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03/2009

technica 03/2009

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

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Fokus: INDUSTRIAL IT

Nano- und Mikrosystemtechnik Industrial IT:

Planung und Produktion

CAM für höchste Ansprüche


Wireless Datenerfassung „unplugged“

Wireless-Datenerfassungsgeräte von National Instruments vereinfachen die dezentrale Überwachung elektrischer, physikalischer, mechanischer und akustischer Signale. NI-Geräte für die Wireless-Datenerfassung gründen auf über 20 Jahren Know-how im Bereich Datenerfassung – daher bieten sie heute direkte Anbindung an Sensoren, die Flexibilität der Software NI LabVIEW sowie die höchste kommerziell mögliche Netzwerksicherheit. Realisieren Sie mit diesen Komponenten individuelle Anwendungen für Bereiche, in denen kabelgebundene Systeme zu aufwändig oder zu kostspielig sind.

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056 2005151


Editorial

Renaissance des Patrons? Unter dem Titel «Gute Überlebenschancen von Familienunternehmen» berichtete «news.ch» am 2. März: «Familienunternehmen haben gute Voraussetzungen, die Wirtschaftskrise besser zu überstehen als börsenkotierte Unternehmen. Zu diesem Schluss kommt eine am Wochenende veröffentlichte Studie des Vermögensverwalters Barclay Wealth. Demnach besitzen Familienunternehmen Eigenschaften, durch welche sie im derzeitigen Wirtschaftsabschwung besonders gut positioniert sind. Dazu gehören die langfristige Perspektive der Unternehmen, die geringere Risikomartin.gysi@technica-online.ch

bereitschaft und das schwächer ausgeprägte Streben nach Profit, wie es in der Studie heisst. Da die Unternehmen meist nicht an der Börse gehandelt würden, müssten sie auch keine kurzfristigen Anlegeransprüche bedienen. Dies trägt laut Studie dazu bei, dass Turbulenzen besser ausgestanden werden könnten und sich in Familienbesitz befindende Unternehmen unter den widrigen Bedingungen sogar florieren könnten.»

Nach dem Lesen dieser Meldung hatte ich zuerst das Bedürfnis, mir selbst auf die Schultern zu klopfen. Ich habe die Vorteile inhabergeführter Unternehmen an dieser Stelle schon mehr als einmal postuliert. Nun hat eine Studie meine Beobachtungen erhärtet und damit wohl für viele glaubwürdiger gemacht, als wenn das nur ein alter «Fachjourni» behauptet.

« Was kümmert es den Mann in der Sänfte, wer die Sänfte trägt?» (Tschu En-Lai)

Aber eben, was nützt es, Recht gehabt zu haben, solange dies die Welt nicht verändert? Als Konsequenz aus obiger Erkenntnis wäre beispielsweise zu überlegen, wie man Manager börsenkotierter Unternehmen dazubringt, wie Patrons zu denken und zu handeln. Über entsprechende Bonusregeln wäre dies allenfalls möglich. Aber ist es überhaupt erwünscht? Der Anleger ist am kurzfristigen Gewinn interessiert. Wenn dann der Karren zu kippen beginnt, weil der Kurzfristgewinn über Substanzverlust oder Investitionskürzungen, z. B. bei F&E, erzielt wurde, hat er seine Aktien schon lang wieder verhöckert. Die Aufgabe besteht also eher darin, dem Anleger eine «Patron-Philosophie» beizubringen. Wie? Über das Steuergesetz? Über «Mindesthaltefristen» von Aktien?

An dieser Stelle wären Ideen der Finanzexperten gefragt. Aber wer glaubt denen noch?

Martin Gysi Chefredaktor, technica

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Erkennen Sie die Zeichen der Innovation

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Inhalt

Ausgabe 03-2009 |

Neue Anstösse für Produktentwicklungen

■ Panorama

Die Welt ist durch Mikro- und Nanotechniken, Feinwerktechnik und Ultrapräzisionstechnologien grösser geworden. Das ermöglicht völlig neue Anwendungen im Maschinen- und Anlagenbau, in der Automobilindustrie (und bei deren Zulieferern), in der Elektrotechnik und Elektronik, in der Luft- und Raumfahrt, im Bereich Life Sciences usw.

CSEM forscht erfolgreich in Brasilien

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■ Export-Forum 8

■ Swissmem Umsatz für 2008 noch positiv – getrübte Aussichten für 2009

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Seite 12 ■ Im Fokus: Nano-/Mikrosystemtechnik Neue Anstösse für Produktentwicklungen 12 Das Ganze ist mehr als die Summe seiner Teile 17 Bearbeitung mit gepulstem Festkörperlaser 18 Mikrosystemtechnik für die Automatisierung20 Laserlithografie: Geräte einer neuen Generation 22

Präzisionsteile rationell fertigen Die Produktion von Präzisionswerkzeugen unterliegt schon allein aus Qualitätsgründen anderen Gesetzen. Wer hochgenaue Werkzeuge herstellen will, muss entsprechend genaue Werkzeugmaschinen einsetzen.

■ Fertigung + Produktion Präzisionsteile rationell fertigen Rundum-Kur für eine Bandsäge «pignon coulant» in einem Durchgang

Seite 26

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■ SwissRobotics

Fokus auf Robotik Der Industrieroboter hat im Verlauf der letzten Jahrzehnte vom beargwöhnten Jobkiller zum akzeptierten «Werkstatt-Butler» mutiert. Trotzdem ist er für viele weiterhin ein «bekannter Unbekannter». Wo hat er seine Vorteile? Wie bringt man ihm Flexibilität bei? Wo liegen seine Präzisionsgrenzen? Muss er stets in einer geschlossenen Zelle arbeiten? Antworten zu solchen Fragen werden SwissRobotics.net und die Technica ab diesem Heft gemeinsam geben.

Fokus auf Robotik

37

Präzise, direkt, wirtschaftlich Fanuc Robotics ist Top-Zulieferer Alternative zu Handarbeit und Werkzeugmaschine Berti knobelte in London Sandstrahlen in einer neuen Dimension Starke Schweiz im globalen Markt Roboter als «Spiderman» SwissRobotics.net an der go 2009

38 39 40 40 41 42 46 47

■ Automations-

Seite 37 und Antriebstechnik Aus für Edisons Energieschleuder 25 Die Kerbe, die Leben rettet 48 Effizienter Umgang mit «erfundenen Rädern» 50

Industrial IT CAM für höchste Ansprüche Fertigungsoptimierung mit effizienter CAM-Programmierung

■ Planung+Produktion 66

Zum Industrial-IT Titelbild Alles in einem Mit Abacus-ERP-Software erfolgreich SAP abgelöst

70

SolidWorks 2009 setzt neue Akzente bei 3D-CAD

71

Zum Titelbild Zuwachs bei der Switch-Familie Kompakte und platzsparende Industrial-Ethernet-Switches

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Dampfkochtopf-Syndrom

59

Bauteile mit Nanostruktur Verhindern, was ein Unternehmen ruinieren kann Start-up-Förderung durch den Bund Mix (mit Begrüssungsangebot)

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■ ■ ■ ■

Produkte Lieferantenverzeichnis Impressum TechniKnacknuss

61 63 64 54 73 80 81

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Panorama

Ein kleiner SolidWorks Kopf bewegt World ’09 Grosses

Raumsysteme

Sorgen Sie für ein gutes Arbeitsklima. Indoor-Raumsysteme für jeden Bedarf: – Hallenbüros in Kürze bezugsbereit – Ein- oder zweigeschossige Bauweise – Für witterungs-, lärm- und staubgeschütztes Arbeiten

In der Zahnradfertigung und hier im Modulbereich 0,3 mm bis 3,0 mm jede Profilgeometrie herzustellen, war bislang auf nur einer Wälzfräsmaschine nicht möglich. Durch die Entwicklung eines neuen Fräskopfes und einer entsprechenden Software ist es dem Unternehmen Koepfer jetzt gelungen, das Weichfräsen (Axial-, Radial- oder Tangentialfräsen) sowie die Hartbearbeitung auf einer Maschine zu vereinen und die Qualität um ein Vielfaches zu steigern.

Technica berichtet in Zukunft im Internet direkt von Veranstaltungen. Premiere war die SolidWorks World 2009 in Orlando, vom 8.–11. Februar. Die Beiträge sollen informieren, unterhalten und zu Diskussionen anregen. Zum Mitmachen sind alle herzlich eingeladen. www.technica-online.ch/ category/unterwegs (bf)

Koepfer Verzahnungsmaschinen GmbH & Co. KG www.koepfer.com

Condecta AG Stegackerstrasse 6, CH-8409 Winterthur Telefon +41(0)52 234 5151, info@condecta.ch

Bestleistungen im Energiebereich Das Bundesamt für Energie (BFE) sucht auch dieses Jahr Bestleistungen aus dem Energiebereich: Die Ausschreibung für den Watt d’Or 2010 läuft noch bis am 31. Juli 2009. Die Auszeichnung wird in fünf Kategorien vergeben: • Gesellschaft • Energietechnologien • Erneuerbare Energien • Energieeffiziente Mobilität • Gebäude Expertenteams und eine qualifizierte Jury bewerten die Nominierungen und bestimmen die Gewinner. Projekte können eingereicht werden, wenn sie im Zeitraum

August 2008 bis Juli 2009 realisiert oder aktiv wurden und einen erkennbaren Fortschritt gegenüber dem bisherigen Stand der Technik und einen deutlichen energetischen Nutzen im Sinn der schweizerischen Energiepolitik bringen. Kriterien, weitere Informationen und das Anmeldeformular gibts unter www.wattdor.ch. Preisträger 2009 • Rheintaler Energie-Initiative • Eolienne Mont d’Ottan • FLYER E-Bike im Tourismus • Null-Energie-Wohnüberbauung Eulachhof • Spezialpreis der Jury: Metallbaufirma Ernst Schweizer AG

CNC- Fertigung

Bundesamt für Energie BFE Watt d’Or, 3003 Bern 031 322 56 75 kommunikation@bfe.admin.ch

Chirurgische Instrumente

Auftragsfertigung von komplexen Einzelteilen und Serien auf modernsten Bearbeitungszentren. Top-Aktuell: 7-Achsen-Fräs-Zentrum für die Komplettbearbeitung. 2_Egli_CNC-Fertigung_bearb.indd 1

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ISO 9001 und 13485

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Kaderkarussell

Qualität setzt sich durch

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Die Haimer GmbH, ein führender Hersteller von hochpräzisen Werkzeugaufnahmen, blickt auf ein ausserordentlich erfolgreiches Jahr 2008 mit 20 % Umsatzwachstum zurück. «Mit diesem Wachstum haben wir unser Ziel erreicht und dürften einer der grössten, nicht konzernabhängigen Werkzeugaufnahmenhersteller in Europa geworden sein», erklärt Geschäftsführerin Claudia Haimer. Gestärkt durch die Erfolge vor allem in weltweiten Expansionsaktivitäten ist sie auch für das Jahr 2009 zuversichtlich: «Natürlich spüren auch wir die Auswirkungen der Finanz- und Konjunkturkrise. Aber wir gehen von einem moderaten Wachstum zwischen fünf und zehn Prozent aus.» Im Hause Haimer sieht man den Rückgang als Chance. Nach starken Wachstumsjahren will Haimer diese Phase nutzen, um die neuen Mitarbeitenden voll zu integrieren und sich gemeinsam auf die Stärken zu konzentrieren. Dazu zählt in erster Linie 3.4.2006 9:58:55 Uhr die Qualität der Produkte, die Die Technik für mehr Saugkraft auf besondere LeistungsfähigSpäne keit in der Entwicklung und eiKühlemulsion gener Produktion zurückzufühStaub ren sind. das alles saugen die BVC-Industriesauger

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Kompakte und platzsparende Industrial-Ethernet-Switches

Zuwachs bei der Switch-Familie Siemens Industry Automation erweitert ihr Angebot für IndustrialEthernet-Switches um die Produktlinien Scalance XB-000 für den kostengünstigen Aufbau kleiner Linien- und Sternstrukturen und Scalance XF-200 mit flacher Bauform. Ausserdem ergänzt die Division ihre Produktlinie X-100 um einen kompakten Switch für die Energieversorgung über Ethernet.

Siehe Bericht Seite 72 Siemens Schweiz AG Industry Automation and Drive Technologies 8047 Zürich

HAIMER Schweiz GmbH 9326 Horn, 071 440 23 64 www.haimer.ch haimer@haimer.ch

Thomas Heitmar verstärkt seit dem 5. Januar 2009 den Schweizer Antriebsund GetriebetechnikSpezialisten Nozag AG, Wangen-Dübendorf, der in der Schweiz, in Deutschland und in Frankreich mit eigenen Gesellschaften vertreten ist und über ein grosses Vertretungsnetz verfügt. Heitmar ist 41 Jahre alt.

Felix Roth verstärkt das B&R-Verkaufsteam als Regionalverkaufsleiter in der Deutschschweiz. Er gilt als erfahrener Branchenkenner.

Chris Hansford leitet das zweite B&RBüro in Grossbritannien. «Mit dem Büro in Andover können wir die lokalen Bedürfnisse unserer Maschinenbaukunden noch besser erfüllen», so der neue Büroleiter und B&R Experte.

Jörg Hofmann ist neuer Country Manager von Extreme Networks Schweiz. «Mein vorrangiges Ziel wird es sein, die Geschäftsaktivitäten weiter auszubauen und unsere Kunden und Partner optimal zu betreuen.»

Thomas Anderegg ist seit 2. Februar 2009 neuer Leiter Marketing, Vertrieb und Anwendungstechnik beim Schweizer Spritzgiessmaschinenhersteller Netstal-Maschinen AG.

Dr. Antonio Santana ist der neue Leiter Product Management «Medthin» in Europa beim Schweizer Beschichtungsunternehmen IonBond. Der ehemalige CERN-Physiker wird zum Verantwortlichen für die Produkteentwicklung und den Markt in dieser Region.

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Panorama

«Im Dialog mit der Technologie» Dieser Leitspruch der Technologiemessen Go und Ineltec passt auch zum neuen Webauftritt von Technica. Das Internet hat sich in den letzten Jahren verändert. Waren Inhalte früher statisch, fördert die heutige Technik den Dialog. Die beiden Messen Go und Ineltec finden zwar erst im September statt, sind aber schon vorher und auch nachher Thema in der Technica. Ergänzend informiert www.technica-online.ch – im neuen Kleid – zu diesem wichtigen Anlass.

Gedruckt oder online? Die Zeitschrift und die Website sollen sich nicht konkurrenzieDatum

Ort

ren, sondern gegenseitig ergänzen. Zum Beispiel gehören Fach- und Produktberichte aufeinander abgestimmt und einheitlich aufgemacht in die Printausgabe, Links und Zusatzinformationen direkt ins Netz. Jede Technica informiert über die Highlights auf der Website – und auf der Website findet sich rechtzeitig ein Hinweis zum Artikel im Heft. (bf)

Thema

Kosten

Veranstalter/Infos

23.– 26.3. Je Dietikon 7.4. 28.3.

Grundlagen der Pneumatik Einsatz von Vakuum in der Handhabungstechnik Energy Saving: Wirtschaftlicher Einsatz der Pneumatik

Je auf Anfrage

Festo Didactic, 8953 Dietikon 044 744 55 44 info_ch@festo.com, www.festo.ch

Präsenz: 26.–27.3.

Buttikon

Basiswissen der Hydraulik, Blended Learning = Elearning & Online-Training & Präsenztraining

1650.–

Bosch Rexroth Schweiz AG, 8863 Buttikon 055 464 63 79, walter.bhend@boschrexroth.ch

1.4.

Radolfzell

9. ATE-Technologietag von National Instruments und Konrad Technologies

2.–3.4.

Zürich

Forum der Schweizer Aussenwirtschaft 2009 Unter Anderem mit Doris Leuthard

ab 675.–

6.–8.5.

Thun

Schleifring Grinding Symposium

Auf Anfrage Fritz Studer AG, 3602 Thun, 033 439 11 11 info@studer.com, www.studer.com

12.–15.5.

Lausanne

Tage der Wissenschaft

10.6.

Basel

11. Gefahrguttag Schweiz

Auf Anfrage Swiss TS Technical Services AG 8304 Wallisellen, 044 877 61 39 www.swissts.ch

17.6.

Hamburg

Tag der Arbeitsbühnensicherheit im Airbus-Werk

Auf Anfrage info@tagung-tabs.eu

National Instruments Switzerland Corp. 5408 Ennetbaden, 056 200 51 51 ni.switzerland@ni.com, www.ni.com/switzerland OSEC, 8021 Zürich, 044 365 51 51 www.aussenwirtschaftsforum.ch

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Ein Leben für die Fertigungsindustrie Josef Binkert, eine markante Persönlichkeit im Kreis der Schweizer Werkzeugmaschinenhändler, ist nicht mehr. Nur wenige Tage nach seinem 92. Geburtstag und nur knapp zwei Monate nach sei-

nem letzten Auftritt an der Prodex in Basel verstarb er nach einem aktiven und erfüllten Leben voller Schöpfungskraft und voller Engagement – für seine Firma, aber ebenso sehr für seine Branche.

Josef Binkert 1917 – 2009.

Bereits 1954 gründete Josef Binkert die gleichnamige Einzelfirma an der Zürcher Bahnhofstrasse. 1972 folgte die Umwandlung in eine AG und 1983 der Bezug des Neubaus in Wallisellen. Unter seiner weitsichtigen Führung baute er die Firma zu einem führenden Werkzeugmaschinen-Handelshaus der Schweiz auf. Von seiner Weitsicht zeugt auch die 2007 erfolgte Gründung einer Stiftung mit dem Ziel, die Unabhängigkeit und Zukunft der Firma langfristig zu sichern. Zusammen mit seiner Frau Paulette führte er das Aktienkapital der Firma zu diesem Zweck schrittweise in die Stiftung ein. Josef Binkert engagierte sich zeitlebens auch für die Anliegen der Branche. Von 1972 bis 1976 präsidierte er den VSMW, die heutige Tecnoswiss und 1986 bis 1990 die CELIMO (European Trade Association for Machine Tools, Tooling and Technologies). Beide Verbände verdankten seine umsichtige Führungsarbeit mit der Ehrenmitgliedschaft.

Preis für Störgeräusch-Befreiung Das Forschungsprojekt «Loco» der HSR Hochschule für Technik Rapperswil hat den diesjährigen Innovationspreis der Stiftung Futur in der Höhe von 10 000 Franken gewonnen. Es handelt sich um ein Verfahren zur Reduktion von Störgeräuschen bei Hörgeräten, das mit Phonak AG entwickelt wurde.

Den Anerkennungspreis über 6000 Franken erhielt ein Projekt, das sich mit Gartentherapien an Rehabilitationskliniken auseinandersetzte. Die Stiftung Futur prämiert jedes Jahr Projekte, die sich durch Innovation, Kundennutzen und unternehmerische Umsetzung auszeichnen. Futur-Stiftungspräsident Thomas

Schmidheiny überreichte den Hauptpreis an Prof. Dr. Guido Schuster vom Institut für Kommunikationssysteme ICOM für das Projekt «Loco – akustische Störgeräuschbefreiung».

dere Forschungsarbeiten als bisher an Nutzfahrzeugmotoren, Kraftstoffen und Abgasnachbehandlungssystemen. Ausserdem wurden die Arbeitsbereiche für den Motoren- und Fahrzeugaufbau sowie das Labor für Katalysatorträger und Partikelanalytik

erweitert und modernisiert. Empa, 8600 Dübendorf 044 823 55 11, www.empa.ch

Hochschule für Technik HSR 8640 Rapperswil www.hsr.ch

Motoren los! Die Empa hat ihr Motorenlabor ausgebaut und am 23. Februar mit hochrangigen Vertretern aus Automobilindustrie und Energieforschung eröffnet. Im modernen Labor steht ein neuer, drehmomentstarker, dynamischer Prüfstand. Er erlaubt noch umfassen-

Endress+Hauser betreut seine Kunden im Emirat Katar mit einer eigenen Vertriebs- und Servicegesellschaft: Endress+ Hauser (Qatar) L.L.C. hat Anfang Februar den Betrieb aufgenommen. Die Region am Persischen Golf erlebt ein enormes Wachstum. Ausländische und lokale Geldgeber investieren in die Öl- und Gas-Industrie, aber auch in Infrastrukturprojekte. Auch Katar profitiert vom Boom der Region. «Um unsere installierte Basis, aber auch den Markt des Emirats noch besser bedienen zu können, haben wir uns entschlossen, in Katar eine eigene Niederlassung zu gründen», sagt Klaus Endress, CEO der E+H-Gruppe. StarragHeckert gibt im Rahmen der indischen Werkzeugmaschinen-Messe IMTEX den Ausbau der Präsenz in Indien bekannt. In Indien soll ein Werk für die Entwicklung und Produktion von horizontalen Bearbeitungszentren entstehen. Der Vertrieb dieser Produkte erfolgt über das bestehende Verkaufsnetzwerk unter der traditionsreichen Heckert-Marke WMW. Das Projekt umfasst den Aufbau der Produktion von qualitativ hochwertigen und an die indischen Kundenbedürfnisse angepassten Bearbeitungszentren sowie Einkauf, Entwicklung und industrielle Dienstleistung zugunsten der Kunden. Für den indischen Produktionsstandort sind in einer ersten Phase Investitionen in Land und Gebäude sowie Produktionsmittel in der Grössenordnung von 5 Mio. CHF geplant. Der Standort des aufzubauenden Werks ist noch in Evaluation. Vom 11. bis 12. Februar 2009 fand in Zürich die zweite easyFairs Maintenance Schweiz statt. Mit 1923 Fachbesuchen und 108 Ausstellern – doppelt so viele als im Vorjahr 2008 – hat sich das Konzept von easyFairs nun endgültig im Schweizer Markt etabliert. Die Aussteller präsentierten Produktinnovationen und Lösungen für industrielle Instandhaltung und Facility Management. Parallel zur Messe veranstaltete der Branchenverband MFS – Maintenance and Facility Management Society of Switzerland – die MFS-Weiterbildungstage. Die nächste easyFairs Maintenance findet am 10. und 11. Februar 2010 in Zürich statt. Fast die Hälfte der Aussteller haben bereits für die Maintenance 2010 gebucht.

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Export-Forum IN ZUSAMMENARBEIT MIT OSEC BUSINESS NETWORK SWITZERLAND

Das private Forschungs- und Entwicklungszentrum wird von Osec vor Ort betreut.

CSEM forscht erfolgreich in Brasilien Das Centre Suisse d’Electronique et de Microtechnique SA forscht im brasilianischen Belo Horizonte erfolgreich für die lokale Agrikultur – auch dank Osec. Thomas Hinderling, CEO, CSEM: «Das Know-how der Osec-Partner vor Ort über die lokalen Begebenheiten ist Gold wert. Es half uns, viel schneller Fuss zu fassen.» «Da wir uns in einem weltweiten Technologieumfeld bewegen, wird das Ausland immer wichtiger», sagt Thomas Hinderling, CEO des CSEM, des privaten Forschungs- und Entwicklungszentrums mit Hauptsitz in Neuenburg. Das CSEM schafft Verbindungen zwischen der universitären Grundlagenforschung und der industriellen Produktentwick-

lung, und dies immer mehr auch fürs Ausland. 2005 sorgte man mit einem Projekt mit schwimmenden Solarkraftwerken in den Vereinigten Arabischen Emiraten für weltweites Aufsehen.

Forschung für Landwirtschaft und Umwelt Aufgrund einer vor zwei Jahren entstandenen Partnerschaft mit

Das CSEM schafft Verbindungen zwischen der universitären Grundlagenforschung und der industriellen Produktentwicklung.

der regionalen Regierung von Minas Gerais in Brasilien konnte man inzwischen ein Zentrum in Belo Horizonte in Betrieb nehmen. «Wir beschäftigen acht Personen, die bereits mehrere grössere Projekte, vorab für die moderne brasilianische Agrikultur, ausführen konnten», sagt Hinderling. Unter anderem geht es um Anlagen zur elektronischen Überwachung von Düngevorgängen, ein Projekt mit positiven Umwelteffekten. Daneben sind Biotech-Forschungsaufträge aktuell.

Swiss Business Hub als Türöffner Dass das CSEM in Brasilien gut vorankommt, hat auch mit dem Engagement von Osec, genauer dem Swiss Business Hub vor Ort, zu tun, der bereits seit geraumer Zeit im Bereich Nanotechnologie tätig war. «Wir wurden von einem brasilianischen Mitarbeiter des Hubs hervorragend unterstützt. Er schaffte diverse wichtige Verbindungen zur Industrie und war für uns Türöffner», lobt Hinderling. Von seinen Diensten war man so angetan, dass man ihn im Sommer 2007 gleich einstellte. Bis

Thomas Hinderling, CEO, CSEM: «Die bürokratischen Hürden in Brasilien sind beträchtlich. Manchmal braucht es sehr viel Beharrlichkeit, um diese zu überwinden.»

2011 soll das Zentrum in Brasilien 40 Mitarbeitende beschäftigen. Doch auch in anderen Teilen der Welt will sich das CSEM niederlassen, so in Polen – und dies ebenfalls mit Osec-Unterstützung. (mg)

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Umsatz für 2008 noch positiv – getrübte Aussichten für 2009 Die schweizerische Maschinen-, Elektro- und Metall-Industrie konnte im vergangenen Jahr ein insgesamt zufriedenstellendes Umsatzergebnis erzielen (+5,8%), sah sich in der zweiten Jahreshälfte jedoch mit einem abrupten Einbruch der Auftragseingänge konfrontiert. Aufgrund der schwierigen weltweiten Konjunkturlage rechnen die Unternehmen für die kommenden Monate mit einer eingetrübten Marktentwicklung und weiterhin unsicheren Zukunftsaussichten. Das Jahresergebnis 2008 der 290 Swissmem-Meldefirmen konnte bei den Umsätzen aufgrund der hohen Auftragsbestände aus dem Vorjahr sowohl im Auslandgeschäft (5,6%) als auch im Inlandgeschäft (6,3%) gesteigert werden. Dabei nahmen die Exporte der MEM-Industrie um 2,3% zu und erreichten mit 80,1 Mrd. CHF einen neuen Höchstwert. Dies trotz einer markanten Trendwende, die ab dem 4. Quartal 2008 eine rückläufige Entwicklung einleitete. Der Quartalsumsatz im Ausland verringerte sich um 3,8%, während im Heimmarkt der Umsatz des 4. Quartals um 2,4% tiefer ausfiel.

Markanter Bestellungseinbruch Die Auftragseingänge der 290 Swissmem-Meldefirmen verringerten sich im 2008 gegenüber der hohen Vorjahresbasis um 17,1%, wobei bei den Aufträgen aus dem Ausland ein höherer Rückgang (–19,4%) verzeichnet werden musste als bei den Inlandaufträgen (–7,5%). Die weltweite Wirtschaftskrise führte im vierten Quartal zu einer starken Akzentuierung des Bestellungsrückgangs. So nahmen im 4. Quartal 2008 die Ausland-

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aufträge im Jahresvergleich um 33,9% ab, während im Inlandgeschäft eine Reduzierung der Bestellungen um 17,9% resultierte. Insgesamt lagen die weltweiten Exporte des 4. Quartals um 7,7% unter jenen der Vorjahresperiode.

Grosse Unterschiede in Branchen und Märkten Übers ganze Jahr gesehen entwickelten sich die Produktbereiche Präzisionsinstrumente (6,7%), Fahrzeuge (6,5%) sowie Elektrotechnik und Elektronik (6,0%) ähnlich positiv, während sich die Subbranchen Maschinenbau (–0,1%) und Metallbau (–1,4%) ungefähr auf Vorjahresniveau bewegten. Die Exportzuwächse in die asiatischen Märkte lagen mit einem Plus von 5,8% leicht über jenen in die USA (5,5%). In die Länder der Europäischen Union, mit einem Anteil von 65,1% der weitaus wichtigste Absatzmarkt, konnten die Exporte auf Jahresbasis leicht übertroffen werden (0,6%). Die Kapazitätsauslastung der Unternehmen der MEM-Industrie lag Ende des 4. Quartals 2008 bei 88%, was einem Rückgang um 2,9 Prozentpunkte gegenüber dem Vorjahr entspricht. Per Ende Sep-

tember 2008 verzeichnete die MEM-Industrie 355 690 Vollzeitstellen. Dies stellt im Jahresvergleich einen Zuwachs um 5,0% dar, im 5-Jahres-Vergleich konnten die Unternehmen der MEM-Industrie sogar einen Arbeitsplatzaufbau um 15,9% realisieren.

Unsichere Geschäftsaussichten Die Geschäftsaussichten für die kommenden Monate sind mit grossen Unsicherheiten verbunden. Der starke Auftragseinbruch gegen Ende 2008 wird sich in den kommenden Monaten in einer rückläufigen Ertragslage auswirken. Generell stellen sich die Unternehmen für alle Weltmarktregionen auf eine schlechtere Marktsituation ein. Ungewiss bleibt, wie lange sich eine Erholung hinziehen wird und inwieweit sich Konjunkturprogramme im Ausland positiv auf die Auftragslage auswirken werden.

bots der Exportrisikoversicherung SERV, welche die Finanzierungskosten für Exporteure verringern und somit die Annahme von Auslandaufträgen erleichtert. Mit dieser Massnahme werden für unsere stark exportorientierte Industrie gleich lange Spiesse geschaffen, wie sie die Konkurrenten aus den massgebenden OECD-Länder bereits kennen. Als dritte positive Massnahme wertet Swissmem die Erhöhung des Betrags von 88 auf 110 Millionen CHF, welcher der Kommission für Technologie und Innovation (KTI) für die Förderung von industrienahen Forschungsprojekten zur Verfügung steht. Swissmem ist überzeugt, dass damit die Unternehmen zusätzlich motiviert werden, die Krise für die Entwicklung neuer Produkte zu nutzen, die dann auf den Markt kommen können, wenn die Konjunktur wieder anzieht.

Herausforderungen

Gefahr einer Kreditklemme

Swissmem begrüsst die im Rahmen des zweiten Pakets zur Stabilisierung der Wirtschaft vom Bundesrat vorgeschlagenen Massnahmen, welche die Rahmenbedingungen für die Exportindustrie verbessern sollen. Dazu gehört die Verlängerung der Kurzarbeit von 12 auf 18 Monate. Damit erhalten die Unternehmer zusätzlich Luft, um die Krise zu überstehen, ohne Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter entlassen zu müssen und damit wertvolles Know-how zu verlieren. Ebenfalls positiv wertet Swissmem die Erweiterung des Ange-

Swissmem schaut mit einer gewissen Beunruhigung auf die Entwicklung der Kreditkonditionen. Da die Finanzkrise aller Wahrscheinlichkeit nach noch länger nicht ausgestanden ist bzw. sich in den kommenden Monaten sogar noch akzentuieren dürfte, ist eine Verschärfung auf den Kreditmärkten nicht auszuschliessen. Dies würde unsere Unternehmen in grosse Schwierigkeiten bringen, da diese gerade in schwierigeren Zeiten auf Betriebskredite zu günstigen Konditionen angewiesen sind. (mg)


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Im Fokus

| Nano-/Mikrosystemtechnik

Mikro- und Nano -Technologien revolutionieren Produktion, Wissenschaft und Industrie

Neue Anstösse für Produktentwicklungen Die Welt ist durch Mikro- und Nanotechniken, Feinwerktechnik und Ultrapräzisionstechnologien – welche die bisherigen Grenzen des Machbaren durchbrochen haben – grösser geworden. Das ermöglicht völlig neue Anwendungen in Produkten des Maschinen- und Anlagenbaus, in der Automobilindustrie (und bei deren Zulieferern), in der Elektrotechnik und Elektronik, in der Luft- und Raumfahrt, im Bereich Life Sciences usw.

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in weltweiter Trend zur Miniaturisierung ist im Gang. Im Zuge dieser Entwicklung sind Mikro- und Nanotechniken zu chancenreichen Querschnittstechnologien aufgestiegen, sie sind aber auch einer der wesentlichsten Innovationsmotoren für nahezu alle Produkt- und Wirtschaftsbereiche.

Mikro- und Nanotechnologie im Alltag Produkte der Mikro- und Nanoindustrie, Ultrapräzision und Feinwerktechnik kommen in zahlreichen Industriebereichen zum Einsatz und sorgen für entscheidende Wettbewerbsvorteile. In der produzierenden Industrie machen sie Fertigungsprozesse robuster, Produktionsanlagen langlebiger und die am Ende entstehenden Produkte kleiner, energiesparender und leichter konfigurierbar. Die meisten Menschen ahnen kaum, wie viel Einfluss Mikro- und Nanotechnologie schon heute auf ihr tägliches Leben hat. Wer eine Reise oder medizinische Behandlung hinter sich hat, der hat mit hoher Wahrscheinlichkeit von diesen Hightech-Branchen profitiert. Denn Mikro- und Nanotechnologie ermöglichen Bahnbrechendes

Autor Manfred Krazer Redaktion Technica

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– etwa das Messen im unteren Mikrometerbereich. (Abb. 1) Wie wichtig der Einsatz hochpräziser Messtechnik ist, zeigen zahlreiche Beispiele – unter anderem aus der Medizintechnik. Nur wenn einwandfreie Mikrobauteile höchster Qualität zum Einsatz kommen, kann beispielsweise gewährleistet werden, dass der Hochgeschwindigkeitsbohrer des Zahnarztes sich kontinuierlich mit der erforderlichen hohen Drehzahl bewegt oder dass eine Infusion über einen bestimmten Zeitraum in der erforderlichen Dosierung verabreicht wird. Medizintechnische Produkte wie Skalpelle oder Spektrometer profitieren ebenfalls von der Mikrotechnik. Doch auch in anderen Bereichen wie der Luft- und Raumfahrt sorgen Sensoren im Mikrobereich für zuverlässige Abläufe. Flüssigkeitsbasierte Fühler kommen etwa im Autopiloten eines Flugzeugs zum Einsatz und arbeiten mit einer Auflösung von 0,001 Grad über den gesamten Messbereich von 360 Grad. Im Auto verrichtet eine sprunghaft wachsende Zahl an Mikrosensoren ihren Dienst – dafür sorgen Neuerungen wie ESP und Airbag-Systeme.

