4-2021

November August/September/Oktober November-Dezember 4/2021 1/2008 Jg. 12 

Fachzeitschrift für 

Medizin-Technik 

meditronicjournal 

Misch- und Dosiertechnik 

gegen Covid-19 

RAMPF, Seite 10

Editorial 

Der Mensch im Mittelpunkt 

Autor: 

Dr. Alexander Huber, 

Geschäftsbereichsleiter 

Medizintechnik 

ITK Engineering GmbH 

www.itk-engineering.de 

Digitale Sprechstunde, elektronische 

Patientenakte oder „App auf Rezept“ – die 

Gesundheitsversorgung in Deutschland 

erlebt derzeit eine einzigartige digitale 

Transformation. Im Zentrum: der Patient. 

Heißt das, bislang stand der Patient nicht im 

Mittelpunkt? Nein heißt es nicht, denn schon 

in früheren Jahren ging es bei allen Prozessen 

im Gesundheitswesen darum, Betroffene 

möglichst schnell mit der bestmöglichen 

Therapie zu versorgen. Neu sind moderne 

Informations- und Kommunikationslösungen, 

die den Austausch zwischen Arzt und Patient 

wesentlich erleichtern. Dieser verbesserte 

Informationsfluss führt dazu, dass die 

Gesundheit des Menschen neu definiert und 

stärker mit „Patient Empowerment“, also der 

Selbstbestimmung, verknüpft wird: Persönliche 

Gesundheitsdaten helfen dem Patienten, 

seine Krankheit besser zu verstehen und 

ermutigen ihn dazu, aktiv Einfluss auf den 

weiteren Verlauf zu nehmen. Und es geht 

sogar noch einen Schritt weiter. Medizinische 

Versorgung ist dadurch nicht mehr nur reaktiv, 

sondern proaktiver und prädiktiver denn je. Es 

entstehen neue Gesundheitslösungen, die 

es ermöglichen, Krankheiten zu erkennen, 

bevor sie auftreten. Der Fokus verschiebt 

sich somit deutlich stärker hin zur Erhaltung 

der Gesundheit: Krankenhäuser werden 

zu „Gesundheitshäusern“, „Sickcare“ 

wird zu Healthcare, die Rolle des Arztes 

ändert sich immer mehr zum „Health 

Guide“. Gesundheitsversorgung findet 

nicht mehr nur in Krankenhäusern und 

Arztpraxen statt, sondern vermehrt zu 

Hause. Hier können Patienten mithilfe von 

digitalen Gesundheitsanwendungen, smarten 

Wearables, tragbaren Diagnostikgeräten und 

Telemedizin selbst ihre Gesundheitsdaten 

einsehen und kontrollieren. 

Der Wandel zur präventiven, personalisierten 

und patientenorientierten Medizin wirkt sich 

auch auf die Entwicklung von Medizinprodukten 

aus. Der Anteil der Software nimmt weiter zu. 

Themen wie Konnektivität, Data Analytics, 

User Experience und Künstliche Intelligenz 

rücken in den Fokus. Sie bringen Chancen, 

aber auch neue Herausforderungen mit 

sich: Neben Aspekten der Sicherheit, wie 

Patientensicherheit, Cyber Security und 

Datensicherheit, muss in der Entwicklung 

von Medizinprodukten insbesondere auch die 

Schnittstelle zwischen Mensch und Maschine 

zwingend von Anfang an und vom Benutzer 

ausgehend betrachtet werden. 

Dass die Anwenderfreundlichkeit von 

Produkten einen immer größeren Stellenwert 

bekommt, zeigt auch die im Mai in Kraft 

getretene MDR, in der die Anforderungen 

an die Usability deutlich gestiegen sind. Die 

zunehmende Relevanz deckt sich mit den 

Erfahrungen aus der Praxis: Usability und 

User Experience sorgen nicht nur für sichere 

Produkte, sondern fördern mit den richtigen 

Methoden und Prozessen auch begeisternde 

und innovative Lösungen zutage und leisten 

damit einen wesentlichen Beitrag zum 

Produkterfolg. 

Drei Aspekte sind hier besonders wichtig 

und sollten daher Beachtung finden: Bei einer 

nutzerzentrierten Schnittstellen entwicklung 

ist insbesondere der Fokus auf die frühen 

Phasen entscheidend. In der einleitenden 

Kontextphase werden neben der Spezifikation 

der Benutzer und deren Bedürfnisse auch 

alle Anwendungsfälle durchdacht. Nur wer 

die Anwender kennt und versteht, kann die 

Entwicklung an ihren realen Bedürfnissen 

ausrichten und so das Risiko kostenintensiver 

Änderungen in späteren Entwicklungsphasen 

vermeiden. Außerdem führt das nutzerzentrierte 

Vorgehen dazu, dass nur diejenigen Funktionen 

entwickelt werden, die der Anwender auch 

wirklich benötigt. Ein Produkt mit vielen 

komplizierten Funktionen ist für den Benutzer 

verwirrend und für den Hersteller teuer. Sind 

die Funktionen des Produktes definiert, steht 

man zudem noch vor der Herausforderung, in 

der Realisierung auch die Nutzererwartungen 

zu erfüllen. Bedienparadigmen befinden sich 

ständig im Wandel, Apps sehen heute anders 

aus als vor fünf Jahren. Die Erwartung der 

Nutzer kann häufig in einem spannenden 

Widerspruch zu Innovation stehen – wem es 

gelingt, sowohl ein erwartungskonformes und 

intuitives User Interface zu entwickeln als auch 

innovativ zu sein und sich vom Wettbewerb zu 

differenzieren, gewinnt. Für Gerätehersteller 

lohnt es sich also, in diesen wichtigen Phasen 

der Entwicklung die nötige Zeit zu investieren, 

denn „wenn Du es eilig hast, gehe langsam“. 

Dr. Alexander Huber 

meditronic-journal 4/2021 

3

Inhalt/Impressum 

3 Editorial 

4 Inhalt/Impressum 

6 Aktuelles 

10 Schwerpunkt 

Produktion 

26 Messtechnik/ Qualitätssicherung 

31 Dienstleistung 

36 Design 

38 Software 

43 Komponenten 

50 Sensoren 

56 Stromversorgung 

63 Bedienen und Visualisieren 

74 Medical PC/SBC/Zubehör 




■ Herausgeber und Verlag: 

beam-Verlag 

Krummbogen 14, 35039 Marburg 

www.beam-verlag.de 

Tel.: 06421/9614-0 

Fax: 06421/9614-23 

■ Redaktion: 

Dipl.-Ing. Christiane Erdmann 

redaktion@beam-verlag.de 

■ Anzeigen: 

Myrjam Weide, Tel.: 06421/9614-16 

m.weide@beam-verlag.de 

Sabine Tzschentke, Tel.: 06421/9614-11 

sabine.tzschentke@beam-verlag.de 

Tanja Meß, Tel.: 06421/9614-18 

tanja.mess@beam-verlag.de 

■ Erscheinungsweise: 

5 Hefte jährlich 

■ Satz und Reproduktionen: 

beam-Verlag 

■ Druck & Auslieferung: 

Bonifatius GmbH, Paderborn 

www.bonifatius.de 

Der beam-Verlag übernimmt trotz sorgsamer 

Prüfung der Texte durch die Redaktion 

keine Haftung für deren inhaltliche 

Richtigkeit. Alle Angaben im Einkaufsführer 

beruhen auf Kundenangaben! 

Handels- und Gebrauchsnamen, sowie 

Waren bezeichnungen und dergleichen 

werden in der Zeitschrift ohne Kennzeichnungen 

verwendet. Dies berechtigt nicht zu 

der Annahme, dass diese Namen im Sinne 

der Warenzeichen- und Markenschutzgesetzgebung 

als frei zu betrachten sind und 

von jedermann ohne Kennzeichnung verwendet 

werden dürfen. 

November August/September/Oktober November-Dezember 4/2021 1/2008 Jg. 12 




Misch- und Dosiertechnik 


RAMPF, Seite 10 

Fachartikel in dieser Ausgabe 

Prototyping von 

vollflexiblen 

Sensoren 

Flexible Leiterplatten, komplexe 

Flachkabel und Sensoren 

sind in der Computer- und 

Automobilelektronik, bei 

Smartphone-Baugruppen, in 

der Medizintechnik und anderen 

High-Tech-Anwendungen weit 

verbreitet. Wir demonstrieren 

einen vollintegrierten 

Laserbearbeitungsprozess 

mit einem System zur Laser- 

Mikrobearbeitung, Schneiden 

und Bohren von vollflexiblen, 

doppelseitig kupferkaschierten 

Laminaten für eine umfassende 

Prototyping-Lösung. 20 

Misch- und Dosiertechnik im 

Kampf gegen Covid-19 

Im Kampf gegen das Coronavirus Covid-19 hat 

sich die extrakorporale Membranoxygenierung 

(ECMO) als lebensrettendes Verfahren bei 

Patienten mit akutem Lungenversagen etabliert. 

Bei der Herstellung des Membran-Oxygenators, 

einem der wichtigsten Bestandteile der hier 

verwendeten Herz-Lungen-Maschinen, kommt 

Misch- und Dosiertechnik von Rampf Production 

Systems zum Einsatz. 10 

Das Auge druckt mit: 

Vapour Smoothing 

in der additiven 

Fertigung 

Spritzgussfertigung und 

3D-Druck bringen zentrale 

Vorteile bei der Herstellung 

von Medizinprodukten mit sich. 

Durch Vapour Smoothing lassen 

sich nun die Vorzüge beider 

Verfahren kombinieren – und so 

Mehrwerte für Patientinnen und 

Patienten erreichen. 12 

4 meditronic-journal 4/2021

August/September/Oktober 4/2021 

Klassische 2/3D- 

Machine-Vision, 

Deep Learning und 

intelligenter Robotertechnologie 

Machine Vision und Robotik 

gibt es in der Industrie schon 

seit geraumer Zeit. Dennoch 

werden viele Erzeugnisse noch 

immer manuellen bzw. visuellen 

Qualitätsprüfungen unterzogen. 

Warum dies und wie geht es 

besser? 28 

Warum ist Netzqualität für Entwickler 

relevant? 

Dieser Artikel beschreibt häufig auftretende Probleme 

herkömmlicher Stromversorgungstechnologien und zeigt 

mögliche Lösungsansätze auf. Dabei wird klar: Programmierbare 

Stromversorgungen sind unverzichtbar, um die hohen 

Anforderungen an elektronische Geräte sowie die Auflagen für 

saubere und zuverlässige Versorgungsnetze zu erfüllen. 56 

Die Herausforderungen von tragbaren Geräten 

meistern 

In diesem Artikel besprechen wir die einzigartigen Eigenschaften von 

Wearables und die Voraussetzungen für das erfolgreiche Design von 

Flex- und Rigid-Flex-PCBs. 36 

Neue Chancen in der Medizintechnik 

Drei von vier Unternehmen in Deutschland nutzen bereits Cloud 

Services, um ihre Wettbewerbs fähigkeit zu sichern. Diesem Trend 

können sich auch die kleinen und mittleren Unternehmen (KMU) nicht 

entziehen. 38 

Kontaktlose Bedienung 

Das Auslösen von Aktionen ohne Berührung ist etwas, was man sich 

im Alltag manchmal wünscht: Den Kofferraum des Autos mit vollen 

Händen öffnen, einen Anruf entgegennehmen, während man den 

Abwasch erledigt, oder einfach nur die wenig appetitliche Türklinke auf 

der öffentlichen Toilette drücken. 64 


Gesunder Schlaf dank Drucksensoren 

Viele Erkrankte wissen nicht, dass sie unter dieser Krankheit leiden. 

Dennoch ist Schlafapnoe eine häufige Erkrankung, die zahlreiche 

Menschen auf der ganzen Welt betrifft. Durch moderne Medizintechnik 

ist eine Therapie jedoch unkompliziert auch daheim möglich. 50 

5

Aktuelles 

Start des Forschungsprojekts RaQuEl 

Thema ist eine völlig neue Dimension der Messtechnik, gezeigt am Beispiel des E-Autos: E-Auto-Batterien 

schnell und effizient laden 

Turck duotec GmbH 

www.turck-duotec.com 

Die Turck duotec GmbH, Quantum 

Technologies UG und Elmos Semiconductor 

SE forschen gemeinsam 

mit der FH Münster und der Universität 

Leipzig an einer quantenbasierte 

Sensorlösung für ein effizientes 

Batteriemanagement in der 

E-Mobilität. Das Forschungsprojekt 

RaQuEl, vom Bundesministerium für 

Bildung und Forschung (vertreten 

durch VDI/VDE) mit 4,4 Millionen 

Euro unterstützt, verfolgt die Entwicklung 

innovativer Stromsensoren 

für Elektrofahrzeuge, aber auch für 

die Energie- und Medizintechnik. 

Eine neue Dimension des 

Messens 

Die Elektromobilität erlebt einen 

rasanten Aufschwung. Gemäß einer 

Deloitte-Studie aus dem Jahr 2020 

werden im Jahr 2030 mehr als eine 

Million E-Autos über deutsche Straßen 

rollen. Ein präzises Batteriemanagement 

erleichtert den Fahrern 

eine Überprüfung des Ladezustands 

und ermöglicht die exakte 

Reichweitenermittlung, kontrolliert 

den Ladevorgang und sorgt für eine 

effiziente Motorsteuerung. Auf diese 

Weise wird die Lebensdauer des 

Energiespeichers verlängert. Der 

dazu erforderliche Messbereich 

reicht von 10 tausendstel Ampere 

bis über tausend Ampere. 

Innovativer Stromsensor 

Das RaQueEl-Projekt beschäftigt 

sich mit der Erforschung eines 

neuartigen und innovativen Stromsensors, 

der sich quantenphysikalischer 

Effekte bedient. Damit eröffnet 

sich eine völlig neue Dimension 

der Messtechnik – insbesondere hinsichtlich 

Genauigkeit und Geschwindigkeit 

bei gleichzeitig hoher Isolation. 

Selbst niedrige elektrische 

Ströme lassen sich zuverlässig und 

schnell messen und geben zu jeder 

Zeit Auskunft über den Lade- und 

Alterungszustand der Batterie. Entscheidend 

sind auch die Einfachheit 

des Einbaus und die galvanische 

Trennung des Quantensensors 

von den stromführenden Bauteilen. 

Damit ist die Messung direkt 

in der Batterie möglich. 

Klein, zuverlässig und 

langlebig 

Bisherige Lösungen im Batteriemanagement 

sind kompliziert, teuer 

im Aufbau und nicht universell für 

alle Bordnetzspannungen einsetzbar. 

Der gemeinsam von Turck duotec 

und Quantum Technologies zu 

entwickelnde Quantensensor nutzt 

Stickstofffehlstellen in Diamanten 

(High Density NV-Diamanten) zur 

Ermittlung von Magnetfeldern bzw. 

Strömen. Er misst mikrowellenfrei 

und lässt sich sehr kompakt aufbauen. 

Aufgrund der quantenmechanischen 

Eigenschaften ist die 

Technik weitgehend temperaturund 

druckunabhängig und weist keinerlei 

Alterungserscheinungen auf. 

Die Nutzung von Quanteneffekten 

im neuen Batteriesensor ermöglicht 

außerdem einen universellen 

Einsatz in Elektrofahrzeugen mit 

typischen Spannungen von 12 bis 

> 800 Volt. Die hergestellten Labormuster 

werden in beispielhaften 

Anwendungen weiter erprobt. Zudem 

wird die Übertragung der Anwendbarkeit 

in andere Industriebereiche 

überprüft. ◄ 

Medizin für Ingenieure 

Grundwissen für Entwickler, 

Techniker und Wissenschaftler 

Gunther O. Hofmann 

1280 Seiten, fester Einband, 

E-Book inside 

€ 299,99 

€ 199,99| E-Book (PDF) 

ISBN 978-3-446-46423-0 

Medizinwissen – 

Kompendium für Ingenieure 

Naturwissenschaftler, Ingenieure 

und Techniker, die sich mit medizinischen 

Anwendungen ihrer jeweiligen 

Technologie befassen, erhalten 

in diesem Buch komprimiert, aber 

mit der notwendigen Tiefe die für 

sie spezifisch notwendigen medizinischen 

Grundlagen. Die Informationen 

in diesem Buch sind genau 

auf die Leserschaft zugeschnitten, 

sodass nicht mehr die vorhandenen 

Quellen zu Anatomie, Physiologie, 

Ätiologie, Pathogenese und Diagnostik 

nicht-operativer und operativer 

Therapie in aller Ausführlichkeit 

studiert werden müssen. 

Aufbau des Buches 

Die Kapitel des Werkes sind nach 

den menschlichen Organen aufgebaut, 

wobei jedes Kapitel eine einheitliche 

Subgliederung hat, die die 

Arbeit mit dem Buch enorm erleichtert. 

Behandelt werden immer: 

• Anatomie 

• Physiologie 

• Krankeitsbilder 

• Diagnostik 

• Therapie 

Im Buch befinden sich zahlreiche 

Querverweise zwischen den Kapiteln, 

um die komplexen Zusammenhänge 

abzubilden. Medizin für Ingenieure 

ist aus einem Konzept für Vorlesungen 

hervorgegangen, die der 

Autor über viele Jahre für Studierende 

aus den genannten Fächern 

gehalten hat. Der Erwerb medizinischen 

Wissens ist für die zukünftigen 

Ingenieure im Fach Medizintechnik 

eine unabdingbare Voraus- 


Mit digitalen Daten zum individualisierten 

Medizinprodukt 

Aktuelles 

Neue Richtlinie VDI 5705 Blatt 1 unterstützt bei der Anwendung digitaler 

Prozessketten in der Medizintechnik 

VDI-Gesellschaft Technologies 

of Life Sciences 

medizintechnik@vdi.de 

www.vdi.de 

Die neue Richtlinie VDI 5705 

Blatt 1 beschreibt die digitale Prozesskette 

bei der Herstellung individualisierter 

Medizinprodukte 

(Quelle: Mecuris GmbH). Insbesondere 

durch informationstechnische 

Datenerfassungs- und Planungssysteme, 

Kollaboration-Tools 

und Online-Services sind auch in 

der Medizintechnik völlig neu artige 

Arbeitsprozesse entstanden, die 

sich von der Erfassung patientenspezifischer 

digitaler Daten bis hin 

zu deren Anwendung im Prozess 

der individualisierten Erstellung 

von Medizinprodukten auswirken. 

Die neue Richtlinie VDI 5705 Blatt 1 

greift diesen Trend auf und empfiehlt 

eine systematische Prozesskette 

für die industrielle Herstellung 

von patientenindividuellen Medizinprodukten 

(Sonderanfertigungen). 

Die Prozesskette wird durchgängig 

beschrieben und Empfehlungen 

zur Beherrschung der Schnittstellen 

unter Berücksichtigung grundlegender 

Normen und der Datensicherheit 

werden abgeleitet. Die 

Empfehlungen dieser Richtlinie 

ersetzen allerdings kein Qualitätsmanagementsystem. 

Durchgängig digitaler 

Workflow 

Die Richtlinie richtet sich insbesondere 

an Hersteller von Medizinprodukten, 

die ihre Sonderanfertigungen 

mit Hilfe eines durchgängig 

digitalen Workflows planen, entwickeln, 

herstellen und vertreiben. 

Die einzelnen Teilprozesse bauen 

aufeinander auf und sind in dieser 

Reihenfolge auf die innerbetriebliche 

Situation zu übertragen, unabhängig 

davon, ob die empfohlene Prozesskette 

ganz oder teilweise angewandt 

werden soll. Beispiele der Herstellung 

unterschiedlicher Sonderanfertigungen 

aus der Dentaltechnik, 

dem Kardiovaskulärer Bereich, der 

Orthetik und der Nutzung Chirurgischer 

Schablonen sollen bei der 

praktischen Umsetzbarkeit exemplarischer 

digitaler Prozessketten 

unterstützen. 

Herausgeber der Richtlinie VDI 

5705 Blatt 1 „Digitale Prozessketten 

in der industriellen Medizintechnik; 

Herstellung von Sonderanfertigungen“ 

ist die VDI-Gesellschaft 

Technologies of Life Sciences (TLS). 

Die Richtlinie erscheint im August 

2021 als Entwurf und kann zum 

Preis ab EUR 81,80 beim Beuth 

Verlag (Tel.: +49 30 2601- 2260) 

bestellt werden. Onlinebestellungen 

sind unter www.vdi.de/5705 oder 

www.beuth.de möglich. 

10 Prozent Preisvorteil 

VDI-Mitglieder erhalten 10 Prozent 

Preisvorteil auf alle VDI-Richtlinien. 

Die Möglichkeit zur Mitgestaltung 

der Richtlinien durch Stellungnahmen 

bestehen durch Nutzung 

des elektronischen Einspruchsportals 

oder durch schriftliche Mitteilung 

an die herausgebende Gesellschaft 

(tls@vdi.de ). Die Einspruchsfrist 

endet am 31. Oktober.2021. VDI- 

Richtlinien können in vielen öffentlichen 

Auslegestellen kostenfrei eingesehen 

werden. ◄ 

setzung. Die Erarbeitung medizinischer 

Grundlagen aus den Gebieten 

Anatomie, Histologie, Physiologie, 

Biochemie, Diagnostik und Therapie 

aus den jeweils einschlägigen 

Lehrbüchern stellt aber für die Studierenden 

der Ingenieur und Naturwissenschaften 

aufgrund der Komplexität 

und Fülle einen unvertretbar 

hohen Aufwand dar. 

Die Intention dieses Buches liegt 

einerseits in einer möglichst umfassenden 

fächerübergreifenden Unterstützung 

der curricularen Präsenzlehre 

in den Ingenieurwissenschaften. 

Andererseits soll es für Techniker 

und Ingenieure in Forschung, 

Entwicklung und Produktion ein 

Nachschlagewerk bieten, welches 

durch stichwort bezogene Querverweise 

einen schnellen Überblick 

über die medizinisch-technischen 

Schnittstellen ermöglicht. Dabei 

bleibt der Inhalt der einzelnen Kapitel 

bewusst nicht an der Oberfläche 

des Halbwissens. 

Gunther O. Hofmann 

Prof. Dr.med. Dr.rer.nat. Gunther 

Olaf Hofmann, Jahrgang 1957, studierte 

Humanmedizin an der Ludwig-Maximilians-Universität 

München 

und Physik an der Technischen 

Universität München. 

Promotion zum Dr. med. über ein 

Thema aus der Transplantationschirurgie 

(1982) und zum Dr. rer. nat. 

in Technischer Physik über die Biomechanik 

des endoprothetischen 

Kniegelenkersatzes (1987). 1984 

bis 1995 wissenschaftlicher Assistent 

und später Oberarzt an der 

Chirurgischen Klinik der Ludwig- 

Maximilians-Universität München 

am Klinikum Großhadern. Facharzt 

für Chirurgie, Unfallchirurgie 

und Orthopädie. Kurze Auslandsaufenthalte 

in Leiden und Boston. 

Habilitation im Fach Chirurgie über 

Biomaterialien in der Unfallchirurgie 

(1992). 1995 bis 2003 Oberarzt 

und ab 1999 Leitender Arzt an 

der Berufsgenossenschaftlichen 

Hier geht´s zur Leseprobe: https://files.hanser.de/Files/Article/ARTK_LPR_9783446461482_0001.pdf 

Unfallklinik in Murnau. Langjährige 

Lehrtätigkeit an der Ludwig- 

Maximilians-Universität München 

und an der Fachhochschule München. 

Seit 2004 Ärztlicher Direktor 

und Direktor der Klinik für Unfallund 

Wiederherstellungschirurgie 

an den Berufsgenossenschaftlichen 

Kliniken „Bergmannstrost“ 

in Halle (Saale) und Direktor der 

Klinik für Unfall-, Hand- und Wiederherstellungschirurgie 

und Lehrstuhlinhaber 

für das Fach Unfallchirurgie 

an der Friedrich-Schiller- 

Universität Jena. 

Hanser 

www.hanser-fachbuch.de 


7

Medical Device Regulation 

Geltungsbeginn der MDR – Alles neu bei der 

Produktion von Medizinprodukten? 

Neue Anforderungen an 

die Produkte und an die 

Produktion? 

Autor: 

Hans-Peter Bursig, 

ZVEI-Fachverbandsgeschäftsführer 

Elektromedizinische Technik 

www.zvei.org/gesundheit 

Seit 26. Mai 2021 gilt sie jetzt endgültig, 

die EU-Verordnung 2017/742 

über Medizinprodukte, die Medical 

Device Regulation (MDR). Die MDR 

bringt für die Hersteller von Medizinprodukten 

viele Änderungen. 

Für viele Regelungen fehlen auch 

vier Jahre nach der Verabschiedung 

der Verordnung weiterhin Leitfäden 

zur Interpretation. Die Zahl der 

Benannten Stellen für die MDR ist 

immer weiterhin zu niedrig. Auch 

nach dem Geltungsbeginn ist die 

gesamte Branche deshalb immer 

noch mit der Umstellung auf die 

neuen rechtlichen Rahmenbedingungen 

beschäftigt. 

