Start des bayerischen Technologiezentrums für elektrische ... - FAPS
Start des bayerischen Technologiezentrums für elektrische ... - FAPS
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Dr.-Ing. Jörg Franke<br />
NEWS NEWSProf.<br />
Lehrstuhl <strong>für</strong> Fertigungsautomatisierung und Produktionssystematik | Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg<br />
<strong>Start</strong> <strong>des</strong> <strong>bayerischen</strong> <strong>Technologiezentrums</strong><br />
<strong>für</strong> <strong>elektrische</strong> Antriebstechnik: E|Drive-Center<br />
Innovative Roboterkinematiken ermöglichen neue Prozessketten in der Motorenfertigung<br />
Elektrische Antriebssysteme sind die<br />
Schlüsselkomponenten <strong>für</strong> die Mega-<br />
Trends der modernen Gesellschaft.<br />
Herausforderungen wie Energieeinsparung,<br />
CO2-Reduzierung, zunehmende<br />
Mobilität oder fortschreitende Automatisierung<br />
können nur durch den Einsatz leistungsfähiger<br />
<strong>elektrische</strong>r Antriebe gelöst<br />
werden. Eine herausragende Bedeutung<br />
kommt der Elektrifizierung der Antriebstechnik<br />
im Automobil zu, welche die<br />
gesamte Branche, durch den Wegfall <strong>des</strong><br />
kompletten konventionellen Antriebsstrangs,<br />
vor immense Herausforderungen<br />
stellt. Mit einer <strong>Start</strong>finanzierung von neun<br />
Millionen Euro fördert der Freistaat Bayern<br />
im Rahmen <strong>des</strong> Strukturprogramms <strong>für</strong> die<br />
Region Nürnberg-Fürth den Aufbau <strong>des</strong><br />
<strong>bayerischen</strong> <strong>Technologiezentrums</strong> <strong>für</strong> <strong>elektrische</strong><br />
Antriebstechnik, das E|Drive-<br />
Center. Unter Leitung <strong>des</strong> Lehrstuhls <strong>FAPS</strong><br />
startet noch im April 2010 die Arbeit <strong>des</strong> auf<br />
die Produktion <strong>elektrische</strong>r Antriebe fokussierten<br />
Transferzentrums mit dem Ziel,<br />
<strong>bayerischen</strong> Unternehmen in einer Branche<br />
mit überdurchschnittlichen Wachstumsaussichten<br />
nachhaltig zu unterstützen.<br />
Ausgabe 3 | April 2010<br />
Als Schnittstelle zwischen Industrie und<br />
Hochschule bündelt das E|Drive-Center<br />
die umfangreichen Forschungskompetenzen<br />
in der Metropolregion Nürnberg auf<br />
dem Gebiet der <strong>elektrische</strong>n Antriebstechnik.<br />
Die Arbeitsschwerpunkte <strong>des</strong> Zentrums<br />
liegen in der Analyse und Optimierung<br />
der Anwendung, der fertigungsnahen<br />
Auslegung sowie der Produktionsprozessgestaltung<br />
von Komponenten und Systemen<br />
der <strong>elektrische</strong>nAntriebstechnik. Hierzu<br />
ist der Aufbau eines Technikums<br />
geplant, in dem Anlagen und Technologien<br />
der modernen Motorenfertigung in enger<br />
Zusammenarbeit mit der Industrie untersucht<br />
und optimiert werden. Das Leistungsspektrum<br />
reicht hierbei von der Auslegung<br />
kompletter Fertigungslinien über<br />
den Aufbau von Prototypen, der Qualifizierung<br />
von Komponenten und Antrieben<br />
oder der Konzeption mechatronischer<br />
Antriebssysteme bis zur detaillierten Analyse<br />
und Optimierung einzelner Fertigungsprozesse.andreas.dobroschke@faps.unierlangen.de;<br />
Tel.: 09131/85-27962<br />
Aktuelle Infos auch unter:<br />
www.edrive-center.de<br />
Ausgabe 3 | April 2010<br />
Neues Aerosol Jet System<br />
Seit Anfang April befindet sich im Labor in<br />
Nürnberg eine bisher einmaligeAusführung<br />
einesAerosol Jet Systems.<br />
Durch Kooperation mit dem Industriepartner<br />
Neotech Services MTP ist es dem<br />
Lehrstuhl möglich, eine neue Sparte der<br />
Forschung zur Metallisierung von MID-<br />
Baugruppen und anderer Elektronikkomponenten<br />
zu eröffnen. Kern <strong>des</strong> Systems<br />
bildet das im Bild dargestellte Prinzip:<br />
Prinzip <strong>des</strong> Aerosol Jet Systems<br />
Das aufzutragende Medium, beispielsweise<br />
ein Fluid mit Silber-Partikeln zur<br />
Erzeugung von Leiterbahnen, wird durch<br />
Ultraschall oder Druckluft zerstäubt und<br />
durch einen Gasstrom zur Düse transportiert.An<br />
der Düse erfolgt durch einen weiteren<br />
Gasstrom, der den Partikelstrom<br />
ummantelt, eine Fokussierung. So ist ein<br />
