüber Dinge klarzumachen. Die Zusammenarbeit war sicherlich etwas komplizierter und zeitaufwendiger als bei einem ‹normalen› Industriepartner.

Oft gingen unsere Vorstellungen und Wünsche auseinander. Wir fanden aber meistens einen Kompromiss, der beide zufriedenstellte», sagt David Mehr.

Robotik und Kunst, was für eine Mischung!

Indian Artists meet Swiss Engineers Die Roboterisierung geht voran. So verwundert es nicht, dass auch an der NTB in diese Richtung Forschungsarbeiten unternommen werden. Zwei NTB-Absolventen haben sich mit ihrem Projekt

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Studium / Weiterbildung

Der Roboter verhält sich wie ein kleiner Hund, der die Heimkehr seines Herrchens erwartet und es freudig empfängt – Decoy kann durch seitliches Schaukeln, durch Winken mit den Armen und durch Drehen des Oberkörpers mit den anwesenden Menschen interagieren. Die Herausforderung bestand nun darin, Decoy Leben einzuhauchen, ihm Augen, Muskeln und ein Gehirn zu implantieren. Dies gelang den beiden Ingenieuren mittels eines Laserscanners, fünf Motoren und eines Kleincomputers mit dazugehöriger Software.

Dabei bestand die Hauptarbeit in der Implementierung der Software, die auf dem von der NTB entwickelten EEROS-Robotic-Framework basiert.

Decoys Mechanik wurde am bzb Buchs gefertigt, und schliesslich erwachte Decoy zum Leben.

David Mehrs Bilanz: «Wenn ich die Zeit vor und nach dem Studium vergleiche, dann habe ich doch einiges gelernt während des Studiums. Es ist einem oft nicht klar, dass man doch einiges dazulernt, da dies schrittweise erfolgt. Nach einem umfassenden Überblick muss ich aber sagen, dass mich das Studium sehr gut auf die Berufswelt vorbereitet hat.»

Maschinenbauer auf gewagter Expedition Mit ihrer Bachelorarbeit, die im letzten Herbst ohne externen Industriepartner realisiert wurde, haben die NTB-Absolventen Fabio Trimarchi und Alexander Smelt etwas zusammengeführt, das für manche von uns unvereinbar zu sein scheint: Physikunterricht, Spass und Spiel.

Die zwei Ingenieure haben in ihrer Bachelorarbeit ein kreatives Spiel, nämlich Wavemechanics, entwickelt: In einer simulierten Wasserwanne werden in Echtzeit Wellen, die sogar überlagert werden können, interaktiv angeregt.

Die zwei wichtigsten Ergebnisse dieser Arbeit sind zum einen eine Implementierung der Wellengleichung als flüssige und stabile Darstellung von Wellen und deren Phänomenen für Android in Java in Echtzeit, zum andern die Einbindung einer innovativen, noch jungen 3D-Engine in das Spiel. Die Softwarearchitektur und Applikation der beiden NTBler sind eine gute Basis für weitere Projekte in den Bereichen der Simulation von elektromagnetischen Wellen oder im Bereich der Klangsynthese.

Wie kommt man auf die Idee, als Student mit dem Profil Maschinenbau die Bachelorarbeit im Institut für Computational Engineering zu schreiben? «Ganz einfach», sagt Smelt , «es bestand von meiner Seite ein reges Interesse, falls möglich, meine Bachelorthesis im Bereich der Informatik

| Bachelorstudium Systemtechnik

zu absolvieren. Da ich mich sehr für Android interessiere, entschied ich mich, die Chance zu nutzen und auf diesem Gebiet meine Diplomarbeit zu entwickeln. Und ausserdem reizte es mich, etwas komplett Neues zu erlernen und auszuprobieren. Da ich das Profil Maschinenbau belegt hatte, war unser Projekt schon sehr gewagt, jedoch im Rückblick eine umso bessere Erfahrung.»

Betreut wurden Smelt und Trimarchi von ihren Dozenten Christoph Würsch und Michael Schreiner.

Alexander Smelt bewertet sein SystemtechnikStudium als eher generell. Seinem Empfinden nach bringe dies für FH-Absolventen grosse Vorteile, da in der Industrie praktisches Flair erwartet und geschätzt würde. Ausserdem habe sein NTB-Abschluss als Türöffner funktioniert, sagt Smelt: «Als ich mich anfangs als Maschinenbauer über eine Stelle im Bereich Programmieren informiert habe, warf dies einige Fragen bei den Personalverantwortlichen auf. Als ich dann erwähnte, dass ich ein Studium als Systemtechniker mit Schwerpunkt Maschinenbau an der NTB absolviert habe, hiess es plötzlich, dies ändere alles, da dies ja ein angrenzendes Gebiet sei, und man wäre sehr erfreut, wenn ich ihnen meine Unterlagen zukommen lies­se.»

Mit der Smartphone-App «Wave Mechanics» macht Physik Spass.

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Bachelorstudium Systemtechnik

| Studium / Weiterbildung

Frischer Auftritt – und schön schräg Der neue Auftritt des Bachelorstudiums Systemtechnik soll den Unterricht und die NTB widerspiegeln: familiär und freundlich, professionell und praxisnah. Autor: Roland Seeger

Attraktive Bilder, kräftige Farben und lesefreundliche Layouts prägen den neuen Kommunikationsauftritt für das Systemtechnikstudium.

Antonio Rosolia besucht den Infotag der NTB in Buchs. Er wird im Sommer seine Ausbildung als Informatiker abschliessen. Technik fasziniert ihn seit seiner Kindheit, und der Beruf gefällt ihm immer noch. Dennoch denkt er sich, das kann es noch nicht gewesen sein. Er will mehr. Die persönliche Einladung zum NTB-Infotag hat ihn deshalb sofort angesprochen. Am Samstagmorgen ist er nicht allein am Infotag in Buchs. Mit ihm haben rund 180 andere Besucher – und auch einige Besucherinnen – den Weg zum NTB-Campus gefunden.

Die Präsentation des Studiums durch die zwei Studenten hat ihm gut gefallen. Aber wie war das mit den Studienrichtungen, da gibt es doch fünf zur Auswahl? Eine charmante junge Dame überreicht ihm eine attraktiv aufgemachte Studienbroschüre. Die Fotos zeigen Bilder des NTB-Campus Buchs, auf vielen sind fröhliche junge Menschen abgebildet. Sie wirken authentisch, das Ingenieurstudium macht ganz offensichtlich Spass! Er bespricht mit dem Studienberater Daniel Keller die Zulassungsbedingungen. Alles ist in Ordnung: Er besitzt eine technische Grundausbildung, und die notwendige Berufsmatura wird er im Sommer dieses Jahres abschliessen.

Ein neuer Auftritt Anfang 2014 beschloss die NTB, ihre Studien­ dokumentation grundlegend zu überarbeiten. Mit dem Ziel, die Inhalte leserfreundlich aufzubereiten und zeitgemäss darzustellen. Den Pitch hat die Werbegentur DACHCOM gewonnen, die über viel Erfahrung in der Kommunikation von Hochschulen, aber auch von Industrieunternehmen und -produkten verfügt. Das methodische Vorgehen und der gewählte Ansatz haben von Beginn weg alle überzeugt. Schnell hat sich gezeigt, dass die NTB einen ganzheitlichen Ansatz verfolgen sollte. Die integrierte Kommunikation umfasst denn auch mehr als nur die neue Studiendokumentation.

Otto Gmeiner, Inhaber der Kommunikationsagentur DACHCOM: «Die Interstaatliche Hochschule für Technik Buchs NTB nahm bereits 1970, damals noch als Neu-Technikum Buchs ( NTB ), ihren Betrieb auf. Weitreichende Kontakte zu Industrie, Wirtschaft und zur Bevölkerung haben die NTB zu einer bedeutenden Marke werden lassen. Unsere Aufgabe als Kommunikationsagentur sehen wir darin, dieser Marke Sorge zu tragen und sie verantwortungsvoll der jungen Generation näherzubringen und in weitere Zukunft zu führen.»

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Studium / Weiterbildung

Die Infomittel Studiendokumentation Die ersten Rückmeldungen sowohl von Studierenden wie auch potenziellen Studierenden sind sehr positiv ausgefallen. Unter www.ntb.ch / studiendokumentation können Sie sich selbst ein Bild davon machen. Für eine hohe Wiedererkennung sorgen die sogenannten «tektonischen Elemente»: gekippte Quadrate und ein Netzwerk, welches für die Interdisziplinarität des Studiums, aber auch für die beste Vernetzung der NTB mit der Industrie steht. Alle Kommunikationsmittel zeichnen sich durch die helle Gestaltung mit viel Weissraum und kräftige Farben aus. Die fünf Studienrichtungen ( Maschinenbau, Elektronik und Regelungstechnik, Ingenieurinformatik, Mikrotechnik sowie Informations- und Kommunikationssysteme ) bieten vollwertige, spezialisierte Ausbildungen im jeweiligen Gebiet. Mit dem zusätzlichen Nutzen, dass die Absolventen im interdisziplinären Unterricht generalistische Kenntnisse auf den Gebieten Informatik, Mechanik und Elektronik erhalten. Was lag da näher, diesen Studienrichtungen einen eigenen Auftritt zu widmen? Dies geschah denn auch in Form von sechsseitigen Flyern, welche die Studiendokumentation mit den Basisinformationen zum Studium ergänzen.

Microsite Seit November 2014 besitzt die NTB Buchs die wohl «weltweit grösste Microsite zum Thema Systemtechnikstudium». Eine Microsite ( bzw.

Mikro-Website ) bezeichnet normalerweise eine schlanke Website mit wenigen Unterseiten und geringer Navigationstiefe innerhalb eines grös­ seren Internetauftritts. Microsites sind optisch oft von der eigentlichen Website unabhängig.

Vergleichbar mit dem Dossier in einer Zeitung, behandeln Microsites meistens ein Thema oder einen Gegenstand möglichst umfassend. Häufig werden sie auch für Werbe- und Verkaufszwecke genutzt. Als Ergänzung zur Hauptpräsenz kann die NTB-Microsite die Kernzielgruppe gezielter ansprechen.

Die NTB-Microsite zeichnet sich durch eine sehr überschaubare, aufs Nötigste reduzierte Navigation aus. Mit einem Seitenumfang von zwölf Seiten bietet sie genau die richtige Informationsmenge für einen raschen Überblick. Passend zur mobilen Zielgruppe auch von unterwegs. Dank dem sogenannten «Responsive Design» können Interessierte die Infos auch sehr gut mit mobilen Devices wie Smartphone oder Tablets abrufen.

| Bachelorstudium Systemtechnik

TECH DEINE ZUKUNFT Rechtzeitig zur Bewerbung des Infotages im November 2014 wurde auch die Werbekampagne komplett neu konzipiert und realisiert. «TECH DEINE ZUKUNFT» ruft die NTB jungen Menschen in Inseraten, Plakaten und Mailings zu. Der Slogan bietet viel Interpretationsspielraum: Technik – deine Zukunft» oder «Denk an deine Zukunft».

Und scheint zu funktionieren. Die NTB-Infotage in St. Gallen, Chur und Buchs wurden von rund 450 jungen Frauen und Männern besucht.

Und was macht Antonio Rosolia? Er wird im Herbst dieses Jahr definitiv ins SystemtechnikStudium an der NTB einsteigen. Das berufsbegleitende Studienmodell passt für ihn perfekt.

Welche Studienrichtung es sein wird, lässt er noch offen. Das kann er im dritten Jahr (oder im zweiten, wenn er Vollzeit studieren würde), entscheiden. Er blättert in der Zeitung, sieht das NTB-Inserat und schmunzelt: «TECH, DEINE ZUKUNFT.» Ja, er ist dabei!

Aus einem Guss: Der neue Auftritt auf Desktop- und Tablet-PC sowie Mobile Phone.

Weitere Infos Microsite: www.ntb.ch /ingenieurstudium Studiendok: www.ntb.ch /studiendokumentation

Nr. 49 | 2015 NTBfolio 13

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Studium / Weiterbildung

| Praktikumsjahr nach der Matura

Vom Gymi über die Werkbank an die NTB Wer die gymnasiale Matura im Sack hat, zieht in der Regel an die Uni oder ETH. Doch nicht alle schlagen diesen Weg ein – sie gelangen über das Praktikumsjahr an die NTB. «Ich kann so Studium und Praxis ideal miteinander verbinden», sagt Lukas Graf, der zurzeit bei SFS im Praktikumsjahr steckt. Autor: Markus Rohner

Simon Rüegg und Lukas Graf (von links) absolvieren ein Praktikumsjahr bei SFS.