Keine Unterbrechung bei 

der Verfügbarkeit von 

Medizinprodukten 

Vielfach wurde befürchtet, dass 

mit dem Geltungsbeginn der MDR 

Medizinprodukte plötzlich vom 

Markt verschwinden würden, weil 

die erforderliche neue Konformitätsbewertung 

für die CE-Kennzeichnung 

nicht rechtzeitig durchgeführt 

werden könnte. Jetzt hat sich 

aber gezeigt, dass sich die Hersteller 

in den letzten Jahren gut auf den 

Geltungsbeginn der MDR vorbereitet 

haben. In den nächsten zwei bis 

drei Jahren können viele Medizinprodukte 

unter bestimmten Bedingungen 

weiter nach den Regeln der 

bis zum Mai 2024 gültigen Medizinprodukte-Richtlinie 

(MDD) der EU 

und deren nationalen Umsetzungen 

in Verkehr gebracht werden. 

Gleichzeitig können Hersteller 

sowohl für Bestandsprodukte als 

auch für neue Produkte eine Konformitätsbewertung 

auf Basis der 

MDR vornehmen und die CE-Kennzeichnung 

aufbringen. Voraussetzung 

dafür ist aber, dass alle Anforderungen 

der MDR erfüllt sind. 

Hierfür gelten die oben genannten 

Punkte, die dafür sorgen, dass die 

entsprechenden Prozesse viel Zeit 

benötigen. Aber es gibt ein kleines 

Licht am Ende des Tunnels: Einige 

Hersteller haben inzwischen von 

Benannten Stellen Zertifikate erhalten, 

dass die Systeme zum Qualitätsmanagement 

die Anforderungen 

der MDR erfüllen. 

Viele Lieferanten von Medizinprodukte-Herstellern 

haben sich 

in den letzten Jahren immer wieder 

gefragt, wie sich die MDR auf 

die Produktionsprozesse auswirken 

wird. Abschließend kann diese 

Frage immer noch nicht beantwortet 

werden. Lieferanten sollten deshalb 

das Gespräch mit den Herstellern 

von Medizinprodukten suchen, 

um die eigenen Aktivitäten besser 

planen zu können. Dabei sollten 

Lieferanten davon ausgehen, dass 

sich die Bedingungen in den nächsten 

zwei bis drei Jahren weiterhin 

ändern können. 

Grundsätzlich wird sich an den 

heute bekannten Beziehungen 

zwischen Lieferanten und Kunden 

aber nur wenig ändern. Die MDR 

regelt zwar, dass Hersteller von 

Medizinprodukten die Tätigkeit von 

relevanten Zulieferern genauer beobachten 

müssen. Diese Aufgabe 

regelt der Hersteller aber in seinem 

eigenen System für das Qualitätsmanagement. 

Zulieferer müssen 

also nicht davon ausgehen, 

dass sie in Zukunft eine Zertifizierung 

nach ISO 13485 benötigen, 

um an Hersteller von Medizinprodukten 

liefern zu können. 

Genauere Vorgaben 

Lieferanten sollten sich aber 

darauf vorbereiten, dass die Kunden 

genauere Vorgaben für Lieferungen 

machen, die Qualität der Lieferungen 

intensiver beobachten werden und 

mehr technische Informationen über 

die Art der Lieferungen verlangen 

werden. Auch hier kann sich in den 

nächsten Jahren an der Ausgestaltung 

etwas ändern, wenn Hersteller 

und Benannte Stellen die Auslegung 

der Anforderungen der MDR 

besser verstehen und umsetzen. 

Nach dem Geltungsbeginn 

– wie geht es weiter mit der 

Produktion? 

Lieferanten sollten in den nächsten 

Jahren vor allem die folgenden 

drei grundsätzlichen Fälle im Auge 

behalten: 


Medical Device Regulation 

Bestandsprodukte nach der 

„alten Richtlinie“ 

Eine Reihe von Herstellern 

wird in den nächsten Jahren weiter 

Bestandsprodukte nach den 

Regelungen der „alten Richtlinie“ 

in Verkehr bringen. Hier muss die 

Produktion ohne Veränderungen 

fortgeführt werden. Eine weitreichende 

Änderung an dem Produkt 

macht eine neue Konformitätsbewertung 

nach der MDR notwendig. 

Es sollte also so schnell 

wie möglich geklärt werden, ob 

das betreffende Produkt auf die 

Regelungen der MDR umgestellt 

wird oder nur noch für begrenzte 

Zeit im Angebot bleiben soll. Für 

solche Produktgruppen könnte 

eine Veränderung einer zugelieferten 

Komponente nämlich möglicherweise 

eine weitreichende 

Änderung des Produkts darstellen 

und die Planung des Herstellers 

des Medizinprodukts massiv 

stören. Ungeplante Änderungen 

an Komponenten sollten 

also möglichst vermieden werden. 

Ein regelmäßiger Informationsaustausch 

zwischen Lieferanten 

und Kunden über Materialverfügbarkeiten 

und technische 

Entwicklungen ist deshalb 

im gegen seitigen Interesse. 

Bestandsprodukte mit 

erneuter Konformitätsbewertung 

Bestandsprodukte, die in der 

nächsten Zeit einer erneuten Konformitätsbewertung 

nach der MDR 

unterzogen werden, müssen unter 

anderem mit einer neuen Technischen 

Dokumentation begleitet 

werden. Hier werden Kunden von 

ihren Zulieferern eventuell zusätzliche 

technische Informationen über 

zugelieferte Komponenten abfragen. 

Auch hier gilt, wie zuvor, dass ein 

regelmäßiger Austausch über Materialverfügbarkeit 

und technische 

Entwicklung im gegenseitigen Interesse 

ist. Je nach Art der Veränderung 

einer Komponente kann eine 

Aktualisierung der Technischen 

Dokumentation notwendig werden. 

Diese Maßnahme sollte der Hersteller 

des Medizinprodukts recht zeitig 

planen können, weil hierfür Ressourcen 

benötigt werden. 

Neue Medizinprodukte 

werden von Anfang an nach den 

Anforderungen der MDR entwickelt 

und der Konformitätsbewertung 

unterzogen. Dennoch gilt analog, 

dass ein regelmäßiger Austausch 

zwischen Hersteller des Medizinprodukts 

und Lieferant im gegenseitigen 

Interesse ist. 

Bei den beiden letzten beschriebenen 

Fällen sollten sich Lieferanten 

aber auch auf einen weiteren Punkt 

vorbereiten: Unter der MDR hat der 

Hersteller zusätzliche Anforderungen 

bei der Nachbeobachtung des 

Produkts (post market surveillance – 

PMS) zu erfüllen. Dazu gehört auch 

die Aufgabe, Informationen aus der 

PMS für die regelmäßige Überprüfung 

und, wenn angebracht, Aktualisierung 

der Risikobetrachtung 

des Medizinprodukts einzusetzen. 

Es könnte in Zukunft also auch vorkommen, 

dass der Hersteller einen 

Lieferanten gezielt wegen der Änderung 

einer Komponente anspricht, 

wenn die Bewertung der Informationen 

aus der PMS das nahelegt. 

Geltungsbeginn der MDR: 

die Veränderungen sind 

noch nicht am Ende 

Insgesamt gilt für Hersteller von 

Medizinprodukten aber auch für 

ihre Lieferanten, dass die Veränderungen 

in der Branche Medizintechnik 

mit dem Geltungsbeginn 

der MDR nicht einfach abgeschlossen 

sind. In den nächsten Jahren 

müssen viele neue Anforderungen 

genau verstanden und nachhaltig 

umgesetzt werden. Dabei 

wird auch der Austausch zwischen 

Lieferanten und Kunden bei 

der Produktion intensiver werden. 

Davon können aber beide Seiten 

profitieren. Die nächsten zwei bis 

drei Jahre werden für alle Beteiligten 

Herausforderungen bereithalten. 

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9

Produktion 

Misch- und Dosiertechnik im Kampf 


Getinge setzt bei der Herstellung von Membran-Oxygenatoren auf vollautomatisierte Vergussprozesse von 

Rampf aus Zimmern ob Rottweil 

Für die Herstellung medizintechnischer Geräte und Produkte bietet 

Rampf Production Systems eine gesamtheitliche Lösung bestehend aus 

Dosiertechnik und Automatisierungskonzepten. 

© RAMPF Production Systems GmbH & Co. KG 

RAMPF Production Systems 

GmbH & Co. KG 

production.systems@ 

rampf-group.com 

www.rampf-group.com 

Im Kampf gegen das Coronavirus 

Covid-19 hat sich die extrakorporale 

Membranoxygenierung 

(ECMO) als lebensrettendes Verfahren 

bei Patienten mit akutem 

Lungenversagen etabliert. Bei der 

Herstellung des Membran-Oxygenators, 

einem der wichtigsten Bestandteile 

der hier verwendeten Herz-Lungen-Maschinen, 

kommt Misch- und 

Dosiertechnik von Rampf Production 

Systems zum Einsatz. 

Schwere Verläufe von Covid-19 

führen häufig zu einer Lungenentzündung, 

infolgedessen es auch 

zu einem akuten Lungenversagen 

kommen kann. Die Lunge ist nicht 

mehr in der Lage, den Körper mit 

ausreichend Sauerstoff zu versorgen. 

In dieser medizinischen Notfallsituation 

kommt die extrakorporale 

Membranoxygenierung, das sogenannte 

ECMO-Verfahren zum Einsatz, 

mit dem das Blut außerhalb des 

Körpers durch eine Herz-Lungen- 

Maschine mit Sauerstoff versorgt 

und von Kohlendioxid befreit wird. 

Hierfür wird Blut mittels eines 

Katheters aus dem Körper des 

Patienten herausgelassen. Dieser 

ist an einen Oxygenator angeschlossen, 

der dem Blut Sauerstoff 

zuführt und Kohlendioxid herausfiltert. 

Anschließend wird das Blut 

erwärmt und wieder zurück in das 

venöse oder arterielle System des 

Patienten geführt. 

Hochpräzise und 

schnelle Dispensierung 

von Polyurethanharz im 

Reinraum 

Die Oxygenatoren werden im 

Reinraum produziert. Um die Filtermatten, 

über die das Blut geleitet 

wird, sicher mit dem Gehäuse 

zu verbinden, werden diese mit 

einem Zweikomponenten-Polyurethangießharz 

vergossen. Hierbei 

setzt Getinge auf Misch- und Dosiertechnik 

von RAMPF Production Systems. 

Getinge hat ein breites Produktportfolio 

für die kurzfristige oder 

längere Extrakorporale Membranoxygenierung 

und ist weltmarktführend 

auf diesem Gebiet. Es umfasst 

eine Auswahl an Geräten und Verbrauchsmaterialien 

für die extrakorporale 

Herz- und/oder Lungenunterstützung. 

Dazu gehören Zentrifugalpumpen, 

Oxygenatoren, Heizungen, 

Schlauchsets, Katheter und Kanülen. 

Anspruchsvoller 

Vergussprozess 

Daniel Braunstein, Sales Manager 

bei Rampf Production Systems: 

„Für diesen anspruchsvollen Vergussprozess 

wird unser Kompaktdosiersystem 

C-DS eingesetzt. Die 

Anlage gewährleistet sowohl die 

präzise und schnelle Materialaufbereitung 

und Dosierung als auch 

die platzsparende Integration in die 

Gesamtfertigungslinie. Die permanente 

Überwachung von Drücken, 

Temperaturen und Füllständen mit 

grafisch unterstützten Prozessübersichten 

sorgt für das erforderliche 

Höchstmaß an Sicherheit. Da rüber 

hinaus sind gemäß den Bestimmungen 

der Reinraumproduktion 

sämtliche Oberflächen des Dosiersystems 

aus Edelstahl.“ 

Mischsystem MS-C 

Das C-DS ist mit dem von Rampf 

Production Systems entwickelten 

dynamischen Mischsystem MS-C 

ausgestattet. Mit der servogesteuerten 

Ceramic-Ventiltechnik werden 

Bestwerte sowohl in Bezug Präzision, 

Reproduzierbarkeit als auch 

Zuverlässigkeit erzielt. Durch die 

geringen äußeren Abmessungen 

bietet das MS-C maximalen Freiraum 

bei der Applikation komplexer 

Bauteilkonturen. Der einfache, 

modulare Aufbau und die konstruktive 

Trennung von Ventil- und Mischkammerebene 

machen das Mischsystem 

zudem besonders wartungsfreundlich. 

Bedarf an ECMO-Geräten 

gestiegen 

Michael Mankopf, Director Technical 

Product Marketing ECLS & 

Perfusion bei Getinge: „Der Ausbruch 

des Coronavirus hat zu einem 

noch höheren Bedarf an ECMO 

geführt. Unsere ECMO-Geräte 

dienen als lebenserhaltende Maßnahme 

bei kritisch kranken Patienten 

und geben der Lunge die 

erforderliche Zeit, um sich wieder 

zu erholen. Die Produktion unserer 

Oxygenatoren erfolgt unter Einhaltung 

höchster Sicherheits- und 

Qualitätsstandards. Dabei wird 

das Dosiersystem von Rampf der 

hohen Prozesskomplexität gerecht 

und erfüllt sämtliche Reinraumanforderungen.“ 

◄ 

HLS Oxygenator von Getinge, 

© Getinge 


Produktion 

TECHNOLOGY 

MACHINES 

SYSTEMS 

Optimal für das Verkleben 

von Nadeln und Spritzen 

Medizinische UV-Klebstoffe von Dymax: Zuverlässige und 

kosteneffiziente Herstellung von Spritzen mit Dymax MD 1406-M 

von LED-Licht klebfrei aus, um eine rasche Verklebung 

von Substraten zu gewährleisten, die 

typischerweise bei der Nadel- und Spritzenmontage 

sowie der Montage anderer medizinischer 

Produkte verwendet werden. 

Aushärtung mit LED-Systemen 

Dymax MD 1406-M ist für die Aushärtung 

mit LED-Systemen bei 385 nm und 405 nm 

optimiert, doch unabhängig, ob man sich für 

UV/Breitband- oder LED-Technologie entscheidet: 

Hersteller profitieren immer von den Vorteilen 

der lichthärtenden Klebstofftechnologie 

mit hohen Durchsatzraten und geringen Verarbeitungskosten 

bei gleichzeitig reduzierter 

Fehleranfälligkeit trotz der geringen Größe der 

Nadelbaugruppen. Natürlich ist der UV-Klebstoff 

von Dymax vergilbungs- und wasserbeständig 

und erfüllt vollständig die Anforderungen 

der ISO 10993-5 zur Zytotoxizität. 

Dymax MD 1406-M fluoresziert Blau zur 

einfacheren Qualitätskontrolle 

Medizinische Nadelbaugruppen werden in 

der Regel in großen Stückzahlen und mit hoher 

Geschwindigkeit maschinell produziert. Einer 

der anspruchsvollsten Aspekte bei der Herstellung 

von medizinischen Einwegspritzen, Venenverweilkanülen, 

Insulinpens etc. ist die dauerhafte 

und sichere Verbindung zwischen Edelstahlkanülen 

und Kunststoffkörper. Die immer 

kleiner werdenden Klebeflächen und die innovativen, 

oft schwer verklebbaren Kunststoffe 

erhöhen das Anforderungsprofil 

der verwendeten Klebstoffe 

kontinuierlich. 

MD 1406-M 

Fluoreszierende Eigenschaften 

Ein weiterer Vorteil liegt in den fluoreszierenden 

Eigenschaften des Nadelklebstoffs. 

Dymax MD 1406-M fluoresziert unter Einfluss 

von Schwarzlicht blau. Damit wird die Qualitätskontrolle 

stark vereinfacht und Hersteller 

können sicher sein, dass der Klebstoffauftrag 

korrekt erfolgt ist. 

Dymax Europe GmbH 

www.dymax.de 

*EINE UM DAS MEHRFACHE GESTEIGERTE 

PRODUKTIVITÄT AUF EINER WESENTLICH KLEINEREN 

PRODUKTIONSFLÄCHE. DAS KÖNNEN SIE MIT FUG 

UND RECHT GEWINNMAXIMIERUNG NENNEN. 

MEHRSPINDLLER VON SW IN DER MEDIZINTECHNIK. 

DIE INTELLIGENTE ART ZU PRODUZIEREN. 

Dymax hat mit dem 

Nadelklebstoff Dymax 

MD 1406-M einen medizinischen, 

lichthärtenden 

Klebstoff auf den Markt 

gebracht, der speziell für 

diese Art von Anwendungen 

konzipiert wurde. Der UV- 

Klebstoff hat eine sehr niedrige 

Viskosität für eine ausgezeichnete 

Benetzung der 

Bauteile und härtet sekundenschnell 

unter Einwirkung 

MD 1406-M von Dymax für die optimale Nadelverklebung von 

medizinischen Spritzen 

meditronic-journal 4/2021 11 

be productive. be SW 

WWW.SW-MACHINES.COM

Produktion 

Das Auge druckt mit: Vapour 

Smoothing in der additiven Fertigung 

Spritzgussfertigung und 3D-Druck bringen zentrale Vorteile bei der Herstellung von Medizinprodukten mit sich. 

Durch Vapour Smoothing lassen sich nun die Vorzüge beider Verfahren kombinieren – und so Mehrwerte für 

Patientinnen und Patienten erreichen. 

Ästhetik und Perfektion sind zentrale 

Bestandteile des mensch lichen 

Lebens – aber auch von Produktion 

und Prototypenfertigung. Ungeordnete 

Strukturen und Schemata 

fallen dem menschlichen Auge 

ebenso schnell auf wie durchbrochene 

Muster und desolates Design. 

Dabei haben Menschen nicht nur 

im Alltag eine genaue Vorstellung 

davon, was ästhetisch ist und was 

nicht. Auch bei der Prototypenherstellung 

und Kleinserienfertigung ist 

die Ansehnlichkeit der Bauteile und 

Werkstücke ein zentraler Aspekt, 

den Unternehmen im Blick behalten 

müssen. Dies gilt insbesondere für 

Produkte, die schlussendlich in der 

Autor: 

Andrea Landoni, 

EMEA 3DP-Produktmanager 

Protolabs 

www.protolabs.de 

Medizinbranche Anwendung finden 

sollen. Hier unterliegen einzelne und 

individuell auf den Patienten zugeschnittene 

Teile höchsten medizinischen 

Ansprüchen und müssen 

zugleich hohen gesetzlichen Normen 

und Standards entsprechen. 

Dabei kommen bei der Fertigung 

dieser Teile vor allem das Spritzgussverfahren 

und die additive Fertigung 

zum Einsatz. 

Optik und Haptik 

Bei der Herstellung von Teilen 

durch den 3D-Druck besteht 

zudem naturgemäß ein hoher 

Anspruch an die Optik und Haptik 

der fertigen Produkte. Insbesondere 

wenn die Produkte in der 

Medizinbranche zum Einsatz kommen 

sollen, ist eine einfach zu reinigende 

Oberfläche entscheidend. 

Da bei den meisten Verfahren der 

additiven Fertigung prozessbedingt 

Bauteile zunächst eine raue Oberfläche 

aufweisen, ist deren Nachbearbeitung 

üblicherweise fester 

Bestandteil jeder einzelnen Produktion. 

Mithilfe von Vapour Smoothing 

wird der abschließenden Veredelung 

von additiv gefertigten Teilen 

aber ein entscheidender Prozessschritt 

hinzugefügt, der nicht nur die 

Ästhetik von Bauteilen maßgeblich 

optimiert, sondern auch noch wichtige 

Vorteile für die physikalischen 

und mechanischen Eigenschaften 

mit sich bringt. 

Letzter Feinschliff 

für ein glänzendes 

Erscheinungsbild 

Zum Einsatz kommt das Vapour 

Smoothing-Verfahren bei Thermoplasten 

und Elastomeren, die mittels 

additiver Fertigung verarbeitet 

werden können. Hierzu zählen 

verschiedene TPU- und PA-Werkstoffe 

wie etwa PA11 oder PA12 aus 

dem Pulverbettverfahren. Nach der 

Fertigung weisen Bauteile, die aus 

diesen Materialien gedruckt wurden, 

häufig eine matte und vergleichsweise 

raue, pulverförmige 

und poröse Oberfläche auf. Durch 

übliche Nachbearbeitungsverfahren, 

wie etwa durch Sandstrahlen, 

erreicht man bereits eine hochwertige 

Oberflächenstruktur, allerdings 

reicht diese qualitativ nicht an die 

Resultate von Vapour Smoothing 

heran. So zeichnen sich durch 

dieses Verfahren geglättete Oberflächen 

durch einen bis zu 1.000 

Prozent geringeren Wert hinsichtlich 

der Oberflächenrauheit aus. Bei 

Ultrasint TPU01 AM kann so beispielsweise 

der Mittenrauwert von 

20 µm auf 2 µm reduziert werden. 

Idealer Schutz 

Die so veredelte Oberflächenstruktur 

des Bauteils kann als versiegelt 

bezeichnet werden und bietet 

daher auch einen idealen Schutz 

vor Nässe, Schmutz und Bakterien. 

Darüber hinaus gewährleistet 

sie auch eine verbesserte Dichtheit 

der Bauteile. Dies hat insbesondere 

dann Auswirkungen auf 

die tatsächliche Nutzung der Produkte, 

wenn diese im Alltag gereinigt 

oder desinfiziert werden sollen 

– eine perfekte Voraussetzung für 

den Einsatz in der Medizinbranche. 

Konkrete Vorteile sind so etwa die 

dadurch erreichte Schweißundurchlässigkeit 

bei Prothesen und Orthesen 

sowie der geringere Abrieb bei 

belasteten Teilen, wie zum Beispiel 

bei Sohlen. Zudem wird vonseiten 

hoher Hygienestandards auch eine 

einfachere Desinfektion und Reinigung 

von Teilen erreicht, die mittels 

Vapour Smoothing nachbearbeitet 

wurden. 

Geglättete Bauteile überzeugen 

zudem durch eine glänzende 

Oberfläche und verbesserte Haptik, 

die sie ideal für den Einsatz im 

Umfeld der Prototypenproduktion 

und in manchen Anwendungsfällen 

auch bei der Herstellung von Endprodukten 

macht. Elastomere und 

Thermoplasten, die mittels Vapour 

Smoothing nachbearbeitet wurden, 

zeichnen sich außerdem durch 

einen erhöhten Wert hinsichtlich der 

Bruchdehnung ohne gleichzeitigen 

Verlust der Zugfestigkeit aus. Die 

Möglichkeit, auf diese Weise bearbeitete 

Teile einfacher lackieren zu 

können, rundet die Palette an Vorteilen 

durch diese Form der Nachbearbeitung 

zusätzlich ab. 

Effizient, sicher und 

automatisiert: Der Prozess 

hinter Vapour Smoothing 

Betrachtet man herkömmliche 

Verfahren zur Oberflächenveredelung 

additiv gefertigter Teile, sind 

oftmals manuelle Arbeitsschritte 

von Nöten, um die gewünschten 

Ergebnisse zu erzielen. Auch hier 

sticht das Vapour Smoothing positiv 

hervor. Da sich die Bauteile lediglich 

etwa zwei Stunden innerhalb 

einer Glättungsmaschine befinden 

müssen, wird hier kein weiteres händisches 

Eingreifen nötig. Vielmehr 

werden Bauteile im bis zu 90 Liter 

fassenden Innenraum automatisiert 

mit nicht brennbaren oder explosiven 

Lösungsmitteln behandelt und veredelt. 

Dabei spielen sich im Inneren 

der Glättungskammer nacheinander 

verschiedene Prozesse ab. So wird 

im ersten Schritt die Oberfläche 

geglättet, danach kann das Bauteil 

weiter aushärten und schlussendlich 

findet eine Trocknung statt. All 


Produktion 

Mögliche Typen von Orthesen: 

unbearbeitet, poliert und in leichter 

Bauweise. 

Diese Orthese wurde individuell 

gefertigt und ist noch nicht final 

bearbeitet. 

Der letzte Feinschliff bei Vapour 

Smoothing sorgt für eine glatte und 

glänzende Oberfläche. 

Die Orthese ist aufgrund ihrer 

Struktur leichter und trotzdem 

stabil. Diese Form ist nur mit dem 

3D-Druck möglich. 

dies wird erreicht durch die Erhitzung 

des Lösungsmittels auf seine 

spezifische Verdampfungstemperatur 

und bedarf keinerlei weiterer 

Interaktion während des Vorgangs. 

Zwei Voraussetzungen 

Beachtet werden müssen im Rahmen 

dieses Verfahrens lediglich 

zwei Aspekte: Zum einen sollten 

die Wandstärken der Bauteile nicht 

zu dünn sein. Bei Wandstärken, die 

unter einem Wert von 1,5 Millimeter 

liegen, können im Zuge des Verfahrens 

strukturelle Verformungen aufgrund 

der erhöhten Oberflächenspannung 

auftreten. Zudem fällt bei 

dermaßen geringen Wandstärken 

der Glättungseffekt bei den Bauteilen 

geringer aus. Um den maximalen 

Nutzen innerhalb dieses Nachbearbeitungsverfahrens 

zu erhalten, 

sollte auch berücksichtigt werden, 

dass während des Vorgangs lediglich 

Bauteile aus den gleichen Materialien 

verarbeitet werden können. 

Schnelle Nachbearbeitung 

Werden diese Voraussetzungen 

beachtet, entfaltet sich die Fülle der 

Vorzüge von Vapour Smoothing. 