Neue Messund Analyse-Software Hochpräzise optische 3D-Oberflächenanalyse-Tools für Labor und Produktion entwickelt die NanoFocus AG in Oberhausen. Die bedienerfreund-

Abb. 1: Mikrobauteile sind die zentralen Elemente für medizinische Geräte, Messgeräte und Automobile. Der erste Schritt, dynamische Prozesse im Nanobereich zu gewährleisten, ist die hochpräzise Fertigung, der zweite Schritt, effiziente Qualitätssicherung durch hochpräzise Messtechniken. (Messe Stuttgart)

lichen, robusten und wirtschaftlichen Instrumente ermöglichen Anwendern aus Wissenschaft und Industrie die dreidimensionale Abbildung und Kontrolle von Oberflächen mit Strukturen im Mikro- und Nanometerbereich. «Qualitäts- und Prozesskontrollen sind in vielen Branchen ein Schlüssel zur Wettbewerbsfähigkeit», erklärt Dr. HansHermann Schreier, Vorstandsvorsitzender der NanoFocus. Mit der Mess- und Analyse-Software «µsoft Automation» lassen sich die bewährten Mess- und Analysesysteme der NanoFocus nun erstmals voll automatisiert einsetzen. Die Software sei eine ideale Ergänzung zu den bisherigen NanoFocus-Produk-


ten und ermögliche eine erhebliche Zeit- und Kostenersparnis in der Qualitäts- und Prozesskontrolle, so Dr. Schreier. Durch Anbindung an das Qualitätssicherungssystem des Kunden können sowohl Messung als auch Analyse in den automatischen Prozess eingebunden werden. Die neue Software bietet grosse Vorteile in der fertigungsnahen Qualitätsprüfung und überall dort, wo es darum geht, schnell und präzise Serienmessungen durchzuführen. (Abb. 2)

Quantensprung in der Fertigungstechnik Massiv von der Mikrotechnik beflügelt wird auch die Ultrapräzisionsfertigung. Sie bedeutet für produzierende Unternehmen vielfach einen Quantensprung, der den Weg zu Produktinnovation auf der einen Seite, zur Verbesserung bestehender Produkte auf der anderen Seite eröffnet. 3D-Mikro-Fräsmaschinen ermöglichen Oberflächenbearbeitung sowie Rund- und Formbohrungen auf kleinstem Raum. Atemberaubend sind die Positioniergenauigkeit von 0,1 Mikrometern und weniger, die solche Bearbeitungsmaschinen im Präzisionsmaschinenbau inzwischen erreichen. Anwendung finden die Hightech-Fertigungslösungen etwa in der Medizintechnik, Mikroelektronik oder Uhrenindustrie. Ebenfalls hilfreich bei der Produktion: Ultrakurzpulslaser erreichen eine Pulsdauer von weniger als zehn Pikosekunden. Das heisst, diese Geräte bohren, schneiden und strukturieren im Mikro-

Abb. 2: Ein typisches Anwendungsbeispiel für die automatisierte Messung und Auswertung mit μmsoft automation liegt in der Qualitätsprüfung von Leiterplatten. Hier müssen während des Fertigungsprozesses in kürzester Zeit verschiedene Mess- und Analyseaufgaben durchgeführt werden. (NanoFocus)

bereich, ohne dass wie früher eine Nachbearbeitung nötig wird. Mikrotechnik von heute verbindet das Angenehme mit dem Nützlichen: Mit ihr lassen sich ebenso Edelmetalle zur Schmuckproduktion bearbeiten wie Produkte für die Dental- und Medizintechnik herstellen. Flexibilität in der Mikroproduktion erreichen Anwender mit Mikromontagezellen, die sich rasch an unterschiedliche Montageaufgaben anpassen lassen.

Systeme werden kleiner und intelligenter Ein weiteres zentrales Thema ist die Mikrosystemtechnik, deren Produk-

te in immer mehr Lebensbereichen Einzug halten. Vom Druckkopf mit eigener Intelligenz im heimischen Tintenstrahlgerät bis hin zu Instrumenten der minimalinvasiven Chirurgie – die Anwendungsbereiche winzig kleiner Systeme sind vielfältig. Sensoren, Aktoren und Datenverarbeitung sind in Produkten der Mikrosystemtechnik auf engstem Raum vereint und ermöglichen Geräte, die gleichermassen immer kleiner und intelligenter werden und bislang nicht denkbar waren. Aktuelle Untersuchungen des Instituts für Mikrosystemtechnik (Imtek) der Universität Freiburg beschäftigen sich mit drahtlosen Sensorsystemen zur Vermeidung von Verkabelungsaufwand, mit Fragen der Zuverlässigkeit von Mikrosensoren für die Kfz-Elektronik sowie mit mikroelektronischen Schaltungen, die ohne konventionelle Energiequelle auskommen. Am Lehrstuhl Nanotechnologie werden selbst organisierende photonische Strukturen aus Silizium-Nanokristallen und geordnete Arrays von Zinkoxid-Nanodrähten realisiert. Der Lehrstuhl Senso- 

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Abb. 3: Photonische Pilze aus Silizium-Nanokristallen. (Imtek)

ren untersucht den Einsatz von Nanokompositmaterialien in Photovoltaik und Katalyse. Das Imtek gehört zu den führenden akademischen Forschungseinrichtungen weltweit. Mit seinen Hochtechnologielaboren – z. B. ein Reinraum von 600 m² Fläche oder ein Maschinenpark zur Mikro- und Nanobearbeitung, verfügt es über eine hervorragende Infrastruktur. Im Bereich der Forschung deckt das Imtek die meisten technischen Felder ab, die für die interdisziplinäre Mikrosystemtechnik relevant sind. Und durch die Zusammenarbeit mit nationalen und internationalen Hightech-Unternehmen können Ergebnisse aus der Forschung direkt in neue, marktreife Produkte transferiert werden. (Abb. 3)

Enorme Perspektiven für den Mittelstand Mikrotechnologien gelten als Innovationstreiber, genau wie Nanotechnologien. In Kombination entfalten sie zusätzliches Potenzial. Zum Beispiel können Probleme in der Mikroproduktion mit nanoskaligen Teilchen gelöst werden, z. B. indem ei-

ne extrem dünne, leitfähige Schicht Elektrostatik ableitet oder indem nanobasierte Materialien die Produktion von Keramik mit äusserst geringer Schrumpfeigenschaft und besonders hoher Festigkeit ermöglichen. Auch bei der raschen Herstellung von Prototypen, dem Rapid Prototyping, helfen Nanomaterialien: Durch Belichtung wird die Polymerisation einer flüssigen Nanokomponente erreicht. Ein Beispiel, das zeigt, wie wichtig der Technologietransfer aus der Nanoforschung in die industrielle Anwendung ist. «Wenn es uns gelingt, Mikrotechniker und Nanotechnologien zusammenzubringen, ergeben sich enorme Entwicklungsperspektiven für die Unternehmen der mittelständischen Wirtschaft», erklärt Professor Michael Veith, wissenschaftlicher Geschäftsführer am Leibniz-Institut für Neue Materialien.

Anwendungsmöglichkeiten der Mikrotechnik «Unter der Mikrotechnik lassen sich als wichtigste Produktgruppe sensorische, optische, fluidische und aktorische Komponenten subsumierten. So wie die Massenmärkte heutzutage die Weltwirtschaft dominieren, können auch Hersteller der Mikrotechnik meist nur in der GrossSerienproduktion erfolgreich sein. In dieser Kette kann die Mikrotechnik einige bedeutende Erfolge verbuchen», meint Dr. Weisener, Geschäftsführer der HNP Mikrosysteme und Vorsitzender der VDMA Micro Technology. Die Firma HNP Mikrosysteme ist auf die Entwicklung

Vibrationssensoren werden immer winziger

Abb 4: Mikrozahnringpumpen sind miniaturisierte Rotationsverdrängerpumpen für die präzise und pulsationsfreie Dosierung und Förderung niedrig- bis hochviskoser Flüssigkeiten. (HNP)

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und Herstellung von Mikrozahnringpumpen spezialisiert, welche für die präzise und pulsationsfreie Dosierung kleiner Flüssigkeitsmengen eingesetzt werden. Mikrozahnringpumpen (mzr-Pumpen) sind miniaturisierte Rotationsverdrängerpumpen für die hochpräzise Dosierung und Förderung von Flüssigkeiten. Die Pumpen besitzen kleine Abmessungen und sind aus verschleissund korrosionsbeständigen Werkstoffen aufgebaut, die eine hohe Standzeit garantieren. Sie arbeiten mit minimaler Pulsation und Scherrate und sind für niedrig- bis hochviskose Flüssigkeiten geeignet. Mit vier unterschiedlichen Baureihen und Ausstattungen sind Dosiervolumina ab 0,25 µl, Volumenströme von 1 µl/h bis 1,1 l/min sowie Drücke zwischen 1,5–150 bar realisierbar. Einsatzgebiete der Mikrozahnringpumpen liegen breit gestreut im Maschinen- und Anlagenbau, in der Chemie- und Verfahrenstechnik, der Analysetechnik, der Medizin- und Biotechnik sowie in den Bereichen Pharma- oder Brennstoffzellentechnik. Mikrozahnringpumpen sind miniaturisierte Rotationsverdrängerpumpen für die präzise und pulsationsfreie Dosierung und Förderung niedrig- bis hochviskoser Flüssigkeiten. Sie kommen überall dort zum Einsatz, wo kleine Flüssigkeitsmengen und -ströme präzise dosiert werden müssen. Zu den Anwendungsbereichen gehören unter anderem Chemie und Verfahrenstechnik, Anlagen- und Maschinenbau, Medizin und Pharma, Analysetechnik, Biotechnologie, sowie Fahrzeugtechnik, Elektronik und Luftund Raumfahrt. (Abb. 4)

Fahrradbeleuchtungen, die sich bei Dunkelheit und Fahrt automatisch einschalten; Wecker-Alarmtöne, die durch einfaches Berühren des Weckers deaktivierbar sind; Bügeleisen, die sich im Ruhezustand nach einigen Minuten selbsttätig abschalten. Die Anwendungsmöglichkeiten der Mikrosensoren der Karlsruher Sensolute GmbH sind vielfältig. Der neuartige Mikro-Vibrations-


Abb. 5: Der neuartige Mikro-Vibrationssensor reagiert auf Bewegungen und Erschütterungen. Herzstück des Sensors ist eine vergoldete Mikro-Kugel, die sich im Hohlraum einer mehrlagigen Leiterplatte frei bewegen kann. (Sensolute)

sensor, der am Forschungszentrum Karlsruhe entwickelt wurde, reagiert auf Bewegungen und Erschütterungen und ist vielfältig einsetzbar. Herzstück des Sensors ist eine vergoldete Mikrokugel, die sich im Hohlraum einer mehrlagigen Leiterplatte frei bewegen kann. Je nach Ausgangslage überbrückt oder unterbricht die Kugel zwei Kontakte, sodass der Sensor aus einem hochohmigen in einen niederohmigen Zustand (oder umgekehrt) übergeht. Die daraus resultierenden Impulse – bzw. deren Ausbleiben – werden von einer Elektronik ausgewertet und in Schaltbefehle umgesetzt. Im Gegensatz zu den bisher eingesetzten Kugelschaltern bieten Mikro-Vibrationssensoren eine ganze Reihe von Vorteilen: Sie sind mit Aussenabmessungen von etwa 2,8 x 2,4 x 1,7 mm sehr klein und zudem preisgünstig, weil sie in Grossserien gefertigt werden. Sie sind ausser-

dem korrosionsfest und erfüllen die EU-Umweltstandards. Weitere Anwendungsfelder finden sich in allen Geräten mit BatterieSparschaltungen, die bewegungsabhängig aktiviert werden können, zum Beispiel GPS-Geräte, Headsets und schnurlose PC-Mäuse, digitale Hand-Messgeräte und Werkzeuge mit Digitaldisplay, Alarmanlagen und viele mehr. (Abb. 5)

Lösungen für Nanorobotik und -metrologie Als einer der ersten Anbieter einer breiten Palette von AFM-Cantilevern (mikroskopisch kleine Blattfedern) konzentriert die Nascatec GmbH in Stuttgart ihre Forschung und Entwicklung auf massgeschneiderte Lösungen für Robotik und Metrologie. Mit der 3D-taktilen Sonde für nanometrische CMM- und AFM-Anwendungen (Koordinatenmessmaschinen und Rasterkraftmikroskope) sowie dem Silizium-Nanogreifer, um Kohlenstoff-Nanoröhrchen (CNT) zu manipulieren, präsentiert Nascatec

Abb. 6: Die Nascatec-Cantilever sind SiliziumCantilever. Dies gewährleistet eine hohe chemische Beständigkeit und einen hohen Gütefaktor. Die pyramidenförmige Spitze ist am äusseren Ende des Cantilevers angebracht. Die NascatecCantilever sind für viele unterschiedliche Einsatzmöglichkeiten erhältlich. Das Grössenverhältnis der Silizium-Cantilever wird am Beispiel einer Ameise demonstriert. (Nascatec)

zwei Innovationen. Kohlenstoff-Nanoröhren haben mit ihren hervorragenden mechanischen, elektrischen und chemischen Eigenschaften das Potenzial, die Nanotechnologie zu revolutionieren. Die direkte Bearbeitung von CNT hat sich jedoch als äusserst schwierig erwiesen. Deshalb entwickelte Nascatec einen elektrostatisch aktuierten Nanogreifer. Dieser Greifer arbeitet mit einer Betriebsspannung von maximal 30 Volt. Eine elektrostatische Kammstruktur baut stufenlos die notwendige Kraft auf. Dieses Aktuatorprinzip zeichnet sich aus durch eine äusserst geringe Verlustleistung, hervorragende Stabilität sowie eine 

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Kleinroboter jetzt noch flexibler

Abb. 7: Stäubli RS 20 und Schunk MWS bilden ein leistungsfähiges Robotersystem für die Tabletop Automation. Der kleine Scara zeichnet sich vor allem durch sein kompaktes Design und die hohe Performance aus. (Sträubli)

extrem präzise Positionierung der quasistatisch parallelen Greiferarme, selbst in einem Elektronenmikroskop. (Abb. 6)

Abb. 8: Trotz seiner geringen Grösse verfügt das MWS 20 über sechs integrierte Energiedurchführungen, die wahlweise als Pneumatikdurchführungen oder für die Durchleitung elektrischer Signale genutzt werden können. (Schunk)

Ein neues Greiferwechselsystem in Miniaturbauweise macht den MiniScara «RS 20» von Stäubli Robotics nun noch flexibler. Das von Schunk entwickelte Miniatur-Wechselsystem MWS ermöglicht den ultraschnellen Greiferwechsel – entweder manuell oder in Verbindung mit dem zugehörigen Wechselmagazin sogar vollautomatisch. Die nur 11 kg schwere Maschine kann dank ihrer äusserst kompakten Abmessungen auch unter engsten Platzverhältnissen beispielsweise bei der Mikromontage, in der Laborautomation, innerhalb von Bearbeitungsmaschinen oder überall dort zum Einsatz kommen, wo die Handhabung kleinster Bauteile auf dem Programm steht. Die maximale Tragkraft des Scaras liegt bei 1,0 Kilogramm bei einer Reichweite von rund 230 mm. Der maximale Hub der Z-Achse liegt bei 100 mm. Als einer der führenden Anbieter im Bereich Automation treibt Schunk im Bereich Mikromontage die Entwicklung erheblich voran. Das Miniatur-Wechselsystem MWS, das mit 20 und 30 Millimeter Aussendurchmesser angeboten wird, ist ein extrem kompaktes und flaches Werkzeugwechselsystem für Kleinroboter. Es wurde für Aufgaben in der Mikrosystemtechnik und für das Handling kleinster Bauteile konzipiert und hat genormte Schnittstellen. Damit lassen sich Flexibilität und Performance des Roboters noch steigern. Unterschiedliche Greifer können schnell manuell oder in Verbindung mit dem zugehörigen Wechselmagazin automatisch gewechselt werden. Das MWS besteht im Wesentlichen aus zwei Komponenten: aus dem Miniaturwechselkopf MWK, der permanent am Roboter verbleibt, und

dem Miniaturwechseladapter MWA, der an den jeweiligen Greifer angeflanscht ist. Mit dem zugehörigen Wechselmagazin MWM, das optional erhältlich ist, können Werkzeuge automatisiert ausgetauscht und magaziniert werden. (Abb. 7) (bf)

Infos NanoFocus AG D-46149 Oberhausen +49 (0) 208 - 62000 -53 stegmann@nanofocus.de www.nanofocus.de Vertretung Schweiz: Quasys AG 6330 Cham 041 740 49 27 sales@quasys.ch Albert-Ludwigs-Universität Freiburg IMTEK, Sensoren/Nanotechnologie D-79110 Freiburg +49 (0) 761/203-7420 zacharias@imtek.uni-freiburg.de www.imtek.de HNP Mikrosysteme GmbH D-19370 Parchim +49 3871/451302 info@hnp-mikrosysteme.de http://www.hnp-mikrosysteme.de Sensolute GmbH D-76133 Karlsruhe +49 721 91 34530 g.mueller@sensolute.com www.sensolute.com Nascatec GmbH D-70563 Stuttgart +49 (711) 68 68 94 92 info@nascatec.com http://www.nascatec.com Sträubli TEC-Systems GmbH D-95448 Bayreuth +49 921 883 0 robot.de@straubli.com www.straubli.com Schunk Intec AG 8134 Adliswil 044 710 21 71 info@schunk.com

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Mikrosystemtechnik – das Verschmelzen von Mikromechanik, Mikroelektronik und Software

Das Ganze ist mehr als die Summe seiner Teile Die Welt des Top-Down der Mikroelektronik und der BottomUp-Approach der Chemie überlappen sich in einem Bereich, der auch für die Biologie und damit für die Medizin interessant ist. Das volle Potenzial der Mikrosystemtechnik ist jedoch noch lange nicht ausgeschöpft. Auch in der Medizinaltechnik nicht, denn dort werden die Möglichkeiten erst zaghaft ausgelotet. Dabei könnten zum Beispiel die Interaktionen zwischen Proteinen und Oberflächen aktiv beeinflusst werden.

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an kann Mikrosystemtechnik auf der einen Seite als eine Erweiterung der Feinwerktechnik und Präzisionsmechanik verstehen, weil durch die Integration von Elektronik und Software ein System entsteht oder es aber als ein wichtiges Werkzeug für die Einbindung der Nanotechnologie in unsere Makrowelt betrachten. Ein sehr schönes Beispiel dieses Sachverhaltes sind Rastersonden: Als Augen für den Nanokosmos haben Rastersonden dank der Mikrosystemtechnik zu einer völlig neuen Sichtweise der Nanowelt geführt. Das Rasterkraftmikroskop erspürt winzige Kräfte, die von den Atomen des Atomfeldes auf das vorderste Atom der Tastspitze wirken. Das Verfahren kann sogar in Elektronenhüllen der Atome hineinblicken. Die Mikrosystemtechnik verändert ausserdem das Verständnis der Quantenphysik, wie der Quatum Corral (Bild 1) von Don Eigler zeigt.

dizinalanalytik, Raumfahrt, Kommunikationstechnik und Freizeitindustrie (z. B. Videospiele mit Beschleunigungsensoren oder Uhren mit Zusatzfunktionen wie Höhenmesser und Kompass). Ob PC, Handy, ABS oder Airbag-Systeme: Nichts geht mehr ohne Mikrosystemtechnik. Die Potenziale von Mikrosystemtechnik liegen ungleich höher als die Möglichkeiten, die sich aus einer Anwendung des rein mikroelektronischen oder mikromechanischen Bereiches ergeben. Durch die Fusion von Mikrosystemen wie etwa Gyros mit Magnetsensoren und Beschleunigungssensoren können Intertialsensoren gebaut werden, die noch vor kurzer Zeit für unmöglich gehalten worden sind. Die industriell verfügbare Leistungsfähigkeit der Mikrosystemtechnik kann am besten von Druck- und Beschleunigungssenoren gezeigt

Zusammen weiter kommen Die Mikrosystemtechnik hat sich bereits in verschiedenen Gebieten etabliert: Automobilbau (Drucksensoren, ABS, EPS, Airbag usw.), Me-

Bild 1: «Quantum Corral», von Don Eigler, IBM. Die Wellen im Inneren spiegeln die Wahrscheinlichkeit, ein Elektron zu treffen.

werden. Beide Sensortypen werden als mikrosystemtechnische Aufbauten seit langem in grösseren Stückzahlen industriell eingesetzt.

Beispiel Uhrenindustrie Es werden aber auch immer mehr Silizium-Mikrostrukturen für klassische, mechanische Uhren verwendet. Die interessanten mechanischen Eigenschaften (Elastizität und spezifisches Gewicht) zusammen mit den Fertigungstechniken der Halbleiter eröffnen neue DesignMöglichkeiten. So zeigt Bild 2 ein mikromechanisch hergestelltes Zahnrad mit einem sehr kleinen Drehmoment, einer minimalen Reibung und der Eigenheit, dass es nicht magnetisierbar ist. Durch diese Kombination sind neuartige Hemmungen und Uhrenwerke möglich. Die Mikrosystemtechnik steht heute entwicklungsmässig etwa an dem Punkt, an dem die Mikroelektronik stand, als die ersten Transistoren auf den Markt kamen. (bf)

Infos Autor Prof. Dr. Alex Dommann, CSEM Deputy Division Head Microsystems Technology alex.dommann@csem.ch

Bild 2: Siliziumzahnrad für klassische mechanische Uhren.

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Solide Partnerschaft mit Trumpf

Bearbeitung mit gepulstem Festkörperlaser Das Neuenburger Unternehmen BC Technologies baut in seine Maschinen gepulste Festkörperlaser ein und kann dadurch ein hochpräzises Schneiden bei hoher Bearbeitungsgeschwindigkeit garantieren.

A

ls Entwickler und Hersteller von Bearbeitungsmaschinen verschiedener Grössen und Präzision konzentriert sich der Neuenburger Fabrikant BC Technologies auf die Herstellung von Standard-Horizontal-Fräsmaschinen in verschiedenen Ausführungen (mit drei bis sieben Achsen) und Drehmaschinen mit Einzelspindel. «Im Laufe der Jahre und Dank unseres Know-hows haben wir uns zunehmend dem Einbau von Fertigungszellen für die individuelle Bestückung von Bearbeitungsmaschinen zugewendet, um so die hohe Präzision unserer Maschinen unter Einbezug der gepulsten Festkörperlaser zu nutzen», betont Bertino Checola, Inhaber von BC Technologies. Die Firma feiert dieses Jahr das zehnjährige Jubiläum. Zu Beginn hatte die Firma ihre Fachkompetenz in der Spitzenklasse der Uhrenbranche eingebracht, nämlich in den Spezialgebieten der Robot- und Messtechnik sowie der Programmierung von Automatensteuerungen. BC Technologies hat sich aber selbstverständlich nicht nur auf den Bau von schlüsselfertigen Maschinen für den 24-Stunden-Betrieb konzentriert, sondern auch auf die Ausbildung der Anwender. «Wir haben vor

ungefähr fünf Jahren mit dem Einbau der Laser in unsere Maschinen zum Schneiden, Markieren und Schweissen begonnen. Bei einem ersten Lieferanten wurde uns schnell klar, dass wir einen leistungsfähigeren Anbieter für den äusserst anspruchsvollen Markt benötigen. Bei der Firma Trumpf sind wir fündig geworden.»

Professionelle Betreuung Seit dieser Zeit ist Trumpf der Hauptlieferant des Neuenburger Unternehmens für Laser-Strahlquellen geworden. «Trumpf entspricht unserer Philosophie der professionellen Unterstützung und Betreuung unserer Kundschaft. Wir verlas-

BC Technologies Mit ihren guten 25 Mitarbeitern trotzt BC Technologies – wie der Grossteil der Industrie – der aufkommenden Wirtschaftskrise. Dank der Offenheit, Reaktionsfähigkeit und dem Laser besteht kein Zweifel, dass das Unternehmen mit dieser Marktnische für Hochpräzisionsmaschinen die Krise durchstehen und auf die Erfolgstrasse des Aufschwunges einschwenken wird.

sen uns auf eine aussergewöhnliche und treue Partnerschaft. Dadurch sind wir in der Lage, unseren äusserst anspruchsvollen Kunden einen optimalen Service zu bieten.» fügt Bertino Checola hinzu. Die Aufnahme des Laseraggregats wird bereits bei der Entwicklung des Konzepts für ein Fertigungssystem von BC Technologies mit eingeplant.

Autor Roland Keller, Journaliste RP www.swissengineering-rts.ch

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Bertino Checola, Inhaber von BC Technologies: «Wir sind in der Lage, unseren äusserst anspruchsvollen Kunden einen optimalen Service zu bieten.»


Der Einbau eines Festkörperlasers.

Die Produktepalette der von BC Technologies entwickelten Laserbearbeitungsmaschinen umfasst vier Maschinentypen (Bohren, Schneiden, Schweissen und Abschmelzen). Das Unternehmen in Le Locle verwendet für ihre Schneide- und Bohrmaschine die Technik des gepulsten Festkörperlasers der Typen HL 101 P und TruPulse 21 von Trumpf. «Uhrenbestandteile werden direkt mit dem Laser ausgeschnitten und die Oberflächenbeschaffenheit von 0,2 bis 0,25 ra ist garantiert (gemäss gewähltem Material). Bis vor Kurzem war dies mit einer Lichtquelle praktisch nicht möglich», erklärt der Geschäftsführer von BC Technologies.

Eigene Software Dank der perfekten Symbiose mit Trumpf ist die Neuenburger Firma

in der Lage, Maschinen mit hoher Präzision zu konzipieren: mit Schnellschneidevorschub in der Grössenordnung von 2 bis 3 m/min – ein eindrücklicher Beweis der Lasertechnik. «Die nahtlose Einfügung der Trumpf-Komponenten ist das Resultat einer guten Gesprächskultur. Um die Präzision unserer Maschinen zu gewährleisten, werden die Teile mit Hilfe einer integrierten HD-Kamera genau auf die Maschine positioniert. «Ausserdem ist mit unserer Software (von vision, macros) eine sehr benutzerfreundliche Echtzeit-Leistungsregelung möglich. Trumpf verfügt über die Software, wir übernehmen diese und passen sie entsprechend an. Kurz gesagt, wir haben eine technische Übereinstimmung auf höchstem Niveau erreicht», schliesst Bertino Checola. (bf)

Infos BC Technologies 2400 Le Locle 032 931 05 05 contact@bctechnologies.ch www.bctechnologies.ch

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Miniaturisierung für mehr Innovation

Mikrosystemtechnik für die Automatisierung Miniaturisierung, Flexibilisierung und Ressourceneffizienz – diesen Trends in der Automatisierung begegnet Festo mit innovativen Lösungen aus dem Bereich der Mikrosystemtechnik.

tenanbieter entwickelt sich also mehr und mehr zum Systemlieferanten (Bild 2).

Physikalische Gesetze nutzen

Bild 1: Flexibles Produktionssystem für die Mikromontage.

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ffizientes Technologiemonitoring und intensives Engagement in Forschungskooperationen erschliessen neueste Technologien für Spitzenprodukte der Automatisierung von morgen. In der Umsetzung entstehen neue, wirtschaftlichere Produkte, die mit herkömmlichen Technologien nicht realisierbar wären. Die Integration von Sensorik, Aktorik und Prozessorik führt zu dezentralen intelligenten Modulen, die Takt- und Zykluszeiten durch die gesteigerte Leistungsdichte signifikant reduzieren können, neue Steuerungs- und Anlagenkonzepte ermöglichen und damit eine ressourcenschonende und

Autor Volker Nestle, Festo AG & Co. KG Leiter Microsystems /Research and Innovation

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energieeffiziente Produktion unterstützen (Bild 1.

Statt nur Komponenten ganze Systeme liefern Im Fokus einer Reihe aktueller Entwicklungen stehen derzeit die Integration von Funktionen und der Abbau externer Schnittstellen. Ziel ist die Erhöhung des Kundennutzens durch erhöhte Funktionalität und Leistungsfähigkeit bei gleichzeitiger Vereinfachung der Installation. Komponenten werden also komplexer und entwickeln sich zunehmend zu integrierten Systemen. Der von Festo entwickelte servopneumatische Greifer HGPPI erlaubt durch integrierte Mikroventile und Druckbzw. Positionssensorik kraft- und positionsgeregelten Betrieb und eröffnet dem Anwender damit völlig neue Möglichkeiten in der Greiftechnik. Der klassische Komponen-

Bei hochkomplexen Anlagen im Druckerei- und Textilmaschinenbau sowie der Verpackungsindustrie steht Festo enormen Herausforderungen hinsichtlich der Steigerung der Packungsdichte bei gleichzeitiger Reduzierung des Ressourcenverbrauchs gegenüber. Miniaturventile von Festo bieten hier eine über dreimal höhere volumenspezifische Leistung als herkömmliche Ventile gleicher Bauart, der Aufbau in Miniaturventilinseln ermöglicht die Ansteuerung kleiner Antriebe auf engstem Raum und die Installation auf bewegten Komponenten. Mit der Untersuchung alternativer Aktorprinzipien werden in der Forschung Grundlagen für die weitere Miniaturisierung von Ventilen geschaffen. Die Mikromontagetechnik für elektronische und feinmechanische Baugruppen aus der Elektrotechnik-, Sensor-, Uhren-, Optik- oder medizintechnischen Industrie wird sich

Bild 2: Servopneumatischer Greifer HGPPI.


keit, Durchfluss usw.) mit Verwendung neuer Funktionsprinzipien, z. B. aus der Optik oder der Drahtlostechnik (Bild 3). Das Feld der Miniaturisierungstechnologien ist also mit Festo bereits heute in Produkten und Systemen der Automatisierungstechnik nutzbar. Langfristig wird die Mikrosystemtechnik aufgrund ihres Innovationspotenzials wesentlich dazu bei-

Bild 3: Hochintegrierter Drehwinkelsensor in 3D-MID-Technologie

weiter expansiv entwickeln. Der durch die geringen bewegten Massen bereits bestehende Vorteil der Pneumatik kann auch in diesem Bereich durch fortschreitende Miniaturisierung und neue Aktoren noch ausgebaut werden. In der Sensorik liefert die Physik selbst eine wesentliche Motivation für den Einsatz der Mikrosystemtechnik. Mit zunehmender Miniaturisierung kann sich die Gewichtung zwischen einzelnen physikalischen Grössen so signifikant ändern, dass der Aufbau hocheffizienter Sensoren ermöglicht wird. Festo nutzt die durch die Miniaturisierung hervorgerufene Effizienzsteigerung oberflächenbasierender Effekte für den Aufbau präziser und hochdynamischer thermischer Durchflusssensoren. Die folgenden Beispiele zeigen zusammenfassend eine Auswahl der vielfältigen Chancen, die sich durch den konsequenten Einsatz von Miniaturtechnologien ergeben: • Miniaturisierte Antriebe und Greifer (elektrisch/pneumatisch) sowie hochintegrierte Zylinder-VentilKombinationen • Mikroventile als Vorsteuerventile und intelligente, sehr kompakt bauende Miniatur-Ventilinseln • Energieoptimierte Systeme der Handhabungs- und Montagetechnik mit dezentraler Intelligenz und Möglichkeiten zur Fernwartung und Ferndiagnose • Sensoren für den gesamten Bereich der relevanten Messgrössen (Druck, Kraft, Weg, Geschwindig-

tragen, den Innovationsvorsprung und die Wettbewerbsfähigkeit in Mitteleuropa zu erhalten und auszubauen. (bf)

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| Nano-/Mikrosystemtechnik

3D-Strukturierung im Nanometerbereich verlangt hochgenaue Positionierung

Laserlithografie: Geräte einer neuen Generation Die Laserlithografie gilt für viele Bereiche als Schlüsseltechnologie. Typische Beispiele sind Mikro- und Nanoelektronik oder -fluidik ebenso wie Photonik oder Biotechnologie. Die bisher üblichen Verfahren, mit deren Hilfe sich zweidimensionale (wenn man die Schichtdicke berücksichtigt auch zweieinhalbdimensionale) Strukturen in photosensitive Materialien einbringen lassen, setzen Grenzen in Forschung und Industrie.

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ber auch in der Laserlithografie bleibt die Entwicklung nicht stehen. Mit einem neuen Verfahren lassen sich erstmals auch sehr komplexe dreidimensionale Mikro- und Nanostrukturen in fotosensitiven Materialien herstellen. Nach sechs Jahren intensiver Forschungsarbeit am Institut für Nanotechnologie des Forschungszentrums Karlsruhe und am Institut für Angewandte Physik der Universität Karlsruhe (TH) wurde Ende 2007 die Nanoscribe GmbH (mit Sitz in Eggenstein-Leopoldshafen) gegründet. Neben innovativen 3D-Laserlithografiegeräten bieten die engagierten Jungunternehmer ihren Kunden auch Dienstleistungen an, welche z. B. Probendesign- und -herstellung oder die Materialimplementierung, beispielsweise von Silizium umfassen (Bild 1). Unterstützung gibt es dabei von kompetenter Stelle: So zeigt sich der Optikkonzern Carl Zeiss sehr interessiert am Potenzial des Start-up-Unternehmens und fördert es sowohl mit Know-how als auch mit Investment.