Wenn Lukas Graf und Simon Rüegg am Morgen bei SFS ihre Arbeit beginnen, fallen sie nicht auf.

Es sind zwei junge Mitarbeitende, wie sie beim Heerbrugger Industriekonzern in grosser Anzahl ein und aus gehen. Und doch unterscheiden sich die zwei Gymnasiasten aus St. Gallen und­ Gossau von den anderen Angestellten: Sie haben den Status eines Praktikanten, den es in dieser Form seit 2013 in fünf Rheintaler Unterneh­ men gibt.

Graf und Rüegg haben keine Berufslehre absolviert, sondern am Gymnasium die Matura erworben. Dennoch sind sie jetzt auf dem Weg in Richtung Fachhochschule. Bevor sie allerdings ihr Studium starten, müssen sie den Nachweis einer einjährigen praktischen Erfahrung in einem Industriebetrieb mitbringen. «Und das machen wir zurzeit bei SFS in Heerbrugg», sagen sie.

Praktiker mit Studium Nach Ansicht von Ivo Riedi, dem Leiter der beruflichen Grundbildung bei SFS, sollen mit diesem Praktikumsjahr mehr angehende Ingenieure für die Rheintaler Industrie gewonnen werden. «Haben Ostschweizer Gymnasiasten an der ETH in

Zürich ihr Studium absolviert, ist die Wahrscheinlichkeit sehr gross, dass sie nach dem Studium nicht mehr in ihre Heimat zurückkehren.» Vom Praktikumsjahr profitierten sowohl die Gymna­ siasten wie auch die einheimische Industrie.

Noch bis Ende August absolvieren die beiden Maturanden ihr Berufspraktikum. Gearbeitet wird in den Abteilungen Automation und Produktion / Mechanik. «Hier leisten sie handwerkliche Arbeiten und werden mit internen Produktionsabläufen vertraut gemacht», sagt Peter Mayer, der Leiter des technischen Services und persönlicher Betreuer von Lukas Graf. «Wir sehen schnell einmal, wie ein Praktikant das Werkzeug in die Hand nimmt und ob er geeignet ist für einen Beruf, der viel mit Mechanik, Automation und Technik zu tun hat.» Von Lukas Graf, einem Bauernsohn aus Gossau, hat Meier im ersten Halbjahr einen guten Eindruck erhalten und gesehen, dass dieser mit beiden Händen zupacken kann.

Langfristige Investition Die am Praktikumsjahr beteiligten Industrie­ unternehmen SFS, Hilti, Leica, Oerlikon Balzers und ThyssenKrupp Presta sehen die Gymasias-

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Praktikumsjahr nach der Matura

| Studium / Weiterbildung

tenausbildung in einer längerfristigen Perspek­ tive. «Dieses Ausbildungsjahr ist für jedes Unternehmen mit finanziellen Kosten und einem personellen Aufwand verbunden», sagt Ivo Riedi.

Schweiz nicht mehr als Studenten erleben. Sie sind schon froh, dass sie den Weg ins Prakti­ kumsjahr gefunden haben. «Früher mussten Ma­ turanden auf gut Glück bei Industriebetrieben

Im Praktikum wird «Hands-on» gross geschrieben und Theorie ideal mit Praxis verbunden.

Absicht und Hoffnung aller sei, dass die Prakti­ kanten nach Abschluss ihres Studiums an der NTB ( in Vollzeit oder berufsbegleitend ) als aus­ gebildete Ingenieure wieder zu ihrem «Lehrmeis­ ter» zurückkehren.

Nicht ungern sieht Peter Mayer Praktikanten, die ihr NTB-Studium während vier Jahren berufsbe­ gleitend absolvieren und so dem Unternehmen in Teilzeit erhalten bleiben. «Wir sind da relativ flexibel», sagt er. «Fordert das Studium den Stu­ denten stark, kann er an der NTB mehr präsent sein, in ruhigeren Studienzeiten arbeitet er dafür mehr bei SFS.» Von diesem berufsbegleitenden Studium wäre es nicht mehr weit zur dualen Hochschule, wie sie in Deutschland weit verbreitet ist. «Es wäre gut, wenn wir auch in der Schweiz dieses System einführen könnten», sagt Riedi. Ein duales Studi­ enkonzept mit wechselnden Theorie- und Praxis­ phasen und einer engen Zusammenarbeit zwi­ schen Fachhochschule und Wirtschaft käme den Interessen der Rheintaler Industrie sehr entgegen.

Ivo Riedi Head of Vocational Training / Leiter Berufsbildung

NTB-Studium in St. Gallen Lukas Graf und Simon Rüegg werden die Eröff­ nung einer solchen dualen Hochschule in der

für eine Praktikumsstelle anklopfen, bis sie dort vielleicht eine Stelle fanden, die ihnen weiter­ half», sagt Rüegg. Mit dem institutionalisierten Praktikumsjahr sei dies jetzt vorbei. Schlugen 2013/14 vier Gymnasiasten diesen Weg ein, sind es ein Jahr später bereits acht. «Von Vorteil ist auch, dass wir die Praktikanten aus den anderen Industriebetrieben regelmässig treffen und uns so gegenseitig über unsere Erfahrungen austau­ schen können», sagt Lukas Graf.

Bei SFS zeigten im letzten Sommer fünf Matu­ randen Interesse an einer Praktikumsstelle, zwei sind schliesslich zum Zuge gekommen. «Wir schauen bei den Interessenten darauf, ob sie fachlich geeignet sind und in ein Team passen», sagt Riedi. Bei SFS gibt es auch die Möglichkeit des «Lange-Leine-Vertrages». Das heisst: Ein NTB-Student bekommt von SFS während seines Studiums finanzielle Unterstützung, kann in Ab­ teilungen des Unternehmens arbeiten und dort auch seine Bachelorarbeit schreiben. Vorausge­ setzt, er bestätigt die nötigen Voraussetzungen während des Praktikumsjahrs, er passt zu SFS und verpflichtet sich nach Abschluss des Stu­ diums, bei SFS weiterzuarbeiten.

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Eine Initiative innovativer Eine Initiative innovativer Unternehmen zusammen mit Studium /

W eiterbildung Praktikumsjahr nach der Matura mit | Unternehmen zusammen Hochschulpartnerin NTB. Hochschulpartnerin NTB. So weit sind Lukas Graf und Simon Rüegg noch nicht. Ihr erstes Ziel ist, im August das Praktikumsjahr abzuschliessen, um dann ab September das Ingenieurstudium aufzunehmen. Ob die zwei dereinst wieder an ihren ersten Arbeitsort ins Rheintal zurückkehren werden, können sie heute noch nicht sagen. Aber erste Weichen in diese Richtung sind einmal gestellt worden.

Der aktuelle Mangel an Fachkräften hat die Rheintaler Unternehmen Hilti, Leica, Oerlikon Balzers, SFS und ThyssenKrupp Presta vor zwei Jahren veranlasst, ein Praktikumsjahr für Gymnasiasten ins Leben zu rufen. Nach der Matura absolvieren die jungen Frauen und Männer in einem dieser fünf Unternehmen ein einjähriges Berufspraktikum, wo sie das nachholen, was ihnen am Gymnasium nicht oder zu wenig vermittelt worden ist.

Nach den ersten vier Einführungs- und Theoriewochen an der NTB in Buchs geht es in einem Block von elf Monaten um die praktische Ausbildung im gewählten Betrieb. Das Schwergewicht im Praktikum liegt in den Bereichen Mechanik, Elektrotechnik, Informatik oder Physik und ist individuell abgestimmt auf die unterschiedlichen Bereiche der fünf Firmen. Abgeschlossen wird das Jahr an der NTB mit einem zweiwöchigen Intensivkurs in Mathematik und Physik. Bezahlt werden die Praktikanten mit einem Monatslohn von 1000 Franken ( 13-mal ).

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Super! Sie erhalten einen Lohn Super! Siedes erhalten einen Lohn während Praktikumsjahres während des Praktikumsjahres Fünf renommierte Firmen bieten die Fünf renommierte Firmen bieten die Chance auf Praktikumsplätze Chance auf Praktikumsplätze Sie gehören bereits zum Team der Sie gehören NTB bereits zum Team der Hochschule Hochschule Sehr grosse NTB Nähe zur beruflichen Praxis Sehr grosse Nähe zur ichen Praxis Das Praktikumsjahr istberufl Voraussetzung Dasdie Praktikumsjahr ist Ingenieur-Studium Voraussetzung für Zulassung zum für die Zulassung zum Ingenieur-Studium an der NTB an der NTB

Lukas Graf Alter: 20 Wohnort: Gossau SG Matura: Gymnasium Friedberg, Gossau Berufsziel: Systemtechnik-Ingenieur, Fach­ richtung Maschinenbau Hobbys: Motorrad, Werkstatt, Motocross, Mountainbike Darum will ich Ingenieur werden: «Weil es ein spannender, abwechslungsreicher Beruf in meinem Interessenbereich ist. Als Ingenieur kann ich etwas Brauchbares verändern und ­entwickeln.»

ir für die Technik? ir für die Technik? der Matura einsteigen. der Matura einsteigen.

Begannen im letzten Herbst nach dem ersten Praktikumsjahr drei Praktikanten in Buchs oder St. Gallen an der NTB das Studium für Systemtechnik, dürften es in diesem Jahr bereits acht sein. Sie verteilen sich auf die fünf Industriebetriebe Hilti, SFS und ThyssenKrupp Presta ( je 2 ) sowie Leica Geosystems und Oerlikon Balzers ( je einer ). Drei dieser acht Praktikanten kommen aus St. Gallen und je einer aus Appenzell, Bad Ragaz, Feldkirch, Gossau und Zürich.

Info www.praktikumsjahr.ch

Peter Mayer, Leiter Techni­ scher Service bei SFS, ist zufrieden mit den Prakti­ kanten.

Partnerfirmen Partnerfirmen

Partnerfirmen

Simon Rüegg Alter: 20 Wohnort: St. Gallen Matura: Kantonsschule Burggraben, St. Gallen Berufsziel: Systemtechnik-Ingenieur, Fach­ richtung Maschinenbau Hobbys: Orientierungslauf, Velo, Skifahren, Filmen Darum will ich Ingenieur werden: «Am Inge­ nieurberuf reizen mich die verschiedenen Tätigkeitsbereiche mit täglich neuen Heraus­ forderungen. Es ist ein Studium für die Zukunft, von dem man sagt, anschliessend gute Chancen auf dem Arbeitsmarkt zu haben.»

Hochschulpartnerin

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Master of Science in Engineering

| Studium / Weiterbildung

Master of Science in Engineering Wer während des Bachelorstudiums Freude am Studieren bekommen hat und motiviert ist, sein Wissen zu vertiefen und sich zu spezialisieren, der kann an der NTB das Masterstudium ergreifen. «Es gibt viele gute Gründe, ein solches Studium zu absolvieren», sagt Kurt Schenk, MSE-Studiengangleiter an der NTB. Autor: Markus Rohner

ausländischen Hochschulen, ist es nicht ausgeschlossen, dass der Masterstudent einen Teil seines Studiums im Ausland absolviert. Im Fall NTB ist dies bei der Purdue University, der University of California Irvine und University of South Carolina der Fall.

MSE-Absolventen und -Absolventinnen bündeln eine Vielzahl von Kompetenzen. Und haben damit auch komplexe Projekte gut im Griff.

Auf der Website der NTB prangt ein knackiger roter Apfel, der geradezu einlädt, ihn anzubeissen.

Mit dem Slogan «Ein Studium, das Früchte trägt.

Heute weiterbilden – morgen ernten» wird das Masterstudium all jenen Studenten und Studentinnen schmackhaft gemacht, die nach dem Bachelorabschluss auch noch einen Master of Science in Engineering MSE erwerben wollen. «15 bis 20 Prozent der NTB-Studenten entschliessen sich nach ihrem Bachelorstudium mit dem Masterstudium fortzufahren», sagt Kurt Schenk, Dozent für Leistungselektronik und im Nebenamt Anlaufstelle für all jene Bachelor-Absolventinnen und -Absolventen, die für das Masterstudium Interesse zeigen. Im Schnitt steigt fast jeder fünfte NTB-Absolvent nach dem Bachelor ins MSEStudium. Damit weist die NTB beziehungsweise die Fachhochschule Ostschweiz FHO im Vergleich zu anderen Fachhochschulen einen überdurchschnittlich hohen Anteil an Masterstudenten aus.