So lassen sich durch den automatisierten 

Nachbearbeitungsprozess 

innerhalb kürzester Zeit eine Vielzahl 

von Teilen optimieren. Diese 

schnelle Form der Nachbearbeitung 

überzeugt zudem dadurch, 

dass aufgrund der Glättung durch 

Dämpfe diese Oberflächenbehandlung 

auch innenliegende Bereiche 

der Bauteile glättet und veredelt. Mittels 

herkömmlicher Methoden lässt 

sich dies nicht umsetzen. Zudem 

ist diese Form der Nachbearbeitung 

– insbesondere im Vergleich 

zu einer herkömmlichen Herstellung 

von etwaigen Designiterationen im 

Umfeld der Spritzgussproduktion – 

kostengünstiger. Statt für einzelne 

Bauteile, die die genannten Vorzüge 

und Oberflächengüte erfüllen, 

jeweils ein kostenintensives Spritzgusswerkzeug 

herzustellen, können 

einfach Bauteile aus der additiven 

Fertigung verwendet werden. 

Fazit 

Die additive Fertigung ist aus der 

Prototypenproduktion nicht mehr 

wegzudenken. Auch in der Medizinbranche 

spielen die unterschiedlichen 

3D-Druck-Verfahren eine 

herausragende Rolle und haben 

bereits vielen Patienten eine bessere 

Behandlung ermöglicht. Durch 

Vapour Smoothing kann die Versorgung 

von Patienten noch besser 

abgedeckt werden. Die Technologie 

stellt ein Schlüsselelement dar, 

wenn auf die Vorzüge der Designfreiheit 

zurückgegriffen werden 

soll und zugleich eine hohe Oberflächengüte 

erreicht werden muss, 

die sonst bislang nur bei Produkten 

aus der Spritzgussfertigung verwirklicht 

werden konnte. 

Während sich mittels Vapour 

Smoothing auch einzelne, individuelle 

Teile für den Einsatz in 

der Medizin umsetzen lassen, die 

auf diese Weise die Vorzüge des 

Spritzgusses mit denen der additiven 

Fertigung vereinen, sind vor 

allem die so erreichbaren physikalischen 

und mechanischen 

Eigenschaften entscheidend für 

Medizinerinnen und Mediziner. So 

erlauben die versiegelten Oberflächen 

eine einfachere Desinfektion 

von Prothesen und Orthesen 

aus dem 3D-Drucker und führen 

somit zu weiteren Einsatzgebieten 

für dieses moderne Fertigungsverfahren. 

Dabei sind diese inneren Werte 

selbstverständlich nicht der erste 

Eindruck, der dem Betrachter ins 

Auge fällt. Im Vergleich zu herkömmlichen 

Medizinprodukten aus 

der additiven Fertigung ist es vor 

allem die umfassende und beeindruckende 

Ästhetik, die schlussendlich 

einen bleibenden ersten 

Eindruck hinterlässt. ◄ 

PA-Werkstoffe wie PA11 und PA12, die im Pulverbettverfahren mit 

Selektivem Lasersintern gedruckt werden, eignen sich besonders für Vapour 

Smoothing. 


Bauteile, die mittels additiver Fertigung hergestellt werden, bedürfen nach 

dem Druck einer Nachbearbeitung. 

13

Produktion 

Einsatzbeispiele von Handling-Lösungen 

in der Medizin- und Pharmaindustrie 

Bild 1: Die Greifer und die Schwenkeinheiten der Zimmer Group verbaut in 

der Reinigungsmaschine für Vials 

Die Zimmer Group zählt zu den 

weltweit führenden Herstellern von 

Automatisierungs-, Maschinenund 

Möbeldämpfungskomponenten 

sowie der Verfahrenstechnik. 

Darüber hinaus sind sie aber auch 

wichtiger Partner zahlreicher namhafter 

Unternehmen u. a. aus den 

Bereichen Medizin und Pharma. 

In diesem Bericht zeigt die Zimmer 

Group aktuelle Anwendungsbeispiele 

aus diesen Branchen. 

Greifer in der 

Labordiagnostik 

So verwendet z. B. ein Schweizer 

Pharmaunternehmen die elektrischen 

GEP2000-Greifer. Diese 

unterstützen bei der Analyse von 

Corona-Proben in einem vollautomatischen 

System für die Labordiagnostik. 

In Corona-Testzentren 

in China kommen derzeit Greifer 

desselben Typs zum Einsatz. Die 

elektrisch angetriebenen Kleinteilegreifer, 

die sehr einfach anzusteuern 

sind, übernehmen dort u. a. das 

Proben-Handling – z. B. den zuverlässigen 

Transport und das sichere 

Öffnen der Deckel der hochinfektiösen 

Probenröhrchen. Für diese 

Zimmer Group 

www.zimmer-group.com 

spezielle Aufgaben bieten die 

Greifer einstellbare Greifkräfte via 

IO-Link zwischen 40 N und 500 N 

und Backenhübe zwischen sechs 

und sechzehn Millimetern. 

Darüber hinaus sind die elektrischen 

Greifer frei positionierbar 

und mit einer mechanischen 

Selbsthemmung ausgestattet, die 

den Verlust bzw. das Herunterfallen 

der hochinfektiösen Proberöhrchen 

z. B. bei einem Stromausfall 

verhindern. So halten die Greifer 

die Probe fest - auch ohne Stromversorgung. 

Robust und zuverlässig 

Ein weiterer Grund, der die Chinesen 

überzeugte, war deren Maximum 

an Robustheit und Zuverlässigkeit. 

Denn das Gehäuse dieser 

Greifer besteht aus hartanodisiertem 

Aluminium, und für die Führung 

haben die Entwickler der Zimmer 

Group auf eine seit Jahrzehnten 

bewährte Flachführung gesetzt. 

Damit können 10 Millionen Zyklen 

ohne Wartung bewältigt werden. 

Einsatz in der Abfüllung 

Für einen deutschen Medizintechnikhersteller 

werden die Handhabungslösungen 

der Zimmer Group 

in Anlagen zur Abfüllung von sterilen 

Lösungen (Dialyse, Beutelabfüllung 

mit Zuckerlösung) verwendet. Als 

weiteres Beispiel zählt auch noch 

ein Kunde aus dem Healthcare- 

Bereich. Hier sind die Radialgreifer 

bei der Bestückung- und Handhabung 

der sogenannten EasyBags - 

Flüssignahrung u. a. für beatmete 

Corona-Patienten im Gebrauch. 

Cobot mit Greifer von der 

Zimmer Group 

Neben Flüssignahrung sind auch 

die Überwachungssysteme für 

Corona-Patienten überlebensnotwendig, 

doch wer soll diese Apparaturen 

in Pandemie-Zeiten, wo 

es doch besonders um Abstand 

voneinander halten geht, bedienen? 

Das Unternehmen Cobot 

Team aus Portland, Oregon, hat 

sich dazu entsprechende Gedanken 

gemacht. Das Ergebnis ist ein 

kollaborativer Roboter (Cobot) mit 

einem speziellen MRK-Greifer der 

Zimmer Group. Er unterstützt jetzt 

das Krankenhauspersonal u. a. bei 

der Anpassung der Sauerstoffmenge 

für COVID-19 Patienten. 

Greifer für Reinräume und 

feuchter Umgebung 

Ein weiteres Anwendungsbeispiel 

– diesmal ohne Corona-Bezug - 

kommt aus Tunesien. Hier automatisieren 

Greifer und Schwenkeinheiten 

der Zimmer Group für die 

Firma SEA electronics eine Reinigungsmaschine 

für sterile Glasfläschchen. 

Die verwendeten Greifer 

der GPP5000-Baureihe mit ihrer 

robusten, hart beschichteten Stahlin-Stahl-Profilnutenführung 

wurden 

dabei für den echten Universaleinsatz 

konzipiert. Sie haben je nach 

Variante unterschiedliche Merkmale 

(Schnelligkeit, hohe Greifkräfte, 

große Greifbackenlängen) und bieten 

somit für jede Anwendung die 

passende Lösung. Die Greifer warten 

bei Verwendung eines Protektors 

mit einer Dichtheitsklasse von 

IP67 auf – ideal für den Einsatz in 

Reinräumen bzw. in den feuchten 

Umgebungsbedingungen der Reinigungsmaschine. 

Greifer-Lösung zum 

Handling im aseptischen 

Abfüllprozess 

Ein anderes Beispiel, das ebenfalls 

den medizinischen bzw. pharmazeutischen 

Einsatz der Handhabungslösungen 

der Zimmer Group 

zeigt, stammt von der Firma Bausch 

& Ströbel Maschinenfabrik Ilshofen 

(B+S). Abfüll- und Verpackungsprozesse 

sind ihr Spezialgebiet. Auf 

B+S Abfüll- und Verpackungsanlagen 

werden weltweit hochwertige 

flüssige und pulverförmige 

Arzneimittel, Spritzen, Vials, Karpulen 

oder Ampullen verarbeitet 

– angefangen mit der Objektreinigung 

und Sterilisierung bis hin zum 

Etikettieren oder der Spritzenmontage. 

Das VarioSys-System von B+S 

ist ein flexibles Produktionssystem 

für biotechnologische Produkte und 

Pharmazeutika. Vor kurzem wurde 

Bild 2: Ein GEH6000IL Greifer der Zimmer Group im Einsatz bei 

Bausch+Ströbels Reinraum-Applikation 


Produktion 

Bild 3: Ein Cobotgreifer der Zimmer Group in der Klinik unterstützt beim Kampf gegen 

das Corona-Virus 

dies erweitert und erlaubt nun ein 

vollautomatisches Öffnen von Tubs 

und ermöglicht RTU-(„Ready to 

use“) Vials im Nest (Verpackungseinheit) 

vollautomatisch zu öffnen, 

denesten, füllen und zu magazinieren. 

Die Deckfolie der Tubs wird mit 

Hilfe eines thermischen Verfahrens 

gelöst, hierfür werden sie von einem 

Reinraumroboter bzw. Greifer in die 

entsprechenden Positionen transportiert. 

Nach dem Öffnen entnimmt 

ein zweiter Greifer die RTU- 

Vials aus dem Nest und gibt diese 

an das nächste Modul zur Weiterverarbeitung 

im Bulk. 

Zimmer Greifer für das 

Nest-Handling 

Für das Nest- und Tub-Handling 

dieser speziellen Anwendung entschied 

sich B+S für eine Zusammenarbeit 

mit der Zimmer Group. 

Neben einem perfekten Zusammenspiel 

mit dem Roboter bestand 

eine große Herausforderung für den 

Greiferspezialisten darin, dass die 

Greifer in einer Reinraum-Anlage 

eingesetzt werden. Dies schloss 

von vorneherein den Einsatz von 

pneumatischen Greifern - allein aus 

Platzgründen wegen der Kabel und 

der Abluft - aus. Daher entschloss 

man sich relativ schnell für eine rein 

mechatronische Greifer-Lösung. 

Aufgrund der erwähnten Reinraumproblematik 

mussten die Greifer, 

da sie mit Spritzen und Vials 

bzw. mit dem Nest direkt in Berührung 

kommen können, auf die Vorgaben 

der technischen Sauberkeit 

besonders Rücksicht nehmen. 

Handelsübliche Greifer sind 

vor einer Partikelübertragung und 

unliebsamer Partikelverschleppung 

nicht gefeit. Auch durch einen Kontaktabrieb 

beim Greifer selbst können 

unerwünschte Fremdkörper 

entstehen. Für Konstrukteure sauberkeitssensibler 

Anlagen stellen 

sie daher eine besondere Herausforderung 

dar. Als eine der ersten 

Konstruktionsmaßnahmen von B+S 

wurden deshalb zur Vermeidung von 

Partikeleintrag in den Prozess gut 

abnehmbare und abgedichtete Einhausungen 

bzw. Ummantelungen 

mit geschlossener Oberfläche für 

die Greifer gewählt. 

Flexibilität der Greifer 

Von entscheidender Bedeutung 

war für B+S auch die Flexibilität der 

Greifer, da die Anlage selbst auch 

sehr adaptiv bzw. modular aufgebaut 

ist und die Verpackungsgrößen 

jederzeit variieren können. So wurden 

mit dem GEH6180IL und dem 

GEH6040IL die zwei am besten 

passenden Greifer für die jeweilige 

Tätigkeit aus dem umfangreichen 

Portfolio der Zimmer Group ausgewählt: 

Beide elektrischen Greifer 

verfügen neben einem großen Hub 

über einen Servoantrieb mit integriertem 

Controller. Die bürstenlose 

Antriebstechnik garantiert neben 

einer individuellen Krafteinstellung 

noch zusätzlich eine Positions- und 

Geschwindigkeitsregelung. Auch die 

Sicherheit der Anlage sollte kein zu 

vernachlässigender Aspekt sein, 

da meist mit zerbrechlichem Glas 

und Kunststoff gearbeitet wird. So 

haben die Greifer auch 

eine mechanische 

Selbsthemmung, die 

das Herunterfallen 

eines Vials selbst bei 

einem Stromausfall 

verhindert. 

Kundenspezifische 

Anpassungen 

Dass die Zimmer 

Group in der Lage 

war auch auf notwendige 

Modifikationen 

(z. B. einen seitlichen 

Anschluss mittels 

Einbausteckverbinder 

beim GEH6180IL) 

innerhalb kürzester 

Zeit zu reagieren, kam 

B+S sehr entgegen. 

Ebenso die Tatsache, 

dass die Greifer nur über einen einzigen 

Kabelabgang verfügen – das 

stellte bei den sehr beengten Platzverhältnissen 

im Reinraum einen 

sehr großen Vorteil dar. Die Ausrüstung 

mit IO-Link erleichterte darüber 

hinaus das Auslesen von spezifischen 

Daten, z. B. Temperaturmessung, 

Position oder die Zyklusanzahl. 

Manuelle Handhabung 

Noch bis vor wenigen Jahren 

wurden das Öffnen und Denesten 

von Tubs manuell gehandhabt. So 

wurde früher eigens ein Bediener 

für den Reinraum abgestellt, der 

das Nest- und Tub-Handling 

über zwei Handschuheingriffe 

im Modul durchführte. 

Heute kann dieser Fertigungsschritt 

mit Hilfe der 

zwei Roboter und deren 

Greifer mit 100 % In-Prozess-Kontrolle 

(IPC) bei 

voller Maschinenausbringung 

(bis zu 60 Tubs pro 

Stunde) gehandhabt werden. 

Durch die Vollautomatisierung 

kann nun neben 

einer Kosteneinsparung 

durch geringeren Personalaufwand, 

vor allem die Prozesssicherheit 

erhöht werden. 

„Besonders die einfache 

Parametrisierung und 

die vielen Zusatzfeatures 

der GEH-Greifer konnten 

uns sehr überzeugen“, so 

Philip Messerschmidt und 

Andreas Höppel, Entwickler 

bei Bausch + Ströbel. 

„Der rege und offene Austausch 

zwischen den Experten der Zimmer 

Group und unserem Team prägte 

die sehr gute Zusammenarbeit und 

bestätigte die Entscheidung für den 

Einsatz der Zimmer Greifer“ fügt 

Lukas Bindewald, Produkt manager 

bei B+S, hinzu. 

Anwendungsbeispiele 

aus anderen Technologiebereichen 

Die Zimmer Group stellt auch 

Dämpfungstechnik für Prothesen 

her, beispielsweise den PowerStop- 

Dämpfer für das Medizintechnik- 

Unternehmen Ottobock. 

Außerdem stehen Produkte aus 

eigener Herstellung im Fokus, die 

das Risiko einer Ansteckung mit 

Corona minimieren. So hat die Zimmer 

Kunststofftechnik GmbH – ein 

Tochterunternehmen der Zimmer 

Group – vor kurzem einen hygienischen 

und antibakteriellen Aufsatz 

für Türöffner vorgestellt. Der 

Hygiene-Türöffner Hand-Held 

erlaubt das Öffnen und Schließen 

von Türen mit dem Ellenbogen oder 

dem Unterarm. Dies reduziert die 

Verbreitung von Mikroorganismen 

und minimiert die Infektionsgefahr. 

Der Hand-Held ist mit den meisten 

Türklinken kompatibel , leicht 

zu montieren, schnell zu reinigen 

und eignet sich für den Einsatz in 

Unternehmen, Behörden, öffentlichen 

Gebäuden, Kliniken oder im 

privaten Umfeld. ◄ 

Bild 4: GEP2000-B-E-Greifer für 

Kleinteile-Handling beispielsweise in der 

Laborautomation: Die Modelle verfügen 

dabei u. a. über eine freie Positionierbarkeit 

und Werkstückverlustkontrolle 


15

Produktion 

Automatisierung und kollaborierende Roboter 

für die Lasermarkierung 

Direkte Teilemarkierung in der Medizintechnik 

Lasermarkierzelle FOBA M2000 mit Industrieroboter von fruitcore robotics © fruitcore robotics 

Eine Automatisierung der Lasermarkierung 

kann helfen, steigende 

Kennzeichnungserfordernisse zu 

bewältigen und dabei Kosten zu 

sparen. Vor allem im Zusammenhang 

mit den strengeren Regularien 

zur UDI-Kennzeichnung nimmt 

die direkte Beschriftung medizinischer 

Produkte zu. Daher bieten 

viele Anbieter von Lasersystemen 

in Zusammenarbeit mit Automatisierungsexperten 

technische 

Lösungen, die den Markierprozess 

effizienter machen. 

Der Trend zur Automatisierung 

entspricht einer steigenden Notwendigkeit, 

immer mehr Medizinprodukte 

mit einer Kombination aus 

(alpha-)numerischem und 2D-Code 

zwecks eindeutiger Produktkennung 

(Unique Device Identification) nach 

gesetzlichen Anforderungen zu markieren. 

Eine solche Kennzeichnung 

ist durch die seit 26.05.2021 geltende 

europäischen MDR sowie 

die bereits 2014 in Kraft getretenen 

FDA-Regularien für die USA gesetzlich 

vorgeschrieben. 

UDI-Beschriftung 

Bezogen auf die UDI-Beschriftung 

bedeutet dies, dass zumindest 

alle wiederverwendbaren und 

zur mehrfachen Aufbereitung vorgesehenen 

Medizinprodukte, wie 

chirurgische Instrumente aber auch 

manche Implantate, direkt auf ihrer 

Produktoberfläche dauerhaft haltbar 

markiert werden müssen. So kann 

eine Lasermarkierung die Rückverfolgbarkeit 

über den gesamten 

Produktlebenszyklus sichern und 

die Patientensicherheit steigern. 

Automatisierungsvorgänge im 

Zusammenhang mit der Lasermarkierung 

betreffen die Be- und Entladung 

einer Markierstation von 

außen, Pick- und Place-Vorgänge 

innerhalb einer geschlossenen Markiereinheit, 

das Stapeln, Sortieren 

oder auch das anschließende Verpacken 

oder Reinigen. Man unterscheidet 

halbund vollautomatische 

Anlagen, die sich durch den Grad 

der notwendigen menschlichen Interaktion 

unterscheiden. Eine wichtige 

Rolle spielt auch die Automatisierung 

des Markiervorgangs selbst in 

Form einer automatisierten Steuerung 

des Lasers. 

FOBA Laser Marking + Engraving 

kooperiert mit mehreren Anbietern 

von Automatisierungslösungen 

und kollaborierenden Robotern, 

die FOBAs Markiersysteme in ihre 

halb- oder vollautomatisierten Systeme 

einbinden. Darüber hinaus bietet 

das Unternehmen eigene autonome 

Beladesysteme an, die speziell 

für die Massenfertigung unter 

Einsatz von stapelbaren Teileträgern 

entwickelt wurden. 

Integrierte Kamera 

erleichtert die 

Automatisierung 

„Als Spezialist auf dem Gebiet der 

UDI-Markierung hat FOBA schon 

seit vielen Jahren durch eine permanente 

Weiterentwicklung der 

Kamera-Funktionalität einen gewissen 

Grad an Automation im Markier- 

Prozess ermöglicht“, sagte Markus 

Vetter, Produktmanager bei FOBA. 

Dies betrifft die optische Markierausrichtung, 

also die genaue Platzierung 

der Beschriftung in Relation 

zum Bauteil, sowie vor und nachgelagerte 

visuelle Kontrollen. „Mit 

der Erweiterung des Portfolios um 

semi-automatisierte Be- und Entladungsprozesse 

kommt FOBA den 

aktuellen Kundenbedürfnissen entgegen“, 

so Vetter weiter. 

Integrierte 

Softwaresteuerung 

Voraussetzung für das Zusammenspiel 

von Lasermarkiersystem 

und Roboter- bzw. Automationsanlage 

ist eine technisch reibungslose 

Anbindung beider Systeme 

über eine integrierte Softwaresteuerung. 

Gleichzeitig bewirkt die integrierte 

Kamera eine durchgängige 

automatisierte Kontrolle des Markierprozesses. 

Dabei sorgt FOBAs 

direkt in den Markierkopf integrierte 

Kamera für die visuelle Prüfung des 

Werkstücks vor der Markierung, um 

Falschmarkierungen zu verhindern. 

Passgenaue Markierung 

Der Laser richtet sich dann mithilfe 

der Kamera automatisiert so 

aus, dass die Markierung exakt an 

der vorgesehenen Stelle auf dem 

Produkt platziert wird. Anschließend 

sorgt die Kamera für eine Auslesung 

der markierten Inhalte und 

eine Qualitätskontrolle (Verifikation). 

Bestimmte Kamerafunktionen 

wie FOBA Mosaic sind sogar in der 

Lasermarkierzelle FOBA M2000 mit Industrieroboter von fruitcore robotics 

© fruitcore robotics 


Produktion 

Lage, ein Produkt, das an beliebiger 

Stelle im Markierfeld liegt, passgenau 

zu markieren. Somit spart man 

Arbeitszeit für den Aufwand einer 

manuellen Markierausrichtung, aber 

vor allem die erheblichen Kosten für 

Produkthalterungen. 

In der Medizinprodukte-Herstellung 

gibt es eine große Vielfalt, 

sowohl was die Art und Form der 

Produkte, ihr Material oder auch 

die Losgröße angeht. Somit variieren 

auch die Anforderungen an die 

Markierung und an das Maß einer 

Automation des Markiervorgangs. 

Die folgenden Beispiele aus der 

industriellen Praxis zeigen, dass 

es Lösungen für die unterschiedlichsten 

Markieranforderungen gibt. 

„Die genannten Kooperationspartner, 

die gemeinsam mit FOBA Automatisierungslösungen 

entwickeln, 

stehen stellvertretend für eine Vielzahl 

von weiteren globalen Partnerschaften“, 

erklärte Produktmanager 

Markus Vetter. 

Praxisbeispiele für halbund 

vollautomatische 

Markiersysteme 

Gerade bei Markierdienstleistern, 

die Medizinprodukte im Auftrag 

laserbeschriften, ist die Varianz 

der Teile sowie der Auftragsvolumina 

eine besondere Herausforderung. 

Wie eine halbautomatische 

Markierlösung in so einem 

Fall aussehen kann, zeigt FOBA in 

einer Case Study: Ein Industrieroboter 

der Firma fruitcore robotics entnimmt 

ein Tablett mit mehreren zu 

markierenden Teilen von einem Trägerwagen 

und platziert es in einer 

FOBA M2000-P Markierstation. 

Das großzügig dimensionierte Markierfeld 

sowie die kameragestützte 

Markierausrichtung ermöglichen die 

anschließende Markierung mehrerer 

Teile in einem Durchgang. 

Automatisierte Prüfung 

Im Laser übernimmt die Kamera 

die automatisierte Prüfung aller Teile, 

die Ausrichtung der Position der Markierung 

und die exakte Markierung. 

FOBA bezeichnet diesen Vorgang 

als IMP (Intelligente Markierpositionierung), 

bei der die Markiersoftware 

die Form, die Größe, mögliche 

Defekte oder falsche Zuordnungen 

identifiziert und ggfs. einzelne Teile 

von der Markierung ausschließt. 

Nach der Markierung öffnet sich die 

Markierstation, der Roboter nimmt 

das Tablett wieder heraus und ordnet 

es am ursprünglichen Einschubplatz 

im Service wagen wieder ein. 

Rund um die Uhr 

produzieren 

Markierdienstleister add’n solutions 

sieht den Vorteil dieser Automatisierungslösung 

in der Möglichkeit, 

bei Bedarf rund um die Uhr produzieren 

zu können, und das mit 

hoher Genauigkeit und Fehlerfreiheit. 

Außerdem muss die Arbeitszeit 

der Mitarbeiter nicht für einfache 

Beladetätigkeiten gebunden 

werden, sondern sie können sich 

mehr auf qualifizierte Umrüstarbeiten 

konzentrieren. 

Hohe Markierqualität 

Eine ähnliche halbautomatische 

Markierlösung funktioniert im 

Zusammenspiel von FOBAs kompaktem 

Markierarbeitsplatz M-1000 

und dem „X-Load cobot“ der Firma 

Zeltwanger, der die Markierstation 

mittels seines Greifarms be- und 

entlädt. Auch hier werden die Werkstücke 

zur Bearbeitung in mehreren 

mit Trays bestückten Wagen 

bereitgestellt und der Vorgang läuft 

ansonsten bedienerfrei. Die hohe 

Markierqualität wird auch bei der 

Einzelteilmarkierung automatisiert 

gesichert mittels visueller Teileinspektion, 

Markierausrichtung und 

anschließender Verifizierung der 

markierten Inhalte (Klartext oder 

2D-Codes). 