Schreiben mit Laserstift

belichtet. Vergleichbar einem Stift, der in drei Dimensionen geführt wird, beschreibt der Laserstrahl im Material beliebige Pfade. Dabei werden Linienbreiten von mehreren Mikrometern bis hinunter zu 150 nm erreicht, wobei ein Volumen von 300 x 300 x 80 µm beschrieben werden kann – abhängig von der Wahl des Mikroskopobjek-

Zukunftsweisend ist das neuartige 3D-Lithografieverfahren, das Nanoscribe auf den Markt gebracht hat (Bild 1), da es ermöglicht, vollautomatisch nahezu beliebige dreidimensionale Mikro- und Nanostrukturen zu realisieren, wie sie beispielsweise die optischen Technologien von morgen benötigen. Dabei ist die Funktionsweise des Lithografieverfahrens, das sich für eine Vielzahl kommerziell verfügbarer Fotolacke eignet, einfach zu verstehen. Das Prinzip ist vergleichbar mit der Glas-Innengravur: Durch starkes Fokussieren ultrakurzer Laserpulse wird Material über einen nicht linearen optischen Prozess im Fokus 3D-Lithografie hergestelltes Gerüst für die Zellbiologie.

Autor/in Phys. Steffen Arnold, Leiter «Markt und Produkte», Physik Instrumente (PI) GmbH & Co. KG www.physikinstrumente.de Ellen-Christine Reiff M.A., Redaktionsbüro Stutensee

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Bild 1: Laserlithografiesystem zur Herstellung dreidimensionalen Mikround Nanostrukturen.


tivs und der Scanner-Konfiguration. Optional kann das System deshalb auch an grössere vollautomatisch strukturierbare Volumina oder Linienbreiten angepasst werden. Dabei sind Reproduzierbarkeiten von besser als 5 nm erreichbar.

IMMER AUF DRAHT!

Positionierung der Objekte im Laserstrahl

Bild 2: Zukunftsweisend ist das neue Laserlithografieverfahren, mit dem sich erstmals komplexe dreidimensionale Mikro- und Nanostrukturen in photosensitiven Materialien herstellen lassen (oben). Die Daten können direkt aus dem CADSystem übernommen werden (unten).

Während des Schreibvorgangs bleiben Laser und Fokus fix, das Objekt bzw. die Probe werden entsprechend der dreidimensionalen Schreibaufgabe bewegt. Dadurch lassen sich qualitativ sehr hochwertige Ergebnisse erreichen (Bild 2). Die Steuerung wird dadurch jedoch sehr anspruchsvoll, da es nicht genügt, bestimmte Positionen exakt anzufahren. Verlangt wird eine hochgenaue Bahnsteuerung und natürlich muss auch die Intensität des Lasers entsprechend der Beschleunigung oder Verzögerung des Positionierantriebs angepasst werden sowie funktional variierbar sein, um die Linienbreiten zu modulieren oder gar zu unterbrechen (z. B. gestrichelte Linien). «Für die beim Laserschreiben unerlässliche Feinjustierung der Proben haben wir mit der Firma Physik Instrumente (PI) einen kompetenten Partner gefunden», erläutert Martin Hermatschweiler, Geschäftsführer der Nanoscribe GmbH. «Ein Positioniersystem der in Karlsruhe ansässigen Firma wurde zu einer Schlüsselkomponente unserer Lithografiegeräte. Der Piezoversteller (vgl. Kastentext) liess sich gut auf dem für die Grobjustierung eingesetzten, mikroskopüblichen XY-Scannertisch anbringen. Er arbeitet mit Stellwegen bis 300 x 300 x 300 µm, wobei die Wiederholgenauigkeit im Nanometerbereich liegt.»

Perspektiven für zahlreiche Anwendungsbereiche Martin Hermatschweiler, Geschäftsführer der Nanoscribe GmbH. «Für die beim Laserschreiben unerlässliche Feinjustierung der Proben haben wir mit der Firma Physik Instrumente (PI) einen kompetenten Partner gefunden. Ein Positioniersystem der in Karlsruhe ansässigen Firma wurde zu einer Schlüsselkomponente unserer Lithografiegeräte.»

In vielen Applikationen werden sich dadurch neue Perspektiven erschliessen. Typische Einsatzbereiche für die neue Technik finden sich z. B. bei der Herstellung dreidimensionaler Gerüste für die Zellbiologie (Bild 1). Schliesslich spielt 

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Im Fokus

| Nano-/Mikrosystemtechnik

sich das Leben in «3D» ab. In der Stammzellenforschung beispielsweise gilt es als anerkannt, dass neben einer geeigneten chemischen Umgebung auch die räumliche Umgebung die Differenzierung der Zellen massgeblich beeinflusst. Die physikalischen Parameter wie die Geometrie und Steifigkeit der dreidimensionalen künstlichen extrazellulären Matrix können nun dank der Nanoscribe-Technologie gezielt auf ihren Einfluss untersucht werden. Auch bei der Fertigung mikro-optischer Bauelemente oder photonischer Kristalle erschliessen sich

Bild 5: Auch bei der Fertigung mikro-optischer Bauelemente oder photonischer Kristalle erschliessen sich dem neuen Laserlithografieverfahren viele Einsatzbereiche.

dem neuen Laserlithografieverfahren viele Einsatzbereiche (Bild 5). Die Kristalle können gezielt die Ausbreitung von Licht kontrollieren und werden in Zukunft Anwendungen bei Lasern, optischen Filtern, Wellenleitern, Polarisatoren, Strahlteilern, Kopplern oder Sensoren finden. Ausserdem eignen sich die 3D-Lithografiegeräte als Rapid-Prototyping-Instrumente für mikro- und nanofluidische Systeme und deren Kleinserienfertigung.

Anwenderfreundliche Software

Bild 6: Das Nanopositioniersystem P-563.3CD mit dem digitalen PC-Plug-In Controller E-761 (Vordergrund) ist aufgrund seiner hohen Positioniergenauigkeit und des Stellwegs von 300 μm in drei Achsen ideal für die Anwendung geeignet.

Parallelkinematisches Mehrachssystem mit Parallelmetrologie Die Feinjustierung der laserlithografisch hergestellten Proben übernimmt ein Piezo-Nanopositioniersystem der Firma Physik Instrumente (PI), Karlsruhe, (Bild 6). Zur hohen Positioniergenauigkeit trägt der Aufbau als parallelkinematisches Mehrachssystem bei: Treibende Kraft der Nanopositioniersysteme sind vorgespannte, sehr langlebige Hochleistungs-Piezoaktoren, die in ein reibungsfreies parallelkinematisches Führungssystem mit FEM-optimierten Festkörpergelenken integriert sind. Alle Piezoaktoren wirken somit auf eine zentrale Plattform. Dadurch lässt sich ein identisches dynamisches Verhalten für alle Achsen erzielen. Bei der 3D-Lithografie ist das besonders vorteilhaft, da die Proben beliebige Strukturen besitzen können. Eine «langsamere» Achse, wie sie z. B. bei einem Zeilenscan unproblematisch ist, würde sich hier nachteilig auswirken. Ausserdem erfasst die Sensorik alle geregelten Freiheitsgrade gleichzeitig. Durch diese Parallelmetrologie lassen sich Achsübersprechen und Führungsfehler aktiv verhindern. Bahngenauigkeit und Reproduzierbarkeit profitieren davon. Die Bahnsteuerung übernimmt ein als PCI-Board aufgebauter digitaler Controller. Ebenso wie das Nanopositioniersystem stammt auch er aus dem PI-Programm und ist speziell auf die mehrachsigen parallelkinematischen Piezo-Nanopositioniersysteme abgestimmt.

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Dabei ist der Umgang mit der Technik einfach und praxisgerecht: Die gewünschten Strukturen können mit jeder CAD-Software entworfen und importiert werden, die das Format DXF unterstützt, oder alternativ mit der eigens entwickelten SkriptSprache GWL, die speziell auf die Bedürfnisse der 3D-Strukturierung ausgelegt ist. Als Allrounder eignet sich das Verfahren nicht nur für dreidimensionale «Schreibaufgaben». Auch die heute üblichen 2Doder 21/2-D-Strukturierungen sind natürlich möglich; allerdings mit wesentlich höherer Auflösung als bei konventionellen Geräten. (bf)

Infos Nanoscribe GmbH D-76344 Eggenstein-Leopoldshafen +49 (0)7247 / 82 8840 www.nanoscribe.de info@nanoscribe.de


Energietechnik |

Automations- und Antriebstechnik

Aus für Edisons Energieschleuder Australien hat im Jahr 2007 den Anfang gemacht, Irland ist vor einem Jahr nachgezogen und nun will die gesamte Europäische Union Glühbirnen aus dem Verkehr ziehen.

Rund 130 Jahre, nachdem Thomas Edison die erste langlebige Glühlampe erfunden hat, wandert die Technologie ins Museum und macht effizienteren Beleuchtungen Platz. (Sidler/Oej)

Mit einem Wirkungsgrad von bescheidenen fünf Prozent ist die Glühlampe eine veritable Energieschleuder. Dennoch verwenden gegenwärtig rund 85 Prozent der europäischen Haushalte die 130-jährige Erfindung von Thomas Edison. Ab dem September 2009 gilt in der gesamten EU für Glühlampen mit mehr als 100 Watt ein Verkaufsverbot. Anfang 2010 folgen Produkte mit mehr als 40 Watt und bis zum Jahr 2012 verschwinden auch schwache Glühlampen ganz aus den Verkaufsregalen. Die alternativ angebotenen Leuchtstofflampen benötigen 65 bis 80 Prozent weniger Strom als die veralteten «Birnen». Noch grössere Einsparungen werden von der LED-Technologie erwartet. Weniger weit als in der EU gehen die Bemühungen für eine energieeffiziente Beleuchtung in der Schweiz. Anfang 2009 wurden Glühlampen, die nicht mindestens der Effizienzklasse E entsprechen, auf dem Verkehr gezogen. Weitere Stromschleudern sollen folgen. www.toplicht.ch

Schweiz fällt zurück Die Schweiz ist in der internationalen Klimaschutz-Rangliste auf

den 16. Platz zurückgefallen. Im Rating werden die drei Hauptindikatoren Emissionshöhe, Emissionsentwicklung und Klimapolitik berücksichtigt. Grund für den Verlust des 9. Platzes aus dem Vorjahr ist die Zunahme – statt Abnahme – der Treibhausgasemissionen. Dafür gab es eine schlechte Note und den 21. Rang von 57 untersuchten Ländern. Unter diesen Voraussetzungen wird es für die Schweiz schwierig, die Kyoto-Ziele zu erreichen. Den 16. Gesamtrang erreicht die Schweiz nur dank dem 6. Platz im Bereich Emissionshöhe. Die Ränge eins bis drei wurden nicht vergeben, da kein Land in allen untersuchten Bereichen wirklich gute Werte vorweisen kann. Schweden, Deutschland und Frankreich besetzen die Plätze vier bis sechs. Am Ende der Tabelle stehen Kanada und Saudi-Arabien. www.wwf.ch

Effizienz im Antrieb Im Industriebereich machen elektrische Antriebe meist um die 70 Prozent des elektrischen Verbrauchs aus. Werden effizientere Motoren optimiert betrieben, kann der Verbrauch häufig um 20 Prozent bis 30 Prozent reduziert werden. Dieses brachliegende Potenzial will das Projekt «Topmotors» erschliessen und so den Energieverbrauch von Elektromotoren und Antriebsystemen in der Industrie, bei Infrastrukturprojekten und in grossen Gebäuden durch wirtschaftliche Massnahmen vermindern. Das Vorgehen erfolgt schrittweise: Zur Abschätzung des Einsparpotenzials werden

Rund 70 Prozent des elektrischen Verbrauchs geht bei Industriebetrieben auf das Konto der Antriebe. (Archiv OeJ)

die Verbrauchsdaten mit Grössen wie der Art des Schichtbetriebs oder dem Anteil der Büroarbeitsplätze verglichen. Nach einem Betriebsrundgang werden die dringenden Massnahmen zur Effizienzverbesserung festgehalten. Die abschliessende Feinanalyse stützt sich auf eine Messkampagne, die Antriebe werden dazu im Detail überprüft und vermessen. Resultat sind ein Investitionsplan mit Kostenund Nutzenanalysen für die einzelnen Massnahmen sowie ein präventives Unterhaltskonzept. www.topmotors.ch www.ecomotors.ch www.energieeffizienz.ch

Für die Feinanalyse werden die Motoren einzeln vermessen.

Schlagzeilen wegzudenken. Neben der steigenden Importabhängigkeit, der abnehmenden Versorgungssicherheit und den schwankenden Preisen bewegen vor allem die Umweltverschmutzung und deren Auswirkungen auf das Klima die Gemüter. Gefragt sind nicht bloss nationale-, sondern vielmehr globale Lösungsansätze. Im vorliegenden Buch des Energieberaters Steivan Defilla werden die aktuellen Herausforderungen der Energiepolitik beleuchtet und traditionellen wie neuen Lösungsansätzen gegenübergestellt. Das Buch richtet sich an interessierte Laien. Defilla, Steivan: Kompaktwissen «Energiepolitik». Wissenschaftliche und wirtschaftliche Grundlagen, Verlag Rüegger Zürich, 2007. 22.– ISBN 978-3-7253-0867-5. Erneuerbare Energien 25. März 2009, Bad Steffelstein. Anhand ausgewählter Beispielprojekte wird ein Einblick in die aktuellen Förderprogramme der EU zum Thema «Erneuerbare Energien + Energieeffizienz» gegeben. www.otti.de Saubere Fortbewegung 20. – 21. April 2009, Hannover. Das internationale Forum «Clean Moves» widmet sich der gesamten Bandbreite energieeffizienter Mobilitätstechnologie. Das Motto lautet «Swiss Mobility» und es werden effizient vernetzte Verkehrssysteme (einschliesslich Bahnmobilität) der Schweiz vorgestellt. Parallel zur Ausstellung findet ein Kongress statt. www.cleanmoves.com (bf)

Zusatzinformationen Buch: Energiepolitik Klimawandel, Energieeffizienz, Nachhaltigkeit oder Peak-Oil: Energie ist kaum aus den

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Fertigung + Produktion

| Werkzeugmaschinen

Präzisionsfräsen von angetriebenen Präzisionswerkzeugen

Präzisionsteile rationell fertigen Die Produktion von Präzisionswerkzeugen unterliegt schon allein aus Qualitätsgründen anderen Gesetzen. Wer hochgenaue Werkzeuge herstellen will, muss entsprechend genaue Werkzeugmaschinen einsetzen.

G

emäss der Devise, dass für die Herstellung von hochpräzisen Werkzeugsystemen noch präzisere Werkzeugmaschinen unerlässlich sind, setzt man bei der WTO GmbH, Ohlsbach bei Offenburg bevorzugt auf Präzisions-Bearbeitungszentren von der Maschinenfabrik Berthold Hermle AG, wobei die Hermle-Bearbeitungszentren bei WTO alle als 5-Achsen-Maschinen ausgerüstet und teilweise mit vollautomatischem Werkstückhandling versehen sind. Doch der Reihe nach: Insgesamt sind im Produktionsbereich 17 CNC-Bearbeitungszentren und CNC-Drehzentren installiert, die meisten mit PalettenBahnhöfen und bis auf 150 Stationen vergrösserten Werkzeugmagazinen. So weit, so gut, doch Werner Tschiggfrei, geschäftsführender Gesellschafter von WTO, und seine Mitarbeiter suchen für ihre Qualitätswerkzeuge nicht nur nach dem

Arbeitsraum eines 5-Achsen-Bearbeitungszentrums C 30 U mit den drei Achsen im Werkzeug und zwei Achsen im Werkstück; ideal für die anspruchsvolle 5-Achsen-/5-Seiten- Komplettbearbeitung an Präzisionswerkzeugen.

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besagten letzten Hundertstel, sondern auch nach einer möglichst hohen Produktions- und QualitätsPerformance, weshalb sie schon früh die hohe Ratio-Effekte versprechende 5-Achsen-Fräsbearbeitung ins Auge fassten. Werner Tschiggfrei führte dazu aus: «Für uns stellt die 5-Achsen-/5-Seiten-Komplettbearbeitung dahingehend ein entscheidendes Kriterium dar, dass wir unsere anspruchsvollen Werkzeuggrundkörper und Werkzeugteile in möglichst wenigen um nicht zu sagen einer einzigen Aufspannung fertigen können.

Chaotische Präzisionsbearbeitung ab Losgrösse 1 Durch die Komplettbearbeitung sind wir noch genauer, haben keine Umrüst- und Umspann-Aufwändungen, können die Maschinen über die automatische Werkstück-Beschickung maximal auslasten und sind in der Lage, ab Stückzahl 1 absolut chaotisch zu produzieren. In Bezug auf das Maschinenkonzept der Hermle-BAZs hat uns die modifizierte Gantrybauweise mit ihren drei Führungen des Y-Schlittens absolut überzeugt. Die Vertikalspindel erlaubt die optimale Anstellung von Werkzeugen, dies in Verbindung mit der 2-achsigen Positionierung des Werkstücks. Der Spänefall ist auch ideal und die AutomatisierungsMöglichkeiten waren und sind uns ebenfalls sehr wichtig. Nach Abwägung aller relevanten Kriterien haben wir eine Grundsatzentscheidung gefällt und sukzessive kräftig

WTO Higher Productivity «WTO Higher Productivity – Spitzentechnik Made in Germany» – dieser eingängige Slogan des mittelständischen Unternehmens WTO GmbH, D-77797 Ohlsbach bei Offenburg, drückt ziemlich exakt das aus, wofür die deutsche Präzisionswerkzeuge-Industrie weltweit steht. Vor 25 Jahren von Werner Tschiggfrei, dem Geschäftsführenden Gesellschafter, gegründet und bis heute im Familienbesitz, hat sich aus kleinsten Anfängen heraus ein Produktionstechnik-Spezialist mit aktuell 140 Beschäftigten entwickelt. Apropos Entwicklung, eigentlich gehen die Ursprünge der Entwicklung und Herstellung angetriebener Werkzeugen für Drehzentren und Bearbeitungszentren schon auf das Jahr 1977 zurück. Denn bereits damals erfand Werner Tschiggfrei die ersten automatisch wechselbaren Mehrspindel-Bohrköpfe für Fräsmaschinen und Bearbeitungszentren. Daraus entstand, ausgehend von der Gründung der WTO im Jahr 1983, in den folgenden Jahren ein breites Lieferprogramm an angetriebenen Werkzeugen. Werner Tschiggfrei meint dazu: «In jedem Markt und in jeder Branche gibt es unzählige Strategien, sich zu behaupten. Wir bei WTO haben schon immer konsequent und kompromisslos auf Spitzentechnik und Qualität gesetzt, um unsere Kunden und Märkte bestens bedienen zu können.» Dass diese Strategie zum einen seit Jahren erfolgreich wirkt, sieht man an den jährlichen Zuwachsraten. Zum anderen wird die dahinter stehende Philosophie im eigenen Haus buchstäblich gelebt, was nicht zuletzt anhand des sehr modern gestalteten Betriebs und seiner Ausrüstung nach innen und aussen eindrücklich belegt ist.

in 5-Achsen-Bearbeitungszentren von Hermle investiert». Das Wort «kräftig» ist in dem Fall so zu verstehen, dass innerhalb von nur vier Jahren vier komplette Fertigungszellen, bestehend aus je einem 5-Achsen-Bearbeitungszentrum vom Typ C 30 U sowie je einem Werkstück-Magazin- und Handlingsystem HS 30, und weitergehend noch zwei 5-Achsen-Berarbeitungszentren C 30 U als «Stand-alone-BAZs» angeschafft wurden, wobei die beiden einzelnen C 30 U-Bearbeitungszen-


Paletten-Rüstplatz am HS 30-Werkzeugmagazin; die Paletten können chaotisch während der Produktion hauptzeitparallel gerüstet werden.

tren sozusagen die Vorhut bildeten. Während in den vier Fertigungszellen mit automatischer WerkstückBeschickung die chaotische Serienproduktion abläuft, werden die beiden Stand-alone-BAZs vorwiegend für die Herstellung kleinerer Stückzahlen sowie als eine Art Kapazitäts-Springer zur Ergänzung in der chaotischen Serienproduktion eingesetzt. Die Fertigungszellen haben jeweils Platz für 44 Paletten, die wiederum bis zu einer bestimmten Grösse völlig unterschiedliche Werkstücke aufnehmen können. Die Werkstück-Paletten werden dann belie-

Auswahl an komplexeren, fertig bearbeiteten Präzisionswerkstücken (Grundkörper von angetriebenen Präzisionswerkzeugen) aus hochlegierten und vergüteten Stählen.

big eingesteuert, sodass sehr schnell reagiert werden kann, sollte es Prioritätsänderungen geben. Bei der WTO wird im Zweischicht-Betrieb gearbeitet. Die Lauf-/Bearbeitungszeiten der einzelnen Werkstücke liegt zwischen 30 und 60 Minuten. Die enorm hohe Nutzungs- und Anwendungs-Flexibilität der Universal-5-Achsen-Bearbeitungszentren von Hermle kommt auch dergestalt zum Tragen, dass über den Zeitraum von 12 Monaten ein Spektrum von rund 2000 «lebenden» Teilen zu bearbeiten ist, wobei jedes Jahr ungefähr 20 % neue Teile hinzukommen. Für die Sicherstellung der erwähnten Springer-Qualitäten der Hermle-Bearbeitungszentren weisen diese nahezu identische Grundausrüstungen wie Frässpindel mit Drehzahlen bis 10 000 min-1, NCSchwenkrundtisch mit Durchmesser 280 mm, IKZ-System, HeidenhainSteuerung iTNC 530, Handbedienmodul und Werkzeugaufnahmen HSK-A63 auf. Somit findet sich jeder der hochqualifizierten Maschine-Bediener an jeder Maschine zurecht, zumal im Normalfall durch den hohen Automatisierungsgrad Mehrmaschinen-Bedienung angesagt ist.

International wettbewerbsfähig Der Begriff «Mehrmaschinen-Bedienung» wird hier jedoch so verstanden, dass aus Gründen der Qualitätssicherung die Maschinen während beider Schichten betreut sind und die Teile auch sofort nach der Herstellung auf die Messmaschinen kommen. Abschliessend sagte dazu Werner Tschiggfrei: «Im Normalfall kommen die Werkstücke komplett bearbeitet und damit montagefertig von den Hermle-Zentren. Sie bedürfen bis auf das Entgraten keiner Nacharbeit. Da wir ausschliesslich hochlegierte Stähle und vergütete Stähle bearbeiten, ist das keineswegs als selbstverständlich anzusehen. Wir fertigen in Losgrössen von 1 bis maximal 200 Stück. Im Werk Ohlsbach konzentrieren wir uns auf die Know-how-Bauteile und kommen so auf einen Eigen-Fertigungs-

Die «Hermle-Strasse» bei WTO in Ohlsbach mit vorne den beiden «Stand-alone» 5-Achsen-Bearbeitungszentren C 30 U und im Hintergrund den vier Fertigungszellen, bestehend jeweils aus einem C 30 U-Bearbeitungszentrum und einem Werkstückmagazin mit Handlingsystem HS 30.

grad von etwa 50%. Zudem fertigen wir alle Innovations-Teile also Neuteile zunächst hier, erproben die dafür erforderlichen Fertigungsverfahren und geben erst dann die Aufträge nach aussen an leistungsfähige Zulieferer. Mit der hoch automatisierten Fertigung auf den HermleBearbeitungszentren sind wir am Standort Deutschland sehr wohl in der Lage, wirtschaftlich zu produzieren und unsere Wettbewerbsfähigkeit weltweit abzusichern. Mit der Grundsatzentscheidung pro Hermle sind wir sehr gut gefahren und fühlen uns bestätigt. Wir konnten sowohl die Produktivität als auch die Flexibilität deutlich und sogar um einiges über Plan erhöhen. Die gefertigte Qualität ist hervorragend und wir freuen uns über die anhaltend hohe Maschinen-Verfügbarkeit. Mit der Betreuung und dem Service durch Hermle sind wir sehr zufrieden, wobei sich hier auch auszahlt, dass sowohl die Bearbeitungszentren als auch die Werkstück-Automation aus einer verantwortlichen Hand kommen.» (mg)

Infos Hermle (Schweiz) AG 8212 Neuhausen am Rheinfall 41 052 674 00 40 info@hermle-schweiz.ch www.hermle-schweiz.ch WTO GmbH Angetriebene Präzisions-Werkzeuge DE-77797 Ohlsbach +49 78 03 - 93 92 - 0 info@wto.de, www.wto.de

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Fertigung + Produktion

| Produktionstechnik

Hochleistungsbandsägen durch optimierte Verbindung von Maschine, Technologie und Werkzeug

Rundum-Kur für eine Bandsäge Das Outsourcing des Zuschnitts bei Wellen und Scheiben, von der Metall verarbeitenden Industrie in den Stahlhandel, nimmt weiter zu. Der Bedarf an Zuschnitten steigt, bei kleiner werdenden Losen. Darum hat der anarbeitende Stahlhandel massiv in leistungsfähige Sägemaschinen investiert. Auch die Produktivität des eigentlichen Sägeprozesses wurde verbessert.

K

asto unterstützte Weiterentwicklungen bei Hartmetallund Bimetall-Werkzeugen und trieb die Verbesserungen auf der Maschinenseite voran. Durch intensive Forschung und Entwicklung und durch die Zusammenarbeit mit Werkzeugherstellern konnte eine optimale Abstimmung von Werkzeug, Maschine, Material, Technologie und Kühlschmierstoffen erzielt werden. Das ermöglichte auch einen Technologiesprung mit KPC (Kasto Performance Cutting).

Bewährte Maschine mit modernster Technik Die über 750-mal gelieferte und bewährte Bandsägemaschine Kastotec zeichnet sich aus durch die technische Auslegung der Sägeeinheit mit Vorschub, Führung, Hauptantrieb sowie durch die Ausstattung mit Sensoren für den Schnittprozess und eine entsprechende Sägemaschinensteuerung. Diese Kombination ermöglicht optimale Schnittergebnisse. Herzstück der Kastotec-Baureihe ist die stabile, schwingungsoptimierte Sägeeinheit, die in Abstimmung auf die Belastungen und die Schnittkrafteinleitung optimal gestaltet wurde. Beispielsweise wurden die Bandführungsarme so angeordnet,

dass sie für einen optimalen Kraftfluss senkrecht von unten an die geschlossene, kastenförmige Sägeeinheit starr bzw. über Linearführungen befestigt wurden. Auch die Lagerung von Antriebs- und Bandspannrad wurde konsequent gestaltet. Beide Laufräder wurden doppelseitig gelagert, was einen idealen Kraftfluss gewährleistet und ebenfalls eine zentrische Einbringung der Spannkräfte in das Sägeoberteil ermöglicht. Auf diesem Weg ist eine reine Biegebelastung des Oberteils gewährleistet. Zusätzlich wird das Sägeoberteil bei seiner Sägevorschubbewegung mit modernen Linearführungen präzise und wartungsfrei geführt.

Die Sägeeinheit der Kastotec-Baureihe wurde als Stahl-MineralgussVerbundkonstruktion ausgeführt – für eine optimale Schwingungsdämpfung. Durch den geschlossenen Balken, der aus einem Stahlmantel mit eingegossenen Mineralguss besteht, lassen sich die auftretenden Anregungsfrequenzen der Sägezähne sowohl im Schnitt als auch bei geschränkten Werkzeugen in seitlicher Richtung ideal dämpfen. Mineralguss bietet eine 6- bis 8-fach bessere Schwingungsdämpfung als vergleichbare Konstruktionen aus Grauguss. Für hohe Sägeleistungen wurde der Hauptantrieb mit einem präzisen, schweren und steifen Kegelstirnradgetriebe ausgeführt. Für den Sägevorschub verfügt die Kastotec-Baureihe über ein Strommengen-Reglersystem. Dieses ist präzise, hydraulisch, schrittmotorgesteuert und es realisiert dank seiner Weg- und Geschwindigkeitsrückmeldung bei unterschiedlichen Umge-

Autor Martin Bögli, Produktgruppenleiter und Marketing, Hch. Reimmann AG

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Eine Kastotec-Bandsägemaschine mit KPC-Technologie.


Unterschiedliche Werkzeuge (v.l.): Bimetall M42, Bimetall M51, Hartmetall unbeschichtet, Hart-metall beschichtet.

bungstemperaturen einen exakten und konstanten Vorschub pro Zahn. Für ein bandschonendes Ein- und Austreten der Zähne in den und aus dem Schnittprozess erfolgt dieser Vorgang mit reduzierten Parametern. Zusätzlich wird durch einen Schnittkraftsensor die Vorschubkraft überwacht und geregelt. Ein weiteres Merkmal des Hart-

metall-Paketes ist die patentierte, beidseitig wirkende Bandfreihubeinrichtung, bei der bei Rückzug der Sägeeinheit nach dem Schnittende die empfindlichen Hartmetallschneiden kontaktfrei aus dem Schnittspalt zwischen Rohmaterial und Sägeabschnitt herausgefahren werden können, was das Sägewerkzeug schont.

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Die stabile, auf zentrischer Krafteinleitung ausgelegte Sägeeinheit der Kastotec-Sägebaureihe mit doppelter Laufradlagerung.

Schwingungsvermeidung bzw. -dämpfung Basierend auf diesen optimalen Voraussetzungen der Kastotec-Baureihe haben die Kasto-Ingenieure und -Anwendungstechniker den Sägeprozess weiter untersucht und dabei durch das KPC-Paket die Leistungsfähigkeit dieser Power-Bandsägenbaureihe deutlich gesteigert. 


Fertigung + Produktion

Der U-förmige Bandführungskopf mit Bandfreihub-Einrichtung für KPC-Technologie.

Davon ausgehend, dass nur ein präziser, optimaler Sägeprozess einen ruhigen Schnitt bei hoher Schnittleistung ermöglicht, wurden alle Massnahmen ergriffen, um die Führung des Sägebandes zu verbessern, Schwingungen zu vermeiden und die Dämpfung des Sägewerkzeuges zu optimieren. Eine deutlich bessere Laufruhe brachten zwei Trumguides, das sind federbelastete Führungselemente, die am Rücklauf-Trum des Sägebandes entstehende Schwingungen zuverlässig dämpfen. Ein weiterer Entwicklungsschwerpunkt lag in der Optimierung der Sägebandführung selbst, die für den Einsatz mit KPC völlig neu gestaltet wurde und sich durch eine bessere Bandführung, eine bessere Bandkühlung sowie durch eine feinfühlige Erfassung der Schnittkraft direkt am Bandrücken auszeichnet. Versu-

| Produktionstechnik

che mit dieser Anordnung in Verbindung mit dem steifen Antrieb haben gezeigt, dass sich auf diesem Wege die Leistungen in unterschiedlichsten Materialien nochmals deutlich, teilweise weit über 30 %, steigern liessen und bei diesen Leistungen gute Bandstandszeiten erzielt wurden. Beispielsweise wurden bei der Demonstration von Leistungsschnitten auf der Messe BIMU in Italien über 80 Scheiben 42 CrMo4 mit 300 mm Durchmesser mit 400 cm² pro Minute geschnitten, ohne dass das Sägewerkzeug an seiner Einsatzgrenze angelangt wäre.

Eine wesentliche Leistungssteigerung lässt sich mit Hartmetall-Sägewerkzeugen erzielen, wobei diese in der Vergangenheit im Allgemeinen unbeschichtet waren. Durch die Weiterentwicklung dieser Werkzeugtechnologie kommen nun verstärkt beschichtete Hartmetall-Sägebänder zum Einsatz, was zu einem besseren Spanfluss, besseren Sägeeigenschaften und längeren Standzeiten führt. Der in der Kastotec eingesetzte, hydraulisch gedämpfte, aber steife und präzise Sägevorschub bietet hierfür beste Voraussetzungen.

Anpassung an modernste Werkzeugtechnologie

Ohne gute Steuerung geht es nicht

Durch die Weiterentwicklung der Sägewerkzeuge mit unterschiedlichen, an die spezifische Aufgabenstellung angepassten Sägewerkzeugen wurde das Gesamtkonzept von KPC (Kasto Performance Cutting) auf die derzeit am Markt angebotenen Werkzeugtechnologien angepasst. Neben dem klassischen, am Markt bestens eingeführten Bimetall-Sägewerkzeug M42 sind mittlerweile auch andere leistungsfähige, aber auch teurere BimetallWerkzeuge am Markt erhältlich, die teilweise in Spezialanwendungen zum Einsatz kommen oder aber generell bessere Sägeleistungen ermöglichen.