Da es sich um eine Kooperation aller sieben Schweizer Fachhochschulen handelt, kann das Masterstudium an allen technischen FH absolviert werden, einschliesslich aller NTB-Standorte. Pflegt der Professor/Advisor Beziehungen zu

Was bringt dieses Studium?

Eine Frage, die sich NTB-Absolventen nach drei oder vier Jahren Studium fast immer stellen: Was bringt mir nach dem Bachelor das Masterstudium? «Heute ist diese Frage wesentlich einfacher zu beantworten als vor fünf Jahren», sagt Schenk. Breite Kreise der Wirtschaft hätten in den letzten Jahren erkannt, dass nicht nur an Universitäten und an der ETH ein Masterstudium angeboten wird, sondern seit 2008 auch an Schweizer Fachhochschulen. «Mir fällt auf, dass auf dem Stellenmarkt bei der Suche nach einem Master in Technik oft kein kein Unterschied gemacht wird zwischen Absolventen einer FH, einer Uni und der ETH.» Viele Unternehmen hätten realisiert, dass der Master FH Garant ist für Absolventen, die sowohl über ein breites praktisches wie theoretisches Wissen verfügen. Das FH-Masterstudium zeichnet sich denn auch aus durch die starke Kopplung an die anwendungsorientierte Forschung und Entwicklung der Fachhochschulen. Schenk: «Dies zeigt sich im hohen Anteil an projektbezogener Ausbildung, die zwei Drittel der gesamten MSE-Ausbildung umfasst.»

Mit dem Master weiterkommen Kurt Schenk freut sich jedes Jahr, wenn motivierte und gute Studentinnen und Studenten nach dem Bachelor noch nicht genug haben vom Studium und auch noch einen Master erwerben wollen. «All jenen, die in ihrem Fach mehr wissen und sich in die Materie vertiefen wollen, aber auch Spass daran haben, ihre eigenen technischen Interessen zu verfolgen, denen kann ich das Masterstudium nur empfehlen», sagt Schenk.

Damit erhöhen sich nicht nur die Chancen auf dem Arbeitsmarkt, man kommt auch in Kontakt mit Studierenden aus anderen Fachhochschulen.

Zugelassen zum Studium sind Bachelorabsolventen, deren Leistungen im Erststudium im oberen Drittel waren.

18 NTBfolio Nr. 49 | 2015

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Studium / Weiterbildung

Diesen Arm steuert die lizenzfreie Robotersteuerungs­ software Eeros.

Das Masterstudium an der NTB schliesst mit dem einzigen konsekutiven FH-Master für Technik und IT der Schweiz ab und ist aufgeteilt in drei Komponenten: zum einen in Unterrichtsmodule, bestehend aus Grundlagen- sowie technischen und allgemeinbildenden Kursen. Dazu kommt die fachliche Vertiefung anhand von Projektarbeiten im Bereich angewandte Forschung und Entwicklung ( in der Regel mit externen Partnern ), und schliesslich die projektorientierte Masterthesis.

Im Vollzeitstudium, das in der Regel drei Semester dauert, besuchen die Studierenden im ersten und zweiten Semester an zwei bis drei Tagen pro Woche Unterrichtsmodule in Zürich. Die übrigen Tage investieren sie in die fachliche Vertiefung.

Zum Abschluss ihres Studiums konzentrieren sich die Masterstudenten auf ihre Masterarbeit. Wer das Studium berufsbegleitend absolviert, der braucht dafür fünf oder sechs Semester. Jeder Student wird von einem Advisor betreut. Dieser ist für den Studenten erste Ansprechperson, berät ihn bei der Wahl der Unterrichtsmodule und erstellt mit ihm zusammen einen individuellen Stundenplan. «Die Hauptaufgaben des Advisors sind das Festlegen der zu erwerbenden Kompetenzen, die Unterstützung bei der Wahl der Theoriemodule, das Aufgleisen und die Betreuungen der Vertiefungsprojekte sowie der Masterarbeit», sagt Schenk.

Enge Kooperation mit Wirtschaft Arbeiten bereits die NTB-Studenten auf Bachelorstufe bei ihrer praktischen Schlussarbeit eng mit Unternehmen aus der Region zusammen, machen das die Masterabsolventen noch intensiver. Das Alpenrheintal als eigentliches HightechValley bietet mit seiner hohen Dichte an kleinen

| Master of Science in Engineering

und grossen Unternehmen viele ideale Partner für den Master-Studiengang. Die NTB erbringt für diese Firmen regelmässig Dienstleistungen im Bereich angewandte Forschung und Entwicklung und koppelt diese nicht selten mit Projekt- oder Masterarbeiten von MSE-Studierenden. «Das ist ein fruchtbares gegenseitiges Geben und Nehmen, von dem beide Partner stark profitieren können», sagt Kurt Schenk. Die Studentinnen und Studenten kämen so an interessante Studienobjekte, während die Unternehmen wertvolle Erkenntnisse bei der Entwicklung eines neuen Produktes gewännen. Nicht selten finden junge Ingenieure nach Abschluss des Masters denn auch in diesem Unternehmen attraktive Arbeitsstellen mit grossem Zukunftspotenzial.

Eine Masterarbeit in Robotik Wie entwickelt man eine leistungsfähige, kostengünstige und offene, d. h. durch den Anwender frei konfigurierbare, Roboterfamilie? Letztendlich eine typisch interdisziplinäre Aufgabe aus der Systemtechnik.

Dieser Aufgabe stellte sich im Rahmen seiner Masterarbeit Silvan Huber im vergangenen Jahr.

Insgesamt wurden drei Roboter gebaut und in Betrieb genommen sowie die erforderlichen Algorithmen für Regelung und Steuerung und eine Demoanwendung realisiert. Gefordert war der Masterabsolvent also in den Bereichen Mechanik, Elektronik und Software.

Der entwickelte High-Speed-SCARA-Roboter kann mit 120 m/s² beschleunigen und ein invertiertes Pendel, also einen am unteren Ende beweglich gelagerten Stab balancieren. Der entwickelte Deltaroboter soll sowohl Schulen wie auch in-

Einige Komponenten der Masterarbeit im Bereich Robotik.

Nr. 49 | 2015 NTBfolio 19

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Master of Science in Engineering

| Studium / Weiterbildung

Vertiefung an der MRU Wer an der NTB das Masterstudium absolviert, der vertieft seine fachlichen Kenntnisse in einer vom Studenten gewählten Master Research Unit ( MRU ). Die MRU ist stark an die anwendungsorientierte Forschung und Entwicklung der Fachhoch­schulen gekoppelt und verfügt über eine ausgezeichnete Infrastruktur. Eine MRU ist einem oder mehreren Fachgebieten zugeordnet.

MNT Mikro- und Nanotechnologie: Prozesse und Werkstoffe; Simulation von Systemen; Biomedizinische Systeme; Photonische Systeme; Mikrosysteme

Elias Büchel, MSE-Student

SAP Systemtechnik, Automation und Produktion: Mechanik; Automation; Robotik; Elektronik; Informatik; Eingebettete Systeme; Bildverarbeitung; Leistungselektronik; Wärme- und Kältetechnik Eine MRU umfasst einen fachlichen Kompetenzbereich, der maximal vier Forschungsschwerpunkte beinhaltet und damit ein klares fachliches Profil aufweist.

Alexander Drexel, MSE-Student

An den MRUs werden ganz unterschiedliche Projekte abgewickelt, die sich alle durch ein hohes fachli­ches Niveau auszeichnen und über kurz- oder mittelfristiges Vermarktungspotenzial verfü­gen. Die Dozierenden der MRUs verfügen über einen starken Bezug zur wissen­ schaftlichen Forschung. Jede MRU gehört organisatorisch zu einer Fach­hochschule. Die Studierenden immatrikulieren sich an der Fach­ hochschule, an der sie die Vertiefung absolvieren. Und diese Hochschule stellt am Schluss auch das Diplom aus. www.ntb.ch/mse

dustriellen Anwendern auf kostengünstige und dennoch qualitativ hochwertige Art den Einstieg in die Robotik erleichtern. Um die Leistungsfähigkeit dieses Roboters zu demonstrieren, wurde zusätzlich eine Pick & Place-Anwendung realisiert.

Diese kann z. B. zur Bestückung von Leiterplatten verwendet werden. Hunderte von Komponenten werden aus einem Magazin entnommen und per

Roboter an den dafür vorgesehenen Stellen auf der Leiterplatte präzise platziert.

Der dritte Roboter ist ein Knickarmroboter mit sieben Achsen, also mit einem redundanten Freiheitsgrad. Das heisst, dieselbe Position kann auf verschiedene Arten erreicht werden. Dank dieses zusätzlichen Freiheitsgrades können neue Ansätze wie Vermeidung von Singularitäten oder das Ausweichen von Hindernissen entwickelt und realisiert werden.

Aktive und ehemalige MSE-Studenten erzählen Elias Büchel, 24 Jahre Lehre: Elektroinstallateur EFZ mit technischer Berufsmaturität Studium: Bachelor NTB Buchs, Elektronik und Regelungstechnik, Abschluss 2014 Aktuell: Masterstudium NTB Buchs Technischer Mitarbeiter im Institut für Energiesysteme ( IES ) im Bereich Thermodynamik «Für mich gab es zwei Beweggründe, das Masterstudium zu ergreifen: Zum einen konnte ich mich in einem Fachgebiet, welches mich nach dem Besuch eines Wahlmoduls im Bachelorstudium begeistert hat, weiter vertiefen. Zum anderen ist für mich das berufsbegleitende Masterstudium ein guter Einstieg ins Berufsleben als Ingenieur.

Man kann während des Masterstudiums in einem Institut arbeiten, welches der Fachrichtung des Master-Studiengangs entspricht und kann so das theoretische Wissen aus den Vorlesungen direkt praktisch anwenden.»

Alexander Drexel, 30 Jahre Lehre: HTL Rankweil, Schwerpunkt Elektronik/ Technische Informatik Studium: Bachelor NTB Buchs, Elektronik und Regelungstechnik, Abschluss 2014 Aktuell: Masterstudium NTB Buchs Technischer Mitarbeiter im Institut für Elektronik, Sensorik und Aktorik ( ESA ) «Ich studiere im 2. Semester des berufsbegleitenden MSE-Studiums an der NTB Buchs. Aufbauend auf dem fundierten Wissen des Bachelorstudiums, bietet mir der MSE die Möglichkeit, mich fachlich zu vertiefen und zu spezialisieren. Ein Grund, weshalb ich mich für das MSE-Studium entschieden habe, ist der Aufbau des Studiums.

Neben den Theoriemodulen besteht der grössere Teil des Studiums aus Projektarbeiten, wo das erworbene Wissen gezielt umgesetzt werden kann.

20 NTBfolio Nr. 49 | 2015

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Studium / Weiterbildung

Mit dem MSE-Abschluss erhoffe ich mir sehr gute Jobaussichten im Bereich Forschung und Entwicklung.»

Tobias Menzi, 30 Jahre Lehre: Polymechaniker Studium: Bachelor NTB Buchs, Mechanik und Produktion, Abschluss 2009 Masterstudium NTB Buchs, Abschluss 2012 ( Arbeit: Energiesysteme ) Aktuell: Entwicklungsingenieur bei Büchi Labortechnik, Flawil; Bereich Kältetechnik «Es gab viele Gründe, weshalb ich mich nach dem Bachelorstudium für ein Masterstudium mit einer 50-prozentigen Anstellung am IES entschlossen habe. Wichtig waren mir die vertiefte Ausbildung im Bereich der Energiesysteme, der Auslandaufenthalt im Rahmen des MSE und die Projektarbeiten in verschiedenen Themenbereichen der Energietechnik. Vorteile des Masterstudiums waren die vielen Kontakte zur Industrie, welche ich während den verschiedenen Projektarbeiten knüpfen konnte. Ebenfalls konnte ich durch die Vertiefungsprojekte und die Masterarbeit Wissen in verschiedenen Themenbereichen nicht nur theoretisch, sondern auch aus praktischer Sicht festigen.»

| Master of Science in Engineering

Thomas Büsser, 32 Jahre Lehre: Informatiker Studium: Bachelor NTB Buchs, Ingenieur-Informatik, Abschluss, 2006 Masterstudium NTB Buchs, Abschluss 2010 ( Arbeit: Java Cross Compiler ) Aktuell: Telekommunikations-Ingenieur bei den St. Gallisch-Appenzellischen Kraftwerken SAK. Verantwortlich für die BSS/OSS-Systeme und den ganzen Betrieb der FTTH- und GlasfaserBackbone-Infrastruktur.