Lasermarkierstation mit Andockmodul © Wenger Automation 

Greifroboter, Andock-Modul, 

Stapelbeladung: 

Flexible Lösungen 

Weitere, besonders flexible und 

vollautomatisierte Markierlösungen 

basieren auf einem Andock-Modul, 

das an die Markierarbeitsplätze der 

FOBA M-Serie (M2000 oder M3000) 

direkt angeschlossen wird. Die angedockte 

Automationszelle ist in Format 

und Optik den FOBA-Markierarbeitsplätzen 

angepasst und kann mit bis zu 

20 Paletten bestückt werden, die über 

eine lineare Kine matik einzeln in die 

Markiereinheit eingezogen werden. 

„Vorteile dieser Einzugs-Systeme 

sind ihr relativ geringer Platzbedarf 

und die einfache Bedienbarkeit durch 

den Wegfall von zusätzlichem Programmieraufwand 

für einen Roboter-Greifarm. 

Dieser ist hier voll in 

die Beladeeinheit integriert“, erklärt 

Markus Vetter. Darüber hinaus 

könnten diese „WeStore“-Modulsysteme 

des Schweizer Automationsspezialisten 

Wenger auch auf 

klassische Weise manuell über die 

Fronttür der M-Serie-Markierstation 

bedient werden, wenn eine seitliche 

Beladung über den Paletteneinzug 

nicht erwünscht ist. 

Einzelteilmarkierung 

Für geometrisch komplexe Werkstücke 

ist jedoch in der Praxis häufig 

auch eine Einzelteilmarkierung 

erforderlich. Für solche Fälle rüstet 

Wenger das Belademodul mit einem 

6-Achs-Roboter und optional mit 

einem automatischen Greiferwechsel 

aus, der zur Beschriftung verschiedener 

Werkstücke direkt hintereinander 

dient. Zusätzlich bestehe 

die Möglichkeit der Kombination 

mit FOBAs Dreheinheit, so dass 

eine sehr individuelle Bearbeitung 

möglich werde, so der FOBA-Produktmanager. 

„Die zugehörige Software 

wurde speziell für den Medical-Bereich 

entwickelt, macht die 

Anbindung an vorhandene SAPoder 

ERP-Systeme problemlos möglich 

und somit auch den gesamten 

Markierprozess validierungsfähig.“ 

Komplexe Anlagen 

Auch in umfangreiche Produktionsstraßen 

können integrierbare 

Markiersystems wie FOBAS Faserlaser 

der Y-Serie mit Einzugs- oder 

Roboterbeladungslösungen kombiniert 

werden. Insbesondere unter 

Einsatz großformatiger Trägerpaletten 

oder Rotationsanlagen 

kann über mehrere Stunden ohne 

menschlichen Einsatz autonom 

gefertigt werden. Besonders komplexe 

Anlagen baut die Firma IMS. 

Für die Fertigung von Kleinteilen, 

die zuvor in größeren Mengen auf 

stapelbaren Trägertabletts bereitgestellt 

werden, entwickelte FOBA mit 

seinen internen Spezialisten autonom 

arbeitende Greif- und Beladesysteme. 

Damit ist für die Markierung 

keine zusätzliche Teilehalterung 

erforderlich. Große Volumina 

werden stapelweise unter Verwendung 

von automatischen Ladevorrichtungen 

in das Markiersystem 

eingeladen, was nur wenig menschliche 

Interaktion erfordert. 

Das passende System 

auswählen 

Die Auswahl des passenden Markiersystems 

für die jeweilige Automatisierungslösung 

ist laut FOBA 

abhängig von der erforderlichen 

Größe des Markierfelds und der 

gewünschten visuellen Inspektion 

vor, während und nach der Markierung. 

Besonders geeignet für vielseitige 

Anwendungen in der Medizintechnik 

seien Faserlaser-Markiersysteme 

wie der sog. „Universallaser“ 

für die UDI-Markierung 

FOBA Y.0201. So gut wie alle Arten 

von Metall, Kunststoffen oder anderen 

Materialien könnten mit FOBAs 

Kurzpuls-Faserlasern beschriftet 

werden. Deren hohe Markierqualität 

und die problemlos integrierbare 

visuelle Prozesskontrolle mache 

die UDI-Kennzeichnung zu einem 

sicheren Prozess, der auch einer 

Dokumentation und Validierung im 

Rahmen der Medizinproduktequalifizierung 

standhalte. 

FOBA 

Laser Marking + Engraving 

www.fobalaser.com/ 


17

Produktion 

Polyamid-basierte Schmelzklebstoffe für 

High Quality 

Herausragende Leistungen für langfristige Anwendungen in der IoT-Industrieelektronik sind durch das 

Niederdruck-Spritzgussverfahren von Henkel möglich. 

Niederdruckvergussvorgang: Offenliegende Elektronikteile werden in 

eine vorgefertigte Form eingesetzt. Mit Technomelt wird die Elektronik 

bei niedrigem Druck verkapselt. Nach der Verkapselung werden die 

Teile getestet und zur Endmontage transportiert 

Das Niederdruck-Spritzgussverfahren 

(Low Pressure Molding, LPM) 

von Henkel, das hauptsächlich 

auf Polyamid-Schmelzklebstoffen 

basiert, wird zunehmend für den 

Schutz von elektronischen Komponenten 

in den Bereichen Medizintechnik, 

Energieerzeugung und 

Industrieautomation, Heizung-, 

Lüftungs- und Klimatechnik sowie 

Beleuchtungstechnik eingesetzt. 

Dabei bietet die Technologie zahlreiche 

wirtschaftliche, prozessgesteuerte, 

konstruktive und ökologische 

Vorteile gegenüber traditionell 

eingesetzten Methoden, wie dem 

Verguss von elektronischen Komponenten 

mit Zweikomponenten- 

Gießharzen oder dem Hochdruckspritzguss. 

Vorteile bei der Verarbeitung 

LPM wurde von Henkel vor über 

30 Jahren erfunden (damals unter 

dem Namen Macromelt Molding). 

Dabei wird die schnelle Umspritzung 

empfindlicher Bauteile mit 

hauptsächlich Polyamid-basierten 

Schmelzklebstoffen in Kombination 

mit entsprechenden Verarbeitungsanlagen 

und kostengünstigen 

Spritzwerkzeugen ermöglicht. 

Da die Technomelt Produkte nicht 

abrasiv sind und es im Vergleich 

zu herkömmlichem Spritzguss mit 

deutlich geringerem Druck eingespritzt 

wird, sinkt das Risiko der 

Beschädigung von empfindlichen 

Bauteilen während des LPM Prozesses 

erheblich. 

Die Technologie eignet sich insbesondere 

für den Schutz von empfindlichen 

Bauteilen, wie z.B. Leiterplatten 

oder Stecker-Kabel-Verbindungen. 

Technomelt Schmelzklebstoffe 

sind dabei besonders widerstandsfähig, 

jedoch gleichzeitig flexibel, 

was sie besonders geeignet für 

diese Anwendungen macht. 

Matthew Hayward, Global Key 

Account bei Henkel für Power & 

Industrial Automation betont: „Für 

mich stellen die Schmelzklebstoffe 

von Technomelt einen spannenden 

Teil unseres Portfolios im Bereich 

des Leiterplattenschutzes dar. Es 

hat zahlreiche einzigartige Vorteile, 

die herkömmliche Verguss- oder 

Beschichtungsverfahren nicht bieten 

können. Die Möglichkeit, dieses 

Material nur dort aufzutragen, 

wo es tatsächlich benötigt wird, ist 

ein großer Vorteil. Das ermöglicht 

es, eine Anwendung zu ‚skylinen‘ 

(nur die empfindlichen Komponenten 

zu schützen) und durch einen 

wesentlich geringeren Materialeinsatz 

das Gewicht deutlich zu reduzieren.“ 

Das Material bietet eine 

hohe elektrische Isolierung, ist 

gleichzeitig gegenüber einer großen 

Bandbreite von chemischen 

Stoffen, Temperatur zyklen und 

gegen Vibrationen resistent. Die 

Bauteile sind somit vollständig 

gegen Einwirkungen von außen 

wie eindringendes Wasser oder 

Staub sowie UV-Langzeiteinwirkung 

geschützt. 

Michael Otto, Key Account Manager 

im Bereich Engineering Adhesives 

für Niederdruck-Spritzgussverfahren 

bei Henkel erklärt: „Im 

Gegensatz zu herkömmlichen Zweikomponenten-Gießharzen 

sind die 

beim LPM Verfahren eingesetzten 

Polyamide Thermoplaste. Die 

Zykluszeiten sind deutlich kürzer 

und es werden keine flüchtigen 

Bestandteile freigesetzt. Während 

es bei einem herkömmlichem Vergussverfahren 

von mehreren Stunden 

bis Tagen bis zur vollständigen 

Aushärtung dauern kann, wird mit 

dem Technomelt-Low-Pressure- 

Molding-Verfahren eine Zykluszeit 

von wenigen Sekunden erreicht.“ 

Hohe Nachhaltigkeit 

Technomelt-Schmelzklebstoffe 

von Henkel erfüllen die europäische 

RoHS (Restriction of Hazardous 

Substances)-Direktive sowie 

die REACH (Registration, Evaluation, 

Authorisation and Restriction 

of Chemicals)-Vorschriften. „Ein 

weiterer wichtiger Umweltaspekt 

dieser Polyamide, der zunehmend 

an Bedeutung gewinnt, ist die Tatsache, 

dass sie großenteils biobasiert 

sind, das heißt bis zu 80 % ihrer 

Inhaltsstoffe stammen aus erneuerbaren 

pflanzlichen Quellen“, fügt 

Michael Otto hinzu. 

Henkel bietet eine große Bandbreite 

an Technomelt Produkten für 

das LPM Verfahren, deren Rezeptur 

für spezifische Anwendungen 

entwickelt wurde. So haben einige 

eine besonders gute Wärmebeständigkeit, 

während andere eine 

erhöhte Zähigkeit aufweisen oder 

auf bestimmten Substraten besonders 

gut haften. 

Effizienter Materialeinsatz 

Ein Vorteil des LPM Verfahrens 

gegenüber herkömmlichen Vergusssystemen 

ist die wesentlich 

größere Wirtschaftlichkeit beim 

Materialverbrauch. Bei herkömmlichen 

Vergussverfahren wird normalerweise 

das zu schützende Bauteil 

in ein Gehäuse platziert, und so 

lange gefüllt, bis alle Komponenten 

abgedeckt sind. Beim Technomelt 

LPM Verfahren wird das Bauteil in 

ein genau definiertes Werkzeug eingelegt 

und dieses dann mit Technomelt 

gefüllt. Dadurch werden die 

Platine für einen Batteriesensor vor und nach dem Niederdruckverguss. 

Elektronikbauteile werden gegen Feuchtigkeit, chemische Substanzen 

und hohe Temperaturen geschützt 


Produktion 

Mit herstellerneutraler Beratung zum optimalen Klebstoff 

Ruderer Klebetechnik GmbH eine 

herstellerunabhängige Beratung 

einher. Dem hochqualifizierten 

Beraterteam bei Ruderer steht 

dafür – neben der eigenen Klebstoffmarke 

technicoll – ein breites 

und tiefes Produktsortiment aller 

führenden Marken-Premium-Klebstoffe 

zur Verfügung. 

Die beste Klebstofflösung für 

die Experten ist die, die alle technologischen, 

ökonomischen und 

ökologischen Aspekte erfüllt. Eine 

Herausforderung, die viel Expertenwissen 

voraussetzt. Dank der 

neutralen und unabhängigen Produktempfehlung 

der Experten ist 

Ruderer-Kunden eines sicher: Für 

jedes Klebeprojekt und jede noch 

so komplexe Anwendung erhalten 

sie den richtigen Klebstoff. 

Klebstoffe in Industrie und 

Handwerk sind unsichtbare Hightech-Verbindungen 

mit unterschiedlichen 

Eigenschaften. 

Aus der Vielzahl an Klebstoffen 

den passenden herauszufiltern, 

ist für den Nichtfachmann aufwendig 

und zeitintensiv. Mit dem 

Ziel, stets die „beste Klebstofflösung 

für anspruchsvolle, industrielle 

und handwerkliche Anforderungen“ 

zu finden, geht für die 

Ruderer Klebetechnik 

GmbH 

www.ruderer.de 

Komponenten mit möglichst geringem 

Masseeinsatz geschützt. Das 

bedeutet, dass man dabei beispielsweise 

der Topologie einer Leiterplatte 

folgt. Auch sind hier Mehrkavitätenwerkzeuge 

möglich, um 

gleichzeitig mehrere Bauteile zu 

umspritzen. Die Formen werden 

in der Regel aus Aluminium gefertigt, 

deshalb ist die Herstellung 

deutlich günstiger als bei Stahlwerkzeugen 

für den „klassischen“ 

Kunststoffspritzguss. In den letzten 

Jahren wurden noch effizientere 

Methoden aus dem Bereich 

der Additiven Fertigung für die Formenherstellung 

entwickelt (auch als 

3D-Druck bekannt). 

Wertschöpfung für die 

unterschiedlichsten Märkte 

Noch nie war der Bedarf an einem 

effizienten Schutz von Elektronikteilen 

durch das LPM Verfahren 

so groß wie heute. Das Internet 

of Things (IoT) und das Industrial 

Internet of Things (IIoT) beruhen auf 

Sensoren und den damit notwendigen 

elektronischen Anschlüssen 


und Komponenten, die alle Arten 

von Geräten zuhause, im Büro und 

unterwegs miteinander verbinden. 

Dieser Trend hat zudem zu erhöhten 

Anforderungen an die Netzwerkkonnektivität 

für Daten- und Stromkabel 

sowie an die Anschlüsse 

geführt, die auch in sehr rauen 

Umgebungen funktionieren müssen. 

Im Bereich der medizinischen 

Versorgung werden durch die Patientendiagnostik 

und Echtzeit-Messungen 

neue elektronische Geräte 

wie Wearables benötigt, die innerhalb 

und außerhalb von medizinischen 

Einrichtungen arbeiten können. 

Das Technomelt LPM-Verfahren 

bietet eine Antwort auf all 

diese Trends. 

Jason Spencer, Manager im 

Bereich Medical Market Segment 

bei Henkel, sagt: „Patientendiagnosen 

und Echtzeit-Messungen erfordern 

neue elektronische Geräte 

wie Wearables, die innerhalb und 

außerhalb von medizinischen Einrichtungen 

funktionieren. Wearables 

für die Überwachung von 

Vitalparametern werden im Alltag 

eines Patienten immer wichtiger, 

da auch der Gesundheitsbereich 

immer digitaler wird.“ 

Für gewisse medizinische Anwendungen 

kann Technomelt auch in 

Bereichen eingesetzt werden, die 

über den Schutz von elektronischen 

Komponenten hinausgehen. 

So eignet es sich z.B. für die 

Befestigung von flexiblen Schläuchen 

zur Versorgung mit Flüssigkeiten, 

da es die Schläuche nicht 

verdreht und einen dauerhaft dichten, 

Anschluss bietet. Speziell für 

diesen Zweck hat Henkel Loctite 

PA 6951 entwickelt. 

Das Produkt wurde gemäß der 

Henkel Richtlinien getestet, die 

auf der ISO 10993, der Normenreihe 

zur Biokompatibilität, beruhen. 

Auf Nachfrage können die Zertifikate 

eingesehen werden. Es ist geplant, 

hier weitere Technomelt Produkte 

zu qualifizieren. 

Partnerschaften mit 

Anbietern für Geräte und 

Ausstattung 

In Zusammenarbeit mit Partnern, 

die weltweit Prozessanlagen herstellen, 

bietet Henkel eine Gesamtlösung 

für das Technomelt LPM Verfahren 

an. „Diese Partner sind für 

unseren Erfolg eminent wichtig“, 

sagt Michael Otto. „Technomelt Low 

Pressure Molding ist ein Gesamtsystem, 

in dem Materialien, Maschinen, 

Formen und technische Dienstleistungen 

sowie Engineering gebündelt 

sind. Unsere Partner haben 

ihren eigenen Außendienst, was 

unseren weltweiten Marktzugang 

unterstützt.“ 

Zusätzlich hebt Michael Otto hervor: 

„Es gibt viele Weiterentwicklungen, 

die die Anforderungen an 

einen qualitativ hochwertigen und 

kostengünstigen Schutz von Komponenten 

erhöhen. Wir bei Henkel 

sind davon überzeugt, dass die 

Technomelt Low Pressure Molding 

Technologie einen wichtigen 

Teil zur Erfüllung dieser Anforderungen 

beiträgt.“ 

Henkel 

www.henkel.de 

19

Produktion 

Prototyping von vollflexiblen Sensoren 

Lösung für Sensoren auf ein- und doppelseitig kupferkaschierten Laminaten 

a) b) a) 

b) 

Bild 1: Laserbearbeitete Sensoren auf der Basis von Flex-Materialien. 

a) Demonstration der Sensorflexibilität mit lasermodifizierten 

Schnittstelleneigenschaften. b) Aktuelle Forschungsfortschritte bei 

dehnbaren elektronischen Detektionssystemen, die auf der menschlichen 

Haut zum Einsatz kommen. Bilder mit freundlicher Genehmigung von 

Prof. Xiangjiang Liu, Zhejiang University, China. 

Bild 2: a) Via mit 200 µm Durchmesser, das die Kontaktflächen der oberen 

und unteren Layer verbindet und b) Leiterbahnen und Kontaktflächen in der 

Kupferschicht. Die Fotos zeigen eine hohe Kantenglätte und präzise Formen, 

Ecken, Größen sowie eine präzise Via-Positionierung. 

Autor: 

Jaka Mur, PhD, ist Postdoktorand 

und Assistenzprofessor an der 

Fakultät für Maschinenbau der 

Universität Ljubljana, Slowenien 

LPKF Laser & Electronics AG 

www.lpkf.com 

Flexible Leiterplatten, komplexe 

Flachkabel und Sensoren sind in 

der Computer- und Automobilelektronik, 

bei Smartphone-Baugruppen, 

in der Medizintechnik und 

anderen High-Tech-Anwendungen 

weit verbreitet. Wir demonstrieren 

einen vollintegrierten Laserbearbeitungsprozess 

mit einem System 

zur Laser-Mikrobearbeitung, 

Schneiden und Bohren von vollflexiblen, 

doppelseitig kupferkaschierten 

Laminaten für eine umfassende 

Proto typing-Lösung. Die fertigen 

Muster zeigen unveränderte Flexibilität, 

Haftung der Kupferstruktur 

und ein nur geringfügig verdünntes 

Substratmaterial ohne erkennbare 

hitzebedingte Degradation. 

Einführung 

Leiterplatten (PCBs) wurden seit 

dem Beginn des 20. Jahrhunderts 

entwickelt und haben heute einen 

Marktumsatz von vielen Milliarden 

Euro. Mit der Revolution der mobilen 

Technologien, selbstfahrenden Autos 

und fortschrittlicher medizinischer 

Geräte werden flexible Leiter platten 

weit verbreitet eingesetzt. Ihre Vorteile 

gegenüber herkömmlichen starren 

und starr-flexiblen Leiter platten 

liegen in der Größen- und Gewichtsreduzierung, 

den nahezu unbegrenzten 

Form- und Größenoptionen, der 

hohen Temperaturstabilität durch 

verbesserte Wärmeableitung, der 

Unempfindlichkeit von Polyimid sowie 

in einer genau kontrollierten Impedanz 

und Abschirmung. Die Flexibilität 

ist wichtig für Anwendungen in 

Handheld-Geräten und Sensoren, wo 

Formfaktor und Design von Bedeutung 

sind, vor allem in der Unterhaltungselektronik, 

aber ebenso für Sensoren 

und - in der Medizintechnik - 

für die patientennahe Diagnostik bei 

sogenannten Point-of-Care-Geräten. 

Flexible Substrate erhöhren 

den Tragekomfort 

Auch der weitestgehende Tragekomfort 

moderner Wearables, der 

eine für den Patienten angenehme 

Langzeitüberwachung durch elek- 

Bild 3: Mikrostrukturierte Kupferschichten auf beiden Seiten des Flex- 

Materials DuPont CG 185018R. Die horizontalen Leiterbahnen befinden 

sich oben, die vertikalen, gebogenen Leiterbahnen sind unten. Die 

Anordnung wurde durch eine Kombination aus transmissiver und 

reflektierender Beleuchtung sichtbar gemacht. Zu beobachten ist eine 

hohe Ausrichtungspräzision, da die unteren Bahnen hinter der Biegung alle 

parallel nach rechts weiter verlaufen. Maßstabsleiste: 100 µm. 


Produktion 

Bild 4: Bei dieser doppelseitigen Struktur sind der präzise Abtrag der 

Kupferschicht sowie die nahezu unbeschädigte dielektrische Schicht deutlich 

zu erkennen. Die Größe des Musters beträgt 25 x 25 mm 2 . 

Für die Laserbearbeitung von 

doppelseitigen Materialien in mehreren 

aufeinanderfolgenden Schritten 

gibt es zwei Grundvoraussetzungen: 

die absolute Positioniergenauigkeit 

und die sichere Befestigung 

auf dem Arbeitstisch. Beide 

Voraussetzungen werden mit dem 

Design des Lasergerätes erfüllt: 

erstere durch die Kombination 

von Passermarkenerstellung und 

-lesung, letztere durch den Vakuumtisch, 

der das Muster stabil in 

Position hält. Der erste Schritt der 

Laserbearbeitung ist daher das 

Bohren von Passermarken. Damit 

wird sichergestellt, dass die Strukturen 

beider Layer korrekt ausgerichtet 

sind und eine feste Basis für 

alle weiteren Bearbeitungsschritte 

bieten. Bild 2a zeigt die aufeinander 

ausgerichteten Strukturen, die 

durch die Materialschichten hindurch 

sichtbar sind. 

Anforderungen dünner 

Substrate 

Das laserbasierte PCB-Prototyping 

ist bereits eine etablierte Tech- 

nik, bei der in der Regel Nanosekunden-Laserpulse 

eingesetzt werden. 

Diese Technik erzielt eine hohe 

Effizienz beim Materialabtrag, setzt 

relativ widerstandsfähige Substrate 

ein und erfordert nur eine durchschnittliche 

Bearbeitungsqualität. 

Für das Bohren der Passermarken 

ist in der Regel keine besondere 

Präzision bzw. der Einsatz 

ultrakurzer Pulse erforderlich. Das 

Gegenteil gilt jedoch für die Laser- 

Mikromaterialbearbeitung der auf 

dem dünnen und flexiblen dielektrischen 

Substrat aufgebrachten Kupferschicht. 

Denn bei der Arbeit auf 

dünnen Substraten ändern sich die 

Regeln dramatisch, da das Substrat 

für Wärmebelastungen und – wegen 

der geringen Dicke – auch für die 

direkte Schädigung durch den Laser 

anfälliger ist. 

„Grüne“ Wellenlänge 

Eine Allround-Lösung für solche 

Aufgaben ist der Einsatz ultra-kurzer 

Laserpulse mit „grüner“ Wellenlänge. 

Wenn die Bearbeitungseffizienz 

durch entsprechende Para- 

tronische Sensoren bedeutet, wird 

erst durch den Einsatz flexibler Substrate 

möglich. Das wachsende Interesse 

in den letzten Jahren und die 

Möglichkeiten zur Herstellung flexibler 

Sensoren, wie in Bild 1 gezeigt, 

führt zu einem steigenden Bedarf 

an einer umfassenden, universell 

einsetzbaren Prototyping-Lösung 

zur vollständigen Bearbeitung von 

flexiblen Leiterplatten. Ziel war es, 

ein solches Verfahren auf Grundlage 

des Lasersystems zu entwickeln. 

Dieses Verfahren sollte alle 

Schritte von der Handhabung des 

Schaltungsdesigns, der Laser-Mikromaterialbearbeitung 

der leiten den 

Kupferschicht, dem Bohren der 

Durchkontaktierungen (Vias) sowie 

dem abschließenden Schritt des 

Schneidens der gewünschten Kontur 

umfassen. 

Das Lasergerät 

ist mit einer ultrakurz gepulsten 

Laserquelle ausgerüstet, die sich für 

die Bearbeitung flexibler Leiterplatten 

als entscheidend herausstellte. 

Zusätzlich zu den charakteristischen 

Eigenschaften aller laserbasierten 

Bearbeitungsverfahren – berührungslos 

und chemiefrei – ermöglichten 

ultrakurze Laserpulse mit 

Wellenlängen im grünen Bereich 

qualitativ hochwertige Strukturen 

in der Kupferschicht. Gleichzeitig 

wurde die Wärmebelastung und die 

direkte laserinduzierte Schädigung 

der dielektrischen Schicht minimiert. 

Neuartiger laserbasierter 

Ansatz 

Die meisten flexiblen Leiterplatten 

werden mit herkömmlichen Techniken 

(z. B. durch chemisches Ätzen) 

hergestellt. Unser Ziel für den neuartigen 

laserbasierten Ansatz war 

es daher, die Gesamtqualität der 

Leiter platten und die Bearbeitungstoleranzen 

traditioneller Methoden zu 

erreichen und gleichzeitig die Vorteile 

der hohen Flexibilität und der 

kurzen Umschlagzeiten für individuelle 

Prototypen oder Kleinserien 

zu erhalten. 