berührungsloser Auftrag von Medien mit<br />
minimalen Breiten bis hin zu 20 μm möglich.<br />
Das System wird bereits zahlreich in<br />
der Solarindustrie zur Herstellung der Kontaktierungen<br />
an der Zellenoberfläche verwendet.<br />
Die Besonderheit <strong>des</strong> Systems,<br />
das sich jetzt am Lehrstuhl befindet, ist die<br />
Kombination einer feststehenden Aerosol<br />
Jet Düse mit einem Industrieroboter zur<br />
Bewegung <strong>des</strong> Werkstücks. Hierdurch können<br />
3D-Schaltungsträger mit wenigen Prozessschritten<br />
strukturiert werden.<br />
andreas.reinhardt@faps.uni-erlangen.de;<br />
Tel.: 0911/58058-19<br />
Lehrstuhl <strong>für</strong><br />
Fertigungsautomatisierung und<br />
Produktionssystematik<br />
Egerlandstraße 7-9, D-91058 Erlangen<br />
Tel.: 09131/85-28972<br />
Fax: 09131/302528<br />
www.faps.uni-erlangen.de<br />
maria.kreiss@faps.uni-erlangen.de<br />
Administrative Fragen rund um den Newsletter,<br />
u.a. auch den Ein-/Austrag aus der Verteilerliste,<br />
beantwortet Ihnen gerne Frau Kreiss.<br />
1
Laserscan-Farbmikroskop mit einer Auflösung<br />
von 1 Nanometer am <strong>FAPS</strong> verfügbar<br />
Die Beurteilung vor allem feinster Strukturen<br />
bezüglich ihrer Abmessungen und ihrer<br />
Oberflächenbeschaffenheit gewinnt <strong>für</strong><br />
mechatronische Produkte zunehmend an<br />
Bedeutung. Auch die stetige Miniaturisierung<br />
in der Elektronikproduktion erfordert<br />
Hochgenaue Vermessung der Metallisierungs- und Lötstopplackdicke<br />
genauere Analysewerkzeuge. Um zukunftsorientiert<br />
aufgestellt zu sein, wurde<br />
am Lehrstuhl <strong>FAPS</strong> in ein Laserscan-<br />
Farbmikroskop der Firma Keyence investiert,<br />
das den Komfort eines herkömmlichen<br />
optischen Mikroskops mit den Vorzügen<br />
eines Raster-Elektronenmikroskops und<br />
der Oberflächen-/Rauigkeitsmessung kombiniert.<br />
Forschungsprojekt PADUA zur Prozessoptimierung<br />
<strong>des</strong> Schablonendrucks gestartet<br />
Anfang <strong>des</strong> Jahres sind dieArbeiten am Forschungsprojekt<br />
PADUA unter Beteiligung<br />
<strong>des</strong> Lehrstuhls <strong>FAPS</strong> gestartet. Zielsetzung<br />
<strong>des</strong> Projekts ist eine Verbesserung der Prozesssicherheit<br />
<strong>des</strong> <strong>für</strong> die Elektronikproduktion<br />
besonders kritischen Prozessschritts<br />
„Lotpastenauftrag“. An dem Vorhaben<br />
sind neben <strong>FAPS</strong> die Unternehmen<br />
diplan GmbH, ein Hersteller von Softwarelösungen<br />
<strong>für</strong> die Elektronikproduktion,<br />
sowie EKRA Automatisierungssysteme<br />
GmbH, ein Hersteller von Sieb- und Schablonendrucksystemen,<br />
beteiligt.<br />
Gemeinsam wollen die Partner unter Verwendung<br />
von innovativen 3D-Inspektionsverfahren<br />
die komplexen Wirkzusammenhänge<br />
beim Schablonendruckprozess<br />
ermitteln und beschreiben. Diese werden<br />
anschließend in verschiedene Softwaresysteme<br />
integriert, um den Fertigungsmitarbeiter<br />
beim zuverlässigen Auffinden von<br />
Fehlern sowie der schnellen Identifikation<br />
Ausgabe 3 | April 2010<br />
FORSCHUNG Prof.<br />
Das Zusammenspiel aus einer kurzwelligen<br />
Laserlichtquelle und einer weißen<br />
Lichtquelle in Kombination mit einem Linearmaßstab<br />
in z-Richtung von 1 nm, ermöglicht<br />
die Aufnahme eines omnifokalen Farbbil<strong>des</strong><br />
mit extrem hoher Tiefenschärfe.<br />
Der erzeugte Bilddatensatz ermöglicht, in<br />
Abhängigkeit der zu messenden Probe,<br />
ebenso hochpräzise Profil- und Rauheitsmessungen,<br />
wie 2D- und 3D-Oberflächenmessungen.<br />
Zudem ist das Mikroskop auch<br />
<strong>für</strong> große Messobjekte bis 18 cm Höhe<br />
ausgelegt.<br />
florian.schuessler@faps.uni-erlangen.de;<br />
Tel.: 0911/58058-14<br />
und Beseitigung der Fehlerursachen zu<br />
unterstützen. Zum Teil sollen diese Abläufe<br />
auch vollautomatisch ohne eine Einwirkung<br />
<strong>des</strong> Fertigungsmitarbeiters durchgeführt<br />
werden. Durch diese Entwicklungen wird<br />
der Schablonendruckprozess besser kontrollierbar<br />
und die Fehleranfälligkeit dieses<br />
bedeutenden Prozessschritts deutlich reduziert.<br />
Auch eine Fortpflanzung von Fehlern<br />
aus dem Bereich <strong>des</strong> Pastendrucks entlang<br />
