Printmagazin TECHNIK und WISSEN - Ausgabe 003
"Technik und Wissen" // www.technik-und-wissen.ch // berichtet in moderner Form für Fachleute aus der Industrie. Die Themen reichen vom 3D-Druck, neuen Materialien über Robotik, Montage und Zulieferindustrie bis hin zu Konstruktions- und den ganzen Digitalisierungsthemen. Schwerpunkt Ausgabe 003: Wireless Automation & Additive Manufacturing
"Technik und Wissen" // www.technik-und-wissen.ch // berichtet in moderner Form für Fachleute aus der Industrie. Die Themen reichen vom 3D-Druck, neuen Materialien über Robotik, Montage und Zulieferindustrie bis hin zu Konstruktions- und den ganzen Digitalisierungsthemen.
Schwerpunkt Ausgabe 003: Wireless Automation & Additive Manufacturing
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3 2019<br />
DIE CROSSMEDIALE PLATTFORM FÜR<br />
AUTOMATION UND FERTIGUNG<br />
CHF 15<br />
<strong>TECHNIK</strong>-UND-<strong>WISSEN</strong>.CH
Viel Erfolg für<br />
Boije Widrig bei<br />
den WorldSkills !<br />
Boije Widrig vertritt die Schweiz an den Berufsweltmeisterschaften<br />
«WorldSkills 2019» im russischen Kasan. In der Vorbereitung setzt<br />
er auf die WAGO Reihenklemme TOPJOB® S mit Hebel für einen<br />
schnellen <strong>und</strong> werkzeuglosen Leiteranschluss.<br />
www.wago.com/topjob-s/ch
EDITORIAL<br />
EINE DIMENSION<br />
GRÖSSER DENKEN<br />
Orientierten sich bisherige Mobilfunkstandards<br />
an den Bedürfnissen des Consumer-Marktes,<br />
rücken die Spezifikationen<br />
von 5G erstmals die Bedürfnisse der<br />
Industrie in den Fokus. Dass Latenzen im Millisek<strong>und</strong>enbereich<br />
<strong>und</strong> Upload-Geschwindigkeiten, die<br />
um Faktor zehn höher als im Glasfasernetz sind,<br />
deren Vertreter schon jetzt breit Strahlen lassen, ist<br />
nur zu verständlich. Erübrigen doch diese Werte,<br />
zumindest in der Theorie, in vielen Anwendungen<br />
das Kabel. Allerdings warnt Dr.-Ing. Christian Bauer<br />
vom Maschinenbauer Firma Trumpf davor, genau<br />
das zu tun. Wieso, erfahren Sie im Interview ab<br />
Seite 30. Er rät wie Matthias Jungen von der Swisscom<br />
(ab Seite 20) vielmehr zum überlegten Experimentieren.<br />
Und das geschieht bereits in der Praxis,<br />
wie ein Besuch bei der SBB (ab Seite 24) zeigt. Intelligente<br />
Stoffbezüge sind dabei nur ein Feld, in dem<br />
sich das Staatsunternehmen versucht.<br />
Dass 5G die Zukunft ist, zeigt auch das Gespräch<br />
mit Haluk Menderes von Eplan. Im Interview (ab<br />
Seite 6) schildert der Geschäftsführer, der von sich<br />
sagt, dass er in der Welt zu Hause ist, welche Bedeutung<br />
der am Start stehende Mobilfunkstandard<br />
in den strategischen Überlegungen des Softwareanbieters<br />
hat. Und so viel sei an dieser Stelle verraten:<br />
Sie geht weit über die Ansteuerung von Verdrahtungsrobotern<br />
hinaus.<br />
Markus Back, Chefredaktor Print<br />
Das additive Manufacturing zählt noch<br />
nicht zu den etablierten Fertigungsverfahren.<br />
Der 3D-Druck muss sich sogar<br />
noch einen gewissen Argwohn gefallen<br />
lassen, diesen treuen Begleiter disruptiver Technologien.<br />
Nicht ausgereift genug, schwierige Prozesssicherheit<br />
beim Seriendruck, eingeschränkt<br />
bei der Materialwahl. Die Liste lässt sich beliebig<br />
erweitern.<br />
Die Kritiker haben nicht einmal unrecht. Aber<br />
manch einem würde es besser stehen, die ersten<br />
Schritte zu wagen <strong>und</strong> vor allem additiv denken zu<br />
lernen. Denn in den additiven Verfahren schlummert<br />
ein Potenzial, das jede Firma gewinnbringend<br />
einsetzen kann – auch wenn die Technologie nicht<br />
einfach zu beherrschen ist.<br />
Aber manchmal liegt dies auch daran, dass man<br />
falsche Vorstellungen hat vom Einstieg. Denn alleine<br />
mit dem Kauf eines industrietauglichen 3D-Druckers<br />
ist es nicht getan. Unser Schwerpunkt zum<br />
Thema «3D-Druck» zeigt, dass es besser ist, gleich<br />
in den Dimensionen einer Abteilung zu denken –<br />
oder das riesige Knowhow der Dienstleister in Anspruch<br />
zu nehmen..<br />
Eugen Albisser, Chefredaktor Online<br />
#<strong>003</strong> 3
RUBRIKTITEL<br />
IMPRESSUM<br />
Das crossmediale Fachmagazin für<br />
Automation <strong>und</strong> Fertigungstechnik<br />
www.technik-<strong>und</strong>-wissen.ch<br />
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Die nächste <strong>Ausgabe</strong><br />
von Technik <strong>und</strong><br />
Wissen erscheint<br />
am 30. August 2019<br />
Chefredaktion<br />
Eugen Albisser, Chefredaktor Online<br />
eugen.albisser@technik-<strong>und</strong>-wissen.ch<br />
Markus Back, Chefredaktor Print<br />
markus.back@technik-<strong>und</strong>-wissen.ch<br />
Redaktion<br />
Luca Meister<br />
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Konzept & Layout<br />
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Geschäftsführung<br />
Eugen Albisser (Vorsitz, Chefredaktion Online)<br />
Markus Back (Chefredaktion Print)<br />
Valentin Kälin (Kaufmännische Leitung)<br />
Jürg Rykart (Strategische Partnerschaften)<br />
Erscheinungsweise<br />
5 × jährlich, 1. Jahrgang<br />
Auflage<br />
9000 Exemplare<br />
Eine Publikation in Zusammenarbeit mit<br />
Alle Urheber- <strong>und</strong> Verlagsrechte an dieser<br />
Publikation oder Teilen davon sind vorbehalten.<br />
Jede Verwendung oder Verwertung<br />
bedarf der schriftlichen Zustimmung der<br />
Herausgeber. Der Inhalt dieses Heftes wurde<br />
sorgfältig geprüft. Dennoch übernimmt der<br />
Herausgeber keine Haftung für seine Richtigkeit.<br />
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unter www.technik-<strong>und</strong>-wissen.ch<br />
4 #<strong>003</strong>
CHF 15<br />
INHALT<br />
06<br />
Auf einen Kaffee bei<br />
Haluk Menderes, GF bei Eplan<br />
20<br />
«Zeit ist reif zum<br />
Experimentieren»<br />
40<br />
Aufbau einer eigenen<br />
3D-Druck-Abteilung<br />
60<br />
Maschinenintegrierte<br />
Abrichttechnologie<br />
«Wollen in den nächsten Jahren<br />
in jedem Land einen Marktanteil<br />
von mindestens 50 Prozent<br />
zu erreichen.»<br />
Swisscom <strong>und</strong> 5G:<br />
Matthias Jungen beantwortet<br />
die wichtigsten Fragen<br />
zum neuen Mobilfunkstandard.<br />
Wer ins Additive Manufacturing<br />
einsteigt, sollte bedenken,<br />
dass es viel mehr als einen<br />
3D-Drucker braucht.<br />
Mit WireDress steht endlich eine<br />
vollständige, maschinenintegrierte<br />
Abrichttechnologie für metallgeb<strong>und</strong>ene<br />
Schleifscheiben bereit.<br />
03 Editiorial<br />
04 Impressum<br />
Schwerpunkt «Wireless<br />
Automation / 5G»<br />
Schwerpunkt «Additive<br />
Manufacturing»<br />
06 Auf einen Kaffee bei<br />
Haluk Menderes, GF bei Eplan<br />
12 Blickpunkt Forschung<br />
14 In der Pipeline<br />
15 Sauber bleiben<br />
16 Lasst uns funken<br />
20 Swisscom: «Die Zeit ist reif<br />
zum Experimentieren»<br />
24 SBB: Wireless Automation<br />
kommt zum Zug<br />
30 Trumpf: «5G reduziert Komplexität<br />
von Anwendungen»<br />
34 Sigmatek: Sicheres Bedienen<br />
<strong>und</strong> Beobachten<br />
40 Aufbau einer 3D-Druck-<br />
Abteilung<br />
46 Technologien durchs<br />
«Valley of Death» bringen<br />
49 Rasend schnell zum<br />
ersten Spritzgussteil –<br />
dank 3D-Druck<br />
50 3D-Druck-Dienstleister:<br />
Wer bietet was?<br />
54 Personalisierte Medikamente<br />
aus dem 3D-Drucker<br />
#<strong>003</strong> 2019 Wireless Automation / 5G | Additive Manufacturing | Zulieferindustrie<br />
3 2019<br />
<strong>TECHNIK</strong>-UND-<strong>WISSEN</strong>.CH<br />
DIE CROSSMEDIALE PLATTFORM FÜR<br />
AUTOMATION UND FERTIGUNG<br />
36 Technisches Englisch:<br />
Drive technology without<br />
control cabinets<br />
37 News in Zahlen<br />
38 Kurznachrichten<br />
56 Kurznachrichten<br />
60 Maschinenintegrierte<br />
Abrichttechnologie<br />
für metallgeb<strong>und</strong>ene<br />
Schleifscheiben<br />
62 Fertigungstipp #<strong>003</strong>:<br />
Cobot Rock / oh Yeah!<br />
63 Produkte<br />
Titelbild<br />
Wie 5G die Welt verändert<br />
Gestaltung: Verena Snurer<br />
#<strong>003</strong> 5
6 #<strong>003</strong>
AUF EINEN KAFFEE BEI HALUK MENDERES<br />
«ICH BIN<br />
IN DER WELT<br />
ZU HAUSE»<br />
Geschäftsführer Haluk Menderes verantwortet den globalen<br />
Expansionskurs des Engineering-Lösungsanbieters Eplan.<br />
Dass dieser nichts mit Kaffeesatzlesen zu tun hat, sondern mit<br />
K<strong>und</strong>enorientierung, erzählt er während einer Tasse Kaffee.<br />
Von Markus Back (Text) <strong>und</strong> Ruben Sprich (Fotos)<br />
Herr Menderes, Ihr Name lässt auf spanische oder<br />
türkische Vorfahren schliessen. Erzählen Sie ein wenig<br />
von Ihren Wurzeln?<br />
Ich komme ursprünglich aus der Türkei, wo ich geboren<br />
bin <strong>und</strong> bis zum Abschluss meines Abiturs gelebt habe.<br />
Mein Vater war Ingenieur <strong>und</strong> meine Mutter Ärztin. Ich<br />
habe mich schliesslich für die Laufbahn meines Vaters<br />
entschieden, weshalb ich 1979 nach Deutschland zum<br />
Studieren gekommen bin. Nach meinem Studium blieb<br />
ich hier <strong>und</strong> wohne heute in München, bin aber in der<br />
Welt zu Hause.<br />
Welche Fachrichtung haben Sie studiert?<br />
Ich habe Luft- <strong>und</strong> Raumfahrttechnik studiert. Nach dem<br />
Studium arbeitete ich einige Jahre als Entwicklungsingenieur<br />
<strong>und</strong> wechselte dann ins Software- <strong>und</strong> Servicebusiness,<br />
wo ich für eine amerikanische Firma in Deutschland<br />
die Niederlassung gründete <strong>und</strong> diese aufbaute.<br />
Welche Rolle spielt das Kaffeetrinken in der türkischen<br />
Kultur?<br />
Zu meiner Zeit wurde in der Türkei morgens meistens<br />
noch Tee getrunken. Kaffeetrinken hatte dagegen etwas<br />
mit Gemütlichkeit zu tun, beispielsweise nach einem<br />
guten Essen oder in guter Gesellschaft. Und weil der Kaffee<br />
bei uns einen Satz hat, konnte man aus diesem auch<br />
die Zukunft herauslesen. Dieser Brauch hat sich übrigens<br />
bis heute gehalten.<br />
Und was haben Sie aus Ihrem Kaffeesatz herausgelesen?<br />
Ich selbst konnte das nicht. Man hat seine Tasse jemanden<br />
gegeben, der darin Erfahrung hatte <strong>und</strong> der dann sagte,<br />
du bekommst das oder jenes! Viele dieser Vorhersagen<br />
basierten allerdings auf dem Motto «Wer es glaubt, wird<br />
selig!»<br />
Demnach hat Ihnen das Ingenieur-Studium in Deutschland<br />
niemand aus Ihrem Kaffeesatz vorhergesagt?<br />
Nein. Das war eine Entscheidung von mir, die nichts<br />
mit Hokuspokus zu tun hatte.<br />
Der Vorname «Haluk» steht für gutmütig, verträglich,<br />
ruhig. Wie weit ist es mit diesen Eigenschaften her,<br />
wenn Sie morgens keinen Kaffee bekommen?<br />
Erstaunlicherweise treffen diese Eigenschaften tatsächlich<br />
auf mich zu! Gut, ich bin nicht immer ruhig, aber das<br />
hat dann nichts mit fehlendem Kaffee zu tun. Zumal ich<br />
morgens viel lieber Tomatensaft als Kaffee trinke.<br />
Das interessiert mich jetzt aber! Was führt denn dazu,<br />
dass Sie unruhig werden?<br />
Meistens meine drei Söhne, einer ist dreizehn <strong>und</strong><br />
zwei sind zwölf Jahre alt. Während der Arbeit bin ich<br />
in aller Regel sehr ruhig. ››<br />
#<strong>003</strong> 7
Vermutlich schlägt bei Ihren Söhnen<br />
das südländische Temperament durch …<br />
Das ist sehr gut möglich. Eine spanische<br />
Mutter <strong>und</strong> ein türkischer Vater kann<br />
schon eine explosive Mischung ergeben.<br />
Echt besser!<br />
„ Alles aus einer Hand “<br />
System-Lösungen für Kabel <strong>und</strong><br />
Schaltschrank von Murrplastik.<br />
Murrplastik gehört seit 1963 zu den Pionieren wenn es um<br />
professionelles Kabelmanagement <strong>und</strong> Hightech-Produkte<br />
aus Kunststoff geht. Wir bieten Lösungen zu individuellen<br />
Herausforderungen in den Bereichen Energiekette, Kabelschutz,<br />
Kabelführung, Kennzeichnung <strong>und</strong> Energiezuführung.<br />
Entwicklungsingenieure stellen für verschiedenste Anwendungsbereiche<br />
innovative Universallösungen sowie k<strong>und</strong>enspezifische<br />
Adaptionen bereit. „Made by Murrplastik“ steht<br />
für wirtschaftliche Einsätze, für mehr Langlebigkeit, höhere<br />
Robustheit <strong>und</strong> einfache Montage.<br />
Mit weit über 200 Patenten <strong>und</strong> einem internationalen<br />
Vertriebsnetz sind wir einer der weltweit führenden<br />
Systemanbieter: „R<strong>und</strong> ums Thema Kabel.“<br />
Sie sind Geschäftsführer bei Eplan.<br />
Wie sieht Ihr typischer Arbeitstag aus?<br />
Der ist sehr unterschiedlich, da ich<br />
80 Prozent meiner Zeit ausserhalb<br />
von Deutschland verbringe. Dort ist es<br />
meistens so, dass ich K<strong>und</strong>en oder<br />
Interessenten oder auch unsere eigenen<br />
Niederlassungen besuche. Wenn ich<br />
in Deutschland bin <strong>und</strong> es keine internen<br />
Meetings gibt, fange ich morgens bereits<br />
sehr zeitig an. Noch zu Hause arbeite<br />
ich die E-Mails aus den USA <strong>und</strong> Asien<br />
ab, unterwegs spreche ich meistens<br />
mit asiatischen Kollegen, dann erledige<br />
ich administrative Dinge. Abends,<br />
wenn ich heimfahre, unterhalte ich mich<br />
dann mit den Kollegen in den USA<br />
<strong>und</strong> Südamerika.<br />
Und über welche Zukunftsthemen<br />
sprechen Sie dabei mit Ihren Arbeitskollegen?<br />
Die Cloud ist natürlich ein ganz grosses<br />
Thema. Daneben versuchen wir die Prozessketten<br />
unserer K<strong>und</strong>en abzubilden<br />
<strong>und</strong> unsere Lösungen <strong>und</strong> unsere Arbeitsweise<br />
auf deren Bedürfnisse abzustimmen.<br />
Wenn das nicht gelingt, laufen wir<br />
nämlich Gefahr, zu scheitern. Dafür gibt<br />
es einige mahnende Beispiele, etwa einen<br />
ehemaligen grossen Computerhersteller<br />
aus den USA oder einen ehemals führenden<br />
Hersteller von Mobiltelefonen aus<br />
Kabelschutz<br />
Energieketten<br />
Kabelführung<br />
STEGO<br />
Produktprogramm<br />
Kennzeichnung<br />
Energiezuführung<br />
Leitungen<br />
«In Zukunft<br />
wollen wir unsere<br />
Testverfahren<br />
komplett<br />
automatisieren.»<br />
Murrplastik AG • Ratihard 40 • 8253 Willisdorf<br />
Tel.: +41 52 646 06 46 • Fax: +41 52 646 06 40<br />
www.murrplastik.ch<br />
Haluk Menderes über die Datenmigration<br />
in das Eplan-Data-Portal<br />
Folgen Sie uns:
AUF EINEN KAFFEE BEI HALUK MENDERES<br />
dem Norden. Die haben es nicht hinbekommen, die K<strong>und</strong>enbedürfnisse<br />
<strong>und</strong> -prozesse zu befriedigen. Wir beherrschen<br />
heute unseren Markt wie diese Firmen früher den ihren.<br />
Unser Ziel ist es aber, uns so zu verändern, dass disruptive<br />
Technologien von uns selbst kommen. Daran arbeiten<br />
wir <strong>und</strong> dafür stocken wir auch weiterhin unsere Ressourcen<br />
auf – sowohl mit Blick auf die heute weltweit besten<br />
Lösungen als auch auf die Technologien der Zukunft.<br />
Das Eplan Data Portal ist ein Beispiel, das auf die Bedürfnisse<br />
der K<strong>und</strong>en zugeschnitten ist. Im Mai wurde<br />
dieses nun um knapp 13000 Datensätze erweitert, r<strong>und</strong><br />
15 000 weitere wurden aktualisiert. Welcher Aufwand<br />
steckt hinter diesen Zahlen?<br />
Diese Datensätze haben wir innerhalb von zwei Wochen<br />
implementiert. Wenn es einfache kaufmännische Daten<br />
sind, braucht es dafür nur einige Sek<strong>und</strong>en. Bei 3D-Daten<br />
für den Schaltschrankbau kann die Überprüfung mitunter<br />
jedoch bis zu einer St<strong>und</strong>e dauern. In Zukunft wollen<br />
wir diese Testverfahren jedoch komplett automatisieren.<br />
Wenn Sie 28000 Datensätze in zwei Wochen komplett<br />
überprüft haben, klingt das für mich schon jetzt<br />
nach einem hochautomatisierten Prozess …<br />
Die Updates sind ganz einfach, da die Daten ja bereits<br />
vorliegen <strong>und</strong> daher automatisch überprüft werden<br />
können. Komplexere Daten, beispielsweise für die Fertigung,<br />
können wir hingegen nur bis zu einem gewissen<br />
Punkt automatisiert überprüfen. Wenn Sie zum Beispiel<br />
einen Schaltplan mit falschen Datensätzen herstellen,<br />
hält sich der Schaden in Grenzen. Legen sie aufgr<strong>und</strong><br />
falscher Daten allerdings eine Produktion lahm, haben<br />
wir ein echtes Problem! Daher überprüfen wir bislang<br />
alle Daten für die Produktionssteuerung einzeln.<br />
Welche Voraussetzungen muss ein Hersteller mitbringen,<br />
um mit seinen Daten in Ihrem Portal vertreten<br />
sein zu dürfen?<br />
Einzige Voraussetzung ist bislang die Anlieferung der<br />
Daten im Eplan-Format. In Zukunft werden wir aber<br />
vorschreiben, welche Eigenschaften diese Daten mitbringen<br />
müssen, um von uns aufgenommen zu werden.<br />
Dies machen wir aber nicht etwa, um die Hersteller zu<br />
ärgern, sondern aus reinem Eigenschutz. Wenn Datensätze<br />
unvollständig sind, beschweren sich die Anwender<br />
nämlich bei uns <strong>und</strong> nicht etwa bei der Firma, von der<br />
wir sie erhalten haben.<br />
Einer der Schwerpunkte dieser <strong>Ausgabe</strong> ist «Wireless<br />
Automation/5G». Auf den ersten Blick ein Thema,<br />
das Sie nicht betrifft. Wie sieht es beim zweiten Blick aus?<br />
Wireless Automation/5G ist für uns ein grosses Thema,<br />
da sich damit beispielsweise auch Verdrahtungsroboter<br />
steuern lassen. Für unsere zukünftigen Cloud-Technologien<br />
#<strong>003</strong> 9
AUF EINEN KAFFEE BEI HALUK MENDERES<br />
ist das ebenfalls ein interessantes Thema. Wir betreiben<br />
zum Beispiel gemeinsamen mit der südkoreanischen<br />
Regierung <strong>und</strong> Siemens ein Innovationszentrum in Korea,<br />
in dem bereits viele Anwendungen über 5G laufen. Wenn<br />
wir diese Zukunftsthemen verschlafen <strong>und</strong> bei diesen<br />
nicht mit dabei sind, wird es uns eines Tages wie den<br />
vorhin genannten Unternehmen ergehen.<br />
Im Frühjahr haben Sie eine weltweite, 16-stündige virtuelle<br />
Messe veranstaltet. Welcher Gedanke steckt dahinter<br />
<strong>und</strong> wie viele Besucher hatten Sie?<br />
An dieser hatten wir etwas mehr als 1500 Teilnehmer, im<br />
Schnitt waren 600 Besucher an unseren virtuellen Ständen.<br />
Die Verteilung der Besucher war sehr interessant, insbesondere<br />
der ausländischen. Auf dieser Messe konnten wir<br />
auch Dinge vorstellen, die wir nicht überall zeigen können.<br />
Der ROI dieser Veranstaltung war sehr gut.<br />
Heisst das, Sie werden eines Tages der Hannover Messe<br />
fern bleiben?<br />
Nein. Diese ist unsere Image-Messe «Nummer Eins»,<br />
bei der wir das Management unserer K<strong>und</strong>en treffen. Wir<br />
werden auch weiterhin zur SPS gehen, da zu dieser die<br />
Entscheider kommen, sowie zu speziellen Messen in den<br />
USA oder auch in der Schweiz. Wir müssen dort präsent<br />
sein, weil es unser Publikum auch ist. Die virtuellen<br />
Messen sind eine Ergänzung, zum Beispiel auch für<br />
diejenigen, die wir mit den herkömmlichen Messeformaten<br />
nicht erreichen können.<br />
Welche Gemeinsamkeiten gibt es bei den virtuellen<br />
im Vergleich zu den herkömmlichen Messen <strong>und</strong> was<br />
sind aus Ihre Sicht die gravierendsten Unterschiede?<br />
Auf einer virtuellen Messe können Sie die Dinge zwar<br />
sehen, aber nicht fühlen. Doch einigen Besuchern ist<br />
gerade das wichtig. Diese wollen auch mit jemanden<br />
von Angesicht zu Angesicht sprechen. Auf der virtuellen<br />
Messe werden sie zwar auch an der Informationstheke<br />
empfangen, aber eben nicht mit Handschlag <strong>und</strong> einer<br />
Einladung zum Kaffee. Und ich weiss nicht, ob die Einladung<br />
zu einem virtuellen Kaffee oder einem virtuellen<br />
Bier bei unseren langjährigen Besuchern wirklich<br />
Begeisterung auslösen würde.<br />
Eplan ist auch auf der Akademika in Nürnberg oder<br />
an der Berufsorientierungsbörse Langenfeld: Geeignete<br />
Bewerber scheinen nicht gerade Schlange zu stehen,<br />
oder interpretiere ich das falsch?<br />
Sie interpretieren das leider richtig. Bewerber stehen<br />
mittlerweile nirgendwo mehr Schlange. Wir hatten letztes<br />
Jahr weltweit 170 Positionen ausgeschrieben <strong>und</strong> konnten<br />
davon nur r<strong>und</strong> 100 besetzen. In Deutschland suchen wir<br />
«Ich weiss nicht, ob<br />
die Einladung zu<br />
einem virtuellen Kaffee<br />
bei den Besuchern<br />
Begeis terung auslöst.»<br />
Haluk Menderes darüber, wieso es<br />
neben der virtuellen weiterhin auch die<br />
klassische Messe braucht<br />
10 #<strong>003</strong>
Haluk Menderes<br />
Jahrgang 1960, studierte Luft- <strong>und</strong><br />
Raumfahrttechnik an der technischen<br />
Universität in München <strong>und</strong> startete seine<br />
berufl iche Laufbahn bei MBB <strong>und</strong> IABG<br />
(German Aerospace Industry). Weitere<br />
Stationen waren MSC.Software <strong>und</strong><br />
MARC Analysis Research Corporation,<br />
in denen er als Geschäftsführer Europa<br />
<strong>und</strong> als Corporate Vice President<br />
verantwortlich war. Im Jahre 2006 wurde<br />
Haluk Menderes zum Executive Vice<br />
President Sales <strong>und</strong> Marketing bei der<br />
international tätigen ESI-Group berufen.<br />
Seit 01. Juli 2011 ist er Geschäftsführer<br />
bei Eplan Software & Service.<br />
Sein Ziel: Die Marktführerschaft des<br />
Unternehmens international auszubauen.<br />
Entwickler <strong>und</strong> stellen die meisten<br />
der Bewerber auch ein. Aber es kommen<br />
einfach zu wenig.<br />
Welche Eigenschaften sollte man<br />
denn mitbringen, um bei Ihnen arbeiten<br />
zu können?<br />
Eine gute Ausbildung, Offenheit <strong>und</strong><br />
gegebenenfalls die Bereitschaft, umzuziehen.<br />
Wenn wir jemanden für unseren<br />
Vertrieb in München suchen <strong>und</strong> der<br />
Kandidat in Hamburg wohnt, können<br />
wir diesen nicht von dort aus arbeiten<br />
lassen. Wenn wir dagegen einen Software-Entwickler<br />
suchen, ist sein Wohnort<br />
nebensächlich.<br />
Lassen Sie uns ein wenig Werbung<br />
machen. Wieso sollte man für Eplan<br />
arbeiten?<br />
Wir wachsen in allen Märkten <strong>und</strong> sind in<br />
vielen bereits Marktführer. Unser Ziel<br />
ist es, in den nächsten Jahren in jedem<br />
Land einen Marktanteil von mindestens<br />
50 Prozent zu erreichen. Wenn sich<br />
jemand für uns entscheidet, kommt er zu<br />
einem Gewinner-Team, in dem dennoch<br />
jeder Einzelne zählt. Und ganz nebenbei,<br />
macht es sehr viel Spass, bei uns zu<br />
arbeiten.<br />
Wireless<br />
Multitouch<br />
Bedienfreiheit neu definiert<br />
WIreless Datenübertragung<br />
Das lange Kabel fällt weg – Sie verfügen über<br />
maximale Bedienfreiheit direkt vor Ort<br />
MultItouch sorgt für koMfort<br />
Das moderne Bedienpanel ist mit einem 10,1 Zoll<br />
projiziert-kapazitiven Touchscreen sowie<br />
EDGE2-Technology Prozessor ausgestattet<br />
<strong>und</strong> spricht OPC UA<br />
safety-funktIonen über Wlan<br />
Aktiv-leuchtender Not-Halt-Taster, Schlüsselschalter<br />
<strong>und</strong> Zustimmtaster sind integriert<br />
EPLAN Software & Service GmbH & Co. KG<br />
www.eplan.ch<br />
www.eplan-efficient-engineering.com<br />
www.sigmatek-automation.ch
KURZ & KNAPP<br />
BLICKPUNKT<br />
FORSCHUNG<br />
University of Cambridge, England<br />
Das allerkleinste Pixel<br />
Ein wirklich winziges Pixel – eine Million Mal<br />
kleiner als bei Smartphones – entwickelten<br />
Forscher der Universität von Cambridge.<br />
Grossartig daran: Die Pixel brauchen keine<br />
konstante Energie, um die eingestellte Farbe<br />
zu behalten, daher können auch riesige <strong>und</strong><br />
sogar flexible Displays hergestellt werden.<br />
MIT, USA<br />
Wenn der Roboter auf den Bizeps schaut<br />
Beim Teamwork stellt man sich auf einen Partner ein –<br />
zum Beispiel wenn man zusammen etwas tragen will.<br />
Das gelingt Robotern noch nicht sehr gut. Nun haben<br />
Forscher des MIT kürzlich gezeigt, dass dies durch<br />
Überwachung der Muskelbewegungen geht. Das System<br />
funktioniert durch Anbringen von Sensoren auf dem<br />
Bizeps <strong>und</strong> Trizeps eines Benutzers. Der Algorithmus<br />
verarbeitet dann die Bizepsaktivität, um abzuschätzen,<br />
wie sich der Arm der Person bewegt, so dass der Roboter<br />
ihn grob nachahmen kann.<br />
EPFL, Schweiz<br />
Turbulenz-Phänomen gelöst<br />
Ein bemerkenswertes <strong>und</strong> bisher<br />
ungelöstes Phänomen in der<br />
Strömungsmechanik sind Turbulenzen<br />
in Flüssigkeiten, die über ein<br />
ungeordnetes Chaos plötzlich zu einer<br />
perfekten Gradlinigkeit übergehen<br />
<strong>und</strong> ein stark strukturiertes Muster<br />
aufweisen. An der EPFL haben<br />
Tobias Schneider <strong>und</strong> sein Team den<br />
Mechanismus identifiziert, der dieses<br />
Phänomen erklärt. Ihre Ergebnisse<br />
wurden im Nature Communications<br />
veröffentlicht.<br />
12 #<strong>003</strong>
Fraunhofer, Fraunhofer, Deutschland Deutschland<br />
Erfolgreiche Erfolgreiche Fraunhofer-Gesellschaft<br />