Neben dem Zerspanungsprozess selbst ist bei der Nutzung von Hochleistungs-Sägemaschinen mit darauf angepasster Werkzeugtechnologie auf eine einfache und übersichtliche Bedienung des Schnittprozesses zu achten. Zu diesem Zweck bietet Kasto drei unterschiedliche Steuerungstypen an: BasicControl für einfache Anwendungen, EasyControl zur Steuerung von Technologie sowie TechnoControl für komplexe Anwendungen mit Zufuhr aus dem Lager bzw. Sortierung über Roboter. Neben der BasicControl, die Technologiewerte in der Steuerung fest vorgegeben hat und auch individu-


Die Eingabemaske einer EasyControl-Steuerung mit einfacher Aktivierungsmöglichkeit der KPC-Performance-Cutting über Tastendruck.

elle Eingaben ermöglicht, bietet die Easy- und TechnoControl eine sehr einfache Auswahl der Technologiewerte für alle vier Sägebandtypen: Bimetall, Bimetall+, Hartmetall und Hartmetall+. Die in der Werkzeugdatenbank hinterlegten Technologiewerte können durch einfaches Scrollen am Touchscreen ausgewählt und für die Sägeaufgabe aktiviert werden. Bei Einsatz der höherwertigen Werkzeugtechnologie lässt sich KPC durch einen einfachen Knopfdruck aktivieren, was die Sägeleistungen um etwa 30 % nach oben steigen lässt. Anwendungserfahrung sowie Tests in unterschiedlichen Materia-

lien wie 1.7225, 1.2312, 1.2344 und anderen haben gezeigt, dass sich mit der KPC-Technologie an der Kastotec-Bandsägemaschine mit modernen Sägewerkzeugen die Sägeleistung ohne Weiteres um über 30 % bei guten Standzeiten steigern lässt. Auch der teilweise umfangreiche Einfahrprozess bei neuen Hartmetall-Sägewerkzeugen lässt sich bei KPC auf einen minimalen Zeitraum reduzieren. Für eine permanente Überwachung des Schnittvorgangs kommt die Sensorik für Schnittverlauf, die Geschwindigkeitsregelung über Magnet-Scale in Verbindung mit dem Vorschubventil und die

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Sensor-basierte Schnittkraftregelung durch die direkte Erfassung der Schnittkraft am Bandrücken der Bandführung zum Einsatz. Die Kastotec-Baureihe konnte durch die Entwicklung der KPC-Technologie in ihrem Einsatzspektrum für den hochproduktiven Einsatz weiter entwickelt werden und bietet aufgrund ihrer Laufruhe, der hohen Schnittleistungen und guter Bandstandzeiten ideale Voraussetzungen für einen möglichst langen mannlosen Betrieb. Die hierzu eingesetzte, hochwertige Ausstattung rechnet sich bei passenden Einsatzbedingungen und kann die Kosten pro Schnitt deutlich reduzieren. Die mit KPC erzielten deutlich höheren Schnittleistungen verbessern zudem die Wirtschaftlichkeit von Automatisierungsbausteinen auf der Zufuhrseite wie Magazinlösungen, Sägezentren bzw. Säge-Lager-Lösungen und auf der Abfuhrseite mit Einrichtungen zum Markieren, Palettieren etc. (bf)

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


Fertigung + Produktion

| Décolletage

Uhrentage bei Tornos

«pignon coulant» in einem Durchgang Sie gehören fast zur Tradition der Branche: Die Uhrentage von Tornos. Der Spezialist für Décolletage-Drehautomaten stellt an diesen Tagen seine Lösungen für die Herstellung von Uhrenteilen vor, dieses Jahr erstmals gemeinsam mit der seit einem Jahr zur Gruppe gehörenden Almac aus La Chaux-de-Fonds.

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eit 1880 ist Tornos als Hersteller von Décolletage-Maschinen Lieferant der Uhrenindustrie. Kein Wunder, dass in diesem Unternehmen einiges an Fachkompetenz zusammengekommen ist. Mit den Uhrentagen zeigt die Firma spezielle, auf die Uhrenindustrie ausgerichtete Lösungen.

Paukenschlag im Uhrenhimmel Nicht nur die aktuelle Wirtschaftskrise macht den Uhrenherstellern zu schaffen. Kurt Schnider, Verkaufsleiter Schweiz bei Tornos, kennt noch andere Hintergründe: «Über Jahre hinweg bezogen viele Uhrenhersteller die Einzelteile zur Herstellung ihrer Uhren bei definierten Fabrikanten. Diese entschieden sich vor nicht allzu langer Zeit, keine Uhrenteile mehr an Drittanbieter zu liefen und zogen sich aus diesem Marktsegment zurück. Seit diesem Zeitpunkt fehlt es in vielen Uhrenmanufakturen nicht nur an Teilen, auch die Kompetenzen müssen erst erarbeitet und die Einrichtungen zur Herstellung derselben neu aufgebaut werden.» Eine Tendenz in der Branche will zudem, dass Schweizer Uhren auch wirklich aus in der Schweiz gefertigten Teilen bestehen. Kurt Schnider:

«Bei Uhren mit dem Label‚ ‹Made in Switzerland› sollen mindestens 60 bis 80 % der Teile aus Schweizer Werkstätten stammen.»

Technik, die auch schön ist Ein Trend, der bei vielen Uhrenträgern grossen Anklang findet, sind die sogenannten «Skelett-Uhren.» Deren Besitzer können nicht nur die Uhrzeit und weitere Informationen ablesen, sie erhalten auch einen indiskreten Einblick in das magische Innenleben der Uhr. Dies fasziniert Technik-Fans, stellt aber weitere Herausforderungen an die Hersteller dieser Uhren und dadurch natürlich an die Teilelieferanten und ganz speziell an die Décolleteure. Der freie Blick auf die Teile kommt vor der Technik: Die Oberflächen der

Kurt Schnider, Verkaufsleiter Schweiz bei Tornos, zeigt mit Stolz auf die zusätzlich eingebauten Fräser der Deco 10a: Nun besteht die Möglichkeit, den Schiebetrieb in einem Arbeitsgang mit zwei Frontalverzahnungen zu versehen.

Autor Robert Meier Freier Fachjournalist, Rupperswil

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Die Micro 7 besticht nicht nur durch die kompakten Aussenmasse, sondern auch durch die serienmässige Präzision von ± 0,002 mm.


Tornos hat allen diesen Aspekten Rechnung getragen, weshalb Kurt Schnider zufrieden auf ein erfolgreiches Uhrenjahr 2008 zurückblicken kann.

Mehr als «nur» Maschinen

Der Schiebetrieb, ein äusserst komplexes Teil, kann erstmals komplett auf einem Drehautomaten gefertigt werden. (Tornos)

sichtbaren Teile – Verschraubungen inbegriffen – müssen makellos sein. Die absolute Genauigkeit und Vollendung der Teile genügen nicht mehr, deren Eleganz stellt ebenfalls ihre Forderungen.

Im Zentrum des Bildes sind die zwei angetriebenen Fräswerkzeuge zu erkennen, mit welchen die Frontalverzahnungen hergestellt werden. Im Vordergrund warten weitere Werkzeuge zur Frontalbearbeitung auf ihren Einsatz.

Tornos versteht sich auch nicht «einfach» als Hersteller von Drehautomaten, sondern besonders als Anbieter von Fertigungslösungen. Kurt Schnider: «Wir bieten unseren Kunden nicht nur Maschinen zur rationellen Herstellung von Uhrenteilen an, wir bilden auf Wunsch auch das Kundenpersonal auf unseren Maschinen aus und unterstützen es später bei der Suche von Fertigungslösungen für ausgefallene oder komplexe Teile.» Dass das Unternehmen dazu unter anderem auch speziell auf diese Branche ausgerichtete Fertigungsmethoden entwickelt, zeigt es an den Uhrentagen. Alle ausgestellten Maschinen fertigten Uhrenteile und zeigten so dem Besucher, was in der Praxis wirklich realisierbar ist.

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Micro – der Name sagt (fast) alles Aus dem Angebot an Drehautomaten führte Tornos die zwei Modelle Micro 7 und Micro 8 vor. Die beiden Einspindel-Drehautomaten zeichnen sich durch die serielle hochpräzise Fertigung von Kleinteilen mit Toleranzen im Mikrometerbereich aus. Auffallend bei beiden Maschinen ist deren sehr kompakte Bauform, ein Plus für viele Werkstätten, die unter chronischem Platzmangel leiden. Die beiden Maschinen unterscheiden sich durch den maximalen Stangendurchlass von 7 mm für eine maximale Teilelänge von 60 mm für die Micro 7 gegenüber einem Stangendurchlass von 8 respektive 10 mm für maximale Werkstücklängen von 17,5 mm für die Micro 8. Diese ist somit besonders auf kurze, fast quadratische Drehteile ausgerichtet. Dazu weist sie eine Eigenart auf, welche sie wesentlich von der Micro 7 unterscheidet: Die Micro 8 wird ohne Führungsbüchse betrieben, was die hochpräzise Fertigung von solchen Kleinteilen mit einer 

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Fertigung + Produktion

| DĂŠcolletage

Micro 8 ist ohne Fßhrungsbuchse konzipiert; sie baut deshalb noch kompakter und erreicht eine serienmässige Präzision von ¹ 0,001 mm.

Toleranz von Âą 0,001 mm ermĂśglicht, dies bei maximaler AusnĂźtzung des Stangenmaterials.

Auf einen Fertigungsschritt reduziert Ebenfalls während der Uhrentage zu sehen war eine Deco 10a. Dieser

Vor allem die Fachleute aus der Uhrenindustrie waren angesprochen: Die Uhrentage von Tornos wurden rege besucht.

Einspindel-Drehautomat ist fĂźr einen Stangendurchmesser bis 10 mm vorgesehen. Was auf dieser Maschine gezeigt wurde, liess das Herz etlicher Uhrenteile-Fertiger sicher hĂśher schlagen: Tornos demonstrierte auf diesem Drehautomaten die MĂśglichkeit, in einem Arbeitsgang

den Schiebetrieb (fĂźr die Uhrenspezialisten: le pignon coulant) und den Aufzugstrieb (pignon remontoir) herzustellen. Damit ist es einem Drehautomatenhersteller erstmals gelungen, Bearbeitungsverfahren zu entwickeln, mit welchen diese Teile ganzheitlich auf einem Drehauto-

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schritte in eine bestandene Technologie wird hier einmal mehr praxisgerecht vorgeführt.

Mit Almac zum ganzheitlichen Uhrenpartner Trotz der hohen Innovationskapazität der Tornos-Fachleute lassen sich nicht alle Uhrenteile auf Drehautomaten herstellen. Zu den komplexen Teilen gehören die Uhren-Platine und die Brücke, welche heute noch in aufwendigen Fertigungsver- 

Platinen sind die komplexen Grundplatten der Uhrwerke. Diese wurden auf der CU 1007 hergestellt. (Almac)

maten in einem Durchgang hergestellt werden können. Dazu erhält die Maschine werkseitig zwei zusätzliche angetriebene Fräser, die elektronisch perfekt mit der Hauptspindel synchronisiert sind. Der Schiebetrieb, ein äusserst komplexes Teil zum Einstellen von Uhrzeit und Datum an mechanischen Uhren, weist auf beiden Seiten eine jeweils unterschiedliche frontale Verzahnung auf. Um dieses Teil herzustellen, waren bis anhin mehrere Fertigungsschritte auf verschiedenen Einrichtungen notwendig. Dies führte gezwungenerweise zu höheren Fertigungskosten bei gleichzeitigem Präzisionsverlust. Die angetriebenen Fräser bearbeiten beim Schiebetrieb die eine Frontalverzahnung noch während der ersten Aufspannung, bevor das Teil von der Gegenspindel gefasst, von der Stange abgetrennt und an die Fräser zur Bearbeitung der zweiten Verzahnung herangeführt wird. Dieses Herstellverfahren sichert nicht nur eine absolute Koaxialität ab, die Qualität der Bearbeitung wird durch das eingesetzte Abwälzverfahren zusätzlich gesteigert und – was heute immer mehr von Bearbeitungsmaschinen erwartet wird – der Schiebetrieb verlässt den Drehautomaten als fertiges Drehteil. Zusätzlich spannend ist an dieser Lösung, dass es sich «lediglich» um eine werkseitig eingebrachte Zusatzausstattung auf einer Standardmaschine handelt, die sonst zur Fertigung einer breiten Palette von weiteren Teilen eingesetzt werden kann. Der Gewinn an Fertigungszeit durch Einbindung weiterer Fertigungs-

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Fertigung + Produktion

| Décolletage

wird jeweils eine Seite dieser Teile bearbeitet. Einen nächsten Schritt will Almac an der Uhrenmesse Basel World vorstellen, wo zwei Maschinen als Zwillings-Bearbeitungszentren mit einer Zwischenstation beide Seiten der Platinen und der Brücken bearbeiten, ohne dass manuell eingegriffen werden muss. Mit dieser Lösung bringt Almac die vollautomatisierte Fertigung dieser aufwendigen Teile einen Schritt näher.

Ein voller Erfolg Mit den Uhrentagen führte Tornos eine erfolgreiche Präsentation seiner Produkte durch. Bleibt nur noch auf den Aufschwung zu warten, der hier vor allem am Handgelenk erfolgen sollte. (bf)

Bestandteile einer Uhr: Fast alle Teile lassen sich auf Werkzeugmaschinen aus der Tornos-Gruppe herstellen. (Tornos)

Infos fahren auf Bearbeitungszentren gefertigt werden. Hersteller solcher hoch spezialisierten Maschinen ist die Almac SA in La Chaux-deFonds. Sie gehört seit 2008 zur Tornos-Gruppe. Mit dieser Integration wird die Tornos-Gruppe zum Komplettanbieter für Werkzeugmaschinen für die Herstellung von Uhrenteilen.

Platinenfertigung – eine aufwändige Bearbeitung An den Uhrentagen führte Almac das Bearbeitungszentrum CU 1007 vor. Dieses auf die Fertigung von Uhrenplatinen und Brücken ausgehend von Rondellen oder Plaketten ausgerichtete Bearbeitungszentrum stellt eine Erweiterung des Modells CU 1005 dar. Auf einer Maschine

Tornos SA 2740 Moutier 032 494 44 44 contact@tornos.com www.tornos.com Almac SA 2300 La Chaux-de-Fonds 032 925 35 50 info@almac.ch www.almac.ch

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25.2.2009 14:57:57 Uhr


Nr. 3-09 www.swissrobotics.net

SwissRobotics.net und Technica bündeln ihre Kräfte in der Informationsvermittlung

Fokus auf Robotik Der Industrieroboter hat im Verlauf der letzten Jahrzehnte vom beargwöhnten Jobkiller zum akzeptierten «Werkstatt-Butler» mutiert. Trotzdem ist er für viele weiterhin ein «bekannter Unbekannter». Wo hat er seine Vorteile? Wie bringt man ihm Flexibilität bei? Wo liegen seine Präzisionsgrenzen? Muss er stets in einer geschlossenen Zelle arbeiten? Antworten zu solchen Fragen werden SwissRobotics.net und die Technica ab diesem Heft gemeinsam geben.

Marke, um ihre Anliegen verstärkt und gezielt nach aussen zu tragen. SwissRobotics.net fördert und regelt die Zusammenarbeit der Mitglieder und stellt die Plattform und sorgt für imagebildende gemeinsame Auftritte an Events.

SwissRobotics.net ist ein Zusammenschluss von allen relevanten Herstellern, Handelsgesellschaften und Systemintegratoren für Industrieroboter- und Handlinganlagen und -Kompo-

Mit gezielter Kommunikation und PR in eigenen und Partnermedien baut SwissRobotics.net das Bewusstsein für Robotics und Industrial Handling auf. In Zusammenarbeit mit den Fachzeitschriften Technica und «La Revue Polytechnique» werden aus diesem Grund jährlich vier Sonderbeilagen nach dem «Heft-im-Heft-Prinzip» realisiert. Damit soll nicht zuletzt eine Plattform geschaffen werden, auf der sich Kunden und Anbieter austauschen können. Die erste Ausgabe liegt nun vor Ihnen.

nenten in der Schweiz. SwissRobotics.net unterstützt die Mitglieder und vertritt deren Interessen in der Schweiz. Mit SwissRobotics.net schafft die Sektion 42 des swissT.net eine eigene

Plattform für Kunden und Anbieter

Nutzen unbestritten Der Nutzen der Roboter für die Industrie – und ganz besonders auch für die internationale Wettbewerbsfähigkeit unserer Indust-

riebetriebe – ist heute unbestritten. Nicht nur wenn es darum geht, unbeliebte Nacht- und Feiertagsschichten zu übernehmen, in schwierigen Umgebungsbedingungen zu arbeiten oder besonders schwierig handhabbare Güter zu manipulieren oder zu bearbeiten, ist der Roboter oder das Handlinggerät wie ein stummer Butler zur Stelle und ergänzt das Werkstattpersonal zuverlässig und präzis. Die «Schweizer Roboterpupulation» beträgt in der Schweiz mittlerweile immerhin rund 5000 Stück, wie der Beitrag über die Roboterszene Schweiz auf Seite 42 aufzeigt. Aus der Sicht der Fachzeitschriften sind wir überzeugt, dass wir unseren Lesern mit einem vertieften Einblick in die Robotik einen echten Mehrwert bieten können. Aus diesem Grund freuen wir uns auf diese Zusammenarbeit mit dem starken Branchenpartner SwissRobotics.net Martin Gysi Chefredaktor Technica PS: SwissRobotics.net ist nicht nur eine Marke, sondern auch eine informative Homepage. Probieren Sie es aus.

Starke Schweiz

Präzis und wirtschaftlich

Es gibt in der Schweiz eine industrielle Robotic-Szene, die aktiv nicht nur auf dem Binnenmarkt, sondern auch auf dem Weltmarkt erfolgreich agiert. Ein Blick hinter diese Kulissen.

Die direkt angetriebenen, besonders flach bauenden Linearachsen der Baureihe MLD-FU eignen sich vor allem für Anwendungen mit hohen Anforderungen an die Dynamik bei kleinen bis mittleren Lasten.

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Berti knobelte in London

Roboter als «Spiderman»

Berti, ein auf «Menschenähnlichkeit» getrimmter Roboter, hat vor kurzem in London seinen ersten öffentlichen Auftritt gehabt. Er ahmte menschliche Gesten nach und spielte «Schere, Stein, Papier».

Das Material von Windkraftanlagen muss starken Kräften standhalten. Ein neuer Roboter überprüft die Anlagen genau. Er erfasst jeden noch so kleinen Schaden – sogar unterhalb der Oberfläche.

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| Unternehmen

Linearachsen MLD-FU

ABB Robotics Schweiz ABB Schweiz AG Services & Robotics Badenerstrasse 780 8048 Zürich Tel. +41 (0)58 586 05 15 Fax +41 (0)58 586 05 99 www.abb.ch/robotics get.info@ch.abb.com

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ABB ist ein führender Anbieter von Robotern, Software, Fertigungszellen und bietet Engineering und Service Leistungen für unterschiedliche Anwendungen der Automation. ABB Kunden ermöglicht das, die Produktivität und Produktqualität zu steigern.

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FANUC Robotics Europe S.A. Erlenstrasse 35a, Postfach 2555 Brügg bei Biel Tel. +41 (0)56 641 03 70 Fax +41 (0)56 641 03 71 www.fanucrobotics.ch strahmc@fanucrobotics.ch

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IEE AG Oberdorfstrasse 50 CH-4125-Riehen/BS Tel. +41 (0)61 381 55 22 Fax + 41 (0)61 381 55 03 www.iee.ch postmaster@iee.ch

Präzise, direkt, wirtschaftlich Die direkt angetriebenen, besonders flach bauenden Linearachsen der Baureihe MLD-FU eignen sich vor allem für Anwendungen mit hohen Anforderungen an die Dynamik bei kleinen bis mittleren Lasten. Als Antrieb wird ein dreiphasiger, elektronisch kommutierter AC-Synchron-Linearmotor eingesetzt. Das bestromte Primärteil ist im Schlitten eingebaut, das Sekundärteil mit seinem hochwertigen Dauermagneten im Grundkörper. Der Direktantrieb ermöglicht eine deutliche Reduzierung der bewegten Massen und erlaubt damit auch, die Module extrem schlank zu gestalten. Der Grundkörper der Linearachse besteht aus einem Aluminium-Strangpressprofil, auf das ein hochdynamisch belastbares Schienensystem mit Rollenführungen aufgebaut ist. Auf ihm bewegt sich der Führungsschlitten, in den Primärteil und Messkopf direkt integriert sind, dank vorgespannter, nadelgelagerter Laufrolleneinheiten völlig spielfrei. Die MLD-FU steht in Längen bis 4000 mm zur Verfügung, erreicht Antriebskräfte bis 600 Nm und weist dabei eine Wiederholgenauigkeit von ±0,01 mm auf.

Optionen erweitern Einsatzspektrum Die Baureihe MLD-FU lässt sich mit zahlreichen Optionen auch an speziellere Anforderungen anpassen. Wenn etwa in der Zielposition Axialkräfte wirken, so kann mittels einer pneumatischen Haltebremse der Linearmotor entlastet werden. Weitere, unabhängig voneinander arbeitende Motorschlitten auf einem Führungsprofil zu betreiben, ist ein weiterer grosser Vorteil, der die Linearmotortechnik zu bieten hat. Für Handhabungseinheiten mit sich über-

schneidenden Arbeitsbereichen lassen sich so wirtschaftliche und platzsparende Applikationen umsetzen. Mit einem zweiten, passiven Führungsschlitten, der frei verschiebbar ist, können auch lange Anbauten momentensteif realisiert werden.

Umfangreiches Zubehör Ein reichhaltiges Zubehör ergänzt das Lieferprogramm: So stehen Regelgeräte von BoschRexroth und Siemens zur Wahl. Die Endabschaltung und Referenzierung kann über induktive Sensoren erfolgen, wahlweise steht auch ein neues, magnetisches Absolutwegmesssystem zur Verfügung. Eine zeitraubende Referenzfahrt wird somit hinfällig und ggf. kann zusätzlich auf Endschalter verzichtet werden, was Verkabelungsaufwand einspart. Hydraulische Stossdämpfer an den Profilendplatten dämpfen unerwünschte Stösse, und zur Energieübertragung sind vorkonfektionierte Schleppketten erhältlich, die direkt am Antrieb montiert werden. Neben Adapterplatten für Standard- und Sonderkonfigurationen stehen


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INSYS Industriesysteme AG Buchliweg 12 CH-3110 Münsingen Tel. +41 (0)31 720 77 77 mail@insys.ch Die MLD-FU steht in Längen bis 4000 mm zur Verfügung, erreicht Antriebskräfte bis 600 Nm und weist dabei eine Wiederholgenauigkeit von ± 0,01 mm auf.

auch konfektionierte Kabelsätze in unterschiedlichen Längen zur Verfügung. Optionale Edelstahlführungen erweitern den Einsatzbereich die MLD-FU in Hinsicht auf korrosionsgefährdete Anwendungen. (mg)

Infos

Fanuc Robotics ist Top-Zulieferer Gleich drei führende internationale Automobilhersteller haben kürzlich die Jahrgangsbesten ihrer Zulieferer mit Awards ausgezeichnet. Fanuc Robotics war gleich drei Mal dabei. Von Ford, General Motors und Volkswagen gab es je einen Award. Olaf C. Gehrels, Präsident der Fanuc Robotics Europe: «Das ist die höchste Form der Anerkennung unserer Arbeit, ein phantastisches Ergebnis.» Auch bei Rick Schneider, CEO Fanuc Robotics America, war die Freude über die TopAuszeichnungen gross: «Kundenzufriedenheit ist eine der drei Säulen unserer Unternehmensvision.» Die beiden anderen sind übrigens «Zufriedenheit der Mitarbeiter» und «profitable Ergebnisse». Für den Volkswagen-Konzern gehört auch Fanuc zu den TopLieferanten und wurde dafür mit dem «Volkswagen Group Award 2008» ausgezeichnet. Weltweit arbeitet Volkswagen mit über 26 000 Lieferanten zusammen.

Kaiser engineering GmbH Theodorshofweg 22 /PF 332 4310 Rheinfelden Tel. +41 (0)61 845 91 91 Fax +41 (0)61 845 91 90 www.kaiser-engineering.ch info@kaiser-engineering.ch

Schunk Intec AG 8134 Adliswil 044 710 21 71 info@ch.schunk.com www.ch.schunk.com

Ganze 15 wurden mit dem Award ausgezeichnet. Fanuc ist dabei. Bei Ford erhielt Fanuc Robotics America den «2007 World Excellence Award». In der aktuellen Liste ausgezeichneter Unternehmen sind 47 von insgesamt über 5000 Lieferanten Fords mit Awards in Gold, Silber und in anerkennender Form aufgeführt. Fanuc Robotics erhielt den World Excellence Award in Silber. Auch bei General Motors zählen Qualität, Liefertreue und technische Kompetenz, wenn es um den «Supplier of the Year Award» geht – und auch hier gehört Fanuc Robotics zu den Preisträgern. «Wir teilen gemeinsame Zielsetzungen und setzen gleiche Prioritäten», würdigte GM-Chefeinkäufer Bo Andersson die Gewinner des GM «Supplier of the Year Award 2007», darunter auch Fanuc Robotics sowie den deutschen Anlagenbauer FFT EDAG Produktionssysteme.

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| Unternehmen

Alternative zu Handarbeit und Werkzeugmaschine moveline AG Industriestr. 13 4703 Kestenholz Tel. +41 (0)62 889 70 10 Fax +41 (0)62 896 30 70 www.moveline.ch info@moveline.ch

Neuronics AG Technoparkstrasse 1 8005 Zürich Tel. +41 (0)44 445 16 40 Fax +41 (0)44 445 16 44 www.neuronics.ch info@neuronics.ch

Bosch Rexroth Schweiz AG Hemrietstrasse 2 8863 Buttikon Tel: +41 (0)55 46 46 366 Fax: +41 (0)55 46 46 265 www.boschrexroth.ch info@boschrexroth.ch

Robotec Solutions AG Seetalstrasse 2 5703 Seon Tel. +41 (0)62 775 90 00 Fax +41 (0)62 775 90 01 www.robotec-ag.com info@robotec-ag.com

Beim präzisen Bearbeiten von Freiformflächen gab es bis anhin nur die Wahl zwischen Handarbeit oder Werkzeugmaschinen. Die Handarbeit bietet eine maximale Flexibilität zu tiefen Investitionskosten, weist jedoch bei der Prozesskonstanz und der Rückverfolgbarkeit zum Teil grosse Mängel auf. Auf der anderen Seite garantieren Werkzeugmaschinen eine hohe Präzision und Prozesskonstanz, verlangen dafür eine hohe Investition. Durch den Einsatz moderner und präziser Roboter (z. B. Stäubli) und eines eigens für solche Anwendungen konzipierten Steuerungs- und Bedienkonzepts (Insys-HMI) kann Insys eine Lösung anbieten, welche sowohl von den Prozessanforderungen, als auch in wirtschaftlicher Hinsicht ein breites Feld abdeckt. Die Grundidee des Insys-Konzepts liegt in den Bereichen:

1. Übernehmen der genauen geometrischen Form durch den Import von 3D CAD Daten. 2. Einfaches Optimieren der Bearbeitungsprozesse und der Qualität direkt an der Maschine mittels weniger Mausklicks 3. Durch das Prinzip der Werkstückführung übernimmt der Roboter auch die Teilehandhabung. So kann die Zelle ohne zusätzliche Handhabungsmodule mit hoher Autonomie betrieben werden. Für Teile mit hohen masslichen resp. optischen Anforderungen wie Uhrenteile, Implantate, Turbinenschaufeln, Messer, etc. hat sich Insys mit dieser Technologie mit über 180 installierten Maschinen eine breite Kompetenz erarbeitet.

Infos INSYS Industriesysteme AG 3110 Münsingen, www.insys.ch

Berti knobelte in London (sda) Berti, ein auf «Menschenähnlichkeit» getrimmter Roboter, hat vor Kurzem in London seinen ersten öffentlichen Auftritt gehabt. Er ahmte im Science Museum menschliche Gesten nach, spielte «Schere, Stein, Papier» und durfte in dem Museum drei Tage lange Besucher begrüssen. Beim Knobelspiel «Schere, Stein, Papier» konnte

Berti über einen Sensor-Handschuh, den sein menschlicher Mitspieler trug, sogar feststellen, ob er gewonnen hatte. Anhand des Roboters erhoffen sich die Wissenschaftler auch Fortschritte bei der Entwicklung künstlicher Gliedmassen für Menschen. Zudem soll die Reaktion von Menschen auf ihnen ähnliche Roboter getestet werden.

Robotronic AG 8406 Winterthur Tel. +41 (0)52 203 35 65 Fax + 41 (0)52 203 35 66 www.robotronic.ch Generalvertretung für Mitsubishi Roboter Berti spiel «Schere, Stein, Papier» im Science Museum in London.

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Sandstrahlen in einer neuen Dimension Die neue Zelle Robojober verarbeitet Kleinteile unterschiedlicher Grösse bis maximal fünf Kilogramm. Darin integriert: ein Kuka KR5 sixx R850. So etwas hat es bisher auf dem Schweizer Markt noch nicht gegeben: eine Handhabungseinheit, die an bestehende Strahlzellen von hinten angebaut werden kann. Diese neue Zelle ist mit einem Kuka-Roboter KR5 sixx R850 bestückt und wurde von Robofact entwickelt und gebaut. Robofact vertreibt nun auch die Robojober-Zelle. Hier treffen nicht nur technische Feinheiten und altbewährte Automationstechnik zusammen, sondern es bietet sich auch eine einzigartige Verwendungsmöglichkeit für die Zelle: die Bearbeitung von Kleinteilen unterschiedlicher Grösse. Wobei das Werkstückgewicht zusammen mit dem Greifsystem fünf Kilogramm betragen darf. Der Robojober verbindet die Flexibilität eines Roboters als Be- und Entladesystem auf einfache, kostengünstige, standardisierte Weise mit den möglichen Bearbeitungsprozessen. Das Konzept besteht aus einem Grundgestell mit integrierter Maschinen- und Personensicherheit und einem Kleinroboter von Kuka, dem KR5 sixx R850, wobei die Steuerung im Sockelbereich der Zelle integriert wurde Als Bauteilezuführung dient ein einfaches Förderband mit pneumatischen Zentrierhilfen im Abgreifbereich des Roboters. Zusammen mit einem Zweioder Dreibackengreifer (sprich

Innen- oder Aussengreifer) können die Kleinteile aus einem Werkstückträger entladen und dem Hauptprozess zugeführt werden. Der Hauptprozess ist in diesem Fall das Sandstrahlen, es sind jedoch auch andere Funktionen wie Drehen, Fräsen oder Bohren möglich. Nach Beendigung des Prozesses werden die Teile wieder in den Bauteilträger abgelegt und dieser wird über das Förderband ausgeschleust. Der Robojober wird über das Kuka-Control Panel (KCP) des Roboters bedient. Er kann sowohl als Inline-Version zur Verknüpfung von vor- oder nachgelagerten Prozessen arbeiten als auch autonom in einer StandaloneZelle, versehen mit Ab- und Aufstapelvorrichtungen. Weitere Ausbauvarianten wie Bauteileerkennung mittels Kamera oder Rezepturverwaltungen können mittels einer übergeordneten Steuerung realisiert werden. Für Prozesse, bei denen die Bedienung teilweise auch von Hand möglich sein muss, kann der Robojober auf Führungen gestellt und dann bei Bedarf zur Seite geschoben werden. So ist ein problemloser Maschinenzugang stets gewährleistet. Meike Stuber, KUKA Roboter Schweiz AG

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| Robotik

Die Robotikszene in der Schweiz

Starke Schweiz im globalen Markt Wenn im Fernsehen von Robotern gesprochen wird, handelt es sich meist um internationale Robotertourniere, an denen auch Schweizer Hochschulen regelmässig teilnehmen. Es gibt in der Schweiz aber auch eine industrielle Robotik-Szene, die aktiv nicht nur auf dem Binnenmarkt, sondern auch auf dem Weltmarkt erfolgreich agiert – dafür aber weniger am Fernsehen präsent ist. Ein Blick hinter diese Kulissen.

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ie wichtigsten Akteure der Schweizer Roboter-Szene haben sich in der Sektion 42 des Interessenverbundes swissT.net zusammengeschlossen. Diese Sektion erschaffte mit «SwissRobotics» eine eigene Marke, um ihre Anliegen verstärkt und gezielt nach aussen zu tragen. Eine Umfrage bei deren Mitgliedern ABB Robotics, Compar, Kuka, Neuronics und Stäubli ergibt einen interessanten Ein- und Ausblick.

Schweizer Anbieter sind meist Integratoren

wird die Akzeptanz immer grösser und der Einsatz vielfältiger. Auf dem Schweizer Markt rechnet zum Beispiel Werner Erismann von ABB Robotics, Präsident der Sektion 42, mit rund 4500 installierten Robotern, Janine Deufel von Neuroncis geht sogar von rund 5000 Robotern aus. Interessant ist auch die Aussage von Martin Bertschi von Kuka: «Waren es 1995 fünf Kuka-Roboter, zählt wir heute 700 Einheiten.» Die Schweizer Firmen haben also den Roboter entdeckt.

Als Hauptanbieter werden ABB Robotics mit Knickarm- und Delta-Robotern, Kuka und Fanuc mit Knickarm-Robotern und Epson mit Scara-Robotern genannt. Stäubli stellt sowohl Knickarm- wie ScaraRoboter her. Neuronics gibt sich als Spezialist für Roboter, welche mit dem Menschen ohne Schutzabschrankung zusammenarbeiten.