der sich anschließenden SMT-Prozesskette<br />
mit all ihren Folgekosten kann somit<br />
signifikant verringert werden.<br />
Das Vorhaben hat eine Laufzeit bis<br />
31.10.2011 und wird vom Bun<strong>des</strong>ministerium<br />
<strong>für</strong> Wirtschaft und Technologie im Rahmen<br />
<strong>des</strong> „Zentralen Innovationsprogramm<br />
Mittelstand“ (ZIM) gefördert.<br />
michael.roesch@faps.uni-erlangen.de;<br />
Tel.: 0911/58058-21<br />
markus.michl@faps.uni-erlangen.de;<br />
Tel.: 09131/85-28755<br />
Medical Valley EMN<br />
wird Spitzencluster<br />
Im Spitzenclusterwettbewerb <strong>des</strong> Bun<strong>des</strong>ministeriums<br />
<strong>für</strong> Bildung und Forschung hat<br />
sich das Medical Valley EMN (Europäische<br />
Metropolregion Nürnberg) mit seinem<br />
Antrag „ Exzellenzzentrum <strong>für</strong> Medizintech-<br />
nik" in einem hochrangig besetzten Feld<br />
von Mitbewerbern durchgesetzt. In den<br />
nächsten Jahren fließen daher mehr als<br />
80 Mio € (davon 40 Mio € als Fördersumme)<br />
in die Metropolregion <strong>für</strong> Projekte von<br />
Industrieunternehmen und deren Forschungspartner.<br />
Ziel ist es, die Entwicklung<br />
innovativer Technologien, Produkte und<br />
Dienstleistungen zu ermöglichen, die die<br />
Gesundheitsversorgung deutlich verbessern<br />
werden.<br />
Der Erfolg im Spitzencluster-Wettbewerb<br />
stellt eine große Auszeichnung <strong>für</strong> die Region<br />
und ganz besonders <strong>für</strong> die Universität<br />
Erlangen-Nürnberg dar, denn hier ist Medizintechnik<br />
ein Schwerpunkt in Forschung<br />
und Lehre. Eine Vielzahl von Lehrstühlen<br />
unterschiedlichster Fachrichtungen beschäftigt<br />
sich mit Fragestellungen rund um<br />
die Medizintechnik. Auch der Lehrstuhl<br />
<strong>FAPS</strong> war mit einem Teilprojekt an der<br />
erfolgreichen Beantragung <strong>des</strong> Spitzenclusters<br />
„Medizintechnik“ beteiligt. Bereits<br />
seit einigen Jahren engagiert er sich vertieft<br />
in diesem Bereich. Durch die intelligente<br />
Adaption der Kompetenzen aus der Produktions-<br />
und Automatisierungstechnik auf<br />
die klinischen Anforderungen gelingt es, in<br />
unterschiedlichen Anwendungsgebieten<br />
innovative Lösungen <strong>für</strong> medizintechnische<br />
Fragestellungen zu finden. Neben der Kinematikentwicklung<br />
und Sensorintegration <strong>für</strong><br />
medizinische Großgeräte stehen insbesondere<br />
die Ablaufplanung und Optimierung im<br />
Fokus derArbeiten.<br />
Dr.-Ing. Jörg Franke<br />
christian.ziegler@faps.uni-erlangen.de;<br />
Tel.: 09131/85-27176<br />
Innovative Kinematiken <strong>für</strong> Strahlentherapiegeräte<br />
2
Integration von Makro-MID-Technologie im Pkw<br />
Im Februar 2010 endete das Projekt IMTP<br />
(Integration von Makro-MID-Technologie<br />
im Pkw), das von der Bayerischen Forschungsstiftung<br />
gefördert worden war. In<br />
Zusammenarbeit mit LEONI Technology<br />
& Innovation (Nürnberg), DST Dräxlmaier<br />
Systemtechnik GmbH (Vilsbiburg) und dem<br />
Institut <strong>für</strong> Physik an der Fakultät <strong>für</strong><br />
Elektrotechnik der Bun<strong>des</strong>wehruniversität<br />
®<br />
(München) wurde das Flamecon Verfahren<br />
als Metallisierungsprozess <strong>für</strong> Makro-MID<br />
imAutointerieur vorangebracht.<br />
Aufgabe <strong>des</strong> Lehrstuhls <strong>FAPS</strong> war die<br />
Erstellung eines Plug-ins <strong>für</strong> CATIA V5,<br />
um sowohl thermische Berechnungen zu<br />
integrieren als auch<br />
eine CAD/CAM-Kette<br />
®<br />
<strong>für</strong> das Flamecon -<br />
Verfahren zu implementieren.<br />
Am Institut <strong>für</strong><br />
Physik der Bun<strong>des</strong>wehruniversität<br />
wurden<br />
verschiedene Formen<br />
®<br />
der Flamecon -Be-<br />
schichtung auf ihre <strong>elektrische</strong>n<br />
und thermischen<br />
Eigenschaften<br />
hin untersucht. Die Erkenntnisse aus diversen<br />
numerischen Berechnungsverfahren<br />
flossen in handhabbare Formeln ein, die<br />
am <strong>FAPS</strong> wiederum in ein Plug-in <strong>für</strong><br />
CATIA V5 integriert wurden. Mit einer eige-<br />
nen graphischen Oberfläche ist das Tool in<br />
der Lage, die Ergebnisse aus den integrierten<br />