Die Die Fraunhofer-Gesellschaft setzte auch setzte im auch Jahr im Jahr<br />
2018 ihren 2018 erfolgreichen ihren erfolgreichen Kurs fort. Kurs Das fort. Finanzvolumevolumen<br />
stieg stieg 12 Prozent um 12 zum Prozent Vorjahr zum <strong>und</strong> Vorjahr <strong>und</strong><br />
Das Finanz-<br />
erreichte erreichte mit 2,6 Milliarden mit 2,6 Milliarden Euro einen Euro Rekordwert. einen Rekordwert.<br />
Im Fokus Im stand Fokus mit stand der Fortführung mit der Fortführung der Agenda der Agenda<br />
Fraunhofer Fraunhofer 2022 die 2022 weitere die Etablierung weitere Etablierung effizienter effizienter<br />
Forschungs- Forschungs- <strong>und</strong> Transferstrukturen.<br />
<strong>und</strong> Transferstrukturen.<br />
Max-Planck-Institut, Max-Planck-Institut, Deutschland Deutschland<br />
Supraleiter Supraleiter unter Druck unter Druck<br />
Wenn Wissenschaftler Wenn Wissenschaftler Supraleitung Supraleitung<br />
bei Raumtemperaturen bei Raumtemperaturen entdecken entdecken<br />
würden, würden, könnten könnten enorme Strommengen<br />
eingespart gen eingespart werden. werden. Denn Supra-<br />
Denn Supra-<br />
enorme Strommenleiter<br />
transportieren leiter transportieren Strom ohne Strom ohne<br />
Verluste. Verluste. Ein Team Ein des Team Max-Planck- des Max-Planck-<br />
Instituts Instituts für Chemie für in Chemie Mainz in ist Mainz ist<br />
diesem Ziel diesem einen Ziel Schritt einen nähergekommenkommen.<br />
Die Forscher Die Forscher um Mikhail um Mikhail<br />
Schritt näherge-<br />
Eremets Eremets synthetisierten synthetisierten Lanthanhydrid,<br />
das hydrid, unter das sehr unter hohem sehr Druck hohem Druck<br />
Lanthan-<br />
bei minus bei 23 minus Grad Celsius 23 Grad seinen Celsius seinen<br />
elektrischen elektrischen Widerstand Widerstand verliert. verliert.<br />
Bislang lag Bislang der Rekord lag der für Rekord die Hoch-<br />
für die Hochtemperatursupraleitung<br />
bei minus bei minus<br />
70 Grad Celsius. 70 Grad Celsius.<br />
SNF, Schweiz SNF, Schweiz<br />
Gewagte Gewagte Ideen gesucht Ideen gesucht<br />
Der Schweizerische Der Schweizerische Nationalfonds Nationalfonds<br />
(SNF) schliesst (SNF) schliesst eine Lücke eine Lücke seiner in seiner<br />
Forschungsförderung: Mit dem Mit neuen dem neuen<br />
Instrument Instrument Spark richtet Spark er richtet den Fokus er den Fokus<br />
auf vielversprechende auf vielversprechende oder gewagte oder gewagte<br />
Ideen, die Ideen, sonst die durchs sonst Raster durchs fallen Raster fallen<br />
würden. würden. «Bei unserem «Bei unserem neuen Instrument<br />
Spark ment ist Spark es explizit ist es erwünscht,<br />
explizit erwünscht,<br />
neuen Instru-<br />
dass die dass Forschenden die Forschenden Risiken eingehen»,<br />
sagt gehen», Matthias sagt Matthias Egger, Präsident Egger, Präsident<br />
Risiken ein-<br />
des Nationalen des Nationalen Forschungsrats Forschungsrats des des<br />
SNF. «Scheitern SNF. «Scheitern ist daher ist von daher Anfang von Anfang<br />
an eine Option. an eine Das Option. bedeutet: Das bedeutet:<br />
Auch nicht Auch eindeutige nicht eindeutige oder negative oder negative<br />
Ergebnisse Ergebnisse liefern Erkenntnisgewinn.»<br />
liefern Erkenntnisgewinn.»<br />
ZHAW, Schweiz ZHAW, Schweiz<br />
Selbstversorgende Sensoren Sensoren spüren spüren<br />
Wasserlecks Wasserlecks auf auf<br />
Ein Team Ein von Team Ingenieuren von Ingenieuren der ZHAW der <strong>und</strong> ZHAW der Eawag <strong>und</strong> der Eawag<br />
hat eine hat eine Smart-Sensor-Lösung für die Überwachung für die Überwachung von von<br />
Trinkwasserleitungen entwickelt. entwickelt. Das System Das überträgt System überträgt<br />
die Daten die drahtlos Daten drahtlos <strong>und</strong> gewinnt <strong>und</strong> gewinnt Energie hauptsächlich<br />
Energie hauptsächlich<br />
aus aus Temperaturunterschieden in der Betriebsumgebung.<br />
in der Betriebsumgebung.<br />
«Energy «Energy Harvesting Harvesting durch durch Temperaturunterschiede ist zwar ist zwar<br />
weniger weniger effizient effizient als Solarenergie, als Solarenergie, aber dafür aber fast dafür überall fast überall<br />
einsetzbar», einsetzbar», erklärt Projektleiter erklärt Projektleiter Marcel Meli Marcel vom Meli ZHAW- vom ZHAW-<br />
Institute Institute of Embedded of Embedded Systems. Systems.<br />
Mehr Infos Mehr Infos<br />
zu allen zu allen<br />
Forschungsthemethemen<br />
Forschungs-<br />
online unter online unter<br />
TuWprint+ TuWprint+<br />
#<strong>003</strong> 13
KURZ & KNAPP<br />
IN DER PIPELINE<br />
Bestückte Klemmleisten automatisch<br />
beschriften<br />
Firma: Weidmüller<br />
Technologie: vollautomatische Beschriftung<br />
Vorteil: Zeitersparnis von bis zu 90 %<br />
Verfügbar: ab Ende 2019<br />
Engineering-Prozesse müssen immer schneller, präziser<br />
<strong>und</strong> wirtschaftlicher erfolgen, ein durchgängiger Wertschöpfungsprozess<br />
ist dazu unabdingbar. Weidmüller hat da<br />
mit der automatischen Klemmleistenbestückung bereits einen<br />
ersten Schritt gemacht vor einem Jahr, nun folgt der<br />
zweite mit dem «Klippon Automated RailLaser»-System,<br />
welches die vollautomatische Beschriftung von bestückten<br />
Klemmenleisten erlaubt.<br />
Die Gr<strong>und</strong>lage für den durchgängigen Wertschöpfungsprozess<br />
bildet die intelligente Software «Weidmüller Configurator»<br />
(WMC); sie erzeugt den digitalen Zwilling der Klemmleiste.<br />
Aus diesen Daten generieren sich die einzelnen<br />
Beschriftungsebenen; die erzeugten Daten werden direkt an<br />
das Beschriftungssystem gesendet. Der Bediener muss zuvor<br />
lediglich die bestückte Klemmenleiste einlegen, die<br />
dann entsprechend via Laser dauerhaft beschriftet wird. Der<br />
«Klippon Automated RailLaser» überprüft zuerst die eingelegte<br />
Tragschiene <strong>und</strong> führt anschliessend einen Abgleich<br />
vom digitalen <strong>und</strong> realen Modell durch. Anschliessend erfolgt<br />
die direkte Beschriftung der Reihenklemmen, die zuvor<br />
mit Markierern bestückt wurden.<br />
Dabei spielt die Farbe der verwendeten Markierer keine Rolle.<br />
Neben weiss <strong>und</strong> gelb lassen sich auch zahlreiche andersfarbige<br />
Markierer vollautomatisch bedrucken. Durch diese<br />
Möglichkeit können die branchenspezifischen Farbanforderungen<br />
<strong>und</strong> die individuellen Farbschemata der K<strong>und</strong>en einfach<br />
realisiert werden. Spezialmarkierer sind nicht erforderlich,<br />
denn sämtliche Kunststoffmarkierer von Weidmüller<br />
eignen sich für die vollautomatische Beschriftung.<br />
Diese vollautomatische Beschriftung von bestückten Klemmenleisten<br />
ermöglicht eine Zeitersparnis von bis zu 90 %.<br />
Der Verkaufsstart ist für Ende 2019 geplant. In der Serienlösung<br />
lassen sich bestückte Tragschienen mit einer Länge<br />
von 100 bis 1200 mm beschriften. www.weidmueller.ch<br />
Flexibel zugreifen<br />
Firma: OnRobot<br />
Technologie: End-of-Arm-Tooling<br />
Vorteil: breiteres Spektrum an Greifern <strong>und</strong> Sensoren<br />
Verfügbar: laufende Neuentwicklungen<br />
OnRobot hat sich auf die Fahnen geschrieben, kollaboratives<br />
End-of-Arm-Tooling für alle Belange der industriellen Automation<br />
anzubieten. Dieses muss vor allem eins sein: flexibel.<br />
Denn in Zeiten von Losgrösse 1 ändern sich die Produktionsanforderungen<br />
stetig. Daher arbeitet das Unternehmen intensiv<br />
daran, die Kompatibilität der Tools mit den Roboterarmen<br />
verschiedener Hersteller zu erhöhen. Dies erlaubt Anwendern,<br />
aus einem breiteren Spektrum an Greifern <strong>und</strong> Sensoren<br />
zu wählen, <strong>und</strong> eröffnet neue Kombinationsmöglichkeiten.<br />
Momentan sind die Tools von OnRobot unter anderem<br />
mit Robotern von Universal Robots, Kawasaki, Kuka, Fanuc<br />
<strong>und</strong> Yaskawa einsetzbar. Diese Liste will das dänische Unternehmen<br />
nun laufend erweitern, um Anwendern kollaborative<br />
Robotik noch zugänglicher zu machen. www.onrobot.com<br />
Am Puls der Maschine<br />
Firma: Chiron<br />
Technologie: Maintenance-Software «ConditionLine»<br />
Vorteil: höhere Maschinenverfügbarkeit<br />
Verfügbar: ab sofort<br />
Zunehmend wichtiger wird es, permanent Kenntnis über<br />
den aktuellen Maschinenzustand zu haben, denn der stetig<br />
steigende Produktivitätsdruck erfordert eine maximale Maschinenverfügbarkeit.<br />
Systeme, die Daten über den Maschinenzustand<br />
erfassen, verdichten <strong>und</strong> diese dem K<strong>und</strong>en zur<br />
Verfügung stellen, sind deshalb ein Schwerpunkt der aktuellen<br />
Entwicklungsaktivitäten der Chiron Group. Mit Hilfe<br />
von ConditionLine lassen sich Wartungsarbeiten <strong>und</strong> Reparaturen<br />
zustandsbasiert planen. Die Lösung erkennt <strong>und</strong><br />
meldet Verschleisserscheinungen <strong>und</strong> untypisches Betriebsverhalten<br />
frühzeitig. So lassen sich kostspielige Produktionsausfälle<br />
vermeiden, bevor sie entstehen. Dabei erfolgt<br />
das Erfassen, Aggregieren <strong>und</strong> Verarbeiten aller Daten<br />
unmittelbar auf der Maschine.<br />
www.chiron.com<br />
14 #<strong>003</strong>
NACHGEFRAGT<br />
SAUBER<br />
BLEIBEN<br />
CO 2 aus umweltschädlichen Verbrennungsprozessen<br />
von Industriebetrieben herausfiltern, das hört sich<br />
gut an. Der Industriegasehersteller Messer Schweiz AG<br />
macht genau dies mit einer eigenen Technologie.<br />
Es ist eine Tatsache: Wir stossen zu viel CO 2 aus.<br />
Allein die 30 Schweizer Kehrrichtverbrennungsanlagen<br />
(KVA) produzieren jährlich r<strong>und</strong> 1,85 Millionen<br />
Tonnen, was r<strong>und</strong> 7 Prozent des gesamtschweizerischen<br />
Ausstosses ausmacht. Angenommen, man bestückte<br />
diese KVA mit CO 2 -Rückgewinnungsanlagen, die eine Ausbeute<br />
von r<strong>und</strong> 90 Prozent erreichen, entspräche dies etwa<br />
1,6 Millionen Tonnen nicht ausgestossenes CO 2 . Würde ein<br />
Bruchteil davon realisiert, wären die Klimaziele von alt B<strong>und</strong>esrätin<br />
Doris Leuthard (200 000 Tonnen von 2014 bis 2020)<br />
bei weitem übertroffen.<br />
Verschiedene Firmen versuchen mit neuen Technologien<br />
dieses CO 2 zu recyclen. Eine davon ist der Industriegasehersteller<br />
Messer Schweiz AG, ein Unternehmen der Messer<br />
Gruppe, die bereits jährlich h<strong>und</strong>erttausende Tonnen CO 2<br />
mit einer eigens entwickelten Technologie aus umweltschädlichen<br />
Verbrennungsprozessen von Industriebetrieben<br />
herausfiltert. Doch welche Industriefirmen sollten<br />
über den Einsatz einer solchen Rückgewinnungsanlage<br />
nachdenken? Wir haben beim CEO der Messer Schweiz AG,<br />
Dr. Hans Michael Kellner, nachgefragt.<br />
Herr Dr. Kellner, können Sie die Funktionsweise ihrer<br />
eigens entwickelten Technologie erklären?<br />
Die gr<strong>und</strong>legende Technik ist nicht neu. Das CO 2 wird aus<br />
dem Rauchgas oder einem CO 2 -haltigen Gas rausgewaschen.<br />
Das in der Waschflüssigkeit aufgenommene CO 2 wird in<br />
einem nächsten Schritt abgetrennt. Die Besonderheit<br />
der neuen Anlagen ist die Fähigkeit, einer variierenden<br />
Eintrittskonzentration nachzufahren. Und genau das<br />
wird bei Verbrennungsprozessen benötigt.<br />
Wo stehen in der Schweiz ihre Anlagen bereits im Einsatz?<br />
In der Schweiz haben wir eine Anlage im Thurgau in<br />
Betrieb. Jährlich können wir dort bis zu 2200 Tonnen<br />
CO 2 recyceln; ein grosser Teil des Gases geht in die Produktionsanlage<br />
des Unternehmens. Der Rest wird von der<br />
Messer Schweiz AG an K<strong>und</strong>en weiterverkauft. Weitere<br />
Interview mit:<br />
Dr. Hans Michael Keller,<br />
CEO Messer Schweiz AG<br />
Anlagen mit deutlich grösserer Leistung sind in Planung<br />
beziehungsweise werden in Kürze realisiert.<br />
Wie kann das recycelte CO 2 sonst noch wiederverwendet<br />
werden?<br />
Es gibt zahlreiche Anwendungen dafür. Der Bedarf an CO 2 in<br />
der Industrie steigt jährlich sehr stark an. Die Einsatzbereiche<br />
gehen von vorbeugendem Brandschutz, Getränkeindustrie,<br />
Schweisstechnik, Isoliertechnik, Metallurgie, Chemie<br />
bis zur Neutralisation von laugischen Abwässern. Bei vielen<br />
Anwendungen wird das CO 2 geb<strong>und</strong>en oder umgewandelt.<br />
Das bedeutet, es verschwindet aus der Atmosphäre.<br />
Für welche Industriefirmen lohnt es sich, eine solche<br />
Anlage zu installieren?<br />
Alle Unternehmen, die grössere Mengen an CO 2 für ihre<br />
Prozesse benötigen, für die ein Ausfall der CO 2 -Versorgung<br />
kritisch ist <strong>und</strong> ausreichend Wärme zur Verfügung<br />
haben, dürfte mit dieser Technologie deutliche Vorteile<br />
bekommen, einschliesslich wirtschaftliche.<br />
Wie viel CO 2 kann eine solche Anlage recyclen?<br />
Die Anlagen können massgeschneidert dem Bedarf<br />
angepasst werden. In China gibt es eine Messer-Anlage<br />
für 150 000 t/a recyceltes CO 2 . In Belgien sind es schon<br />
knapp 120 000 t/a an einem Standort. (eal)<br />
Messer Schweiz AG | www.messer.ch<br />
#<strong>003</strong> 15
WIRELESS AUTOMATION / 5G<br />
LASST UNS<br />
FUNKEN<br />
Der Mobilfunkstandard 5G steht am Start. Anlass genug, sich nochmals<br />
eingehender mit der drahtlosen Automation zu befassen.<br />
Von Markus Back<br />
Welchen gemeinsamen Nenner haben die<br />
Städte <strong>und</strong> Gemeinden Basel, Ecublens,<br />
Vernier <strong>und</strong> Felsberg? Ein kleiner Tipp<br />
gefällig? Sie verfügen bereits über das,<br />
was bis Jahresende schweizweit verfügbar sein soll –<br />
ein funktionierendes 5G-Netz. Da dieses Reaktionszeiten<br />
im Millisek<strong>und</strong>enbereich <strong>und</strong> Geschwindigkeiten<br />
von bis zu 10 Gbit/s bieten soll, rückt «Wireless Automation»<br />
in vielen Entwicklungsabteilungen plötzlich wieder<br />
auf die Agenden. Zu Recht? Technik <strong>und</strong> Wissen befragte<br />
zu dem Thema vier Experten verschiedener<br />
Anbieter von Automationslösungen.<br />
Gründe für Wireless Automation<br />
Wer die drahtlose Automation auf seine Agenda nimmt,<br />
sollte sich zunächst einmal fragen, wann diese überhaupt<br />
Sinn macht? Und hierfür gibt es die verschiedensten<br />
Gründe, wie die Expertenumfrage zeigt. «Wireless<br />
Automation macht bei rotierenden oder temporären<br />
Anlageteilen Sinn», sagt beispielsweise Rüdiger Settelmeyer<br />
von Endress+Hauser <strong>und</strong> ergänzt: «Weitere Anwendungen<br />
sind mobile Anlagenteile mit wechselnden<br />
Einsatzorten innerhalb eines Produktionswerks oder<br />
Bereiche, in denen die Verkabelung <strong>und</strong> die Integration<br />
ins Leitsystem sehr aufwendig <strong>und</strong> teuer sind.»<br />
Als ein weiteres Beispiel nennt Beat Meili grössere<br />
Maschinen <strong>und</strong> Anlagen, bei denen mit Hilfe eines mobilen<br />
Bediengerätes ein sicherer Einrichtbetrieb gefahren<br />
<strong>und</strong> der Bediener direkt vor Ort gewisse Parameter<br />
verändern muss. «Hierdurch entfallen lange Kabelverbindungen,<br />
die umständlich im Handling, anfällig für<br />
mechanische Schäden <strong>und</strong> zugleich auch Stolperfallen<br />
16 #<strong>003</strong>
sind», so der Geschäftsführer von Sigmatek<br />
Schweiz.<br />
Einen pragmatischen Ansatz empfiehlt<br />
Florian Fre<strong>und</strong> von Arrow Electronics<br />
<strong>und</strong> rückt hierbei die Frage des<br />
Vorteils in den Vordergr<strong>und</strong>. «Eine Wireless-Lösung<br />
macht dann Sinn, wen<br />
sie gegenüber einer klassischen Verdrahtung<br />
Kosten spart», so der Director<br />
Engineering DACH. Ein Kriterium<br />
hierfür kann beispielsweise die Anzahl<br />
der Teilnehmer beziehungsweise<br />
die der Sensorpunkte sein. Als weitere<br />
Argumente pro Wireless nennt Marek<br />
Machacek von Digi International Predictive<br />
Maintenance sowie die Überwachung<br />
<strong>und</strong> Steuerung grosser Datenmengen.<br />
Typische Anfängerfehler<br />
Nachdem Für <strong>und</strong> Wider behandelt<br />
sind, gilt es der Frage nachzugehen,<br />
welches die typischen Anfängerfehler<br />
beim Einstieg in «Wireless Automation»<br />
sind? «Zu denken, man montiert<br />
irgendwo eine Basisstation <strong>und</strong> alles<br />
wird schon irgendwie funktionieren»,<br />
sagt Beat Meili. Dass es eben nicht<br />
irgendwie funktioniert, begründet er<br />
mit der Technologie, die anfälliger<br />
für Störungen von aussen ist. Als Beispiele<br />
für solche nennt er die Anzahl<br />
anderer Funkteilnehmer, bauliche<br />
Begebenheiten sowie starke EMV-Belastungen.<br />
Daher empfiehlt Rüdiger<br />
Settelmeyer unbedingt eine Vorort-Begehung,<br />
bevor das System ausgelegt<br />
wird. Diese erfordert möglicherweise<br />
sogar Testmessungen, um die Übertragungssicherheit,<br />
die Reichweite <strong>und</strong><br />
eben vorhandene Störeinflüsse zu verifizieren.<br />
Ein besonderes Augenmerk widmet<br />
Marek Machacek von Digi bei dieser<br />
Frage der eingesetzten Technik.<br />
Gr<strong>und</strong>sätzlich rät er zum Einsatz etablierter<br />
Standards wie GSM, LTE, Wifi<br />
«Wireless Automation macht bei<br />
rotierenden oder temporären<br />
Anlagenteilen Sinn.»<br />
Rüdiger Settelmeyer, Endress+Hauser<br />
Gründe gegen Wireless Automation<br />
5G verspricht schnelle Reaktionszeiten<br />
<strong>und</strong> hohe Geschwindigkeiten.<br />
Doch sind diese Parameter in einer<br />
Applikation entscheidend, gibt Florian<br />
Fre<strong>und</strong> der klassischen Verdrahtung<br />
mit Ethernet den Vorzug. Zumal diese<br />
in aller Regel eine bessere Verfügbarkeit<br />
garantiert <strong>und</strong> weniger störanfällig<br />
ist. «In Bereichen mit hoher elektromagnetischer<br />
Strahlung ist eine<br />
klassische verdrahtete Lösung ebenfalls<br />
vorzuziehen», ergänzt er.<br />
Drahtgeb<strong>und</strong>ene Lösungen sind für<br />
Rüdiger Settelmeyer bei ortsgeb<strong>und</strong>enen<br />
Anlagen erste Wahl, da Kabel- beziehungsweise<br />
Verbindungsunterbrüche<br />
sofort erkannt werden können.<br />
«Zudem ist die Signalübertragung<br />
meist sehr schnell <strong>und</strong> zuverlässig<br />
<strong>und</strong> das Signal ist weniger anfällig für<br />
Störeinflüsse von aussen», so der Vertriebsingenieur<br />
von Endress+Hauser.<br />
oder Bluetooth. «Die Interoperabilität<br />
<strong>und</strong> die Lebensdauer der Systeme ist<br />
so am besten gewährleistet», sagt der<br />
Director Cellular Sales EMEA <strong>und</strong><br />
schränkt ein: «Trotzdem kann es<br />
sinnvoll sein, Zigbee oder andere<br />
Funkstandards zu nutzen.» Als typische<br />
Anfängerfehler nennt Florian<br />
Fre<strong>und</strong> von Arrow Electronics die<br />
Auswahl der Topologie, der Funktechnik<br />
wie Frequenzband <strong>und</strong> Modulation<br />
sowie die Software. Oftmals würden<br />
auch die Kosten für Zulassung<br />
<strong>und</strong> Lizenzen falsch eingeschätzt. ››<br />
#<strong>003</strong> 17
Nachrüstung auf Wireless<br />
Wie komplex die Thematik «Umstellung<br />
von Bestandsanlagen auf Wireless»<br />
ist, erschliesst sich aus den Antworten<br />
auf diese Frage. «Das hängt von<br />
der jeweiligen Applikation ab», so Marek<br />
Machacek <strong>und</strong> verdeutlich dies an<br />
einem Beispiel: «Eine Aluminiumgiesserei<br />
hat vollkommen andere Anforderungen<br />
als eine Wurstfabrik, obwohl<br />
beide Male die Temperaturen die relevanten<br />
Parameter sind.» Im einen Fall<br />
seien sie sehr hoch <strong>und</strong> es gebe störende<br />
Magnetfelder, im anderen seien sie<br />
sehr tief. Eine Universalantwort bleibt<br />
auch Florian Fre<strong>und</strong> schuldig. Jede<br />
Anwendung müsse genau betrachtet<br />
werden, bevor dann eine individuelle<br />
Lösung erarbeitet werden könne.<br />
In eine ähnliche Richtung geht die<br />
Aussage von Beat Meili. «Je nach Aufgabe<br />
ist dies relativ einfach realisierbar<br />
oder eben auch nicht», so der Geschäftsführer<br />
von Sigmatek Schweiz.<br />
Brauche es schnelle <strong>und</strong> sichere Pro-<br />
zesssignale, sei bei einer Funkdatenübertragung<br />
höchste Vorsicht geboten.<br />
Handele es sich bei der Applikation<br />
hingegen lediglich um den Ersatz<br />
eines kabelgeb<strong>und</strong>enen, portablen<br />
Handbediengeräts, sei dies relativ<br />
einfach umsetzbar. Zur Acht rät auch<br />
Rüdiger Settelmeyer <strong>und</strong> empfiehlt vorab<br />
eine Risiko-Analyse, um allen Beteiligten<br />
die Vor- <strong>und</strong> Nachteile einer solchen<br />
Umstellung zu verdeutlichen.<br />
Unterhalt <strong>und</strong> Instandhaltung<br />
drahtloser Netzwerke<br />
Wireless Automation beschränkt sich<br />
nicht zwangsweise auf die Anwendung<br />
innerhalb eines gut zugäng lichen<br />
Gebäudes. Sensoren eines solchen<br />
drahtlosen Netzwerkes können auch<br />
weit abgesetzt sein, so dass die Spannungsversorgung<br />
der integrierten Systeme<br />
ein wichtiger <strong>und</strong> mög licherweise<br />
sogar entscheidender Aspekt ist. Daher<br />
ist es für Beat Meili wichtig, dass<br />
sämtliche Systemkomponenten ent-<br />
Die drahtlose Parametrierung von Sensoren<br />
<strong>und</strong> Messgeräten ist eine Anwendung von<br />
Wireless Automation. Bilder: Endress+Hauser<br />
18 #<strong>003</strong>
WIRELESS AUTOMATION / 5G<br />
sprechende Diagnosemittel für den<br />
Ladezustand bereitstellen. Nur so liessen<br />
sich Versorgungsengpässe frühzeitig<br />
erkennen <strong>und</strong> entsprechende<br />
Massnahmen einleiten.<br />
Die Sicherheit führt Marek Machacek<br />
bei den Themen Unterhalt <strong>und</strong> Instandhaltung<br />
als weiteren Punkt an.<br />
«Diese umfasst sowohl Angriffe auf<br />
Infrastruktur als auch die Betriebssicherheit,<br />
die durch regelmässige<br />
Software Updates gewährleistet sein<br />
muss», so der Director Cellular Sales<br />
EMEA bei Digi International.<br />
Zum red<strong>und</strong>anten Ansatz rät Rüdiger<br />
Settelmeyer von Endress+Hauser beim<br />
Thema Spannungsversorgung. «Die<br />
Komponenten eines drahtlosen Netzwerks<br />
sollten hier verschiedene Möglichkeiten<br />
bieten, wie Solar-, Netz- oder<br />
Batteriebetrieb», so der Vertriebsingenieur.<br />
Darüber hinaus empfiehlt Florian<br />
Fre<strong>und</strong> die Einberechnung eines<br />
genügend grossen Puffers, um auf der<br />
sicheren Seite zu sein.<br />
«Vor allem Anwendungen<br />
mit geringen Latenzen<br />
profitieren von 5G.»<br />
Schutz vor äusseren Bedrohungen<br />
Kurz <strong>und</strong> knapp fällt Rüdiger Settelmeyers<br />
Antwort auf die Frage aus,<br />
zu welchen Massnahmen er rät, um<br />
drahtlose Netzwerke vor äusseren<br />
Bedrohungen zu schützen: «Diese bieten<br />
verschiedene Sicherheitsmechanismen,<br />
die während der Inbetriebnahme<br />
aktiviert werden sollten.<br />
WirelessHART beispielsweise arbeitet<br />
mit drei Mechanismen zur Verschlüsselung,<br />
Authentifikation <strong>und</strong> Integritätsprüfung.»<br />
Neben dem Schutz der Funkverbindung<br />
vor EMV-Einwirkungen nennt<br />
Beat Meili entsprechende Security-Massnahmen.<br />
Zu diesen zählt er<br />
zum Beispiel eine VPN-Verbindung in<br />
Kombination mit einer SSL-Verschlüsselung<br />
oder im Bereich der Safety-Daten-Übermittelung<br />
das Black-Channel-Prinzip.<br />
Die Entwicklung geeigneter Schutzmassnahmen<br />
ist für Florian Fre<strong>und</strong><br />
ein Prozess, der von Projektbeginn an<br />
zu berücksichtigen ist. Dabei sei das<br />
Zusammenspiel von Soft- <strong>und</strong> Hardware<br />
wichtiger denn je. Als Gr<strong>und</strong>voraussetzung<br />
für ein sicheres System<br />
nennt er die Möglichkeit, dieses jederzeit<br />
«over the air» auf den neuesten<br />
Stand bringen <strong>und</strong> Schwächen <strong>und</strong><br />
Lücken beseitigen zu können. Marek<br />
Machacek von Digi ergänzt diese Ausführungen<br />
mit dem Hinweis, für unternehmenskritische<br />
Anwendungen zusätzlich<br />
red<strong>und</strong>ante Systeme <strong>und</strong><br />
Fallback-Szenarien zu entwickeln.<br />
Florian Fre<strong>und</strong>, Arrow Electronics<br />
warten? «Insbesondere Anwendungen<br />
mit geringen Latenzen werden von 5G<br />
profitieren», sagt Florian Fre<strong>und</strong>. Aber<br />
auch von der Möglichkeit, eigene Netze<br />
aufzubauen, verspricht er sich interessante<br />
Projekte. Das ist auch ein<br />
Punkt, den Rüdiger Settelmeyer hervorhebt.<br />
Dies sei insbesondere für<br />
Echtzeitübertragungen oder für Servicedienstleistungen,<br />
wie beispielsweise<br />
Augmented Reality, sinnvoll.<br />
«Wenn es darum geht, innerhalb kürzester<br />
Zeit möglichst grosse Datenmengen<br />
zu übertragen <strong>und</strong>/oder sehr<br />
schnelle Reaktionszeiten zu erzielen,<br />
so wird die 5G-Technologie dem Anwender<br />
einen höheren Nutzen bringen»,<br />
ist Beat Meili überzeugt. Ein<br />
Beispiel dafür sei die Koordination<br />
fahrerloser Transportfahrzeuge, welche<br />
aufgr<strong>und</strong> des Layouts in Produktions-<br />
oder Logistikhallen auf eine<br />