«Nach dem Ingenieurstudium war bei mir das Verlangen nach mehr Informationen und Wissen geweckt. Da die Möglichkeit, das Studium an der ETH fortzuführen, faktisch nicht gegeben ist, setzte ich auf den MSE Stufe FH. Der grosse Vorteil am Master ist sicherlich, dass man sich die Fächer selbst zusammenstellen kann. So kann jeder seine Fächer wählen, die einen interessieren und weiterbringen. In meiner jetzigen Funktion bei den SAK hat der MSE den grossen Vorteil, dass man nicht nur die technischen Aspekte berücksichtigen kann, sondern auch z. B. in Buchhaltung, Abschreibungen, Recht, IT-Sicherheit usw. Kenntnisse vermittelt bekommt und somit mitreden kann.»

Tobias Menzi, MSE-Absolvent

Thomas Büsser, MSE-Absolvent

Flexibilität ist sowohl fürs Studium wie auch für Roboter wichtig. Bestes Beispiel ist diese Masterarbeit an der NTB.

Nr. 49 | 2015 NTBfolio 21

NTB FolioFrühling 2015_021 21

08.05.15 15:08

Institut PWO

| Fachtagung Produktionsmesstechnik 2015

Fachtagung Produktionsmesstechnik Unter dem Motto «Präzisionsmesstechnik für die Praxis» führt das Institut für Produktionsmesstechnik Werkstoffe und Optik (PWO) am 3. September 2015 die 6. Fachtagung für Produktionsmesstechnik an der NTB in Buchs durch. Die eintägige Fachtagung gibt einen aktuellen Überblick über moderne, praxisgerechte Messverfahren, Messtechnologien und Messgeräte, vermittelt von ausgewiesenen Fachleuten. Autor: Michael Marxer

dem Gebiet der Präzisionskoordinatenmesstech­ nik entstehen neue Verfahren. Aus diesem Gebiet werden neue Entwicklungen zur Rückführung von Messergebnissen vorgestellt.

Flexibler und schneller Taktiles Messen ist universell und robust ein­ setzbar und die Unternehmen können auf gut ausgebildetes Personal setzen. Die Entwicklung neuer und schnellerer optischer Messverfahren eröffnet weitere Möglichkeiten, erfordert aber die kontinuierliche Weiterentwicklung des Mess­ technikpersonals.

Die Fachtagung findet alle zwei Jahre statt und war in den letzten Jahren in kürzester Zeit ausgebucht.

Schneller, sicherer, genauer, flexibler – so lau­ ten die heutigen Anforderungen an die Produk­ tionsmesstechnik in vielen Branchen. Immer anspruchsvollere Prozesse müssen in immer kürzerer Zeit beherrscht werden. Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, sind die Ent­ wicklung neuer Messverfahren und Messstrate­ gien sowie einheitliche Verfahren zur Beurtei­ lung der Leistungsfähigkeit und zur Rückführung der neuen Ansätze erforderlich. In einer Session von Fachvorträgen, einer Ausstellung und einer Posterausstellung werden an der Fachtagung Praxisberichte und neueste Entwicklungen aus der Welt der Produk­tionsmesstechnik vorgestellt.

Sicherer Ein Messergebnis besteht aus einem Messwert, einer Messunsicherheitsangabe und der Infor­ mation, wie das Messresultat zustande gekom­ men ist. Die Abschätzung der Messunsicherheit ist deshalb ein zentraler Punkt bei der Ermitt­ lung von Messergebnissen. In einem Fachvortrag werden der Nutzen und der Aufwand von Mess­ unsicherheitsabschätzungen aufgezeigt und pra­ xisgerechte Methoden werden zu deren Durch­ führung vorgestellt.

Ausstellung modernster Messtechnik In der begleitenden Fachausstellung mit unge­ fähr 30 Ausstellern werden neueste Verfahren und Möglichkeiten der Produktionsmesstechnik vorgestellt und es wird eine Plattform für Fach­ gespräche und zur Lösung von Aufgaben aus der Praxis geschaffen.

Wissen aus erster Hand Ein Vortrag mit dem Titel «Präzise Messergebnis­ se durch eindeutige Spezifikationen» wird die Be­ deutung der Kommunikation zwischen Konstruk­ tion, Fertigung und Messtechnik darstellen und die aktuellste Entwicklung in der Normenland­ schaft auf dem Gebiet der Geometrischen Pro­ duktspezifikation bzw. der Spezifikation von Form und Lage aufzeigen.

Fachtagung Produktionsmesstechnik 3. September 2015 www.ntb.ch/pwo/fachtagung

Weitere Infos michael.marxer@ntb.ch

Genauer Die Rückführung von neuen Messverfahren auf das nationale Normal ist eine Voraussetzung für die Vergleichbarkeit von Messergebnissen. Auf

Aktuelle Informationen / Anmeldung zur Tagung www.ntb.ch/pwo/fachtagung

22 NTBfolio Nr. 49 | 2015

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08.05.15 15:05

Wärmepumpen und Weiterbildung

| Institut IES

Beste Perspektiven dank neuen Möglichkeiten Energie bewegt – und geht uns alle an. Das Institut für Energiesysteme der NTB bietet hochwertige Dienst­ leistungen und praxisnahe Weiterbildung rund um das Thema Energie an. In beiden Bereichen demnächst mit neuen attraktiven Möglichkeiten. Autor: Roland Seeger

Neue Möglichkeiten für Wärmepumpen-Tests Die Auswertung verschiedener Arten von Wärme­ pumpen ist ein wichtiger Bestandteil der Quali­ tätssicherung und Grundlage für die Förderpolitik des Bundes. Seit der erfolgreichen Akkreditierung des Prüfzentrums ( Leistungs- und Schallmes­ sung ) im Jahre 2008 werden alle europäischen Anforderungen erfüllt und die Test­ergebnisse in­ ternational anerkannt.

Mit der Erweiterung des Labors, das aus vier Prüfständen besteht, werden neue und für die Zukunft höchst relevante Messbereiche erschlos­ sen. Die Heizleistungsgrenzen von 50 kW bei den beiden Luft / Wasser-Prüfständen sowie 100 kW bei den beiden Sole / Wasser-Prüfständen wer­ den damit gegenüber den heutigen Bedingungen praktisch verdoppelt. Zusätzlich können die bei­ den Luft / Wasser- bzw. Sole / Wasser-Prüfstände jeweils zusammengelegt werden, um noch grös­ sere Produkte mit höheren Leistungen messen zu können. Dies bedeutet also, dass inskünftig

normgerechte Prüfungen von bis zu 100 kW bei Luft / Wasser- und 200 kW bei Sole / Wasser-WP möglich sein werden.

Mit entsprechenden Vorkehrungen kann bei der grossen Klimakammer eine Grundfläche von rund 8 × 8 Metern und eine Höhe von ca. 3,8 Me­ tern bereitgestellt werden. Diese grosse Kammer dient in Zukunft nicht nur der Prüfung von gros­ sen Industrie-WP oder Verdampfern, sondern z. B. auch der Langzeitstabilität von Elektrofahr­ zeugen oder -komponenten in Abhängigkeit der Temperatur.

Bereits am Anfang der Planung war klar, dass die erzeugte Wärme bzw. Kälte der Prüfstände und der Prüflinge wiederverwendet werden soll.

In der konkreten Umsetzung bedeutet dies, dass die Abwärme dem Laborgebäude bei Gebrauch zur Verfügung gestellt wird oder auch umgekehrt Wärme aus dem Gebäude genutzt werden kann.

Somit kann ein grosser Teil der Energie zurück­ gewonnen und anderweitig genutzt werden.

Nr. 49 | 2015 NTBfolio 23

NTB FolioFrühling 2015_023 23

08.05.15 15:10

Institut IES

| Wärmepumpen und Weiterbildung

Das Wärmepumpen-Testzentrum hat in den letzten 20 Jahren rund 800 Wärmepumpentypen (Luft / Wasser-, Sole / Wasser-, Wasser / Wasserund Brauchwarmwasser-Wärmepumpen) gemessen. Mit den Investitionen in das neue Prüflabor kann das Wärmepumpen-Testzentrum noch effizienter und flexibler auf die unterschiedlichen Bedürfnisse der Kunden und Normen reagieren.

Es wird auch möglich, das Dienstleistungsangebot auf diverse andere Bereiche zu erweitern.

Gefragtes Wärmepumpentestzentrum Mick Eschmann, Leiter des Wärmepumpen-Testzentrums WPZ im Institut für Energiesysteme IES, kennt hier jedes Rohr und jedes Messinstrument, denn er hat das Zentrum von Grund auf mit Unterstützung des Planungsbüros GP-I konzipiert und geplant.

Wie sehen die Prognosen für den Bereich Wärmepumpen aus?

Die Wirtschaftlichkeit von Luft / Wasser-Wärmepumpen hat in den letzten Jahren enorme Fort­ schritte gemacht. Insbesondere die Nachfrage nach Messungen von Brauchwarmwasser-Wärme­ pumpen ist entsprechend massiv gestiegen. Diese Wärmepumpen werden dazu verwendet, Trinkwasser zu erwärmen. Als Wärmequelle können sie dabei u. a. warme Umgebungsluft nutzen, welche in Heizungsräumen meist vorhanden ist. Zusätzlich attraktiv sind diese Pumpen aufgrund der Förderprogramme der Kantone und des Bundes.

Alles wird immer kleiner, nur die Wärmepumpen scheinen grösser zu werden?

Bei den Sole / Wasser-Wärmepumpen gibt es schon seit längerer Zeit grosse Wärmepumpen.

Das Leistungsangebot bei den Luft / WasserWärmepumpen hat sich in den letzten Jahren vergrös­sert. Viele Wärmepumpen-Hersteller bieten bereits heute Wärmepumpen im Bereich von 50 kW an ( Tendenz steigend ). Die Wärmepumpe wird immer mehr auch industriell verwendet, da einerseits die Effizienz steigt und andererseits die Investitionskosten sinken. Somit werden solche Anlagen «rentabel».

Wie wurden in den vergangenen Jahren grosse WP getestet? War das überhaupt möglich?

Zum Teil werden solche Wärmepumpen «im Feld» gemessen ( direkt beim Nutzer ) oder die Anlagen wurden im Ausland bei einem anderen Prüfinstitut gemessen. Mit den neuen Prüfstandsleistungen werden wir hier aber wieder den Benchmark setzen.

«Hand-on» wird in den CAS-Kursen und dem Masterstudiengang gross geschrieben.

Es dauert nicht mehr lange, und Sie können die neuen Räumlichkeiten im Erweiterungsbau Laborgebäude II beziehen. Welche neuen Möglichkeiten erwarten Sie? Wir werden auch die Sole / Wasser-Prüfstände mit einer modular aufgebauten Klimakammer ausstatten, sodass sie bei Bedarf als Luft / WasserPrüfstände betrieben werden können. Somit sind wir in der Lage, unsere Prüfkapazität mit hoher Flexibilität auf die Bedürfnisse der kommenden Jahre auszurichten.

Mick Eschmann, Leiter Wärmepumpen-Testzentrum an der NTB: «Mit den neuen Prüfstandsleistungen werden wir hier wieder den Benchmark setzen.»

24 NTBfolio Nr. 49 | 2015

NTB FolioFrühling 2015_024 24

08.05.15 15:10

Wärmepumpen und Weiterbildung

Studiengang MAS EnergiesystemeNTB Die Bedeutung der Energieeffizienz und der erneuerbaren Energien hat in den letzten Jahren zugenommen. Beides wird bei der Umsetzung der Energiestrategie 2050 des Bundesrats entscheidende Rolle spielen. Viel des zur Umsetzung notwendigen Wissens ist zwar vorhanden, es wird aber in der praktischen Planung und Realisierung von Bauten, Maschinen und Anlagen noch zu wenig angewendet. Die Bildungsinitiative von EnergieSchweiz will diesen Wissenstransfer im Energiebereich beschleunigen und qualitativ aufwerten (siehe Kasten unten).

Das dazu erforderliche Basiswissen der Energietechnik gehört nicht zwingend zur Grundausbildung von Ingenieuren. Deshalb fehlen in der Schweiz viele gut ausgebildete Ingenieure, die über das geforderte, umfassende Wissen zu energetisch optimierten Systemen verfügen. Das Institut für Energiesysteme vermittelt im Studiengang Master of Advanced Studies ( MAS ) Energiesysteme NTB dieses Wissen praxisnah.