Berechnungen direkt in eine automatische<br />
Konstruktionsfunktion <strong>für</strong> Heizmäander<br />
umzusetzen. Dies erfolgt vor dem Hintergrund,<br />
dass eine effizient beheizbare<br />
Armauflage mit angenehmer Haptik im<br />
Laufe <strong>des</strong> Projekts IMTP als Musterbauteil<br />
identifiziert wurde.<br />
Aus den automatisch geschaffenen<br />
CAD-Daten werden direkt Steuerdaten <strong>für</strong><br />
höchstminiaturisierter Bauelemente aufzustellen.<br />
In einem weiteren Arbeitspaket zur<br />
Kontaktierung von Siliziumhalbleitern wurde<br />
das Jetten von schmelzflüssigem Lot zur<br />
Bereitstellung kleinster Lotvolumina auf<br />
dem Schaltungsträger untersucht. Hierdurch<br />
ist es möglich, gezielt mehr Lotvolumen<br />
<strong>für</strong> die Kontaktierung bereitzustellen<br />
und so die Zuverlässigkeit zu erhöhen.<br />
Innerhalb der Prozessuntersuchungen <strong>für</strong><br />
das Reflowlöten waren zwei Aspekte<br />
Gegenstand der Forschung. Einerseits<br />
Zur Emeritierung von Prof. Klaus Feldmann<br />
beauftragte das Institut den renommierten<br />
Erlanger Künstler <strong>des</strong> fantastischen Realismus<br />
Michael Engelhardt, ein Ölbild anzufertigen.<br />
Ein Besuch in den Laboren am<br />
<strong>FAPS</strong> hat den Künstler zu einer beeindruckenden<br />
Konfiguration von Mensch und<br />
Technik inspiriert. Das Bild zeigt die Vernetzung<br />
von Robotern und Zuführgeräten, von<br />
Elektronikkomponenten und CAD-Anwendungen<br />
und thematisiert damit die aktuellen<br />
Herausforderungen und Potentiale der Fertigungsautomatisierung.<br />
Wichtig war dem<br />
Künstler bei aller Faszination der Technik<br />
den Menschen als prägenden Gestalter in<br />
seinem Umfeld. Überreicht wurde die Arbeit<br />
an Prof. Feldmann von Prof. Franke.<br />
Projekt “Kontaktierungsverfahren und Prozesstechnik <strong>für</strong> Ultra-Fine-Pitch-<br />
Bauelemente” realisiert Lötverbindung mit 40 µm großen Lotkugeln<br />
Im Rahmenkonzept <strong>des</strong> BMBF „Forschung<br />
<strong>für</strong> die Produktion von morgen“ hat der Lehrstuhl<br />
<strong>FAPS</strong> in den letzten Jahren das Forschungsvorhaben„Kontaktierungsverfahren<br />
und Prozesstechnik <strong>für</strong> Ultra-Fine-Pitch-<br />
Bauelemente“ bearbeitet und wird das Projekt<br />
zusammen mit den Partnern aus dem<br />
Verbund Ende April abschließen. Zielstellungen<br />
<strong>des</strong> Projektes sind zuverlässige <strong>elektrische</strong><br />
und mechanische Lötverbindungen<br />
auf organischen Schaltungsträgern mittels<br />
Flip Chip-Technologie herzustellen und die<br />
Herausforderungen <strong>des</strong> Lötprozesses<br />
durch kleinste Bauelement- und Lötstellengeometrien<br />
zu beurteilen. In iterativen<br />
Schritten konnte innerhalb der Projektlaufzeit<br />
die Lötstellengeometrie (klassisches<br />
bleifreies Lot) von Flip Chip-Verbindungen<br />
auf organischen Substraten von 80 μm auf<br />
40 μm reduziert und deren Zuverlässigkeit<br />
in klimatischen Tests nachgewiesen werden.<br />
Durch die Arbeiten ist es möglich,<br />
Design-Richtlinien <strong>für</strong> die Verarbeitung<br />
Ausgabe 3 | April 2010<br />
FORSCHUNG Prof.<br />
®<br />
die Flamecon -Fertigungszelle bei LEONI T<br />
& I erzeugt. Dazu tastet das Programm den<br />
Leiterbahnverlauf entsprechend den Vorgaben<br />
<strong>des</strong> Herstellungsprozesses ab und die<br />
resultierenden Stützpunkte<br />
werden in das<br />
Koordinatensystem <strong>des</strong><br />
verwendeten Werkstückträgers<br />
transformiert.<br />
Durch einen Postprozessor<br />
<strong>für</strong> den bei LEONI<br />
installierten Kuka KR 30<br />
HA wird das Robotersteuerungsprogramm<br />
kompiliert. Anhand ver-<br />
Türmodul mit Flamecon strukturiert<br />
schiedener Bauteile<br />
konnte die CAD/CAM-Kette zusammen mit<br />
LEONI<br />
erfolgreich validiert werden.<br />
christian.fischer@faps.uni-erlangen.de;<br />
Tel.: 09131/85-27177<br />
Kleinste Lötstellen mit 40 μm Durchmesser<br />
Dr.-Ing. Jörg Franke<br />
Prof.FeldmanninÖl<br />
Prof. Feldmann im Stil <strong>des</strong> fantastischen Realismus<br />
konnte gezeigt werden, dass eine definierte<br />
aktive Schwingungsanregung <strong>des</strong> Schaltungsträgers<br />
während der Liquidusphase<br />