Breit gefächertes Angebot Interessant ist der sehr breit gefächerte Einsatz von Robotern in den verschiedensten Branchen. Zu deren Anwendern zählen die Maschinen-, die Konsumgüter-, die Lebensmittel-, die Verpackungs- und die Uhrenindustrie. Roboter werden aber auch in der Holz- und Steinverarbeitung mit Erfolg eingesetzt. Typische Aufgaben für diese Geräte sind das Beladen/Entladen von

In der Schweizer Robotik-Szene sind vor allem Vertreter namhafter ausländischer Hersteller tätig. Eigentliche Schweizer Hersteller – wie dies Firmen wie Stäubli, Neuronics oder Güdel darstellen – gibt es nur wenige. Mehrere Anbieter beziffern das jährliche Marktvolumen auf etwa 550 bis 600 Roboter bei einem Umsatz von rund 25 bis 30 Mio. Franken ein starker Markt also. War der Roboter früher als Arbeitsplatz-Killer verrucht, ist die Erkenntnis durchgedrungen, dass dieses Gerät im Gegenteil einen echten Mehrwert schaffen und Arbeitsplätze sichern kann. Dementsprechend

Autor Robert Meier freier Fachjournalist, Rupperswil

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Hohe Anforderungen an den Roboter bezüglich «Feinfühligkeit» und Präzision: Uhrenteile aufnehmen und positionieren. (Foto: Stäubli)


diverser Anwendungen, z. B. Etikettieren, Sortieren, Einlegen usw. Diese «Zersplitterung» der Anwendungen führt zu einem interessanten Nebeneffekt: In der Schweiz werden die Roboter oft für multifunktionale Anwendungen eingesetzt. Dies setzt verschiedene angepasste Greifersysteme voraus, zudem müssen diese in einer automatisierten Lösung vom Roboter selbsttätig ausgewechselt werden, Automation in perfekter Form.

Schweizer Fachwissen gefragt Pick and Place: Roboter als «Logistik-Mitarbeiter». Routinearbeiten werden klaglos erledigt, mag das Gut auch noch so schwer sein. (Bild: Kuka)

Werkzeugmaschinen und anderen Fertigungseinrichtungen, Verpacken von Produkten wie Lebensmittel oder Medikamente, Montagearbeiten und palettisieren verschiedenster Produkte. Natürlich fehlen auch Schweissroboter nicht – und diese kennen keine Schweissblende. Aus dieser weiten Fächerung ist auch sofort erkennbar, dass Roboter nicht gleich Roboter sind. So gibt zum Beispiel Martin Bertschi von Kuka an, dass rund 70% ihrer Roboterlieferungen der Gruppe Kleinroboter mit Traglasten von 1 bis 100 kg zuzurechnen sind. JeanMarc Collet von Stäubli sieht den Einsatz seiner Roboter dank komplett gekapselter Strukturen auch in sehr schmutzigen und sehr reinen Räumen. Bei Neuronics berichtet Janine Deufel über flexible Einsätze

Solch kleine Personalroboter arbeiten Hand in Hand mit dem Menschen zusammen. (Bild: Neuronics)

Wie erwähnt, gibt es hierzulande kaum eine typische Anwenderbranche, bei welcher sich der Robotereinsatz in besonderer Art heraushebt, dies im Gegensatz zu Anbietern in Ländern, in welchen die Automobilbranche das Schwergewicht der Investitionsgüterindustrie darstellt und zu den stärksten Roboteranwendern zählt. Diese Breite in der Anwendung stellt die Schweizer Anbieter vor immer neue Herausforderungen und sorgt dafür, dass innovative Lösungen entwickelt werden. Nebst dem eigentlichen Roboter mit dessen Steuerung erarbeiten die Entwickler mit den oft komplexen Greifelementen wahrhafte Genielösungen. Dieser Erfindergeist, gepaart mit der im Ausland anerkannten Schweizer Präzision und der hohen Fachkompetenz führt dazu, dass Schweizer Roboteranbieter auch gefragte Partner für Auslandgeschäfte sind. Deshalb ist es nicht erstaunlich, dass neben dem Binnenmarkt ein hoher Exportanteil anfällt. ABB Robotics spricht von 65% bis 80%, Neuronics 80%. Auch Eric Cantini (Compar) bestätigt dies und begründet den hohen Wert: «Der Exportanteil ist hoch, da viele Anlagenbauer und Integratoren die Geräte im Rahmen von Gesamtlösungen exportieren.» Diese Volumen sind insbesondere deshalb besonders beachtenswert, wenn bedenkt wird, dass dabei die meisten Roboter zuerst importiert und dann wieder im Rahmen einer Gesamtlösung exportiert werden. Dies zeugt von einem hohen Vertrauen des Exportmarktes auch in 

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| Robotik

diesen helvetischen Industriezweig. Martin Bertschi (Kuka) sieht den den Schwerpunkt seines Angebots eher im Binnenmarkt. Stäubli arbeitet in der Schweiz mit zwei lokalen Vertriebsniederlassungen, die in ein weltweites Vertriebs- und Servicenetz eingebunden sind.

Aufgaben umsetzen Die Schweizer Anbieter werden zwar immer häufiger direkt von potenzi-

ellen Anwendern angesprochen, wenn es um Robotikaufgaben geht. Allerdings ist der Anteil von Leistungen fßr OEM-Kunden (Original Equipment Manufacturer) bei den meisten relativ hoch. So gibt zum Beispiel Werner Erismann (ABB Robotics) an, dass bei ihm zwischen 65 bis 80% an solche Systemintegratoren gehen, eine ähnliche GrÜssenordnung kommt auch von Janine Deufel (Neuronics).

Eine besondere Leistung ist das Umsetzen der KundenwĂźnsche. Steht der Roboter bei PalettisierungslĂśsungen oft als ÂŤHerrscherÂť Ăźber seine Anlage, ist er bei Anwendungen in Werkzeugmaschinen meist in diese zu integrieren. Fragen, wie das Fassen von Etiketten oder Uhrenteile, die Hygienegarantie in Lebensmittelbereich und viele weitere Auflagen sind vom Roboterlieferanten zu lĂśsen. Werner Erismann hebt deshalb hervor: ÂŤDie enge Zusammenarbeit zwischen dem Lieferwerk und dem Landesvertreter ist sehr wichtig.Âť

Forschung in der Peripherie und Anwendung

 

 

  

Die wesentliche Forschungs- und Entwicklungsarbeit findet eher bei den Roboterherstellern statt, fßr die Schweiz zum Grossteil also im Ausland. In der Schweiz befassen sich nebst den einleitend erwähnten Herstellern vor allem die Hochschulen ETHZ und EPFL sowie die Fachhochschulen mit dem Thema. So arbeitet die ETHZ z. B. an einem Mauerroboter (www.dfab.arch.ethz.ch), die EPFL – mit Roboterfestival (mobots.epfl.ch/ festivalrobotique.html) – befasst sich mit verschiedensten Projekten (z. B. aeropoly.epfl.ch/page 28896.html) und das CSEM in Neuenburg spezialisiert sich auf Mikroroboter (www.csem.ch/fs/micro robotics.htm). Allen ist gemeinsam, dass sie sich an der Basis in der Regel marktßblicher Produkte bedienen, auf welchen sie ihre Entwicklungsarbeiten aufbauen und dabei auch eine enge Zusammenarbeit mit den Spezialisten aus dieser Branche anstreben

      

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Die zukßnftigen Entwicklungen der Roboter lassen sich in zwei Bereiche einteilen: die Weiterentwicklung und das Betreten neuer Anwendungsgebiete. Ein Schwerpunkt ist zweifelsfrei die Weiterentwicklung bestehender Produkte. Anwendungsgebiete wie die Uhrenindustrie oder sonstige Feinmechanik verlangen nach noch mehr Präzision in der Positionie-


industrielle Zwecke nachzuahmen, haben bereits Erfolg gezeigt. Bei den Entwicklern stehen also nur schon in der Weiterentwicklung interessante Aufgaben an.

Neue Einsatzgebiete

Typischer Robotereinsatz im Fertigungsbereich: Der Roboter entnimmt dem Bearbeitungszentrum das fertig bearbeitete Teil und legt es in einer genormten Palette ab. Von dieser wird es später in der Montage wieder durch einen HandlingRoboter entnommen und mit anderen Teilen zusammengebaut. (Bild: Stäubli)

rungsgenauigkeit. Ein weiteres Beispiel findet sich bei den immer schneller werdenden Werkzeugmaschinen. Hier werden gerne Roboter zum Beladen/Entladen eingesetzt. Die oft sehr kurzen Taktzeiten stellen auch die Roboterlieferanten vor neue Aufgaben, insbesondere, wenn dazu noch die meist sehr engen Platzverhältnisse mit einbezogen werden müssen. Diese Platzfrage findet sich auch bei den Steuerungen, Anwender fordern vermehrt integrierte platzsparende Lösungen. Ein in vielen Branchen verspürtes Phänomen ist der Mangel an kompetenten Fachkräften. Vor diesem Hintergrund ist auch der Trend zu sehen, die Programmierung und Bedienung der Roboter noch anwenderfreundlicher zu gestalten. Ein «krasser» Gegensatz liegt im Teilehandling punkto Gewicht: Handelt es sich bei der Uhrenindustrie um leichtgewichtige Kleinteile und Komponenten, sind in der Holzund Steinbranche wie auch in der Logistik meist schwere Brocken zu handhaben. Während also bei Leichtgewichten ein eher feinfühliges Handling erwartet wird, sollten die Roboter bei schweren Gütern massiv gebaut sein. Hier besteht ein Widerspruch zum Wunsch nach Geräten in Leichtbauweise. Das Studium der Bauweise menschlicher Knochen ist bereits weit fortgeschritten und Versuche, diese für

Dem Einsatz von Robotern eröffnen sich aber auch neue Gebiete. Schon im Markt vorgestellt wurden solche Geräte, die in der Medizin für chirurgische Eingriffe eingesetzt werden. Wie genau solche zu handhaben und zu führen sind, lässt sich leicht erahnen. Dass dabei meist sehr filigranes Chirurgiebesteck gefasst und geführt werden muss, weist auf die Komplexität der Greifelemente hin. Natürlich müssen auch hygienische Bedingungen eingehalten werden, wie dies kaum in einem anderen Bereich anzutreffen ist. Zu alldem kommt dazu, dass im Operationssaal kaum Ingenieure und Techniker anwesend sind. Neue Technologien bringen auch weitere Einsatzgebiete für Roboter. So sind Solarpanels regelmässig zu reinigen, um deren Wirkungsgrad aufrechtzuerhalten. Unterwasserkabel und Rohrleitungen (Pipelines) werden regelmässig inspiziert und instand gestellt. Das Thema heisst hier Service-Roboter, ein Einsatzgebiet, das noch viele Möglichkeiten anbietet. Neuronics weist auch darauf hin, dass in den nächsten Jahrzehnten vermehrt Dienstleistungsroboter zum Einsatz kommen werden, sei es zum Staubsaugen (bereits im Angebot), zum Fensterreinigen oder zur Betreuung älterer Menschen. All diese Fälle rufen nach einer noch leichteren Bedienung. (mg)

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| Forschung und Entwicklung

Prüfroboter inspiziert Windkraftanlagen

Roboter als «Spiderman» Das Material von Windkraftanlagen muss starken Kräften standhalten. Gibt es Schäden an den Rotorblättern? Ein neuer Roboter überprüft die Anlagen genauer, als ein Mensch es könnte. Er erfasst jeden noch so kleinen Schaden – sogar unterhalb der Oberfläche. Er kommt zuverlässig und er kommt allein. Flink und schnell zieht er sich am Seil nach oben. Meter für Meter, bis er die riesigen Rotorblätter der Windkraftanlage erreicht hat. Dann macht er sich an die Arbeit. Jeden Zentimeter Fläche auf den Rotorblättern nimmt er gründlich ins Visier, nichts entgeht ihm. Jeden Riss, jede Delamination im Ma-

terial registriert er und leitet deren genaue Positionen weiter. Bei diesem Job ist er dem Menschen überlegen: der Roboter. Die Forscher am Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb und -automatisierung IFF sind Experten in Sachen Roboter – egal ob für die Fassadenreinigung, die Inspektion von Abwasserkanälen oder als Assistenz des Menschen. Ihr

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Ein Roboter überprüft die Rotorblätter einer Windkraftanlage auf mögliche Schäden.

neuester Helfer: RIWEA, der Prüfroboter für Rotorblätter von Windkraftanlagen. Die hauptsächlich aus glasfaserverstärktem Kunststoff hergestellten Rotorblätter müssen viel aushalten – Wind, Trägheitskräfte, Erosion. Bisher überprüfen Menschen die Windkraftanlagen regelmässig. Kein leichtes Unterfangen, schliesslich müssen die Techniker in luftiger Höhe grosse Flächen unter die Lupe nehmen – bis zu 60 Meter lang kann ein Rotorblatt sein. «Unser Roboter ist nicht nur ein guter Kletterer», sagt Dr. Norbert Elkmann, Projektleiter am IFF. «Er ist mit einer Reihe von modernen Sensorsystemen ausgestattet. Damit kann er die Rotorblätter genau überprüfen.» Sind Risse auf der Fläche? Sind die Klebeverbindungen und die Laminierungen in Ordnung? Ist die Verbindung zum zentralen Steg beschädigt? Das Inspektionssystem besteht aus drei Teilen: Ein Infrarotstrahler leitet Wärme auf die Oberfläche der Rotorblätter, eine hochauflösende Wärmekamera nimmt die Temperaturmuster auf und registriert so Fehler im Material. Zusätzlich ist ein Ultraschallsystem mit an Bord so-

wie eine hochauflösende Kamera. So kann der Roboter auch Schäden feststellen, die dem menschlichen Auge verborgen geblieben wären. Ein speziell entwickeltes Trägersystem sorgt dafür, dass der Inspektionsroboter sicher und präzise entlang der Rotorblattfläche geführt wird. «Das ist eine hochkomplexe Bühne mit 16 Freiheitsgraden, die sich selbstständig an Seilen hochziehen kann», erklärt Elkmann. Der Vorteil des Systems: Es kann an jeder Windkraftanlage seinen Dienst verrichten – egal ob gross oder klein, zu Land oder Off-Shore. Der Roboter liefert immer ein genaues Zustandsprotokoll der Rotorblätter, ohne Menschen in Gefahr zu bringen und ohne Schäden zu übersehen. (mg)

Infos Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb und -automatisierung IFF Dr. Norbert Elkmann Tel. +49 391 4090-222 D-39106 Magdeburg www.iff.fraunhofer.de


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Wichtigster Branchentreffpunkt der Automationsindustrie in der Schweiz

SwissRobotics.net an der go 2009 Vom 1. bis 4. September 2009 öffnet die go in der Halle 2 im Messezentrum Basel ihre Pforten. Mit 22 000 Fachbesuchern ist die go die grösste Technologiemesse für Automatisierung und Elektronik in der Schweiz. Bei der Durchführung im 2007 haben insgesamt 520 Hersteller, Händler, Importeure und Dienstleistungsbetriebe aus der industriellen Automatisierung und Elektronik ausgestellt. Die go findet wie im 2007 parallel zur ineltec statt. Die Messe Schweiz führt die erfolgreich etablierte go bereits zum vierten Mal durch, zum zweiten Mal parallel zur ineltec und mit überarbeitetem Messekonzept. Rund 22 000 Fachbesucher aus der industriellen Automation, Maschinen- und Anlagebau, Prozessautomation sowie aus Engineering und Elektronik besuchten die go im Jahr 2007. Die Besucherstruktur bestand zu mehr als 70 % aus Entscheidungsträgern und technisch versierten Mitarbeitenden der zielrelevanten Branchen. Der Anteil von Besuchern aus dem angrenzenden Ausland betrug 5 Prozent. Für die go 09 setzt sich die Veranstalterin zum Ziel die Besucherzahlen zu halten. Zum Angebot der Aussteller aus der schweizerischen Automationsindustrie gehören Neuheiten, Produkte, Systeme und Dienstleistungen aus folgenden Bereichen: • Steuerungssysteme • Antriebstechnik

• Sensorik • Robotik- und Handlingsysteme • Fluidtechnik • Produktionsmanagement • Engineering in der Automation • Elektronik • Mess- und Prüftechnik • Fachwissen

swissRobotics.net – Kompetenzzentrum der Sektion 42 Mit «swissRobotics.net» schafft die Sektion 42 des swissT.net eine eigene Marke, um ihre Anliegen verstärkt und gezielt nach aussen zu tragen. Der gebündelte Zusammenschluss befasst sich mit dem Thema Industrial Handling und Robotics und präsentiert sich im Rahmen der go 2009 mit einem Kompetenzzentrum. Auf einer Fläche von rund 750 m2 werden die Mitglieder ihre Produkte und Kompetenzen ausstellen und zusätzliche einen Themenpark präsentieren. (mg)

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Automations- und Antriebstechnik

| Handling

Bypass-Operationen mit semiautomatischem Nähinstrument

Die Kerbe, die Leben rettet Forscher der Zürcher Hochschule für angewandte Wissenschaften ZHAW und Mediziner des Universitätsspitals Zürich USZ entwickeln derzeit ein neues chirurgisches Instrument. Das semiautomatische Werkzeug soll den Nähprozess während der Bypass-Operation am Herzen vereinfachen und somit Patienten und Ärzte entlastet.

S

pätestens seit dem Kreislaufkollaps von Bundesrat Merz im letzten Jahr und der anschliessenden Herzoperation sind die lebensbedrohlichen Folgen einer Verengung der Herzkranzgefässe wieder ins Bewusstsein gerückt. Neben Krebs ist die Erkrankung des Kreislaufsystems Todesursache Nummer eins in der Schweiz. Bei 30 von 100 Sterbefällen im Jahr 2006 war eine Herzkrankheit die Todesursache. Dementsprechend hoch ist die Anzahl Herzoperationen in Schweizer Spitälern. Im Herzzentrum der Privatklinikgruppe Hirslanden werden von rund 750 Herzoperationen pro Jahr 300 koronare Bypass-Operationen durchgeführt. Diese Fakten unterstreichen das Bedürfnis nach einer Weiterentwicklung von chirurgischen Instrumenten für die hoch invasive Herzoperation. Ein Projekt der ZHAW und des USZ hat zum Ziel, ein semiautomatisches Nähwerkzeug für die minimal invasive Bypass-Operation zu entwickeln. Bei der sogenannten Anastomose soll der Bypass relativ zur Koronararterie – Innenwand an Innenwand – zueinander positioniert und danach mit einer Naht genäht werden. Dem Chirurgen soll in einem ersten Schritt der Nähprozess

Autoren Dr. Thomas Järmann (des. Studiengangleiter Systemtechnik der ZHAW und u. a. Dozent) und Prof. Dr.-Ing. Hans-Wernher van de Venn (Leiter des Institut für Mechatronische Systeme IMS an der ZHAW).

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abgenommen und dadurch der medizinische Eingriff deutlich verkürzt werden. Obwohl Lösungen mit metallischen Clips bereits existieren, kam das Team zum Schluss, eine unter Chirurgen anerkannte Methode weiterzuentwickeln: Die Verwendung eines konventionellen Operationsfadens zur Erstellung einer Endlosnaht.

Gegen die Nachteile der Helixnadel Die Endlosnaht wird heute mit Hilfe einer am Institut für Mechatronische Systeme der ZHAW entwickelten und patentierten Helixnadel durchgeführt. Im Gegensatz zu einer herkömmlichen Nähmaschine, welche mit Ober- und Unterfaden arbeitet, muss die Gewebenaht mit nur einem Faden durchgeführt werden. Dies geschieht nicht nur aus Platzgründen, sondern vor allem auch aus Gründen der Sicherheit und Dauerhaltbarkeit. Im Vergleich zur einfachen chirurgischen Nadel ist die Fadenführung durch die Helixnadel heikel. Mit der chirurgischen Nadel wird der Faden Stich um Stich durch beide Gewebe geführt und bis zur vollen Länge nachgezogen (ähnlich einer Handnaht bei Textilien). Bei der Helixnadel muss der Faden auf der ganzen Länge durch jeweils alle Stiche im Gewebe nachgezogen werden. Dabei ist die Fadenreibung besonders von Bedeutung. Es ist zu beobachten, dass der Einfluss der Reibung nach drei Windungen im Gewebe so hoch wird, dass sich die Nadel unter erhöhtem Kraftaufwand unzuläs-

Bild 3: Ex-vivo-Versuch am Schweineherzen. Zu sehen sind Gewebefixiereinheit mit aufgezogenem Bypass (Brustarterie) und Helixnadel. Die Kerbe der Nadel trägt den blauen Operationsfaden.

sig verformt oder dass bei höherer Nadelsteifigkeit das organische Gewebe stark beansprucht wird und damit eine hochwertige Naht nicht mehr gewährleistet werden kann. Erster Lösungsansatz war die Verwendung einer helixartigen Hohlnadel. Doch liess sich der Faden aufgrund der Reibung nur sehr schwierig in die Nadel einbringen. Selbst der Einsatz von extrem gleitfähigen Beschichtungen auf Nadel und Faden brachte keine signifikante Verbesserung. Auch das Aufbringen des Fadens auf eine lineare Hohlnadel brachte keine Verbesserung. Der Faden konnte nach dem Wickeln der Nadel zur Helixform nicht wieder aus dieser entfernt werden.

Infos Dr. Thomas Järmann ist Studiengangleiter Systemtechnik und Dozent für Medizintechnik sowie Physik an der ZHAW School of Engineering. Er forscht am IMS Institut für Mechatronische Systeme auf dem Gebiet der Medizintechnik. Das Institut für Mechatronische Systeme bietet im Bereich Mechatronischer Systeme anwendungsorientierte Forschungs- und Entwicklungsleistungen an. Hauptaktivitäten und Forschungsschwerpunkte sind fokussiert auf den Bereichen Manufacturing, Automation und Robotics sowie Mechatronik in der Medizintechnik. Weitere Informationen unter: http://www.ims.zhaw.ch Ausserdem bietet die ZHAW School of Engineering Weiterbildungsmodule unter www.zhaw.ch/weiterbildung


Eine Kerbe am richtigen Ort Das Reibungsproblem liess sich mit einer aufwändigen mechanischen Lösung in den Griff kriegen. Auf die Aussenseite der 0,3 mm dünnen Helixnadel wird eine 0,08 mm tiefe Kerbe aufgebracht, in welcher der chirurgische Faden geführt wird (Bild 1). Die Kerbe wird mit einem speziell für die Helixnadel entwickelten Mikroerodierverfahren hergestellt. Dank Mikrokerbe ist es möglich, den Faden mit mehreren Stichen durch beide Gewebe zu transportieren und danach Faden und Nadel sauber voneinanderzutrennen.

Ein spezielles Handgerät Das Gesamtsystem besteht aus Positioniereinheit, Gewebefixiereinheit (Bild 2) und Bedienungseinheit. Von besonderer Wichtigkeit ist die

Fixierung des Gewebes während des Nähprozesses. Verschiedene Versuche haben gezeigt, dass eine Fixierung von Bypass und Herzkranzarterie mit externen Rechen die besten Resultate garantiert. Das System ist in ein Handgerät mit wenigen Einzelteilen integriert, welches eine leichte Bedienung während der Operation ermöglichen soll. Zur Validierung und Optimierung des Instrumentes werden in Labors der ZHAW und im USZ zurzeit Versuche an explantierten Schweineherzen durchgeführt (Bild 3). In nächster Zukunft werden, nach erfolgreichen Laborversuchen an explantierten Herzen, Tierversuche unter strenger Aufsicht der EthikKommission stattfinden. Das Ergebnis dieser Versuche wird entscheidend sein für die weitere Entwicklung des Instrumentes und insbesondere für den geplanten Einsatz

Bild 2: Mit CATIA (Computer Aided ThreeDimensional Interactive Application) entworfene Gewebefixiereinheit. Sie besteht aus drei Elementen. Frontrechen wurde entfernt, um die Helixnadel (gelb) besser sichtbar zu machen.

am Menschen sein. Bis dorthin sind aber noch einige Entwicklungsschritte zu vollziehen. (bf)

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Automations- und Antriebstechnik

| Antriebstechnik

Schneller am Markt mit Engineering-Tools des Lieferanten

Effizienter Umgang mit «erfundenen Rädern» Automatisierer und Sondermaschinenbauer setzen naturgemäss viele Zukaufkomponenten ein – besonders im Bereich der Antriebstechnik. Denn für diese Branche gilt ganz besonders, dass man vermeiden muss, «das Rad zweimal zu erfinden». Für die optimale Auslegung dieser Komponenten bieten heute viele Lieferfirmen entsprechende Auslegungstools an. Ein Beispiel dafür sind die Engineering-Tools von Festo. Was bringen sie dem Kunden? Wir fragten einen typischen Anwender.

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ie Palette der Engineering Tools von Festo umfasst zurzeit zehn Pakete zur effizienten Auslegung von Antriebskomponenten aus dem Festo-Komponentenprogramm. Sämtliche Tools können aus der Download-Area auf www.festo.com und aus dem elektronischen Programm heruntergeladen werden. Zur Auswahl stehen die Pakete • PositioningDrives • Pneumatische Dimensionierung mit ProPneu • Vakuumauswahl • Schlauchauswahl • Luftverbrauch • Greiferauswahl • Stossdämpferauswahl • Massenträgheitsmoment • Softstop • Führungsberechnung für pneumatische Linearantriebe

Werden diese Tools von den Kunden tatsächlich eingesetzt und welchen Nutzen haben sie davon? Wir fragten Rolf Wirz, Leiter Engineering und Produktion der Amax Automation AG, in Burgdorf. Mit am Tisch sass auch Stephan Dellsperger, der für Amax zuständige Kundenberater bei Festo. Herr Wirz, Amax ist bekanntlich in der Automation tätig. In welchen Bereichen ist die Firma besonders aktiv und erfolgreich? Rolf Wirz: Als Erstes ist zu erwähnen, dass wir uns in den letzten Jahren etwas von der klassischen Automation weg bewegt haben. Wir

sind heute eher im Sondermaschinenbau tätig und überall dort aktiv, wo vom Kunden Qualität und Zuverlässigkeit gefordert werden. Wir bauen für unsere Kunden massgeschneiderte Anlagen, die deren Prozesse oder Logistik verbessern. Unsere Kunden kommen vornehmlich aus der Uhren-, Lebensmittelund Automobilindustrie. Wir haben aber auch Kunden in der Medizinaltechnik. Können Sie Ihre Tätigkeitsschwerpunkte noch etwas konkretisieren. Welcher Art sind Ihre Anlagen typischerweise? Wirz: Das Spektrum ist recht breit. Es reicht von Montageanlagen für Autobatterieklemmen über Gasschlauch-Abisolieranlagen oder Handling-Anlagen – jüngstes Beispiel dafür ist eine Schlauchbeutel-Verpackungsanlage für die Pharmaindustrie – bis vermehrt auch in den Logistikbereich, das Handling von Postboxen ist ein Beispiel dafür. Ein wichtiger Schwerpunkt ist

Effizienter konstruieren und Energie sparen Bereits in der Anlagenkonzeption werden die Weichen für den effizienten Einsatz von Energie und den schnellen Return on Investment gestellt. Durch den Einsatz hocheffizienter Auswahl- und Dimensionierungs-Software-Tools lassen sich bereits in der Engineering-Phase überraschende energetische Einsparpotentiale realisieren – dies sowohl im Bereich elektrischer als auch pneumatischer Antriebssysteme.

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Rolf Wirz, Leiter Engineering und Produktion der Amax Automation AG (links), und Stephan Dellsperger, technischer Kundenberater Festo, vor einer Becherhandlinganlage von Amax.


Die schnelle Festo-Linearachse mit den Vereinzelungsdüsen benötigte eine präzise Auslegung.

zudem das Becherhandling. Sie sehen, unser Tätigkeitsgebiet ist sehr breit ausgerichtet.

Steigender Terminund Preisdruck In welcher Beziehung haben sich die Anforderungen Ihrer Kunden in den letzten Jahren und Monaten gewandelt? Wirz: In den letzten Jahren sind vor allem die Anforderungen an die Lieferzeiten stetig und stark gestiegen. Wenn wir vor fünf Jahren noch acht Monate Liefertermin hatten, müs-

sen wir heute dieselbe Anlage bereits in fünf Monaten liefern können. Gleichzeitig werden wir vom Kunden heute viel früher, bereits in der Konzeptphase, beigezogen. Dieser Trend ist grundsätzlich positiv für uns, aber meist auch sehr anspruchsvoll. Wir werden oft bereits bei der Pflichtenhefterstellung involviert. Das hat den Vorteil, dass wir unser Know-how in dieser vorentscheidenden Phase einbringen können. In den letzten Jahren sind aber auch die Anforderungen aus der

Normierung höher geworden: CEKonformität und Sicherheit sind die Stichworte dazu. Die stetig steigenden Sicherheitsanforderungen betreffen aber auch unsere Komponentenlieferanten. Sie sind ebenfalls gefordert, wenn es zum Beispiel darum geht, eine Pneumatikanlage sicher zu machen. In den letzten Monaten ist vor allem der Preisdruck nochmals gestiegen: Der Kunde möchte einen Massanzug zum «H&M-Preis»! Dies hängt auch damit zusammen, dass die Anforderungen an Rentabilität und Pay-back-time noch höher geworden sind. Stichwort Komponentenlieferanten: Wie ist diesbezüglich Ihre Beschaffungsstrategie? Wirz: Im Bereich Pneumatik haben wir seit Jahren immer auf Festo gesetzt. Pneumatikzylinder und -ventile haben wir praktisch ausschliesslich dort bezogen. Vor bald vier Jahren haben wir uns entschieden, auch die elektrischen Achsen von Festo zu beziehen. Bis auf wenige Ausnahmen bei ganz spezifischen Komponenten decken wir also die Bereiche Handling, Antriebe und Pick-and-Place standardmässig mit Festo-Komponenten ab. 

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Automations- und Antriebstechnik

Der Grund für diese LieferantenPräferenzierung ist nahe liegend. Für uns wird dadurch der Entwicklungsaufwand kleiner und wir können uns in jenen Gebieten auf einen vertrauten Partner verlassen, in denen unsere Kernkompetenzen nicht liegen – zum Beispiel in der Auslegung einer Linearachse. Wir benützen die Festo EngineeringTools für eine Vorauslegung und überlassen dann die Feinauslegung aus Zeit-, wie auch aus Risikogründen den Profis beim Lieferanten.

Elektrischer Festo-Servomotor mit Getriebe als Aufzugsantrieb für die Becherpaletten.

Aus welchen Gründen konzentrieren Sie sich fast exklusiv auf Festo? Wirz: Eines der wichtigsten Entscheidungskriterien ist die Akzeptanz bei unseren Kunden. Diese haben Anspruch auf Service und Ersatzteile, wo immer dies benötigt wird. Da unsere Anlagen weltweit im Einsatz stehen, kommt für uns nur ein Partner in Frage, der diese Leistungen weltweit erbringen kann. Dies ist bei Festo gegeben.

Den Entwicklungsaufwand reduzieren helfen Im Weiteren ist für uns selbstverständlich ein konkurrenzfähiges Preisniveau wichtig. Dabei muss jedoch unbedingt das ganze «Bild» stimmen, dazu gehören auch der Service und die Unterstützung durch entsprechende Dienstleistungen. Wichtig sind in diesem Zusammenhang auch die persönlichen Kontakte zu den Spezialisten beim Lieferanten. Bei Festo haben wir diesen direkten Zugang zum Systemtechniker. Ebenso wichtig ist aber auch der Kundenberater. Ohne die kompetente Beratung durch Stephan Dellsperger wären auch die übrigen Kriterien weit weniger erfüllt.

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Sie haben die Festo EngineeringTools erwähnt, welche Bedeutung hat es für Ihre Entwicklungsarbeit? Wirz: Wir machen die Erstauslegung eines Systems zuerst immer selber. Dafür sind diese Tools sehr gut geeignet. Aufgrund dieser Erstauslegung kann dann schon mal ein aussagekräftiges Konzept erarbeitet werden. Aufgrund dieses Konzeptes können wir dann bei Festo die Detailauslegungen rechnen lassen. Diese Optimierungsarbeit durch die Spezialisten ist für uns sehr wichtig, da wir es uns nicht mehr leisten können, zu grosszügig dimensionierte Komponenten einzusetzen. Diese schnelle Konzeptauslegung mit Hilfe des Engineering-Tools hilft uns aber auch in der Offertphase sehr, da wir damit sehr schnell ein Konzept anbieten können, das von der Dimensionierung her auf der sicheren Seite liegt. In diesem Zusammenhang ist es wichtig, einen Partner zu haben, auf den man sich verlassen kann und bei dem man seine Auslegungsresultate aus Erfahrung interpretieren kann. Weil man erfahrungsgemäss bei gleichen Vorgaben von zwei Lieferanten unterschiedliche Auslegungsresultate erhält, ist dieser Punkt gleichzeitig wichtig und kritisch. Entspricht dieses Vorgehen mit Vorauslegung mittels Engineering-Tool und Feinauslegung durch die Spezialisten mittlerweile zum Standardablauf? Wirz: Ja, das ist so. Früher wandten wir uns oft in einer frühen Konzept-

| Antriebstechnik

phase direkt an die Auslegungsspezialisten beim Lieferanten. Das führte dann hin und wieder zu unbefriedigenden Ergebnissen – nicht weil die Spezialisten falsch gerechnet hätten, sondern weil unser Konzept noch nicht genügend ausgereift war oder weil die Randbedingungen noch nicht genügend genau definiert waren – beispielsweise die zu bewegenden Massen.