grosse Menge an Zustandsinformationen<br />
angewiesen seien. Als eine weitere<br />
Anwendung nennt er die schnelle<br />
Übertragung grösserer Datenmengen<br />
in Visualisierungs- oder Steuerungsapplikationen.<br />
Arrow Electronics | www.arrow.com<br />
Digi International | www.digi.com<br />
Endress+Hauser (Schweiz) AG<br />
www.endress.com<br />
Sigmatek Schweiz AG<br />
www.sigmatek-automation.ch<br />
Entwicklungsaufschub für 5G<br />
Macht es für gewisse Anwendungen<br />
Sinn, bis zur Einführung von 5G zu<br />
#<strong>003</strong> 19
RUBRIKTITEL<br />
Im Gespräch mit Matthias Jungen von Swisscom<br />
«DIE ZEIT IST REIF ZUM<br />
EXPERIMENTIEREN»<br />
Der Wirtschaftswissenschaftler Matthias Jungen ist bei der Swisscom<br />
Produktmanager für 5G mit Fokus auf Geschäftsk<strong>und</strong>en. Seine Hauptaufgabe<br />
ist es, gemeinsam mit hiesigen Unternehmen herauszufinden, wie sie den<br />
neuen Mobilfunkstandard in ihrem Umfeld gewinnbringend einsetzen können.<br />
20 #<strong>003</strong>
WIRELESS AUTOMATION / 5G<br />
Von Markus Back (Text) <strong>und</strong> Susanne Seiler (Fotos)<br />
5G soll bis zum Jahresende schweizweit zur Verfügung<br />
stehen. Wieso braucht es diesen neuen Mobilfunkstandard<br />
überhaupt?<br />
Mit der Digitalisierung tun sich zahlreiche neue Anwendungen<br />
auf, wie zum Beispiel Augmented Reality oder<br />
Campus-Netzwerke für Unternehmen. Basis für alle diese<br />
Anwendungen ist die Vernetzung, für die es die beste,<br />
die sicherste <strong>und</strong> die stabilste Verbindung braucht. Und<br />
das ist zurzeit 5G.<br />
Während Sie nahezu schon Vollzug vermelden,<br />
wird in anderen Ländern noch heftig über 5G diskutiert.<br />
Wie ist dieser zeitliche Vorsprung zu erklären?<br />
Dieser beruht auf zwei Umständen. Zunächst einmal hat<br />
der B<strong>und</strong>esrat schon zeitig erkannt, wie wichtig 5G für<br />
den Wirtschaftsstandort Schweiz ist <strong>und</strong> dementsprechend<br />
früh die nötigen Prozesse in die Wege geleitet. Bei den<br />
5G-Frequenzauktionen ging es ihm auch nicht darum, die<br />
Zahlungsbereitschaft der Telekommunikationsunternehmen<br />
voll abzuschöpfen, sondern diese zielte darauf ab,<br />
möglichst schnell ein 5G-Netz aufzubauen. Der zweite<br />
Punkt ist, dass die Swisscom schon früh auf dieses Thema<br />
mit ihren Technologierpartnern aufgesprungen ist <strong>und</strong><br />
so bereits 2017 erste 5G-Anwendungen zeigen konnte.<br />
Wie sicher wird denn das Schweizer 5G-Netz sein?<br />
Generell führen wir regelmässige Sicherheitsüberprüfungen<br />
durch. Bei allen diesen Tests konnten wir bisher<br />
keinerlei Anzeichen dafür finden, dass unser Netz nicht<br />
sicher sein sollte. Wobei auch hier gilt, wie bei allen<br />
technischen Anwendungen, eine h<strong>und</strong>ertprozentige<br />
Sicherheit gibt es nicht.<br />
Was sind die Herausforderungen beim Aufbau des<br />
5G-Netzes speziell hier in der Schweiz?<br />
Unsere Topographie begünstigt sicher nicht einen superschnellen<br />
Aufbau. Aber eine fast grössere Herausforderung<br />
sind unsere strengen Mobilfunkgrenzwerte. Diese sind<br />
um ein Vielfaches höher als im benachbarten Ausland <strong>und</strong><br />
verzögern gerade in städtischen Gebieten den Aufbau<br />
des 5G-Netzes, da wir mehr Antennenstandorte benötigen.<br />
Lässt sich an einer Zahl festmachen, wie viele Antennen<br />
mehr es beispielsweise im Vergleich zu 4G brauchen wird?<br />
Das wäre etwas zu verkürzt, hier einen wirklich aussagekräftigen<br />
Vergleich machen zu wollen, da verschiedene<br />
Faktoren mithineinspielen. Wir planen dieses Jahr aber<br />
r<strong>und</strong> 300 Um- <strong>und</strong> Neubauten von Antennen.<br />
Was geschieht mit der bisherigen Mobilfunk-Infrastruktur<br />
nach Einführung von 5G? Braucht es diese weiterhin oder<br />
wird diese zurückgebaut?<br />
Aktuell sind bei uns 2G, 3G, 4G <strong>und</strong> 5G im Einsatz. Im 2020<br />
schalten wir 2G ab, begleiten aber Anwender, deren Applikationen<br />
auf 2G laufen dabei. Von dieser Abschaltung<br />
sind zumeist Machine-to-Machine-Anbindungen betroffen.<br />
Da wir mit den betroffenen Unternehmen aber bereits<br />
seit längerem zusammenarbeiten, wird diese Abschaltung<br />
geregelt ablaufen.<br />
In Deutschland ging die Einführung jedes Mobilfunkstandards<br />
bisher mit heftigen Diskussionen über die ges<strong>und</strong>heitlichen<br />
Gefahren durch die Strahlenbelastung einher.<br />
Hier in der Schweiz scheint man diesbezüglich gelassener<br />
zu sein. Wie ist das zu erklären?<br />
Es ist leider nicht ganz so, auch hier in der Schweiz gibt<br />
es diese Diskussionen. Diese gehen soweit, dass einzelne<br />
Politiker sogar eine Verschiebung der 5G-Einführung<br />
verlangen. Was uns in diesem Kontext auffällt, sind die<br />
bewusst gestreuten Falschinformationen, welche die Bevölkerung<br />
verängstigen. Ein Beispiel ist etwa die Behauptung,<br />
5G würde ein Vogelsterben verursachen. ››<br />
5G in der Schweiz<br />
Geschwindigkeit<br />
Mit 5G sind zunächst bis zu 2 Gbit/s, später sogar bis 10 Gbit/s<br />
möglich. Das ist zwei bis zehn Mal schneller als aktuelle<br />
Up- <strong>und</strong> Downloadgeschwindigkeiten auf dem Glasfasernetz.<br />
Reaktionszeit<br />
Mit 5G sinkt die Reaktionszeit von heute 25 bis 35 Millisek<strong>und</strong>en<br />
auf einige wenige Millisek<strong>und</strong>en<br />
Kapazität<br />
Mit 5G können viel mehr Geräte gleichzeitig Daten übertragen.<br />
Das ist wichtig, da heute innerhalb eines Tages so viele<br />
Daten übertragen werden wie vor fünf Jahren in einer Woche.<br />
Effi zienz<br />
Mit 5G wird das Netz nachhaltiger, da es nur noch 0,2 Watt<br />
für die Übertragung eines Megabytes Daten benötigt.<br />
Mit 2G sind es 5400 Watt.<br />
#<strong>003</strong> 21
«Unser Bandbreitenbedarf hat<br />
in den vergangenen zehn Jahren<br />
um 9900 Prozent zugenommen.»<br />
Matthias Jungen, Swisscom<br />
Inwieweit haben Sie die Forschung in diese Diskussionen<br />
mit einbezogen, um auf der sicheren Seite zu sein?<br />
Wir stützen uns auf die aktuelle wissenschaftliche Datenbasis,<br />
arbeiten aber auch mit Partneruniversitäten eng<br />
zusammen. So unterstützen wir beispielsweise die von<br />
Professor Thomas Dürrenberger geleitete Forschungsstiftung<br />
«Strom <strong>und</strong> Mobilkommunikation» an der ETH Zürich.<br />
Diese operiert unabhängig <strong>und</strong> entscheidet selbständig,<br />
woran geforscht wird. Generell lässt sich sagen, dass das<br />
Thema «Mobilfunk» sehr gut erforscht ist <strong>und</strong> bislang kein<br />
wissenschaftlicher Beleg erbracht werden konnte, dass<br />
es bei Einhaltung der Grenzwerte eine Kausalität zwischen<br />
Mobilfunk <strong>und</strong> ges<strong>und</strong>heitlichen Beeinträchtigungen gibt.<br />
Die Swisscom wirbt damit, dass 5G neue Chancen eröffnet.<br />
Inwiefern profitiert der gewöhnliche Konsument vom<br />
neuen Mobilfunk-Standard?<br />
Dieser profitiert beispielsweise von einer höheren Kapazität<br />
<strong>und</strong> Geschwindigkeit, die es für einen Echtzeitzugang<br />
auf Cloud-Gaming-Plattformen braucht. Ich kann mir aber<br />
auch sehr gut vorstellen, dass in Smartphones zukünftig<br />
360-Grad-Kameras verbaut sein oder diese sogar Hologramme<br />
projizieren werden. Dafür braucht es Bandbreite, ebenso<br />
wie für Augmented Reality, welches aus meiner Sicht<br />
in unserem Leben eine wichtige Rolle einnehmen wird.<br />
Sie haben die Bandbreite angesprochen. Wie hat sich diese<br />
in den vergangenen Jahren entwickelt?<br />
Erst jetzt hat Swisscom dazu eine neue Zahl veröffentlicht.<br />
Gemäss dieser nahm der Bandbreitenbedarf hier in der<br />
Schweiz in den vergangenen zehn Jahren um 9900 Prozent<br />
zu. Diese Zunahme zeigt, dass wir Technologien benötigen,<br />
welche diese Datenmengen auch verarbeiten können.<br />
Wenn der Datenverbrauch so zunimmt, wird es nicht lange<br />
dauern, bis 5G an seine Grenzen stossen wird. Arbeiten Sie<br />
im Hintergr<strong>und</strong> bereits an 6G?<br />
Nun sollten wir zunächst einmal 5G etablieren, bevor wir uns<br />
über den nächsten Schritt Gedanken machen. Irgendwann<br />
wird aber sicherlich eine Nachfolge-Technologie kommen,<br />
allerdings wird das ein fliessender Übergang sein. Wenn wir<br />
jetzt 5G einführen, wird sich dieses mit der Zeit schrittweise<br />
weiter verbessern <strong>und</strong> immer mehr an Kapazitäten bereitstellen.<br />
So wie das übrigens auch bei 4G der Fall war.<br />
22 #<strong>003</strong>
WIRELESS AUTOMATION / 5G<br />
Welche Möglichkeiten eröffnen sich für die hiesige<br />
Wirtschaft? Wird 5G am Ende zum Standortvorteil?<br />
Die Digitalisierung vernetzt nicht nur Dinge <strong>und</strong> Menschen,<br />
sondern sogar ganze Wertschöpfungsketten. Interessierte<br />
Unternehmen können spätestens ab dem Jahresende<br />
schweizweit erste 5G-Anwendungen testen, während in<br />
vielen Ländern noch nicht einmal mit dem Netzaufbau<br />
begonnen wurde. Das ist einmalig <strong>und</strong> auf jeden Fall ein<br />
Wettbewerbsvorteil für die Schweiz.<br />
Bezüglich Latenzzeiten <strong>und</strong> Zuverlässigkeit bringt 5G,<br />
zumindest in der Theorie, alle Voraussetzungen zur<br />
Steuerung von Werkzeugmaschinen mit. Was empfehlen Sie<br />
Herstellern, die 5G in ihre Maschinen integrieren wollen?<br />
5G bietet das technische Potenzial, Maschinen auf eine<br />
sehr flexible, aber dennoch sehr zuverlässige <strong>und</strong> qualitativ<br />
hochstehende Art zu vernetzen. Daher ist die Zeit jetzt<br />
reif zum Experimentieren, wie Maschinen mit 5G beispielsweise<br />
einfacher oder auch sicherer gemacht werden<br />
können. 5G bietet aber auch das Potenzial, neue Geschäftsmodelle<br />
zu erschliessen.<br />
Inwieweit unterstützt die Swisscom beim Design-In von 5G<br />
oder vielleicht sogar bei der Entwicklung neuer Geschäftsmodelle?<br />
Die Vernetzung von Dingen ist unsere Kernkompetenz. Egal,<br />
ob es sich dabei um Dinge handelt, die irgendwo da draussen<br />
sind, oder Maschinen, die in einer Firma stehen. Wir<br />
vernetzen aber nicht nur, wir helfen die Daten abzugreifen,<br />
zu übersetzen, auszuwerten <strong>und</strong> in Umsysteme einzuspeisen,<br />
um dann intelligente Prozesse umsetzen zu können.<br />
Woher wissen Sie, welche Daten für den Maschinenbauer<br />
relevant sind?<br />
Das sind immer kollaborative Projekte. Der Maschinenbauer<br />
weiss ganz genau, wie er seine Maschinen auszulegen<br />
hat, damit diese dem Käufer beziehungsweise Anwender<br />
einen wirtschaftlichen Nutzen bringen. Wir hingegen<br />
verfügen über das Meta-Wissen, wie die erzeugten Daten<br />
sicher abgegriffen <strong>und</strong> ausgewertet werden können.<br />
Wir haben sehr viel über die Chancen von 5G gesprochen.<br />
Daher zum Schluss die abschliessende Frage, welche<br />
Risiken sehen Sie?<br />
Es braucht einen reflektierten Umgang mit neuen<br />
Technologien, sodass sie zum Wohle aller eingesetzt<br />
werden können. Im Falle jedes Einzelnen als Privatanwender<br />
braucht es unter Umständen aber auch etwas<br />
Selbstdisziplin – also sowas wie eine digitale Etikette.<br />
Ich persönlich lasse beispielsweise das Smartphone zu<br />
Hause, wenn ich mit meiner Partnerin essen gehe. Für<br />
Unternehmen bietet 5G aber auch sehr viele Chancen. Die<br />
Technologie hat das Potenzial, Geschäftsprozesse effizienter<br />
zu gestalten <strong>und</strong> Neues zu ermöglichen. Das Risiko<br />
besteht für Unternehmen aus meiner Sicht eher darin, dass<br />
sich ein Unternehmen diese neuen Chancen entgehen<br />
lässt, während die Mitbewerber sie nutzen.<br />
Swisscom | www.swisscom.ch<br />
#<strong>003</strong> 23
WIRELESS AUTOMATION / 5G<br />
WIRELESS AUTOMATION<br />
KOMMT ZUM ZUG<br />
Der Maschinenbau setzt schon seit längerer Zeit auf die drahtlose<br />
Kommunikation. Aber auch in anderen Branchen ist diese inzwischen<br />
fest etabliert. Ohne Wireless Automation, sagt Christian Vogt,<br />
Leiter Technik Architektur bei der SBB Telecom, wäre der Bahnverkehr<br />
in seiner heutigen Form nicht mehr möglich.<br />
Von Markus Back<br />
24 #<strong>003</strong>
PERSONENVERKEHR<br />
Gespräch mit:<br />
Christian Vogt, Leiter<br />
Technik Architektur<br />
bei der SBB Telecom<br />
Ab kommenden Dezember<br />
verbindet der Giruno von<br />
Stadler fahrplanmässig das<br />
Tessin mit der Deutschschweiz.<br />
Richtig Ampere aus der<br />
Oberleitung ziehen wird der Hochgeschwindigkeitszug<br />
im Gotthardbasistunnel,<br />
wo er mit bis zu 250 Sachen<br />
unterwegs sein wird. «Bei diesem<br />
Tempo ist es unmöglich, mit dem Auge<br />
Signale am Streckenrand zu erfassen»,<br />
sagt Christian Vogt. Damit dem Lokführer<br />
dennoch keine wichtigen Informationen<br />
entgehen, behilft sich die<br />
SBB eines simplen, aber effektiven<br />
Tricks. Im Gleisbett verbaute Balisen<br />
übertragen passiv über 12 MHz angeregt<br />
<strong>und</strong> moduliert alle relevanten Mitteilungen<br />
wie Höchstgeschwindigkeit,<br />
Signale <strong>und</strong> genauen Streckenstandort<br />
an den Kontrollrechner im Zugskopf<br />
(ECTS Level 1). Dies garantiert,<br />
dass alle relevanten Informationen sicher<br />
im Führerstand ankommen. Bei<br />
ETCS Level 2 wird in bestimmten Streckenabschnitten<br />
der Zug sogar durchgehend<br />
über Mobilfunk GSM-R mit Informationen<br />
versorgt.<br />
Dieses Verfahren der Informationsübertragung<br />
macht durchaus Sinn. Der<br />
sichere Blick auf Signale am Streckenrand<br />
lässt nämlich schon sehr viel früher<br />
als bei der Höchstgeschwindigkeit<br />
des Girunos nach. Bereits ab 160 St<strong>und</strong>enkilometern<br />
tut sich das menschliche<br />
Auge äusserst schwer damit, Hinweise<br />
neben der Strecke eindeutig zu<br />
identifizieren.<br />
Damit den Lokführern selbst bei Höchstgeschwindigkeit<br />
nichts entgeht, übertragen<br />
im Gleisbett verbaute Balisen alle<br />
relevanten Mitteilungen an den Kontrollrechner<br />
im Zugskopf. Bild: ©SBB CFF FFS<br />
Dynamische Fahrgastlenkung<br />
mit intelligenten Stoffbezügen<br />
Wo werden die verkehrenden Personen<br />
bei der SBB bislang mit Wireless Automation<br />
konfrontiert? «Im Moment kann<br />
man Bahnfahren, ohne darauf angewiesen<br />
zu sein», sagt Christian Vogt.<br />
Allerdings könnte sich das viel schneller<br />
als erwartet ändern – <strong>und</strong> das zum<br />
Vorteil des Reisenden. Die dynamische<br />
Fahrgastlenkung ist ein Thema, das<br />
beispielsweise auf der Agenda der SBB<br />
steht. Diese könnte es Zusteigenden<br />
eines Tages ersparen, sich vollbepackt<br />
auf der Suche nach einem freien Platz<br />
von Abteil zu Abteil zu quälen.<br />
«Wir haben schon heute relative gute<br />
Daten über die Zugauslastung», so<br />
Christian Vogt. Diese Daten sollen zukünftig<br />
mit Informationen von Drucksensoren<br />
in den Sitzen oder Signalen<br />
intelligenter Stoffbezüge kombiniert<br />
<strong>und</strong> dem am Bahnsteig Wartenden per<br />
App übermittelt werden. So kann sich<br />
dieser bereits vor der Einfahrt des Zugs<br />
in Position bringen <strong>und</strong> exakt durch die<br />
Türe zusteigen, welche dem freien Sitzplatz<br />
am nächsten ist. Ein anderes Thema,<br />
mit dem die SBB experimentiert,<br />
sind Beacons, die mit Hilfe einer App<br />
die Orientierung im Zug erleichtern sollen.<br />
Ob diese Feldversuche aber auch<br />
das Potenzial haben, zum Einsatz zu<br />
kommen, hängt von deren Technologie<br />
ab. Nur wenn diese extrem verlässlich<br />
<strong>und</strong> robust ist, ist sie dem Bahn-Alltag<br />
auch gewachsen.<br />
Schneller unterwegs<br />
mit Beacon-Technologie<br />
Im deutschen ICE ist Internet über<br />
WLAN Standard – wobei die Geschwindigkeit<br />
beim Surfen an ein Wettrennen<br />
zwischen Fabio Faultier <strong>und</strong> Siegfried<br />
Schildkröte erinnert. «Der Fahrgastverkehr<br />
im Zug muss über gekoppelte<br />
Uplink-Verbindungen an einen Mobilfunkprovider<br />
übergeben werden. Dort,<br />
wo diese Abdeckung schlecht ist,<br />
bringt auch das WLAN im Zug wenig»,<br />
kann sich Christian Vogt als eine mögliche<br />
Ursache für das atemberaubende<br />
Internet-Erlebnis zwischen Kassel <strong>und</strong><br />
Worms vorstellen.<br />
Daher arbeitet die SBB bereits seit<br />
Jahren gemeinsam mit den Mobilfunkanbietern<br />
an einer guten Abdeckung<br />
entlang der Schienen. Und diese<br />
Arbeit bringt permanent neue<br />
Früchte hervor. Den neuesten Clou<br />
dieser Kooperation erleben Reisende<br />
seit Juni dieses Jahres in 44 Intercity-Neigezügen,<br />
die mehrheitlich zwischen<br />
Zürich <strong>und</strong> Genf, St. Gallen <strong>und</strong><br />
Lausanne sowie zwischen Basel <strong>und</strong><br />
Biel verkehren. An Stelle von WLAN<br />
können diese den mobilen Datenverkehr<br />
auf ihrem Endgerät direkt per Beacon-Technologie<br />
über ihren Mobilfunkprovider<br />
freischalten. ››<br />
«Intelligente Stoffbezüge<br />
könnten eines Tages dabei<br />
helfen, am Bahnsteig Wartende<br />
per App die Türe zu zeigen,<br />
welche dem nächsten freien<br />
Sitzplatz am nächsten ist.»<br />
#<strong>003</strong> 25
WIRELESS AUTOMATION / 5G<br />
FAULHABER BXT<br />
Leistung in<br />
neuen<br />
Dimensionen<br />
GÜTERVERKEHR<br />
Der Rangierbahnhof Limmattal unmittelbar neben der A1 in<br />
Spreitenbach ist für eine Leistung von 300 Waggons in der St<strong>und</strong>e<br />
ausgelegt. Bei maximaler Auslastung rollt alle 12 Sek<strong>und</strong>en<br />
ein Waggon den Ablaufberg hinab, wonach Schnellläuferweichen<br />
ihn auf eines der 65 Gleise der Richtungsgruppe lenken.<br />
Damit der Güterwagen aber auch wirklich im Rheinhafen Basel<br />
<strong>und</strong> nicht etwa versehentlich im Zementwerk Wildegg ankommt,<br />
braucht es ausgeklügelte Technik. RFID ist dabei die<br />
Gr<strong>und</strong>lage für die Digitalisierung der Bahnlogistik, um Wagen zu<br />
identifizieren <strong>und</strong> ihre Position zu bestimmen.<br />
In Partnerschaft mit dem LoRA-WAN-Netz der Swisscom werden<br />
auch Versuche mit aktiven Sensoren an den Containern<br />
unternommen, welche die Geoposition, die Temperatur sowie<br />
Erschütterungen erfassen <strong>und</strong> senden. Damit können die Container<br />
auch nach der Übergabe an K<strong>und</strong>en verfolgt <strong>und</strong> deren<br />
sachgemässe Handhabung kontrolliert werden. Gleiches gilt<br />
auch für die Einhaltung der Kühlkette.<br />
FAULHABER Bürstenlose<br />
DC-Flachmotoren Baureihe BXT<br />
■ 14-Pol Aussenläufer-Motoren mit sehr<br />
hohen Dauerdrehmomenten von bis zu<br />
134 mNm <strong>und</strong> Leistungen bis 100 W<br />
■ Extrem kurze Bauform mit Längen von<br />
nur 14, 16 bzw. 21 mm, bei entsprechenden<br />
Durchmessern von 22, 32 bzw. 42 mm<br />
■ Innovative Wicklungstechnik<br />
■ Verfügbar mit <strong>und</strong> ohne Gehäuse<br />
www.faulhaber.com/p/bxt/de<br />
NEU<br />
«Die Verfügbarkeit von<br />
Wireless-Technologien<br />
ist ein Aspekt, den es zu<br />
berücksichtigen gilt.<br />
Die Wahrscheinlichkeit, dass<br />
diese unterbrochen wird,<br />
ist relativ gross.»<br />
Herausforderung – Wireless-Technologien sinnvoll kombinieren<br />
Die Möglichkeiten der drahtlosen Automation beschäftigen<br />
Christian Vogt immer wieder. «Jede dieser Technologien hat Eigenschaften,<br />
die sie für eine bestimmte Anwendung prädestinieren»,<br />
erzählt er. Die Herausforderung sei es, die richtigen<br />
Technologien sinnvoll zu kombinieren. Was er damit meint, verdeutlicht<br />
er am Beispiel des Rangierbahnhofs Limmattal, der<br />
sich über eine Fläche von 1 Million Quadratmetern erstreckt.<br />
«Wenn man das komplette Gleisfeld mit WLAN abdecken wollte,<br />
bräuchte es tausende von Zugangspunkten», so Christian Vogt.<br />
Neben der Reichweite sind die Störfestigkeit, die Bandbreite<br />
<strong>und</strong> die Verfügbarkeit der eingesetzten Technologie Aspekte, die<br />
es zu berücksichtigen gilt. Vor allem Letztere erfordert ein genaues<br />
Planen, wo was wann wie eingesetzt werden kann! «Die<br />
Wahrscheinlichkeit, dass die Verfügbarkeit unterbrochen wird,<br />
ist relativ gross», weiss der Leiter Technik Architektur aus langjähriger<br />
Erfahrung. Daher sind alle kritischen Wireless-Anwendungen<br />
fail safe ausgeführt. «Es kann also nichts passieren», so<br />
Christian Vogt <strong>und</strong> fügt an: «Im schlimmsten Falle stehen allerdings<br />
die Züge, was sich unmittelbar auf den geregelten Bahnverkehr<br />
auswirkt.» ››<br />
WE CREATE MOTION
Im Rangierverkehr sorgt<br />
Wireless Automation<br />
für reibungslose Abläufe.<br />
Bild: ©SBB CFF FFS<br />
RUBRIKTITEL<br />
#<strong>003</strong> 27
«Wenn alle Züge zur gleichen Zeit anfahren,<br />
ist das eine grosse Herausforderung<br />
für die Stabilität <strong>und</strong> den Spitzenbedarf<br />
des Stromnetzes. Wireless Automation<br />
hilft dabei, diese Stromspitzen zu brechen.»<br />
INFRASTRUKTUR<br />
Die UIC, die Union Internationale des<br />
Chemins de fer, befasste sich bei ihrem<br />
letzten Kongress Mitte Mai in Paris<br />
intensiv mit dem Thema 5G. Der<br />
neue Mobilfunkstand soll Herz des Future<br />
Railway Mobile Communication<br />
System (FRMCS) sein <strong>und</strong> das auf 2G<br />
basierende Global System for Mobile<br />
Communications – Railway (GSM-R)<br />
ablösen. «Das gestattet Quantensprünge<br />
<strong>und</strong> es wird vieles automatisiert<br />
werden, was heute noch halbautomatisiert<br />
ist», glaubt Christian Vogt. Als<br />
ein Beispiel nennt er vollautomatisierte<br />
Warnanlagen an Baustellen im<br />
Gleisfeld: «Wir wissen, wo der Zug ist<br />
<strong>und</strong> wir wissen genau, wann er kommt.<br />
5G wird genutzt, um die Warnanlage<br />
zu triggern.»<br />
Eine bessere Ausnutzung des vorhandenen<br />
Netzes ist ein weiterer<br />
Punkt, den 5G ermöglichen soll. Bisher<br />
sind die Infrastruktur-Abschnitte der<br />
SBB in Blöcke unterteilt, in denen erst<br />
ein Zug hineinfahren darf, wenn der<br />
vorherige diesen wieder verlassen hat.<br />
Da der Bahnverkehr aber immer dichter<br />
<strong>und</strong> die Geschwindigkeiten immer<br />
höher werden, bedarf es zukünftig<br />
variabler Blöcke beziehungsweise Abschnitte,<br />
in denen sich auch mehrere<br />
Fahrzeuge befinden können. Da 5G<br />
eine Echtzeitkommunikation gestattet,<br />
lässt sich der vorhandene Raum<br />
sehr viel besser nutzen als bisher, da<br />
die Züge automatisch anfahren, beschleunigen,<br />
bremsen <strong>und</strong> stoppen.<br />
Für die Lokführer bedeutet dies aber<br />
keineswegs die Bedeutungslosigkeit,<br />
28 #<strong>003</strong>
Damit der Taktfahrplan das<br />
Schweizer Stromnetz nicht zum<br />
Kollabieren bringt, fährt die<br />
SBB koordiniert übers komplette<br />
Streckennetz Wireless alle nicht<br />
zwingend benötigten Verbraucher<br />
herunter. Bild: ©SBB CFF FFS<br />
MECCAL I BOYD A A VID K UNZ E<br />
sondern eine andere Tätigkeit als bisher.<br />
Als Supervisionsstelle sind sie mit<br />
FRMCS die allerletzte Instanz, welche<br />
die verbaute Technik kontrolliert. Diese<br />
Aspekte werden von SmartRail 4.0<br />
bei der SBB vorangetrieben.<br />
Wireless Automation stabilisiert<br />
Stromnetz<br />
Wäre der Bahnverkehr in seiner heutigen<br />
Form ohne Wireless Automation<br />
so noch möglich? «Auf gar keinen<br />
Fall», ist Christian Vogt überzeugt. Die<br />
winzigen Helfer, verbaut in Gleisbetten,<br />
Containern oder Lokomotiven, erlauben<br />
überhaupt erst den effizienten<br />
<strong>und</strong> reibungslosen Betrieb, für den die<br />
SBB nicht nur in der Schweiz, sondern<br />
weltweit so geschätzt wird.<br />
Wireless Automation hilft sogar, das<br />
Schweizer Stromnetz stabil zu halten.<br />
Und das kommt so: Durch den Taktfahrplan<br />
erreichen sehr viele der Züge<br />
kurz vor der vollen St<strong>und</strong>e die Bahnhöfe<br />
<strong>und</strong> verlassen diese kurz nach<br />
dieser wieder. «Wenn nun alle Züge zur<br />
gleichen Zeit wieder anfahren, ist das<br />
eine grosse Herausforderung für die<br />
Stabilität <strong>und</strong> den Spitzenbedarf des<br />
Stromnetzes», so Christian Vogt. Um<br />
diese Spitzen zu brechen, fahren sämtliche<br />
Züge alle nicht wirklich zwingend<br />
benötigten Verbraucher herunter<br />
– im Winter beispielsweise die Heizungen,<br />
die sehr viel Strom ziehen.<br />
«Wenn diese für drei Minuten abgestellt<br />
sind, merkt das keiner», sagt<br />
Christian Vogt <strong>und</strong> schliesst: «Das<br />
ist eine Wireless-Automation-Anwendung,<br />
die über das komplette Streckennetz<br />
koordiniert ist <strong>und</strong> enorm<br />
viel bringt.»<br />
SBB AG | www.sbb.ch
RUBRIKTITEL<br />
«5G REDUZIERT<br />
KOMPLEXITÄT VON<br />
ANWENDUNGEN»<br />
Obwohl die flächendeckende Einführung von 5G in Europa noch einige Zeit<br />
dauern dürfte, ist der neue Mobilfunkstandard bereits in vielen Entwicklungsabteilungen<br />
gegenwärtig. Im Gespräch mit Dr.-Ing. Christian Bauer von der Firma Trumpf.<br />