<strong>des</strong> Lotes zu einer besseren Selbstzentrierung<br />
elektronischer Bauelemente führt. In<br />
einem weiteren Arbeitspaket konnte nachgewiesen<br />
werden, dass durch alternative<br />
Schutzgase die Wärmeübertragung verbessert<br />
werden kann, wodurch sich die<br />
Peaktemperatur während <strong>des</strong> Konvektionslötens<br />
reduzieren lässt.<br />
Das Verbundprojekt wurde innerhalb <strong>des</strong><br />
BMBF vom Projektträger Karlsruhe im<br />
Karlsruher Institut <strong>für</strong> Technologie gefördert<br />
und betreut. Als Partner sind SEHO Systems<br />
GmbH, Pac Tech Packaging Technologies<br />
GmbH, Micro System Engineering<br />
GmbH, KSG Leiterplatten GmbH und der<br />
Lehrstuhl MiMed der TU München am Projekt<br />
beteiligt. Die Ergebnisse werden im September<br />
in Buchform veröffentlicht.<br />
florian.schuessler@faps.uni-erlangen.de;<br />
Tel.: 0911/58058-14<br />
3
ZIM-Projekt UCM - die umfassende Flexibilisierung von Prüfsystemen<br />
<strong>für</strong> elektromechanische Baugruppen im Automotive-Bereich<br />
Das von der AiF geförderte Kooperationsprojekt<br />
verfolgt die Entwicklung eines universellen<br />
Kontaktierungsmoduls (UCM) zur<br />
Prüfung elektromechanischer Baugruppen.<br />
Die Motivation <strong>für</strong> das Vorhaben ergibt sich<br />
zum einen aus dem in den vergangenen<br />
Jahren drastisch gestiegenen Anteil elektronischer<br />
Baugruppen im Automotive-<br />
Bereich sowie der gleichzeitig zunehmend<br />
kundenspezifischen Ausrichtung der Produktion.<br />
Ein weiteres Problemfeld, das<br />
nach flexiblen und wandelbaren Prüfsystemen<br />
verlangt, eröffnet sich in der Baugruppenentwicklung.<br />
Gerade im Automotive-<br />
Bereich müssen ab einem bestimmten Ent-<br />
DFG-Forschungsprojekt “Handhabung von Permanentmagneten” abgeschlossen<br />
Neue Magnetmaterialien wie NdFeB werden<br />
verstärkt in Synchronmaschinen mit<br />
höchsten Leistungsdichten eingesetzt.<br />
Bedingt durch die hohen bezogenen Kräfte<br />
der Permanentmagnete werden an die zur<br />
Verarbeitung notwendigen Fertigungsverfahren<br />
neue Anforderungen hinsichtlich<br />
Handhabung und Montagetechnik gestellt.<br />
Ende März wurde hierzu das von der DFG<br />
mit dem Kennzeichen 23-1 geförderte Forschungsprojekt<br />
zur Untersuchung von<br />
Handhabungslösungen von hochkoerzitiven<br />
Permanentmagneten abgeschlossen.<br />
Wesentliche Schwerpunkte bei den Untersuchungen<br />
bildeten die Entwicklung geeigneter<br />
Bestücklösungen mit Magnetfeldgreifersystemen<br />
und Bestückstrategien, sowie<br />
die Umsetzung in der am <strong>FAPS</strong> vorhandenen<br />
automatisierten Demonstratorzelle zur<br />
Magnetbestückung von Synchronrotoren.<br />
Die Konstruktion und Konzeption der umgesetzten<br />
Lösungen wurden im Vorfeld jeweils<br />
Ausgabe 3 | April 2010<br />
FORSCHUNG Prof.<br />
wicklungs- und Einführungsstand die Baugruppen<br />
auf sogenanntem „seriennahen<br />
Produktions-Equipment“ geprüft werden,<br />
wodurch bereits zu einem sehr frühen Zeitpunkt<br />
Prüfanlagen projektiert, angeschafft<br />
und installiert werden müssen.<br />
Das wandelbare, modulare Prüfsystem <strong>für</strong><br />
unterschiedliche Baugruppen soll unter<br />
Berücksichtigung unterschiedlicher Pro-<br />
Einbindung <strong>des</strong> UCM in unterschiedliche Zellenkonzepte: manueller Arbeitsplatz (links), Automatikstation (rechts)<br />
duktionsumgebungen bzgl. Leistungsumfang<br />
und Funktionalität an die verschiedenen<br />
Phasen im Produktlebenszyklus angepasst<br />
werden können. Seit Ende 2009 wird<br />
in Zusammenarbeit mit der Firma IMAK<br />
GmbH an einem Prototypen <strong>des</strong> UCM gear-<br />
durch ausgedehnte Magnetfeldsimulationen<br />
unterstützt. Hierbei konnten weitere<br />
Erkenntnisse über das Verhalten einzelner<br />
Magnete im Verbund auf der Läuferoberfläche<br />
gewonnen werden.<br />
Elektromagnetischer Bestückgreifer “Elmag”<br />
Zur Separierung einzelner Magnete aus<br />
einem Stapelverbund konnten weiterhin verschiedene<br />
rotativ und linear getriebene Vereinzelungseinheiten<br />
entworfen und aufge-<br />
Dr.-Ing. Jörg Franke<br />
beitet mit der Zielsetzung, diesen möglichst<br />
schnell in ein marktfähiges Produkt zu überführen.<br />