Was bietet der Studiengang MAS Energie­ systeme?

Daniel Gstöhl: MAS Energiesysteme NTB ist eine Ausbildung, die fundiertes technisches Knowhow und praktisches Wissen zur Anwendung erneuerbarer Energiesysteme vermittelt. Relevante Technologien werden im Detail betrachtet, und besonderen Wert legen wir auf ihre effiziente Einbindung in Gesamtenergiesysteme.

Es handelt sich um ein Weiterbildungsangebot, das sich an Teilnehmer mit Berufserfahrung richtet. Innerhalb der Kurse vermitteln wir nicht nur theoretisches Grundwissen. Der Praxisbezug ist uns sehr wichtig: Er wird durch die Referenten mit dem entsprechenden beruflichen Hintergrund wie auch Exkursionen zu Unternehmen gewährleistet. Das Master-Studienprogramm ist in mehrere CAS-Kurse ( Certificate of Advanced Studies ) unterteilt, die auch einzeln besucht werden können ( siehe www.ntb.ch / energiemaster ).

| Institut IES

Wer nimmt dieses Angebot wahr?

Unsere Studentenschaft ist sehr gemischt. Auf der einen Seite haben wir Teilnehmer, die in einem spezifischen Gebiet wie z. B. Photovoltaik tätig sind und genau dort ihr Wissen vertiefen möchten. Typischerweise besuchen sie einen

Fachexkursionen bieten die optimale Verbindung von Theorie und Praxis.

entsprechenden CAS-Kurs. Auf der anderen Seite haben wir Leute, die zwar sehr spezialisiert in ihrem Gebiet sind, aber ihnen fehlt das Knowhow zum Verständnis benachbarter Gebiete im Energiebereich. Sie können ihr Wissen durch passende CAS-Kurse ergänzen. Diejenigen, welche grundlegend neue Gebiete kennenlernen möchten, absolvieren den vollständigen MasterStudiengang.

Das Alter der Kursteilnehmer ist ja sehr unter­ schiedlich. Wie wirkt sich dies auf den Unterricht aus?

Die Heterogenität der Studierenden führt in erster Linie zur Herausforderung für die Referenten, die richtige fachliche Tiefe zu treffen. Die Studierenden sollten nicht überfordert werden − und sich erst recht nicht langweilen. Ich finde, diese Situation ist eine Stärke unseres Angebots, von der die Studierenden sehr profitieren. Inbesonde-

Bildungsinitiative von EnergieSchweiz Die Initiative unterstützt und beschleunigt den Wissenstransfer rund um das Thema Energie. Sie ist integraler Bestandteil der Energiestrategie 2050, indem die Bildungsinitiative unter anderem Energiethemen in der Berufsbildung fördert, die Erneuerung von Bildungsunterlagen unterstützt sowie die Sensibilisierung für Energiefragen in Volksschulen vorantreibt.

Nr. 49 | 2015 NTBfolio 25

NTB FolioFrühling 2015_025 25

08.05.15 15:10

Institut IES

| Wärmepumpen und Weiterbildung

re innerhalb der Gruppenarbeiten kann jeder sein spezifisches Wissen einbringen. Der Informationsfluss findet also nicht nur vom Referenten zu den Studierenden statt, sondern es kommt zu einem regen Informationsaustausch zwischen den Teilnehmern. Jeder kann vom Erfahrungsschatz des anderen profitieren.

Gibt es weitere Vorteile?

Es kommt auch oft zu einer Vernetzung der Teilnehmenden, die über den Unterricht hinausführt.

Wir beabsichtigen, diese Situation der Diversität gezielt mehr in den Unterricht einzubauen, da dies der realen Situation auf dem Arbeitsmarkt entspricht. Wir agieren selten in einer homogenen Gruppe von Gleichgesinnten.

Wie steht der Studiengang im Vergleich zu ähnlichen Angeboten?

Dieses Ausbildungsprogramm wurde bereits im Jahr 2007 ins Leben gerufen. Wir haben in diesen Jahren einiges dazugelernt und uns laufend verbessert. Ich denke, wir haben ein gutes Produkt und einen guten Ruf erlangt. Von den Studierenden wird immer wieder die fachliche Tiefe unseres

Angebots als besondere Stärke genannt. Wir hatten sogar Studierende mit relativ langen Anreisewegen, z. B. aus dem Wallis oder aus Basel. Sie nehmen eine Anfahrtszeit von über zwei Stunden auf sich, da sie keine Weiterbildung mit dieser fachlichen Tiefe sonst in der Schweiz gefunden haben. Trotzdem: Die Konkurrenz an Weiterbildungsangeboten ist sehr gross. Aktuell sind wir dabei, unsere Kurse zu überarbeiten, um uns im weitreichenden Weiterbildungsangebot zu behaupten. Mit Unterstützung des Bundesamtes für Energie ( BFE ) haben wir eine Standortbestimmung unseres Angebots durchgeführt. In diesem Rahmen haben wir unter anderem auch eine Umfrage an alle NTB-Absolventen der letzten 20 Jahre geschickt und Unternehmer in der Region befragt.

Welche Pläne haben Sie für den Studiengang?

Grundsätzlich möchten wir Bewährtes beibehalten, unsere Qualitäten besser herausschälen und offen für neue Elemente sein. Basierend auf der Umfrage haben wir neue Themenfelder für unser Angebot identifiziert. Die von Studierenden gewünschten Unterrichtsthemen decken sich erfreulicherweise mit denjenigen der Unternehmen.

Wir werden diese nun in unser Angebot aufnehmen. Unsere Unterrichtskultur war bislang schon sehr dynamisch und persönlich. Verstärken werden wir die beiden Aspekte Interdisziplinarität und Internationalität. Zusätzlich möchten wir ELearning als Ergänzung zum Kontaktunterricht anbieten, um unser Wissen besser zugänglich zu machen.

Dr. Daniel Gstöhl, Studiengangleiter MAS Energiesyste-

High-Tech mitgestalten.

Deine Chance.

me NTB :

Stromnetze und Anlagen sind sensibel. Mit innovativer Prüfund Messtechnik hilft BAUR sie zu schützen – weltweit. BAUR sucht hochmotivierte junge Mitarbeiter, die sich für Elektronik, High-Tech, Physik und Mathematik begeistern:

wieder die fachliche

▪ Entwicklungsingenieur Software (m/w) ▪ Entwicklungsingenieur Embedded Software (m/w) ▪ Entwicklungsingenieur Hochspannungstechnik (m/w)

genannt.»

«Von den Studierenden wird immer Tiefe unseres Angebots als besondere Stärke

Infos Arbeite mit. Damit der Strom fließt.

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NTB FolioFrühling 2015_026 26

08.05.15 15:10

News

| Institute

NEWS aus den Instituten Die Institute der NTB betreiben angewandte Forschung und Entwicklung und bieten attraktive Dienstleistungen für die Industrie. Die Themen dieses Artikels: Cluster-Computer, preiswerte Kraftsensoren für Roboter­greifer, automatische Gebäudevisualisierung anhand von Fotos oder Videos, hochtrans­parente Klebstoffe und vieles mehr. Autor: Roland Seeger

E & aF

S W E N

Institut ICE NTB Automatic Design Toolbox V.1.0 Das Institut für Computational Engineering (ICE) hat im Dezember die erste Version der «NTB Automatic Design Toolbox» freigegeben. Damit können die anspruchsvollen Methoden der «Optimierung» und des «automatischen Designs» mittels eines einfach zu bedienenden Werkzeugs genutzt werden.

Es klingt verrückt und erstaunlich, aber in (fast) jedem technischen Produkt sind noch 10 % bis 20 % Verbesserungspotenzial «versteckt». Die NTB Automatic Design Toolbox hilft den Entwicklungsabteilungen, dieses Potenzial zu heben und damit zum Beispiel die Kosten um 10 % bis 20 % zu senken oder die Qualität zu verbessern.

Hier steckt das Verbesserungspotenzial Das Potenzial ist im komplex strukturierten und hochdimensionalen Designraum der Produkte versteckt. Für einen Menschen ist es unmöglich, dieses Verbesserungspotenzial zu erkennen.

Dazu ist der Designraum für einen Menschen zu hochdimensional und die vielen Tausend Anforderungen zu zahlreich. Mathematik allerdings kann sehr gut mit solchen Räumen umgehen.

Oder vereinfacht ausgedrückt: Der Mensch kann dieses Potenzial nicht «sehen», also kann er es auch nicht heben. Die Mathematik dagegen kann dieses Potenzial problemlos «sehen» und damit dem Menschen helfen, dieses zu erkennen. So verwenden wir Mathematik und Computer, um diese komplizierten Räume zu durchsuchen. Dies funktioniert ausgezeichnet.

Nur ein paar wenige Entwicklungsabteilungen in der Welt können heute diese Potenziale finden.

Zum Beispiel Organisationen wie Airbus, die NASA oder der Kraftwerksbau von Siemens. Die allermeisten Entwicklungsabteilungen dagegen haben bis heute keinen Zugang zu diesen Technologien. Der Grund: Mathematik ist kompliziert – und die genannten Firmen verfügen über Teams von promovierten Mathematikern, um diese Technologie zu warten. In unserer Toolbox indessen ist dieses Know-how integriert. Deshalb können unsere Kunden diese High-End-Technologien nutzen, ohne über ein Team von promovierten Mathematikern zu verfügen.

Tiefe Kosten Die Kosten sind sehr gering. Es braucht keine neuen Maschinen, keine neue Fertigung, nichts dergleichen. Es geht nur darum, innerhalb der bereits etablierten Plattformen den noch nicht entdeckten Nutzen zu heben.

Die Toolbox wird in einer Reihe von interessanten Projekten eingesetzt: Mit einem Hersteller von Fräsmaschinen wird versucht, Maschinen, die bisher fünf Tonnen wiegen, auf 4,5 Tonnen zu «erleichtern» – bei gleicher Performance. Im Bereich Windenergie arbeitet das ICE mit, optimale Flügelformen für die grossen Offshore-Windkraftanlagen zu finden. In den Anfängen steckt das Projekt bei der Auslegung von Fahrwerken für den Automobilbau.

Auskunft: martin.buenner@ntb.ch

Nr. 49 | 2015 NTBfolio 27

NTB FolioFrühling 2015_027 27

08.05.15 15:17

Institute

| News

Update des HPC-Clusters Der High-Performance-Computing-Cluster an der NTB ist seit etwa zwei Jahren in Betrieb. Er zeichnet sich vor allem dadurch aus, dass die Knoten als Windows-Workstations oder mehrere Knoten gemeinsam als ein Linux-Cluster verwendet werden können. Das macht den Cluster äusserst flexibel einsetzbar. Aufgrund der hohen Auslastung ­ lades haben eiwurde er erweitert. Die neuen B nen Arbeitsspeicher von 256 GB und verwenden je zwei Intel-Xeon-Prozessoren mit zusammen 28 Cores. Der Cluster wird sowohl in der Lehre als auch für Projekte mit der Industrie verwendet. www.ntb.ch/ice

Parallelisierte Rechenpower – und damit schneller zur Lösung.

Institut für Energiesysteme IES Steigende Zahl von Projekten und Mitarbeitern Der Trend des IES im Hinblick auf Projektvolumen und Mitarbeiteranzahl zeigt weiterhin steil nach oben. Dies zeigt sich auch in der Neueinstellung eines Dozenten im Bereich Thermodynamik und Strömungstechnik (Dr. Daniel Gstöhl). Bestimmend für die Arbeit des IES ist auch die Teilnahme am Swiss Competence Center for Energy Research (SCCER) im Bereich industrieller Prozesse. Hier übernimmt das IES die Leitung im Bereich der direkten Energieeffizienz. Ziel ist es, Lösungen zur Energieeffizienz im industriellen Umfeld zu finden, die in vielen Betrieben einge-

setzt werden können. Aber auch die klassischen Themen des IES, wie Leistungselektronik, Wärmepumpen- und Kältetechnik, thermische und elektrische Energiesysteme, werden weiter ausgebaut. Projekt-Highlights der letzten Zeit waren ein miniaturisiertes LED-Vorschaltgerät mit einer Leistungsdichte von 1 W/cm³, was einer Verdreifachung der Leistungsdichte entspricht, ein Technologievergleich für die Warmwasserbereitung oder auch Konzepte für ein flächendeckendes Effizienzmonitoring von Heizgeräten. www.ntb.ch/ies

Institut ESA Preiswerte Lösung In der BA 2014 «Low-Cost-Kraft-Moment-Sensor» haben Christian Di Ronza und Stefan Federspiel eine innovative mechanische Lösung gefunden, um am Greiferende eines Roboterarms die auftretenden Beschleunigungen und Kräfte durch entsprechende Sensoren in einem sehr kompakten Modul zu messen. Allein, es fehlte den beiden Maschinenbauern die Elektronik.