Schneller zu zuverlässigen Werten Mit der Einführung der Vorauslegung über die Engineering-Tools sind die Entwurfskonzepte bereits so zuverlässig, dass die Komponenten sicher optimiert werden können. Mit diesem Vorgehen hat sich auch die Reaktionszeit der Festo-Spezialisten massiv verkürzt und die «Trefferquote» ist deutlich besser geworden. Die «Engineering-Tool-Box» von Festo umfasst bekanntlich rund ein Dutzend einzelne Tools für die Auslegung elektrischer Positionierantriebe bis zur Stossdämpferauswahl. Welche davon setzen Sie bei Amax ein? Wirz: Wir benutzen in erster Linie das Software-Tool PositioningDrives für die Auslegung elektrischer Linearachsen, Motoren, Getriebe, Controller und Software. In gewissen Fällen setzen wir aber auch ProPneu, das Tool für die pneumatische Dimensionierung ein, zum Beispiel für die Taktzeit-Simulation. Wo liegen für Sie die grössten Rationalisierungs- resp. Optimierungseffekte dieses Vorgehens? Wirz: Wir kommen schneller zu sicheren Lösungen. Ein grosser Rationalisierungseffekt liegt weiter darin, dass wir Vorgänge parallel laufen lassen können, indem wir beispielsweise Berechnungsvorgänge auslagern können. Ein weiterer Optimierungseffekt ergibt sich aber auch in der Montage, indem mit diesem Vorgehen sichergestellt ist, dass auf Anhieb die richtigen, d. h. die korrekt ausgelegten Komponenten eingebaut werden. Und alles in allem steht natürlich der Optimierungseffekt im Vordergrund. Wir bauen


Clevere Lösungen Die Amax Automation AG ist schwergewichtig in den Bereichen Fertigungs- und Montagautomation, Sondermaschinen, Maschinenverkettung und Becherhandling tätig. Die Aktiengesellschaft wurde 1992 gegründet und ist seit 2005 mehrheitlich im Besitz von Alfred Nellen, der die Firma zusammen mit Rolf Wirz führt. Mit 30 Mitarbeitern plus drei Lehrlingen wird ein Jahresumsatz von über 7 Mio. Franken erzielt. Die Hauptmärkte für die Amax-Anlagen sind die deutschsprachigen Länder und daneben die USA und das übrige Europa. Infos: Amax Automation AG 3400 Burgdorf 034 432 30 00 info@amax.ch www.amax.ch

Achsen ein, die ihre Aufgabe sicher erfüllen – und nicht mehr und nicht weniger.

Partnerschaft statt Einzelkämpfertum

Rollen und Räder jeder Art und für alle Zwecke direkt ab unserem Lager

Sie haben es eingangs erwähnt: Sie müssen Ihre Lösungen heute noch schneller und noch kostengünstiger anbieten können als früher. Fühlen Sie sich bei diesem Kampf durch die Festo-Dienstleistungen unterstützt? Wirz: Grundsätzlich müssen wir selbstverständlich das, was wir anbieten, «selber können» – aber wir fühlen uns dennoch unterstützt. Zum Beispiel, wenn es um Liefertermine oder Spezialwünsche geht, ist das Verständnis bei Festo stets da, was ich nicht von allen Lieferanten behaupten kann. Wir haben diesbezüglich einen guten und flexiblen Partner. Nutzen Sie neben der Engineering-Tool-Box auch den Webshop von Festo? Wirz: Ja, für uns ist das ein gutes Hilfsmittel. Ich denke dabei etwa an die Möglichkeit, dass der Konstrukteur projektbezogene Warenkörbe anlegen und direkt an den Einkauf weitergeben kann. Unsere Einkäufer bestellen in der Folge direkt online. Aber auch die Verfügbarkeit der CAD-Daten der Komponenten ist nützlich. Dies entlastet uns davon, diese Daten auf dem eigenen Server ablegen zu müssen.

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Wie wichtig ist für Sie die Beratung/Unterstützung durch den Kundendienst des Lieferanten? Wirz: Für uns ist das lebenswichtig. Im Sondermaschinenbau kann man als Einzelkämpfer nicht bestehen. Genau so wie unsere Kunden wie eingangs erwähnt, mit uns eine Partnerschaft suchen, suchen auch wir ein partnerschaftliches Verhältnis zu unseren Lieferanten. Das funktioniert nur, wenn die Beratung und Unterstützung gegeben ist. Wir hätten in der Vergangenheit hin und wieder in die falsche Richtung entwickelt, wenn wir nicht die entsprechende Beratung und Unterstützung durch Spezialisten gehabt hätten. Ein Produkt aus einem Katalog auswählen kann jeder, aber die optimale Lösung entsteht auf diese Weise nicht immer. Oft reicht ein

kurzes Gespräch mit einem Spezialisten, um festzustellen, dass man sich in eine falsche Richtung festgelegt hat. Stephan Dellsperger: Ich kann das aus unserer Sicht nur bestätigen. Je früher wir beigezogen werden, desto besser können wir auch beraten und Einfluss nehmen und nicht selten auch eine günstigere Alternative vorschlagen. Dabei spielt auch eine Rolle, welche Lösung dann auch der Endkunde wünscht und akzeptiert, dieses Wissen wiederum liegt nicht bei uns, sondern beim Sondermaschinenbauer.

Gestiegene Terminsicherheit Dellsperger: Wir haben unseren Online-Shop so eingerichtet, dass er dem Kunden reale Werte bezüglich Preisen und Terminen anzeigt, wie sie auch das eigene Personal sieht. Wirz: Für uns ist die Transparenz bezüglich Lieferterminen vor allem für die Montageplanung sehr hilfreich. Oft ist es ja nicht halb so tragisch, wenn ein Teil später eintrifft als vorgesehen – wenn man dies früh genug weiss! Auch diesbezüglich hat der Online-Shop für uns einen Optimierungscharakter. Aber trotz allem: Solche Tools sind nützliche Hilfsmittel, aber entscheidend ist meist die Erfahrung und das persönliche Gespräch – vor allem wenn man an irgendwelche technische Grenzen stösst. Sie können zum Teil unsere Arbeit übernehmen, aber nicht das Denken. Welche Kriterien sind für Sie neben Preisen und Beratung bei der Lieferantenauswahl besonders wichtig? Wirz: Wichtig ist für uns die Innovationskraft eines Lieferanten. Wir sind bei unseren Projekten tagtäglich mit neuen Prozessen und Technologien konfrontiert. Deshalb brauchen wir Lieferanten, die dieses Innovationstempo mithalten können. Festo hat in den letzten Jahren vor allem im elektrischen Bereich sehr viel vorangetrieben. Interview: Martin Gysi Chefredaktor Technica

Infos Festo AG 8953 Dietikon 044 744 55 44 info_ch@festo.com www.festo.ch

Generalvertretung

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Produkte

Robuste Absolut-Multiturn-Drehgeber

Der Einsatz unter extremen Bedingungen ist die grosse Stärke der neuen Magres hermetic Absolut-Multiturn-Drehgeber. Sie erreichen dauerhaft die Schutzarten IP68 und IP69K und bieten höchste Schock- und Vibrationswerte. Dank Edelstahlgehäuse eignen sie sich besonders für Anwendungen mit aggressiven Medien wie Reinigungsmittel, Säuren, Laugen und Seewasser. Die höchstmögliche Schutzart wird durch eine hermetisch dichte Kapselung der gesamten Elektronik sichergestellt. Der Betrieb der Drehgeber ist sogar möglich,

wenn diese in Flüssigkeit eingetaucht oder regelmässig mit dem Hochdruckreiniger behandelt werden. Sie sind mit allen gängigen Schnittstellen wie SSI, CANopen, DeviceNet, Profibus-DP und EtherCAT erhältlich. Der robuste Lageraufbau mit Simmerring und die schlagfeste Dichtung schützten zuverlässig vor Verschmutzung oder Alterung durch UV-Licht und bieten mechanische Spitzenwerte mit einer Schockfestigkeit bis 500 g und Wellenlast bis 280 N. Durch die schock- und vibrationsfeste magnetische Abtastung erreichen die Magres-hermetic-Drehgeber eine optimale Robustheit, Zuverlässigkeit und Langlebigkeit und eignen sich perfekt für HeavyDuty-Anwendungen aller Art. Baumer Electric AG 8501 Frauenfeld 052 728 11 22 sales.ch@baumerelectric.com www.baumerelectric.com

Zuverlässige Vision-Sensoren Der Vision-Sensor «VeriSens» von Baumer überzeugt mit effizienten Lösungen für Inspektionsanwendungen in der Automatisierungstechnik. Diese reichen von der Anwesenheits- oder Vollständigkeitskontrolle bis hin zur Positions- und Lageerfassung. Die für VeriSens typische hohe Prozessstabilität und die sensornahe Bedienung werden durch die konturbasierte Baumer-FEXTechnologie erreicht. Der Kundennutzen liegt dabei sowohl im sicheren Betrieb unter schwankenden Lichtverhältnissen als auch bei der einfachen und schnellen Inbetriebnahme dank dem intuitiven Bedienprogramm und den vorkonfigurierten Sensorfunktionen. Baumer bietet VeriSens-VisionSensoren vom günstigen CMOSbasierenden Einsteigermodell in IP64 bis hin zur robusten IP69K-Lösung im Edelstahlgehäuse an. Alle Modelle zeichnen sich durch hervorragende Bildqualität aus. Dafür sorgt die prä-

zise Kombination von Bildsensor, Objektiv und entsprechend angepasster Beleuchtung. Die kompakten VeriSens sind mit wartungsfreien LED-Beleuchtungen in Weiss oder Rot verfügbar. Die industrietaugliche Fokuseinstellung erlaubt, je nach Ausführung, Inspektionsfelder von wenigen Millimetern bis hin zu ganzen Verpackungseinheiten. Baumer Electric AG 8501 Frauenfeld 052 728 11 22 sales.ch@baumerelectric.com www.baumerelectric.com

Fest-Kopf mit Kühlung in der Schneide Fest-Kopf Ø 17 H7, Cermet, Z = 4. Schnittbedingungen: Werkstoff: CK45 Stahl Maschine: Vertikaler Produktionszenter, OKUMA Ø vor Reibung: 16,8 mm

Schmierung: Emulsion Schnittdaten: n = 2250 min-1 vf = 2500 mm/min Bemerkung/Vorteile: Über 500 Reibungen ohne Nachschleifen der WSP. Wiederholgenauigkeit: optimal

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KNX-Verknüpfungsgerät mit USB-Anschluss

Drucktransmitter der Spitzenklasse

Mit dem tragbaren tebis-Verknüpfungsgerät TX100 von Hager kann der Elektriker ohne PC und ETS-Software tebis-TX-Busanlagen ohne grossen Aufwand konfigurieren. Noch mehr Vorteile bietet die neue Variante TX100B mit USB-Anschluss. Projekte lassen sich auf einem USB-Stick speichern oder direkt via USB-Kabel vom PC aus verwalten. Praktisch ist, dass während der Programmierung kein externer Speicher erforderlich ist. Das Gerät speichert die Projektdaten direkt im Gerätespeicher. Gleichzeitig wurde ein SoftwareUpdate mit erweiterten Funktionen erstellt: Mit dem «Off-line Modus» können Anlagen im Büro konfiguriert und die Daten später auf der Baustelle geladen werden; Ausgänge können manuell nummeriert werden; mit «Kopieren/ Einfügen» können einem freien Eingang die Parameter und Verknüpfungen eines bereits programmierten Einganges zugeordnet werden und mit «Anlage Auslesen» können Projektdaten wieder hergestellt werden. All diese neuen Funktionen stehen auch

Mit den Drucktransmittern der Serie 33 X und 35 X hat die Keller AG den Stand der Druckmesstechnik neu definiert: Das piezoresistive Sensorelement ist, schwimmend gelagert, frei von undefinierbaren mechanischen und thermischen Kräften am Druckanschluss. Mit 16 Bit Auflösung arbeitet der A/D-Wandler des Signalprozessors und verrechnet die Signale des Drucksensors und des integrierten Temperatursensors in wenigen Millisekunden zu exakten, kompensierten Messwerten. Mindestens 400-mal in der Sekunde wird der Analogausgang des Transmitters aktualisiert und das mit einer Gesamtgenauigkeit von 0,05 %FS (einschliesslich Temperatureinfluss im Bereich 10 bis 40 °C). Optional ist im gleichen Temperaturbereich eine Präzision von 0,01 %FS mit Bezug auf die Referenzwerte von Primär-Standards (Genauigkeit 0,025 %) lieferbar. Im prozesstypischen Temperaturbereich von –10 bis +80 °C liefern die Druck-

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den Benutzern des TX100 mit der SmartMedia-Karte zur Verfügung. Die aktualisierte Version der Software kann unter www.hager-tehalit.ch heruntergeladen werden. Hager Tehalit AG 8153 Rümlang 044 817 71 71 infoch@hager.com www.hager-tehalit.ch Filialen in Ittigen-Bern, Rümlang, Le Mont-sur-Lausanne

transmitter 33 X und 35 X ihre digitalen Messwerte mit einem Gesamtfehlerband von 0,1 %FS. Der digitale Ausgang erlaubt u. a. die direkte Anzeige der Druckmesswerte auf einem Laptop oder PC sowie die serielle Vernetzung von bis zu 128 Transmittern. Keller AG für Druckmesstechnik 8404 Winterthur 052 235 25 25 marketing@keller-druck.ch www.keller-druck.com


Modulare Absaughaube

Das Konzept der von Euromate entworfenen Absaughaube basiert auf modularen Komponenten. Es ist die beste Antwort auf Schweissrauch, Rauchentwicklung beim Schneiden, Schleifen und Fugenhobeln oder wo eine Quellenabsaugung unmöglich ist, wie z. B. bei Schweissrobotern. Die Absaughaube ist dank des funktionellen Designs äusserst leicht zu installieren und kann vor Ort aufgebaut werden. Da es sich um ein modulares Produkt handelt, ist die Absaughaube mit verschiedenem Zubehör erweiterbar: z. B. mit Schweisslamellen, Aluminiumständer und Beleuch-

Exklusive Ventiltechnik in Hydrauliksystemen tungskörper inkl. Leuchstoffröhre. Die Absaughaube kann auch an der Decke mit den standardmässig mitgelieferten Augenschrauben aufgehängt werden. Schweissrauch in Absaughauben wird nicht immer effizient abgezogen. Oft findet der Absaug in der Mitte der Haube statt, wodurch der Rauch an den Seiten entweichen kann. Euromate hat deshalb einen Rahmen entwickelt, der Rauch an der Seite abzieht und den Luftstrom wesentlich optimiert. Dank einer gut entworfenen Ablenkplatte wird das Risiko von Feuer erheblich reduziert: Der kontrollierte Luftstrom reduziert die Anzahl der Funken, die das Absaugsystem erreichen, auf ein Minimum.

Modulare oder integrale Ventilsteuerungen werden je nach Nenngrösse, dem zulässigem Gewicht, der Stückzahl und dem verfügbaren Einbauraum gewählt. Für den flexiblen und schnellen Bedarf sind modulare, längs- und höhenverkettete Systeme optimal. Steuerblöcke sind kostengünstig, wenn Stückzahlen gefragt sind und die Anordnung der Komponenten eine vordergründige Rolle spielt. Dem Konstrukteur steht heute eine grosse Palette an Schieber-, Sitz und Einbauventilen für Volumenströme bis 1000 l/min und Betriebsdrücke von 450 bar zur Auswahl. Proprtional-Ventile für Druck, Volumenstrom und die Richtungssteuerung sind mit und ohne integrierte Elektronik, auch als ATEX-Version in allen Nenngrössen erhältlich. Eine grosse Auswahl an Ven-

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Doppelte Abgabeleistung bei gleichem Bauvolumen

Multifunktionsöl mit Doppelsprühsystem

Der Smart Straw von WD-40, Hersteller des gleichnamigen Multifunktionsöls, ermöglicht ein gezieltes und grossflächiges Sprühen mit ein und derselben Dose – das spart Zeit und Arbeit. Für die Feinarbeit muss nicht erst ein Röhrchen gesucht und aufgesteckt werden. Der Smart Straw von WD-40 ist mit einem Klick ein- und ausgeklappt und sprüht

sogar über Kopf. Das revolutionäre Doppelsprühsystem wurde in dreijähriger Forschungsarbeit entwickelt. Das clevere Röhrchen steckt an der neuen 450-ml-Dose. Festsitzende oder gar verrostete Schrauben lassen sich im Handumdrehen lösen. Mechanismen, die schwergängig geworden sind, kommen mit WD-40 wieder in Bewegung. Das dünnflüssige Öl zeichnet sich durch extreme Kapillarwirkung aus. Es verdrängt Feuchtigkeit, lässt störendes Quietschen verstummen und reinigt verschmutzte Teile im Nu. Auch hartnäckige Verschmutzungen wie Klebereste und angetrocknete Fette lassen sich mit WD-40 leicht lösen. Wer Maschinen und Werkzeuge mit WD-40 pflegt, schützt sie so vor Korrosion und hält die Mechanik jederzeit einsatzbereit. WD-40 ist Rostlöser, Schmiermittel, Kontaktspray, Korrosionsschutzmittel und Teilereiniger in einem. e+h Services AG 4658 Däniken SO 062 288 61 11 cladwein@eh-services.ch www.wd40.ch

Auf der HMI vom 20.24.04.09 präsentiert Dunkermotoren den neuen DC-Servomotor BG65 S. Dieser Antrieb ist eine konsequente Weiterentwicklung des erfolgreichen DC-Servomotor BG65, der bei gleichem Bauvolumen mehr als die doppelte Abgabeleistung bietet. In Kombination mit weiteren Komponenten aus unserem modularen Baukastensystem bieten wir innerhalb kürzester Zeit innovative Antriebslösungen auf Basis bürstenloser DCServomotoren an. Komponenten des Baukastens sind Planetengetriebe (bis 160Nm) und Schneckenradgetriebe (bis 30Nm) aus eigener Entwicklung und Produktion. Ergänzt werden diese An-

tiltypen steht für Offshore oder Chemie-Applikationen als INOXVersion zur Verfügung. Wirtschaftlich und funktional optimierte Ventilsteuerungen entstehen auf der Basis von Alu-, Stahl- oder Gussblöcken und einem gezielten Produktemix. CYMAX AG 8340 Hinwil 044 938 59 60 contact@cymax.ch www.cymax.ch

triebssysteme auch durch verschiedene Gebersysteme, Arbeitsund Ruhestrombremsen. Alcatel-Lucent Deutschland AG D-79848 Bonndorf +41 (0) 77 03 930 134 max.naegele@dunkermotoren.com www.dunkermotoren.de

Säge und Feile in einem Suhner hat sein Sortiment an Druckluftgeräten erweitert. Neu ist die Säge LFC 10, die man gleichzeitig als Feile einsetzen kann. Das Werkzeug besticht durch seine Kraft in Relation zum benötigten Luftvolumen: 220 W gegenüber gerade eben 260 l/min. Andere Druckluftwerkzeuge mit vergleichbarer Leistung benötigen fast das Doppelte an Luft. Weiterer konstruktiver Leckerbissen ist z.B. der stufenlos verstellbare Hub: Hier wählt der Anwender von 4 mm bis 10 mm. Das ist gekoppelt mit der Möglichkeit 3 verschiedene Werkzeugaufnahmen einzusetzen: 3, 4, (Standart) und 6 mm. Damit nicht

genug, lässt sich das Gerät auch mit Läppwerkzeugen einsetzen und eröffnet dadurch die Möglichkeit eine breite Palette von Anwendungen im Bereich Werkzeugund Formenbau abzudecken. Suhner Abrasive Expert AG 5201 Brugg 056 464 28 80 sae@suhner.com www.suhner.com

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Produkte

Highspeed-Cutting für die Medizintechnik Hochpräzise Bearbeitung und perfekte Oberflächen sind Anforderungen, die an die Verfahrenskette für die Bearbeitung von medizinischen Implantaten und Prothesen gestellt werden. Basis dieser hochgenauen Zerspanungsbearbeitung ist eine durchgängige, leistungsfähige CNC-Lösung von der CAD/CAM-Datenerstellung über die

einfache Programmierung und das Einrichten an der CNC-Steuerung, über passende Messtaster bis hin zum hochpräzisen Fräsen mit innovativen Werkzeugen. Die Siemens-Division Drive Technologies zeigte auf der Fachmesse Euromold mit den Partnerfirmen DMG, Iscar und Renishaw Lösungen für das Highspeed-Cutting in der Me-

dizintechnik. CNC-Maschinen für derartige Fräsaufgaben bringen hohe Spindeldrehzahlen und Vorschubgeschwindigkeiten auf. Siemens Schweiz AG Industry Automation/ Drives Technologies 8047 Zürich, 0848 822 844 automation.ch@siemens.com www.siemens.de

Temperatursensoren für Ethernet, RS232 und USB Temperatursensoren TM von Satomec AG können mittels kostenfreier Software und Treibern direkt über SNMP, XML, Visual Basic usw. angesprochen werden. Die Ethernet-Sensoren verfügen über einen integrierten HTML-Webserver. Die Einbindung in kundenspezifische Applikationen ist damit einfach zu realisieren. Die

Sensoren sind voll industrietauglich mit einer hohen Genauigkeit von 0,5 °C. Die Sensoren sind mit Ethernet-, RS232- und USB-Schnittstellen lieferbar. Sensorlängen von 20 cm bis 20 m sind realisierbar, Standard sind 3 m. Der Messbereich reicht von –10 bis +80° C (auf Anfrage –55 bis 125° C). Die Geräte

werden mit Konfigurations-Software und Treiber für Windows ausgeliefert. Satomec AG 6330 Cham 041 748 17 77 info@satomec.ch www.satomec.ch

Hydraulikzylinder für konventionelle und extreme Anwendungen Hydraulikzylinder werden als Schweiss-, Schraub-, Block- oder Profilkonstruktion, als ISO- oder Kunden-Standard mit Kolbendurchmessern von 10 mm bis 1 m, Hublängen bis 10 m und Betriebsdrücken bis 600 bar ausgeführt. Von der Bauart her werden Differenzial-, Plunger-, Hohlkolben-, Schwenkspann- oder Teleskopzylinder unter-

schieden. Für alle Betriebsbedingungen stehen Dichtungsausrüstungen mit guten Gleiteigenschaften und hoher Dichtheit auch für extreme Temperaturen zur Auswahl. Besondere Aufmerksamkeit wird auch der Oberflächenveredlung der Kolbenstangen geschenkt. Neben der konventionellen Masshartverchromung sind auch Nickel/Chrom-,

QPQ- oder Keramikbeschichtungen möglich. CYMAX AG Hydraulikzylinder + Systeme 8340 Hinwil 044 938 59 60 contact@cymax.ch www.cymax.ch

AP-Feldverteiler und Wand-/Standschrank in IP44 Nebst der Einbautiefe von 160 mm sind beim neuen AP-Feldverteiler von Hager speziell der Schutzgrad IP44 und die Schutzklasse II attraktiv für Anwendungen in der Energieverteilung. Das fortschrittliche Innenausbausystem univers N bildet dabei immer die ideale Basis für eine schnelle und intelligente Installationslösung. Der AP-Feldverteiler ist auf Wunsch leer oder komplett mit Traggerüst und Abdeckung lieferbar. Mit einer gelochten Montage-

platte aus dem Zubehör ist der AP-Verteiler im Handumdrehen bereit für alle Telekommunikationsanwendungen. Praktisch: Die zweiteilige Verpackung dient selbst auf der Baustelle als Schutz. Einfach den Deckel nach der Montage wieder aufsetzen und so bleibt das Gehäuse auch auf der Baustelle geschützt. Auch die neuen Wand- und Standschränke vom Typ univers mit Schutzgrad IP44 ersetzen die bisherige Serie. Die Tiefe der Gehäu-

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Hager Tehalit AG 8153 Rümlang 044 817 71 71 infoch@hager.com www.hager-tehalit.ch Filialen in Ittigen-Bern, Rümlang, Le Mont-sur-Lausanne

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Weitere Maschinen, Bohrmaschinen, Sägen, Fräsen, Schleifmaschinen, Blechbearbeitung. Grosses Occasions-Lager Eigener Reparatur-Service

se ändert sich auf 205 mm, dies bietet mehr Innenraum und damit mehr Platz für die Verdrahtung. Zu den Standschränken bietet Hager auch Sockel in allen Schrankdimensionen an, die bei der Montage vor Ort behilflich sind.

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Erhöhtes Trägheitsmoment spart zusätzliches Getriebe Mehr Drehmoment bei kleinen Baugrössen zu erzeugen, ist das Ziel der meisten Motorentwicklungen. Dabei reduzieren sich die zu bewegenden Lasten nicht im gleichen Mass, und die Verschlechterung des Trägheitsverhältnisses zwischen Last und Motor geht auf Kosten der Regelgüte. Um das Trägheitsverhältnis zu optimieren, eignet sich der Einsatz eines Getriebes. Durch die reduzierte mögliche Drehzahl kann die gewünschte Geschwindigkeit oft nicht mehr erreicht werden, sodass man zu einem grösseren Motor und Regler greifen muss. Um diese Kosten zu vermeiden, präsentiert Beckhoff die neue Motorbaureihe AM3500. Diese Motoren eignen sich für hochdynamische Anwendungen mit grossen Lasten, für bearbeitende Werkzeugachsen oder getriebelose Applikationen. Verbunden mit einem höheren Rotorträgheitsmoment bieten sie die polge-

Vielseitig und zuverlässig Die beste Wahl Der neue ADV200 AC Drives Serie

wickelte Statorwicklung, wodurch sich das Bauvolumen stark reduziert. Angeboten wird die zu den AM3000-Motoren flansch-, stecker- und wellenkompatible Baureihe AM3500 von Flanschgrösse 3 bis 6, mit Drehmomenten von 1,9 bis 15 Nm. Die Nenndrehzahlen liegen bei 3000 bis 6000 U/min. Als Feedback-System stehen Resolver oder Absolutwertgeber zur Verfügung.

Die neuen Eigenschaften des SieiDrive ADV200 beinhalten unter anderem eine äußerst flexible Integration und ungemein benutzerfreundliche Programmierung. Der SieiDrive ADV200 besitzt darüber hinaus eine Platz sparende Bauform und eine offene Programmierarchitektur.

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Die Baureihe SieiDrive ADV200 erfüllt mit modernster Technologie und Benutzerfreundlichkeit die Bedürfnisse des heutigen Automatisierungs-Marktes. Der SieiDrive ADV200 ist in einem Leistungsbereich von 0,75kW bis 1,5MW, erhältlich.

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Bedienterminal, auch für Mehrkanalregelung Displays erlauben den direkten Zugriff auf wichtige Bildschirmseiten. Das Frontrahmenmass von 96 x 96 mm ermöglicht den Einbau in jeden DIN-Ausschnitt. Programmiert wird die SPS mit OPENpcs IEC-61131-3-konform. Die Visualisierung erfolgt objektorientiert in Jawa. Auf der Rückseite lassen sich bis zu vier I/OKarten montieren, somit können Normsignale, Temperatursignale, Zählimpulse sowie Binärsignale verarbeitet werden. Alternativ lassen sich die I/O-Baugruppen auch

mittels Gateway anschliessen. Bestens geeignet ist das GF_Vedo auch zur Realisierung einer Mehrkanalregelung. Hierfür können Gefran-GFX4-Hardware-Regler über RS485 angeschlossen werden. Über Webbrowser und Ethernet hat der Bediener Zugriff auf die Visualisierung oder Fernwartung.

clevere Ergänzung zu bestehenden 10/100-MbpsEthernet-Netzwerkinstallationen. Der Mini-Server mit vier USB Ports und einer RJ45-Schnittstelle ermöglicht es, beliebige USB-Geräte, die von sich aus keine Netzwerkunterstützung bieten, in ein Kabel- oder Wireless-Netzwerk einzubinden. USB-Peripheriegeräte wie z. B. Speicherlaufwerke, Scanner, Drucker und Kameras werden über das Netzwerk direkt

ansprechbar. Somit können sich mehrere Benutzer dieselben USB-Geräte teilen. Über die mitgelieferte Software werden die verfügbaren USB-Geräte angezeigt. Wird ein Gerät nicht mehr verwendet, wird es freigegeben, damit andere Benutzer darauf zugreifen können. Sind mehrere USB-Geräte am Server angeschlossen, können ebenso viele Benutzer gleichzeitig eines oder mehrere Geräte verwenden. Der virtuelle USB-Treiber sorgt dafür, dass sich die USB-Komponenten vollkommen transparent

am PC anzeigen und ansteuern lassen. Für die Verwendung als Printer-Server verfügt der Server über einen automatischen Modus, wodurch die manuelle Freigabe entfällt. Der ARP USB 2.0 Server unterstützt Windows, Linux und MAC und ist inkl. Software für CHF 109.– erhältlich bei:

eine flexible und kostengünstige Schnittstelle an, mit der sich Geräte der Automatisierungstechnik einfach in Powerlink-Netzwerke oder andere Ethernet-basierte Feldbus-Systeme integrieren lassen. Da die Auslegung für verschiedenste Protokollstandards und niedrige Herstellungskosten zu den zentralen Entwicklungsvorgaben gehörten, ist das neue Modul leistungsfähiger, preisgünsti-

ger und kleiner als das Vorgängermodell. Das Modul basiert auf einem Altera Cyclone III FPGA. Eine integrierte CPU übernimmt die Verarbeitung des Industrial-Ethernet-Protokolls und den Datenaustausch über die Host-Schnittstelle. Über die offen gelegte Programmierschnittstelle auf der Host CPU, dem Ethernet Module Interface (EMI), kann der Anwender das Modul einfach in sein bestehendes System integrieren. Das Gegenstück auf dem Modul, der Bus Protocol Wrapper (BPW), abs-

trahiert die Funktionen des eingesetzten Protokolls, sodass sich die Applikation protokollunabhängig über das EMI konfigurieren lässt. Die Hostschnitt-Stelle ist als allgemeine µC-Schnittstelle realisiert, alternativ steht ein Serial Peripheral Interface (SPI) zur Verfügung. Ethernet POWERLINK Standardization Group (EPSG) POWERLINK-Office D-10787 Berlin +49 30 85 08 85 29 www.ethernet-powerlink.org

tem um die XFC-Klemmen, z. B. für die Oversampling- oder TimeStamp-Technologie, erweitert. XFC (eXtreme Fast Control Technology) bringt sowohl für Highend- als auch für Standardmaschinen Performance- und Effizienzgewinne. XFC steht für eine Steuerungstechnologie, die sehr schnelle und extrem deterministische Reaktionen ermöglicht. Zu ihrer Umsetzung bedarf es der durchgängigen Unterstützung aller an der Steuerung beteiligten Hard- und Software-Komponenten: EtherCAT als Feldbus, EtherCAT-Klemmen als I/O-System, IPCs als Hardware-

Plattform und TwinCAT als überlagerte Software. Bereits die Standard-EtherCAT-Klemmen sind für die XFC-Technologie voll und ganz einsetzbar. Die Synchronisierung der I/O-Wandlung mit der Kommunikation oder, noch genauer, mit den Distributed-Clocks ist bei EtherCAT Standard.

Eine pfiffige Lösung bietet Gefran mit der GF_Vedo-Anzeige in Kombination mit den I/OBaugruppen der GILOGIKII SPS. Die Anzeige hat eine Grösse von 3,5" und eine Auflösung von 320 x 240 Bildpunkten. Die brillanten Farben, der hohe Kontrast und die hohe Helligkeit sorgen für eine sehr gute Lesbarkeit. Der Touch-Bildschirm ermöglicht ein intuitives Bedienen. Sechs weitere Funktionstasten unterhalb des

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USB-Geräte im Netzwerk verwenden

Mit dem USB 2.0 Server präsentiert ARP eine multifunktionale,

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IXXAT Automation bietet mit dem neuen Industrial Ethernet-Modul

EtherCAT-Klemmen für XFC

Das EtherCAT-Klemmensystem von Beckhoff bietet einen um-

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fangreichen I/OBaukasten für ein breites Feld von Anwendungen. Das EtherCAT-Protokoll bleibt bis in jede einzelne I/OKlemme erhalten und ermöglicht so einen hohen Datendurchsatz sowie eine Synchronisierung der Distributed-Clocks mit einem Jitter << 1 µs. Um extremen Performance-Anforderungen zu genügen, wurde das Sys-

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Offizielles Organ des Schweizerischen Verbandes für Betriebsorganisation und Fertigungstechnik – svbf

Nr. 3/09

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Editorial

Dampfkochtopf-Syndrom www.ch.trumpf.com

Heavy Metal.