Der Lehrstuhl unterstützt den Industriepartner<br />
u. a. in Fragen der Einbindung<br />
<strong>des</strong> UCM in unterschiedliche Produktionsszenarien.<br />
Hierbei konnten mit Hilfe der<br />
Ergonomiesimulation die Rahmenbedingungen<br />
<strong>für</strong> den Einsatz in manuellen Produktionsumgebungen<br />
untersucht werden.<br />
Des Weiteren wurden durch die Erstellung<br />
eines Kinematiksimulationsmodells Taktzeiten<br />
<strong>für</strong> die Beschickung eines Testszenarios<br />
mit mehreren UCMs ermittelt sowie<br />
das Zellenlayout optimiert. Im Sinne eines<br />
durchgängigen Simulationseinsatzes konnten<br />
darüber hinaus im Rahmen einer<br />
Ablaufsimulationsstudie Erkenntnisse über<br />
die Auslastung sowie die Ausbringung<br />
eines Produktionsszenarios gewonnen und<br />
somit Empfehlungen bzgl. der Leistungsfähigkeit<br />
der Zellenkomponenten (z. B. Roboter)<br />
abgegeben werden.<br />
In weiteren Arbeitspaketen erfolgen die<br />
Schnittstellenauslegung sowie die Umsetzung<br />
einer flexiblen Steuerungsstruktur. In<br />
diesem Zusammenhang ist die Einrichtung<br />
einer Prüfzelle zu Testzwecken in der<br />
<strong>FAPS</strong>-Laborhalle vorgesehen. Das Kooperationsprojekt<br />
wird bis 2012 gefördert.<br />
matthias.brossog@faps.uni-erlangen.de;<br />
Tel.: 09131/85-27991<br />
baut werden.<br />
Um die vereinzelten Magnetkörper sicher<br />
platzieren zu können, sind besondere<br />
mechanische und elektromagnetische<br />
Greiferlösungen entwickelt worden. Bei der<br />
mechanischen Umsetzung kann der Permanentmagnet<br />
ohne Zuhilfenahme weiterer<br />
Haltemechanismen die Magnetkörper<br />
aufbringen, während bei der elektromechanischen<br />
Version, dem sogenannten „Elmag“<br />
durch den Einsatz von Magnetfeldern die<br />
vormagnetisierten Magnete stark gehalten<br />
oder abgestoßen werden können.<br />
Aufgrund der sehr guten Ergebnisse wird<br />
eine Verlängerung und ein Nachfolgeantrag<br />
<strong>für</strong> diese Thematik bei der DFG angestrebt,<br />
um neben der untersuchten Bestückung auf<br />
der Oberfläche auch die Handhabung von<br />
innenliegenden Magneten betrachten zu<br />
können.<br />
jan.tremel@faps.uni-erlangen.de;<br />
Tel.: 09131/85-27964<br />
4
INTERN Prof.<br />
Prof. K. Feldmann übergibt den Vorsitz <strong>des</strong> Vorstands der<br />
Forschungsvereinigung 3-D MID e.V. an Prof. J. Franke<br />
In der Forschungsfabrik Nürnberg wurden<br />
im Rahmen der 21. Mitgliederversammlung<br />
der Vorstand und Forschungsbeirat der<br />
Forschungsvereinigung Räumliche Elektronische<br />
Baugruppen (3-D MID) e.V. neu<br />
gewählt.<br />
Herr Prof. Klaus Feldmann, Universität<br />
Erlangen-Nürnberg, seit der Gründung der<br />
Forschungsvereinigung im Jahre 1992 Vorsitzender<br />
<strong>des</strong> Vorstands, geht nach erfolgreicher<br />
Aufbauarbeit in den Ruhestand.<br />
Herr Dr. Joachim Heyer, Enthone GmbH,<br />
wechselt nach mehrjähriger engagierter<br />
Arbeit im Vorstand in den Forschungsbeirat.<br />
Als 1. Vorsitzender der Forschungsvereinigung<br />
3-D MID e.V. wurde Herr Prof.<br />
Jörg Franke, Inhaber <strong>des</strong> Lehrstuhls Fertigungsautomatisierung<br />
und Produktionssystematik<br />
(<strong>FAPS</strong>) an der Universität<br />
Erlangen-Nürnberg, gewählt. Er initiierte<br />
bereits 1992 die Gründung <strong>des</strong> 3-D MID<br />
e.V. als erster Geschäftsführer. Herr Dr.<br />
Wolfgang John, LPKF Laser & Electronics<br />
AG, und Herr Albert Birkicht, HARTING<br />
AG, wurden als stellvertretende Vorsitzende<br />
der Forschungsvereinigung berufen.<br />
Herr Volker Zippmann, Buss-Werkstofftechnik<br />
GmbH, Herr Dr. Michael Römer,<br />
Leopold Kostal GmbH & Co. KG, Herr<br />
Dr. Lorenz Berchtold, Tyco Electronics AMP<br />
GmbH, Herr Ralf Jantz LANXESS<br />
Deutschland GmbH und Herr Christian<br />
Wegener, Siemens AG scheiden mit dem<br />
ausdrücklichen Dank <strong>des</strong> Vorstands und<br />
<strong>des</strong> Forschungsbeirats <strong>für</strong> ihre engagierte<br />
Mitarbeit aus dem Forschungsbeirat aus.<br />
Als Vorsitzender <strong>des</strong> Forschungsbeirats<br />
wurde Herr Dr. Kriebitzsch, BMW AG, von<br />
der Versammlung in seinem Amt bestätigt.<br />
Als weitere Mitglieder <strong>des</strong> Forschungsbeirats<br />