30 #<strong>003</strong>
Von Markus Back (Text) <strong>und</strong> Susanne Seiler (Fotos)<br />
Sie sprachen Anfang Juli bei der VDI-Fachkonferenz<br />
in Baden-Baden über «5G in der industriellen Fertigung –<br />
(Un)Sinn?». Was war die Kernbotschaft Ihres Referats?<br />
Wie sich die Komplexität von Anwendungen mit 5G<br />
reduzieren lässt. Derzeit basiert jede Anwendung, sei es<br />
der Datentransfer vom Sensor bis in die Cloud oder<br />
aber die weltweite Vernetzung von Maschinen, auf sehr<br />
spezifischen Lösungen. 5G bietet das Potenzial, diese<br />
zu kon solidieren <strong>und</strong> damit die Komplexität zu reduzieren.<br />
Dazu ist aber jede einzelne Lösung zu hinterfragen, da<br />
sonst die Enttäuschung gross sein wird. Ich sehe nämlich<br />
die Gefahr, dass auch versucht werden wird, 5G in<br />
Anwendungen einzusetzen, für die er nicht geeignet ist.<br />
Damit wären wir beim Unsinn. Wo macht 5G aus Ihrer<br />
Sicht keinen Sinn?<br />
Zum jetzigen Zeitpunkt wäre es beispielsweise absoluter<br />
Unsinn, jedes Kabel durch 5G ersetzen zu wollen. Gerade<br />
bei sicherheitsrelevanten Anforderungen, bei denen die<br />
Zerti fizierbarkeit <strong>und</strong> Überprüfbarkeit der Personensicherheit<br />
gegeben sein<br />
muss, bietet das Kabel<br />
«Es wäre absoluter<br />
Unsinn, jedes<br />
einzelne Kabel<br />
durch 5G ersetzen<br />
zu wollen.»<br />
bei den Übertragungszeiten<br />
sowie der<br />
Auslegung der<br />
Red<strong>und</strong>anz zumindest<br />
zum jetzigen Zeitpunkt<br />
gewisse<br />
Vorteile.<br />
Ein Argument von<br />
5G ist, dass dieses<br />
erst die flexible<br />
Produktion ermöglicht.<br />
Nun fahren<br />
aber in sämtlichen Zukunftsszenarien die Werkstücke zu<br />
den Maschinen <strong>und</strong> nicht umgekehrt. Wieso sollte man sich<br />
als Maschinenbauer dennoch mit diesem Thema befassen?<br />
Weil sich mit 5G beispielsweise neue Funktionen leichter<br />
in bestehende Maschinen integrieren lassen. Weitere<br />
Themen sind eine flexiblere Anbindung von Maschinen<br />
oder die konstruktive Aufhebung stark beanspruchter<br />
Bereiche, beispielsweise die Beseitigung stark beanspruchter<br />
Kabel, die brechen könnten. Mit dem Standard lassen<br />
sich aber auch die Grenzen der Intra-/Extralogistik<br />
überwinden <strong>und</strong> so eine lückenlose Verfolgung von<br />
Produkten relativ einfach umsetzen.<br />
Dr.-Ing. Christian Bauer<br />
In der Schweiz soll bis Jahresende 5G flächendeckend<br />
zur Verfügung stehen, in Deutschland beginnt der Ausbau<br />
des 5G-Netzes erst ab 2020. Global betrachtet dürften<br />
diese zeitlichen Unterschiede bei der 5G-Einführung<br />
kein einmaliges Phänomen sein. Inwieweit sollte das bei<br />
der Entwicklung neuer Maschinen beachtet werden?<br />
Die bisherigen Mobilfunkstandards orientierten sich am<br />
Consumermarkt, in dem die Produktlebenszeit bei maximal<br />
zwei Jahren liegt. Im Werkzeugmaschinenmarkt sind<br />
die Maschinen hingegen 15 bis 20 Jahre im Einsatz. Daher<br />
müssen Maschinenbauer längerfristig planen <strong>und</strong> sicher-<br />
#<strong>003</strong> 31
«Für die Maschinenkommunikation<br />
ist der Upstream das<br />
entscheidende Kriterium.»<br />
Dr.-Ing. Christian Bauer<br />
stellen, dass die Technologie auch noch in zehn bis<br />
15 Jahren funktioniert beziehungsweise ihre Maschinen<br />
so modular bauen, dass sich neue Technologien einfach<br />
integrieren lassen. Und das betrifft jetzt nicht nur 5G,<br />
sondern alle Digitalisierungstechnologien. In Zukunft<br />
geht es nicht mehr um die einzelne Maschine, sondern<br />
darum, wie sich diese dynamisch in eine bestehende<br />
Struktur einbinden lässt. Nur so wird nämlich der Wandel<br />
von der klassischen hin zur autonomen Fabrik gelingen.<br />
Was bedeutet das für das Engineering?<br />
Soft- <strong>und</strong> Hardware sind deutlich früher zusammenzubringen<br />
als bisher. Darüber hinaus muss sich das Engineering<br />
Gedanken machen, welche Daten zu erfassen sind oder<br />
welche vielleicht noch nicht jetzt, aber vielleicht in der<br />
Zukunft Sinn machen werden. Auch die Skalierbarkeit ist<br />
unheimlich wichtig, weshalb die Arbeit in interdisziplinären<br />
Teams deutlich zunehmen wird.<br />
Woher wissen Sie bei Trumpf, welche Daten in Zukunft<br />
Sinn machen werden? Holen Sie hierfür Fachhochschulen<br />
<strong>und</strong> Universitäten mit an Bord?<br />
Das ist genau die Kernaufgabe der Abteilung «Basistechnologie-Entwicklungen»,<br />
der ich angehöre. Wir sind neun<br />
Leute <strong>und</strong> befassen uns mit drei Themenfeldern. Das<br />
erste Thema ist das Technologie-Scouting, weshalb ich<br />
mich zum Beispiel intensiv mit 5G befasse. Der zweite<br />
Schwerpunkt ist die Gremiumsarbeit, beispielsweise in<br />
der «Plattform Industrie 4.0» oder der im vergangenen<br />
Jahr gegründeten «5G Alliance for Connected Industries<br />
and Automation», um aktiv an neuen Standards mit zu<br />
arbeiten. Dritter Aspekt unserer Arbeit sind Forschungskoope<br />
rationen, sei es in einschlägigen Förderprogrammen<br />
oder bilateral, wie mit dem Fraunhofer IPA. Ziel ist unter<br />
anderem den Praxisnutzen aktueller Forschung zu gewährleisten<br />
<strong>und</strong> Empfehlungen geben zu können, welche Daten<br />
in Zukunft Sinn machen werden.<br />
In der Theorie ist 5G mit Latenzzeiten von 1 ms <strong>und</strong> einer<br />
Zuverlässigkeit von 99,9999 Prozent bei der Datenübertragung<br />
dazu geeignet, Werkzeugmaschinen zu steuern.<br />
Welche weiteren Eigenschaften braucht es darüber hinaus?<br />
Zunächst einmal ist es wichtig zu prüfen, wie diese Werte<br />
in der Realität aussehen. Theoretische Werte auf dem<br />
32 #<strong>003</strong>
WIRELESS AUTOMATION / 5G<br />
Papier sind das eine, das andere ist die Wirklichkeit. Wie<br />
sehen diese Werte aus, wenn der Brückenkran durch die<br />
Halle fährt <strong>und</strong> das transportierte Blech zu Reflektionen<br />
führt? Aber selbst wenn die genannten Werte in der Praxis<br />
erreicht werden, sind weitere Punkte für die Integration<br />
entscheidend. Als Beispiele nenne ich hier Safety <strong>und</strong><br />
Security oder den Determinismus, dass man weiss, wie der<br />
Datentransport funktioniert. Wichtig ist auch die Bandbreite.<br />
Allerdings ist für die Maschinenkommunikation<br />
nicht wie im Consumerbereich der Downstream, sondern<br />
vielmehr der Upstream das entscheidende Kriterium.<br />
Das sind doch einige Punkte, die Sie da genannt haben.<br />
Würden Sie sich denn schon trauen, Ihre Maschinen über<br />
5G zu steuern?<br />
Gegenfrage, welche Ansprüche haben Sie an die Genauigkeit?<br />
Sicherheitskritische Funktionen würde ich zum<br />
jetzigen Zeitpunkt nicht über 5G steuern, schlicht deshalb,<br />
weil es noch nicht ausspezifiziert ist. Derzeit sind noch<br />
immer nicht alle für die Industrie relevanten Themen<br />
abgedeckt.<br />
Für Unternehmen sollen bestimmte Frequenzbänder<br />
freigehalten werden, damit diese beispielsweise hochsicherheitskritische<br />
Anwendungen nicht übers allgemeine<br />
Mobilfunk-Netz laufen lassen müssen. Damit wäre<br />
sicherheitstechnisch ja alles getan, oder?<br />
Ein ganz klares «Nein»! Sie erhalten zwar ein lizenziertes<br />
Frequenzband <strong>und</strong> haben damit die Rechtssicherheit, dass<br />
dieses kein anderer benutzen darf, aber das ist noch lange<br />
keine technische Sicherheit. Um diese zu gewährleisten,<br />
müsste die gesamte Data-Security mit dazukommen, wie<br />
beispielsweise die Verschlüsselung der Daten. Für die<br />
Personensicherheit braucht es darüber hinaus die Zuverlässigkeit<br />
bei den Latenzen sowie der Datenübertragung.<br />
Der Einstieg in «Wireless Automation/5G» ist mit einem<br />
gewissen Initialaufwand verb<strong>und</strong>en. Können diesen<br />
bestehende Entwicklungsabteilungen überhaupt stemmen<br />
oder bedarf es zusätzlicher Investitionen?<br />
Diese zusätzlichen Investitionen braucht es auf jeden Fall,<br />
selbst wenn es nur darum geht, den Mitarbeitern die<br />
Freiheit zu geben, sich in die Thematik einzuarbeiten.<br />
Die Herausforderungen sind hierbei der interne Wissensaufbau,<br />
um überhaupt f<strong>und</strong>ierte Entscheidungen treffen<br />
zu können, <strong>und</strong> die Suche nach externen Partnern, die<br />
in diesem Bereich über eine entsprechende Expertise<br />
verfügen. Meiner Meinung nach wäre es ein Fehler, diese<br />
komplett selbst aufzubauen zu wollen, da diese, wenn überhaupt,<br />
nur mit sehr grossen Investitionen zu erlangen ist.<br />
Welche persönliche Empfehlung geben Sie Unternehmen,<br />
die ins Thema «Wireless Automation/5G» einsteigen<br />
wollen?<br />
Sie sollten ähnlich wie wir bei Trumpf vorgehen. Zunächst<br />
sollten sie Wissen aufbauen, um f<strong>und</strong>ierte Entscheidungen<br />
treffen zu können, danach geeignete Partner suchen <strong>und</strong><br />
nicht zwingend alles auf 5G umstellen wollen. Sie sollten<br />
genau prüfen, wo es einen Mehrwert bietet, dort anfangen,<br />
lernen <strong>und</strong> schliesslich skalieren. Also nicht gleich von<br />
null auf h<strong>und</strong>ert, sondern schrittweise mit einer guten<br />
Strategie das Thema angehen.<br />
Erfahren Sie unter www.technik-<strong>und</strong>-wissen.ch,<br />
was Dr.-Ing. Christian Bauer bezüglich Datensicherheit<br />
bei «Wireless Automation/5G» rät.<br />
Trumpf GmbH & Co. KG | www.trumpf.com<br />
Dr.-Ing. Christian Bauer<br />
Der 39-Jährige promovierte am Karlsruher Institut für Technologie<br />
(KIT) über humanoide Robotik, bevor er 2012 zu Trumpf<br />
wechselte. Dort befasste er sich zunächst mit der nutzbringenden<br />
Anwendung von OPC UA im Maschinenbau, war danach<br />
für einzelne Forschungsprojekte in der Smart Service Welt<br />
verantwortlich <strong>und</strong> leitete zudem ein gemeinsames Teilprojekt<br />
mit dem Fraunhofer IPA, bei dem es um die selbststeuernde<br />
Produktion ging. Als Mitglied der Abteilung «Basistechnologie-<br />
Entwicklungen» bei Trumpf befasst er sich aktuell unter<br />
anderem mit dem Einsatz von 5G im Maschinenbau. Hier<br />
repräsentiert er Trumpf in der «5G Alliance for Connected<br />
Industries and Automation – 5G-ACIA» <strong>und</strong> ist dort auch<br />
gewähltes Mitglied im Board. In seiner Freizeit steht seine<br />
Familie an erster Stelle, für die er, wenn es seine Zeit zulässt,<br />
sehr gerne kocht.<br />
#<strong>003</strong> 33
SICHERES BEDIENEN<br />
UND BEOBACHTEN<br />
Mit Drahtlos-Technologien können moderne Automatisierungskonzepte<br />
sinnvoll <strong>und</strong> kostengünstig realisiert werden.<br />
Das WLAN-Panel HGW 1033-3 von Sigmatek ist eine mobile <strong>und</strong> zugleich<br />
sichere Lösung zum Bedienen <strong>und</strong> Beobachten von Maschinen.<br />
Smart Factories verlangen flexible<br />
Maschinen- <strong>und</strong> Bedienkonzepte.<br />
Flexibilität ist<br />
auch in der Maschinenbedienung<br />
gefragt. Mit dem WLAN-Panel<br />
HGW 1033-3 kann sich der Bediener im<br />
Maschinen- <strong>und</strong> Anlagenumfeld frei<br />
bewegen, ohne auf die Kabellänge<br />
Rücksicht nehmen zu müssen. Dank<br />
integrierter Safetyfunktionen ist er<br />
dabei trotzdem sicher unterwegs<br />
<strong>und</strong> hat die Visualisierung immer<br />
griffbereit. Dies erleichtert beispielsweise<br />
die Inbetriebnahme weitläufIger<br />
Maschinen. Das 10,1-Zoll-Multitouch-<br />
Glasdisplay gestattet hierbei eine intuitive<br />
Bedienung mit Mehrfinger-<br />
Gesten. Der Maschinenbediener hat<br />
die Informationen <strong>und</strong> Daten dabei in<br />
übersichtlicher Form auf der mobilen<br />
<strong>und</strong> drahtlosen Bedienoberfläche immer<br />
im Blick. Für fast blindes Bedienen<br />
im Einrichtebetrieb kann das<br />
HGW 1033-3 optional mit Drehgebern<br />
ausgestattet werden.<br />
Ein WLAN-Panel für verschiedene<br />
Aufgaben<br />
Passend zum mobilen Bedienpanel<br />
wurde die Basisstation BWH 001 ent-<br />
wickelt. Beide Einheiten sind mit einem<br />
Dualcore-Edge2-Prozessor ausgestattet<br />
<strong>und</strong> unterstützen die OPC-<br />
UA-Kommunikation. Die Basisstation<br />
dient als Gateway mit Docking- <strong>und</strong><br />
Ladefunktion. Neben dem Wireless-Link<br />
zum HGW 1033-3 stehen<br />
zwei Ethernet-Schnittstellen zur flexiblen<br />
Einbindung ins System zur<br />
Verfügung. Wenn der Bediener das<br />
mobile Panel gerade nicht benötigt,<br />
kann er es in die Basisstation einhängen.<br />
Eine intelligente Schaltung startet<br />
den Ladevorgang automatisch. Die<br />
Laufzeit des HGW 1033-3 beträgt in vol-<br />
Das WLAN-Panel HGW 1033-3<br />
mit Safety-Funktionen bietet<br />
grosse Bewegungsfreiheit<br />
r<strong>und</strong> um die Maschine. Bilder:<br />
Sigmatek<br />
34 #<strong>003</strong>
WIRELESS-PANEL<br />
lem Betrieb bis zu<br />
zwei St<strong>und</strong>en. Das Wireless-Panel<br />
kann für<br />
mehrere Maschinen zugleich<br />
genutzt werden. Wo bisher<br />
für jede Einzelmaschine in einer verketteten<br />
Produktionsanlage ein teures,<br />
fest installiertes Bedienterminal<br />
notwendig war, kann der Techniker<br />
über das mobile Panel auf Maschinen<br />
zugreifen. Dabei wird es mit dem entsprechenden<br />
Anlagenteil gekoppelt<br />
<strong>und</strong> ermöglicht anschliessend die sichere<br />
Bedienung der Maschine. Die<br />
Kopplung erfolgt mittels optischem<br />
Feedback <strong>und</strong> auf der integrierten<br />
7-Segmentanzeige ist eindeutig ersichtlich,<br />
mit welchem Maschinenbeziehungsweise<br />
Anlagenteil das Panel<br />
gerade verb<strong>und</strong>en ist.<br />
Safety-Signale über WLAN<br />
Das HGW 1033-3 verfügt über TÜV-zertifizierte<br />
Sicherheitsfunktionen wie<br />
Not-Halt, Schlüsselschalter <strong>und</strong> Zustimmtaster.<br />
Ein aktiv-leuchtender<br />
Not-Halt zeigt dem Bediener, dass die<br />
Sicherheitselemente korrekt ins System<br />
eingeb<strong>und</strong>en sind. Basierend auf<br />
dem Black-Channel-Prinzip werden<br />
die sicherheitsgerichteten Signale<br />
über WLAN zur Safety-Steuerung der<br />
Maschine oder Anlage übertragen.<br />
Entscheidend beim Einsatz von drahtlos<br />
kommunizierenden Geräten sind<br />
die Verfügbarkeit <strong>und</strong> der Datendurchsatz<br />
des Funknetzwerks. Das HGW<br />
1033-3 arbeitet mit red<strong>und</strong>anter Datenübertragung<br />
auf separaten 2,4-GHz<strong>und</strong><br />
5-GHz-Frequenzbändern. Ein zusätzliches<br />
Feature ist die zertifizierte<br />
Funktion Optional Switch. Diese ermöglicht<br />
es, Sicherheitseinrichtungen<br />
in der Safety-Applikation passwortgeschützt<br />
über das HMI aktiv oder inaktiv<br />
zu schalten. Auch die Registrierung<br />
mobiler Einheiten wird dynamisch in<br />
der Applikation abgewickelt.<br />
Sigmatek | www.sigmatek.ch<br />
TuWprint+<br />
Lesen Sie das<br />
ergänzende Interview<br />
mit Beat Meili,<br />
Geschäftsführer Sigmatek<br />
Schweiz, auf<br />
www.technik-<strong>und</strong>wissen.ch<br />
Optionale Drehgeber am HGW 1033<br />
ermöglichen ein fast blindes<br />
Bedienen von Maschinen <strong>und</strong><br />
Anlagen im Einrichtebetrieb.<br />
S-DIAS-Safety-System<br />
Wireless Safety wird künftig vermehrt im Umfeld von Industrie-4.0-Anwendungen zum Einsatz<br />
kommen. Als Sicherheitssteuerung ist bei Automatisierungslösungen von Sigmatek das modulare<br />
S-DIAS-Safety-System im Einsatz, das den sicherheitsgerichteten Datenaustausch über den<br />
Systembus, Ethernet TCP/IP-Netzwerke <strong>und</strong> auch drahtlos über WLAN ermöglicht. Mit S-DIAS<br />
kann wireless Safety platzsparend <strong>und</strong> gleichzeitig kostengünstig umgesetzt werden. Eine<br />
Kombination aus Standard-CPU, Safety Controller <strong>und</strong> Safety I/O ergibt eine schlanke Sicherheitslösung<br />
für die Hutschiene. Für die Funkübertragung werden gängige WLAN-Access-Points<br />
eingesetzt. Somit lässt sich WLAN auch nutzen, um Teile von Gesamtanlagen, wie beispielsweise<br />
fahrerlose Transportfahrzeuge, nahtlos in übergreifende Sicherheitskonzepte einzubinden.<br />
Mit dem S-DIAS-System lässt sich wireless Safety flexibel, platzsparend <strong>und</strong> kostengünstig<br />
umsetzen. Für die Funkübertragung werden gängige WLAN-Access-Points eingesetzt.<br />
#<strong>003</strong> 35
TECHNISCHES RUBRIKTITEL ENGLISCH<br />
BRUSH IT UP!<br />
Schaltschranklose Antriebstechnik durch<br />
konsequente Dezentralisierung<br />
Reduzierte sich der Anschluss der AMP8000-<br />
Antriebe an den Schaltschrank mit den Koppelmodulen<br />
bisher schon auf nur eine Leitung,<br />
entfällt diese beim Einsatz des Versorgungs moduls<br />
AMP8620 komplett.<br />
Durch den damit entfallenden Schaltschrank<br />
werden der Stellflächenbedarf <strong>und</strong> der Verkabelungsaufwand<br />
für die gesamte Maschine nochmals<br />
reduziert.<br />
Zudem entstehen keine Aufwendungen für<br />
die ansonsten erforderliche Schaltschrankklimatisierung.<br />
Das AMP8620-Modul wird direkt an das<br />
Versorgungsnetz angeschlossen.<br />
Es enthält alle hierfür benötigten Schaltungs teile<br />
wie Netzfilter, Gleichrichter <strong>und</strong> Lade schaltung<br />
für die integrierten Zwischenkreiskondensatoren.<br />
An das Versorgungsmodul lassen sich wahl weise<br />
weitere Verteilermodule oder dezentrale Servoantriebe<br />
AMP8000 anschliessen.<br />
Es verfügt über zwei EtherCAT-P-Ausgänge, über<br />
die entweder EtherCAT-P-Module versorgt oder<br />
zum Systemausbau benötigte weitere Versorgungsmodule<br />
kontaktiert werden können.<br />
Das im Versorgungsmodul integrierte sichere<br />
24-V-Netzteil sorgt dafür, dass die Logik-<br />
Spannungsversorgung das zulässige Niveau<br />
nicht überschreitet.<br />
Drive technology without control cabinets<br />
through consistent decentralisation<br />
While previously with the coupling modules, the<br />
requirements for connecting distributed AMP8000<br />
drives to the control cabinet were already reduced to<br />
just one cable, they can now be completely eliminated<br />
when the AMP8620 supply module is used.<br />
Eliminating the need for a control cabinet further<br />
reduces the floor space and cabling requirements<br />
for the entire machine.<br />
The air conditioning resources, which would<br />
otherwise be necessary for control cabinet cooling,<br />
can also be eliminated.<br />
The AMP8620 module is directly connected<br />
to the mains supply.<br />
It contains all circuitry components required<br />
for that purpose, such as mains filters, rectifiers<br />
and charging circuits for the integrated DC link<br />
capacitors.<br />
The supply module enables optional connection<br />
of additional distribution modules or distributed<br />
AMP8000 Servo Drives.<br />
It is equipped with two EtherCAT P outputs, through<br />
which either EtherCAT P modules can be supplied<br />
or else additional supply modules can be connected<br />
that may be required for system expansion.<br />
The safe 24 V power supply unit integrated in<br />
the supply module ensures that the logic power<br />
supply does not exceed the permissible level.<br />
Wie würden Sie den Text übersetzen? Versuchen Sie es<br />
einfach, Satz für Satz. Der deutsche Text in dieser «Brush it<br />
up»-Rubrik wie auch die englische Übersetzung stammen<br />
von einer Pressemitteilung der Firma Beckhoff. Bild: Beckhoff<br />
36 #<strong>003</strong>
RUBRIKTITEL<br />
NEWS IN<br />
ZAHLEN<br />
Zahlen sagen mehr als 1000 Worte. Darum kurz <strong>und</strong> knapp die wichtigsten Nachrichten<br />
in Ziffern: vom abgeschobenen Urkilogramm bis zu den aufstrebenden ETHZ-Start-ups.<br />
237 900<br />
TONNEN<br />
Die Schweizer Aluminiumindustrie steigerte 2018<br />
die Gesamtproduktion um 3,3 % auf 237 900 Tonnen.<br />
3<br />
MAL IN FOLGE<br />
ABB ist zum dritten Mal<br />
in Folge als beliebteste Arbeit -<br />
geberin für Ingenieurstudierende<br />
ausgezeichnet worden.<br />
34 027<br />
BESUCHER<br />
6<br />
ETHZ-JUNG-<br />
UNTERNEHMEN<br />
Die W.A. de Vigier Stiftung prämierte<br />
dieses Jahr 10 Start-ups. 6 davon gingen<br />
an Jungunternehmen der ETHZ.<br />
Das ist die offizielle Besucherzahl der beiden<br />
Messen Prodex/Swisstech. Ein Erfolg in der<br />
doch sehr angespannten Schweizer Messelandschaft. 60<br />
1<br />
KILOGRAMM<br />
Das Urkilogramm in Paris<br />
ist nun im Ruhestand.<br />
Neu ergibt sich der exakte<br />
Wert von 1 Kilogramm<br />
aus dem planckschen<br />
Wirkungsquantum.<br />
250<br />
NANOMETER<br />
Nochmals ETHZ: Dort wurde ein 3D-Druck-Verfahren<br />
entwickelt mit einer Auflösung von 250 Nanometern bei<br />
einer Druckgeschwindigkeit von 10 Voxeln pro Sek<strong>und</strong>e.<br />
PROZENT<br />
Swissmem-Mitglieder haben seit 1990 ihren<br />
CO 2 -Ausstoss um ganze 60 % reduziert.<br />
112<br />
ARBEITSPLÄTZE<br />
Maxon Motor fasst Fuss in<br />
Massachusetts <strong>und</strong> baut dort eine<br />
neue Produktionsstätte, wo bis<br />
2021 insgesamt 112 Arbeitsplätze<br />
geplant sind.<br />
#<strong>003</strong> 37
Kurznachrichten<br />
Hightech-Start-up startet durch<br />
Vor vier Jahren wurde die ReseaTech GmbH gegründet,<br />
welche Messgeräte für kleinste Flüssigkeitsmengen<br />
herstellt. Nach dem erfolgreichen Abschluss einer Finanzierungsr<strong>und</strong>e<br />
kann das Spin-off der Berner Fachhochschule<br />
nun seine Technologie weiter vorantreiben.<br />
CEO Simon Zumbrunnen (links) <strong>und</strong> CTO Philipp Haslebacher<br />
der ReseaTech GmbH.<br />
Im Mai 2015 haben Simon Zumbrunnen <strong>und</strong> Philipp<br />
Haslebacher, zwei Absolventen der Berner Fachhochschule<br />
BFH, das Hightech Start-up ReseaTech gegründet.<br />
Das Jungunternehmen mit Sitz in Burgdorf stellt<br />
Messgeräte für Flüssigkeitsmengen im Mikroliterbereich<br />
her, die insbesondere von Herstellern der Biotechnologieoder<br />
Medizintechnik-Branche benötigt werden. Im Mai<br />
2019, r<strong>und</strong> vier Jahre nach der Gründung, hat ReseaTech<br />
nun erfolgreich eine Finanzierungsr<strong>und</strong>e mit privaten<br />
Investoren durchgeführt. Mit dem Investitionskapital kann<br />
das Jungunternehmen seine Technologie weiter vorantreiben<br />
<strong>und</strong> seinen K<strong>und</strong>enstamm in der Schweiz <strong>und</strong> dem<br />
nahegelegenen Ausland aufbauen. Beispielsweise soll sich<br />
der Dosiersensor «Pulsed Flow Sensor» auf dem Markt<br />
etablieren. «Dieser Dosiersensor ist der schnellste seiner<br />
Klasse <strong>und</strong> kann Flüssigkeitstropfen von Nano-bis Mikroliter<br />
sehr präzise erkennen», sagt Zumbrunnen. «Das<br />
System kommt zum Beispiel in biotechnologischen<br />
Prozessen, in der Halbleiterindustrie oder in Abfüllanlagen<br />
von Flüssigprodukten zum Einsatz», führt der 34-jährige<br />
Jungunternehmer weiter aus.<br />
www.reseatech.ch<br />
SWISS INDUSTRY 4.0 CONFERENCE<br />
Inspiration finden oder gar einen Award gewinnen?<br />
Wer praxisnahe Inputs sucht, um<br />
Digitalisierungsprojekte voranzutreiben,<br />
sollte die Swiss Industry 4.0<br />
Conference besuchen. Auch die<br />
Teilnahme am Award könnte sich<br />
lohnen.<br />
Die Digitalisierung <strong>und</strong><br />
ihre Themen sind aus der<br />
Industrie nicht mehr weg -<br />
zudenken. Täglich erscheinen<br />
neue Produkte <strong>und</strong> Dienstleistungen,<br />
die künstliche Intelligenz<br />
integriert haben, IoT-Technologien<br />
vereinen, das Plattformdenken<br />
fördern oder die mittels disruptiver<br />
Geschäftsmodelle neue Wege in<br />
der Vermarktung gehen. Es ist eine<br />
aufregende Zeit für Industrieunternehmen.<br />
Aber es ist auch eine Zeit, in<br />
der praxisnahe Inputs gesuchter sind<br />
als jemals zuvor. Und hier spielt die<br />
Swiss Industry 4.0 Conference für die<br />
Schweizer Industrie eine bedeutende<br />
Rolle. Denn an der Praxisveranstaltung<br />
zum Thema Digitalisierung <strong>und</strong><br />
Digitale Transformation treffen sich<br />
jährlich mehr als 300 Führungskräfte,<br />
die mit ihren Unternehmen Chancen<br />
der Industrie 4.0 nutzen wollen <strong>und</strong><br />
den Austausch mit Experten <strong>und</strong><br />
weiteren Praxisvertretern suchen.<br />
Dieses Jahr findet die Swiss Industry<br />
4.0 Conference am 19. September<br />
von 13 bis 19 Uhr im Kongresszentrum<br />
Trafo in Baden statt. Das Highlight<br />
wird auch dieses Jahr die Vergabe des<br />
mit 10 000 Franken dotierten Swiss<br />
Industry 4.0 Award sein. Mit der<br />
Vergabe des Awards wird jährlich ein<br />
Unternehmen, eine Organisation oder<br />
ein Projekt ausgezeichnet, das in der<br />
praktischen Umsetzung der Digitalisierungskonzepte<br />
der sogenannten<br />
Industrie 4.0 einen bemerkenswerten<br />
Beitrag für die Entwicklung der<br />
automatisierten Wirtschaft in der<br />
Schweiz leistet.<br />
www.industry40.ch/award<br />
38 #<strong>003</strong>
TuWprint+<br />
Lesen Sie das<br />
Interview mit<br />
Boije Widrig unter<br />
www-technik-<strong>und</strong>wissen.ch<br />
ZITAT DES MONATS<br />