«Immer nur lächeln und immer vergnügt», wird in der Franz-LehárOperette «Land des Lächelns» gesungen, geträllert und gezwitschert. Vergnügtes Trällern ist heutzutage von der Bühne «Arbeitsplatz» praktisch verschwunden. Im übertragenen Sinne: fertig Operette, Heavy Metal bestimmt das Klima. Wie jüngst zu lesen war, zeige sich in den letzten Monaten in den USA das Phänomen des «desk rage», des Wutausbruchs am Arbeitsplatz. Dabei kommt es immer öfters zu Wut-

ausbrüchen, die Leute schreien herum und rasten im Büro aus, weil sie den Druck nicht mehr aushalten. In einer wissenschaftlichen US-Studie mit 1305 Befragten gaben 42 % an, Zeugen eines solchen Vorfalls gewesen zu sein, und 29 % gestanden ein, schon selber herumgeschrien zu haben. Szenenwechsel: In einem Blog lese ich: «Gekko kommt. Ich habe Kopfweh und zittere. Ich bin Bereichsverkaufsleiter und Gekko der Geschäftsführer; er kommt zum Monatsrapport. Wir sind 30 % unter Budget. Vor einer Viertelstunde habe ich einen Schluck Gin genommen. Es wirkt langsam. Dazu lutsche ich Chlorophyll-Blattgrün. Es geht mir schlecht. Im Darm wühlts. Ich sollte den Kerl mal richtig anschreien.» – Was eben nicht geschieht, denn erstens ist Selbstbeherrschung eine eiserne Tugend, und zweitens ist man sonst die Stelle los. Das Stressproblem wird vom BlogSchreiber als persönliches ChefProblem empfunden. Aber ist das nicht zu kurz gegriffen? Denn auch Gekko steht unter Druck, er gibt ihn

Jeder kann wütend werden, das ist einfach. Aber wütend auf den Richtigen zu sein, im richtigen Mass, zur richtigen Zeit, zum richtigen Zweck und auf die richtige Art, das ist schwer. Aristoteles, griechischer Philosoph

«nur» weiter. Vielleicht muss er weggeschmolzene Umsätze nach oben verantworten, oder es rumort sonstwo im Gebälk. Was Druck anbelangt, lässt sich ein Unternehmen als ein System betrachten, in dem Druck von der Spitze nach unten weitergegeben wird, womöglich noch potenziert. Bis er irgendwo zu stark wird und jemand explodiert, ähnlich wie ein überhitzter Dampfkochtopf bei Überdruck und kaputtem Ventil platzt. Und wie sich der Überdruck bei einem Dampfkochtopf nicht an einen Adressaten richtet, tut es auch die Wut bei Angestellten nicht, sondern – wie in der Studie zu lesen ist – bricht sie einfach los. Was tun? Eine Stressfaktorenkarte des Unternehmens formulieren lassen und parallel dazu den Mitarbeitenden Stressmanagement-Techniken und ein separates Brüll-Zimmer anbieten, wie es bereits da und dort geschieht? Obwohl es mit Sicherheit mehr bräuchte, um den Druck in Unternehmen abzubauen, lässt sich nicht viel mehr tun als diese reine Symptomtherapie, geht es doch längst nicht mehr nur um den Innendruck in Unternehmen, sondern es verhält sich mit dem Druck wie mit den Geistern im «Zauberlehrling»: Er hat sich verselbstständigt, man wird ihn nicht mehr los. Bleibt zu wünschen, dass in uns Zauberlehrlingen genug Hexenmeister steckt, um ihn bannen zu können, bevor er uns frisst. Alois Altenweger

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03-09 technica 59


Planung + Produktion

| Im Spektrum

Bauteile mit Nanostruktur Werkstoffe, die aus einem Gefüge von Nanoteilchen bestehen, sind fester und härter als Materialien aus grösseren Teilchen. Ein neues Herstellungsverfahren sorgt dafür, dass solche feinkristallinen Strukturen bei der Weiterverarbeitung erhalten bleiben.

A

luminium ist leicht, verbiegt allerdings auch schnell. Hat es jedoch eine nanometerkleine Struktur, zeigt es andere Eigenschaften: Das Material ist wesentlich stabiler und fester. Daher ist es wie geschaffen für Schrauben in Motoren, die hohen Temperaturen standhalten müssen. Auch für Leichtbauteile eignet sich dieser Werkstoff hervorragend, denn je fester das Material, desto dünner kann das Blech für die Bauteile sein. Ausschlaggebend für die Eigenschaften ist die geringe Grösse der Kristalle: Sie sind bedeutend kleiner als bei herkömmlichen Werkstoffen. Man spricht daher auch von feinkristallinen Gefügen. Eine Herausforderung liegt in der Weiterverarbeitung solcher Nano-

werkstoffe zu Werkzeugen oder Bauteilen. Denn beim Pressen oder Fügen muss das Material erwärmt werden. Die Kristalle wachsen, die Strukturen werden grösser. Kurzum: Das Material verliert bei der Erwärmung die «Nanoeigenschaften». Forscher des Fraunhofer-Instituts für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM in Dresden haben sich dieser Herausforderung angenommen. «Ziel ist es, die feinkristalline Struktur während des gesamten Herstellungsprozesses von Bauteilen zu erhalten», erklärt Dr. Ronny Leuschner, Projektleiter am IFAM. Die Forscher haben dafür eine spezielle Technologiekette aufgebaut, zum Beispiel für die Herstellung von nanostrukturierten Aluminiumwerkstoffen. «Dafür stellen wir zunächst eine spezielle Aluminiumlegierung her», sagt Leuschner. «Die metallische Schmelze müssen wir sehr rasch abkühlen. Wir frieren sie quasi ein.» Dafür verwenden die Forscher das «Melt Spinning»-Verfahren: Eine eigens entwickelte Spritzvorrichtung giesst die Schmelze auf eine wassergekühlte rotierende Rolle und er-

Nanomaterialien auf Eroberungsfeldzug Das Unternehmen HeiQ Materials, gegründet 2005 von Centonze und Height, mit Sitz in Zurzach, setzt ganz auf das Edelmetall Silber und dessen antibakterielle und geruchsneutralisierende Wirkung. HeiQ entwickelte eine Technologie, um kleinste Silbermengen in gewünschter Konzentration in eine Matrix einzubetten. Damit können die MikrokompositenSilberpartikel effizient in verschiedene Kunststoffe eingearbeitet werden, wo sie ihre bakterienhemmende Wirkung entfalten. Die Herstellung von «geruchsfreien» Polyesterfasern ist denn auch nur ein Beispiel für die Anwendung der innovativen Produkte. Ein weiterer Markt, auf dem das Start-up tätig ist, ist die Medizinaltechnik. Hier entwickelt das Unternehmen zusammen mit Partnerfirmen wie B. Braun-Aesculap neue Produkte und Implantate, welche durch den Einsatz von Silber Infektionen verhindern. HeiQ ist auf Erfolgskurs. Das Unternehmen ist von fünf auf 21 Mitarbeiter gewachsen und baut gerade seine zweite grosse Produktionsanlage. An Kunden fehlt es nicht, an Investoren auch nicht. Der oft gehörten Aussage, dass die Schweiz ein schwieriges Pflaster für Start-ups sei, mag Centonze nicht zustimmen. HeiQ konnte sich seine Investoren selbst aussuchen. Geholfen haben dabei diverse Förderpreise, die zu grösserer Bekanntheit führten. Die rasche Entwicklung ist aber auch einem speziellen Fördermodell des Kantons Aargau zu verdanken: Das Start-up erhielt insgesamt 900 000 Franken mit der Auflage, diese in Forschung an Universitäten und Fachhochschulen zu investieren. HeiQ kann so auf eine 30 Personen starke, externe «Forschungsabteilung» zählen. Trotz des beachtlichen Erfolgs und der guten Zukunftsaussichten bleibt der aus einer Unternehmerfamilie stammende Centonze bescheiden: «Wir sind ein Start-up. Bis wir ein KMU werden, müssen wir noch viel leisten.» www.heiq.com

60 technica 03-09

Struktur einer herkömmlichen ...

bzw. einer feinkristallinen Aluminiumlegierung.

zeugt gleichmässige, nur wenige Mikrometer dünne Bandstücke, Flakes genannt. Kaum auf der Rolle, sinkt die Temperatur der Schmelze rapide, und das Band erstarrt in Hochgeschwindigkeit.

Feinkristalline Struktur erhalten Der Vorteil der Vorrichtung: Sie eignet sich für mehrere Kilogramm Material und hält Temperaturen von mehr als 1700 °C aus. «Nach dem Erstarren müssen wir die Flakes kompaktieren und in die gewünschte Form pressen», sagt Leuschner. Auch dabei dürfen die feinkristallinen Strukturen nicht verloren gehen. Die Forscher nutzen zu dem Zweck das Spark-Plasma-Sintern: Hochfrequente Strompulse innerhalb der Pressvorrichtung kompaktieren das Material in sehr kurzer Zeit, sodass die feinen Mikrostrukturen erhalten bleiben. Die Anwendungen der Nanowerkstoffe reichen von leichten Alu-Bauteilen mit verbesserter Festigkeit, Verschleissoder Korrosionsbeständigkeit über die Speicherung von Wasserstoff und die Energiegewinnung mit thermoelektrischen Werkstoffen bis hin zur Elektrotechnik. (aa)

Infos Dr.-Ing. Ronny Leuschner Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung, Institutsteil Dresden www.ifam.fraunhofer.de


Start-up |

Planung + Produktion

Verhindern, was ein Unternehmen ruinieren kann Jede Firma ist Risiken ausgesetzt. Aber nur wenige dieser Risiken wären – wenn sie denn einträten – existenzbedrohend. Das ETH-Spin-off i-Risk untersucht, welche Gefahren ein Unternehmen ruinieren können und wie sich diese vermeiden lassen. Zudem hilft es beim Aufbau des Risikomanagements.

D

ie i-Risk GmbH, ein Spin-off der ETH Zürich, unterstützt Unternehmen bei der Einführung eines unternehmensspezifischen Risikomanagements. Mehrjährige Forschung an der ETH Zürich, drei abgeschlossene Dissertationen im Bereich «Risikomanagement» und zahlreiche Praxisprojekte mit mittelständischen Unternehmen aus der Schweiz versetzen das Start-up-Unternehmen in die Lage, eine kompetente und lösungsorientierte Unternehmensberatung anzubieten. Auf den Risikomanagementprozess abgestimmte Software-Applikationen ermöglichen ihm eine transparente Darstellung aller Risikomanagement-Aktivitäten und eine übersichtliche Dokumentation des Prozesses. «Unsere Auftragsbücher waren von Anfang gut gefüllt», freut sich Berthold Barodte, einer der drei Firmengründer von i-Risk. Mitgründer Eric Montagne ergänzt: «Viele der Firmen, bei denen wir für unsere Dissertationen in Projekte involviert waren, hatten schon angefragt, wie es nach dem Abschluss unserer Arbeiten weitergehen werde.» Die beiden haben zusammen mit Adrian Fischer bei Roman Boutellier, Professor für Technologie- und Innovationsmanagement, am Departement für Management, Technologie und

Autorin Alexandra von Ascheraden redaktion@ethlife-ethz.ch

Ökonomie (D-MTEC) der ETH doktoriert.

Willkommene Änderung des Obligationenrechts Der Grossteil der Kunden von i-Risk sind Mittelständler wie Karl Vögele, Möbel Märki oder Pneu Egger. Aber auch für Grossfirmen wie Emmi, SBB oder Swiss konnten die drei schon Projekte umsetzen. Gut vierzig Unternehmen stehen mittlerweile auf der Referenzliste. Sehr gelegen kam den Jungunternehmern eine Änderung des Obligationenrechts: Neu wird nämlich verlangt, dass Unternehmen von einer gewissen Grösse an im Anhang zur Jahresrechnung Angaben zur Risikobeurteilung machen müssen. Basis der Arbeit von i-Risk sind intensive Gespräche und Workshops mit der Geschäftsleitung und mit

Fachleuten des auftraggebenden Unternehmens. Hier werden die potenziellen Gefahren für das Unternehmen zusammengetragen und konkretisiert. i-Risk geht zusätzlich Checklisten durch, die das Unternehmen in wichtigen Punkten auf Risiken abklopfen. Eric Montagne erklärt das Vorgehen: «Zuerst analysieren wir mit der Geschäftsleitung, was sie davon abhalten könnte, die vorgegebenen Dreijahresziele zu erreichen. Die Antworten bündeln wir zu etwa zwanzig Punkten, die wir in Workshops konkretisieren.» Dabei wird die Wahrscheinlichkeit eines Brandes im Produktionsgebäude ebenso diskutiert wie die Gefahr, einen Trend zu verpassen.

Sicherstellen, dass alle dasselbe meinen Wichtig ist, jeweils herauszufinden, wie gravierend die Folgen für den Geschäftsgang wären. Es gilt, die grössten Risiken zuerst anzugehen. Kein einfaches Unterfangen, denn oft stellt sich heraus, dass nicht alle vom Gleichen reden. Montagne: «Der Klassiker sind IT-Ausfälle. Der

Implementierung eines gesetzeskonformen Risikomanagements (OR 663b) Die i-Risk GmbH führt von April bis Juli 2009 ein Schulungs- und Implementierungsprojekt von Risikomanagement mit mehreren Unternehmen durch. Detaillierte Informationen unter www.i-risk.ch.

Neugründungen: 2008 war ein absolutes Rekordjahr Mit 36 861 Neueintragungen in die Handelsregister ist 2008 ein absolutes Rekordjahr: Die bereits sehr hohen Werte von 2007 konnten noch einmal um 1,3% übertroffen werden. Damit hat die seit Jahren steigende Zahl der Neugründungen von Firmen im vergangenen Jahr einen weiteren Höchststand erreicht. (IFJ)

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Planung + Produktion

| Start-up

2008: So viele neue ETH-Spin-offs wie noch nie

Das Workshop-Angebot

Einen erfreulichen Rekord meldet die ETH Zürich: 2008 haben Forschende 23 Spin-offs gegründet – so viele wie noch nie in einem Jahr. Nicht nur die Rekordzahl von 23 ETH-Spin-offs sei «auffällig, sondern auch die grosse inhaltliche Vielfalt», schreibt die ETH. Je sechs Firmen stammen aus den Bereichen Informatik und Kommunikationstechnologien bzw. Dienstleistungen, je vier aus Biotechnologie/Pharma und Elektrotechnik, zwei aus dem Gebiet Medizinische Geräte und eine aus der Mikro- und Nanotechnologie.

Entschliesst sich ein Unternehmen, das Angebot der i-Risk GmbH in Anspruch zu nehmen, wird ein Projektverantwortlicher, der von ebendiesem Unternehmen für die Ausbildung im Projekt Risikomanagement bestimmt wird, während fünf halbtägigen Workshops mit den Grundlagen des Risikomanagements vertraut gemacht. Die Schwerpunkte dieser Schulung: • Grundlagen des Risikomanagements • Präsentation von Risikomanagementsystemen verschiedener Schweizer Unternehmen • Erfahrungen der Spin-off-Gründer aus über 50 Projekten • Erfahrungs- und Gedankenaustausch der Projektverantwortlichen untereinander Dabei wird der Risikomanagementprozess auf folgenden Ebenen durchlaufen: • Identifikation und Bewertung der relevanten Risiken des Unternehmens • Analyse der Ursachen von zentralen Risiken • Erarbeitung von Massnahmeplänen zur Risikominimierung • Sammlung der Risiken zu einem Cockpit/Management-Tool • Einführung der unterstützenden Software Und selbstverständlich betreut die i-Risk GmbH das Unternehmen bei der Einführung des Risikomanagements. Die Ergebnisse nach Projektabschluss lassen sich zusammenfassen: • Kenntnis der grössten Risiken eines Unternehmens • Ursachenanalysen und definierte Massnahmen für relevante Risiken • Audit-fähiger Risikomanagementprozess inkl. Handbuch • Software zur Überwachung und Steuerung der Unternehmensrisiken • Kenntnis von Theorien und Best-Practice-Beispielen im Risikomanagement

Ein gesetzeskonformes Risikomanagement in der Praxis Wegen der Revision des Obligationenrechts (Artikel 663b Ziffer 12) muss jedes Schweizer Unternehmen, das einer ordentlichen oder eingeschränkten Revision unterliegt, neu eine Risikobeurteilung durchführen und im Anhang der Jahresrechnung darauf verweisen. Die Forschungsarbeit der drei Firmengründer von i-Risk, Dr. Berthold Barodte, Dr. Adrian Fischer und Dr. Eric Montagne, innerhalb der letzten vier Jahre hat gezeigt, dass methodisch fundierte und gleichzeitig einfach umsetzbare Ansätze im Umgang mit Risiken fehlen. Die i-Risk GmbH hat denn nun zusammen mit der Professur für Technologie und Innovationsmanagement der ETH Zürich einen Risikomanagementprozess entwickelt, der von einer speziell auf die Bedürfnisse von Schweizer Unternehmen zugeschnittenen Software unterstützt wird.

eine denkt an einen zweistündigen Ausfall. Der kommt häufiger vor, ist aber nicht geschäftskritisch. Sein Kollege hat einen zweitägigen Ausfall vor Augen. Die Chance, dass dieser auftritt, ist wesentlich geringer, die Folgen allerdings wären fatal.» i-Risk sorgt dafür, dass alle von denselben Voraussetzungen ausgehen und zusammen die grössten Gefahren identifizieren. Nun werden Ursache-Wirkungs-Bäume erstellt (root-cause-analysis). Darauf basierend, entwickelt i-Risk die nötigen Prozesse, um diese Risiken weit möglichst auszuschalten. Dazu wird mit der Unternehmensführung bestimmt, welcher Mitarbeitende was bis wann umsetzt. Ein zum Teil selbst entwickeltes Risikomanagement-Softwaretool hilft, die Implementierung dieser Prozesse zu überwachen.

Infos i-Risk GmbH www.i-risk.ch

62 technica 03-09

Gleichzeitige Doktorate zu sich ergänzenden Themen bescherten drei Jungunternehmern die Geschäftsidee für ihre Risikomanagement-Beratung. Die Auftragsbücher sind gut gefüllt. Auch dank des neuen Obligationenrechts. Von links: Dr. Adrian Fischer, Dr. Berthold Barodte, Dr. Eric Montagne.


Bücher im Gespräch

Start-up-Förderung durch den Bund Die KTI ist die «Förderagentur für Innovation» des Bundes. Sie fördert seit über 60 Jahren den Wissens- und Technologietransfer zwischen Unternehmen und Hochschulen, verknüpft Partner aus beiden Bereichen in Projekten angewandter Forschung und Entwicklung und unterstützt Start-ups. Weltweit gehört die Schweiz zu den Staaten mit der höchsten Innovationsleistung. Die KTI verfügt über ein Budget von rund 100 Millionen. «Science to Market» heisst ihr Credo. Unternehmen erarbeiten gemeinsam mit den Hochschulen neues Wissen für Produkte und Dienstleistungen und setzen es am Markt um. Die KTI fördert • marktorientierte F&EProjekte, die Unternehmen gemeinsam mit den Hochschulen in Industrie und Dienstleistungen durchführen, • Gründung und Aufbau von wissenschaftsbasierten Unternehmen, • Wissens- und Technologietransfer durch Plattformen und Netzwerke. Nicht selten steht am Anfang eines erfolgreichen Unternehmens eine unkonventionelle Idee. Sie genügt jedoch nicht, um wirtschaftli-

chen Erfolg zu erzielen. Programme und Netzwerke, die von der KTI lanciert wurden, vermitteln das notwendige Rüstzeug und die Methodik, um eine Geschäftsidee in einer neuen Firma erfolgreich umzusetzen. Mit der Initiative CTI Entrepreneurship will die KTI den Unternehmergeist fördern. Dafür hat sie «Venturelab» lanciert, ein Beratungs- und Ausbildungsprogramm für potenzielle und bereits tätige Jungunternehmerinnen und -unternehmer, das ihnen gezielte Ausbildungsmodule anbietet. Seit 1996 unterstützt die KTI mittels der Initiative KTI Start-up erfolgreich innovative Köpfe beim Aufbau neuer Firmen. Bisher wurden mehr als 1800 Projekte geprüft. Über 180 wurden mit dem KTI Start-up-Label ausgezeichnet. 85 Prozent davon sind noch im Geschäft. Sie haben gut 8000 neue hoch

qualifizierte Arbeitsplätze geschaffen. Ein weiteres Instrument ist die öffentlich-private Partnerschaft, sogenannte «Public Private Partnership». Die KTI will diese künftig weiterentwickeln und ausbauen. Eine Initiative daraus ist der unabhängige Verein CTI Invest, der junge Firmen auf ihrem Weg zur ersten Finanzierung unterstützt. Venturelab, das Förderprogramm des Bundes für innovative Start-ups Mit dem Businessplan- und Strategieworkshop Venture Plan werden innovative, vielversprechende Projekte/ Spin-offs auf dem Weg zum Start-up begleitet. Dabei entwickeln und/oder überarbeiten die Teilnehmenden in fünf Tagen ihr Business-Modell und schlagen weitere Pflöcke in den Bereichen Strategie, Marketing und Finanzen ein. Abgeschlossen wird der Workshop mit einem zehnminütigen Pitch vor Experten. Wann und wo die Veranstaltungen stattfinden, finden Sie unter venturelab.ch/dt/events.asp? subcat=venture+plan Start-ups, die z. B. die erste Finanzierungsrunde bereits abgeschlossen haben, können im «Venture Training» spezifische Kompetenzen ausbauen.

Infos www.venturelab.ch info@ctistartup.ch

Pragmatisches Wissensmanagement – Systematische Steigerung des intellektuellen Kapitals Autor: Hartmut F. Binner Carl Hanser Verlag München 2007 896 Seiten ISBN 978-3-446-41377-1 Euro 49.90

Der stattfindende Paradigmenwechsel von der Funktionsorientierung zur Prozessorientierung, auch als Changemanagement bezeichnet, wird durch das Wissensmanagement unterstützt, wenn nicht gar erst ermöglicht. Allerdings haben viele Wissensmanagementprojekte in der Vergangenheit nicht den gewünschten Erfolg gezeigt. Häufig auch deshalb nicht, weil die im Rahmen des Changemanagement einzuführende Prozessorganisation nicht konsequent umgesetzt wurde und deshalb in hierarchisch ausgeprägten, tief gestaffelten Organisationsstrukturen und der damit verbundenen Bürokratie der Wissensaustausch und die Wissensnutzung stark erschwert hat. Die Folge ist, dass derzeit kaum erfolgreiche Wissensmanagementprojekte in den Organisationen durchgeführt werden. Um das Wissensmanagement als Strategie- und Führungsinstrument zu etablieren und das übergeordnete Ziel eines wandlungsfähigen Unternehmens zu erreichen, wurde hier ein Vorgehensmodell in Form eines Wissensframeworks mit drei aufeinander aufbauenden Analyse- und Gestaltungsebenen mit jeweils vier Schritten entwickelt, das pragmatisch und ökonomisch mit den Mitarbeitern als Wissensträger des organisationalen Wissens im Mittelpunkt Wissensentwicklung und -nutzung ermöglichen soll. Dieses Vorgehensmodell zur wissensbasierten Unternehmens- und Prozessentwicklung und -gestaltung ist ausführlich in dem hier rezensierten Band erläutert und führt unter der Berücksichtigung der derzeitigen Herausforderungen an die Organisationen im Ergebnis zu einer ökonomischen und bedarfsgerechten, das heisst kontextbezogenen Wissensbereitstellung. Herausragendes Kennzeichen des in diesem Buch erläuterten Vorgehensmodells zur Entwicklung und Einführung eines prozessorientierten Wissensmanagementsystems in zwölf Schritten – hier als Wissensframework «House of Process Knowledge» bezeichnet – ist die dynamische Entstehung einer organisationalen Wissensbasis, die sich durch das intellektuelle Kapital der Beteiligten aufbaut und über individuelle sowie kollektive Lernprozesse kontinuierlich weiterentwickelt wird.

03-09 technica 63


Planung + Produktion

| Mix

Subtile Krisenreaktion «Die Leute sind etwas zurückhaltender als noch vor wenigen Monaten. Sie leisten sich zum Beispiel keinen zweiten Kaffee oder verzichten aufs Schoggistängeli.» Nestlé wirds verkraften. SV-Group-Chefin Susy Brüschweiler, «SonntagsZeitung» vom 22. Februar 2009

1. Swiss Logistics Day – 18. September 2009 Unter dem Motto «Logistik wirkt!» findet dieses Jahr in der Schweiz zum ersten Mal der nationale Logistik-Event statt.

Mitmachen lohnt sich Sind auch Sie ein Teil der Supply Chain und nehmen logistische Aufgaben wahr? Nutzen Sie die Chance und öffnen Sie die Türen: Präsentieren Sie Ihren Betrieb mit einem Event (Besichtigung, Tag der offenen Tür usw.). Alle Unternehmen in der Schweiz, die sich mit «logistischen» Aufgaben befassen,

sind aufgefordert, an diesem Tag einen Blick hinter die Kulissen zu gewähren. • Nutzen Sie die Publicity und steigern Sie Ihren Bekanntheitsgrad. • Positionieren Sie Ihre eigenen Themen. • Fördern Sie den Nachwuchs und gewinnen Sie Talente. • Schaffen Sie Verständnis für die Logistik in der Schweiz.

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Doodle Der Schweizer Online-Terminplaner Doodle hat sich auf Facebook als beliebteste deutschsprachige Applikation durchgesetzt. Neben dem deutschen Facebook Application Award erhielt das Schweizer Start-up mit

venturelab-Background auch den Open Web Award in den USA. Mehr über das erfolgreiche Start-up-Unternehmen Doodle in der nächsten Ausgabe von P+P.

Redaktion Alois Altenweger, lic. rer. pol. Zürchermatte 47 3550 Langnau i. E. Tel. 034 402 56 69 a.altenweger@zapp.ch Erscheint als integrierter Bestandteil der Technica.

64 technica 03-09

Interessante Kontakte knüpfen, Geschäftsbeziehungen pflegen, Erfahrungen austauschen, dafür sind die Venture-Apéros da. Machen Sie von den Angeboten Gebrauch. Die Veranstaltungen sind inkl. Apéro kostenlos. Beginn ist jeweils um 18.30 Uhr, Anmeldungen sind erwünscht. • 1. April 2009, Spezialanlass im IDZ, microPark Pilatus, Alpnach: Vom Soldatenmesser zur Weltmarke • 2. April 2009, ausnahmsweise von 11.00–12.30 Uhr, Spezialanlass an der Aargauer Messe AMA, Halle 5, in Aarau, Neuunternehmer-Forum Aargau: Systematische Kundenbegeisterung als Erfolgsrezept für Jungunternehmen • 2. April 2009, Technopark Zürich: Die AdWords-Falle: Was Google Dir nicht sagt und Geheimnisse für erfolgreichere Kampagnen • 15. April 2009, Hotel Chur, Chur: Die Google-Anleitung für KMU • 20. April 2009, tebo (EMPA), St. Gallen: Die Geheimnisse

Offizelles Organ des SVBF Schweiz, Schweizerischer Verband für Betriebsorganisation und Fertigungstechnik

SVBF Schweiz Postfach 1810 8021 Zürich www.svbf.ch zentral@svbf.ch Präsident: H. Betschart habetsch@bluewin.ch

der Kontaktbeschaffung – Wie Sie in der Kundengewinnung bei praktisch jeder Firma einen Termin bekommen • 21. April 2009, Spezialanlass bei extratel AG, Basel: So sind Sie immer erreichbar – mehr Erfolge dank persönlichem Telefondienst • 23. April 2009, Technopark Winterthur: Wer richtig kommuniziert, wird reich – Erfahrungen und Tipps von Klaus J. Stöhlker • 27. April 2009, Start Gründungszentrum, Frauenfeld: Best-Practice-Massnahmen im Suchmaschinenmarketing • 27. April 2009, Kursaal Bern: Der steinige Weg von der Idee zur Finanzierung • 30. April 2009, Technopark Luzern: Handeln statt jammern – Agieren statt reagieren Infos c/o IFJ Institut für Jungunternehmen 9010 St. Gallen www.ifj.ch

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Industrial IT

| CAX-Systeme

Fertigungsoptimierung mit effizienter CAM-Programmierung

CAM für höchste Ansprüche Die Firma Reishauer AG, Hersteller von Verzahnungsschleifmaschinen, hat kürzlich ein neues CAM-System TopSolid’Cam eingeführt, das einen modernen Maschinenpark mit prozesssicheren NCDaten versorgen muss. Komplexe Bearbeitungsaufgaben sind an der Tagesordnung, entsprechend aufwändig ist die NC-Programmierung, was hohe Anforderungen an das CAM-System stellt. Im Rahmen der CAM-Neuinvestition wurde deshalb sehr genau auf Anwenderfreundlichkeit, Kompatibilität mit dem 3D-CAD Solidworks und der optimalen Einbettung in die gesamte PDM-Infrastruktur geachtet.

W

eil der Markt derzeit nach mehr geschliffenen Zahnrädern verlangt (siehe Kasten), verlassen bei der Reishauer AG in Wallisellen bei Zürich pro Jahr immer mehr Verzahnungsschleifmaschinen die Werkhallen. Mehr Maschinen bedeuten auch zwangläufig mehr Bauteile, die konstruiert und gefertigt werden müssen. Um hier die Effizienz zu steigern, investierte Reishauer 2002 in Solidworks und 2005 in vier Arbeitsplätze der CAM-Software TopSolid’Cam von Missler Software.

Hohe Fertigungstiefe Werkstückseitig wird bei Reishauer die gesamte Bandbreite des Präzisionsmaschinenbaus abgedeckt, kubisch bis rund mit allen Variationen: µ-genaue Spindeln über komplexe Dreh-Fräswerkstücke bis hin zu kubischen Frästeilen. Wobei im Fräsen 4-achsige Bearbeitungen derzeit den Schwerpunkt bilden und 5-Seiten-

Bearbeitungen an der Tagesordnung sind. Freiformflächen werden nicht gefertigt, obwohl auch die 5-achsigen Simultan-Features vorhanden sind. «Aber das brauchen wir noch nicht. Wenn aber unsere Konstruktion erfährt, dass wir das können, dann kann ich für nichts garantieren». sagt Markus Rykart, Fertigungsleiter bei Reishauer, mit einem Lächeln auf den Lippen. Doch jetzt zum Prozessablauf bei Reishauer.

Prozessablauf perfekt durchorganisiert Der Prozessablauf von der Entwicklung bis hin zur Fertigung ist bei Reishauer perfekt durchorganisiert. Die Konstrukteure entwickeln seit sechs Jahren im 3D-CAD mit Solidworks. Die Daten gehen direkt zur Arbeitsvorbereitung (AVOR), werden geprüft und freigegeben. In der AVOR wird auch der Fertigungsablauf bestimmt, wann und auf welcher Ma-

schine das Werkstück bearbeitet werden soll. Schliesslich erfolgt der Betriebsmittelauftrag an die CAM-Programmierung, das Teil zu programmieren. Alle Prozessabläufe, die hier beschrieben wurden und werden, laufen prozesssicher über das voll integrierte PDM-System (Produkt-DatenManagement) des Unternehmens. So bekommt auch die NC-Programmierabteilung über das PDM-System den entsprechenden Auftrag. Marcel Bieri (CAM-Programmierung): «Nach Auftragseingang wandeln wir die Solidworks-Dateien direkt in eine TopSolid-Datei um. Anschliessend beginnt man mit der TopSolid-Datei zu programmieren und erstellt ein CAM-Programm. Nach Prüfung und Freigabe des CAM-Programms wird es archiviert und im PDM abgelegt. M. Rykart ergänzt: «Das muss ich noch betonen, im PDM-System ist alles abgelegt, was wir zur Konstruktion, Fertigung, Produktion und Montage benötigen: der Aufspannplan, ein komplettes 3D-Modell, die Aufspannung und der NC-Code, auf den TopSolid’Cam zugreifen kann, sowie auch die gesamten TopSolid’CamDaten. Ebenso die komplette Zeichnungsverwaltung und Baugruppenstruktur. Schliesslich sind auch die Werkzeugverwendung und die Werkzeugdaten hinterlegt. Jeder berechtigte Mitarbeiter im Unternehmen kann auf die Daten im PDM zugreifen.»

Maschinen sind am Netz

Von links: Marcel Bieri (CAM-Programmierer) und Markus Rykart (Fertigungsleiter) mit (Thomas Hoffmann, Maschinenführer), alle Reishauer AG, vor einem Dreh-Fräszentrum Index G400.

66 technica 03-09

Nach der Freigabe des NC-Programms kann der Maschinenbediener die NC-Daten direkt vom Server auf die Maschine laden. Folgende Maschinen werden bei Reishauer derzeit mit den Daten aus TopSolid’Cam versorgt: • Hüller-Hille Bluestar (5-Achs-Simultan BAZ) • Deckel Maho Gildemeister DMF 250 linear (5-Achs-Simultan BAZ) • Deckel Maho Gildemeister DMU 60 (5-Achs-Simultan BAZ)


Ob BAZ oder Dreh-Fräszentrum: Simulation wird immer wichtiger, weil die Maschinen immer mehr Achsen auf immer weniger Raum vereinen und zudem die Werkstücke immer komplexer und dadurch anspruchsvoller werden.

• Index G200 (Dreh-Fräszentrum) In naher Zukunft werden auch eine Index G400, Index V300 und eine Hüller-Hille nbh 230 integriert. Alle Maschinen sind am ReishauerLAN angeschlossen. M. Rykart: «Wir machen an einzelnen Maschinen teilweise auch Maschinenprogrammierung, aber das wird nur bei einfach zu programmierenden Teilen gemacht. Da unterstützt uns die Siemens-Steuerung der Maschinen sehr gut. Wo und was genau programmiert wird, wird im Vorfeld von der AVOR entschieden. Die in der Maschine programmierten NC-Programme werden ebenfalls im PDM abgelegt. Aber das muss ich nochmals betonen: Sobald es komplizierter wird, läuft es über das CAMSystem.»

Ständige Optimierungen M. Rykart: «Generell versuchen wir den Prozess natürlich ständig zu optimieren. Bei Anpassungen beispielsweise ist das Ziel, dass der Bediener Änderungen im CAM-System direkt macht, nicht mehr im NC-Code, wie es derzeit Praxis ist.» M. Rykart führt fort: «In diesem Zusammenhang investieren wir in eine weitere Lizenz für die Maschinenbediener. Wir haben natürlich das Ziel, dass die Maschinenbediener flexibler eingesetzt werden können und ihre Arbeit anspruchsvoller und damit interessanter wird. Das ist eines unserer nächsten Ziele. In diesem Zusammenhang ist auch geplant, dass wir das System so auslegen, dass auch unsere Lehrlinge darauf zugreifen können. Dadurch wird auch unsere

Lehrlingsausbildung effektiver und interessanter.»