wurden gewählt: Herr Joachim Czabanski,<br />
Kromberg & Schubert GmbH & Co.<br />
KG, Herr Prof. Dietmar Drummer, Universität<br />
Erlangen-Nürnberg, Lehrstuhl <strong>für</strong> Kunststofftechnik,<br />
Herr Manfred Hellmich, MID<br />
Solutions GmbH, Herr Dr. Joachim Heyer,<br />
Enthone GmbH, Herr Dr. Andreas Pojtinger,<br />
2E Mechatronic GmbH & Co. KG, Herr<br />
Herrn Prof. Feldmann wurde die Ehrenurkunde überreicht (von links: Dr. John, Hr. Birkicht, Prof. Feldmann,<br />
Prof. Franke, Dr. Heyer)<br />
Ausgabe 3 | April 2010<br />
Hartmut Rohde, Robert Bosch GmbH, Herr<br />
Robert Süß-Wolf, Leoni Bordnetzsysteme<br />
GmbH und Herr Volker Zeiher, BASF<br />
AG.<br />
Im Rahmen der 21. Mitgliederversammlung<br />
<strong>des</strong> 3-D MID e.V. am <strong>FAPS</strong> wurde Herr<br />
Prof. Klaus Feldmann zum Ehrenvorsitzenden<br />
und Herr Dr. Michael Römer zum<br />
Ehrenmitglied der Forschungsvereinigung<br />
ernannt.<br />
Ansprechpartner:<br />
Dipl.-Wirtsch.-Ing. Christian Goth<br />
Forschungsvereinigung Räumliche Elektronische<br />
Baugruppen 3-D MID e.V.<br />
Nordostpark 91, 90411 Nürnberg<br />
Telefon: 0911/58058-17<br />
Telefax: 0911/58058-30<br />
Mail: info@3dmid.de<br />
Dr.-Ing. Jörg Franke<br />
Neu am <strong>FAPS</strong><br />
Stefan Härter (Dipl.-Ing. Mech.)<br />
Nachdem er während<br />
seines Studiums der<br />
Mechatronik als studentische<br />
Hilfskraft am<br />
Lehrstuhl tätig war,<br />
gehört er seit November<br />
2009 der EP-<br />
Gruppe in Nürnberg an.<br />
Seine Diplomarbeit<br />
hatte als Thema “Prozesse<br />
und Strategien <strong>für</strong> die Verarbeitung<br />
und Prüfung hochminiaturisierter elektronischer<br />
Bauelemente”. Herr Stefan Härter<br />
wird sich zukünftig <strong>für</strong> Themen aus dem<br />
Gebiet der druckbaren Elektronik sowie die<br />
Fortführung der Zuverlässigkeitsuntersuchungen<br />
mechatronischer Baugruppen einsetzen.<br />
N. A. Arteaga Martin (M. Sc.)<br />
Im Februar 2010<br />
begann Herr Nestor<br />
Andres Arteaga Martin<br />
M.Sc. seine Arbeit in<br />
der PS-Gruppe. Nach<br />
seinem Abschluss als<br />
Ingeniero Mecanico in<br />
Kolumbien kam er<br />
2006 nach Erlangen.<br />
Hier absolvierte er den<br />
Maschinenbau-Master-Studiengang –<br />
Hauptfächer rechnerintegrierte Produktionssysteme<br />
und angewandte Informatik –<br />
an der Universität Erlangen-Nürnberg. In<br />
seiner Freizeit beschäftigt er sich mit Fotografie.<br />
Herr Arteaga Martin wird sich<br />
zukünftig <strong>für</strong> Themen aus dem Gebiet<br />
dezentrale PPS einsetzen.<br />
Alireza Esfandyari (M. Sc.)<br />
Seit März 2010 hat die<br />
HUM-Gruppe in Erlangen<br />
Unterstützung<br />
durch Herrn Alireza<br />
Esfandyari (M.Sc.)<br />
bekommen. Er hat sein<br />
Studium als M.Sc. im<br />
Bereich Industrial and<br />
Systems Engineering<br />
an der Putra University<br />
of Malaysia absolviert und war danach als<br />
wissenschaftlicher Mitarbeiter an der<br />
Jacobs Universität in Bremen im Bereich<br />
Lean Supply Chain Management tätig.<br />
Herr Alireza Esfandyari wird sich zukünftig<br />
<strong>für</strong> Themen aus dem Gebiet Green Factory<br />
einsetzen.<br />
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Ausgewählte neue Veröffentlichungen am <strong>FAPS</strong><br />
Franke, J.; Dobroschke, A.<br />
Robot-Based Winding-Process for<br />
Flexible Coil Production<br />
In Tagungsband: EMCWA Conference, EMCWA,<br />
Imperial Beach, CA, USA, 01.10.2009<br />
Franke, J.; Schüßler, F.; Dohle, R.; Oppert, T.;<br />
Azdasht, G.; Georgiev, G.<br />
New Solder Bumping Technology and Adapted<br />
Assembly Processes for 100 μm Pitch Flip-Chip-<br />
Technology Using Capillary Flow or no Flow Underfill<br />
In Tagungsband: Surface Mount Technology<br />
Association International 2009, SMTA, San Diego,<br />
04.-08.10.2009<br />
Pfeffer, M.; Craiovan, D.<br />
Innovative Lösungen <strong>für</strong> die automatisierte<br />
3D-Bestückung mit Standard-SMT-Anlagen<br />
In Tagungsband: Innovative Anwendungen der MID-<br />
Technik, HSG-IMAT, Stuttgart, 07.10. 2009<br />
Franke, J.; Craiovan, D.<br />
Modified Assembly Systems and Processes for the<br />
Mounting of Electro-Optical Components<br />
In Tagungsband: IEEE International Symposium on<br />
Assembly and Manufacturing, IEEE ISAM, Suwon<br />