«Wenn ich das Beste<br />
gegeben habe, kann<br />
ich ja nicht von mir<br />
selbst enttäuscht sein.»<br />
Boije Widrig, WorldSkills-Teilnehmer Kazan<br />
Boije Widrig aus Chur ist<br />
einer von 42 jungen<br />
Berufsleuten, welche<br />
die Schweiz bei den<br />
WorldSkills Competitions vom<br />
22. bis 27. August 2019 im russischen<br />
Kazan vertreten werden.<br />
Der 20-Jährige, der in der Kategorie<br />
«18 – Elektroinstallateure»<br />
auf Medaillenjagd gehen<br />
wird, hat sich bei diesen einen<br />
Platz auf den vorderen Rängen<br />
zum Ziel gesetzt. Sollte dieses<br />
ehrgeizige Vorhaben trotz monatelanger<br />
Vorbereitung nicht<br />
gelingen, bricht für den sympathischen<br />
Graubündner keine<br />
Welt zusammen – sofern er<br />
während des mehrtägigen Vergleichs<br />
sein Bestmögliches gegeben<br />
hat.<br />
Bild: Susanne Seiler<br />
ZUSAMMENARBEIT AUF AUGENHÖHE.<br />
Mensch <strong>und</strong> Roboter rücken enger zusammen. Dabei spielen Sensoren von SICK eine entscheidende Rolle. Egal ob<br />
Robot Vision, Safe Robotics, End-of-Arm Tooling oder Position Feedback – SICK-Sensoren befähigen den Roboter zu<br />
präziserer Wahrnehmung. Und ermöglichen damit Zusammenarbeit auf Augenhöhe. Wir finden das intelligent.<br />
www.sick.ch/robotik
RUBRIKTITEL<br />
AUFBAU<br />
EINER 3D-DRUCK-<br />
ABTEILUNG<br />
Irgendwann kommt eine Zeit für fast jedes Industrieunternehmen,<br />
um sich mit der additiven Fertigung zu befassen. Eines sollte man hierbei bedenken:<br />
Einen 3D-Drucker in die Produktion zu stellen, reicht nicht.<br />
Und darum steht über allem die Frage: Selber drucken oder extern herstellen lassen?<br />
40 #<strong>003</strong>
ADDITIVE MANUFACTURING<br />
Von Eugen Albisser (Text) <strong>und</strong><br />
Ruben Sprich (Fotos)<br />
Wer eine ausgewogene<br />
<strong>und</strong> schön gezogene<br />
Wachstumskurve sehen<br />
möchte, der kann sich<br />
die globale Marktentwicklung der additiven<br />
Fertigung im Industriesektor<br />
bis ins Jahr 2027 im Smartech-Report<br />
«2019 Additive Manufacturing Market<br />
Outlook and Summary of Opportunities»<br />
anschauen. Das Diagramm zeigt<br />
einen stetigen Anstieg, nicht unbändig,<br />
wie man sich das teils erhoffte,<br />
aber im 2018 um 18 Prozent zulegend<br />
<strong>und</strong> dann immer so weiter.<br />
Ab in die 3D-gedruckte Grossserie<br />
Mit 9,3 Milliarden Dollar Umsatz rechnen<br />
die Analysten von «Smartech Publishing»<br />
im 2018 <strong>und</strong> im 2027 werden<br />
es mehr als 40 Milliarden sein – das<br />
Zeitalter des industriellen 3D-Drucks<br />
hat also offiziell begonnen. Die Wahrscheinlichkeit,<br />
dass dieser Zuwachs an<br />
additiver Fertigungsleistung verstreut<br />
stattfinden wird, ist hoch. Überdurchschnittlich<br />
viel investieren werden<br />
zwar weiterhin jene Firmen, die bereits<br />
von der Technologie profitieren. Aber<br />
auch Tausende von KMU, die noch mit<br />
traditionellen Fertigungstechnologien<br />
unterwegs sind, werden sich innerhalb<br />
der nächsten Jahre mit dem Additive<br />
Manufacturing (AM) befassen. Denn<br />
längst sind die neusten Druckergenerationen<br />
soweit, dass auch mittlere Serien<br />
kein Problem mehr darstellen <strong>und</strong><br />
teilweise gelingt bereits der Sprung zu<br />
mittelgrossen Serien. Es ist nur noch<br />
eine Frage der Zeit, bis auch 100 000<br />
Stück so schnell <strong>und</strong> kostengünstig<br />
gedruckt werden können wie mit<br />
nicht-additiven Verfahren.<br />
Dass der Einstieg ins Additive<br />
Manufacturing aber nicht einfach ist,<br />
erkennt man bereits daran, wie verwirrend<br />
es ist, sich einen Überblick<br />
zu verschaffen über die industriell<br />
bedeutsamen additiven Verfahrensfamilien.<br />
Da gibt es zum Beispiel<br />
die Polymerisation mit der Laser-<br />
Stereo lithographie, den Polymerdruck,<br />
das Selektive Lasersintern, das Selektive<br />
Laserschmelzen, das Elektronenstrahlschmelzen,<br />
das Schicht-Laminat-Verfahren<br />
oder überhaupt das<br />
3D-Drucken. Dazu gesellen sich die<br />
von den Herstellern daraus entwickelten<br />
Verfahren <strong>und</strong> Bezeichnungen <strong>und</strong><br />
schon ist eine gewisse Konfusion da.<br />
Ein 3D-Drucker reicht noch nicht<br />
Doch eines ist gewiss: Jeder Hersteller<br />
von 3D-Druckern, Händler <strong>und</strong><br />
Dienstleister in der Branche wird anhand<br />
der herzustellenden Produkte<br />
<strong>und</strong> der möglichen Losgrösse wissen,<br />
welche Technologie am besten eingesetzt<br />
werden muss. «Es geschieht oft,<br />
dass K<strong>und</strong>en mit einem subtraktiv gefertigten<br />
Bauteil kommen <strong>und</strong> fragen:<br />
‹Kann ich das 3D-Drucken <strong>und</strong> wie<br />
teuer wird es dann?›», sagt Roberto<br />
Liberato, Geschäftsführer der Firma<br />
Alphacam Swiss GmbH, welche die<br />
Drucker des Herstellers Stratasys in<br />
der Schweiz verkaufen. Das sei ein guter<br />
Anfang, findet Liberato. Man habe<br />
sich dann zumindest damit befasst,<br />
dass ein Bauteil mittels additiver Fertigung<br />
hergestellt werden könnte,<br />
vielleicht kostengünstiger, im besten<br />
Fall konstruktiv anders.<br />
Schnell aber tauchen andere grosse<br />
Fragen auf: Sollen wir es selber drucken?<br />
Ist es mit der Investition in<br />
einen 3D-Drucker getan? Oder soll man<br />
die Bauteile extern fertigen lassen?<br />
Überhöhte Erwartungen sind schlecht<br />
für alle Beteiligten <strong>und</strong> deshalb gehen<br />
die Meinungen bei Dienstleistern<br />
wie auch Herstellern nicht weit auseinander:<br />
«Es ist tatsächlich nicht so,<br />
dass man einen 3D-Drucker kauft, die<br />
vorhandenen CAD-Daten einliest <strong>und</strong><br />
aus dem Drucker kommt das fertige<br />
Teil», sagt Roberto Liberato. Und<br />
auch Ralf Schindel, Geschäfts führer<br />
des 3D-Druckpioniers <strong>und</strong> Dienstleistungsunternehmen<br />
Prodartis weiss:<br />
«Um eine professionelle additive<br />
Fertigung zu erreichen, muss man so<br />
viel Aufbauarbeit reinstecken, dass<br />
man nicht davon reden sollte, einen<br />
3D-Drucker zu kaufen, sondern eine<br />
3D-Druck-Abteilung aufzubauen.» ››<br />
#<strong>003</strong> 41
Oben links: Roberto Liberato, Alphacam:<br />
«Material zum Kilopreis von 20 Franken<br />
hat auch eine 20-Franken-Qualität.»<br />
Doppelt hält besser: Zwei Mitarbeiter, zwei 3D-Drucker<br />
Nicht eine Maschine kaufen, sondern eine Abteilung aufbauen.<br />
Diesen Satz sollte man sich merken! Denn er gibt<br />
eine Reise vor, auf die man sich einlassen sollte. Und eine<br />
solche Abteilung besteht nicht nur aus einer Maschine <strong>und</strong><br />
einem Mitarbeiter, der diese neben seiner anderweitigen<br />
Arbeit – zum Beispiel als Konstrukteur – noch bedient. «Ich<br />
würde empfehlen, mindestens zwei Mitarbeiter auszubilden.<br />
Einer soll die Hauptverantwortung tragen. Ein Gr<strong>und</strong><br />
dafür: So kann die gefertigte <strong>und</strong> gelieferte Qualität eher<br />
konstant gehalten werden», sagt Ralf Schindel.<br />
Was oft auch nicht einberechnet wird, so Schindel, seien<br />
mögliche Produktionsunterbrüche wegen Maschinenproblemen<br />
oder Wartungseinsätzen. Um eine konstant gute<br />
Produktionssicherheit zu gewährleisten, sei schnell einmal<br />
die Investition in eine zweite Maschine zu überlegen – auch<br />
wenn der Support durch die Maschinenhersteller <strong>und</strong> deren<br />
Partner stimme. Roberto Liberato würde nicht ganz so weit<br />
gehen. «Die Wartung sind bei unseren Stratasys-Maschinen<br />
nicht sehr umfangreich», sagt er. «Ausserdem dürfen Firmen,<br />
Oben rechts: Ralf Schindel, Prodartis:<br />
«Um eine professionelle additive Fertigung<br />
zu erreichen, muss man so viel Aufbauarbeit<br />
reinstecken, dass man nicht davon reden<br />
sollte, einen 3D-Drucker zu kaufen, sondern<br />
eine 3D-Druck-Abteilung aufzubauen.»<br />
Unten links: Oliver Steiner, Steiner Werkzeugmaschinen:<br />
«Das fehlende additive<br />
Denken stellt sicherlich das grösste<br />
Hindernis dar, um erfolgreich Bauteile<br />
herzustellen mittels AM.»<br />
Unten rechts: Martin Affolter, SGSolution:<br />
«Gute Einstiegslösungen sind wichtig.<br />
Denn wenn die ersten Resultate schlecht<br />
sind, dann kommt irgendwann der Frust.»<br />
42 #<strong>003</strong>
ADDITIVE MANUFACTURING<br />
die einen Ausfall wegen Wartungsarbeiten<br />
oder eines Defekts hätten, auf<br />
die Maschinen im Alphacam-Firmensitz<br />
in Winterthur zurückgreifen <strong>und</strong><br />
dort ihre Bauteile produzieren.» Dieses<br />
externe Produzieren in einer Übergangszeit<br />
kann eine Hilfe sein, aber hat<br />
unter Umständen den Nachteil, dass<br />
eine andere Qualität erreicht wird.<br />
Die unterschätzten Materialkosten …<br />
Was überrascht die meisten Einsteiger<br />
weiter? Die meisten angefragten Hersteller,<br />
Händler <strong>und</strong> Dienstleister<br />
nannten die Materialkosten. Dass die<br />
Materialvielfalt noch viel Potenzial<br />
nach oben hat, ist inzwischen bekannt.<br />
Aber die Kosten sind immer<br />
wieder ein Thema. «Da gibt es dann<br />
schon solche, die aus Spargründen<br />
Material aus Asien einkaufen», sagt Liberato.<br />
Aber Material zum Kilopreis<br />
von 20 Franken habe dann eben auch<br />
eine 20-Franken-Qualität, meint er.<br />
Und für Martin Affolter, Geschäftsführer<br />
der SGSolution AG <strong>und</strong> Vertriebspartner<br />
von HPs 3D-Druckern, ist klar:<br />
«Es ist wohl der falsche Ansatz in Kilogramm<br />
zu rechnen», meint er. Er<br />
macht seinen K<strong>und</strong>en eine Vollkostenrechnung,<br />
wo am Ende nicht der<br />
Kilopreis steht, sondern der Preis für<br />
das Bauteil, indem Faktoren wie<br />
Druckzeit, Amortisation <strong>und</strong> Materialkosten<br />
einberechnet sind. «Dann ist<br />
vom höheren Materialpreis meist keine<br />
Rede mehr», meint Affolter.<br />
Bücher zum Thema<br />
Additive Fertigungsverfahren <strong>und</strong> 3D-Drucken<br />
… <strong>und</strong> wie man sie senken kann<br />
Die Materialkosten machen im Schnitt<br />
etwa 10 bis 20 Prozent eines Bauteils<br />
aus. Um diese Kosten zu senken, lohnt<br />
sich, das eigene Produktportfolio auf<br />
3D-Druckbarkeit zu prüfen. «Dort finden<br />
sich meist andere Produkte, die<br />
ebenfalls mit additiven Verfahren <strong>und</strong><br />
mit demselben Material hergestellt<br />
werden könnten. Je mehr solche Produkte,<br />
umso effizienter kann das zur<br />
Verfügung stehende Maschinenvolumen<br />
genutzt <strong>und</strong> Festkosten können<br />
gespart werden», erklärt Ralf Schindel.<br />
«Dazu kommt, dass beim Dienstleister<br />
viele Baujobs von vielen diversen K<strong>und</strong>en<br />
zusammenkommen <strong>und</strong> deshalb<br />
der Materialbedarf hoch ist. Natürlich<br />
bestimmt auch in der AM-Branche der<br />
Materialdurchsatz den Preis. Die Lieferanten<br />
bieten mengenabhängig abgestufte<br />
Preise an «<strong>und</strong> so kann ein hoher<br />
Bedarf die Materialkosten senken.»<br />
Gerade beim Material gibt es auch<br />
grobe Enttäuschungen bei Firmen, die<br />
in den 3D-Druck einsteigen wollen –<br />
<strong>und</strong> speziell dann, wenn sie zuvor einen<br />
günstigen Hobbydrucker im Hause<br />
hatten, mit dem man zwischendurch<br />
einen Prototyp druckte. «Dann staunen<br />
sie, dass man mit einem Drucker<br />
für unter fünftausend Franken jederzeit<br />
die Spule wechseln <strong>und</strong> ein anderes<br />
Material einsetzen kann, aber bei<br />
einem Industriedrucker für eine halbe<br />
Million Franken geht das nicht», sagt<br />
Martin Affolter.<br />
Das additive Denken ist entscheidend<br />
Das wahrscheinlich grösste Hindernis<br />
beim Aufbau einer eigenen<br />
3D-Druck-Abteilung ist das fehlende<br />
Know-how. Obwohl über die ganze<br />
Prozesskette auch Softwarelösungen<br />
Es gibt Bücher, die geben einen derart umfassenden Einblick in eine Technologie,<br />
dass man sie auch dann noch aufbewahren wird, wenn die Technologie<br />
bereits neue Ergebnisse erzielt hat. Und das ist beim 3D-Druck sicherlich<br />
schnell der Fall. Dennoch ist das Buch von Andreas Gebhardt mit dem simplen<br />
Titel «Additive Fertigungsverfahren» ein Nachschlagewerk, das man sich<br />
anschaffen sollte, um einen Überblick zu bekommen über die einzelnen<br />
Verfahrensfamilien <strong>und</strong> die Anwendungen. Im Buch werden auch die Fragen<br />
der Wirtschaftlichkeit erörtert <strong>und</strong> aus strategischer <strong>und</strong> operativer Sicht<br />
diskutiert.<br />
Autor: Andreas Gebhardt<br />
Titel: Additive Fertigungsverfahren<br />
Verlag: Hanser Fachverlag<br />
Wie finde ich den richtigen 3D-Drucker?<br />
Der Alphacam-Mitarbeiter Martin Folie ist Autor dieser kleinen, aber nützlichen<br />
Anleitung für eine einfache, schnelle, günstige <strong>und</strong> effi ziente Suche nach<br />
einem geeigneten 3D-Drucker.<br />
Autor: Martin Folie<br />
Titel: Wie fi nde ich den richtigen 3D-Drucker?<br />
Verlag: Epubli<br />
#<strong>003</strong> 43
ADDITIVE MANUFACTURING<br />
zur Verfügung stehen, die den Einstieg<br />
erleichtern, muss man generell<br />
von einem vollkommen neuen Denken<br />
ausgehen. «Wir müssen zwar<br />
längst nicht mehr erklären, wie<br />
3D-Druck funktioniert», sagt Oliver<br />
Steiner, Geschäftsführer der Steiner<br />
Werkzeugmaschinen AG <strong>und</strong> autorisierter<br />
Händler von 3D-Systems-Druckern,<br />
«aber das fehlende additive<br />
Denken stellt sicherlich das grösste<br />
Hindernis dar, um erfolgreich Bauteile<br />
herzustellen mittels AM.» Denn<br />
erst die Einbindung der «Complexity<br />
for free»-Formel in die Konstruktion<br />
macht den Einsatz eines 3D-Druckers<br />
zu einem Instrument, dass einer Firma<br />
gar einen Marktvorsprung erlauben<br />
kann bei der Produktgestaltung.<br />
Einsteigen <strong>und</strong> sich hocharbeiten<br />
Vielleicht sollte man klein einsteigen<br />
<strong>und</strong> so das fehlende Know-how ansammeln?<br />
«Wir haben kostengünstige<br />
Einsteigermodelle für den industriellen<br />
3D-Druck, die bereits hervorragende<br />
Produkte drucken», erklärt Oliver<br />
Steiner. «Steht dann eine Maschine in<br />
der Firma, zeigt sich tatsächlich sehr<br />
schnell, dass Mitarbeiter sich vermehrt<br />
mit dem 3D-Druck befassen <strong>und</strong><br />
dadurch das additive Denken erlernen.»<br />
Dasselbe hat auch Martin Affolter<br />
immer wieder erfahren. Aber er rät,<br />
nicht zu tief einzusteigen <strong>und</strong> den Mitarbeitern<br />
zum Üben nur einen semiprofessionellen<br />
Drucker hinzustellen:<br />
«Wenn die ersten Resultate schlecht<br />
sind, dann kommt irgendwann der<br />
Frust.» Der SGSolution-Chef hat in seinem<br />
HP-Portfolio ebenfalls solche<br />
«Einsteigermodelle», um den Nutzen<br />
der additiven Verfahren zu erfahren,<br />
auch wenn die Ausnutzung noch nicht<br />
sehr hoch ist. Ausserdem hat er ein<br />
spezielles Angebot im Köcher: «HP<br />
unterstützt den Umstieg auf einen anderen<br />
3D-Drucker auch in finanzieller<br />
Hinsicht <strong>und</strong> kann Maschinen auch<br />
wieder zurücknehmen.»<br />
Maschinen um Maschinen kommen<br />
hinzu<br />
Dennoch bleibt wohl auch beim langsamen<br />
Herantasten ein Manko bezüglich<br />
des Know-hows <strong>und</strong> des additiven<br />
Denkens. Letzteres wird zwar von Seiten<br />
der Hochschulen aktiv angegangen<br />
<strong>und</strong> auch Hersteller wie HP führen<br />
spezielle Ausbildungsprogramme ein,<br />
um das additive Denken zu fördern.<br />
Dennoch sind bei diesem wichtigen<br />
Punkt die externen Dienstleister wie<br />
Prodartis den meisten Einsteigerfirmen<br />
weit voraus. Das ist mitunter ein<br />
Gr<strong>und</strong>, warum die ersten Schritte in<br />
die professionelle additive Fertigung<br />
oft über Dienstleisterfirmen erfolgen:<br />
Ihr Know-how <strong>und</strong> ihre Erfahrung sind<br />
unbezahlbar.<br />
Doch es gibt noch einen weiteren<br />
Punkt, der beim Aufbau einer<br />
3D-Druck-Abteilung von Beginn weg<br />
einberechnet werden muss: Maschinen<br />
zur Nachbearbeitung von 3D-gedruckten<br />
Teilen. Um Pulver <strong>und</strong> Stützstrukturen<br />
zu entfernen, eine höhere<br />
Oberflächenqualität zu erreichen,<br />
Kanten zu verr<strong>und</strong>en, engere Toleranzen<br />
einzuhalten, Verzug auszugleichen<br />
– dazu braucht es möglicherweise<br />
weitere Investitionen fürs Strahlen,<br />
Trowalisieren, Fräsen, Drehen, Schleifen,<br />
Polieren, Wärmebehandlung <strong>und</strong><br />
so weiter. Wer die Maschinenauswahl<br />
bei einer aufs Post-Processing spezialisierten<br />
Firma wie Rösler sieht (www.<br />
am-postprocess.com), der bekommt<br />
eine Ahnung, dass da einiges zusammenkommen<br />
kann, wer den professionellen<br />
Einstieg in die additive Fertigung<br />
plant.<br />
«Beste Botschafter für das Additive<br />
Manufacturing»<br />
Aus all den genannten Gründen sollte<br />
man tatsächlich nicht vom Kauf<br />
eines 3D-Druckers reden, sondern<br />
das Bild vom Aufbau einer eigenen<br />
3D-Druck-Abteilung vor Augen halten,<br />
um einerseits das Beste aus den neuen<br />
Fertigungsverfahren herauszuholen,<br />
anderseits um sich gegen Enttäuschung<br />
zu schützen. Die Herausforderung<br />
anzunehmen, dürfte sich aber<br />
lohnen. Denn die additiven Verfahren<br />
werden in Zukunft eine immer wichtigere<br />
Rolle spielen. Wem der Aufbau für<br />
den Anfang zu viel ist, der kann auf einen<br />
externen Dienstleister zurückgreifen.<br />
«Eine Firma wie Prodartis, die unter<br />
anderem auch mit unseren<br />
HP-Druckern drucken, sind für uns unbezahlbar»,<br />
sagt denn auch Martin Affolter.<br />
«Sie liefern derart hohe Qualität,<br />
dass sie die besten Botschafter sind für<br />
die additiven Verfahren <strong>und</strong> schliesslich<br />
auch für unsere 3D-Drucker.»<br />
Umgekehrt berät Prodartis-Geschäftsführer<br />
Ralf Schindel seine<br />
eigenen K<strong>und</strong>en, wenn sie den Punkt<br />
erreichen, um sich «selbstständig»<br />
machen zu können. «Ab einem gewissen<br />
Volumen macht es durchaus Sinn,<br />
eine solche Abteilung mit einer ersten<br />
Technologie bei sich aufzubauen<br />
<strong>und</strong> sich selber vertieft mit der Materie<br />
auseinanderzusetzen», meint er.<br />
«Denn wer sich einmal damit auseinandersetzt,<br />
wird plötzlich sehen, dass<br />
eine grosse Anzahl an Produkten additiv<br />
gefertigt werden können – auch<br />
mit anderen Technologien – <strong>und</strong> dann<br />
kommen sie hoffentlich wieder zu uns,<br />
um dort den Anfang zu machen bis sie<br />
wieder eine kritische Losgrösse erreicht<br />
haben.»<br />
www.alphacam.ch<br />
www.am-postprocess.com<br />
www.prodartis.ch<br />
www.steiner3d.ch<br />
www.sgsolution.ch<br />
Weitere Auskunft zum Thema<br />
Sie überlegen sich, ob der 3D-Druck etwas für Ihre Firma<br />
ist? Die im Artikel Auskunft gebenden Firmen beraten sie<br />
mit viel Know-how, auch wenn einige geb<strong>und</strong>en sind an ihre<br />
eigenen Verfahren <strong>und</strong> Technologien. Auch der Weg über<br />
einen der auf S. 50 aufgelisteten Dienstleister ist eine Alternative,<br />
um in die Technologie hineinzusehen <strong>und</strong> einen ersten Austausch<br />
auf professioneller Ebene zu haben.<br />
44 #<strong>003</strong>
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ADDITIVE MANUFACTURING<br />
TECHNOLOGIEN DURCHS<br />
«VALLEY OF DEATH» BRINGEN<br />
In der Schweiz soll die AM-TTC Alliance mehrere Technologietransferzentren<br />
aufbauen. Darunter auch solche, die sich mit der additiven Fertigung befassen.<br />
Ein Gespräch mit Lars Sommerhäuser, Geschäftsführer des Dachverbands<br />
AM-TTC Alliance <strong>und</strong> gleichzeitig Programm-Manager des «Strategischen<br />
Fokusbereich Advanced Manufacturing» des ETH Bereichs an der Empa.<br />
Von Eugen Albisser (Text) <strong>und</strong> Ruben Sprich (Fotos)<br />
Im «Valley of Death» bleiben noch immer zu viele Forschungsresultate<br />
stecken, die den Sprung in die industrielle<br />
Produktion nie schaffen. Und wenn man bedenkt,<br />
dass die hiesigen Hochschulen <strong>und</strong> Forschungseinrichtungen<br />
international regelmässig Spitzenpositionen erreichen,<br />
dann kann man sich ausrechnen: Es hätte sicher ein<br />
paar Perlen darunter, von der die Schweizer Industrie profitieren<br />
könnte.<br />
Darum sollen nun Technologietransferzentren entstehen,<br />
welche Ideen aus der Forschung mit Anlagen zum Hochskalieren<br />
neuer Herstellungstechnologien industrietauglich<br />
machen. Sie nennen sich «Advanced Manufacturing Technology<br />
Transfer Centers» (kurz AM-TTC) <strong>und</strong> werden vom<br />
eigens dafür gegründeten Dachverband AM-TTC Alliance<br />
koordiniert. Auch der 3D-Druck spielt in einigen der Technologietransferzentren<br />
eine wichtige Rolle. Lars Sommerhäuser,<br />
Geschäftsführer des Dachverbands, gibt Ein- <strong>und</strong><br />
Ausblicke zu dieser Initiative.<br />
Herr Sommerhäuser, wir sitzen für dieses Interview in<br />
Bern im Restaurant des Hotels Bellevue; gleich daneben<br />
steht das B<strong>und</strong>eshaus. Sind Sie öfters hier an diesem<br />
politisch relevanten Ort oder ist ihre Arbeit für den Dachverband<br />
AM-TTC Alliance nicht derart politisch?<br />
Ich war ehrlich gesagt noch nie hier im Hotel Bellevue.<br />
Meine Arbeit ist nicht sehr politisch, ich muss auch nicht<br />
lobbyieren. Doch habe ich im Rahmen meiner Arbeit<br />
auch mit Politikern zu tun, mehr aber noch mit Kantonsvertretern<br />
oder mit Leuten vom B<strong>und</strong>, denn schlussendlich<br />
handelt es sich bei den Zentren um «Public-Private<br />
Partnerships», die auch von der öffentlichen Hand gefördert<br />
werden sollen.<br />
Können Sie kurz erklären, was der Sinn dieser<br />
Technologietransferzentren ist?<br />
Technologietransferzentren bauen Pilotproduktionsanlagen<br />
für neue Herstellungstechnologien auf <strong>und</strong><br />
betreiben sie. Die Infrastruktur kann anschliessend von<br />
allen genutzt werden. In den Zentren soll gezeigt werden,<br />
dass neue Technologien nicht nur im Labor funktionieren,<br />
sondern auch in der Produktion. Das Ziel ist letztendlich,<br />
den Innovationsstandort Schweiz weiterzubringen <strong>und</strong><br />
Arbeitsplätze in der Industrie zu schaffen.<br />
Wie weit sind sie bereits?<br />
Wir haben nun die ersten zwei Phasen hinter uns. In der<br />
ersten haben zwölf Konsortien ihre Skizzen <strong>und</strong> Absichtserklärungen<br />
abgegeben – das war Ende 2018. Die zweite<br />
Phase war die Eingabe des Vollantrags, welche noch neun<br />
der zwölf Konsortien abgegeben haben. Nun werden diese<br />
neun Zentren durch die AM-TTC Alliance begutachtet <strong>und</strong><br />
einige werden auswählt, die bereits in der Pilotphase<br />
2019/20 gefördert werden. Zudem geben wir als AM-TTC<br />
Alliance dem B<strong>und</strong> eine Empfehlung ab, welche Zentren<br />
in der Phase 2021 bis 2024 gefördert werden sollten (bis<br />
zum Redaktionsschluss war die Evaluation noch nicht<br />
abgeschlossen). Ende 2019 sollen die ersten Zentren ihren<br />
Betrieb aufnehmen.<br />
Unter den Zentren gibt es das «Swiss m4m Center», das sich<br />
mit dem 3D-Druck befasst. Was genau steht dort im Fokus?<br />
In diesem Zentrum stehen am Anfang 3D-gedruckte<br />
medizinische Implantate aus Metall im Fokus. Wir wollen<br />
dort zeigen, dass es mit der 3D-Drucktechnologie möglich<br />
ist, patientenspezifische <strong>und</strong> innovative Implantate auch in<br />
kleinen Stückzahlen schnell, kostengünstig <strong>und</strong> zuverlässig<br />
herzustellen. Dabei muss man alle Schritte von der<br />
Röntgenaufnahme über das Design <strong>und</strong> die Herstellung des<br />
Implantats bis zur Operation <strong>und</strong> der Regeneration des<br />
Patienten berücksichtigen. Das Kernstück des Zentrums<br />
wird eine Pilotlinie für die Herstellung medizinischer<br />
Implantate sein. Eine solche Linie beinhaltet neben dem<br />
3D-Druck auch vor- <strong>und</strong> nachgelagerte Prozesse, zum<br />
Beispiel die spanende Nachbearbeitung der 3D-gedruckten<br />
Implantate. Die Hersteller von 3D-Druckern sind dabei<br />
natürlich wichtige Partner für das Zentrum <strong>und</strong> wir hoffen,<br />
46 #<strong>003</strong>
«In den Zentren soll gezeigt<br />
werden, dass neue Technologien<br />
nicht nur im Labor funktionieren,<br />
sondern auch in der Produktion.»<br />
Lars Sommerhäuser<br />
dass nicht nur einer, sondern viele der 3D-Druckerhersteller<br />
mitmachen werden.<br />
Was ist die grosse Herausforderung beim Aufbau einer<br />
solchen Linie zur Herstellung von Implantaten aus dem<br />
3D-Drucker?<br />
Eine Herausforderung ist die Validierung der gesamten<br />
Produktionslinie <strong>und</strong> Prozesskette. Sie muss in der Lage<br />
sein, zuverlässig wiederholbar Implantate herzustellen,<br />
ohne dass Risiken darin sind, die man nicht vertreten<br />