Auswahl des CAM-Systems Effizienz, Produktivität und Prozesssicherheit sind wesentliche Faktoren, die eine Rolle spielen. Mit dem Sprung in 2002 auf die 3D-CADTechnologie folgte 2005 der Einstieg in das TopSolid’Cam-System. Bisher arbeitete Reishauer mit einem älteren 2,5-D-CAM-System, welches seit Längerem nicht mehr supportet wird. M. Rykart: «Das ist mit einer der Gründe, dass wir uns nach einem neuen CAM-System umschauten. In diesem Zusammenhang muss ich betonen, dass ein CAMSystem eine Schlüsseltechnologie ist. Es enthält äusserst sensible Daten für die Maschinensteuerung.» 

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| CAX-Systeme

Beim Benchmark der verschiedenen CAM-SoftwareTools mussten die Hersteller ein reales Werkstück programmieren. NCDATA schnitt mit TopSolid am besten ab.

Aufwändiger Benchmark M. Rykart: «Wir machten bei der Einführung der neuen Software einen recht aufwändigen Benchmark. Besser ein langer Entscheidungsprozess als am Ende ein unzureichendes CAM-Tool, mit dem Sie Jahrzehnte arbeiten müssen. Während des Benchmarks haben wir neben TopSolid’Cam zwei weitere Systeme geprüft. Beim ersten Eindruck überzeugte uns die Bedienoberfläche von TopSolid’Cam. Sie war generell recht übersichtlich. Sie müssen wissen, dass wir mit den drei zur Auswahl stehenden Systemen vorher noch nie gearbeitet haben. TopSolid’Cam hat uns im ersten Augenschein am besten gefallen, aber das reicht natürlich nicht aus für eine abschliessende Bewertung. Aus diesem Grund haben wir Referenzkunden besucht, die TopSolid’Cam und die anderen CAM-Software-Systeme im Einsatz haben. Schliesslich haben wir auch noch von den CAM-Anbietern ein Werkstück programmieren lassen.» Bei den Referenzkunden die TopSolid’Cam im Einsatz haben, wurde der erste gute Eindruck von Reishauer bezüglich des CAM-Systems bestätigt. L. Kellenberger, St.

Gallen, hat TopSolid’Cam auch in das PDM-System integriert.

Aufgabe sehr gut gelöst M. Rykart: «Bei L. Kellenberger lief ein ähnliches komplexes Mori-SeikiDreh-Fräszentrum wie unsere Index G400, insofern waren hier gewisse Parallelitäten zu unserer Fertigung gegeben.» Zu guter Letzt mussten die CAM-Anbieter ein Werkstück inklusive Aufspannung komplett programmieren. Mit TopSolid’Cam hat NCDATA innerhalb einer Stunde die Aufspannung und das einwandfreie CAM-Programm erstellt. M. Rykart: «Das war kein Show-Teil, das war ein reales Teil von uns. NCDATA hat diese Aufgabe unserer Meinung nach sehr gut gelöst. Das i-Tüpfelchen war schliesslich eine Vergleichsstudie der Fachhochschule St. Gallen. Auch hier schnitt das TopSolid’Cam-System sehr gut ab. So haben letztlich die guten Referenzen den Ausschlag für unseren Entscheid gegeben, dass wir in TopSolid’Cam investierten.»

Änderungen immer aktuell Wichtig war Reishauer auch die Kompatibilität zu Solidworks. Marcel Bie-

Sehr hohe Fertigungstiefe bei Reishauer Reishauer macht für seine CNC-Verzahnungsschleifmaschinen in der mechanischen Fertigung sehr viel selbst. Ausnahme sind typische Zukaufteile wie z. B. Wälzführungen. Entsprechend hoch ist das Fertigungs-Know-how. Bei Reishauer werden kleine bis grosse Werkstücke mit maximal 1,00 x 1,50 m gefertigt. Vom Teilespektrum sind es Rotationsteile und kubische Teile des klassischen Maschinenbaus. Allerdings werden die Werkstücke immer komplexer, denn die heutigen Dreh-Fräscenter und BAZ bieten hier enorme Möglichkeiten, was auch von der Konstruktion entsprechend genutzt wird. Apropos Fertigungstiefe: Selbst die Spindeln fertigt Reishauer komplett «inhouse», wie M. Rykart betont: «Die Spindeln können wir nicht kaufen, das sind Spezialanfertigungen mit höchsten Präzisionsanforderungen. Wir machen diese selbst: Vordrehen, danach Wärmebehandlung und schliesslich Schleifen. In der Spindelfertigung haben wir in der Regel 2 µ, manchmal sogar nur 1 µ Toleranz.» Bei der Fräsbearbeitung geht es in der Regel um Hundertstel. Hier sind die anspruchsvollen Form- und Lagetoleranzen eine fertigungstechnische Herausforderung. «5 µ winklig und noch dazu plan, das ist nicht ohne», sagt M. Bieri.

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ri: «Wenn in der Konstruktion etwas geändert wird, sollten wir die Änderungen 1:1 nachvollziehen können im CAM-System. Das läuft hervorragend. Wenn an einem Werkstück etwas in der Konstruktion nachträglich geändert wird, dann wird man beim Aufstarten der Datei durch das PDM-System darauf aufmerksam gemacht, die Änderungen nachzutragen. Wichtig ist in diesem Zusammenhang auch zu erwähnen, dass wir direkt im originalen Volumenmodell programmieren. Das ist sehr gut so, denn wir wollen nicht auf Kopien zugreifen.»

«Grosse Zeiteinsparung» Besonders interessant ist nach Aussage von M. Bieri die Funktion «Werkstück vergleichen und ersetzen». Ähnliche Bauteile, bei denen sich beispielsweise nur ein Winkel ändert, können mit diesem Feature verglichen werden. Alle baugleichen Bereiche werden automatisch übernommen. Nur die nicht identischen Bereiche müssen umprogrammiert werden. M. Bieri: «Das bringt eine grosse Zeiteinsparung.» Ein weiteres interessantes Feature ist die Bohrungserkennung. Alle Bohrungen, die als sogenannte FTE-Datei in Solidworks abgespeichert werden, erkennt TopSolid’Cam. Werden im CAD die Bohrung, Gewinde oder die Passung klar definiert, dann kann das Feature automatisch im CAM konfiguriert werden. M. Bieri: «Natürlich ist es entscheidend, dass es im Solidworks bereits als solche konstruiert wurde. Derzeit haben wir dieses Feature noch nicht explizit im Einsatz, aber das wird kommen.»

Ganz wichtig: Simulation Das integrierte Simulationstool war mit ein Hauptgrund, dass Reishauer auf das System gesetzt hat. «Die Simulationsmöglichkeiten sind im Grossen und Ganzen richtig gut», sagt Marcel Bieri. Es wird alles simuliert: das Maschinenmodell, die Werkzeuge, die Aufspannung, das Rohteil bis hin zum Fertigteil. Die Kollisionsbetrachtung stimmt 1:1. M. Bieri: «Die Simulation wird immer wichtiger, weil die Teile und die Maschinen immer komplexer werden. Der Grund sind die Mehrachsen-Ma-


schinen. Man kann die wildesten Sachen programmieren. Der Platz in der Maschine wird immer knapper. Nehmen Sie nur eine Index G200, die 5achsig fräst, noch dazu in mehren Aufspannungen – dann wirds richtig kompliziert. Ein Crash ist immer teuer, deshalb lassen wir alles, was wir programmieren, durch die Simula-tion prüfen.»

Datenpflege: hoher Aufwand lohnt sich Simulation ist im heutigen Fertigungsumfeld nahezu ein Muss, aber es bedarf einer hohen Disziplin in Sachen Datenpflege, sagt M. Rykart: «Um die Simulation richtig nutzen zu können, müssen wir einen riesigen Aufwand mit dem TDM-System (TDM = Tool-Data-Management von TDM Systems) betreiben. Wir müssen die Werkzeugdaten exakt nachführen. Auch die Spannmittel müssen exakt 1:1 vorhanden sein. Das ist ein Aufwand, der nicht zu unterschätzen ist. Aber wenn die Daten sicher hinterlegt sind, ist die anschliessende Fertigung umso prozesssicherer. Der Aufwand lohnt sich in jedem Fall. Wir hatten diese Daten bereits früher schon immer sehr sauber gepflegt. Jetzt übernehmen wir praktisch die 2,5-D-Daten von den Fräswerkzeugen für die 3D-Daten. Das ist bei den Fräswerkzeugen relativ einfach, bei den Drehwerkzeugen ist es natürlich komplizierter. Aber bei den Drehwerkzeugen wird die Unterstützung

der Lieferanten in Bezug auf 3DDaten immer besser. Bei Index z.B. bekommen wir alles in 3D – eins zu eins – das läuft perfekt.»

Gerade bei den Drehwerkzeugen. Die CAM-Programmierer sind bei Reishauer für die kontinuierliche Datenpflege verantwortlich.

Alle Werkzeugdaten im TDM

Alle gängigen Formate lesbar

Das CAM-System greift auch bei den Werkzeugdaten auf die Datenbank des TDM zu. TDM ist die Datenbank, die alle WZ verwaltet. Alle Werkzeugdaten sind im TDM vorhanden: Körper, WSP etc. M. Rykart: «Wir definieren die Werkzeugdaten auf Komponentenebene, das ist uns wichtig.» Die Werkzeuge werden neu aus den Komponenten zusammengestellt. Wenn die Komponenten geändert werden, hat das den Vorteil, dass nur sie modifiziert werden müssen und nicht das Komplettwerkzeug. Bei Bohrern und Gewindebohrern greift Reishauer auf die parametrisierten Vorlagen von TopSolid’Cam zurück. Mit der Standardbibliothek in TopSolid’Cam geht das flott: Man holt sich die Komponenten aus dem TDM und «schraubt» das komplette Tool zusammen. Ein weiterer wichtiger Vorteil beim TDM ist, dass vor der Fertigung ein Brutto-Netto-Vergleich des Werkzeugbestandes für den Fertigungsauftrag gemacht werden kann. Das TDM macht einen Abgleich und der Bediener kann genau erkennen, was in der Maschine fehlt. Hervorzuheben ist auch hier: im TDM-System ist der Aufwand der Datenpflege nicht zu unterschätzen,

Eine Frage im Software-Bereich ist immer, wie sauber die unterschiedlichsten Dateiformate gelesen werden können. Von externen Anbietern, wie z. B. den Spannmittelherstellern, kommen die unterschiedlichsten CAD-Dateiformate. Das bereitet aber keine Probleme, wie Marcel Bieri sagt: «TopSolid’Cam kann praktisch alle Formate lesen, die gängig sind. Wir haben noch nie etwas bekommen, was nicht lesbar war.»

Optimierungspotenzial Auch wenn bis hier alles bestens lief, Verbesserungsmöglichkeiten gibt es immer. Beim Fräsen läuft das CAM-System nach Aussage von Marcel Bieri und Markus Rykart perfekt, aber beim Drehen bestehen für gewisse Features im Bereich der Simulation noch Optimierungspotenziale. Marcel Bieri: «Das sind zum Beispiel zwei Standardfunktionen, die wir nicht ohne Probleme simulieren können. Das sind in unserem Fall das Abstechen und das Abgreifen von der Haupt- zur Gegenspindel. Gerade das Abstechen ist heikel, weil es ein wichtiger Prozess ist. Das müssen wir relativ umständlich simulieren. Auch die Synchronisation von Spindel und Gegenspindel ist nicht optimal gelöst. Es gibt nur zwei Punkte, wo wir synchronisieren können. Derzeit ist NCDATA daran, den Prozess zu optimieren. Aber gleichwohl, beim Fräsen sind sie richtig gut.»

Infos NCDATA AG 8047 Zürich 044 738 27 27 info@ncdata.ch www.ncdata.ch

Nach der Fertigung gehts an die Messmaschine. Denn bei den Verzahnungsschleifmaschinen von Reishauer ist Präzision das A und O.

Reishauer AG 8304 Wallisellen 044 832 22 11 info@reishauer.com www.reishauer.com

03-09 technica 69


Industrial IT

| Engineering-Tools

Zum Industrial-IT-Titelbild Mit Abacus-ERP-Software erfolgreich SAP abgelöst

Alles in einem Das Schweizer KMU Katadyn aus Wallisellen setzt für die effiziente Abwicklung ihrer Geschäftsprozesse seit 2006 auf die Unterstützung durch die Abacus-ERP-Lösung mit integriertem PPS. Dies ist der Ersatz für ein in die Jahre gekommenes und für das Unternehmen überdimensioniertes SAP R/3. Katadyn setzt bei der Herstellung ihrer Produkte auf «Swiss-Kaizen», eine angepasste Version der japanischen Unternehmens- und Produktionsphilosophie, die nach steter Verbesserung strebt. Einer der Erfolgsfaktoren ist das Minimieren von Verschwendung auf allen Ebenen eines Unternehmens. So wird etwa in der Produktion eine intelligente Arbeitsprozessgestaltung eingesetzt. Der hierbei angewendete, One-Piece-Flow, bei der die Fertigung auf Basis einzelner Werkstücke erfolgt (die ohne Zwischenlagerung oder Puffer durch das gesamte Produktionssystem «fliessen»), bringt eine Effizienzsteigerungen und eine höhere Mitarbeiterzufriedenheit. Statt die Produktion in Hunderte einzelner Handgriffe einzuteilen, übernimmt jeder Mitarbeiter die Montage eines ganzen Produkts. Je nach Auftragsbestand und Bedarf lassen sich Arbeitsstationen mit dem Personal besetzen, das es gerade braucht. So werden auch Klein- und Kleinst-Losgrössen wirtschaftlich produziert. Um eine reibungslose und fehlerfreie Produktion zu gewährleisten, wurden für jeden Arbeitsschritt Standard-Operations-Pläne (SOP) erstellt, die es den Mitarbeitern erlauben, sich mit minimalem Zeitaufwand mit den Fertigungsrichtlinien vertraut zu machen.

Unterstützung durch ABACUS ERP Durch die Notwendigkeit einer einstufigen Produktion müssen

70 technica 03-09

alle Herstellungsstufen auf einer Ebene dargestellt werden. Dies geschieht über den Hauptauftrag. Die Stammdatenpflege und Erfassung der Stücklisten kann dadurch einfach gehalten werden, Änderungen in den Unterbaugruppen werden nach oben vererbt.

Einfache Materialbeschaffung Sämtliche Produktionsschritte sind klar und einfach dokumentiert und visualisiert. Dazu gehört auch der Materialfluss. Jeder Lagerplatz ist mit zwei Kanban-Karten ausgestattet. Der darauf vorhandene Barcode wird am nächsten Abacus-Terminal eingescannt. Dort ist hinterlegt, welcher Artikel in welcher Stückzahl bei welchem Lieferanten oder in der eigenen Produktion beschafft werden muss. Automatisch wird in dem Bestellprogramm nach dem offenen Rahmenvertrag gesucht und ein Abruf oder ein neuer Produktionsauftrag ausgelöst. Die Karte wird dann zur Warenannahme weitergeleitet, wo der Wareneingang zusätzlich zur entsprechenden Funktion auch visuell überwacht werden kann.

Planung Katadyn besitzt Produktionsanlagen für die Keramik-, Chemieund Filterproduktion und kauft zusätzlich Materialien von Zulieferern aus der Schweiz oder aus dem Ausland ein. Die geplanten

Verkaufszahlen von Endprodukten werden auf Monatsebene vom jeweils zuständigen Verkäufer im Abacus-MIS als Budgetwerte erfasst oder aus Excel eingelesen. Zur Planung wird automatisch monatlich der Materialbedarf durch die Generierung eines Produktionsauftrages mit allen Unterbaugruppen erstellt. Aufgrund dessen wird der Materialbedarf pro Artikel und Monat errechnet und danach zu einer einzigen Bedarfsposition pro Monat summiert. Dem Disponenten steht somit für jeden Artikel eine detaillierte Bedarfsprognose für die kommenden zwölf Monate zur Verfügung.

Verkaufsprozess Durch die Integration aller Module kann das System aus den Verkaufsaufträgen, in denen die Bestellungen der Kunden stehen, wiederum Lieferantenbestellungen auslösen, oder direkt PPS-Aufträge generieren. Mit Hilfe der Chargen- und Seriennummernverwaltung können die

Verfügbarkeit, der Einkauf, sowie die Verrechnung von Spezialwerkzeugen gemanagt werden.

Auch bei Tochterunternehmen in Deutschland Durch den Einsatz eines Terminalservers und der zentralen Installation in Wallisellen konnte eine kostengünstige Lösung für die deutsche Niederlassung in Frankfurt gefunden werden. Die Finanzapplikationen, die Auftragsabwicklung mit dem Verkaufs- und Einkaufmodul inklusive der Chargen- und Lagerverwaltung wurden implementiert. Zusätzlich kann der Aussendienst darauf zugreifen und im CRM-Modul, basierend auf der Adressverwaltung, Daten erfassen und benötigte Informationen abfragen. (bf)

Infos ABACUS Research AG 9301 Wittenbach-St. Gallen 071 292 25 25 info@abacus.ch www.abacus.ch


CAD |

Industrial IT

SolidWorks 2009 setzt neue Akzente bei 3D-CAD Allgemein • Arbeiten auf mehreren Monitoren • Fenster anordnen und fixieren • Vergrösserungsglas • Gleichzeitige Anzeige von Zoll und Millimeter • Im Bereich Baugruppen können Stücklisten erstellt werden, ohne dass es Zeichnungen davon gibt • Abstandsprüfung für Komponenten der Baugruppe • SpeedPak für komplexe Baugruppen: Nur ausgewählte Teile/Flächen werden angezeigt • Verbindungselemente mit dynamischer Längensteuerung • Länge von 1 km je Baugruppe Zeichnungen • Allgemeine Verbesserungen • Vereinfachter Titelblock • Zeichnungen mit Voransicht DWGeditor • Zeichenansichten vom 2D-CAD übertragen Instant3D • Schweisskonstruktionen und interne Skizzenkonturen • Verbesserte gespiegelte Geometrie Materialien/Erscheinungsbilder • Farben und Texturen • Vereinheitlichte Materialdatenbank und Benutzeroberfläche Bewegungsstudien • Konstruktionsbibliothek

für Bewegungselemente • Unterstützung für den reduzierten Modus Teile • Eingabeformular für benutzerdefinierte Eigenschaften • Feder- und Nut-Features • Gespiegeltes Teil mit Bemassung Blech • Konvertieren eines Volumenkörpers in ein Blechteil • Blechteil mit Kreuzknick Skizze • Gleichungsgesteuerte Kurven • Nullbemassungen und negative Bemassungen • Langlochskizzenelement • Dehnen von Skizzengeometrie Toleranzen • DimXpert ISO-Unterstützung Schweisskonstruktionen • Schweisskonstruktionsgruppen • Schweissabstände • Besser trimmen und verlängern

Professional/Premium Dateikonvertierungen • CircuitWorks • IDF- und PADS-ASCII-Import • IDF-Export • Elektrische Teilebibliothek Bewegungsstudien • 2D-Mechanismen in LayoutSkizzen • Unterstützung für den reduzierten Modus

SpeedPak vereinfacht die Darstellung von grossen komplexen Baugruppen, ohne dass dabei Referenzen verloren gehen.

SolidWorks Routing • Flachbandkabel • Flache Anzeige von Leitungen TolAnalyst • Fixierte und frei bewegliche Verbindungselemente

Simulation Professional • Thermische Temperaturstudien • Auswahl für thermische Bedingungen mit einem Klick • Verformte SolidWorks-Teile aus Ergebnissen • 64-Bit-Unterstützung für Frequenz- und Knickstudien Premium • Verbundstoffschalen • Energiedichte und abgesetzte Masse in linearen dynamischen Studien • Symmetrische und mehrteilige Schrauben in nichtlinearen Studien

Flow Simulation • Multi-Prozessor-Unterstützung • Strahlung und nicht Newton’sche Modelle • Mehr Benutzerfreundlichkeit

Enterprise PDM Stückliste • Stücklisten für SolidWorksZeichnungen und Baugruppen • Benannte Stücklisten • Restrukturieren von Stücklisten und Anwenden von Filtern • Zuschnittslisten und Schweisskonstruktions-Stücklisten Sicherheit • Verbesserte Sicherheit – Unterbinden von Vorgängen durch Warnungen SolidWorks Deutschland GmbH D-85540 Haar +49 (0)89 612 956 0 info@solidworks.de

Mehr als Sie erwarten.

Mit SolidWorks entwickeln und konstruieren Sie einfacher, schneller und schöner. Einfacher, weil viele aufwändige Arbeitsschritte automatisiert sind. Schneller, weil Sie ein durchgängiges Entwicklungs- und Berechnungswerkzeug inkl. PDM besitzen. Und schöner, weil selbst Ihre Kunden noch nie so realitätsnahe Visualisierungen gesehen haben. Unsere nächsten Infoseminar- und Workshop-Daten finden Sie auf unserer Website. Oder rufen Sie uns direkt an!

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03-09 technica 71


Industrial IT

| LAN

Zum Titelbild: Kompakte und platzsparende Industrial-Ethernet-Switches

Zuwachs bei der Switch-Familie Siemens Industry Automation erweitert ihr Angebot für Industrial-Ethernet-Switches um die Produktlinien Scalance XB-000 für den kostengünstigen Aufbau kleiner Linien- und Sternstrukturen und Scalance XF-200 mit flacher Bauform. Ausserdem ergänzt die Division ihre Produktlinie X-100 um einen kompakten Switch für die Energieversorgung über Ethernet.

D

ie Switches der Produktlinie Scalance XB-000 sind «unmanaged» Industrial-Ethernet-Switches in Schutzart IP20, die sich für den Einsatz in weniger rauen Industrieumgebungen eignen. Die kostengünstigen Switches können durch ihre kompakte Boxform einfach auf der Standardhutschiene in den Schaltschrank eingebaut werden. Die Varianten XB005, XB008, XB004-1 und XB004-1LD verfügen über bis zu acht elektrische RJ45-

Ports oder vier RJ45-Ports und einen Lichtwellenleiter-Port. Der Scalance XF204IRT ist der erste Switch aus der neuen Produktlinie Scalance XF-200. Er spart durch seine flache Form und den Kabelausgang nach schräg unten Platz, wobei die Stecker wie gewohnt von vorne eingesteckt werden. Mit dem neuen Switch kann der Anwender Isochronous-Realtime-Ethernet-Segmente aufbauen. Der Scalance XF204IRT lässt sich

Scalanca XB-000 Einfach, platzsparend und industrietauglich Die Switches der Produktlinie Scalance XB-000 sind unmanaged Industrial Ethernet Switches in Schutzart IP 20, die sich für den Einsatz in weniger rauen Industrieumgebungen eignen; für kleine Linien- oder Sternstrukturen. Die kostengünstigen Switches können durch ihr industrietaugliches Kunststoffgehäuse in kompakter Boxform einfach auf der Standard-Hutschiene in den Schaltschrank eingebaut werden. Zahlreiche Vorteile • Realisierung einer Maschinenvernetzung auch bei ständigem Kostendruck • platzsparender Einbau durch kleine, kompakte Bauform • einsetzbar in industrieller Umgebung • schnelle Inbetriebnahme ohne Konfiguration • einfache Vor-Ort-Diagnose über LED Die Scalance XB-000 Switches besitzen: • einen 3-poligen Klemmblock zum Anschluss der Versorgungsspannung (1 x DC 24 V) und Funktionserde • eine LED für die Anzeige der Statusinformationen (Power) • eine LED für die Anzeige der Statusinformationen (Linkstatus und Datenverkehr) pro Port Folgende Port-Typen sind verfügbar: • 10/100 BaseTX RJ45-Ports elektrisch RJ45-Ports, automatische Erkennung der Datenrate (10 oder 100 MBit/s), mit Autosensing- und Autocrossing-Funktion für Anschluss von IE TP-Leitungen bis 100 m • 100 BaseFX, SC-Port optisch SC-Port zum direkten Anschluss an die Industrial-Ethernet-FO-Leitungen. Multimode-LWL bis 3 km • 100 BaseFX, SC-Port optisch SC-Port zum direkten Anschluss an die Industrial-Ethernet-FO-Leitungen. Singlemode-LWL bis 26 km Alle Anschlüsse erfolgen von vorne.

72 technica 03-09

Die Switches der Produktlinie Scalance XB-000 eignen sich für kleine Linien- oder Sternstrukturen.

als «managed» Switch direkt in der Ringschaltung betreiben und zur Standby-Koppelung mit anderen Netzwerksegmenten verwenden, um hohe Verfügbarkeit des Netzwerks sicherzustellen. Ausserdem bietet er alle Funktionen der Baulinie X200 wie zum Beispiel die eingebaute Redundanzmanagerfunktion. Ein «unmanaged» Switch mit Power-over-Ethernet-Funktion ergänzt die Produktlinie Scalance X-100. Damit lassen sich jetzt zwei Endgeräte über die Ethernet-Datenleitung mit Energie versorgen. Da dies über die vorhandene Spannungsversorgung des Switches funktioniert, ist eine zusätzliche 48-Volt-Versorgung überflüssig und der Anwender spart durch den Verzicht auf Netzteile Kosten. Der Switch X108PoE ist zum Aufbau von elektrischen Sternund Linienstrukturen in Maschinenund Anlagenteilen geeignet. Die integrierten Haltekrägen erlauben den Anschluss von bis zu acht RJ45FastConnect-Steckern. Wie alle X100-Switches hat er ein robustes Metallgehäuse in der Schutzart IP30 für den platzsparenden Einbau im Schaltschrank – entweder auf Standard-Hutschiene, auf S7300-Profilschiene oder für die direkte Wandmontage. (bf)

Infos Siemens Schweiz AG Industry Automation and Drive Technologies 8047 Zürich 0848 822 844 automation.ch@siemens.com www.siemens.ch/automation


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03-09 technica 73


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74 technica 03-09


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Mechanische Fertigung

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03-09 technica 79


Impressum technica

In dieser Ausgabe

die Fachzeitschrift für die Maschinen-, Elektro- und Metallindustrie

ABB Schweiz AG

9, 42

ISSN 0040-0866 58. Jahrgang 2009

Abacus

Redaktion «technica» Neumattstr. 1, 5001 Aarau, Tel. 058 200 56 42 Fax 058 200 56 61, ISDN 058 200 56 56 www.technica-online.ch, www.marktspiegel.ch

Almac SA

32

KASTO Maschinenbau GmbH

Amax Automation AG

50

Keller AG für Druckmesstechnik

65,67,70

IST-Edelstahl-Anlagenbau AG

34

Jakob Keller Verschlusstechnik AG

5 28 4

Aroflex AG

56

Kuka Roboter Schweiz AG

Chefredaktor Martin Gysi, Masch. Ing. FH, Tel. 058 200 56 29, martin.gysi@technica-online.ch

Baumer Electric AG

21

Kurt Breuning ICRO-Maschinenbau

57

Barbara Fischer, W.-Ing FH, Tel. 058 200 56 30, barbara.fischer@technica-online.ch

Baumgartner AG

53

MAPAL Dr. Kress KG

30

Redaktionelle Mitarbeiter Edgar Grundler, Alois Altenweger, lic.rer.pol., Urs Wittwer

BC Technologies

18

MCH Messe Basel AG

47

3

Murrplastik AG

11

56

NanoFocus AG

12 12

Mediaberatung Christine Gehrig Tel. 056 631 22 20, Fax 056 633 56 23 christine.gehrig@technica-online.ch

Bibus AG Brändle Werkzeugmaschinen GmbH

42, 47

Bundesamt für Energie

4

Nascatec GmbH

Thorsten Krüger Tel. 058 200 56 32 thorsten.krueger@azmedien.ch

BVC Vakuumtechnik AG

5

National Instruments Switzerland

Verena Müller Tel. 058 200 56 42, verena.mueller@azmedien.ch

Compar AG

Willi Dennler Tel. 058 200 56 43, willi.dennler@azag.ch

Condecta AG

Verlag © AZ Fachverlage AG, Neumattstrasse 1 5001 Aarau, Tel. 058 200 56 50 Fax 058 200 56 61, www.az-verlag.ch Ein Tochterunternehmen der AZ Medien Gruppe

CSEM

Verlagsleitung Karen Heidl Bereichsleitung Jürg Rykart Tel. 058 200 56 04, juerg.rykart@azag.ch Layout Thomas Furter, Konzept Ursula Urech Druck Vogt-Schild Druck AG, Gutenbergstrasse 1, 4552 Derendingen Erscheinung, Abonnement erscheint monatlich, 12 x jährlich zusätzlich je eine Sonderpublikation Innovation und Marktspiegel Abonnementspreis: Fr. 95.– inkl. 2,4% MwSt, Ausland zuzüglich Porti Telefon 058 200 55 70, Abo Contact Center abo@technica-online.ch Auflage 12 600 Ex. WEMF 2008: (1090 verkauft, 8768 Gratis) Verlagsrechte Mit der Annahme von Manuskripten durch die Redaktion und der Autor-Honorierung durch den Verlag erwirbt der Verlag das Copyright und insbesondere alle Rechte zur Übersetzung und Veröffentlichung der entsprechenden Beiträge in anderen verlagseigenen Zeitschriften sowie zur Herausgabe von Sonderdrucken. Für unverlangt eingesandte Bildunterlagen (Fotos, Dias) und Manuskripte übernimmt die Redaktion keine Gewähr. Nachdruck nicht gestattet Zeitschriften im selben Verlag Batitech – HK-Gebäudetechnik – Elektrotechnik ET – MegaLink Precision – Natürlich – Kochen – Fit for Life

80 technica 03-09

42 4 8, 17

CYMAX AG

16

2

NC Data AG

66

Neuronics AG

42

Newemag Werkzeugmaschinen

13, 15

QUASYS AG

12 45

Egli Maschinenbau AG

4

Robotronic AG

EMAG GmbH

4

Schunk Intec AG

12, 38, 44

EMPA Oberflächen- und Fügetechnik

7

Sensolute GmbH

12

EPMT

19

Siemens PLM Software (CH)

Fanuc GE CNC Europe S.A.

35

Siemens Schweiz AG

Festo AG Systemtechnik

20, 50

Gebrüder Gysi AG

8

Gefran Suisse SA

57

HAIMER Schweiz GmbH

5

SolidWorks Deutschland GmbH

2 72 4, 71

Sommer-Automatic GmbH & CO. KG 43 Stäubli AG

42, 46

Stöber Antriebstechnik

51

Hans Eberle AG

11

Sträubli TEC-Systems GmbH

12

Hermle (Schweiz) AG

26

Thür & Co Federnfabrik

23

HNP Mikrosysteme GmbH

12

TORNOS SA

32

Univer AG

34

HSR Hochschule für Technik

7

IMTEK, Sensoren/Nanotechnologie

12

WD-40 Company

36

Ingersoll Werkzeuge GmbH

33

Wolfensberger AG

11

Insys Industriesysteme AG

40

ZHAW

Ionbond AG Olten

5

6, 48


TechniKnacknuss

In einem Team von 5 Personen wird das Schreiben des Sitzungsprotokolls per Zufallsprozess (z. B. Hölzli ziehen) zugewiesen. Wie gross ist die Wahrscheinlichkeit, dass Sie als Teammitglied in 6 Sitzungen mindestens einmal das Protokoll schreiben? Die Wahrscheinlichkeit ist P = 1 – (4/5)6 und beträgt somit 74% (also ganz schön viel!).

Vorschau auf technica 4-09 Fertigung + Produktion

Werkzeugmaschinen, Werkzeuge, NC-, CNC-, DNC-Steuerungen, Werkzeugund Werkstückspannsysteme, Wärmebehandlung und Oberflächentechnik, Präzisions- und Mikrobearbeitung, Décolletage, Fertigungsautomatisieerung, Fertigungsmesstechnik, Prüftechnik, QS

Automationsund Antriebstechnik

Steuerungen (SPS, Soft-SPS usw.), Handling, Robotik, Montagetechnik, Vision-Systems, Motoren, Hydraulik, Pneumatik, Antriebssteuerungen, mechanische Antriebselemente, Komponenten und Systeme zur Energieversorgung

Industriebedarf + Zulieferindustrie

Formen- und Werkzeugbau, Zulieferteile, Décolletageteile, Lohnarbeit, Werkstoffe, Kunststofftechnologien, Maschinenelemente, Schränke und Gehäuse, Industriebedarf

Industrial IT

Engineeringtools für die Fertigungsindustrie

Im Fokus

Mikrosystemtechnik ganzheitlich betrachtet

I BAUGRUPPEN I

Die Auflösung von Ausgabe 02/09

M E C H AT R O N I K

Hinweis: Er geht davon aus, dass der Stiel der Wasserlilie bei der Bewegung eine gestreckte Gerade bleibt.

I

Peter und Eddie rudern über den See und rätseln, wie tief dieser wohl sein mag. Sie beobachten eine Wasserlilie, deren Blüte 10 cm über die Wasseroberfläche ragt. Ein Windstoss bewegt die Wasserlilie so, dass die Blüte rund 3 Ruder breit (75 cm) neben dem ursprünglichen Standort gerade die Wasseroberfläche berührt. Eddie erinnert sich an den griechischen Denker Euklid, nimmt Papier und Bleistift aus der Hosentasche und beginnt zu rechnen. Nach einer Weile sagt er: «Jetzt weiss ich, wie tief der See an dieser Stelle ist.»

FLUIDTECHNIK

Wie tief ist der See?

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Technica Maerz 2009