Korea, 17-20.11.2009<br />
Franke, J.; Schüßler, F.<br />
Hot Embossed MID Modules for Enhanced Thermal<br />
Requirements<br />
In: Kunststoffe International, Volume 99, Heft 11<br />
(2009), S. 72-76<br />
Franke, J.; Rösch, M.<br />
Stencil Design Guidelines for Robust Printing Processes<br />
in Electronics Production Considering Stencil and<br />
Solder Paste Specific Properties<br />
In Tagungsband: SMTA International 2009, San Diego,<br />
Hrsg.: SMTA, 08.10.2009<br />
Erstmalig in der Geschichte <strong>des</strong> Lehrstuhls<br />
<strong>FAPS</strong> fand vom 28.02. bis 05.03.2010 eine<br />
Strategieklausur in Santa Ponça (Mallorca)<br />
statt. Dabei waren neben Professor Franke<br />
und Laborleiter Wilhelm Weller alle wissenschaftlichen<br />
Mitarbeiter <strong>des</strong> Lehrstuhls<br />
beteiligt. Ziel dieser Strategieklausur war<br />
es, die Weichen <strong>für</strong> die zukünftige Entwicklung<br />
<strong>des</strong> Lehrstuhls zu stellen.<br />
Dabei wurden Fragestellungen wie beispielsweise<br />
die künftige anwendungs- und<br />
technologieorientierte Forschungsausrichtung<br />
sowie die Gestaltung der Lehre am<br />
<strong>FAPS</strong> diskutiert. Für eine zeitlich greifbare<br />
Darstellung der Zukunftspotenziale wurden<br />
in verschiedenen Workshops differenzierte<br />
Technologie-Roadmaps erarbeitet.<br />
Teambuilding-Events wie eine Mountainbike-Tour,<br />
eine Stadtführung durch Palma<br />
sowie eine abschließende Verkostung auf<br />
dem bekannten Weingut „Macià Batle“<br />
sorgten <strong>für</strong> den notwendigen Ausgleich zu<br />
Ausgabe 3 | April 2010<br />
INTERN Prof.<br />
Franke, J.; Feldmann, K.; Brossog, M.<br />
Mit Simulation die Produktion optimieren<br />
In Tagungsband: 18. Automation Day, ASQF e. V.,<br />
Nürnberg, 28.10.2009<br />
Franke, J.; Risch, F.<br />
Effiziente Erstellung, Distribution und Rückmeldung<br />
von Werkinformationen in der Montage<br />
In: ZWF, Jg. 104, Heft 10 (2009), S. 822-826<br />
Franke, J.; Goth, C.; Fischer, C.;<br />
Pfeffer, M.<br />
Effiziente rechnergestützte Produktentwicklung <strong>für</strong><br />
räumliche elektronische Baugruppen (3D-MID)<br />
In: ZWF, Jg. 104, Heft 11 (2009), S. 925-930<br />
Franke, J.; Ziegler, C.; Merhof, J.<br />
Workflowoptimierung im Umfeld<br />
medizinischer Großgeräte<br />
In: Professional Process, Jg. 3, Heft 1 (2010)<br />
Franke, J.; Feldmann, K.; Goth, C.<br />
Molded Interconnect Devices - Progressive Approach<br />
for Mechatronic Products and Efficient Manufacturing<br />
Processes<br />
In Tagungsband: 2010 Pan Pacific, Microelectronics<br />
Symposium, Kauai, Hawaii, Hrsg.: SMTA, 24.01.2010<br />
Franke, J.; Matzner, C.<br />
Einfluss von Schadgasen auf die Klimabeständigkeit<br />
elektronischer Baugruppen<br />
In Tagungsband: 2. Landshuter Symposium Mikrosystemtechnik,<br />
26.02.2010<br />
den intensiven fachlichen Workshops. Die<br />
Woche hat ein äußerst produktives<br />
Arbeitsklima geboten, viele interessante<br />
und unerwartete Erkenntnisse konnten<br />
gewonnen werden und das intensive<br />
TERMINE<br />
9. Internationaler Kongress<br />
Molded Interconnect Devices<br />
am 29.-30.09.2010<br />
im Kongresszentrum Fürth<br />
www.3dmid.de<br />
Der Lehrstuhl <strong>FAPS</strong> organisiert<br />
folgende Seminare:<br />
Simulation als<br />
Optimierungswerkzeug<br />
am 28.07.2010 in Erlangen<br />
matthias.brossog@faps.uni-erlangen.de;<br />
Tel.: 09131/85-27991<br />
Technologien <strong>des</strong><br />
Elektromaschinenbaus<br />
am 27.10.2010 in Erlangen<br />
andreas.dobroschke@faps.unierlangen.de;<br />
Tel.: 09131/85-27962<br />
Aktuelle Entwicklungen in der<br />
Aufbau- und Verbindungstechnik<br />
am 01.12.2010 in Nürnberg<br />
florian.schuessler@faps.uni-erlangen.de;<br />
Tel.: 0911/58058-14<br />
Hybridica 2010<br />
am 9.-12.11.2010 in Halle C1,<br />
Neue Messe München<br />
goth@3dmid.de<br />
<strong>FAPS</strong> erarbeitet Neuausrichtung <strong>für</strong> Forschung und Lehre<br />
Mountainbike-Tour auf Mallorca<br />
Dr.-Ing. Jörg Franke<br />
zusammenarbeiten hat die Gruppe gestärkt.<br />
Die Strategieklausur soll unter Einbeziehung<br />
der <strong>FAPS</strong>-Alumni jährlich wiederholt<br />
werden.<br />
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