könnte. Das ist sicher für das Zentrum für Implantate einer<br />
der wesentlichen Punkte, dass man Prozesssicherheit<br />
erlangt <strong>und</strong> die Risiken minimiert. Dafür muss man jede<br />
einzelne Anlage <strong>und</strong> jeden Prozessschritt validieren. Wir<br />
wollen eine Prozesskette in einem Qualitätsmanagementsystem<br />
aufbauen, das nach der ISO-Norm 13485 zertifiziert<br />
ist. Zudem hat das Zentrum auch klinische Partner wie<br />
zum Beispiel das Inselspital in Bern <strong>und</strong> die Uniklinik in<br />
Zürich. Sie liefern dem Zentrum Informationen, wie die<br />
Implantate aussehen müssen <strong>und</strong> was die klinischen<br />
Anforderungen sind, um Patienten bestmöglich mit einem<br />
Implantat zu versorgen.<br />
Wird das Zentrum auf der grünen Wiese aufgebaut?<br />
Bei diesem «Swiss m4m Center» haben wir gesehen, dass<br />
es nur funktionieren kann, wenn es in einem Umfeld steht,<br />
wo schon viel Know-how <strong>und</strong> Infrastruktur vorhanden<br />
ist. Insofern ist das Zentrum angesiedelt bei einem<br />
Medtech-Unternehmen aus Bettlach, der Firma 41medical.<br />
Das Unternehmen hat bereits sehr viel Kompetenz in<br />
der Entwicklung <strong>und</strong> Fertigung von Implantaten. Zudem<br />
existiert dort bereits ein zertifiziertes Qualitätsmanagementsystem<br />
sowie eine grosse Lieferantenbasis.<br />
Und wer hat die Leitung bei einem solchen Projekt?<br />
Die Leitung des Swiss m4m Centers wird ein sehr erfahrener<br />
Mitarbeiter aus dem Medtech-Bereich übernehmen.<br />
Dafür braucht es eine sehr integrative Persönlichkeit,<br />
weil das Zentrum mit vielen unterschiedlichen Partnern<br />
<strong>und</strong> K<strong>und</strong>en – oft interdisziplinären Teams – zusammenarbeiten<br />
muss. In einem Zentrum werden aber nicht<br />
h<strong>und</strong>erte von Mitarbeitern angestellt sein, sondern in<br />
solchen Zentren arbeiten in der Regel kleine Teams<br />
von anfänglich vielleicht fünf oder zehn Mitarbeitern.<br />
Der 3D-Druck ist momentan bei vielen Unternehmen<br />
ein grosses Thema. Wo sehen Sie die Stärken <strong>und</strong><br />
Schwächen der Schweizer Unternehmen im 3D-Druck?<br />
Wir haben sicher eine Situation gehabt, als sich in der<br />
Schweiz nicht sehr viele Firmen mit der additiven Fertigung<br />
beschäftigt haben. Das hat sich in den letzten Jahren<br />
verändert. Es gibt mittlerweile einige Initiativen, um<br />
Schweizer Firmen diese Technologien näherzubringen.<br />
Zum einen gibt es innerhalb des Industrieverbands<br />
#<strong>003</strong> 47
ADDITIVE MANUFACTURING<br />
TuWprint+<br />
Ein weiterer Teil des<br />
Interviews, in dem es vor allem<br />
um die Bedeutung der Zentren<br />
geht, deren Aufbau <strong>und</strong> wie KMU<br />
davon profitieren können, finden<br />
sie in unserem Onlinemagazin<br />
www.technik-<strong>und</strong>wissen.ch<br />
Swissmem eine Fachgruppe für additive Fertigung, die<br />
Swiss Additive Manufacturing Group (SAMG). Zum anderen<br />
haben wir innerhalb der Schweizer Akademie der technischen<br />
Wissenschaften (SATW) einen Forschungsverb<strong>und</strong><br />
Advanced Manufacturing gegründet. Darin gibt es eine<br />
Expertengruppe «Additive Manufacturing», wo sich alle<br />
Forschungseinrichtungen zusammengetan haben, die auf<br />
diesem Gebiet tätig sind. Und es gibt eine dritte Initiative,<br />
die in den letzten Jahren in der Schweiz aufgebaut wurde,<br />
das AM-Network. Das ist ein nationales thematisches<br />
Netzwerk gefördert von Innosuisse, das den Transfer von<br />
Forschung in die Industrie sicherstellen soll. Wenn wir<br />
spezifisch nach Firmen fragen, muss man sagen, dass der<br />
3D-Druck momentan vor allem dort eingesetzt wird, wo<br />
pro Kilogramm Gewicht ein relativ hoher Preis erzielt wird,<br />
wie beispielsweise in der Medizintechnik oder in der Luft<strong>und</strong><br />
Raumfahrt.<br />
In welchen Bereichen wird der 3D-Druck künftig<br />
vermehrt eingesetzt werden?<br />
Man spricht zwar über den Einsatz in der Grossserie,<br />
beispielsweise in der Automobilindustrie. Wenn aber<br />
tausende oder gar h<strong>und</strong>erttausende von gleichen Teilen<br />
hergestellt werden müssen, sind oft andere Fertigungsverfahren<br />
wie beispielsweise das Spritzgiessen günstiger<br />
als der 3D-Druck. Wo allerdings noch viel Potenzial für<br />
den 3D-Druck drinsteckt, ist im Bereich der Ersatzteile.<br />
Hier bietet der 3D-Druck grosse Vorteile: Bei Bedarf erzeugt<br />
man ein einziges Teil, ohne Lagerung, eventuell sogar<br />
dezentral. Und es braucht keine oftmals teuren teilespezifischen<br />
Werkzeuge oder Formen, sondern man kann mit<br />
einem Drucker alle Geometrien herstellen.<br />
Spielt der 3D-Druck auch bei anderen Zentren eine Rolle?<br />
Ja, es sind noch andere Zentren geplant, die sich mit<br />
3D-Druck beschäftigen. Es gibt ein Zentrum, das sich mit<br />
der HIP-Technologie (HIP = Heiss-Isostatisches Pressen)<br />
beschäftigt. Das hat zwar nur indirekt mit 3D-Druck zu tun,<br />
denn es geht bei der Technologie um eine Nachbehandlung<br />
von metallischen oder keramischen Teilen. Gerade<br />
3D-gedruckte Teile haben häufig unmittelbar nach dem<br />
Drucken noch nicht die idealen Materialeigenschaften<br />
<strong>und</strong> Mikrostrukturen. Mit Temperaturen bis 2000 °C <strong>und</strong><br />
einem Druck bis 2000 bar werden die Mikrostrukturen<br />
<strong>und</strong> damit zum Beispiel die Ermüdungsfestigkeit von<br />
gedruckten Teilen erheblich verbessert.<br />
Dann gibt es noch das Micro-Manufacturing Science and<br />
Engineering Center (M2C) in Neuenburg. In diesem Zentrum<br />
geht es um hochpräzisen 3D-, aber auch 2D-Druck.<br />
Denn auch der 2D-Druck, ist ja ein additives Verfahren<br />
<strong>und</strong> für die gedruckte Elektronik ein Thema.<br />
Haben Sie das Gefühl, die additiven Verfahren werden<br />
in der Schweiz noch zu wenig angewendet?<br />
Es ist sicherlich so, dass es eine neue Technologie ist, die<br />
komplexer ist, als viele sich das vorstellen. Die Komplexität<br />
kommt auch dadurch, dass die Materialeigenschaften im<br />
selben Moment wie die Geometrie entstehen. Ich denke,<br />
wir müssen speziell für die kleinen <strong>und</strong> mittleren Unternehmen<br />
die Zugänglichkeit <strong>und</strong> die Angst davor reduzieren.<br />
Einen grossen Fokus verdient die Ausbildung, damit<br />
sich das additive Denken durchsetzen kann. Auch macht<br />
es keinen Sinn, dass eine Firma alle Erfahrungen mit dieser<br />
neuen Technologie allein sammeln muss. Hier können<br />
die Zentren helfen, aber natürlich auch die Hersteller von<br />
3D-Druckern <strong>und</strong> die Druckdienstleister. Das ist übrigens<br />
ein guter <strong>und</strong> gangbarer Weg, über einen dieser Dienstleister<br />
einzusteigen <strong>und</strong> die Technologie erst dann selbst ins<br />
Haus zu nehmen, wenn das Produktionsvolumen steigt <strong>und</strong><br />
eine gewisse Erfahrung vorliegt.<br />
AM-TTC | www.am-ttc.ch<br />
48 #<strong>003</strong>
ADDITIVE MANUFACTURING<br />
RASEND SCHNELL ZUM<br />
ERSTEN SPRITZGUSSTEIL –<br />
DANK 3D-DRUCK<br />
3D-Druck oder Spritzguss? Die Firma Injex kombiniert lieber gleich beides.<br />
Sie setzt in der Produktion auf Spritzguss <strong>und</strong> im Werkzeugbau auf 3D-Druck.<br />
Das Ergebnis: Ihre K<strong>und</strong>en erhalten innerhalb kurzer Zeit seriennahe<br />
Prototypenteile in einer Kleinstserie <strong>und</strong> dies zu günstigen Konditionen.<br />
Von Eugen Albisser<br />
Der 3D-Druck hat sich vom Rapid<br />
Prototyping gelöst <strong>und</strong><br />
sich aufgemacht, den Spritzguss<br />
abzulösen. Dass der<br />
Spritzguss aber den umgekehrten Weg<br />
gehen könnte, das zeigt die Zürcher<br />
Firma Injex. Das Jungunternehmen<br />
setzt additive Verfahren ein, um<br />
schnell <strong>und</strong> günstig Spritzgussteile in<br />
Kleinserie herzustellen. Das Motto der<br />
Firma lautet daher selbstbewusst: «Injection<br />
Molding Overnight». Ganz genau:<br />
overnight! Oder zumindest in 24<br />
St<strong>und</strong>en. Jedenfalls schneller als man<br />
es für möglich hielt.<br />
Schnell zum seriennahen Prototyp<br />
Hinter der Idee stecken zwei ehemalige<br />
ETHZ-Studenten, die nach dem<br />
Master in einer Prototypenwerkstatt<br />
der Hochschule arbeiteten <strong>und</strong> frustrierend<br />
fanden, dass im 3D-Druck die<br />
Materialauswahl so limitiert war.<br />
«Ausserdem war das Herstellen von<br />
Prototypen mittels additiver Verfahren<br />
zwar interessant, aber ich merkte<br />
schnell, dass die Herausforderung anderswo<br />
lag», sagt Mitgründer Oliver<br />
Schlatter, der bei Injex für das Business<br />
Development zuständig ist. «Sie<br />
besteht nämlich darin, einen seriennahen<br />
Prototyp herzustellen, den man<br />
testen <strong>und</strong> verbessern kann.» Direkt in<br />
den konventionellen Spritzguss einzusteigen<br />
ist aber normalerweise extrem<br />
kostspielig, denn der Bau eines<br />
Spritzgusswerkzeugs dauert Wochen<br />
<strong>und</strong> die Maschinen sind für Grossserien<br />
ausgelegt <strong>und</strong> damit für Kleinserien<br />
viel zu teuer.<br />
Ein 3D-Drucker, eine Handhebelpresse,<br />
ein Zylinder <strong>und</strong> los ging’s<br />
Schlatter <strong>und</strong> sein Mitgründer Tobias<br />
Ammann begannen also, Produktionswege<br />
auszutüfteln, mit denen schnell<br />
ein erstes Spritzgussteil produziert<br />
werden kann. Sie fingen einfach an:<br />
Mit einem 3D-Drucker aus dem unteren<br />
Preissegment wurden die ersten<br />
Werkzeuge gedruckt; dazu kam eine<br />
Handhebelpresse <strong>und</strong> ein Zylinder.<br />
«Diesen heizten wir auf, füllten Kunststoff<br />
ein <strong>und</strong> pressten diesen in die auf<br />
dem 3D-Drucker hergestellte Form»,<br />
erklärt Schlatter. «Die ersten Ergebnisse<br />
waren erstaunlich gut, sodass wir<br />
davon ausgehen konnten, auf dem<br />
richtigen Weg zu sein.»<br />
Inzwischen stehen in der Firma in<br />
der Binzmühlestrasse industrietaugliche<br />
3D-Drucker <strong>und</strong> drei Spritzgussmaschinen,<br />
die derart weiterentwickelt<br />
wurden, dass sie agil eingesetzt<br />
werden können. «Allzu tiefe Einblicke<br />
in die technischen Details bei den eigens<br />
entworfenen Spritzgussmaschinen<br />
<strong>und</strong> bei den modifizierten 3D-Druckern<br />
wollen wir lieber nicht geben.<br />
Denn das alles ist verb<strong>und</strong>en mit viel<br />
eigenem Know-how <strong>und</strong> da geben wir<br />
uns noch geheimniskrämerisch»,<br />
lacht Oliver Schlatter.<br />
Auch die Kosten überzeugen<br />
Momentan konzentriert sich das<br />
Start-up auf die Herstellung kleinerer<br />
Teile mit einem Schussgewicht von<br />
0,001 g bis 10 g. Die Materialauswahl<br />
ist beachtlich: alle Thermoplaste (von<br />
PP bis PEEK), dazu Silikone <strong>und</strong> Elastomere.<br />
Und mithilfe des Pulverspritzgussverfahrens<br />
können auch Metalle<br />
<strong>und</strong> Keramiken verarbeitet werden.<br />
Das Jungunternehmen musste nicht<br />
lange warten, bis jemand den Service in<br />
Anspruch nahm. Und es war nicht irgendein<br />
anderes Start-up, sondern ein<br />
grosser Hörgerätehersteller. Er brauchte<br />
Silikonteile zu Testzwecken – doch<br />
ein kostengünstiges <strong>und</strong> schnelles<br />
Verfahren gab es bisher nicht. Normalerweise<br />
liessen sie sich diese Teile in<br />
Asien herstellen. Vier bis sechs Wochen<br />
Wartezeit waren aber die Norm.<br />
Bei Injex ging alles ruckzuck: Zwei, drei<br />
Tage <strong>und</strong> schon waren die Teile fertig.<br />
Inzwischen bauen die Jungunternehmer<br />
weitere Spritzgussmaschinen,<br />
weil die Aufträge zugenommen haben.<br />
Überzeugt sind die K<strong>und</strong>en wohl nicht<br />
nur von der kurzen Herstellungszeit,<br />
sondern auch von den Kosten. Sie sind<br />
verglichen mit dem konventionellen<br />
Spritzguss ziemlich tief: R<strong>und</strong> 1000<br />
Franken kostet das Werkzeug <strong>und</strong> pro<br />
Bauteil kommen nochmals zwischen 5<br />
<strong>und</strong> 50 Franken dazu.<br />
Injex | www.injex.ch<br />
Oliver Schlatter,<br />
Mitgründer der Firma<br />
Injex <strong>und</strong> verantwortlich<br />
für das<br />
Business Development<br />
beim Start-up.<br />
Bild: Ruben Sprich<br />
#<strong>003</strong> 49
3D-DRUCK-DIENSTEISTER<br />
WER BIETET WAS?<br />
In der Schweiz haben sich einige Dienstleister etabliert, die den industriellen<br />
3D-Druck <strong>und</strong> damit auch die Serienproduktion beherrschen. Die meisten<br />
bieten ein hervorragendes Engineering an, <strong>und</strong> begleiten die K<strong>und</strong>en von einer<br />
«initialen Problemstellung bis zum einbaufertigen Serienbauteil». Dabei<br />
werden unterschiedliche Maschinen <strong>und</strong> Technologien/Verfahren eingesetzt.<br />
Burgdorf Burgdorf / Biel / Biel<br />
Wo liegt Wo das liegt spezielle das spezielle Knowhow Knowhow<br />
Ihrer Firma? Ihrer Firma?<br />
Berner Berner Fachhochschule Fachhochschule<br />
Das Institute Das Institute for Applied for Laser, Applied Laser,<br />
Photonics Photonics and Surface and Technologies<br />
Surface Technologies<br />
Welche Maschinen Welche Maschinen stehen bei stehen Ihnen bei Ihnen ALPS der ALPS Berner der Fach Berner hochschule Fach hochschule<br />
im Einsatz? im Einsatz?<br />
bietet Forschung bietet Forschung <strong>und</strong> Entwicklung <strong>und</strong> Entwicklung<br />
• SLM Solutions • SLM Solutions Group: SLM Group: 125, SLM 125, im Bereich im Prozessführung Bereich Prozessführung <strong>und</strong> <strong>und</strong><br />
SLM 280, SLM280 280, SLM280 2.0 (In Zusammenarbeimenarbeit<br />
mit dem mit Switzerland dem Switzerland LDMD an, LDMD sowie an, im sowie Bereich im Nach-<br />
Bereich Nach-<br />
2.0 (In Zusam-<br />
Qualitätssicherung Qualitätssicherung für SLM <strong>und</strong> für SLM <strong>und</strong><br />
Innovation Innovation Park Biel) Park Biel) bearbeitung bearbeitung mittels Oberflächen-<br />
mittels Oberflächen-<br />
• BFH, Burgdorf: • BFH, Burgdorf: LDMD-Versuchsstand<br />
(BFH-Eigenbau), stand (BFH-Eigenbau), Modernisier-<br />
Modernisier-<br />
Hot Isostatic Hot Isostatic Pressing Pressing (HIP). Die (HIP). Die<br />
LDMD-Versuchs-<br />
<strong>und</strong> Wärmebehandlung <strong>und</strong> Wärmebehandlung oder oder<br />
te SLM-Maschine te SLM-Maschine Phenix Systems Phenix Systems Forschung Forschung der BFH der zeichnet BFH zeichnet<br />
PM250 PM250<br />
sich durch sich hohe durch Methoden- hohe Methoden- <strong>und</strong> <strong>und</strong><br />
Fachkompetenzen Fachkompetenzen sowie Zugang sowie Zugang<br />
Welche(s) Welche(s) Verfahren Verfahren setzen Sie setzen ein? Sie ein?<br />
zu zu Schlüsseltechnologien aus. aus.<br />
Nur Metallpulver: Nur Metallpulver: SLM, LDMD SLM, LDMD<br />
Bieten Sie Bieten auch Sie Nachbearbeitung auch Nachbearbeitung an? an?<br />
Welche Materialien Welche Materialien können Sie können Sie<br />
Oberflächenbehandlung, Wärmebehandlungbehandlung,<br />
Hot Isostatic Hot Isostatic Pressing Pressing<br />
Wärme-<br />
verarbeiten? verarbeiten?<br />
Alle gängigen Alle gängigen Metallpulver: Metallpulver: AI-Basislegierungenlegierungen,<br />
Ni-Basis Ni-Basis legierungen, legierungen,<br />
AI-Basis-<br />
HIP (in Zusammenarbeit HIP (in Zusammenarbeit mit dem mit SIP dem SIP<br />
Biel/Bienne) Biel/Bienne)<br />
Ti-Basislegierungen, Ti-Basislegierungen, Co-Basislegierungen,<br />
Fe-Basislegierungen,<br />
Fe-Basislegierungen, Engineering: Engineering: Ja Ja<br />
Co-Basislegie-<br />
CU-Basislegierung CU-Basislegierung CuSn10. Elementare<br />
Metallpulver tare Metallpulver wie Aluminium- wie Aluminium-<br />
www.bfh.ch/ti/de/forschung/<br />
CuSn10. Elemen-<br />
www.alps.bfh.ch www.alps.bfh.ch<br />
oder Nickel-Pulver oder Nickel-Pulver für das Rapid für das Rapid<br />
forschungsbereiche/<br />
forschungsbereiche/<br />
Metal Alloying Metal Alloying mittels LDMD mittels LDMD<br />
additive-manufacturing/<br />
50 #<strong>003</strong>
ADDITIVE MANUFACTURING<br />
Hinwil Hinwil<br />
Wo liegt Wo das liegt spezielle das spezielle Knowhow<br />
Ihrer how Firma? Ihrer Firma?<br />
Know-<br />
Ecoparts Ecoparts<br />
Wir bieten Wir eine bieten AM-Fertigung<br />
eine AM-Fertigung<br />
von Einzel- von bis Einzel- Serienbauteilen<br />
bis Serienbauteilen<br />
Welche Maschinen Welche Maschinen stehen stehen inklusive inklusive deren Nachbearbeitung.<br />
Ein tung. spezifisches Ein spezifisches AM- AMderen<br />
Nachbearbei-<br />
bei Ihnen bei im Ihnen Einsatz? im Einsatz?<br />
2 × EOS M270, 2 × EOS 1 × M270, EOS M280, 1 × EOS M280, Qualitäts Qualitäts managemen-System<br />
managemen-System<br />
5 × EOS M290 5 × EOS M290<br />
sorgt für sorgt maximale für maximale Prozessqualitätqualität.<br />
Ausserdem Ausserdem sind sind<br />
Prozess-<br />
Welche(s) Welche(s) Verfahren Verfahren setzen setzen<br />
wir der grösste wir der Schweizer grösste Schweizer<br />
Sie ein? Sie ein?<br />
AM-Metall-Dienstleister mit mit<br />
SLM SLM<br />
Produktionsvolumen Produktionsvolumen für für<br />
Welche Materialien Welche Materialien können können industri elle industri Klein- elle <strong>und</strong> Klein- Grossaufträgeaufträge.<br />
<strong>und</strong> Gross-<br />
Sie verarbeiten? Sie verarbeiten?<br />
CobaldChrome CobaldChrome MP1, Invar MP1, Invar<br />
Bieten Sie Bieten auch Sie Nachbearbeitung<br />
an? tung an?<br />
auch Nachbearbei-<br />
1.3912, Maraging 1.3912, Maraging Steel MS1 Steel MS1<br />
1.2709, NickelAlloy 1.2709, NickelAlloy IN718/ IN718/<br />
Fräsen, Drehen, Fräsen, Schleifen, Drehen, Schleifen,<br />
2.4668, NickelAlloy 2.4668, NickelAlloy HX/ HX/<br />
Härten, Trowalisieren,<br />
Härten, Trowalisieren,<br />
UNS 06002, UNS Stainless 06002, Stainless Steel Steel<br />
Senkerodieren. Senkerodieren.<br />
316L/1.4404, 316L/1.4404, Stainless Stainless Steel GP Steel GP<br />
1/1.4542/17-4PH, 1/1.4542/17-4PH, Stainless Stainless Steel Steel Engineering: Engineering: Ja. Ja.<br />
CX / Corrax, CX / Titanium Corrax, Titanium Ti6AlV4, Ti6AlV4,<br />
www.ecoparts.ch www.ecoparts.ch<br />
Aluminium Aluminium AlSi10Mg AlSi10Mg<br />
Altstätten Altstätten SG SG<br />
Wo liegt Wo das liegt spezielle das spezielle Knowhow Knowhow<br />
Ihrer Firma? Ihrer Firma?<br />
Admantec Admantec<br />
Wir begleiten Wir begleiten unsere K<strong>und</strong>en unsere von K<strong>und</strong>en von<br />
der initialen der initialen Problemstellung Problemstellung bis bis<br />
Welche Maschinen Welche Maschinen stehen bei stehen bei zum einbaufertigen zum einbaufertigen Serienbauteil Serienbauteil<br />
Ihnen im Ihnen Einsatz? im Einsatz?<br />
<strong>und</strong> sind <strong>und</strong> damit sind zentraler damit zentraler Ansprechpartner<br />
für partner alle AM-Belange für alle AM-Belange der der<br />
Ansprech-<br />
Trumpf Maschinen: Trumpf Maschinen: TruPrint1000 TruPrint1000<br />
(intern) <strong>und</strong> (intern) TruPrint3000 <strong>und</strong> TruPrint3000 Produktplanung, Produktplanung, -entwicklung -entwicklung bis bis<br />
(bei Produktionspartner)<br />
(bei Produktionspartner) hin zur Serienfertigung. hin zur Serienfertigung. Produzierende<br />
Firmen, rende welche Firmen, die welche Potentiale die Potentiale<br />
Produzie-<br />
Welche(s) Welche(s) Verfahren Verfahren setzen Sie setzen ein? Sie ein?<br />
der additiven der additiven Fertigung Fertigung nutzen nutzen<br />
LMF-Verfahren LMF-Verfahren von Trumpf von (SLM) Trumpf (SLM)<br />
möchten, möchten, sollten zu sollten uns kommen. zu uns kommen.<br />
– Wir bieten – Wir aber bieten alle aber relevanten alle relevanten<br />
Durch das Durch synergetische das synergetische Zusammenwirkemenwirken<br />
des Produktkenntnisse<br />
des Produktkenntnisse<br />
Zusam-<br />
Verfahren Verfahren für Kunststoff, für Kunststoff, Metalle Metalle<br />
<strong>und</strong> Keramik <strong>und</strong> Keramik an. an.<br />
des K<strong>und</strong>en des K<strong>und</strong>en unserem <strong>und</strong> unserem AM- AM-<br />
Welche Materialien Welche Materialien können Sie können Sie Knowhow Knowhow entstehen entstehen so überlegene so überlegene<br />
verarbeiten? verarbeiten?<br />
technische technische Lösungen. Lösungen.<br />
Der Fokus Der liegt Fokus auf liegt den Metallen: auf den Metallen:<br />
Bieten Sie Bieten auch Sie Nachbearbeitung<br />
auch Nachbearbeitung<br />
Edelstahl Edelstahl (1.4404, 1.4542), (1.4404, Werkzeugstahzeugstahl<br />
(1.2709), Aluminium<br />
(1.2709), Aluminium<br />
1.4542), Werk-<br />
an? an?<br />
Mechanische Mechanische Nachbearbeitung Nachbearbeitung<br />
(AlSi10Mg, (AlSi10Mg, AlSi8), Bronze AlSi8), (CuSn8), Bronze (CuSn8),<br />
mit modernsten mit modernsten CNC-Technik, CNC-Technik,<br />
Titan (Ti6Al4V), Titan (Ti6Al4V), Kupfer (CuNi2), Kupfer (CuNi2),<br />
alle relevanten alle relevanten Verfahren Verfahren für das für das<br />
KobaldChrom KobaldChrom (CoCr). Weitere (CoCr). Legierungen<br />
sind rungen auf sind Anfrage auf Anfrage möglich. möglich.<br />
Weitere Legie-<br />
Oberflächen-Finishing, thermische thermische<br />
Nachbehandlungen<br />
Nachbehandlungen<br />
Engineering: Engineering: Ja Ja<br />
www.admantec.com<br />
www.admantec.com<br />
Verfahren Verfahren<br />
<strong>und</strong> ihre <strong>und</strong> ihre<br />
Abkürzungen<br />
FDM Fused FDM Deposition Fused Deposition<br />
Modeling Modeling<br />
LDMD Laser LDMD Direct Laser Metal Direct Metal<br />
Deposition Deposition<br />
MJF<br />
MJM<br />
MJP<br />
SLA<br />
SLM<br />
SLS<br />
Multi MJF Jet Fusion Multi Jet Fusion<br />
Multijet-Modeling<br />
MJM Multijet-Modeling<br />
Multi MJP Jet Printing Multi Jet Printing<br />
Stereolithografi SLA Stereolithografi e e<br />
Selektives SLM Selektives<br />
Laserschmelzen Laserschmelzen<br />
Selektives SLS Selektives<br />
Lasersintern Lasersintern<br />
#<strong>003</strong> 51
Gontenschwil<br />
Müri Prototech AG<br />
Welche Maschinen stehen bei Ihnen im Einsatz?<br />
3D-Systems: Viper Si, iPro 8000, ProX 6100,<br />
sPro 60HD-HS, Vanguard HS, ProJet MJP 2500 Plus<br />
Welche(s) Verfahren setzen Sie ein?<br />
STL, SLS, MJP<br />
Welche Materialien können Sie verarbeiten?<br />
Accura Xtreme, Accura ClearVue, Accura 25,<br />
DSM 12120 HT, Duraform PA, Duraform HST,<br />
Duraform Flex, VisiJet M2R-GRY<br />
Wo liegt das spezielle Knowhow Ihrer Firma?<br />
Müri Prototech bietet r<strong>und</strong> um Prototypen <strong>und</strong><br />
Kleinserien die ganze Vielfalt der Fertigung. Bereits<br />
seit 1998 profitieren unsere K<strong>und</strong>en von additiven<br />
Fertigungstechniken. Wir begleiten sie von der<br />
ersten Idee bis zur Fertigung. Die Kombinationen<br />
unterschiedlicher Fertigungstechnologien gehören<br />
zu unseren Hauptkompetenzen, zum Beispiel<br />
3D-Druck mit masshaltigem CNC-Finish oder in<br />
Ergänzung mit Vakuum- <strong>und</strong> Niederdruckgussteilen.<br />
Am Ende unserer Fertigung steht das manuelle<br />
Finish mit Qualitäts- <strong>und</strong> Funktionskontrolle.<br />
Bieten Sie auch Nachbearbeitung an?<br />
Von Standardfinish bis zur Veredelung der Oberflächen.<br />
Bei additiven Teilen gehören unter anderem<br />
sand-/glasperlstrahlen, schleifen, einfärben oder<br />
in verschiedensten Qualitäten lackieren, bis zur<br />
Veredelung in Chrom, zum Angebot.<br />
Engineering: Ja<br />
www.mueri-prototech.ch<br />
Nidau<br />
ProtoShape<br />
Welche Maschinen<br />
stehen bei Ihnen im<br />
Einsatz?<br />
SLM Solutions SLM280<br />
Twin Laser,<br />
SLM Solutions SLM280,<br />
SLM Solutions SLM250,<br />
SLM Solutions SLM125<br />
Welche(s) Verfahren<br />
setzen Sie ein?<br />
SLM<br />
Welche Materialien<br />
können Sie verarbeiten?<br />
AlSi10Mg, Ti6Al4V Gd.23,<br />
Inconel IN718,<br />
Auf Anfrage: C22, HastX,<br />
HS230, CoCr, 316L,<br />
17-4 PH, 1.2709,<br />
CuSn10, MarM247,<br />
IN738 <strong>und</strong> weitere<br />
Wo liegt das spezielle<br />
Knowhow Ihrer Firma?<br />
Fokussierung auf<br />
qualifizierte Materialien<br />
(Referenzen: für Alu:<br />
Boeing, für Titan:<br />
confidential medtech<br />
Firma, für IN718: ABB).<br />
Wir haben ein grosses<br />
Prozess-Knowhow, da<br />
wir seit über sieben<br />
Jahren am Markt sind<br />
<strong>und</strong> sind ISO9001:2015<br />
zertifiziert.<br />
Bieten Sie auch<br />
Nachbearbeitung an?<br />
3D Scan zur Qualitätssicherung,<br />
Metallographische<br />
Analyse,<br />
Oberflächenbearbeitung<br />
(Strahlen, Trowal,<br />
Coating, Elox), Wärmebehandlungen<br />
<strong>und</strong> HIP,<br />
Fräsen, Drehen, EDM.<br />
Engineering: Ja<br />
www.protoshape.ch<br />
Appenzell<br />
Prodartis<br />
Welche Maschinen<br />
stehen bei Ihnen im<br />
Einsatz?<br />
• 2 × SLS EOS<br />
• 2 × SLS 3D Systems<br />
• 2 × MJF HP<br />
Welche(s) Verfahren<br />
setzen Sie ein?<br />
SLS, MJF<br />
Welche Materialien<br />
können Sie verarbeiten?<br />
Vor allem Polyamide:<br />
PA12 (PA-HF, PA-G,<br />
PA-FR: JAR 25, PA MJF,<br />
Carbon verstärktes<br />
PA12), aber auch TPU<br />