Schritte der 

Laserbearbeitung 

Die typischen ein- und doppelseitigen 

flexiblen kupferkaschierten 

Laminate bestehen aus einem 

dielektrischen Substrat bzw. Kernmaterial 

auf Polyimidbasis mit einer 

Dicke von 25 µm bis 150 µm und 

Kupferlagen mit einer Dicke von bis 

zu 35 µm. 


21

Produktion 

meterauswahl optimiert wird, führt 

die Verwendung ultrakurzer Pulse 

nur zu einem minimalen Wärmeeintrag 

auf das umgebende Material. 

Es wird also im Bereich der 

sogenannten „kalten Ablation“ 

gearbeitet. Andererseits wird das 

grüne Licht in der Kupferschicht 

gut absorbiert, in den polymerbasierten 

Trägermaterialien hingegen 

deutlich weniger. Dies ermöglicht 

einen hochpräzisen Abtrag der Kupferschicht 

bei gleichzeitig geringer 

thermischer Belastung des Substrats. 

Bei einer üblichen Kupferschichtdicke 

von über 5 µm trägt 

ein einzelner Laserpuls aufgrund der 

relativ milden Lasereinstellungen 

nicht die gesamte Schicht ab. Die 

Materialoberfläche wird in mehreren 

Durchgängen bearbeitet. Hierbei 

spielt die Wellenlänge im „grünen“ 

Bereich eine wichtige Rolle, 

wenn die Kupferschicht bereits so 

weit abgetragen ist, dass ein Teil der 

Laserenergie das Substrat erreicht 

und es beschädigen könnte. Durch 

den optimierten Energieeintrag und 

die richtige Wahl der Wellenlänge 

entstehen genau definierte Strukturen 

und eine gleichmäßig abgetragene 

Kupferschicht, wie in Bild 

2b gezeigt. 

Ultrakurze Laserpulse 

Ultrakurze Laserpulse sind durch 

ihre Dauer charakterisiert, die kürzer 

ist als bei fast allen physikalischen 

Nichtgleichgewichtsprozessen. 

Dieser Vergleich spielt eine 

wichtige Rolle für das Verständnis 

des Laser-Abtragsverhaltens. 

Es wurde festgestellt, dass für die 

bestmögliche Abtragseffizienz ein 

optimaler Wert der Laserpulsfluenz 

existiert. An diesem Punkt erfolgt 

der geringste Energieeintrag an 

das umgebende Material. Um nahe 

an diesem Punkt zu arbeiten, ohne 

die durchschnittliche Leistung des 

Lasers zu verringern, habt LPKF 

für den Arbeitsschritt der Mikromaterialbearbeitung 

an der Kupferschicht 

einen vergrößerten Laserstrahl 

verwendet. Unter Berücksichtigung 

der Materialeigenschaften 

des Substrats und der erreichten 

Bearbeitungszeiten erwies sich ein 

solcher Kompromiss nicht nur als 

notwendig, sondern auch als entscheidend 

für die Wiederholbarkeit 

des Prozesses. In Bild 3 sind feine 

Leiterbahnen dargestellt. 

Bearbeitungsschritte 

Alle Schritte der Laserbearbeitung 

erfolgen unmittelbar nacheinander, 

ohne dass der Benutzer 

eingreifen muss (außer beim 

Umdrehen des Materials). Die 

Schritte zum Mikromaterialbearbeitung 

und Bohren folgen dem 

vorhergehenden Bohren der Passermarken 

und werden ggf. auf der 

unteren Materialseite wiederholt. 

Das Schneiden der Leiterplattenkontur 

ist der letzte Schritt, damit 

der Schnitt nur durch das Substratmaterial 

erfolgen muss. Während 

der Laser-Bearbeitung wird die 

gesamte vorgesehene Fläche der 

oberen Kupferschicht mit den korrekten 

Laserparametern entfernt. 

Hohe Bearbeitungsstabilität 

Die Konstruktionsmerkmale des 

Lasersystems ermöglichen eine 

hohe Bearbeitungsstabilität, die für 

eine garantierte Wiederholbarkeit 

und gleichmäßige Umsetzbarkeit 

erforderlich ist. Dies wird möglich 

durch eine anwendungsspezifische 

stabile Laserquelle und die proprietären 

Algorithmen für Scanfeldplatzierung, 

Rotation und Stitching. 

All dies ermöglicht die gleichmäßige 

Bearbeitung großer Flächen 

mit kontrollierten Kanten und Größen, 

auf Biegungen und geraden 

Linien, mit minimalen Schäden 

am Substrat und sauberem, 

rückstandsfreiem Materialabtrag. 

Letzteres ist auf die Luftstromkammer 

des Lasersystems, die ultrakurz 

gepulste Ablation, die eine 

Materialverdampfung und -zerstäubung 

bewirkt, und die Optimierung 

der Prozessparameter 

zurückzuführen. 

Das fertige Erprobungsmuster 

ist in Bild 4 dargestellt und besteht 

aus identischen, jedoch gespiegelten 

Designs auf der oberen und 

unteren Kupferschicht. Für die 

Demonstration wurde das Muster 

über vier Scanfelder gestitcht, die 

am Ende kaum noch zu sehen sind. 

Dies zeigt, dass die Abmessungen 

bei Bedarf skaliert werden können. 

Zusammenfassung 

Bild 5: Der LPKF ProtoLaser R4 mit Pikosekunden-Laserpulsen ermöglicht die 

hochpräzise Strukturierung empfindlicher Substrate und das Schneiden von 

gehärteten oder gebrannten technischen Substraten. 

Das Lasersystem wurde für den 

Machbarkeitsbeweis und die komplette 

Prozessoptimierung eines 

einstufigen Herstellungsverfahrens 

von vollflexiblen Leiterplatten 

auf ein- und doppelseitig kupferkaschierten 

Laminaten eingesetzt. 

Die optimierte Implementierung 

der Ultrakurzpuls-Laserbearbeitung 

im ProtoLaser R4 ermöglicht 

ein kontrolliertes, nahezu digital 

ausgeführtes Laser-Prozessieren 

der leitenden Kupferschichten. 

Der Prozess war sauber, präzise, 

und das Dielektrikum des Substrats 

blieb dabei intakt. Nach unserem 

Kenntnisstand ist dieses Verfahren 

eine Pionierabeit, die vollständiges 

Laserprototyping auf flexiblen Elektronikmaterialien 

ermöglicht und 

über die Bearbeitung speziell entwickelter 

Laminate, wie z. B. die 

TK-Serie von DuPont, hinausgeht. 

Die Anwendung ist nur eine 

der möglichen, wenn auch speziellen, 

Anwendungsmöglichkeiten 

der Maschine, die ebenso für das 

Schneiden, Bohren und Strukturieren 

von typischen Materialien für 

HF-Elektronik, GaN-Keramikmaterialien, 

PTFE, dünnen Metallschichten 

auf Glas, usw. geeignet ist. 

Weiterführende 

Informationen 

Weitere Informationen über Wearable-Sensortechnologie 

und Möglichkeiten 

zur Bereitstellung von universellen, 

empfindlichen biomolekularen 

Sensoren zur medizinischen 

Untersuchung stehen im Artikel 

„Wearable plasmonic-metasurface 

sensor for noninvasive and universal 

molecular fingerprint detection 

on biointerfaces“ (Plasmonischer 

Metaoberflächen-Sensor für Wearables 

zur nicht-invasiven und universellen 

molekularen Detektion 

an Bio-Schnittstellen), der in „Science 

Advances“ online veröffentlicht 

wurde: https://advances.sciencemag.org/content/7/4/eabe4553 

zur Verfügung. ◄ 


Produktion 

Effiziente Verbindungslösungen 

Automatisierungslösungen für das Laserschweißen von Kunststoffen 

Autoren 

Dipl.-Ing. Frank Brunnecker, 

Geschäftsführer & Gesellschafter 

und Dipl.-Ing. Christian Ebenhöh, 

Key Account Manager 

Evosys Laser GmbH 

www.evosys-laser.de 

Wie andere Fügeverfahren müssen 

auch Systeme zum Laserschweißen 

von Kunststoffen intuitiv 

und leicht in vollautomatische 

Produktionslinien integrierbar sein. 

Insbesondere mechanische und 

steuerungstechnische Schnittstellen 

der Schweißstationen müssen 

dafür ausgelegt sein. 

Das Laserschweißen von Kunststoffen 

ist in vielen Bereichen der 

industriellen Produktion weit verbreitet, 

insbesondere wegen der 

typischen Vorteile des Verfahrens 

und seines enormen Potenzials. 

Heute werden weltweit Tausende 

von Produkten mit dieser Technologie 

in Millionenstückzahlen hergestellt. 

Von Mikro bis Makro sind 

beliebig große Baugruppen vertreten, 

von Linsenpaketen für Smartphone-Kameras 

bis hin zu 3D-Strukturbauteilen 

für Elektrofahrzeuge. 

Ein typisches Anwendungsbeispiel 

für eine lasergeschweißte Komponente 

in der Medizintechnik ist in 

Bild 1 dargestellt. Mikrofluidikbauteile 

für die Point-of-Care Diagnose 

können so schnell und zuverlässig 

in verschiedenen Varianten durch 

Laserschweißen hergestellt werden. 

Laserschweißen als 

kostengünstige Alternative 

Überall dort, wo Fügetechnologien 

wie Kleben, Vibrations- oder Ultraschallschweißen 

an ihre Grenzen 

hinsichtlich Festigkeit, Geschwindigkeit 

und insbesondere Sauberkeit 

und Zuverlässigkeit stoßen, bietet 

das Laserschweißen eine kostengünstige 

Alternative mit enormen 

Prozessreserven. Das berührungslose 

Verfahren zeichnet sich nicht 

nur durch eine hohe Wirtschaftlichkeit 

aus, sondern auch durch 

einen sehr gut kontrollierbaren, lokal 

begrenzten Energieeintrag bei sehr 

geringer mechanischer Beanspruchung 

der Fügepartner. 

Neben den sich ständig weiterentwickelnden 

thermoplastischen 

Werkstoffen, die immer besser an 

die Anforderungen dieses Verfahrens 

angepasst werden können, 

wird der breite industrielle Einsatz 

insbesondere durch die Fortschritte 

auf dem Gebiet der Systemtechnik 

vorangetrieben. 

Der Schlüssel ist der 

modulare Aufbau 

Bild 1: Typische lasergeschweißte Automotive Baugruppe 

Ein hoher Anteil der heute eingesetzten 

Kunststoffschweißsysteme 

ist nicht als manuell bedienbare 

Arbeitsplätze konzipiert, sondern 

wird in der Regel in vollautomatische 

Anlagen integriert. Daraus ergeben 

sich vielfältige Anforderungen hinsichtlich 

Bauteilhandling, Prozesssteuerung 

und Datenaustausch 

mit übergeordneten Steuerungssystemen. 

Darüber hinaus muss 

die mechanische Konstruktion für 

die Integration in Fertigungslinien 

geeignet sein. Es reicht heute nicht 

mehr aus, nur kompakte Schweißmaschinen 

anzubieten. Vielmehr 

sollten sich die Systeme in eine 

Fertigungslinie integrieren lassen, 

ohne durch eigenständiges Aussehen 

aufzufallen. 

Die Evosys Laser GmbH ist als 

Innovationsführer bei integrierten 

Laserschweißanlagen mit Out-Of- 

The-Box-Modulen (OOTB) ein Spezialist 

für verkettete Lösungen und 

kann auf eine langjährige Erfahrung 

in diesem Bereich zurückgreifen. 

Das Unternehmen bietet 

für jede Prozessvariante geeignete 

Arbeitsplätze an. 


23

Produktion 

Bild 2: EVO 0800 Prozessmodul zur Integration in Montagelinien 

Quasi-simultanes und 

Konturlaser-Schweißen 

Bild 2 zeigt ein Prozessmodul, das 

sowohl für das quasi-simultane als 

auch für das Konturlaserschweißen 

eingesetzt werden kann. Das Modul 

ist mit einem kompakten Standardschaltschrank 

ausgestattet, der alle 

wesentlichen Komponenten enthält. 

Die Laserquelle ist über Lichtwellenleiter 

mit dem Galvanometer-Scanner 

verbunden. Die Einheit enthält 

auch die erforderliche Spannvorrichtung, 

die unterhalb der Strahlführung 

montiert ist, und ist mit allen 

erforderlichen Laserschutzeinrichtungen 

ausgestattet. 

Das EVO 0800 Modul lässt sich 

leicht in ein konventionelles Werkstückträgersystem 

und aufgrund 

seiner Kompaktheit und des innovativen 

Spannkonzepts auch in 

einen Rundschalttisch integrieren. 

Da das System in Kombination mit 

dem Werkstückträger der Laserklasse 

1 entspricht, muss lediglich 

im Bereich der Schweißstation ein 

entsprechender Quetschschutz realisiert 

werden. 

Kundenspezifische 

Komplettlösung 

In Bild 3 wird das Prozessmodul 

an einem 6-Stationen-Rundschalttisch 

betrieben. Diese kundenspezifische 

Komplettlösung, 

besteht zunächst aus einem Montage- 

und Prüfarbeitsplatz inklusive 

Code-Scanner zur Sicherstellung 

der Rückverfolgbarkeit und einer 

Bauteilerkennung. Danach erfolgt 

das Einpressen von Elektronikbauteilen 

inklusive Prozessüberwachung 

und Datenspeicherung. 

In der Folgestation wird dann der 

Deckel des Gehäuses aufgelegt. 

Der Weitertransport bringt die Baugruppe 

in die Schweißstation. Das 

Laserschweißen erfolgt fügeweggesteuert 

und die Prozessdaten 

sowie das Ergebnis werden über 

eine Datenschnittstelle an einen 

Zentralrechner übertragen. Mögliche 

Schlechtteile werden in der 

letzten Station automatisch von 

den Gutteilen getrennt und zuverlässig 

aussortiert. 

Die OOTB Prozessmodule sind 

weltweit im Einsatz und wurden 

mit zahlreichen Automatisierungsfirmen 

und Integratoren optimiert. 

Sowohl die mechanischen als auch 

die elektrischen Schnittstellen sind 

durch geschickte Standardisierung 

optimal integrierbar. Die Systeme 

sind so konzipiert, dass durch kleinere 

Modifikationen auch die strengen 

Kriterien in Sauber- und Reinräumen 

eingehalten werden können. 

Aufgrund des durchdachten 

Designs lassen sich die Module 

schnell und einfach an nahezu jede 

Anwendung anpassen - ohne langfristige 

Service- und Wartungsprobleme 

zu verursachen. 

Bild 3: EVO 0800 Modul mit Laserschutz auf einem Rundschalttisch integriert 

Hohe Verfügbarkeit in der 

Serienfertigung 

Nach erfolgreicher Integration 

in eine Produktionslinie entscheidet 

allein der Produktionsalltag 

über die Wirtschaftlichkeit eines 

Massenproduktionssystems. Wichtig 

für einen störungsfreien Serienbetrieb 

- und damit für eine hohe 

Verfügbarkeit - ist eine robuste Ausführung 

der Schweißanlage. Dabei 

bezieht sich „robust“ nicht nur auf 

die mechanische Konstruktion der 

Maschine, sondern auch auf die 

Strahlformung und die Laserquelle. 

Calibrated Quality Concept 

Für die optischen Einheiten der 

OOTB-Prozessmodule kommen 

Lasermodule wie das im Bild 4 

gezeigte Module mit dem bewährten 

Calibrated Quality Concept (CQC) 

zum Einsatz. Alle optischen Komponenten 

einschließlich der Galvanometer-Scanner 

werden vor dem 

Einsatz Laserlabor vermessen und 

kalibriert. Der mechanische Aufbau 

der Strahlformung folgt dem Prinzip 

„einfach und robust bei maximaler 

Wirkung“. Dies gewährleistet 

minimale Ausfallzeiten und 

extrem schnelle Austauschzeiten. 

Ein weiterer Aspekt für die Verfügbarkeit 

des Gesamtsystems ist 

die häufig diskutierte Auswahl der 

Strahlquelle. Für das Laserschweißen 

von Kunststoffen stehen dem 

Anwender zwei Lasertypen zur 

Verfügung, Faser- oder Diodenlaser. 

Beide Typen werden heute 

mit hervorragenden Standzeiten 

produziert. Darüber hinaus wird die 

Laserausgangsleistung kontinuierlich 

überwacht und bei einem Abfall 

kann ohne Stillstandszeit recht zeitig 

reagiert werden. 

Die allgemeinen elektrischen und 

pneumatischen Komponenten spielen 

bei der Betrachtung der Verfügbarkeit 

eine meist untergeordnete 

Rolle. Hier ist es besonders wichtig, 

dass regelmäßige Wartungsund 

Instandhaltungsarbeiten nicht 

zeitaufwendig sind, da dies einen 

erheblichen Einfluss auf die Verfügbarkeit 

hat. Insofern sind die OOTB- 

Module für einen nahezu wartungsfreien 

Betrieb optimiert. 

Benutzerfreundlichkeit und 

Standardschnittstellen 

Neben der hohen Verfügbarkeit 

eines Systems ist in der Serienfertigung 

eine zuverlässige Steu- 


Produktion 

Bild 4: Lasermodul EVO 0750 

erung mit intuitiver Bedienung von 

entscheidender Bedeutung. Sie 

gewährleistet eine kontinuierliche 

Über wachung des Schweißprozesses 

und der Anlagenkomponenten, 

archiviert die Prozessdaten 

und bietet die Möglichkeit der Prozessanpassung 

bei sich ändernden 

Randbedingungen. 

Bei den Anlagensteuerungen für 

die OOTB-Prozessmodule wird SPS- 

Technologie der Marktführer eingesetzt. 

Ein speziell entwickeltes HMI 

sorgt für eine einheitliche Bedienoberfläche, 

unabhängig vom SPS- 

Hersteller. 

Auf zwei zentralen Cockpits erhält 

der Bediener die für seinen Tätigkeitsbereich 

relevanten Informationen. 

Hier werden aktuelle Prozessdaten 

visualisiert und ausgewertet. 

Neben dem Laserschweißprozess 

können auch andere Prozesse dargestellt 

werden. Die menügesteuerte 

Benutzeroberfläche mit Passwortschutz 

für sensible Bereiche 

ermöglicht eine einfache Handhabung 

der Steuerung. Aufgrund 

der leicht anpassbaren Grundfunktionen 

der Steuerung ist von 

der Verwaltung mehrerer Parametersätze 

für ein Bauteil bis hin zur 

vollautomatischen, chaotischen Produktion 

von unterschiedlichen Baugruppen 

alles möglich. Die hauseigene 

Prozesssoftware EvoLaP 

ist ebenfalls in das HMI integriert. 

Damit sind Anpassungen an bestehende 

oder die Einrichtung neuer 

Prozesse schnell möglich. Durch 

den Einsatz hochwertiger Industrie- 

PCs ist die Datenarchivierung bzw. 

Datenverarbeitung an der Schweißstation 

problemlos möglich. 

Vollständige 

Rückverfolgbarkeit 

Eine weitere Kontrollfunktion, die 

heute obligatorisch ist, ist die vollständige 

Rückverfolgbarkeit jeder 

hergestellten Einheit. Um dies zu 

gewährleisten, müssen die während 

des Schweißvorgangs gesammelten 

Informationen archiviert und dem 

Werkstück zugeordnet werden. Zur 

Lösung dieser Aufgabe bieten die 

OOTB-Prozessmodule verschiedene 

Möglichkeiten. Angefangen 

von der einfachsten Variante - der 

fortlaufend nummerierten Archivierung 

der Daten auf dem Industrie- 

PC an der Schweißstation - über die 

Anbindung der Steuerung an einen 

Leitrechner bis hin zum komplexen 

Datenaustausch mit der zentralen 

Datenbank dieses übergeordneten 

Systems ist alles realisierbar. Dazu 

werden die in der industriellen Produktion 

gängigsten Schnittstellen 

verwendet. 

Fazit 

Aufgrund der kompakten Bauweise 

lassen sich Laser-Kunststoffschweißmaschinen 

heute sehr einfach 

in vollautomatische Produktionslinien 

integrieren. Die Verfügbarkeit 

der Anlagen wird durch die 

robuste Komponententechnik, die 

hohe Zuverlässigkeit moderner Laser 

und industrieller Steuerungskonzepte 

sowie den geringen Wartungsaufwand 

gewährleistet. Durch die Entwicklung 

neuer, leistungs fähiger und 

prozesssicherer System lösungen, 

speziell angepasster Werkstoffe und 

tausender bisher erfolgreich realisierter 

industrieller Anwendungen 

positioniert sich das Laser-Kunststoffschweißen 

gegenüber den herkömmlichen 

Fügeverfahren. Zusammen 

mit den bewährten Verfahrensvorteilen 

bietet es auch unter dem 

Gesichtspunkt der Wirtschaftlichkeit 

durch geringere Gesamtproduktionskosten 

eine wettbewerbsfähige 

Alternative. ◄ 

5-achsiges Mikrobearbeitungszentrum - Stabile Temperaturen, hohe Qualität 

Ein massives Fundament und eine Wasserkühlung 

sichern enge Toleranzen in der 

Längen ausdehnung von Achsen und Spindeln 

des Bearbeitungszentrums. Voraussetzungen 

für die hohe Prozessgenauigkeit. Präzision 

braucht Stabilität. Das gilt besonders für die 

Mikrobearbeitung, denn je kleiner das Werkstück, 

desto größer ist der Anspruch an die 

Fertigungsgenauigkeit. Bei seinem Mikrobearbeitungszentrum 

microone hat Zorn Maschinenbau 

deshalb eine halbe Tonne Granit verbaut. 

Ein massiver Block, der Garant ist für die 

Eigenschaften, die Voraussetzungen für bestmögliche 

Prozessgenauigkeit sind: höchste 

Eigensteifigkeit sowie besonders hohe mechanische 

und thermische Stabilität in Kombination 

mit einem präzise geschliffenen Fundament. 

All diese physikalischen Eigenschaften 

sichern die maximale Wiederholgenauigkeit der 

einzelnen Bearbeitungsschritte. Weil die Längenausdehnung 

der Maschinenkomponenten 

direkt die Präzision des Bearbeitungszentrums 

beeinflusst, arbeitet es wassergekühlt. Dabei 

hält eine ausgeklügelte Physik den Temperaturwert 

aller Achsen und Spindeln mit einer 

Toleranz von ± 0,1° C. Denn erst die konstante 

Temperatur der Bauteile sichert die Reproduzierbarkeit 

der Ergebnisse beim Einmessen 

und Bearbeiten der zu fertigenden Werkstücke. 

ZORN Maschinenbau GmbH 

www.zorn-maschinenbau.com 


25

Messtechnik/Qualitätssicherung 

Eine Ode an die Qualität der 

Pulverbeschichtung 

- auch dank des Schichtdickenprüfsystems von OptiSense 

Qualitätssicherung als 

A und O 

Die typischen Aufträge des bayrischen 

Unternehmens sind breit 

gefächert. Sie kommen aus Autozulieferindustrie, 

Medizintechnik, 

Elektroindustrie und Maschinenbau. 

„Unsere Stärke ist die hohe 

Qualität der Beschichtung“, ordnet 

GSO-Geschäftsführer Horst 

Schuller sein Unternehmen im 

Markt ein. Um bei den drei verschiedenen 

Beschichtungsanlagen 

flexibel messen zu können, suchte 

die GSO ein mobiles, berührungsloses 

und damit zerstörungsfreies 

System, das je nach Auftragsvolumen 

in der großen, automatischen 

Durchlaufanlage oder einer der beiden 

kleineren Kabinen eingesetzt 

werden konnte. 

Alle Mitbewerber 

ausgestochen 

Über ein Jahr prüfte das Mitarbeiterteam 

um Horst Schuller verschiedene 

Schichtdickenmessgeräte 

auf Herz und Nieren und entschied 

sich für den PaintChecker von Opti- 

Sense. „Wir hatten auch ein Gerät 

von einem Schweizer Hersteller im 

Haus. Es war mehr als doppelt so 

teuer und das ständige Blitzen der 

Xenon-Lampe störte uns empfindlich. 

Zudem benötigte das Gerät 

eine permanente Verbindung zum 

Internet“, benennt Schuller die Nachteile 

der Wettbewerber-Technologie. 

Frühzeitige Auswertung der 

Beschichtungsvorgänge 

„Wir haben die Schichtdicke bei 

verschiedensten Objekten gemessen 

- von Armaturen über Lampenschirme 

bis zu Motorradteilen. 

Der PaintChecker mobile machte 

wirklich einen hervorragenden 

Job.“ Aufgrund seiner Schnelligkeit, 

Genauig keit und Flexibilität ist das 

mobile, berührungslose Schichtdickenmesssystem 

nahezu universell 

einsetzbar. Das zeigt sich bei der 

GSO schon früh im Prozess: Nach 

der Beschichtung fahren die Teile 

via Förderkette an einem Warenträger 

hängend aus der Kabine. 

Die noch weiche und empfindliche 

Beschichtung wird direkt am 

Kabinenausgang mit dem flexiblen 

Handgerät geprüft und die Anlage 

kann bei Bedarf sofort nachjustiert 

und die Beschichtung optimiert 

werden. 