Hier leistete das Institut ESA hervorragende Arbeit. Auf die sehr kleinen und fragmentierten Printplatten, welche die Studenten vorgesehen hatten, implementierten wir die vorgesehenen Sensoren sowie einen Mikrocontroller, um die Daten auszulesen und an einen PC zu senden. Die fertige Lösung wurde innert sechs Wochen den Studenten übergeben.

Technische Daten: – Lagesensoren: 6 × MPU9250 (je 3-AchsenG-Sensor, 3-Achsen-Gyro, 3-Achsen-Kompass) – Kraft / Moment: 6 × LDC1000 Induktivsensoren mit µm Auflösung über Federverformung – Prozessor: AVR AT90usb1287, mit I2C und SPI zu den Sensoren, und USB zum PC www.ntb.ch/esa

Miniaturisiertes LED-Vorschaltgerät mit einer Leistungsdichte

Von der NTB entwickelt: ein preiswerter Kraft-

von 1 W/cm³.

Moment-Sensor.

28 NTBfolio Nr. 49 | 2015

NTB FolioFrühling 2015_028 28

08.05.15 15:17

News

Institut INF Komplettes Gebäudemodell aus Video Gebäudemodelle aus Videos oder Fotografien erstellen? Möglich macht dies ImageTo3D, eine Software, basierend auf Bildverarbeitungsalgo­ rithmen. Aus Aufnahmen berechnet sie eine 3-DSzene, welche interaktiv zu einem kompletten 3-D-Modell mit Geschossen und Innenräumen er­ gänzt wird. Die Gebäudetopologie wird automa­ tisch erkannt, mit Wandaufbauten und Material­ eigenschaften veredelt und kann anschliessend zur nahtlosen Weiterverwendung in Folgepro­ zessen in z. B. gbXML exportiert werden. Dieses Format eignet sich für Architektur-, Planungs-, Simulations- und Berechnungszwecke.

Die vorliegende Methode funktioniert gut bei tex­ turreichen Gebäudefassaden. Für die Aufnahmen kann eine handelsübliche Digitalkamera verwen­ det werden.

Alternativ extrahiert die Software auch Einzel­ bilder aus einer Videosequenz. Diese Software wurde im Rahmen eines KTI-Projekts in Zusammenarbeit mit den Firmen sjb.kempter.fitze AG, AWV AG und CadCAMATION SA entwickelt. www.ntb.ch/inf

Institut PWO In-Prozess-Messtechnik Die Regelung komplexer Herstellprozesse wird durch steigende Qualitätsanforderungen, vor allem im europäischen Raum, immer wichtiger.

Die In-Prozess-Messtechnik ist dafür essenziel­ ler Bestandteil. Sie ermöglicht das Feststellen von Fehlern oder Ungenauigkeiten in Produkten während der Herstellung und dadurch eine zeit­ nahe und effektive Prozessregelung. Beim Mes­ sen im Prozess entstehen allerdings zusätzliche Herausforderungen an ein Messsystem, wie beispielsweise Vibrationen, Temperaturvariation und Verschmutzung. Anders als beim Messen im Labor können diese Umgebungsbedingungen kaum reguliert werden, da das System sehr nahe bei oder sogar direkt in einer Produktionskette platziert ist.

Zusammen mit Projektpartnern aus Italien und der Schweiz wurde innerhalb des Eurostars-Pro­ jekts HOTGAUGE ein optisches Koordinatenmess­ system entwickelt und messtechnisch verifiziert, welches geometrisch komplexe Werkstücke im Prozess nach dem Warmumformen in erhitztem Zustand messen kann.

Das System besteht aus zwei Komponenten: ei­ nem Prototyp für Querschnittsmessungen der

| Institute

Gebäudemodell aus Videos oder Fotos erstellen: Eine Entwicklung am Institut INF der NTB macht es möglich.

Firma Zumbach Electronic AG aus Orpund BE, bestückt mit acht optischen Sensoren (Trian­ gulation, Lichtschnittprinzip) und einer Bewe­ gungsplattform, die als zusätzliche Achse im System agiert. Durch diese Kombination wird eine ganzheitliche Erfassung der teils konkaven Werk­stücke ermöglicht. Die Kombination von Da­ ten der acht Sensoren (Registration und Fusion) sowie die Erzeugung der 3-D-Modelle erfordern komplexe Algorithmen, welche von der NTB im Rahmen des Projekts entwickelt wurden.

Die Validierung des Prototypen fand beim italie­ nischen Projektpartner Pietro Rosa TBM Srl statt, einem renommierten Hersteller von Turbinen­ schaufeln. Das System wurde produktionsnah installiert, wo es den Bedingungen eines Schmie­ dewerks ausgesetzt war. Turbinenschaufeln wur­ den während des Herstellprozesses, also direkt nach dem Schmieden, bei ca. 900 °C Oberflä­ chentemperatur erfolgreich mit dem System ge­ messen. Die Qualifizierung für Messungen unter diesen extremen Temperaturbedingungen fand in Zusammenarbeit mit der Universität Padua, Itali­ en, statt. Hierfür wurde eine Methode entwickelt, welche ausreichend bekannte Referenzwerte auch bei hohen Temperaturen liefert.

Das innovative Messsystem ermöglicht erstmals die Trennung der Einflüsse vom Schmiede- und Abkühlungsprozess auf die Werkstückgeometrie.

Während des Abkühlens unterläuft das Material strukturellen Änderungen auf atomarer Basis.

Nr. 49 | 2015 NTBfolio 29

NTB FolioFrühling 2015_029 29

08.05.15 15:17

Institute

| News

Turbinenschaufeln werden direkt nach dem

Linsenpaar mit hochbrechendem Klebstoff verklebt,

Schmieden, bei ca. 900 °C Oberflächentemperatur,

rechts mit konventioneller Klebefuge.

erfolgreich mit dem System gemessen.

Simulation auf höchstem Niveau.

Das führt vor allem bei dünnwandigen Werkstücken wie Turbinenschaufeln zu ungewollten geometrischen Deformationen. Durch die isolierte Betrachtung des Abkühlvorgangs können Deformationen durch geeignete Anpassung der Umgebungsbedingungen minimiert werden. Die InProzess-Messung, noch vor dem mehrstündigen Abkühlprozess, ermöglicht trotzdem die effektive Regelung des Schmiedeprozesses.

Im Zuge des HOTGAUGE-Projekts fand auch ein Studentenaustausch zwischen Italien und der Schweiz statt. Alessandro Salvadori, Student an der Universität Padua, war für neun Monate an der NTB tätig, um seine «Master of Science in Mechanical Engineering»-Ausbildung abzuschlies­ sen, und Alexander Schöch, wissenschaftlicher Mitarbeiter an der NTB, wurde der Einstieg in das Ph. D.-Programm der Universität Padua ermöglicht. www.ntb.ch/pwo

Institut MNT KTI-Verbundprojekt SMACK abgeschlossen Forscher der NTB (Buchs), der Empa (Dübendorf) und des CSEM (Alpnach) entwickelten in Zusammenarbeit mit den Firmen APM Technica AG (Heerbrugg), Fisba Optik AG (St. Gallen), Baumer Electric AG (Frauenfeld), Unisensor AG (Attikon), UCP Group (FL-Ruggell) unter Koordination des Nano-Cluster Bodensee (St. Gallen) im Rahmen eines zweijährigen KTI-Projekts neue strukturierte multifunktionale Polymere. Diese finden in Form von dünnen Klebstofffilmen und/oder Vergussmassen Anwendung im «Packaging» optischer und optoelektronischer Systeme. Entwickelt wurden zwei Klebstoffe mit hoher optischer Transparenz; einer mit erhöhter Wärmeleitfähigkeit und einer mit sehr hohem Brechungs­index und op­ timalen Verarbeitungs- und Klebe­eigenschaften.

Letzterer ist künftig unter dem Namen Epicol 173 bei APM Technica AG erhältlich.

Die Firmen Fisba Optik AG und Baumer Electric AG erstellten erste Demonstratoren unter Verwendung der neuen Klebstoffe und starteten eigene Produktentwicklungen. Das Bild zeigt die Verklebung von Glaslinsen mit einem hoch­brechenden (links) und einem Standard-Klebstoff (rechts). Nur die hochbrechende Klebe­fuge erlaubt eine nahezu vollflächige Abbildung des darunterliegenden Karomusters. Die Vergrösserung des sichtbaren Querschnitts der optischen Bauteile ist von grossem Nutzen bei Bildverarbeitungssystemen.

Die Firma Baumer Elektrik AG verwendete den hochbrechenden Klebstoff als Vergussmasse. In einem Arbeitsgang war es möglich, die empfindliche Sensorelektronik mit dem Klebstoff zu umhüllen und zu schützen sowie einen kompletten Strahlengang inklusive Linsen vor dem Detektor aufzubauen. www.ntb.ch/mnt

30 NTBfolio Nr. 49 | 2015

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08.05.15 15:17

Pedalplatte mit Sensor

| Institute EMS

Pedalplatte mit Sensor Wenn ein Radfahrer nicht optimal aufs Pedal drückt, verliert er Energie, die zum Vortrieb genutzt werden könnte.

Das Institut für Entwicklung mechatronischer Systeme EMS entwickelt zusammen mit Partnern aus Forschung und Industrie ein Sensorsystem zur Optimierung der Bewegung im Bereich Radsport, Fitness und Rehabilitation.

Autor: Andreas Holzner

Der Radfahrer spürt es spätestens am Abend in den Beinen. Wieder hat er den ganzen Nachmittag sein Bestes gegeben, hat viel geschwitzt und über den Gegenwind geflucht. Allen anderen gab er Schuld an seiner schlechten Form, aber vielleicht lag der Fehler auch bei ihm. Wenn er seine Kraft während Stunden falsch und ineffizient aufs Pedal gedrückt hat, geht das nicht nur auf Kosten des Körpers, die Fahrleistung fällt deutlich schlechter aus. Das soll in Zukunft Radfahrern nicht mehr passieren – dank eines Sensorsystems für die Bewegungsoptimierung im Bereich Radsport, Fitness und Rehabilitation.

Die richtige Belastung Mit dem in die Adapterplatte am Schuh integrierten autonomen Pedalsensor, dem Kernstück dieses am EMS mitentwickelten mobilen Produkts, bekommt der Velofahrer in Echtzeit ein Feedback über seine aufs Pedal übertragene Leistung, die Ausdauer und Informationen zur Verlustminimierung. «Effizientes Radfahren und variables Training auf Rennrad, Mountainbike und Spinning­rad stellen den Kernnutzen für den Anwender dar», sagt Andreas Holzner, Entwicklungsinge­ nieur am EMS. Die Messung der übertragenen Leistung ist beim Radfahren ein etablierter Parameter und heutzutage Standard. Zusätzlich bietet der SPINBEATSensor für Radsportler unmittelbares Feedback zu ungenutzter Antriebsleistung insbesondere im Zuganteil der rotierenden Tretbewegung.

Aktuelle Mess-Systeme

Präzis – flexibel – günstig Einen Sensor zu entwickeln, der hochpräzise, flexibel im Einsatzgebiet und im Preis auch noch günstig ist, das war die Aufgabe, der sich das EMS mit Kollegen vom Institut MNT sowie seinen Partnern – NLS AG, Adlos AG, CSEM und EPFL – gestellt hat. Wie funktioniert der Pedalsensor genau? Die am Schuh montierten Kraft- und Bewegungssensoren erfassen die von den Beinen übertragenen Kräfte in drei Richtungen sowie die Tretbewegung. Dadurch kann ein Energieverlust durch exzentrische Bewegungsanteile ermittelt werden. Durch Messung an beiden Pedalen wird zudem die Genauigkeit bei unsymmetrischer Kraftübertragung erhöht.

Die gewonnenen Daten werden dem Fahrer in Echtzeit auf einem Display oder Smartphone angezeigt, damit er sofort reagieren und seinen Fahrstil optimieren kann. Parallel dazu wird eine Speicherung vorgenommen, um die Daten nach dem Fahren auf einem PC auswerten zu können.