z. B. TPU 80 sowie PP<br />
u. a.)<br />
Wo liegt das spezielle<br />
Knowhow Ihrer Firma?<br />
Unsere expliziten<br />
Stärken sind:<br />
Additive Serienfertigung<br />
bis mehrere 10 000 Stk.<br />
in konstant hoher,<br />
spritzgussnaher Qualität<br />
/ enge Beratung zu<br />
Themen wie Funktionsintegration,<br />
Kosteneinsparung<br />
oder die<br />
Unterstützung im<br />
Spannungsfeld AM oder<br />
Spritzguss / Engineering<br />
/ Rapid Prototyping /<br />
Teilmontage / Trainings<strong>und</strong><br />
firmenspezifische<br />
Schulung<br />
Bieten Sie auch<br />
Nachbearbeitung an?<br />
Glasstrahlen, Gleitschleifen/Trowalisieren,<br />
Färben, Lackieren<br />
<strong>und</strong> Beschichten,<br />
Teilmontage, mechanische<br />
Endbearbeitung.<br />
Engineering: Ja<br />
www.prodartis.ch<br />
52 #<strong>003</strong>
ADDITIVE MANUFACTURING<br />
Dornbirn (A) Dornbirn (A)<br />
Wo liegt Wo das liegt spezielle das spezielle<br />
Knowhow Knowhow Ihrer Firma? Ihrer Firma?<br />
1zu1 Prototypen 1zu1 Prototypen & &<br />
Wir begleiten Wir begleiten unsere unsere<br />
Co KGCo KG<br />
K<strong>und</strong>en vom K<strong>und</strong>en ersten vom ersten<br />
Prototyp Prototyp bis zum Serienteil.<br />
Unsere teil. Aufgabe Unsere Aufgabe ist ist<br />
bis zum Serien-<br />
Welche Maschinen Welche Maschinen stehen stehen<br />
bei Ihnen bei im Ihnen Einsatz? im Einsatz?<br />
dabei, gemeinsam dabei, gemeinsam mit mit<br />
• EOS: Formiga • EOS: Formiga P100, P100,<br />
unseren unseren K<strong>und</strong>en das K<strong>und</strong>en das<br />
Formiga Formiga P110, Formiga P110, Formiga<br />
perfekte perfekte Herstellungsverfahreverfahren<br />
mit dem mit dem<br />
Herstellungs-<br />
P110 Velocis, P110 P396, Velocis, P500 P396, P500<br />
• 3D Systems: • 3D Systems: Viper iPro, Viper iPro,<br />
optimalsten optimalsten Kosten-Nutzen-Verhältnizen-Verhältnis<br />
für den für den<br />
Kosten-Nut-<br />
Viper Si2, Viper PorJet Si2, 6000, PorJet 6000,<br />
SLA 3500, SLA ProX800 3500, ProX800<br />
jeweiligen jeweiligen Entwicklungsschritt<br />
anzubieten schritt anzubieten <strong>und</strong> <strong>und</strong><br />
Entwicklungs-<br />
• HP: Jet • Fusion HP: Jet 3D Fusion 4200 3D 4200<br />
• Stratasys: • Stratasys: Dimension Dimension<br />
umzusetzen. umzusetzen. Wir sind Wir sind<br />
Elite, Objet Elite, Eden Objet 350V Eden 350V<br />
die Querdenker, die Querdenker, die für jede die für jede<br />
• Voxeljet: • Voxeljet: VX500 VX500<br />
die optimalste die optimalste Lösung Lösung<br />
bieten im bieten Vakuumguss, im Vakuumguss,<br />
Welche(s) Welche(s) Verfahren Verfahren Spritzguss Spritzguss <strong>und</strong> 3D-Druck. <strong>und</strong> 3D-Druck.<br />
setzen Sie setzen ein? Sie ein?<br />
SLS (inkl. SLS Gummi), (inkl. Gummi),<br />
Bieten Sie Bieten auch Sie Nachbearbeitunbearbeitung<br />
an? an?<br />
Voxeljet-Technologie<br />
auch Nach-<br />
MJF, SLA, MJF, FDM, SLA, MJM, FDM, MJM,<br />
Lackieren, Lackieren, Spritzkitten, Spritzkitten,<br />
Strukturieren, Strukturieren, Infiltrieren, Infiltrieren,<br />
Welche Materialien Welche Materialien können können Polieren, Polieren, Trowalisieren, Trowalisieren,<br />
Sie verarbeiten? Sie verarbeiten? Bedrucken, Bedrucken, Laserbeschriften,<br />
Bedampfen/Metalliten,<br />
Bedampfen/Metalli-<br />
Laserbeschrif-<br />
PMMA, Objet PMMA, Vero Objet Blue, Vero Blue,<br />
Thermoplast, Thermoplast, DSM Somos DSM Somos sieren, Heissfolienprägung,<br />
sieren, Heissfolienprägung,<br />
PerFORM, PerFORM, DSM Somos DSM Somos Heissdruck Heissdruck imprägnieren imprägnieren<br />
ProtoTherm12120, ProtoTherm12120, DSM DSM<br />
WaterClear WaterClear Ultra 10122, Ultra 10122,<br />
Engineering: Engineering: Nein Nein<br />
Accura 25, Accura 25, Xtreme, Accura Xtreme, www.1zu1.eu www.1zu1.eu<br />
PA12, neoprenartiger<br />
PA12, neoprenartiger<br />
Gummiwerkstoff, Gummiwerkstoff, PP, PP,<br />
PA3200-GF, PA3200-GF, 2200 PA 2200<br />
St. GallenSt. Gallen<br />
Wo liegt Wo das liegt spezielle das spezielle Knowhow Knowhow Ihrer Firma? Ihrer Firma?<br />
Wir beraten Wir K<strong>und</strong>en beraten bei K<strong>und</strong>en Projekten bei Projekten <strong>und</strong> wählen <strong>und</strong> wählen<br />
IRPD IRPD<br />
das passende das passende Material Material <strong>und</strong> Verfahren <strong>und</strong> Verfahren für Ihre für Ihre<br />
Bedürfnisse Bedürfnisse aus. Hier aus. betrachten Hier betrachten wir die komplette wir die komplette<br />
Welche Maschinen Welche Maschinen stehen bei stehen Ihnen bei im Ihnen Einsatz? im Einsatz? Prozesskette. Prozesskette. Das über Das die über Jahre die aufgebaute Jahre aufgebaute Knowhow<br />
geben how wir geben in unseren wir in unseren «Think Additive»-Work-<br />
«Think Additive»-Work-<br />
Know-<br />
• ConceptLaser • ConceptLaser M1 M2 M1 M2<br />
• Multistrahl • Multistrahl SLM Anlage SLM mit Anlage Baufeld mit 400 Baufeld mm 400 mm shops an shops unsere an K<strong>und</strong>en unsere weiter. K<strong>und</strong>en Nach weiter. der Nach Bauteilherstellunherstellung<br />
wird dem wird K<strong>und</strong>en dem ein K<strong>und</strong>en fixfertiges ein fixfertiges Bauteil Bauteil<br />
der Bauteil-<br />
auf 330 mm auf 330 mm<br />
• EOS P395, • EOS EOS P395, P760EOS P760<br />
übergeben. übergeben. Weiter arbeiten Weiter arbeiten wir stetig wir an stetig den bestehenden<br />
Prozessen henden Prozessen im Bereich im SLM Bereich <strong>und</strong> SLM SLS <strong>und</strong> SLS <strong>und</strong><br />
an den beste-<br />
• 4 × 3D System • 4 × 3D Sinterstation System Sinterstation 2500 mit 2500 mit<br />
unterschiedlichen unterschiedlichen Upgrades Upgrades<br />
stecken viel stecken Energie viel in Energie die Prozessentwicklung, in die Prozessentwicklung, um um<br />
unseren unseren K<strong>und</strong>en zu K<strong>und</strong>en jedem zu Zeitpunkt jedem Zeitpunkt qualitativ qualitativ<br />
Welche(s) Welche(s) Verfahren Verfahren setzen Sie setzen ein? Sie ein?<br />
hochwertige hochwertige Bauteile Bauteile zu liefern. zu liefern.<br />
Wir bieten Wir alle bieten gängigen alle gängigen 3D-Druckverfahren 3D-Druckverfahren an. an.<br />
Kernkompetenz Kernkompetenz <strong>und</strong> Fokus <strong>und</strong> liegen Fokus bei liegen SLS <strong>und</strong> bei SLS SLM. <strong>und</strong> SLM. Bieten Sie Bieten auch Sie Nachbearbeitung auch Nachbearbeitung an? an?<br />
Lackieren, Lackieren, einfärben, einfärben, Assemblierung Assemblierung von Bauteilen, von Bauteilen,<br />
Welche Materialien Welche Materialien können Sie können verarbeiten? Sie verarbeiten?<br />
mechanische mechanische Nacharbeit. Nacharbeit. Weiter Nacharbeiten Weiter Nacharbeiten auf auf<br />
Kunststoff: Kunststoff: PA12, DF PA12, HST, DF Flex, HST, DF reines Flex, Poly reines propylen, Poly propylen,<br />
Anfrage. Anfrage.<br />
Duroplaste, Duroplaste, Sondermaterialien Sondermaterialien auf Anfrage auf Anfrage<br />
Metall: Edelstähle, Metall: Edelstähle, Warmarbeitsstähle, Warmarbeitsstähle, Ti-Legierungen,<br />
Al-Legierungen, gen, Al-Legierungen, NI-Legierungen, NI-Legierungen, CoCr-Legierun-<br />
CoCr-Legierun-<br />
Ti-Legierun-<br />
Engineering: Engineering: Ja Ja<br />
www.irpd.ch www.irpd.ch<br />
gen, Zn-Legierungen, gen, Zn-Legierungen, Sondermaterialien Sondermaterialien auf Anfrage auf Anfrage<br />
#<strong>003</strong> 53
Unbegrenzte Möglichkeiten:<br />
Ob zweischichtig,<br />
mit Loch oder komplexer<br />
Struktur: FabRx produziert<br />
in den verschiedensten<br />
Formen.<br />
PERSONALISIERTE<br />
MEDIKAMENTE AUS DEM<br />
3D-DRUCKER<br />
FabRx ist die weltweit erste Forschungsgruppe, die das selektive Lasersintern<br />
für die Herstellung von Medikamenten einsetzt. Dank der pionierhaften Arbeit<br />
des Spin-outs der University College London werden Medikamente in Zukunft<br />
3D-gedruckt. Im Einsatz: Ein 3D-Drucker aus der Schweiz.<br />
Firmenbeitrag<br />
Im Universitätsquartier in London.<br />
Der aus Italien stammende Apotheker<br />
Fabrizio Fina erwartet uns<br />
im weissen Laborkittel <strong>und</strong> führt<br />
uns in ein sauber aufgeräumtes<br />
Forschungslabor, das mit diversen<br />
3D-Druckern ausgestattet ist: Eingesetzt<br />
wird selektives Lasersintern<br />
(SLS), «Semi-solid»-Extrusionsverfahren<br />
(SSE), Stereolithografie (SLA) <strong>und</strong><br />
Fused Deposition Modeling (FDM) respektive<br />
Fused Filament Fabrication<br />
(FFF). Der in Pharmazeutik promovierende<br />
Fina arbeitet in Kooperation mit<br />
der Forschungsgruppe FabRx an der<br />
Entwicklung von «Printlets», den<br />
3D-gedruckten Tabletten der Zukunft.<br />
Neues Forschungsfeld dank SLS<br />
Im Labor füllt Fabrizio Fina das Pulvermaterial<br />
in den Bauraum eines<br />
SLS-Druckers (Sintratec Kit) <strong>und</strong> startet<br />
Sintratec Central, die Benutzersoftware.<br />
Wir sind erstaunt, wie<br />
schnell er drei Printlets, bestehend<br />
aus einer Mischung pharmazeutischer<br />
Polymeren, einem Wirk- (Paracetamol)<br />
<strong>und</strong> einem Farbstoff, gedruckt<br />
hat. In 20 Minuten drucke er 20<br />
Tabletten, erwähnt er nebenbei <strong>und</strong><br />
beginnt zu erzählen: «Die SLS-Technologie<br />
birgt ein riesiges Potenzial. In<br />
nur zwei Jahren haben wir damit aussergewöhnliche<br />
Resultate erzielt.»<br />
Vor zwei Jahren haben die ersten mit<br />
SLS gedruckten Printlets mit nur pharmazeutischen<br />
Komponenten gezeigt,<br />
dass die integrierten Wirkstoffe sich<br />
während des Sinterprozesses nicht<br />
zersetzten – wie zuvor fälschlicherweise<br />
angenommen. Nach dem Lasersintern<br />
blieben die Wirkstoffe sogar zu<br />
100 Prozent erhalten. Damit wurde ein<br />
Meilenstein erreicht. Fina erinnert<br />
sich: «Wir waren überrascht <strong>und</strong> realisierten,<br />
dass wir auf Basis dieser Erkenntnis<br />
viele andere Wirkstoffe evaluieren<br />
<strong>und</strong> dank der Präzision des<br />
Lasers innovative Formen drucken<br />
könnten.»<br />
Lasersintern von Medikamenten<br />
Fabrizio Fina hat soeben einen neuen<br />
Druckjob mit 400 mm/s, einer relativ<br />
54 #<strong>003</strong>
ADDITIVE MANUFACTURING<br />
hohen Lasergeschwindigkeit, gestartet,<br />
mit dem Ziel, schnell zersetzende<br />
Tabletten zu drucken. Während des<br />
Sinterprozesses verbinden sich die<br />
Pulverpartikel an ihren Oberflächen.<br />
«Necking» bezeichnet man diese Art<br />
von Verbindung, die poröse Strukturen<br />
generiert. Anders als bei traditionellen<br />
Herstellungsverfahren, bei denen Tabletten<br />
durch herkömmliche Pulverpressung<br />
hergestellt werden, erfordert<br />
SLS keine Kompression. Aufgr<strong>und</strong> der<br />
porösen Struktur kann Wasser leicht<br />
in das Printlet eindringen <strong>und</strong> die Pulverpartikelverbindungen<br />
innerhalb<br />
von Sek<strong>und</strong>en auflösen.<br />
«Wir streben das Gegenteil von klassischen<br />
3D-Druck-Anwendungen im<br />
Engineering-Bereich an, wo Robustheit<br />
gefragt ist. Wir machen Medikamente<br />
<strong>und</strong> möchten, dass unsere<br />
Materialien brechen oder sich zersetzen<br />
– im Magen-Darm-Trakt oder im<br />
M<strong>und</strong> mit einem Schluck Wasser», erklärt<br />
Fina. Solche Eigenschaften sind<br />
im Pharmabereich höchst erwünscht.<br />
Konventionelle Tabletten brauchen<br />
normalerweise zwischen 30 <strong>und</strong> 60<br />
Sek<strong>und</strong>en, um sich zu zersetzen. SLS<br />
ermöglicht schnellere Zersetzungszeiten<br />
<strong>und</strong> steht hier im Vorteil gegenüber<br />
traditionellen Herstellverfahren.<br />
Forschungsspielraum dank offener<br />
Parameter<br />
Grossen Forschungsspielraum verleihen<br />
den Akademikern die offenen Parameter<br />
des Sintratec Kit. Fabrizio<br />
Fina erklärt: «Durch das präzise Verändern<br />
der Druckparameter <strong>und</strong>/oder<br />
der Zusammensetzung der Pulvermischung<br />
können wir die Zersetzungsdauer<br />
der Tablette je nach Bedarf personalisieren.»<br />
Diese könne zwischen<br />
ein paar Sek<strong>und</strong>en <strong>und</strong> 24 St<strong>und</strong>en<br />
oder im Spezialfall bis zu mehreren<br />
Tagen liegen.<br />
Um die Auflösungsdauer weiter zu<br />
reduzieren, entwickelte Fina Printlets<br />
mit Gitterstrukturen. Aufgr<strong>und</strong> ihrer<br />
grossen Gesamtoberfläche zersetzen<br />
sich die Printlets mit Gyroid-Struktur<br />
(ein Gittertyp) viel schneller als<br />
jene mit zylindrischer Form. Solche<br />
komplexen Strukturen wären mit<br />
herkömmlichen Produktionstechnologien<br />
unmöglich herstellbar. Und<br />
unter den SLS-Druckern eignet sich<br />
das Sintratec Kit für Anwendungen im<br />
Labor insbesondere durch seine Auslegung:<br />
«Ein SLS-Drucker mit starkem<br />
Laser könnte Wirkstoffe abbauen <strong>und</strong><br />
ein grosser Bauraum wäre für uns ungünstig<br />
in puncto Materialaufbereitung<br />
<strong>und</strong> -handling.»<br />
Tabletten sintern bei Raumtemperatur<br />
Um eine thermische Zersetzung der<br />
Materialien zu vermeiden, muss die<br />
Prozesstemperatur so niedrig wie<br />
möglich sein. Eine Besonderheit des<br />
Sintratec-Kit liegt in dessen Möglichkeit,<br />
bei Raumtemperatur zu arbeiten.<br />
FabRx hat mehrere Polymere evaluiert,<br />
die das Sintern unter diesen gewünschten<br />
Bedingungen ermöglichen.<br />
Diese Prämisse hat in der Praxis<br />
einen angenehmen Nebeneffekt: Zum<br />
Beispiel ist die Aufwärmzeit des<br />
3D-Druckers kurz oder gar nicht vorhanden,<br />
<strong>und</strong> die 3D-Druckobjekte können<br />
– ohne Abkühlzeit – sofort entpulvert<br />
werden.<br />
Polypillen mit mehreren Wirkstoffen<br />
Nach dem Lunch begibt sich Professor<br />
Simon Gaisford, Head of Pharmaceutics<br />
am University College London <strong>und</strong><br />
Mitgründer von FabRx, ins Labor <strong>und</strong><br />
erklärt seine Vision über die Sintratec-Technologie:<br />
«Das selektive Lasersintern<br />
kreiert ein grosses Potenzial in<br />
der Pharmaindustrie. Damit können<br />
Fabrizio Fina: «SLS wird künftig in<br />
der Pharmaindustrie eine wichtige<br />
Rolle einnehmen.» Bilder: Sintratec<br />
Tabletten ohne Bindemittel (wie sie<br />
das Binder-Jetting-Verfahren einsetzt)<br />
hergestellt werden.»<br />
Das sei ein wichtiger Vorteil, da diese<br />
Bindemittel mit den Wirkstoffen thermisch<br />
reagieren könnten. Insbesondere<br />
bei sogenannten Polypillen, also Tabletten<br />
mit mehreren Wirkstoffen,<br />
bietet die SLS-Technologie signifikante<br />
Vorteile. Zum Beispiel ist es für Patienten<br />
bequemer, eine Polypille pro<br />
Tag einzunehmen statt mehrerer Einzeltabletten.<br />
Professor Gaisford spricht einen weiteren<br />
Punkt an: «Aus wirtschaftlichen<br />
Gründen schenkt die Pharmaindustrie<br />
der Produktion von Medikamenten für<br />
kleine Patientengruppen weniger Aufmerksamkeit.»<br />
Mit individualisierten 3D-Druckverfahren<br />
werden personalisierte Medikamente<br />
für wenig erforschte oder<br />
seltene Krankheiten, für kleine Patientengruppen<br />
oder für Kinder <strong>und</strong> ältere<br />
Menschen nun viel einfacher herstellbar.<br />
Für diese Zielgruppen können<br />
Wirkstoffe gemäss Behandlungsvorschriften<br />
exakt dosiert werden. Dies<br />
würde das Problem von den in den<br />
Apotheken nicht erhältlichen Zwischendosierungen<br />
lösen.<br />
Sintratec | www.sintratec.com<br />
#<strong>003</strong> 55
Kurznachrichten<br />
Matlab Expo 2019<br />
<strong>und</strong> das grosse<br />
Potenzial der KI<br />
Künstliche Intelligenz (KI)<br />
ist längst aus der Industrie<br />
nicht mehr wegzudenken<br />
<strong>und</strong> wird auch in Zukunft<br />
eine branchenübergreifende Schlüsseltechnologie<br />
bleiben. Auf der<br />
Matlab Expo 2019 in Bern stand<br />
deshalb dieses Thema im Zentrum:<br />
Wie Matlab & Simulink Ingenieuren<br />
<strong>und</strong> Wissenschaftlern helfen kann,<br />
KI in ihre Arbeit zu integrieren. Dabei<br />
zeigt sich aber auch immer wieder,<br />
wie viel Potenzial sich da noch bietet.<br />
Die Konferenz gab auch Einblicke,<br />
warum KI-Projekte immer wieder<br />
scheitern – <strong>und</strong> wie man es erfolgreicher<br />
gestalten kann.<br />
TuWprint+<br />
Grosse Multimediastory<br />
zu KI, Machining<br />
Learing <strong>und</strong> zur Matlab-<br />
Konferenz unter<br />
www-technik-<strong>und</strong>wissen.ch<br />
Bild: Ruben Sprich<br />
CST gewinnt wichtige<br />
Aktionäre<br />
Die Cargo sous terrain AG (CST)<br />
hat vor dem Hintergr<strong>und</strong> der<br />
gestarteten Vernehm lassung<br />
die Wichtigkeit ihrer Zukunftslösung<br />
für die Schweiz unterstrichen.<br />
Mit über 50 Aktionären aus zahlreichen<br />
Branchen vertritt CST einen breiten<br />
Querschnitt aus der schweizerischen<br />
Wirtschaft. An ihrer Generalversammlung<br />
hat sie mit der Credit Suisse <strong>und</strong><br />
der Basellandschaft lichen Kantonalbank<br />
zwei weitere Aktionäre aus dem<br />
Finanzsektor begrüssen können,<br />
welche die Finan zierung des Milliardenprojekts<br />
sicherstellen helfen.<br />
Cargo sous terrain AG<br />
www.cargosousterrain.ch<br />
56 #<strong>003</strong>
FIRMENNEWS<br />
Endress+Hauser investiert in Sensortechnologie<br />
Die zur Endress+Hauser-<br />
Gruppe gehörende Innovative<br />
Sensor Technology<br />
IST AG ist weiterhin auf<br />
Wachstumskurs. Der Sensorspezialist<br />
hat einen Erweiterungsbau im ostschweizerischen<br />
Ebnet-Kappel<br />
eingeweiht. Das Werk wurde für<br />
fast 15 Millionen Euro ausgebaut <strong>und</strong><br />
bietet nun die doppelte Nutzfläche.<br />
Mirko Lehmann, CEO der Innovative<br />
Sensor Technology IST AG, Matthias<br />
Altendorf, CEO der Endress+Hauser<br />
Gruppe, sowie Klaus Endress, Verwaltungsratspräsident<br />
bei Endress+Hauser,<br />
begrüssten gemeinsam zahlreiche<br />
K<strong>und</strong>en, Partner, Vertreter des öffentlichen<br />
Lebens sowie Mitarbeitende.<br />
«Die steigende Nachfrage nach innovativen<br />
Sensoren sowie das damit<br />
verb<strong>und</strong>ene starke Wachstum der<br />
Innovative Sensor Technology IST AG<br />
haben den Anbau notwendig gemacht.<br />
Wir sind uns sicher, den damit<br />
notwendigen Platz für noch mehr<br />
Innovation geschaffen zu haben»,<br />
sagte Matthias Altendorf, CEO<br />
der Endress+Hauser Gruppe anlässlich<br />
der Feierlichkeiten.<br />
Das über 13500 Quadratmeter grosse<br />
Werk bietet eine Produktionsfläche<br />
von r<strong>und</strong> 3700 Quadratmetern, r<strong>und</strong><br />
1500 davon sind Reinraum. Zudem<br />
wurden die Bürobereiche sowie<br />
die Kantine vergrössert. Notwendig<br />
machten die Erweiterung die steigenden<br />
Anforderungen in der Produktion<br />
sowie der wachsende Platzbedarf.<br />
Seit dem Umzug nach Ebnat-Kappel<br />
im Jahr 2012 hat sich die Mitar -<br />
bei terzahl der Innovative Sensor<br />
Techno logy IST AG von 100 auf<br />
knapp 200 Mitarbeitende am Standort<br />
verdoppelt. Diese konnten<br />
nach eineinhalb Jahren Bauzeit<br />
das Gebäude Anfang 2019 beziehen.<br />
Endress+Hauser AG<br />
www.endress.com<br />
Mirko Lehmann (CEO IST AG),<br />
Peter Anderegg (CFO IST AG),<br />
Christian Spoerlé (Gemeindepräsident<br />
Ebnat-Kappel),<br />
Matthias Altendorf (CEO<br />
E+H-Gruppe), Klaus Endress<br />
(Verwaltungsratspräsident<br />
E+H-Gruppe), Bruno Damann<br />
(Regierungsrat Kanton<br />
St. Gallen), Philipp Buchs<br />
(Architekt) <strong>und</strong> Jörn Lützen<br />
(COO IST AG) eröffnen den<br />
Erweiterungsbau der IST AG<br />
in Ebnet-Kappel.<br />
Bild: Endress+Hauser<br />
#<strong>003</strong> 57
FIRMENNEWS<br />
Philip Harting AUMA-Vorstandsvorsitzender<br />
Der Vorstandsvorsitzende<br />
der Harting-Technologiegruppe,<br />
Philip Harting, ist<br />
zum neuen Vorstandsvorsitzenden<br />
des AUMA (Ausstellungs<strong>und</strong><br />
Messe-Ausschuss der Deutschen<br />
Wirtschaft) gewählt worden. Damit<br />
steht das langjährige AUMA-Vorstandsmitglied<br />
für die nächsten drei<br />
Jahre an der Spitze des Verbandes.<br />
Philip Harting übernahm im Oktober<br />
2015 den Vorstandsvorsitz der<br />
Technologiegruppe von seinem Vater<br />
Dietmar Harting, nachdem er seit<br />
2008 als Vorstand für den Bereich<br />
Connectivity & Networks verantwortlich<br />
war. Seit Juni 2008 ist<br />
Philip Harting AUMA-Vorstandsmitglied.<br />
«Harting ist seit Anbeginn<br />
der Hannover Messe 1947 Aussteller<br />
dort. Deshalb weiss ich, welche<br />
Bedeutung Messen auch in Zeiten<br />
der Digitalisierung für die langfristige<br />
K<strong>und</strong>enbeziehung haben. Messen<br />
sind das Medium im Marketing»,<br />
sagt Philip Harting.<br />
Der Verband der deutschen Messewirtschaft<br />
besteht aus 74 Mitgliedern:<br />
38 Verbände aus den Bereichen<br />
Wirtschaft <strong>und</strong> Dienstleistung <strong>und</strong><br />
36 Messegesellschaften. Der AUMA<br />
vertritt in Deutschland die Interessen<br />
der Aussteller, Veranstalter <strong>und</strong><br />
Besucher von Messen. Er gilt aufgr<strong>und</strong><br />
seines Gründungsjahres<br />
1907 als einer der ältesten deutschen<br />
Verbände der Dienstleistungswirtschaft.<br />
Neben seiner Mitgliedschaft<br />
im Weltmesseverband UFI arbeitet<br />
der AUMA in Deutschland in<br />
zahlreichen Gremien der Aussenwirtschaft<br />
mit.<br />
Harting AG | www.harting.ch<br />
Bild: Harting<br />
Onrobot drängt in den Süden<br />
Das dänische Robotik-Unternehmen<br />
Onrobot hat sein<br />
erstes Büro in Deutschland<br />
eröffnet. Mit der Niederlassung<br />
im nordrhein-westfälischen<br />
Soest baut der neue General Manager<br />
Björn Milsch die Präsenz von Onrobot<br />
in den Märkten DACH <strong>und</strong> Benelux<br />
weiter aus.<br />
In keinem anderen europäischen<br />
Land sind laut International Federation<br />
of Robotics (IFR) mehr Industrieroboter<br />
im Einsatz – höher ist<br />
die Zahl lediglich in Südkorea <strong>und</strong><br />
Singapur. Mit der ersten Niederlassung<br />
in Deutschland wollen die Dänen<br />
näher an den K<strong>und</strong>en <strong>und</strong> Partnern<br />
im deutschsprachigen Raum sein.<br />
Bis Ende des Jahres sollen neun<br />
Onrobot-Mitarbeiter im Soester Büro<br />
arbeiten. Ein technischer Raum bietet<br />
dort Platz für Schulungen sowie den<br />
Austausch mit K<strong>und</strong>en <strong>und</strong> Partnern,<br />
ein Showroom zeigt Produkte <strong>und</strong><br />
Applikationen. Vor allem die günstige<br />
Verkehrsanbindung, auch in die<br />
Benelux-Länder, gab den Ausschlag<br />
zur Standortwahl. Zudem sind viele<br />
internationale Industrieunternehmen<br />
in Soest <strong>und</strong> Umgebung ansässig.<br />
Onrobot AS | www.onrobot.com<br />
Bei der Eröffnung des ersten<br />
deutschen Büros war der<br />
preisgekrönte Gecko-Greifer<br />
zu sehen, der auf der Hannover<br />
Messe mit dem Robotics<br />
Award ausgezeichnet worden<br />
ist. Bild: Onrobot<br />
58 #<strong>003</strong>
Mapal-Gruppe wächst weiter<br />
Ein Wachstum von knapp<br />
fünf Prozent verzeichnet die<br />
international agierende<br />
Mapal-Gruppe für 2018. Der<br />
konsolidierte Gruppenumsatz stieg<br />
von 610 auf 640 Millionen Euro. Neben<br />
dem Umsatz nahm auch die Zahl<br />
der Beschäftigten zu. Der Präzisionswerkzeughersteller<br />
beschäftigt<br />
mittlerweile über 5500 Mitarbeiter<br />
weltweit, davon mehr als 3600<br />
in Deutschland.<br />
Mapal hat seine Stellung in allen<br />
wichtigen Regionen gefestigt <strong>und</strong><br />
weiter ausgebaut. Um das zu erreichen,<br />
wurde im vergangenen Jahr<br />
in die Standorte investiert. In Asien<br />
wurde unter anderem ein Joint<br />
Venture in Vietnam gegründet <strong>und</strong><br />
die Mehrheit an Adico, einem Hersteller<br />
von PKD- <strong>und</strong> PcBN-Schneidstoffen,<br />
übernommen.<br />
Auf dem amerikanischen Kontinent<br />
wird die Präsenz ebenfalls ausgebaut.<br />
So wurde der Standort in Fountain<br />
Inn, South Carolina, erweitert. Erst<br />
im Februar 2019 wurde zudem ein<br />
komplett neues Werk in Mexiko<br />
eröffnet. In Deutschland wird momentan<br />
durch eine neue Produktionshalle<br />
die Kapazität des Kompetenzzentrums<br />
für Vollhartmetallwerkzeuge<br />
in Altenstadt erhöht.<br />
Ein Schwerpunkt liegt weiterhin<br />
auf der Digitalisierung <strong>und</strong> damit<br />
auf der Mapal-Tochter c-Com. Deren<br />
Fokus hat sich erweitert, um insbesondere<br />
kleineren Unternehmen<br />
einen einfacheren Einstieg in<br />
die digitale Welt zu ermöglichen.<br />
Mapal KG | www.mapal.com<br />
Dr. Jochen Kress, Geschäftsführender<br />
Gesellschafter Mapal Dr. Kress KG.<br />
Bild: Mapal<br />
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EVOLUTIONär für höchste Präzision<br />
Schnell <strong>und</strong> präzise wie ein Chamäleon.<br />
Baumer Laser-Lichtschranken <strong>und</strong> -Lichttaster erkennen Objekte zielsicher <strong>und</strong> blitzschnell – genau wie die Zunge<br />
eines Chamäleons. Varianten mit 0,1 mm kleinem Laserpunkt erkennen kleinste oder auch perforierte Objekte.<br />