Beschichtungsanlage bei GSO 

OptiSense GmbH & Co. KG 

www.optisense.com 

Höchste Qualität ohne Wenn und 

Aber, daran wird die GSO Oberflächentechnik 

von ihren Kunden 

gemessen. Das ist bei über 1.000 

verschiedenen Lacken, die jedes 

Jahr bei dem bayrischen Unternehmen 

eingesetzt werden, eine 

durchaus anspruchsvolle Aufgabe. 

Ziel ist es, die Anlagenverfügbarkeit 

und Produktivität weiter zu steigern 

– bei gleichbleibend hohem Qualitätsniveau. 

Maßgeblich daran beteiligt ist, 

neben einem konstanten Prozessablauf 

durch Automatisierung, die 

frühzeitige Schichtdickenmessung 

von OptiSense. Die Redaktion 

sprach mit GSO-Geschäftsführer 

Horst Schuller über den Einsatz 

des berührungslosen Prüfsystems 

PaintChecker mobile. 

Geschäftsführer Horst Schuller prüft die Schichtdicke mit dem PaintChecker 

von OptiSense 



Charakterisierung und Validierung von 

UVC-Desinfektionslampen und -systemen 

Der Einsatz von UV-C-Lampen 

zur Oberflächenentkeimung ist ein 

wirksames Werkzeug im Kampf 

gegen die Ansteckungsverbreitung 

mit SARS-CoV-2 und anderer Tröpfcheninfektionen, 

welche auf Oberflächen 

über einen längeren Zeitraum 

bestehen bleiben. Um die Infektionsketten 

zu brechen, gibt es dringenden 

Bedarf an Geräten, die zur 

Inaktivierung der SARS-CoV-2-Viren 

auf den kontaminierten Oberflächen 

mit einer Expositionsdauer von 

nur wenigen Sekunden zum Einsatz 

kommen können. Die Coronavirus- 

Pandemie hat einen größeren allgemeinen 

Bedarf an UV-Lampen und 

UV-Systemen zur Dekontaminierung 

von gesamten Räumen kreiert, die 

bisher ausschließlich zur Sterilisierung 

von medizinischen Geräten 

verwendet wurden. GL Optic bietet 

das Know-How und die entsprechenden 

UV-Radiometer um eine 

solche Desinfizierung wirksam und 

unschädlich für den Menschen vorzunehmen. 

Wirkungsgrad quantifizieren 

Die Anwendung von UV-Lampen 

und -Systemen erfordert jedoch die 

Durchführung von Präzisionsmessungen, 

um deren Wirkungsgrad 

zu quantifizieren und zu validieren. 

Dadurch wird es möglich, 

Produkte und Lösungen 

gezielt für Büroräume, 

Hörsäle, Schulklassenräume, 

Restaurants, Fitnesscenter 

und andere 

Räumlichkeiten zu entwickeln, 

wo sich viele 

Menschen versammeln 

und aufhalten. GL Optic 

kann darstellen, wie die 

Eigenschaften der UV- 

Desinfektionslampen 

verifiziert werden müssen, 

und was man bei 

der UV-Systemauswahl 

beachten sollte, um entsprechende 

Bedingungen zur wirksamen 

Desinfektion sicherzustellen. 

Bestrahlungsstärke messen 

Eine der Validierungsmethoden 

von UVC-Strahlern ist die Messung 

der Bestrahlungsstärke. Das 

einfachste Gerät für solche Messungen 

kann ein UV-Radiometer mit 

einem an den Wellenbereich von 200 

bis 280 nm angepassten Messkopf 

sein. Besondere Aufmerksamkeit 

bedarf der Empfindlichkeitsbereich 

des Messgerätes, dieser muss auch 

in entsprechenden Grenzen liegen. 

Um die Anwendung von Desinfektionslampen 

in komplexen Installationen 

und nicht ausschließlich als 

Standplatzstrahler zu ermöglichen, 

wird die goniometrische Vermessung 

des energetischen Stroms aus der 

Leuchte, die in verschiedene Richtungen 

ausstrahlt, unabdinglich. 

Wirksame Desinfektion 

bedarf einer 

entsprechenden Dosis 

Die entsprechende Dosis bedeutet 

die Leistung der UV-Bestrahlung in 

[W], die auf eine bestimmte Fläche 

[m 2 ] fällt und hängt von der Dauer der 

Exposition in [S] des Virus ab, um 

seine RNA zu deaktivieren. Diese 

Dosis wird als unbedingt notwendige 

Bestrahlungsstärke [W/m 2 ] in 

einer Zeiteinheit [s] berechnet und 

wird in J/m 2 (mJ/cm 2 ) angegeben. 

GL Optic bietet Lösungen und 

Ansätze für die Mess- und Berechnunsgverfahren, 

die Darstellung der 

radiometrischen Daten und Werte 

und die entsprechenden Messgeräte 

wie Radiometer mit einem 

Simulationsprogramm der Strahlstärkeverteilung 

in der gewählten 

Raumoberfläche. 

GL Optic 

Just Normlicht GmbH 

www.gloptic.com 

Zeitnahe Messung 

Der Beschichter ruft dazu den 

Auftrag am PC-Bildschirm auf, um 

die Prüfanforderungen einzusehen. 

Die Messpunkte zur Schichtdickenprüfung 

werden im Vorfeld festgelegt. 

Das können durchaus 8 oder 

auch 10 Kontrollpunkte sein, die allesamt 

auf einer Zeichnung vermerkt 

und im hinterlegten Programm abgespeichert 

sind. Auch die maximalen 

Toleranzen werden vorab bestimmt. 

Zur Dokumentation können die Messergebnisse 

dauerhaft im Prüfprotokoll 

erfasst werden. Mit der frühzeitigen 

Prüfung lassen sich aufwändige 

Nacharbeiten sparen, beispielsweise 

bei zu geringer Schichtdicke. 

Kalibrierung 

Durch die speziell zur Messung 

von Pulverlacken entwickelten 

Kalibrierungen ist der 

Paint Checker mobile LED-B 

sofort startklar – ohne aufwendige 

Einarbeitungszeit. „Durch 

die mitgelieferten Kalibrierungen 

decken wir unsere 1.000 

verschiedenen Lacke komplett 

ab. Es spielt auch keine Rolle, 

ob es dunkle oder helle Farben 

sind – mit dem PaintChecker 

mobile messen wir die Schichtdicke 

präzise und reproduzierbar, 

auch auf komplex geformten 

Teilen mit Kanten, Ecken 

oder gekrümmten Innenseiten“, 

erläutert der Beschichtungsexperte. 

Schullers Fazit: „Der 

Paint Checher mobile garantiert 

eine optimale Qualitätskontrolle, 

reduziert den Pulververbrauch 

und steigert die 

Effizienz.“ ◄ 

Lösungsportfolio der Handmessgeräte PaintChecker Mobile von OptiSense 


27


Klassische 2/3D-Machine-Vision, Deep 

Learning und intelligenter Robotertechnologie 

Machine Vision und Robotik gibt es in der Industrie schon seit geraumer Zeit. Dennoch werden viele Erzeugnisse 

noch immer manuellen bzw. visuellen Qualitätsprüfungen unterzogen. Warum dies und wie geht es besser? 

unbeweglichen Kamera systemen 

in vielen Fällen nicht automatisch 

zu inspizieren. Mehrfachaufnahmen 

von bestimmten Prüfmerkmalen aus 

verschiedenen Winkeln und mit verschiedenen 

Beleuchtungsszenarien 

waren damit ohnehin nicht möglich. 

Kosten mangelhafter 

Qualität 

Ein Nachteil von manuellen bzw. 

visuellen Qualitätskontrollen durch 

Mitarbeiter besteht darin, dass sie 

fehlerbehaftet und inkonsistent 

sein können. Mögliche Gründe 

dafür sind Ermüdung durch die 

ein tönige Tätigkeit, Routinefehler 

und Betriebsblindheit. Außerdem 

können verschiedene Mitarbeiter 

aufgrund unterschiedlicher Erfahrungen, 

Fähigkeiten und Konstitutionen 

zu unterschiedlichen Bewertungen 

und damit zu unterschiedlichen 

Prüfergebnissen kommen. 

Dies kann sogar dazu führen, dass 

Fehler übersehen und mangelhafte 

Produkte an den Kunden ausgeliefert 

werden. 

In solchen Fällen können hohe 

Kosten auf den Hersteller zukommen. 

Die Kosten mangelhafter Qualität 

(engl. Costs of Poor Quality, 

QOPQ) beinhalten die Kosten für 

zurückgegebene oder zurückgewiesene 

Waren, Verschrottungen, 

Nacharbeit und in vielen Fällen auch 

die monetär messbaren negativen 

Auswirkungen auf die Reputation 

des Unternehmens sowie auf die 

Kundenzufriedenheit. In einigen 

Lieferanten-Kunden-Beziehungen 

kann sogar schon ein einzelnes 

fehlerhaftes Produkt zur Ablehnung 

einer gesamten Lieferung und 

zu möglichen finanziellen Sanktionen 

führen. 

Die Tabelle aus dem Magazin 

Quality Digest listet typische Werte 

für die Kosten mangelhafter Qualität 

(COPQ) in der Fertigungsindustrie 

auf. In einer kürzlich durchgeführten 

Umfrage von Tata Con- 

Kitov Systems Ltd. 

www.kitov.ai 

Ansprechpartner für den 

deutschsprachigen Raum: 

ATEcare Service 

www.atecare.de 

Herkömmliche Prüfungen konnten 

sich behaupten, da die bisher 

verfügbaren technischen Lösungen 

nicht flexibel genug wa ren, um verschiedene 

Produkte und Baugruppen 

ohne aufwendiges Umrüsten 

vollständig von allen Seiten auf Fehler 

überprüfen zu können. 

Für solche Zwecke mussten 

Vision-Systeme bisher speziell auf 

das zu inspizierende Produkt zugeschnitten 

werden, indem mehrere 

um das Produkt herum positionierte 

Kameras fest montiert wurden. Bei 

Chargenwechseln mussten diese 

Kameras dann jeweils manuell 

umpositioniert werden, um die neuen 

Prüfmerkmale erfassen zu können. 

Ein Variantenmix war mit diesen 

Industrielles Erzeugnis 

Flugzeugtriebwerke/Triebwerksteile 5,4 bis 6,3 

Flugzeugteile 4,5 bis 8,6 

Aluminium-Gussteile 5,3 bis 7,1 

extrudierte Aluminiumteile 4,4 bis 7 

Automobil-Pressteile 5,3 bis 7 

Motorteile 5 bis 7,1 

Verbindungselemente 6,2 bis 7,1 

Schmiedeteile 5,9 bis 6,9 

Wohnmobile 4,8 bis 5,3 

Wohnmobil-/Autokarosserien 4,3 bis 5,4 

Autoteile und Autozubehör 6,1 bis 8 

Motorrad-/Fahrradteile 6,1 bis 6,8 

Motoren/Generatoren 5,2 bis 6,1 

Batterien/Akkumulatoren 5,1 bis 5,4 

Reifen und Schläuche 6,9 bis 8 

Wohnwagen/Wohnmobile 4,9 bis 5,9 

Lkw-/Bus-Karosserien 4,3 bis 5,4 

COPQ in % vom Umsatz 

Diese Tabelle aus dem Magazin “Quality Digest” listet typische Werte für die 

Kosten mangelhafter Qualität (COPQ) in der Fertigungsindustrie auf 



Oberflächenfehler an einer Aluminium-Felge für Pkw werden mit dem entsprechenden Bereich eines „goldenen“ 

(fehlerfreien) Produkts (jeweils grün umrandet) verglichen. Die linke (rot umrandete) Aufnahme zeigt Kratzer an 

der Seitenwand des Rades, und auf der rechten Seite sieht man eine Einkerbung an der Radkante 


sultancy Services wurden die Produktqualität 

und die Nachverfolgung 

von Fehlern als Hauptvorteile der 

Verwendung von Big Data in der 

Fertigung aufgeführt. 

Fachkräftemangel und ständig 

steigende Lohnnebenkosten stellen 

viele Unternehmen vor große 

Herausforderungen. Dies betrifft 

auch und vor allem die Qualitätssicherung. 

Sollte es hier dauerhaft 

zu Engpässen kommen, kann 

dies zu einer nachlassenden Qualität 

und damit zu einer Erhöhung 

der QOPQ führen, was im Endeffekt 

negative Auswirkungen auf die 

Rentabilität des Unternehmens zur 

Folge haben kann. 

Zukunftsweisende Technologien 

wie Robotik, Künstliche Intelligenz 

(KI), Internet der Dinge (IoT) und Big 

Data, die im Zuge der Einführung 

von Industrie 4.0 ständig wachsende 

Bedeutung erlangen, können Unternehmen 

helfen, den oben genannten 

Herausforderungen in der Fertigung 

zu begegnen. 

Automatisierte optische Inspektionssysteme 

liefern Daten, mit 

denen die Ursachen von Produktionsfehlern 

identifiziert werden können. 

Diese Informationen fließen in 

umfangreiche Datenbanken ein und 

können zu Korrekturen und zur Effizienzsteigerung 

genutzt werden. 

Durch die Erfassung und Analyse 

der gewonnenen Produktionsdaten 

können Unternehmen die Entwicklung 

der Qualität ihrer Produkte, häufig 

auftretende Mängel sowie sich 

entwickelnde Qualitätsprobleme 

rechtzeitig erkennen und nachverfolgen. 

Auf der Basis dieser Informationen 

können sie gezielt Verbesserungen 

im Produktionsprozess, 

im Produkt-Design und im 

Lieferketten-Management einführen. 

Regelbasiert ist zu 

unflexibel 

Während viele OEM-Hersteller 

bereits automatisierte Vision- 

Systeme in der Qualitätssicherung 

einsetzen, tun sich andere 

schwer damit, weil ihre Produkte 

einen sehr hohen Anteil an kundenspezifischen 

Varianten aufweisen. 

Herkömmliche regelbasierte 

Bildverarbeitungsprozesse 

sind oft nicht flexibel genug, um 

diese Herausforderung zu meistern. 

Die Erstellung eines verlässlichen 

Inspektionsplans, der 

keinen Schlupf und dabei nur 

eine geringe Pseudofehlerrate 

zulässt, kann je nach Produkt und 

den Fähigkeiten des Programmierers 

viele Stunden oder Tage in 

Anspruch nehmen. Bei einer Vielzahl 

von Produktvarianten multipliziert 

sich dieser Programmieraufwand 

entsprechend. Zudem sind 

viele herkömmliche Bildverarbeitungssysteme 

generell sehr anfällig 

bezüglich Pseudofehlern, was 

ein ständiges Nachtunen der eingestellten 

Parametertoleranzen 

erfordert. Dies ist für viele Unternehmen 

nicht akzeptabel. 

Mehr Flexibilität dank Deep 

Learning 

Mittels Deep Learning kann die 

Kitov-Software anhand von Referenzbildern 

qualitativ einwandfreier 

sowie mit Mängeln behafteter 

Teile trainiert werden, damit 

sie flexibler auf verschiedene Situationen 

und unterschiedliche Fehlerbilder 

reagieren kann. Die Auswahl 

und Bewertung dieser Aufnahmen 

sollte von qualifiziertem Fachpersonal 

vorgenommen werden, das 

mit dem Produktionsprozess und 

mit den dabei auftretenden Fehlern 

vertraut ist. 

Die Deep-Learning-Algorithmen 

analysieren die Bilder statistisch auf 

Merkmale und Beziehungen zwischen 

Merkmalen. Anschließend 

wird eine gewichtete Tabelle bzw. 

ein neuronales Netzwerk erstellt, 

das definiert, was ein gutes oder 

ein schlechtes Teil ausmacht. 

Das klingt einfacher als es tatsächlich 

ist. Der beschriebene Prozess 

beinhaltet jedoch tatsächlich 

eine sehr rechenintensive Analyse 

– etwa für eine Lösung an einer 

automatisierten Fertigungslinie. 

Während der Inferenz – also während 

der Anwendung des in der 

Trainingsphase Gelernten – benötigt 

das System erheblich weniger 

Rechenleistung. Daher wird keine 

Anbindung an eine performante IT- 

Infrastruktur wie ein Hochleistungs- 

Rechenzentrum oder eine Serverfarm 

benötigt, wodurch auch an 

Standorten ohne entsprechende 

Voraussetzungen ein Betrieb des 

Systems möglich ist. 

Um den Anwendern das Trainieren 

ihrer Systeme abzunehmen, liefern 

viele Anbieter von KI-Lösungen 

vorab trainierte neuronale Netze 

bereits mit, die für bestimmte Zwecke 

entwickelt wurden – z.B. zur 

Schriftlesung (OCR), für das Lesen 

beschädigter oder verzerrter Barcodes, 

für die Erkennung von Kratzern 

auf Smartphone-Gehäusen 

oder zur Überprüfung von Komponenten 

auf Leiterplatten. 

Kitov One, das roboterbasierte 

smarte Inspektionssystem von Kitov 

Systems, ist standardmäßig mit mehreren 

vorab angelernten neuronalen 

Netzen zum Überprüfen von Merkmalen 

wie Verschraubungen, Oberflächen, 

Etiketten, Beschriftungen 

29


oder Netzwerkanschlüssen ausgestattet. 

Kitov Systems fügt dem Software-Paket 

ständig neue vorgefertigte 

neuronale Netze (semantische 

Detektoren) hinzu, um immer mehr 

Kunden in verschiedensten Branchen 

Instrumente an die Hand zu 

geben, mit denen sie vielfältigste 

und anspruchsvollste Inspektionsaufgaben 

lösen können. 

Hybride Herangehensweise 

und Lösung 

Die Inspektion hochvariabler 

Mehrkomponenten-Produkte und 

-Baugruppen wie elektronische 

Geräte, Medizingeräte und Autoteile 

stellt eine große Herausforderung 

für viele herkömmliche Vision- 

Systeme dar. Regelbasierte Systeme 

erzeugen dabei oft zu viele 

Pseudofehler. 

Beispiel: Einer der weltweit größten 

Hersteller von End-to-End-Kommunikationslösungen, 

Speichern und 

hyperkonvergenter Infrastruktur sah 

sich plötzlich mit einem Problem im 

Zusammenhang mit der Herstellung 

von High-Mix-Produkten konfrontiert. 

Das Unternehmen produziert 

Hunderte von verschiedenen Produkten, 

einige mit Hunderten von 

Variationen, einschließlich eines 

Portfolios von High-Mix-Produkten, 

die von verschiedenen globalen Vertragsherstellern 

produziert werden. 

Eine Herausforderung für eine konsequente 

Qualitäts sicherung. 

Eines Tages kam es bei der Fertigung 

von Netzwerk-Switches zu elementaren 

Mängeln, die unbemerkt 

blieben, sodass eine nicht unerhebliche 

Menge an defekten Geräten 

an Kunden ausgeliefert wurde. Das 

Unternehmen setzte damals noch auf 

manuelle bzw. visuelle Produktkontrolle 

durch Mitarbeiter. Bei einem 

Großteil der ausgelieferten Switches 

stellte sich erst nach der Installation 

heraus, dass sie defekt sind. Dies 

zog mehrere hunderttausend US- 

Dollar an Kosten für das Umpacken, 

Reparieren, für Logistik, die Anpassung 

der Bestände im ERP-System 

sowie für den Schaden am Ruf des 

Herstellers nach sich. Um ein solches 

Vorkommnis in Zukunft zu vermeiden, 

versuchte das Unternehmen, 

die personenabhängige Inspektion 

durch eine automatisierte Lösung 

mit einer weitaus höheren Verlässlichkeit 

zu ersetzen. 

Nach einer sechsmonatigen Testphase 

stellte sich heraus, dass eine 

herkömmliche Bildverarbeitungslösung 

aufgrund der hohen Produktvarianz 

nicht in Frage kommt. 

Dadurch öffnete sich die Tür zum 

Kitov-One-System. Dieses ist mit 

einer CMOS-Kamera und fünf LED- 

Beleuchtungsmodulen ausgestattet 

und erstellt 2D-Aufnahmen, die 

softwaremäßig zu einem 3D-Modell 

des zu inspizierenden Teiles kombiniert 

werden können. So können 

auch Einrichter ohne Bildverarbeitungskenntnisse 

Inspektionspläne 

erstellen, indem sie im 3D-Modell 

einfach Merkmale wie Schrauben, 

LAN-Anschlüsse, Etiketten, Barcodes 

oder Oberflächen markieren. 

Zum Anlernen des Systems sind 

keine Robotik-Kenntnisse erforderlich. 

Eine intelligente Software 

manövriert den Roboter mit seinem 

Kamerakopf automatisch an die zu 

inspizierenden Stellen, die vom Einrichter 

über eine grafische Bedienoberfläche 

per Mausklick in einem 

3D-Modell des zu inspizierenden 

Teiles ausgewählt werden. 

Die Algorithmen entscheiden 

automatisch, wohin sich die Kamera 

bewegen soll, wählen aus, welche 

Beleuchtungsmodule wann und mit 

welcher Belichtungszeit eingeschaltet 

werden und legen fest, wie viele 

Bilder für jedes Prüfmerkmal aufgenommen 

werden sollen. Außerdem 

berechnet die Software automatisch 

die optimalen Verfahrwege 

des Kamerakopfes. 

Die Einführung des Kitov-Systems 

hat sich für das Unternehmen ausgezahlt. 

Mangelhafte Produkte werden 

nun rechtzeitig erkannt und ausgeschleust, 

Produktionsprozesse konnten 

optimiert, Fehlerquellen gefunden 

und ausgeschlossen werden. 

Alle Prüfergebnisse werden durchgängig 

dokumentiert und abgespeichert, 

sodass das System eine nachverfolgbare, 

konsistente und personenunabhängige 

Qualitätskontrolle 

ermöglicht. Die Kosten für mangelhafte 

Qualität (QOPQ) konnten deutlich 

und nachhaltig gesenkt werden, 

sodass sich die Investition in das 

Kitov-System innerhalb von wenigen 

Monaten amortisiert hat. Das 

Unternehmen genießt nun wieder 

eine hohe Reputation für die ausgezeichnete 

Qualität seiner Produkte, 

und die Kundenzufriedenheit ist seitdem 

stetig gewachsen. 

Fazit 

Die smarten Inspektionslösungen 

von Kitov Systems werden bereits 

in verschiedensten Fertigungsbereichen 

weltweit eingesetzt. Sie können 

als Standalone-System betrieben 

oder in bestehende Linien integriert 

werden. Dazu sind verschiedene 

Varianten mit Handling-Systemen, 

integrierten Hub-/Drehtischen, 

zusätzlichen Robotern sowie Cobots 

zum Be- und Entladen verfügbar. Die 

Software ist über eine vom Hersteller 

eingerichtete Schnittstelle auch für 

Integratoren interessant – sie können 

dann die beschriebenen Möglichkeiten 

mit diversen Robot/Cobot- 

Geräten verknüpfen und individualisiert 

anbieten. ◄ 

Verbogene Pins an Netzwerkanschlüssen gehören zu den häufigsten 

Reklamationsgründen bei hochwertigen elektronischen Geräten. Die 

zuverlässige automatische Überprüfung dieser dünnen Stifte am Boden der 

Anschlussöffnungen erfordert ein smartes Inspektionssystem wie Kitov One 

mit schwenkbarer Kamera, flexibler Beleuchtung und Unterstützung durch 

KI. Die Erstellung von Prüfplänen erfolgt durch intuitives Markieren der 

Prüfmerkmale im 3D-Modell des zu inspizierenden Produktes (s. Screenshot). 

Die intelligente Software des Systems bewertet, ob die Parameter der 

Prüfkriterien innerhalb der vorgegebenen Toleranzbereiche liegen und zieht 

Erfahrungswerte heran, die zuvor mittels Deep Learning antrainiert wurden 


Dienstleistung 

Katek-Tochter beflex electronic holt in Hamburg 

erstes EMS-Team an Bord 

Nordisch, fachlich klug: Das erste Team der beflex Hamburg, bereit, die Produktion in Gang 

zu setzen, von links: Andreas Klinger, Dirk Ruhstein, Martin Lipp, Viola Böttcher und Brigitte 

Friedrichs 

Die beflex electronic GmbH, eine Tochter der 

Katek-Gruppe, hat für ihr Prototyping-Center am 

neuen Standort Hamburg ihr erstes operatives 

Team am Start. Seit Herbst des vergangenen 

Jahres waren Geschäftsführer Jens Arnold und 

seine Unterstützung im Business Development 

Management (BDM), Andreas Klinger, zunächst 

damit betraut, das neugegründete Unternehmen 

räumlich und technisch auf höchstem Niveau 

aus der Taufe zu heben. Gefertigt werden, den 

Kunden der Luft- und Raumfahrt und der Medizintechnik 

entsprechend, vornehmlich Elektronikbaugruppen 

unter Reinraum-Bedingungen 

für hochwertige Industrieprodukte. 