An der Schuhsohle montiert Das Produkt SPINBEAT besteht aus einem zweiteiligen Sensorpaar, welches wie üblich als Adapterplatte am Schuh montiert wird und in die Klickpedale einrastet. Das Sensorpaar greift damit an der direkten Mensch-Maschinen-Schnittstelle die relevanten Leistungsdaten ab und übermittelt diese drahtlos zur Auswertung an das Anzeigegerät.

Informationsgehalt: SPINBEAT

Druck

Antriebskraft Antriebsmoment

Zug

Info

ungenutzte Energie Drehmomentmessung in der Kurbel

Kraftmessung in der Adapterplatte des Schuhs

www.ntb.ch/ems www.ntb.ch/mnt

Nr. 49 | 2015 NTBfolio 31

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08.05.15 15:17

Institute

| Photonik

Photonik an der NTB Ob im Computer, im Smartphone, in mikroinvasiven Operationssystemen, in der Raumfahrt oder in der Navigation – überall sind photonische Komponenten und Systeme zu finden. Selbst in der Waschmaschine oder im ­Kaffeeautomaten stehen optische Sensoren im Einsatz. Die Photonik, die Verbindung aus optischer Technologie und Elektronik, gilt als Schlüsseltechnologie des 21. Jahrhunderts. An der NTB ist die Photonik in drei Instituten ein Schlüsselthema. Autoren: Andreas Ettemeyer, Markus Michler, Tindaro Pittorino

An der NTB werden in den Instituten Mikround Nanotechnik (MNT), Produktionsmesstechnik, Werkstoffe und Optik (PWO) und Elektronik, Sensorik und Aktorik (ESA) photonische Themen gelehrt und in Forschungsprojekten bearbeitet.

Während im Institut MNT die Verknüpfung von Optik und Mikrotechnik geschaffen wird, werden im Institut PWO optische Messsensoren und Prüfverfahren entwickelt. In Kombination mit den Elek­tronikkompetenzen des Instituts ESA können komplette photonische Systeme entwickelt werden.

Elektrooptische Leiterplatten ( EOCBs ) Elektrooptische Leiterplatten kombinieren elek­ trische und optische Signalübertragungsfunk­ tionen auf einem Substrat. Die Leiterplatte ­besteht aus einem zweilagigen Aufbau. Auf der ersten Lage befinden sich optische Wellenleiter zur Übertragung des optischen Signals und auf der zweiten Lage übertragen Kupferleiterbahnen die elektrischen Signale. Optische Wellenleiter transportieren Licht, ähnlich wie ein elektrischer Leiter Strom transportiert. Der grosse Vorteil der optischen Wellenleiter gegenüber den elektrischen Leiterbahnen ist die höhere Datenübertragungsrate bei geringeren Energieverlusten.

Elektrooptische Leiterplatten werden von der Firma vario-optics ag aus Heiden AR in enger Kooperation mit dem Institut MNT entwickelt.

Elektrooptische Leiterplatte

Optischer Titrationssensor Ein Titrationssensor bestimmt die Konzentra­ tion bestimmter Stoffe in einer Lösung. Dazu wird Licht einer bestimmten Farbe in die Flüssigkeit eingestrahlt. Ändert sich die Farbe der Flüssigkeit, so ändert sich die Lichtintensität an einem Detektor. Titrationssensoren basierend auf elektrooptischen Leiterplatten wurden gemeinsam mit der Firma Metrohm AG in Herisau AR entwickelt.

Prototyp des Titrationssensors

Optische Messsensoren Der Bedarf nach immer genaueren Messverfahren für miniaturisierte mechanische Komponenten erfordert sehr kleine Tastspitzen. Diese wirken wie Nadeln und können die Oberfläche beschädigen. Eine Neuentwicklung ist der sogenannte 3-D-Fasertaster, der aus einer Glasfaser mit angeschmolzener Miniaturkugel besteht.

Dadurch werden Antastkräfte unter 1 μN erzielt.

3-D-Fasertaster

32 NTBfolio Nr. 49 | 2015

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08.05.15 15:05

Photonik

| Institute

Das Institut PWO entwickelt für Schweizer Präzisions-Fertigungsunternehmen mit der Firma Werth Messtechnik in Giessen, Deutschland, eine neue Generation dieser Sensoren, die eine Auflösung besser als 1/10 000 mm erreichen.

Blendschutz für Schweisser Moderne Schweisshelme verfügen über eine automatische Abblendung, sobald Schweisslicht auftrifft. Die Erkennung beruht im Wesentlichen auf der Erfassung und Analyse des Lichtsignals.

Um die Erkennung von Schweisslicht zuverlässiger zu machen und Fehlverdunklungen durch externe Lampen, Sonne etc. zu vermeiden, wurden für die Firma OPTREL in Wattwil verschiedene Sensorverfahren untersucht und ein neuer Sensor entwickelt, der den Abstand des Lichtbogens vom Schweisshelm bestimmt.

Optische Beschichtungen

LED-Beleuchtung LED-Leuchten weisen heute gute Lichteffizienz auf, aber es gibt noch keine optimale Lösung, die die Alterungseffekte des LED-Lichts berücksichtigt. Am Institut ESA wurde ein optoelektronisches Regelungssystem entwickelt, welches die RGB-Anteile des Lichts mittels eines Farbsensors erfasst. Damit werden sechs verschiedenfarbige LEDs so geregelt, dass die gewünschte Lichtfarbe auch nach vielen Betriebsstunden erhalten bleibt.

Funktionsprinzip des optischen 3-D-Sensors

Forschungszentrum für Laserbeschichtungen In der Region Rheintal/Ostschweiz ist seit vielen Jahren eine sehr leistungsfähige optische Industrie ansässig. Diese deckt alle Bereiche der Wertschöpfungskette, vom Entwickler über Hersteller und Maschinenlieferanten bis zum Systemintegratoren ab. Um den Forderungen nach immer höheren Anforderungen für Hochleistungslaserkomponenten nachzukommen, wur­ de vor Kurzem an der NTB in gemeinsamer Anstrengung mit der Industrie ein neuer Prüfplatz für die Belastbarkeit von Laserkompo­ nenten eingerichtet. Damit können erstmals in der Schweiz optische Beschichtungen für den Einsatz bei Laseranwendungen qualifiziert ­werden.

LED-Beleuchtungssystem

Weitere Infos www.ntb.ch/photonik

Nr. 49 | 2015 NTBfolio 33

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08.05.15 15:06

Institute

| NTB Technologietag 2015

NTB-Technologietag: Industrie 4.0 Der diesjährige Technologietag am 18. Juni steht im Zeichen der vierten industriellen Revolution, auch bekannt unter den Begriffen «Werkplatz 4.0» und «Industrie 4.0». Was vor vier Jahren noch wenigen Spezialisten der Fertigungstechnik ein vager Begriff war, gehört heute zum Standardvokabular der Produktionsindustrie im deutschsprachigen Europa. Autor: Daniel Lippuner

18. Juni 2015, 13.30–17.30 Uhr

TechnologieTag industrie 4.0 – ein roter Faden

Organisator und NTBProrektor Daniel Lippuner

Nicht alle Experten sind sich einig, ob von einer Revolution gesprochen werden darf. Einige stellen gar den Umsetzungserfolg im Vergleich zu Firmen der US-Wirtschaft infrage. Dennoch gibt es viele Stimmen, wie etwa der Technology Hype Cycle von Gartner, die zum Schluss kommen, dass sich hier eine Trendwende in der industriellen Produktion abzeichnet, mit welcher sich auch die Unternehmen unserer Wirtschaftsregion befassen müssen.

Das wachsende Angebot an Literatur und Veranstaltungen zum Thema lichtet etwas den Nebel im Schlagwörter-Dschungel. Der diesjährige Technologietag an der NTB Buchs will aber nicht eine weitere Ballonfahrt über den Wipfeln veranstalten, sondern einzelne Bäume bis zu den Wurzeln hin exemplarisch untersuchen.

Neben den in verschiedenen Bereichen der industriellen Fertigung spezialisierten Forschern werden auch externe Referenten Beiträge leisten.

Unter anderem werden der Mitverfasser der bekannten, im Internet zugänglichen Deloitte-Studie zum «Werkplatz 4.0» und ein Spezialist des militärischen Nachrichtendienstes zum Thema Cyberwar Vorträge halten. Anhand von Beispielen aus der Praxis wird gezeigt, welche Spuren der anstehende Quantensprung in der intelligenten

Vernetzung von Menschen und Maschinen in der Umsetzung hinterlässt.

Ein Ziel des Technologietages ist es, Denkanstös­ se zu liefern. Wie werden beispielsweise Beziehungen zwischen der Vision von «Industrie 4.0» und der konkreten Umsetzung in unterschied­ lichen Bereichen verknüpft? Weiter werden die Teilnehmenden die vielfältigen technischen Kernkompetenzen der NTB im Lichte von «Industrie 4.0» anhand eines roten Fadens aufgezeigt bekommen. Schliesslich ist die vierte industrielle Revolution geprägt von Vernetzung über alle technischen, geografischen und sozialen Ebenen hinweg. Der Technologietag ist daher die ideale Gelegenheit für individuelles Networking.

Informationen zum NTB-Technologietag: Datum: Donnerstag, 18. Juni 2015 Zeit: 13.30 – 18.30 Uhr Ort: NTB Campus Buchs Anmeldung: www.ntb.ch/technologietag (kostenlose Teilnahme) Programm: 13.30 – 14.45 Uhr Überblick «Industrie 4.0», Umsetzungsbeispiele an der NTB 15.15 – 16.15 Uhr Parallelveranstaltung zu zwei ausgewählten technischen Themen 16.30 Uhr Aspekte Social Networks und Cyberwar ab 17.30 Uhr Apéro riche

Die NTB vernetzt Mensch und Technik.

34 NTBfolio Nr. 49 | 2015

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Neuer Studiengangleiter Systemtechnik

| Menschen

Ein Anruf aus der Schweiz Mit Michael C. Wilhelm hat die NTB seit April 2015 einen langjährig erfahrenen Professor als Studiengangleiter Systemtechnik gewonnen. Er verfügt über ausgezeichnete Verbindungen zu internationalen Unternehmen, aber auch zu ausländischen Hochschulen. Ausserdem zeichnet sich der neue Studiengangleiter durch Interdisziplina­ rität und menschliche Offenheit aus. Autor: Olaf Gerndt

Der Mittfünfziger Michael Christoph Wilhelm, neu­ er Studiengangleiter Systemtechnik an der NTB, hat seine Profession von der Pike auf gelernt. Im väterlichen Handwerksbetrieb wird er schon früh an das Metallhandwerk herangeführt und lernt den Umgang mit Werkstoffen. Nach dem Fach­ abitur am Technischen Gymnasium in Pforzheim studiert er Maschinenbau an der TU Karlsruhe und konzentriert sich dort sehr bald auf die Rechner­ anwendung im Maschinenbau. Während seiner Assistenzzeit beschäftigt er sich mit Aufgaben­ stellungen der Fertigungsmesstechnik und der Qualitätssicherung. Nach der Promotion arbeitet er in einem Ingenieurbüro und Softwarehaus bei Stuttgart. Bei seinen dortigen Aufgaben geht es um die Lösung technischer und ablauforgani­ satorischer Probleme in der Automobilbranche – «das war», wie er selbst sagt, «eine ganz und gar interdisziplinäre Tätigkeit.» 1995 übernimmt er an der Hochschule Karlsruhe eine Professur für feinwerktechnische Fertigungsverfahren und vertritt das Lehrgebiet «Qualitätsmanagement und Produktionstechnik». In den folgenden 20

Jahren betreut er sehr viele Abschlussarbeiten und Semesterarbeiten. Michael Wilhelm betont gegenüber NTBfolio: «Für die Studierenden war meine Tür stets offen, ob es um allgemeine Belan­ ge des Studiums, fachliche Fragen, persönliche Hilfestellungen oder um den zukünftigen Werde­ gang eines Studenten ging.» Er führt weiter aus, dass der Ingenieur sich in die Problemwelt des Kunden hineinversetzen können müsse, um mass­ geschneiderte Lösungen zu entwickeln. Ihm ist es wichtig, dass lange bekannte Lösungsmuster ab und zu durchbrochen werden, um neue Wege zu finden.