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Erfahren Sie mehr:<br />
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SCHLEIF<strong>TECHNIK</strong><br />
DIE MASCHINENINTEGRIERTE<br />
ABRICHTTECHNOLOGIE<br />
FÜR METALLGEBUNDENE<br />
SCHLEIFSCHEIBEN<br />
Es gibt sperrige Überschriften. «Die maschinenintegrierte Abrichttechnologie<br />
für metallgeb<strong>und</strong>ene Schleifscheiben» gehört in diese Kategorie.<br />
Doch die Technologie selbst ist alles andere als sperrig.<br />
Von Eugen Albisser<br />
Das Grinding Symposium ist<br />
ein Erlebnis für 1500 Besucher<br />
aus aller Welt. Sie kommen<br />
ins Berner Oberland<br />
nach Thun <strong>und</strong> sehen <strong>und</strong> erleben dort<br />
die Technologien <strong>und</strong> die Trends aus<br />
der Sparte, in der die United Grinding<br />
Group zu Hause ist: Schleifen, Erodieren,<br />
Lasern <strong>und</strong> die Kombinationsbearbeitung.<br />
Das ist nicht wenig <strong>und</strong> die<br />
United Grinding Group lässt es bei<br />
solch einem Besucheraufmarsch auch<br />
nicht fehlen an gehaltvollen Fachvorträgen,<br />
Europapremieren <strong>und</strong> sogar<br />
Weltneuheiten.<br />
Die Zukunftstechnologie, die bereits<br />
da ist<br />
Zum ersten Mal an einem Grinding<br />
Symposium konnte man auch hinter<br />
die Kulissen schauen der Produktentwicklung<br />
der Gruppe. Erstmals war<br />
2019 nämlich das FutureLab Teil des<br />
Symposiums. «Wir stellen Zukunftstechnologien<br />
vor, um darüber mit unseren<br />
K<strong>und</strong>en ins Gespräch zu kommen<br />
<strong>und</strong> noch mehr über ihre individuellen<br />
Erwartungen <strong>und</strong> Anforderungen zu<br />
erfahren», erklärt CTO Christoph Plüss.<br />
Eine der dort ausgestellten Technologien<br />
gehörte aber eher zur Kategorie<br />
Zukunftstechnologie, die schneller gekommen<br />
sind, als die Zukunft. Sie ist<br />
bereits im Einsatz <strong>und</strong> doch lohnte es<br />
sich, diese Technologie genauer anzuschauen<br />
<strong>und</strong> zu staunen.<br />
Scheiben nur eingeschränkt in der<br />
Anlage abrichtbar<br />
Beim Schleifen harter Bauteile aus<br />
Hartmetall oder Keramik zum Bei-<br />
Das WireDress-System ist nun viel kompakter <strong>und</strong><br />
sitzt direkt hinter dem Werkstückspindelstock, ist<br />
somit flexibler einsetzbar <strong>und</strong> zudem leistungsfähiger<br />
als sein Vorgängermodell. Bild: Eugen Albisser<br />
60 #<strong>003</strong>
spiel setzt man gerne metallgeb<strong>und</strong>ene<br />
Schleifscheiben ein; also Scheiben<br />
aus einer gesinterten metallischen<br />
Matrix mit eingebetteten Diamanten.<br />
Die Vorteile solcher Scheiben ist ihre<br />
Langlebigkeit, sie sind formstabiler,<br />
die Schleifwärme wird besser abgeleitet,<br />
die Schnittigkeit <strong>und</strong> die Zerspanungsleistung<br />
sind hoch.<br />
Das ist die glänzende Seite der<br />
Medaille. Die nicht so glänzende Seite:<br />
Die Scheiben lassen sich nur sehr<br />
eingeschränkt in der Anlage selber<br />
abrichten. Eigentlich ist eine EDM-<br />
Abrichtung nötig, um eine hohe<br />
Schnittigkeit zu erreichen. Die aber<br />
gibt es ohne Einschränkungen nur<br />
ausserhalb der Anlage. Man hat also<br />
viel Nebenzeiten, um die Schleifscheibe<br />
zu schärfen, weil sie runtergenommen<br />
werden muss.<br />
Additives Denken half weiter<br />
Was tun? Selbstverständlich müsste<br />
man eine Abrichteinheit mit dem<br />
Funktionsprinzip der Drahtelektroerosion<br />
in die Schleifanlage bringen. Und<br />
am besten wär’s, die Schleifscheiben<br />
könnten bei voller Arbeitsgeschwindigkeit<br />
profiliert <strong>und</strong> geschärft werden.<br />
In den Köpfen der Studer-Entwickler<br />
war dies möglich mit der Wire-<br />
Dress-Technologie. Sie existierte bereits,<br />
allerdings gab es da ein Platzproblem,<br />
um das volle Potenzial auszuschöpfen.<br />
Man konnte zum Beispiel<br />
nicht die volle Spitzenweite nutzen. Es<br />
schien unmöglich, alle Funktionen in<br />
den zur Verfügung stehenden Raum<br />
einzupassen. Doch dann kam eine<br />
neue Denkweise ins Spiel, die die lang<br />
ersehnte Lösung brachte. Die zur United<br />
Grinding Group gehörende IRPD befasst<br />
sich mit den additiven Verfahren<br />
<strong>und</strong> ihr Zauberspruch heisst «Think<br />
Additive».<br />
Spart massiv Nebenzeiten<br />
Von da an kann man es kurz machen:<br />
Dank additivem Denken <strong>und</strong> dem<br />
3D-Druck entstand ein kompaktes<br />
Studer-WireDress-System, das Schleifscheiben<br />
bei voller Arbeitsgeschwindigkeit<br />
in der Anlage profiliert <strong>und</strong><br />
schärft. Die neu entwickelte elektroerosiv-integrierte<br />
Abrichttechnologie<br />
spart nicht nur massiv Nebenzeiten,<br />
sie ermöglicht Sinter-Metallbindungen<br />
mit der höchsten Präzision in der<br />
Schleifmaschine bei voller Arbeitsgeschwindigkeit<br />
abzurichten. WireDress<br />
ist als Abrichter-Option auf den Studer<br />
R<strong>und</strong>schleifmaschinen S22 <strong>und</strong> S41<br />
verfügbar.<br />
United Grinding | www.grinding.ch<br />
Sie wollen erfahren,<br />
wie der «Think Additive»-<br />
Prozess aussah, der<br />
zum neuen Design<br />
führte? Auf der AMX<br />
wurde ein Vortrag festgehalten<br />
zum Thema<br />
<strong>und</strong> der Entwicklung<br />
des Studer-WireDress-<br />
Systems.<br />
Leistungsmerkmale<br />
von<br />
WireDress<br />
Höhere Produktivität<br />
• Mindestens + 30 % Schleifl eistung<br />
• Längere Abrichtintervalle<br />
• Höchster Kornfreistand<br />
> max. Schnittigkeit<br />
• Abrichten in der Schleifmaschine<br />
> höhere OEE<br />
• Geringe Abrichtwerkzeugkosten<br />
Hohe Präzision<br />
• Kein Verschleiss am Abrichtwerkzeug<br />
• Abrichter schwenkbar<br />
• 20 % schneller Metallbindung<br />
abrichten<br />
• Höchste Profi lpräzision im<br />
μm-Bereich erreichbar<br />
• Am Werkstück R innen 0.2 mm<br />
R aussen 0.05 erreichbar<br />
Einfache Bedienung<br />
• Volle Spitzenweite nutzbar<br />
• Voll integriert in StuderWIN<br />
Maschinensteuerung<br />
• Reguläres Schleiföl einsetzbar<br />
• Schneller Drahtspulenwechsel<br />
ohne neu Erfassen<br />
* Quelle: www.studer.com<br />
Kann ich meine Linearführung einfach<br />
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Element getauscht werden muss. Gleitelemente einfach ohne<br />
Demontage des ganzen Systems direkt auf der Welle wechseln. igus.ch/drylinsmart<br />
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ROBOTIK<br />
COBOT ROCK /<br />
OH YEAH!<br />
Ein «Daft Punk»-Song heisst «Robot Rock / oh Yeah». Nicht<br />
dass Roboter out sind, aber momentan sind es die Cobots,<br />
die rocken. Diese kollaborativen Roboter sind eine interessante<br />
Option für KMU mit kleinen <strong>und</strong> mittleren Serien.<br />
Von Eugen Albisser<br />
Was wurde in den letzten<br />
Jahren nicht alles geschrieben<br />
über die<br />
kollaborativen Roboter!<br />
Und man konnte sicher sein, irgendwann<br />
tauchte das Wort «Kollege» auf:<br />
der Kollege Roboter! Als ob ein Mitarbeiter<br />
aus Fleisch <strong>und</strong> Blut dem so genannten<br />
Cobot zum Feierabendbier<br />
einladen oder ihm vom Wochenende<br />
erzählen würde. Haha!<br />
Aber die unzähligen Artikel über<br />
Panda, Baxter, Sawyer, UR3e, Yumi,<br />
TX2-40, Eva, Speedy, CR4iA <strong>und</strong> wie sie<br />
alle heissen, deuten darauf hin, dass<br />
sich ein Paradigmenwechsel ereignet<br />
hat. Klar, dieses «Kollaborative» ist ein<br />
Wechsel <strong>und</strong> einer, mit dem man sich<br />
zuerst auseinandersetzen muss. Bisher<br />
waren die Roboter ja aus Sicherheitsgründen<br />
hinter Gitter. Jetzt stand<br />
man neben ihnen <strong>und</strong> wenn man sie<br />
berührt, stoppen sie sofort die Arbeit.<br />
Netter Kollege!<br />
Keine Zeile Code<br />
Die Cobots haben aber in der Automation<br />
in mehrfacher Weise einen Paradigmenwechsel<br />
hervorgerufen. Denn<br />
sie sind nicht nur flexibel einsetzbar,<br />
schnell von einer Werkzeugmaschine<br />
zur anderen<br />
gebracht, sie sind<br />
auch wahnsinnig schnell<br />
programmiert – wobei das<br />
Wort «programmieren» falsch<br />
ist. Es gibt meist keine Zeile Code<br />
mehr zum Eintippen. Die Mitarbeiter<br />
erlernen das «Teachen» innert kürzester<br />
Zeit.<br />
Das führt zu einer nicht unwesentlichen<br />
Observation eines FHNW-Professors,<br />
der in einem Interview sagte:<br />
«Häufig beobachten wir bei Industriepartnern,<br />
dass sie einen kollaborativen<br />
Roboter kaufen, ihn jedoch getrennt<br />
von den Mitarbeitern einsetzen.<br />
Der Gr<strong>und</strong>, warum sie trotzdem keinen<br />
Industrieroboter nutzen, ist häufig,<br />
dass der Cobot einfacher zu programmieren<br />
ist.»<br />
FERTIGUNGS-<br />
TIPP<br />
#<strong>003</strong><br />
Wo braucht es eine dritte Hand?<br />
So ist ein kollaborativer Roboter eine<br />
äusserst fre<strong>und</strong>liche Investition gerade<br />
für KMU, die kleinere Serien produzieren.<br />
Sie verlieren kaum Zeit, um<br />
einen Cobot aufzustellen <strong>und</strong> einzuweisen<br />
<strong>und</strong> haben so immer einen<br />
«Ersatzmitarbeiter» zur Hand. Der<br />
Tipp: Nehmen Sie einzelne Arbeitsplätze<br />
unter die Lupe <strong>und</strong><br />
schauen Sie, wo sich der<br />
Einsatz lohnen könnte.<br />
Vielleicht zeigt sich tatsächlich:<br />
Da wäre eine dritte Hand<br />
hilfreich oder eine bisher unflexible<br />
Automation wäre produktiver, wenn<br />
ein kollaborativer Roboter die Arbeit<br />
verrichten würde.<br />
Auch für unter 5000 Euro erhältlich<br />
Ein weiterer Punkt macht das Ganze<br />
noch interessanter: Es gibt Cobots in<br />
allen Preisvarianten. Igus bietet den<br />
Robolink sogar als modularen Baukasten<br />
für unter 5000 Euro an. Auch<br />
Eva von Automata kostet ähnlich wenig.<br />
Die Auswahl ist inzwischen riesig<br />
<strong>und</strong> jeder findet etwas für seine<br />
Bedürfnisse.<br />
Brauchen Sie eine erste Cobot-<br />
Übersicht? Hier finden Sie eine:<br />
http://bit.ly/2XmlGZw<br />
62 #<strong>003</strong>
Produkte<br />
Simulation für unterwegs<br />
Comsol Client für Android erweitert die Möglichkeiten<br />
von Application Builder <strong>und</strong> Comsol Server, indem es<br />
dem Nutzer alle Simulationsanwendungen auch unterwegs<br />
zugänglich macht, ohne auf die Fähigkeiten der<br />
Geräte hardware beschränkt zu sein. Damit steht auch<br />
mobilen Technikern <strong>und</strong> Vertriebsleuten die Leistung von<br />
Comsol Multiphysics jederzeit direkt auf ihrem Androidgerät<br />
zur Verfügung <strong>und</strong> sie können ihre R&D-Aufgaben<br />
zu ihrem jeweiligen Arbeitsplatz oder auch zu einem Vertriebsgespräch<br />
mitnehmen. Die Simulationen laufen<br />
auf remoten Servern, so dass keine Einschränkung durch<br />
die eigene Hardwareleistung besteht.<br />
COMSOL Multiphysics GmbH | www.comsol.ch<br />
Industrie-Router mit Firewall<br />
Der Tosibox Lock 150 dient als Endpunkt für sichere Fernverbindungen.<br />
Mit ihm verb<strong>und</strong>ene IoT-Geräte sind übers Internet <strong>und</strong><br />
die meisten LAN- <strong>und</strong> WAN-Netzwerke mittels verschlüsselter<br />
VPN-Verbindung sicher zugänglich. Der Router ist NAT- <strong>und</strong> Firewall-fre<strong>und</strong>lich<br />
<strong>und</strong> hat einen VPN-Durchsatz von bis zu 10 Mb/s<br />
<strong>und</strong> End-to-End-Verschlüsselung zwischen Tosibox-Geräten. Des<br />
Weiteren sind bis zu zehn gleichzeitige VPN-Verbindungen möglich.<br />
Die Tosibox-Lösung besteht aus modularen Komponenten,<br />
die unbegrenzte Erweiterbarkeit <strong>und</strong> Flexibilität bieten <strong>und</strong> miteinander<br />
kompatibel sind. Das System funktioniert in internen<br />
sowie in externen Netzwerken.<br />
HY-LINE | www.hy-line.de/tosibox/lock150<br />
Intelligentes Gleitlager<br />
Das Smart Iglidur Gleitlager warnt frühzeitig vor einem Ausfall, so dass sich<br />
Wartung, Reparatur <strong>und</strong> Austausch vorab planen lassen. Der Gr<strong>und</strong>körper<br />
besteht aus einem innenliegenden, k<strong>und</strong>enindividuellen <strong>und</strong> schmiermittelfreien<br />
Iglidur-Werkstoff sowie einer äusseren, harten polymeren Schale, die<br />
das Lager schützt. Um den Verschleiss zu messen, kommt zwischen diesen zwei<br />
Komponenten ein Sensor zum Einsatz. Die von ihm gemessenen Daten lassen<br />
sich auf eine Kontrolllampe senden, um über den Verschleiss des Gleitlagers<br />
zu informieren, oder auf eine Abschaltautomatik. Für High-End-Anwendungen<br />
können die Daten direkt an eine Steuerung geschickt werden, die diese über<br />
das Kommunikationsmodul Icom an ein k<strong>und</strong>enindividuelles Webinterface zur<br />
Instandhaltung weiterleitet <strong>und</strong> auswertet.<br />
Igus Schweiz GmbH | www.igus.ch<br />
#<strong>003</strong> 63
PRODUKTE<br />
Messadapter für<br />
Fluke DSX Cableanalyzer<br />
Funkmodule für schnellen IoT-Einstieg<br />
Herzstück der Sharky-Module, die mit einem 2,4-GHz-HF-<br />
Transceiver ausgestattet sind, ist die STM32WB55-MCU<br />
von STMicroelectronics. Darüber integrieren diese Bluetooth<br />
5 einschliesslich BLE, Thread <strong>und</strong> ZigBee-Stacks.<br />
Die duale Architektur des ARM-Cortex-M-Kerns ermöglicht<br />
über den 64-MHz-Cortex-M4F-Kern eine sichere Anwendungsperformance<br />
in Echtzeit, während das Funk-Subsystem<br />
<strong>und</strong> die Sicherheitsaufgaben gleichzeitig auf dem parallel<br />
integrierten <strong>und</strong> vollkommen unabhängigen Cortex-M0+<br />
verwaltet werden. Die Module sind 16 × 27,25 mm gross<br />
<strong>und</strong> die SharkyPro-Varianten haben die Masse 14,6 × 23 mm<br />
beziehungsweise 14,6 × 14,6 mm.<br />
Der Ix Industrial ist eine Ethernet-Schnitt stelle<br />
für extreme Umgebungsbedingungen, nach IEC<br />
61076-3-124 genormt <strong>und</strong> 70 Prozent kleiner als<br />
ein vergleichbarer, 8-poliger RJ45-Modularstecker.<br />
Mit dem Adapter lässt sich die DSX-Serie von<br />
Fluke in Verkabelungssystemen, in denen der<br />
Ix-Industrial-Steckverbinder verbaut ist, zu Überprüfungszwecken<br />
vor der Inbetriebnahme <strong>und</strong><br />
zur Fehlersuche einsetzen. Der miniaturisierte<br />
Steckverbinder unterstützt Übertragungsraten von<br />
bis zu 10 Gbit/s, wenn er mit Cat. 6A- oder Klasse<br />
EA-Verkabelungssystemen verwendet wird. Seine<br />
robuste Bauart sorgt für eine hohe Haltekraft<br />
auf der Leiterplatte, eine Lebensdauer von bis zu<br />
5000 Steckzyklen <strong>und</strong> eine hohe Abschirmung<br />
gegen elektromagnetische Störungen.<br />
Harting AG | www.harting.ch<br />
Arrow Electronics | www.arrow.com<br />
Kompaktsteuerung mit integriertem Switch<br />
Mit einer Breite von 37,5 mm inklusive Netzteil ist die X20CP0420-<br />
Steuerung extrem kompakt. Sie erreicht Zykluszeiten bis 4 ms<br />
<strong>und</strong> verfügt über 128 MB RAM <strong>und</strong> 256 MB internen Flash-Speicher.<br />
In der Standardausführung bietet sie Ethernet, USB <strong>und</strong><br />
RS232, optional ist eine weitere CAN-Schnittstelle verfügbar.<br />
Zudem ist die Kompaktsteuerung wartungsfrei, da kein Lüfter <strong>und</strong><br />
keine Batterie verwendet werden. Die X20-I/O-Module können<br />
direkt an die Steuerung gesteckt werden <strong>und</strong> fügen sich nahtlos<br />
an. Trotz der geringen Breite ist die Stromversorgung der<br />
Steuerung <strong>und</strong> der I/O-Module Bestandteil der Zentraleinheit.<br />
Zusätzliche Netzteilmodule sind nicht erforderlich.<br />
B&R Industrie-Automation AG | www.br-automation.com<br />
64 #<strong>003</strong>
Schmaler Schutz für 3-Leiter-Anwendungen<br />
Phoenix Contact ergänzt seine schmalen Überspannungsschutzgeräte<br />
für die MSR-Technik Termitrab complete mit einer massgeschneiderten<br />
Lösung für impedanzsensible Messkreise mit mehr als zwei Signaladern.<br />
Somit stehen ab sofort schmale Schutzgeräte für 3-Leiter-Anwendungen<br />
in 6 mm Baubreite zur Verfügung. Die Produkte gliedern sich nahtlos<br />
ins Portfolio der Produktfamilie Termitrab complete ein. Sie bieten ebenfalls<br />
Vorteile wie die Steckbarkeit <strong>und</strong> die optionale optische Fernmeldung.<br />
Auch für eigensichere Bereiche steht mit einem neuen, steckbaren<br />
Produkt eine Lösung zur Verfügung: Die Überspannungschutzgeräte<br />
TTC-6P-3 unterscheiden sich zu den HF-Varianten durch einen deutlich<br />
höheren Bemessungsstrom von 5 A.<br />
Phoenix Contact AG | www.phoenixcontact.ch<br />
Baukasten für manuelle Werkstückdirektspannung<br />
Die manuell betätigte Baureihe Vero-S WDM-5X für die Werkstückdirektspannung<br />
erlaubt mithilfe von Basis- <strong>und</strong> Aufbaumodulen eine definierte Spannsituation,<br />
eine zuverlässige Simulation sowie eine kollisionsfreie, hocheffiziente<br />
Zerspanung von fünf Seiten. Die Betätigung der Spannmodule erfolgt medienfrei<br />
<strong>und</strong> unabhängig von der Maschinenperipherie im Handumdrehen über<br />
Sechskantschlüssel. Über flexible Befestigungssysteme lassen sie sich mit fast<br />
allen Maschinentischtypen kombinieren. Zentrale Elemente der Baureihe sind<br />
Basismodule in den Bauhöhen 75, 125, 150 <strong>und</strong> 175 mm, die mit Aufbaumodulen<br />
in Bauhöhe 75, 100 <strong>und</strong> 125 mm kombiniert werden. Zudem umfasst das Programm<br />
eine Vielfalt an Spannbolzenvarianten, die sich passend zur Grösse <strong>und</strong><br />
Form des jeweiligen Werkstücks integrieren lassen. Über Höheneinstelladapter<br />
lassen sich auch Freiformflächen schnell <strong>und</strong> einfach spannen.<br />
Schunk Intec AG | www.schunk.com<br />
MASCHINENAUTOMATISIERUNG<br />
Smart Automation<br />
for a smart factory<br />
.................................................................................................<br />
www.imhof-sew.ch
PRODUKTE<br />
Miniatursensoren mit IO-Link-Schnittstelle<br />
Die O200-Reflexionslichtschranken mit Hintergr<strong>und</strong>ausblendung<br />
bieten Fremdlichtsicherheit ohne Geschwindigkeitsverlust.<br />
Dank erhöhter Funktionsreserven erreichen sie eine Reichweite<br />
von 120 mm auch auf dunkelste <strong>und</strong> glänzende Objekte. O200-<br />
Varianten mit V-Optik verfügen über einen fokussierten, zum<br />
Empfänger hin abgewinkelten Lichtstrahl mit nur 1,2 mm Durchmesser.<br />
So können nebst kleinsten Objekten auch glänzende<br />
oder transparente Objekte erfasst werden. Für extrem kompakte<br />
Maschinendesigns stellen die O200-Smartreflect-Lichtschranken<br />
die optimale Lösung dar. Sie bieten die Zuverlässigkeit einer<br />
Lichtschranke aber ohne die Notwendigkeit eines Reflektors<br />
oder separaten Empfängers - <strong>und</strong> das bei einer Reichweite von<br />
bis zu 180 mm. Für grössere Distanzen bietet das Portfolio<br />
Reflexionslichtschranken bis 4 m <strong>und</strong> Einweg-Lichtschranken<br />
mit bis zu 6 m Reichweite.<br />
Baumer Electric AG | www.baumer.com<br />
Daten kosteneffizient erfassen<br />
<strong>und</strong> drahtlos übertragen<br />
Gewindeformer für grosse Losgrössen<br />
Der TC410 Advance mit TiN-Beschichtung ist universell einsetzbar<br />
für Gr<strong>und</strong>- <strong>und</strong> Durchgangsgewinde (metrisch,<br />
metrisch fein, UNC/UNF <strong>und</strong> G), alle formbaren Materialien<br />
der ISO-Werkstoffgruppen P, M, N sowie für ISO K <strong>und</strong> S<br />
in der Nebenanwendung. Neben den generellen Vorteilen<br />
von Gewindeformern wie spanlose Bearbeitung führt<br />
Walter für die neuen Werkzeuge vor allem Wirtschaftlichkeitsvorteile<br />
ins Feld. Ausschlaggebend dafür sind die<br />
Geometrie <strong>und</strong> eine spezielle Nachbehandlung: Neuartige<br />
Formkanten verkürzen die Eingriffszeit im Material. Dies<br />
reduziert die Reibung <strong>und</strong> damit die Wärmeentwicklung,<br />
was den Verschleiss verringert <strong>und</strong> die Werkzeugstandzeit<br />
erhöht. Die nachbehandelte, extrem glatte Werkzeugober -<br />
fläche verkleinert das Drehmoment <strong>und</strong> erhöht dadurch die<br />
Standzeit zusätzlich. Walter bietet den TC410 Advance in<br />
zwei Varianten an: ohne Schmiernuten – <strong>und</strong> mit Schmiernuten<br />
für tiefere Gewinde bis 3,5 × DN.<br />
Dank Multisensortechnologie erfasst der SCD<br />
mehrere Daten simultan <strong>und</strong> überträgt sie<br />
drahtlos zur sofortigen Schwachstellenanalyse<br />
an eine App. Das Anwendungsfeld erstreckt<br />
sich dabei von der Maschineninbetriebnahme<br />
über die Produktionsphase bis hin zum Servicefall<br />
<strong>und</strong> reicht von der Schock- <strong>und</strong> Stromerkennung<br />
über die Aufzeichnung von Vibrationsprofilen<br />
oder langsamen Temperatur verläufen<br />
bis hin zum Erkennen oder temporären Aufzeichnen<br />
eines Warnlampenstatus. Mit dem<br />
SCD lassen sich Daten schnell <strong>und</strong> ohne<br />
Programmieraufwand erfassen, visualisieren<br />
<strong>und</strong> speichern. Sofort nach seiner Aktivierung<br />
liefert der Sensor Messwerte für Temperatur,<br />
Beschleunigung, Magnetfeld/Strom <strong>und</strong> Licht<br />
– bei Bedarf auch mit hochfrequenter Datenerfassung.<br />
Zur weitergehenden Auswertung<br />
<strong>und</strong> Dokumentation lassen sich die Messwerte<br />
in Excel exportieren.<br />
Bosch Rexroth Schweiz AG<br />
www.boschrexroth.ch<br />
Walter AG | www.walter-tools.com<br />
66 #<strong>003</strong>
Erweiterung der Stahlfrässorten<br />
Die 2018 eingeführten Frässorten GC4330 <strong>und</strong> GC4340 ermöglichen<br />
dank speziellem Hartmetallsubstrat, der Inveio-Beschichtung <strong>und</strong><br />
einer verbesserten Technologie zur Nachbehandlung eine wesentlich<br />
höhere Werkzeugstandzeit <strong>und</strong> eine verbesserte Prozesssicherheit.<br />
GC4330 ist eine Sorte mittlerer Härte für die Schrupp- <strong>und</strong> Vorschlichtbearbeitung<br />
beim Planfräsen, die robuste GC4340 die bevorzugte Sorte für<br />
das Schruppen beim Eck- <strong>und</strong> Nutenfräsen. Beide Sorten sind ab sofort<br />
auch für den Plan- <strong>und</strong> Profilfräser CoroMill 300, den vielseitigen Planfräser<br />
CoroMill 245, den Heavy-Duty-Planfräser CoroMill 360, den Hochvorschubfräser<br />
CoroMill 419 sowie als LPMH-PM Wendeschneidplatten für Tauchfräser erhältlich.<br />
GC4330 kann ausserdem mit dem prozesssicheren Planfräser CoroMill 365 eingesezt<br />
werden, GC4340 mit dem Kugelschaftfräser CoroMill 216, dem CoroMill 415,<br />
einem Hochvorschubfräser mit kleinem Durchmesser <strong>und</strong> dem CoroMill QD Fräser<br />
für prozesssicheres Nutenfräsen <strong>und</strong> Abtrennen.<br />
Sandvik AG, Coromant | www.sandvik.coromant.com<br />
Steuerung <strong>und</strong> Multitouchpanel in einem Gerät<br />
Das Power Panel C50 vereint die Vorteile einer leistungsstarken Steuerung<br />
<strong>und</strong> eines modernen projiziert-kapazitiven Touchscreens in einem Gerät.<br />
Das Panel verfügt über einen eigenständigen Prozessor für die Visualisierung<br />
<strong>und</strong> kann bei Temperaturen von -20 bis 60° C ohne Lüfter eingesetzt werden.<br />
Der Touchscreen reagiert selbst bei der Bedienung mit dicken Lederhandschuhen<br />
präzise <strong>und</strong> zuverlässig. Das C50 ist in vier Grössen von 7,0 bis<br />
15,6 Zoll im Widescreen-Format erhältlich. An Schnittstellen bietet es unter<br />
anderem Powerlink, Ethernet <strong>und</strong> USB. Zudem können I/O, Achsen <strong>und</strong><br />
Safetykomponenten direkt angeschlossen werden.<br />
B&R Industrie-Automation AG | www.br-automation.com<br />
Roboter-Schnellwechselsystem für<br />
Handlinggewichte bis 50 kg<br />
Das pneumatisch gesteuerte Roboter-Schnellwechselsystem SWS-046 ermöglicht<br />
einen prozesssicheren Wechsel unterschiedlichster Greif systeme <strong>und</strong><br />
Werkzeuge am Frontend. Mit seinen vier Anbauflächen für Optionsmodule<br />
bietet es jede Menge Möglichkeiten, um den jeweils angekoppelten Effektor<br />
pneumatisch, hydraulisch oder elektrisch zu versorgen. Das Anschraubbild<br />
des SWS-046 entspricht roboterseitig ISO 9409-1-100-6-M8. Zudem ist eine<br />
optionale Zentrierb<strong>und</strong>platte mit ISO-Flanschbild erhältlich, mit der das Modul<br />
ohne zusätzliche Adapterplatte an den meisten Robotern eingesetzt werden<br />
kann. Bei einem Not-Stopp oder plötzlichen Energieausfall gewährleistet das<br />
Verriegelungssystem mit seiner Selbsthemmung eine prozessstabile Verbindung<br />
zwischen Schnellwechselkopf <strong>und</strong> -adapter. Die maximal zulässige<br />
Momentenbelastung liegt bei 678 Nm (Mx, My) beziehungsweise 882 Nm (Mz).<br />
Schunk Intec AG | www.schunk.com<br />
#<strong>003</strong> 67
Hochgeschwindigkeitsweiche Absolute Gestaltungsfreiheit Shuttlewechsel im Betrieb<br />
ACOPOStrak<br />
Höchste Effektivität in der Produktion<br />
www.br-automation.com/ACOPOStrak<br />
ROI<br />
OEE<br />
TTM<br />
Antriebstechnik für die adaptive Maschine.<br />
Flexibler. Schneller. Produktiver.