Ein Team, auf komplexe Fertigung 

eingestimmt 

„Es ist die Spezialisierung auf effizientes, 

schnelles Prototyping, das notwendige Wissen 

um begleitende Baugruppenentwicklung und 

-fertigung, die unsere Suche nach qualifiziertem 

Personal bestimmte“, meint beflex-Geschäftsführer 

Jens Arnold. Ihm sei es wichtig, von Anbeginn 

eine fachlich sattelfeste Gruppe von Fachleuten 

an Bord zu haben, die dank ihrer langjährigen 

Erfahrung ein breites Verständnis für 

den Produktionsprozess im Gepäck hat. Nach 

seinen Erfahrungen gerät in nahezu jeder Endphase 

der Produktentwicklung das Protoyping 

gehörig unter Druck: „Es gilt oft, kostbare Zeit 

aufzuholen, der Wettbewerb schläft nicht. Hier 

dem Kunden das sichere Gefühl zu geben, mit 

ihm dennoch Herr der Lage zu sein, schafft 


nur, wer zu den besseren der lokalen EMS- 

Matadore zählt.“ 

Nun steht am Hamburger Standort, im Industriegebiet 

„Neuer Höltigbaum“, dem Geschäftsführer 

Arnold ein fünfköpfiger Kreis an Fachleuten 

zur Verfügung. Er legt insgesamt mehr als 

150 Berufsjahre aus verschiedenen, teils interdisziplinären 

Arbeitsbereichen der Hightech- 

Elektronik in die Waagschale: Andreas Klinger 

(BDM), Viola Böttcher, Mitarbeiterin im SMD- 

Bereich, Dirk Ruhstein, Produktionsleiter SMD 

sowie Brigitte Friedrichs, Mitarbeiterin THT und 

Martin Lipp, der als Teamleiter für den THT- 

Bereich verantwortlich ist. 

So sei man in der Lage, davon ist der langjährige 

beflex-Geschäftsführer überzeugt, insbesondere 

das kundenseitig geforderte Verständnis 

für ein effizientes Time-to-Market-Management 

als erfahrenes Team an den Start zu gehen. Mit 

guter Beratung und schneller Erreichbarkeit sei 

man gut aufgestellt für den anspruchsvollen, eiligen 

Prototypenbau und für die Kleinserienfertigung 

im Norden. Sein Resümee: „Soll es dann 

später in die große Serie gehen, bieten wir dem 

Kunden nochmals einen Zeitvorsprung im Markt, 

durch rasches Überführen hin zu einem Großserienfertiger 

in unserer Katek-Gruppe.“ 

beflex electronic GmbH 

www.beflex.de 

www.katek-group.com 

ES GIBT 

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www.tonfunk.de 

31


Positive Entwicklung und deutlich 

gesteigerter Auftragseingang 

über einen längeren Zeitraum abzusichern 

und Risiken zu reduzieren. 

Endgerätemontage 

Einen besonderen Zuwachs im 

Auftragseingang gelang Profectus 

mit der Einführung der Endgerätemontage 

für Power Module, zu 

Beginn des Jahres. Durch den neu 

erschlossenen Geschäftszweig kann 

das Unternehmen neben der SMDund 

THT-Bestückung sowie der 

Oberflächenversiegelung von Leiterplatten 

jetzt die komplette Gerätemontage 

zum Endgerät inkl. End-of- 

Line-Prüfungen für diese spezielle 

Technologie anbieten. Seine spezialisierten 

Mitarbeiter programmieren, 

PROFECTUS GmbH Electronic 

Solutions 

info@profectus-solutions.de 

www.profectus-solutions.de 

Profectus verbucht seit März 2021 

die stärksten Auftragseingänge in 

der Firmengeschichte. Nicht nur im 

Vergleich mit den Vorjahresmonaten, 

die Pandemiebelastet waren, sondern 

auch im Vergleich mit dem bisher 

stärksten Geschäftsjahr 2019. 

Der Wermutstropfen dieser positiven 

Entwicklung ist die derzeit 

problematische Materialversorgung 

am Markt für elektronische 

Bauelemente. Dieser Ausnahmezustand 

ist die aktuelle Herausforderung 

für die gesamte Belegschaft. 

Einkauf und Materialwirtschaft 

werden in dieser Situation 

stark gefordert, Lieferzeiten und 

Preise sind nicht mehr zuverlässig 

und erfordern überproportionalen 

Einsatz und eine veränderte Prozesslandschaft. 

Gelingt es fehlende 

Material positionen zu beschaffen, 

ist die Fertigung hochflexibel und 

jederzeit bereit Baugruppen, Geräte 

und Systeme, auch in Teilmengen, 

in kurzer Zeit stets mit der geforderten 

Qualität herzustellen. 

Lagererweiterung schafft 

Sicherheit 

Gemäß dem Motto „Nur Ware, 

die im eigenen Lager liegt, ist sicher 

verfügbar“, hat Profectus ein neues 

Zahlungsmodell mit Anzahlung entwickelt, 

dem schon einige Kunden 

gefolgt sind. So baut das Unternehmen 

beispielsweise seine Lager aus, 

kritische Bauelemente werden identifiziert 

und können bevorratet werden, 

wenn diese verfügbar sind, um 

das bestmögliche für unsere Kunden 

zu erreichen. Das Hoch an Auftragsbeständen 

ist zum Teil auf eine 

zunehmende Nachfrage der bestehenden 

Kunden zurückzuführen, 

aber auch auf die enge Kommunikation 

mit ihnen, um Lieferungen 

konfektionieren, montieren und verdrahten 

die einzelnen Komponenten 

zu Modulen oder Endprodukten nach 

kundenindividuellen Vorgaben und 

Qualitätsrichtlinien. Gut organisierte 

Fertigungsinseln ermöglichen eine 

hochflexible, schnelle und qualitativ 

optimale Montage der Produkte. 

Full-Service-Auftragsfertiger 

Die neue Spezialisierung von einfacher 

bis hin zu komplexer Teil-, 

Vor- und Endmontage von Baugruppen, 

Geräten und Systemen komplettiert 

das umfassende Dienstleistungsangebot 

und positioniert Profectus 

im Marktsegment der Full- 

Service-Auftragsfertiger. Maßstab 

ihrer Arbeit sind hier die Kundenzufriedenheit 

und der nachhaltige 

Unternehmenserfolg. Zusätzliche 

Investitionen in Digitalisierungsprozesse 

wie die Integration von Traceability 

und Industrie 4.0 in die Unternehmensprozesse 

halten da Unternehmen 

auf Wachstumskurs. ◄ 



Continuous Engineering in der 

Schlauchextrusion 

In Waldachtal entwickelt und produziert 

Röchling maßgeschneiderte 

Lösungen für medizinische Anwendungen. 

Das Unternehmen unterstützt 

dabei viele Kunden in der gesamten 

Wertschöpfungskette von der Ideengenerierung 

über die Produktenwicklung, 

bis hin zur fertig montierten und 

steril verpackten Baugruppe. Der komplexe 

Prozessaufbau inklusive Werkzeugbau 

und Automatisierung kann 

dabei hausintern genauso bei Röchling 

durchgeführt werden, wie die notwendigen 

Produktvalidierungen und 

der dazugehörige Regulatory Support. 

Gesamtlösungen aus einer 

Hand: 

Insbesondere bei der Herstellung 

von hochspezialisierten 

Schlauchsystemen, müssen die 

benötigten Produkteigenschaften 

genau gekannt und entsprechend 

der jeweiligen Anwendung eingestellt 

werden, um die hohen technischen, 

medizinischen und regulatorischen 

Anforderungen erfüllen 

zu können. Hierzu hat Röchling 

seinen Entwicklungsprozess mit 

tiefem Verständnis für die Anwendungen 

und Märkte im Medizinbereich 

optimiert. 

Individuelle Schläuche auf 

Kundenwunsch 

Um bei den sehr individuellen 

Kundenanforderungen dennoch 

kurze Entwicklungszyklen realisieren 

zu können, wurde ein modulares 

Prototypenwerkzeugkonzept implementiert. 

Zusätzlich benötigte Komponenten 

können im hauseigenen 

Werkzeugbau, in der Regel innerhalb 

weniger Tage, hergestellt werden. 

Dadurch ist es möglich, auch 

entwicklungsintensivere Produkte, 

bei denen verschiedene Produkteigenschaften 

kombiniert werden 

müssen, in kürzester Zeit umzusetzen, 

insbesondere wenn spezifische 

Eigenschaften im Vorfeld 

nicht ausreichend berechnet werden 

können. Durch den beispielsweise 

mehrschichtigen Aufbau von 

gewebeverstärkten Schläuchen lassen 

sich die vorteilhaften Eigenschaften 

der einzelnen Schichten, 

zum Beispiel in Bezug auf Flexibilität, 

Gleitreibung, Torsionssteifigkeit 

und Druckfestigkeit aufeinander 

abstimmen und im mehrstufigen 

Produktionsprozess intelligent kombinieren. 

So kann das Gesamtsystem 

optimal an die anwendungsspezifischen 

Anforderungen angepasst 

werden. Dabei kommt es insbesondere 

auf die richtige Auswahl 

der Materialien und der Kombination 

der einzelnen Einflussgrößen 

an. So kann eine Änderung eines 

einzelnen Parameters zahlreiche 

Wechselwirkungen nach sich ziehen. 

Um diese Komplexität beherrschen 

zu können, hat Röchling in 

diesem Bereich eine umfassende 

Datenbank aufgebaut. 

Durch Innovation in die 

Zukunft der Medizintechnik 

Auf Basis innovativer Produktentwicklung, 

einer hohe Kundenorientierung 

und individuellen Herstellungsprozessen 

konnte Röchling 

Medical Waldachtal sein fundiertes 

Wissen aus über 40 Jahren technischer 

Extrusion auf medizintechnische 

Anwendungen, wie zum Beispiel 

Bereiche der Bronchoskopie 

und Urologie, übertragen und erweitern. 

Inzwischen wird in Zusammenarbeit 

mit Experten aus der 

klinischen interventionellen Endoskopie 

an der nächsten Generation 

von Einmal-Endoskopen gearbeitet. 

Röchling Medical 

Waldachtal AG 

www.roechling.com/ 

medical 

Firma cms electronics erfolgreich rezertifiziert 

Der Elektronikfertigungs-Dienstleister cms 

electronics hat nun auch die Produktentwicklung 

nach ISO13485 zertifizieren lassen. Die 

Überwachungsaudits und Rezertifizierungen der 

bereits in der Organisation gelebten Managementsysteme 

nach ISO 9001, 14001(Umwelt), 

13485 (Medizin) und IATF16949 (Automotive) 

wurden vor kurzem erfolgreich abgeschlossen 

und die Erfüllung der Anforderungen 

von unserem externen Zertifizierungsdienstleister 

bestätigt. 

Hervorzuheben ist dabei, dass die Standorte 

in Klagenfurt/AT und Fonyod/HU die ISO13485- 

Rezertifizierung mit der Erweiterung der Produktentwicklung 

erreicht haben. Das zusätzliche 

Angebot einer zertifizierten Produktentwicklung 

trägt zur Wettbewerbsfähigkeit des 

Unternehmens bei, da man verstärkt den 

Geschäftsbereich Medizin-Produkte ausbauen 

möchte. Auch der Standort in March-Freiburg/D 

wurde gemäß den Medizinprodukte-Normen 

ISO13485 sowie ISO9001 erfolgreich rezertifiziert. 

Produkte können je nach Bedarf und 

Kundenanforderung in Österreich, Deutschland 

und/oder Ungarn gefertigt werden. 

Weiters wurde die Zusammenführung der 

Managementsysteme von Klagenfurt und 

Fonyod bestätigt. Das Werk in Ungarn ist nun 

Extended Manufacturing Site des Standortes 

in Klagenfurt. Durch das Alignment der Prozesse 

konnten signifikante Verbesserungen 

der Effizienz und Effektivität erreicht werden. 

cms electronics 

www.cms-electronics.com 


33


ANZEIGE 

Fünf Elemente einer Qualitäts- und 

Prüfstrategie 

ergänzt Fred Lindecke aus Sicht der 

Tonfunk Entwicklungsgesellschaft. 

Mathias Haase und Fred Lindecke 

nennen deshalb fünf Ansatzpunkte 

für eine Qualitäts- und Prüfstrategie: 

• Beratung und Co-Engineering, 

um Design-for-X-Aspekte wie 

Manufacturing und Testability 

bereits bei der Entwicklung zu 

berücksichtigen. 

• Hohe Flexibilität und moderate 

Prüfkosten auch bei zunächst 

unklaren Stückzahlen. 

• Große Testabdeckung und Prüftiefe, 

um eine hohe Produkt qualität 

abzusichern. 

• Geeignete Testlösungen für komplexe 

Baugruppen und Systeme. 

• Frühzeitige Fehlererkennung vor 

der Gesamtabnahme durch den 

Kunden. 

Tonfunk GmbH 

info@tonfunk.de 

www.tonfunk.de 

Die Entwickler von Medizintechnik-Produkten 

stehen beim Timeto-Market 

unter großem Zeitdruck. 

Gleichzeitig steigt die Funktionsvielfalt, 

die Packungsdichte wird größer 

und die Miniaturisierung nimmt 

weiter zu. Hier kann ein Fertigungsdienstleister 

durch Prozesse und 

Verfahren wertvolle Zeit einsparen, 

die Qualität absichern und zudem 

die Kosten senken, sagt der EMS- 

Dienstleister Tonfunk. 

Den ersten Medizintechnik-Auftrag 

erhielt die Tonfunk-Gruppe 

1995 von Philips Medical Systems. 

Heute betreut der Dienstleister für 

Electronic Manufacturing Services 

(EMS) Kunden aus unterschiedlichsten 

Medizintechnik-Bereichen wie 

visualisierende Diagnostik, Homecare 

& Klinik, Emergency, Beatmung 

und Defibrillation. 

„Unsere Kunden aus der Medizintechnik 

müssen trotz steigendem 

Zeit- und Kostendruck die nochmals 

erhöhten Anforderungen der 

Medizinprodukteverordnung erfüllen. 

Als erfahrener EMS-Dienstleister 

haben wir unsere Prozesse 

darauf eingestellt, die Zeitspanne 

von der ersten Produktidee bis zum 

Produkt-Launch zu verkürzen. Wir 

haben insbesondere unsere prozessbegleitenden 

Qualitätskontrollen 

und unsere Prüftechnik darauf 

optimiert“, berichtet Mathias Haase, 

Geschäftsführer der Tonfunk GmbH. 

Fünf Ansatzpunkte für die 

Qualitäts- und Prüfstrategie 

„Medizintechnikhersteller richten den 

Entwicklungsfokus auf die bestmögliche 

Funktionalität der Produkte. Die 

Eignung für die Fertigung und die 

Testfähigkeit können hier schnell zu 

kurz kommen. Dies nachträglich zu 

korrigieren, kostet unnötig Zeit und 

Geld. Das können wir durch eine 

frühzeitige Einbindung vermeiden“, 

60 Jahre Erfahrung 

Tonfunk verfügt über 60 Jahre 

Erfahrung und gehört zu den TOP- 

15-EMS-Unternehmen in Deutschland. 

Der EMS-Dienstleister entwickelt 

auch eigene Produkte und 

bringt sein Entwicklungs- und Fertigungs-Know-how 

durch ein Co- 

Engineering ein. Das Ziel ist, bereits 

in der Entwicklung die Anforderungen 

an das Design for Manufacturing 

und das Design for Testability 

zu berücksichtigen. „Wir gehen 

hier möglichst unbürokratisch vor 

und weisen proaktiv auf Verbesserungsmöglichkeiten 

hin, ohne 

dass wir immer einen Auftrag dafür 

haben“, so Mathias Haase. 



Fertigungsoptimale 

Entwicklung 

Die EMS-Spezialisten beraten 

die Entwickler und begleiten auch 

den Musterprozess. Für eine fertigungsoptimale 

Entwicklung wird 

das Design und die Platzierung der 

Bauteile für bestmögliche Lötergebnisse 

angepasst. Da geht es beispielsweise 

um Abstände und die 

Ausrichtung von Bauteilen, die richtige 

Anordnung für die thermischen 

Fertigungsprozesse sowie um die 

Optimierung der Nutzengeometrie 

für die Fertigungsabläufe. 

Bei der Testfähigkeit von Baugruppen 

werden Aspekte wie Testpads 

und deren optimale elektrische 

Anordnung, die Schnittstellen von 

Schaltkreisen für IC-Tests (Boundary 

Scan) und die Integration von Funktionsprüfungen 

berücksichtigt. 

Hohe Flexibilität, große 

Testabdeckung und 

sinnvolle Prüftiefe 

Die Prüfingenieure von Tonfunk 

verfügen über viel Erfahrung bei 

den technischen Anforderungen, 

den Prüfspezifikationen und empfehlen 

Testabläufe. Die Herausforderung: 

Die Prüfstrategie ist u. a. 

abhängig von den Stückzahlen, die 

anfangs häufig noch unklar sind. So 

erfordert der Bau von Prüfadaptern 

für elektrische Tests hohe Einmalkosten, 

die sich nur bei größeren 

Fertigungszahlen rechnen. Für Fred 

Lindecke ist es trotzdem wichtig, von 

Anfang an die Prüfbarkeit sicherzustellen, 

auch wenn zunächst nur 

geringe Stückzahlen erwartet werden. 

„Mit Flying-Probe-Tests können 

wir auch Entwicklungsmuster und 

kleine Stückzahlen prüfen. Wird die 

Stückzahl später erhöht, kann der 

Einsatz eines aufwendigeren Prüfadapters 

sinnvoll sein.“ 

Höchstmögliche 

Testabdeckung 

Der EMS-Dienstleister verfolgt 

das Ziel einer höchstmöglichen 

Testabdeckung, damit keine Mängel 

unentdeckt bleiben. Gleichzeitig 

muss die Prüftiefe mit Blick auf 

die Kosten auch sinnvoll sein. Dabei 

erfolgen die Qualitätskontrollen prozessbegleitend, 

um Fehler frühzeitig 

zu erkennen und die Prozesse 

weiter zu optimieren. So kann bei 

stabilen Prozessen die Prüftiefe 

verringert und der Aufwand reduziert 

werden. 

„Wir erhöhen die Testabdeckung 

und senken die Prüfkosten, indem 

wir je nach Produkt und Stückzahl 

eine angepasste Kombination 

unterschiedlicher Prüfverfahren 

aus optischen, ICT- und Funktionstests 

anwenden“, erläutert Fred 

Lindecke die Vorgehensweise. Die 

Pastendruckkontrolle (SPI) und 

die automatische optische Inspektion 

(AOI) sind für 100 % der Baugruppen 

obligatorisch. Bei Bauelementen 

mit verdeckten Lötstellen 

wie bei BGA- oder QFN Gehäusen 

wird zusätzlich die Röntgeninspektion 

(X-Ray) eingesetzt. Beim 

In-Circuit-Test (ICT) können unter 

Verwendung eines Prüfadapters 

unterschiedliche Prüfungen erfolgen. 

Das reicht vom klassischen ICT 

über die Programmierung, den im 

Testsystem integrierten Boundary- 

Scan bis zum Funktionstest bei Nutzung 

eines Zweistufenadapters. Bei 

kleineren und mittleren Stückzahlen 

wird ein klassischer Bauteiltest über 

Flying-Probe-Tests (FPT) 

durchgeführt. Mit Funktionstests 

werden ganze 

Funktionseinheiten der 

Baugruppen überprüft. 

Tests von 

komplexen 

Baugruppen und 

Systemen 

Die Testbarkeit von 

hochpoligen Schaltkreisen 

in Baugruppen kann 

durch die Nutzung eines 

Boundary-Scan-Tests 

signifikant verbessert werden. 

Unter Nutzung der 

JTAG-Schnittstelle werden 

logische Zustände an 

Schaltkreisen ausgewertet. Spezielle 

Prüf-ICs ergänzen bei der Erweiterung 

der Prüftiefe (CION-Chips). Mit 

Hilfe von speziellen Test-Routinen 

werden auch Schaltkreise innerhalb 

der Prüfung unterstützt, die nicht 

Boundary-Scan-fähig sind. 

„Wir sehen bei den Produkten 

eine zunehmende Integrationstiefe, 

indem Funktionen in immer 

komplexeren Systems-on-Chips, 

SoC integriert werden. Bei den 

Tests müssen häufig ganze Cluster 

mit angeschlossener Peripherie 

auf Funktionen getestet werden. 

Hier ent wickeln wir dann zum Beispiel 

spezifische Teilfunktionstests“, 

beschreibt Fred Lindecke aktuelle 

Herausforderungen. 

Beispiel: 

Funktionsprüfstand 

Ein Beispiel ist der Funktionsprüfstand 

für das Turbinenbeatmungsgerät 

MEDUVENT Standard. 

Es ist ein auf die Produkterfordernisse 

zugeschnittene Prüfung. 

Weinmann Emergency entwickelt 

seit mehr als 45 Jahren lebensrettende 

Geräte für die Notfallmedizin. 

Das Beatmungsgerät MEDUVENT 

Standard arbeitet sauerstoffunabhängig 

und ist dank des geringen 

Gewichts und der Kompaktheit optimal 

für die mobile Notfallversorgung 

geeignet. Auf dem Prüfstand 

wird die Baugruppe programmiert 

und der Prüfprozess abgearbeitet. 

Über ein Diagnose-Protokoll werden 

verschiedene Funktionsteile 

des Gerätes abgefragt bzw. aktiviert 

und nach den Vorgaben des 

Kunden mit externer Messtechnik 

bewertet. 

Fazit: EMS-Dienstleister 

spart Zeit und senkt die 

Kosten 

Der EMS-Dienstleister Tonfunk 

sieht sich durch sehr geringe Fehlerquoten 

und positive Kundenrückmeldungen 

in seiner Strategie bestätigt. 

Das Unternehmen beschäftigt 

ein Team qualifizierter Prüfingenieure, 

die als Gesprächspartner 

geschätzt werden. 

„Wir achten bereits in der Entwicklungsphase 

auf fertigungsund 

testgerechte Designs. Wir optimieren 

unsere Prozesse und investieren 

ständig in unsere Fertigungsund 

Prüfsysteme. Alle Baugruppen 

werden 100-prozentig geprüft. Auch 

Tests zur elektrischen Belebung von 

Baugruppen und komplexe Funktionstests 

erfolgen fertigungsnah. So 

können wir bereits frühzeitig vor dem 

End-of-Line-Test und der Gesamtabnahme 

durch den Kunden Fehler 

erkennen und beseitigen. Damit 

setzen wir unsere Null-Fehler-Strategie 

wieder ein Stück weiter in der 

Realität um“, fasst Mathias Haase 

das Vorgehen von Tonfunk zusammen. 

◄ 


35

Design 

Die Herausforderungen von tragbaren Geräten 

meistern 

In diesem Artikel besprechen wir die einzigartigen Eigenschaften von Wearables und die Voraussetzungen für 

das erfolgreiche Design von Flex- und Rigid-Flex-PCBs. 

PCB-Design-Software mit 3D-Modellierung zeigt genau, ob und wie die 

PCB-Baugruppen zusammenpassen 

Es besteht keine Zweifel daran, 

dass tragbare Elektronikgeräte 

Produkte „mit Durchschlagskraft” 

sind. Der Markt für Wearables soll 

bis 2026 auf 150 Mrd. $ wachsen 

(Quelle: Wearable Technology 

2016-2026; James Hayward, Dr. 

Guillaume Chansin, Harry Zervos; 

ID TechEx). Viele dieser Geräte lassen 

sich ohne Rigid-Flex in der PCB- 

Technologie einfach nicht bewerkstelligen. 

Das heißt, dass Elektronikentwickler 

und PCB-Designer 

zu Experten beim Design, Test und 

bei der Herstellung in der tragbaren 

und „faltbaren“ Welt werden müssen. 

Die bekanntesten Produkte sind 

vermutlich Smartwatches, die mit 

Smartphones verbunden werden, 

und Fitness-Tracker, die ebenfalls 

am Handgelenk getragen werden. 

Aber neben diesen Verbraucherprodukten 

haben Wearables vor allem 

bei Medizingeräten und militärischen 

Anwendungen Wirkung gezeigt. 

Jetzt taucht schon die erste intelligente 

Kleidung auf, bei der praktisch 

keine festen PCBs mehr verbaut 

werden können. 

Autor: 

Mark Forbes 

Director of Marketing Contents 

Altium 

www.altium.com 

Komplexe Funktionen 

erfordern komplexe PCBs 

Es versteht sich von selbst, dass 

ein tragbares Gerät klein sein und 

praktisch vom Träger nicht bemerkt 

werden sollte. Bei medizinischen 

Wearables möchten die Anwender 

für gewöhnlich auch nicht, dass 

andere sie bemerken. Noch vor kurzem 

waren „tragbare Medizingeräte“ 

ziemlich groß und mussten 

mit einem Gürtel oder Schulter gurt 

befestigt werden. 

Heute sind Wearables überall – 

Fitness-Tracker im Armbanduhr- 

Design werden zu einer der führenden 

tragbaren Geräte. Diese Geräte 

nutzen Sensoren, um mehrere Parameter 

zu überwachen und verschiedene 

fitness-bezogene Werte zu 

berechnen. Für solche Ansprüche 

sind sie aber auch sehr klein und 

erfordern biegsame PCBs. 

Smartwatches bieten Designern 

etwas mehr Platz, fordern aber mit 

ihrem größeren Funktionsumfang 

auch mehr Rechenleistung. Tragbare 

Medizingeräte haben sich 

zu kleinen, unauffälligen „Aufklebern“ 

entwickelt, die der Benutzer 

trägt, um einen bestimmten anatomischen 

Bereich zu überwachen. 

Sie sind vollkommen unabhängig 

und umfassen Elektroden, Klebstoff, 

Akkus und Rechenleistung 

auf kleinstem Raum, wie in Bild 1 

zu sehen. 