Auch Michael Wilhelm geht neue Wege, in­ dem er 2015 von der Hochschule Karlsruhe an die NTB Buchs wechselt. Inzwischen wohnt er mit seiner Frau in Malans GR. In seiner Frei­ zeit ist er begeisterter Blues- und Rockmusi­ ker und hat in Karlsruhe gemeinsam mit Kol­ legen in der Band «Professor Blues» gespielt.

Auch hier will er Gleichgesinnte suchen, die er beim Improvisieren mit dem Klavier oder dem E-Piano unterstützen kann.

38 NTBfolio Nr. 49 | 2015

NTB FolioFrühling 2015_038 38

08.05.15 15:14

Menschen

| Neuer Studiengangleiter Systemtechnik

Herr Wilhelm, beim Vorgespräch erzählten Sie, dass Sie gerade aus Malaysia zurückgekehrt sind. Was war der Anlass für Ihre Reise?

Im Februar war ich an der Karlsruher Partnerhochschule UMP (Technische Universität Malaysia Pahang) in Kuantan, um Vorlesungen zur Qualitätsprüfung zu halten. Diese Partnerschaft wurde zwischen Karlsruhe und Pahang mit Unterstützung des Landes Baden-Württemberg und des malaysischen Bundesstaats Pahang entwickelt. Ziel war es, ein Mechatronik-Studium in Malaysia nach Karlsruher Vorbild anzubieten.

Meine Verbindungen sind für Kollegen interessant, die Vorlesungen an der UMP halten möchten und dabei Malaysia kennenlernen wollen.

Sehr gerne stelle ich Kontakte her.

Wann haben Sie das erste Mal von der NTB gehört?

Als ich meine Umzugskisten packte, sind mir nach über 25 Jahren meine Notizen zu meiner Dissertation in die Hände gekommen. Damals habe ich mich mit der Koordinatenmesstechnik, deren Integration in die Fertigung und deren Programmierung auf Basis von 3D-CAD-Modellen beschäftigt.

Ein zentraler Kern dabei war die Informationsgewinnung aus den Geometriemodellen und die Zusammenführung mit der realen Welt der Produktion mithilfe von Toleranzmodellen. Dabei bin ich auf Prof. Adolf Wirtz gestossen, der sich zur gleichen Zeit an der NTB mit der «Vektoriellen Tolerierung» beschäftigt hat. Das war das erste Mal, dass ich etwas von der NTB wahrgenommen habe. Leider habe ich Adolf Wirtz nie persönlich kennengelernt.

Seitdem hatte ich immer wieder einen Blick Richtung NTB, wenn es um Themen der Fertigungsmesstechnik und der Industriellen Messtechnik ging. Meinen Studenten habe ich bevorzugt die einschlägige Literatur von damals, nämlich Dutschke / Keferstein aus dem Hause NTB, empfohlen. Allerdings hatte ich nie Kontakte nach Buchs und war zuvor auch niemals in Buchs.

Wie ist der Kontakt zur NTB entstanden?

Im letzten Jahr bekam ich zu Hause einen Anruf von einer freundlichen Dame aus Zürich. Irgendwie war eine Personalberatung auf mich aufmerksam geworden. Nach einem Gespräch über meine aktuellen Tätigkeiten hat sie über eine mögliche Aufgabenstellung an einer Hochschule berichtet, die eventuell zu meinem Profil passen könnte. Mehr, als dass diese Hochschule in der Ostschweiz läge, hat sie nicht herausgelassen.

«Ich möchte junge Menschen für die Systemtechnik begeistern.»

Sie wolle mir das Exposé in den nächsten Stunden zumailen.

Bis zu diesem Zeitpunkt habe ich über eine berufliche oder örtliche Veränderung niemals nachgedacht. Aber ich war neugierig. Ich habe nun recherchiert, welche Hochschulen es in der Ostschweiz gibt. Dabei ist mir die NTB ins Auge gestochen.

Es war sofort klar: Wenn diese Hochschule im Exposé steht, werde ich diese Chance wahrnehmen und mich bewerben. Unsere vier Kinder sind aus dem Haus. Meine Frau und ich sind frei, und wir würden eigentlich nur ein Stück den Rhein hoch Richtung Quelle ziehen. So ist es dann auch gekommen.

Worauf freuen Sie sich am meisten bei Ihrer neuen Aufgabe?

Auf die Menschen! Mit jedem neuen Gesicht, jeder neuen Person in allen Bereichen der NTB, ob fest angestellt, ob studierend, ob forschend oder lehrend, administrierend oder organisierend, kann ich mich weiterentwickeln. Denn nur mit all diesen Menschen gemeinsam werde ich meine zukünftigen Aufgaben bewältigen. Und da scheue ich mich sicherlich auch nicht, den einen oder anderen Rat anzunehmen.

Kontakt michael.wilhelm@ntb.ch

Nr. 49 | 2015 NTBfolio 39

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08.05.15 15:15

Erweiterungsbau Labor II

| NTB Inside

Ein schöner Blickfang Das neue Laborgebäude ist zu einem wahren Blickfang geworden. In seinem matten Glanz reiht es sich nahtlos an den Labortrakt. Für den Architekten René Finger war es eine Herausforderung, «die von den Nutzern definierte Funktionalität in ein zeitloses und ästhetisch attraktives Konzept überzuführen». Autor: Daniel Lippuner

Der Erweiterungsbau vergrössert schon bald die Möglichkeiten der NTB im Bereich der angewandten Forschung und Entwicklung sowie Dienstleistungen.

Mit dem Laborgebäude wird auf dem Buchser NTB-Campus ein neuer markanter architektonischer Fixpunkt gesetzt, der sich ideal ins bestehende Umfeld eingliedert. Erst auf den zweiten Blick lässt das Gebäude die Überhöhung mit einer dezenten, in dunklem Spiegelglas eingefassten Krone erkennen. Mit sichtlichem Stolz und Freude inspiziert Architekt René Finger den Bau, der über viele Stunden auf seinem Reissbrett entstanden ist. Das Laborgebäude war für ihn eine Herausforderung. Nicht allein wegen der Funktionalität und der Ästhetik, sondern auch unter der Einhaltung des vorgegebenen Budgetrahmens.

Immense Raumkubatur Nach der in der Aussenansicht verkündeten Grösse wird der Besucher ein zweites Mal überrascht, wenn er im Obergeschoss die immense Raumkubatur wahrnimmt. Dieser Zustand wird jedoch nur wenigen Betrachtern vergönnt sein,

denn hier ist kein Kubikmeter zu viel eingeplant.

Bald wird ein Reinraum-System entstehen, das mit unzähligen Zu- und Abluftkanälen, Reinstwasser-, Gas- und Elektroverteilungen und hochkomplexen Anlagen ausgerüstet sein wird.

In der Gedankenwelt von Marco Cucinelli, Leiter Technologie am Institut für Mikro- und Nanotechnologie, sind all diese Komponenten bereits an ihrem vorgesehenen Ort installiert. Das ist auch essenziell, denn schon bei der Bauplanung mussten die Aussparungen für die Leitungen, die Fugen des Trittschallbodens und der Abstand der Säulen richtig positioniert werden. Seit über vier Jahren arbeitet das vierköpfige Team um Ruedi Buser, Martin Gutsche, Wolfram Gabriel und Marco Cucinelli eng mit dem Planungsbüro GP-I zusammen. Umfangreiche Ausschreibungspakete für Beschichtungsanlagen sowie die nachträgliche Auswertung und Vergabe in Millionenhöhe wurden erfolgreich abgeschlossen.

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NTB Inside

Reinraum-Abnahme im Oktober Der nächste grosse Meilenstein in der Umsetzungsphase wird die sogenannte «As-Built»Abnahme des Reinraums im Oktober sein. «Hier wird sich zeigen, ob die Klimatisierung die geforderte Luftreinheit, Temperatur und Feuchtigkeit wird einhalten können», erklärt Cucinelli. «Im Lithografie-Bereich beispielsweise dürfen nicht mehr als 3000 Partikel pro Kubikmeter Luft gemessen werden, die allesamt kleiner als einen Tausendstel Millimeter sein müssen.» Die erfolgreiche Abnahme ist die Voraussetzung dafür, dass die Gerätschaften überhaupt im Reinraum platziert werden können.

In Zukunft lassen sich Wafer mit doppeltem Durchmesser mit viel höherer Genauigkeit und damit vor allem besserer Reproduzierbarkeit als bisher verarbeiten. «Das eröffnet spannende neue Anwendungsgebiete», sagt Cucinelli. «Wir werden zum Beispiel neue optische Sensoren für die Biotechnologie herstellen oder bestehende Sensoren wesentlich verbessern können. Mit viel Aufwand schaffen wir es mit unserer heutigen Infrastruktur, einen Drucksensor für Höhenmessung mit einem Zentimeter Auflösung herzustellen. Mit der zukünftigen modernen Infrastruktur werden wir auf einem Viertel der heute benötigten Waferfläche Höhenmesser herstellen können, die an die Genauigkeit von einem Millimeter herankommen werden.»

Nimmt man das Untergeschoss des neuen Laborgebäudes in Augenschein, wird die Aufmerksamkeit bald auf eine klaffende rechteckige Öffnung in der Decke gelenkt. Wir befinden uns im zukünftigen Wärmepumpen-Testzentrum und stehen dort, wo die neue Klimakammer mit einer Höhe von über sechs Metern bis zu zwei Meter in das Mittelgeschoss hineinragen wird. Rund um die Deckenöffnungen wird ein Labyrinth von Heiz- und Kühlwasser-Leitungen mit hochgenauer Temperatur- und Durchflusssensorik verlegt.

Mick Eschmann, Leiter des Wärmepumpen-Testzentrums im Institut für Energiesysteme, kennt hier jedes Rohr und jedes Messinstrument, denn er hat das Zentrum von Grund auf mit Unterstützung des Planungsbüros GP-I konzipiert und geplant. Mehr Details über das WärmepumpenZentrum sind ebenfalls in dieser Folio-Nummer zu lesen.

| Erweiterungsbau Labor II

Dieser Raum wird in Kürze mit Technik ausgefüllt sein.

gen an die Heiz- und Kühlwassermenge erfüllt sein müssen. Um diese Bedürfnisse trotzdem wirtschaftlich umsetzen zu können, haben sie ein ausgeklügeltes Wärmerückgewinnungs-System entworfen. Elia Auciello, Projektleiter HLK bei GP-I, führt uns zum auffälligsten Wahrzeichen dieser Anlage, nämlich zwei gigantischen Wassertanks, die sich nebeneinander über alle drei Stockwerke erstrecken und je 36 Kubikmeter Wasser Fassungsvermögen aufweisen. Auciello skizziert eine Belastungssituation, für die das umgesetzte Konzept ausgelegt ist: «An heissen Sommertagen benötigen die Reinraumanlagen besonders viel Kühlwasser. Hier darf selbst bei Vollauslastung der Prüfkapazität im Wärmepumpen-Testzentrum nie ein Engpass entstehen. Die Wassertanks für Heiz- und Kühlwasser sind Teil einer ökologisch effizienten Lösung, die gleichzeitig die beiden Laborbereiche perfekt voneinander entkoppelt.»

Das Jahr 2015 steht im Zeichen der Umsetzung und Inbetriebsetzung des neuen Laborgebäudes.

Wöchentlich werden Pläne und 3-D-Animationen in physisch greifbare Infrastruktur umgewandelt.

Man spürt, dass die Vorfreude auf ihre Nutzung in der Forschung und der Lehre wächst. Die Anfang 2016 geplante Eröffnungsfeier wird dem staunenden Besucher ein hochmodernes, vielseitig nutzbares und ästhetisch ansprechendes Bauwerk präsentieren.

Ein Wassertank hebt ab:

Zwei gigantische Wassertanks Die Ingenieure des Planungsbüros sind die technischen Ansprechpartner von Eschmann und dem Reinraum-Team. Sie wissen, welche Anforderun-

Weitere Infos

Der Speicher wird mit einem Mobilkran platziert.

www.ntb.ch/erweiterungsbau

Nr. 49 | 2015 NTBfolio 41

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Aktuell

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Wandtafel

AGENDA Fachtagung Produktionsmesstechnik 03. 09. 2015 NTB Campus Buchs Ausstellung der Bachelorarbeiten 11. 09. 2015 NTB Studienzentrum St. Gallen Ausstellung der Bachelorarbeiten 18. 09. 2015 NTB Campus Buchs Infotag Bachelorstudium Systemtechnik 21. 11. 2015 NTB Studienzentrum St. Gallen

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