Design von Rigid-Flex-PCBs 

Tragbare Geräte, die am menschlichen 

Körper auf irgendeine Weise 

angebracht werden, benötigen biegsame 

Schaltkreise und sehr dicht 

bestückte Layouts. Und nicht nur 

das: Oft sind Leiterplattenformen 

rund, elliptisch oder sogar noch 

unregelmäßiger. Aus der Designer- 

Perspektive braucht es für diese 

Projekte eine kluge Platzierung 

und intelligentes Routing. Für derart 

kleine und dicht bestückte Platinen 

gestaltet sich die Handhabung 

unregelmäßiger Formen wesentlich 

leichter, wenn man über ein PCB- 

Werkzeug verfügt, das auf Rigid- 

Flex-Designs optimiert ist. 

Der Großteil der heute entwickelten 

PCBs besteht praktisch aus starren 

Leiterplatten, die Schaltkreise verbinden. 

Wearables stellen PCB-Designer 

allerdings vor viele Herausforderungen, 

die es bei steifen Leiterplatten 

nicht gibt. Wir führen hier 

einige dieser Probleme und mögliche 

Lösungswege für Designer auf. 

Dreidimensionales Design 

Einer der wesentlichen Vorteile 

des Rigid-Flex-Designs ist 

die Möglichkeit, die biegsamen 

Teile auf jede erforderliche Art 

und Weise zu falten, um die Elektronik 

in einem dreidimensionalen 

Raum unterzubringen. Mit den flexiblen 

Teilen der Leiterplatte kann 

die gesamte Baugruppe so gebogen 

und gefaltet werden, wie es das 

Gehäuse erfordert. Bild 2 zeigt ein 

typisches Rigid-Flex-Produkt. Drei 

starre Leiter platten sind durch flexible 

Teile miteinander verbunden. 

Der biegsame Teil wird dann gebogen, 

damit die starren PCBs in das 

Produktgehäuse passen. 

Es gibt viel mehr Herausforderungen 

bei Rigid-Flex-Designs als 

nur die Verbindung von starren 

Leiter platten. Die Biegungen müssen 

präzise definiert werden, damit 

die starren Teile genau dort liegen, 

wo sie montiert werden sollen, ohne 

dass die Übergangsspunkte belastet 

werden. Bis vor kurzem arbeiteten 

Entwickler noch mit Papiermodellen, 

um die PCB-Bestückung zu simulieren. 

Jetzt gibt es Design-Werkzeuge, 

die eine 3D-Modellierung der Rigid- 

Flex-Baugruppe und damit schnelleres 

Design sowie viel mehr Präzision 

ermöglichen, wie im Aufmacherbild 

zu sehen ist. 

Der Lagenaufbau einer Leiterplatte 

beschreibt die Anordnung 

der einzelnen Lagen übereinander. 

Bild 1: Tragbare Medizingeräte haben sich auf die Größe eines 

Verbands verkleinert, enthalten aber eine Menge Speicher und 

Rechenkraft. Geräte wie diese nutzen dreidimensionale Rigid-Flex-PCBs 

in großem Umfang 


Design 

Der Lagenaufbau ist für jedes PCB- 

Design essenziell, wird aber beim 

Rigid-Flex-Design noch wichtiger. 

Die besten Design-Werkzeuge für 

Rigid-Flex-PCBs ermöglichen die 

Definition eines Lagenaufbaus, in 

den die starren und biegsamen Teile 

der Baugruppe integriert werden – 

so wie schließlich auch beim Endprodukt. 

Bei flexiblen Schaltungen 

sollte der Biege bereich so ausgelegt 

sein, dass Leiterbahnen und Pads 

möglichst wenig belastet werden. 

Ein vollständiger Lagenaufbau 

mit starren Leiterplatten links und 

rechts sowie dem flexiblen Teil 

dazwischen ist im Aufmacherbild 

zu sehen. Die Anzahl der Lagen 

und der verwendeten Materialien 

machen das Design noch komplexer. 

Deshalb ist es wichtig, den 

Lagenaufbau mit der PCB-Software 

sorgfältig zu planen, damit 

die gesamte Baugruppe gehandhabt 

werden kann. 

Biegen der Flex-Leiterplatte 

Die Fähigkeit, die endgültige 

Baugruppe aus starren und flexiblen 

Teilen zur Einpassung in ein 

Produktgehäuse zu gestalten, ist 

der Hauptvorteil von biegsamen 

Leiter platten. Natürlich sorgt das 

für eine Reihe von Problemen, die 

bei starren PCBs nicht auftreten, 

zum Beispiel die Belastungen durch 

das Biegen der flexiblen Teile einer 

Leiterplatte. 

Tipps für ein gutes 

Rigid-Flex-Design 

Hier sind vier Tipps, die Sie bei 

Ihrem nächsten Rigid-Flex-Design 

berücksichtigen sollten: 

1. Zuverlässigkeit der 

Leiterbahnen steigern 

Die Biegung von flexiblen Leiterplatten 

bedeutet, dass die Ablösung 

von Kuper wahrscheinlicher als bei 

der starren Leiterplatte ist. Die Haftkraft 

des Kupfers auf dem Trägermaterial 

ist geringer als auf FR4. 

Die meisten Leiterplattenhersteller 

empfehlen plattierte Durchkontaktierungen 

und Ankerstichleitungen 

an SMT-Pads sowie die kleinstmögliche 

Öffung bei der Beschichtung. 

2. Leiterbahnen und 

Durchkontaktierungen mit 

Teardrops verstärken 

Wenn die Biegung des Trägermaterials 

nicht kontrolliert erfolgt, kann 

das zur Schichtablösung und zum 

Produktausfall führen. Leiterbahnen 

und Durchkontaktierungen können 

jedoch verstärkt werden, um die 

Ablösung zu verhindern. Ersetzen 

Sie runde Pads einfach durch tropfenförmige, 

siehe Bild 3. Tropfenförmige 

Pads liefern mehr Materialstärke, 

verstärken das Pad und 

verhindern eine Ablösung. Außerdem 

können sie in der Herstellung 

auch weniger Ausschuss erzeugen, 

weil sie eine höhere Bohr toleranz 

zulassen. 

3. Leiterbahnen 

auf doppelseitigen 

Flex-Schaltungen versetzt 

anordnen 

Wenn Sie die Leiterbahnen auf 

doppelseitigen Flex-Schaltungen 

übereinander anordnen, kann das 

zu Problemen mit der Verteilung 

der Materialspannung führen (insbesondere 

an der Biegung). Zum 

Ausgleich der Belastungen sowie 

für mehr Flexibilität sollten Sie 

einen Versatz zwischen Leiterbahnen 

auf doppelseitigen Flex-Leiterplatten 

vorsehen. 

4. Rechte Winkel auf 

Leiterbahnen vermeiden 

Die Ecken von Leiterbahnen sind 

einer wesentlich höheren Biegebelastung 

ausgesetzt als gerade Pfade. 

Mit der Zeit kann es an Ecken zur 

Schichtablösung und zum Produktausfall 

kommen. Mit geraden Pfaden 

vermeiden Sie eine Ablösung. 

Wenn die Leiterbahnen die Richtung 

ändern müssen, können Sie 

Kurven oder stückweise gerad linige 

Kurven verwenden, um rechte Winkel 

zu vermeiden. 

Die Qualifizierung mehrerer Hersteller 

ist in den meisten Firmen 

Standard, aber die Qualifizierung 

von Herstellern von RigidFlex-PCBs 

ist ein wenig schwieriger als bei 

den üblichen Herstellern von starren 

Leiterplatten. Wenn Sie sicherstellen 

wollen, dass Ihre Rigid-Flex- 

Baugruppe ordnungsgemäß gefertigt 

wird, sollten Sie die Hersteller 

genau unter die Lupe nehmen und 

Ihre Anforderungen klar formulieren. 

Die beste Herangehensweise an 

die Herstellung ist es, diese von 

Beginn des Designs an zu berücksichtigen. 

Sie können mit den Herstellern 

kommunizieren, um jederzeit 

zu gewährleisten, dass Ihr Design 

ihren Anforderungen entspricht. 

Außerdem können Sie die Anforderungen 

der Hersteller in Ihre DFMund 

DRC-Regeln berücksichtigen. 

Am wichtigsten ist jedoch die Verwendung 

von Normen wie der IPC- 

2223 zur Kommunikation mit Ihren 

Herstellern.Die Fertigungs daten 

müssen zur Übergabe an Ihren 

Hersteller zusammengestellt werden. 

Das Format Gerber kann bei 

starren PCBs funktionieren, aber bei 

komplexeren Rigid-Flex-Baugruppen 

empfehlen sowohl die Anbieter 

von PCB-Software-Werkzeugen 

als auch Hersteller die Verwendung 

von intelligenten Datenaustauschformaten. 

Die beiden beliebtesten 

intelligenten Formate sind ODB++ 

(Version 7 oder neuer) und IPC-2581, 

weil diese Anforderungen an den 

Lagenaufbau beinhalten. 

Werden Sie Experte für 

Rigid-Flex-Designs 

Wearables erfordern das, was 

herkömmliche PCBs nicht leisten 

können: Biegsamkeit, Dehnbarkeit 

und Beweglichkeit beim Tragen oder 

bei der Anbringung am menschlichen 

Körper. Kombinationen aus 

starren PCBs, auf denen der Großteil 

oder alle Bauteile platziert sind, 

werden durch flexible Teile verbunden, 

die sich bei Körperbewegungen 

biegen lassen und den Designern 

die Ausführung faltbarer 3D-Baugruppen 

ermöglichen. 

Das Design flexibler Leiterplatten 

birgt mehr Herausforderungen als 

die Entwicklung starrer Leiterplatten. 

Am wichtigsten ist der Lagenaufbau: 

Er muss funktionsgerecht 

aber auch langfristig zuverlässig 

sein. Da bei der Biegung starke 

Kräfte auf das Kupfer wirken, müssen 

Sie mit Verfahren arbeiten, welche 

die Leiterbahnen und Pads verstärken 

und die Haftkraft gewährleisten. 

Schließlich müssen Sie sowohl 

bei der Suche nach und der Kommunikation 

mit Rigid-Flex-Herstellern 

sorgfältiger arbeiten. 

Altium Designer bietet das reichhaltigste 

Werkzeugangebot für die 

Arbeit mit Rigid-Flex-Designs. Sie 

können den Lagenaufbau definieren 

und und 3D-Modelle des PCBs 

erstellen. Tropfenförmige Pads und 

Zuverlässigkeitsoptimierungsverfahren 

lassen sich schnell und einfach 

realisieren. Und zur vollständigen 

Übergabe an die Fertigung können 

Sie Ihrere Herstellungs-Ausgabedaten 

entweder im Format ODB++ 

oder IPC-2581 erstellen. ◄ 

Bild 2: Üblicherweise werden 

beim Rigid-Flex-Design die Bauteile 

auf den starren Teilen der 

Leiterplatte verbaut, die dann 

mit flexiblen Teilen verbunden 

werden. Diese ermöglichen das 

Biegen der Baugruppe 

Bild 3: PCB-Design-Software sollte die Arbeit an der gesamten Baugruppe ermöglichen. 

Hier befinden sich die starren Leiterplatten jeweils an den Enden und sind durch einen zweischichtigen 

flexiblen Teil miteinander verbunden 


37

Software 

Neue Chancen in der Medizintechnik 

Cloud und Application Managed Services für den Mittelstand 

lastung oder durchgängige Datenund 

Kostentransparenz: Enterprise- 

Resource-Planning (ERP) ist zu 

einem echten Erfolgsfaktor herangewachsen. 

Experten empfehlen insbesondere 

kleineren Unternehmen, ERP-Systeme 

aus der Cloud zu beziehen. 

Der Grund: Die klassischen, lokal 

installierten ERP-Systeme erfordern 

einen hohen Wartungsaufwand 

und sind häufig nur schwer 

an neue Markterfordernisse anpassbar. 

Heterogene Systeme oder Insellösungen 

behindern die Integration 

und Digitalisierung von Unternehmensabläufen, 

etwa für den Aufbau 

neuer Geschäftsmodelle oder eine 

Industrie 4.0-Fertigung. 

Autor: 

Jens Fröhlich, 

Branchenmanager 


oxaion gmbh 

www.oxaion.de 

Drei von vier Unternehmen in 

Deutschland nutzen bereits Cloud 

Services, um ihre Wettbewerbsfähigkeit 

zu sichern. Diesem Trend 

können sich auch die kleinen und 

mittleren Unternehmen (KMU) 

nicht entziehen. Zu groß sind die 

wirtschaftlichen und strategischen 

Vorteile - und der Handlungsdruck. 

So führen beispielsweise in der 

Medizintechnik die Digitalisierung, 

verschärfte regulatorische Vorschriften 

und Trends wie individuelle und 

intelligente Produkte zu komplexen 

Herausforderungen, die mit einem 

„weiter so“ kaum zu bewältigen sind. 

Der Zeitdruck, knappe Budgets und 

die angespannte Personaldecke 

erschweren es vor allem den kleineren 

Unternehmen, mit der stetig 

steigenden Frequenz von technologischen 

und fachlichen Veränderungen 

Schritt halten zu können. Sie 

müssen daher Wege finden, wie sie 

die neuen Anforderungen meistern, 

ohne ihr hohes Innovationstempo 

und damit ihre Wettbewerbsfähigkeit 

zu gefährden. 

Cloud Computing 

In diesem Kontext gewinnt Cloud 

Computing, und hier insbesondere 

cloud-basierte ERP-Software, immer 

mehr an Bedeutung. Darüber können 

Unternehmen direkt vom Hersteller 

genau die IT-Funktionen als 

Service nutzen, die sie brauchen, 

um ihre Geschäftsprozesse schneller 

und einfacher an neue Vorschriften 

oder Marktgegebenheiten anzupassen. 

Und dies, ohne die interne 

IT-Infrastruktur teuer aufrüsten oder 

in zusätzliche IT-Fachkräfte investieren 

zu müssen. 

Hinzu kommt, dass die Cloud- 

ERP-Anbieter sowohl beim Thema 

Datensicherheit und -schutz als auch 

beim Angebotsportfolio nachgelegt 

haben, das sich jetzt genau auf die 

individuellen Bedürfnisse der KMU 

anpassen lässt. Optionale Application 

Managed Services erhöhen 

den Nutzen weiter. Damit entwickelt 

sich die Cloud immer mehr 

zu einer attraktiven Alternative zur 

traditionellen Inhouse-IT. 

Dieses Whitepaper gibt einen 

Überblick über die Chancen und 

Möglichkeiten, die ERP-Lösungen 

in der Cloud zur Prozessoptimierung 

und Kostenersparnis eröffnen. 

Warum ERP-Software aus 

der Cloud? 

Cloud-ERP schafft Freiraum für 

neue Geschäftschancen. Denn die 

Cloud-Nutzung birgt eine Reihe von 

Vorteilen, die mit einer Inhouse- 

Lösung („On-Premises“) schlicht 

nicht möglich wären. Ob Echtzeitzugriff 

auf Informationen, vereinfachte 

Stammdatenverwaltung, automatisierte 

Workflows, kürzere Durchlaufzeiten, 

bessere Kapazitätsaus- 

Neue Geschäftschancen 

und höhere Wertschöpfung 

Cloud-ERP hingegen kann als 

Motor für neue Geschäftschancen 

und eine höhere Wertschöpfung 

dienen. Der wohl wichtigste Vorteil: 

Unternehmen können leistungsfähige, 

auf ihre Branche und Anforderungen 

zugeschnittene Software 

samt der für den Betrieb notwendigen 

Hardware nach Bedarf auf 

Mietbasis nutzen. Anstelle langfristiger 

Kapitalbindung treten planbare 

Betriebskosten. 

Die Einführung neuer Funktionen 

oder die Nutzung von wettbewerbsdifferenzierenden 

Technologien 

wie Data Analytics oder 

künstliche Intelligenz (KI) geht deutlich 

schneller. Das IT-Personal kann 

sich statt auf die Instandhaltung auf 

strategische Initiativen konzentrieren, 

zum Beispiel auf die Einbindung 

von Geschäftspartnern und 

Kunden. Denn alle Aufgaben rund 

um den Betrieb und die Weiterentwicklung 

der Lösung Übernimmt der 

Cloud-Anbieter. Bild 1 zeigt die Vorteile 

im Überblick. 

Inhouse-IT („ON-PREM“) 

und Cloud im Kurzcheck 

Inhouse- und Cloud-ERP bieten 

den gleichen Funktionsumfang 

- unterscheiden sich jedoch bei den 

Kosten und Chancen. 

Der Umstieg auf die Cloud ist 

im Grunde nichts anderes als eine 


Software 

ERP-Anbieter entlasten IT-Personal und schaffen Freiraum 

für strategische Aufgaben. 

ger Individualisierungsmöglichkeiten. 

Hinzu kommt die Abhängigkeit von 

einer ausreichenden Bandbreite für 

die Internetverbindung. 

Welche Cloud für welche 

Anforderungen? 

Unternehmen haben verschiedene 

Möglichkeiten, Cloud-Services 

von einem Anbieter zu beziehen. 

In der Praxis Überwiegen drei 

Hauptkonzepte (Bild 2). 

Individuelle Beratung 

Empfehlung: eine individuelle 

Beratung vom Cloud-ERP-Anbieter 

ist sinnvoll 

Welches Cloud-Modell das Beste 

für ein Unternehmen ist, lässt sich 

nicht pauschal beantworten. Es 

hängt von verschiedenen, individuellen 

Bedingungen und Anforderungen 

ab, z. B. von der Bestands-IT- 

Infrastruktur, der Unternehmens- und 

der Marktdynamik sowie Sicherheitsund 

Datenschutzanforderungen. 

Bild 1: Merkmale im Überblick 

Was sollten Unternehmen 

von einem Cloudanbieter 

erwarten? 

Umverteilung von Aufgaben und 

Verantwortlichkeiten. Klassische 

Inhouse-IT bedeutet volle Kontrolle 

- damit aber auch den vollen Aufwand 

für den Eigenbetrieb samt aller 

damit verbundenen Konsequenzen. 

Daher gilt es, Kosten und Nutzen 

gut abzuwägen (Tabelle 1). 

Knackpunkt Sicherheit 

Gerade KMUs sind zurückhaltend, 

die Kontrolle und den Schutz 

ihrer Daten aus der Hand zu geben. 

Dem steht entgegen, dass Maßnahmen 

wie Zugangskontrollen, Brandschutz, 

unterbrechungsfreie Stromversorgung 

(USV), automatische 

Backups, georedundante Speicherung 

und End-to-Endverschlüsselung 

für weniger Sicherheitsvorfälle 

in der Cloud (Quelle: Cloud-Monitor 

2020) sorgen als inhouse. 

Die Praxis zeigt: Unternehmensdaten 

sind bei professionellen 

Cloud-Anbietern in der Regel besser 

geschützt als im eigenen Serverraum. 

Die Cloud bietet neue 

Chancen 

beispielsweise 

• Schnellere Bereitstellungszyklen 

von neuen Technologien und Funktionen, 

die gebraucht werden. 

• Mobiler Zugriff auf Prozesse und 

Funktionen. 

• Einfachere Anbindung von Standorten 

und Geschäftspartnern. 

• Echtzeit-Transparenz über Abteilungsgrenzen 

hinweg etwa zur 

Umsetzung von Compliance- 

Richtlinien wie beispielsweise die 

lückenlose Rückverfolgbarkeit. 

• Integration aller Daten- und Informationsquellen 

innerhalb eines 

Unternehmens z. B. für mehr Agilität 

in der Fertigung. 

• Innovationen und neue Geschäftsmodelle. 

Je umfassender und vernetzter 

die Datenbasis, desto einfacher 

ist es z. B. für ein Medtech- 

Unternehmen, datenbasierte Services 

wie ein Remote Monitoring 

oder vorausschauende Wartung 

(Predictive Maintenance) für seine 

Produkte anzubieten und zusätzlichen 

Umsatz zu generieren. 

Im Vergleich zum Inhouse-System 

bietet die Cloud jedoch weni- 

Die Entscheidung für ein modernes 

ERP-System aus der Cloud 

liefert einen wertvollen Beitrag zur 

Zukunftssicherheit eines Unternehmens. 

Umso wichtiger ist die Wahl 

des richtigen Cloud-ERP-Anbieters. 

Bei der Anbieter-Evaluierung sollten 

sowohl die klassischen ERP-Kompetenzen 

als auch die Cloud-Kompetenzen 

abgefragt werden. 

Klassische Anforderungen 

• Ist das ERP-System auf KMU 

geschnitten (z. B. vorkonfiguriert)? 

• Ist es individuell anpassbar/ 

erweiterbar? 

• Verfügt der Anbieter Über eine 

hohe Branchenexpertise? 

• Wird das ERP-System regel mäßig 

weiterentwickelt? 

Kosten Inhouse Cloud 

Anschaffung 

Verhältnismäßig hohe Investitionen in Lizenz- und 

Hardwarekauf (CapEx) 

Aktualisierung Software Updateprojekt inklusive 

Modernisierung Hardware 

Alle 3 bis 5 Jahre Investitionen in neue Hardware/ 

IT-Infrastruktur 

ERP-Funktionen nach Bedarf auf 

Monatsbasis mieten und bezahlen (OpEx) 

inklusive 

Sicherheit Investitionen für IT-Security, z. B. für Server und Backups inklusive 

Tabelle 1 


39

Software 

Durchführung des Release-Wechsels 

(turnusmäßig alle drei Jahre) 

inkl. der anfallenden technischen 

und installationsbezogenen Arbeiten. 

CMS = Customization 

Managed Services 

Fokus: 

Kundenspezifische Erweiterungen 

Umfassende Wartungsleistungen 

für kundenindividuelle ERP-Funktionen 

und -Schnittstellen einschließlich 

der Migration bei einem 

Release-Wechsel sowie proaktive 

Fehlersuche und -behebung. 

„Wählen Sie das Paket, welches 

genau zu Ihnen passt. Stimmen Sie 

es auf Ihre Anforderungen, Ressourcen 

und Ihren Bedarf ab - jederzeit 

flexibel.“ 

Bild 2: Es gibt verschiedene Möglichkeiten, Cloud-Services von einem Anbieter zu beziehen. In der Praxis überwiegen 

diese drei Hauptkonzepte. 

• Verfügt es über Standardschnittstellen 

für die Integration? 

• Verfügt der Anbieter Über Kompetenz 

in neuen Technologien 

(z. B. KI)? 

Cloud-Anforderungen 

• Werden die Daten in der EU oder, 

noch besser, in Deutschland nach 

DSGVO gehostet? 

• Deckt der Anbieter das gesamte 

Sourcing-Portfolio ab (Public, 

Private, Hybride Cloud)? 

• Ist der Anbieter mit den regulatorischen 

und gesetzlichen Anforderungen 

der Branche vertraut? 

• Erfüllt der Rechenzentrumspartner 

des ERP-Anbieters die Standards 

für einen Hochsicherheitsbetrieb 

(z. B. Zertifizierung nach 

ISO-Norm 27001)? 

• Ist ein Hochverfügbarkeitsbetrieb 

gewährleistet? 

Application 

Managed Services - 

Massgeschneidert für 

maximalen Nutzen 

Application Managed Services 

(AMS) sorgen dafür, dass die ERP- 

Lösung - inhouse, in der Cloud oder 

beides kombiniert -“ genau nach den 

Anforderungen, Vorgaben und Wünschen 

des Kundenunternehmens 

betrieben wird. AMS umfassen in der 

Regel Tätigkeiten rund um den Betrieb, 

die Wartung und das Customizing der 

ERP-Lösung, die nicht vom Standardsupport 

des Anbieters abgedeckt sind, 

und die üblicherweise von der eigenen 

IT-Organisation des Unternehmens 

erledigt werden müssen. Sie schaffen 

weiteren Freiraum und ermöglichen 

es dem Kundenunternehmen, 

stets mit einem aktuellen und bestmöglich 

auf seine Bedürfnisse abgestimmten 

ERP-System zu arbeiten. 

Durch ihren modularen Aufbau 

sind die einzelnen Servicepakete 

flexibel miteinander kombinierbar. 

Software as a Service 

SMS = Software Managed 

Services 

Fokus: 

• First & Second 

• Level Support 

Individuelle ERP-Erweiterungen 

und Anpassungen inkl. Datenbankpflege 

und Anwendungsmanagement, 

Schnittstellen-Monitoring, Systemvalidierung, 

Pflege des Berechtigungskonzepts 

u. v. m. 

UMS = Upgrade Managed 

Services 

Fokus: 

Release-Wechsel 

Die Cloud unter 

regulatorischen 

Anforderungen in der 


Noch vor einigen Jahren war es 

kaum denkbar, dass Unternehmen 

aus der Medizintechnik ihre Softwarelösungen 

extern betreiben. Der 

Schutz und die Lokalität von sensiblen 

Daten und Know-how sowie 

die Einhaltung von regulatorischen 

Anforderungen waren oft genannte 

Hinderungsgründe. 

Inzwischen hat sich die Situation 

jedoch deutlich verändert. Die 

Cloud-Anbieter haben reagiert und 

das Angebot erweitert, z. B. um 

eine End-to-End-Verschlüsselung 

und Sicherheitsstandards, die im 

Rahmen von Zertifizierungen regelmäßig 

geprüft werden. So zeigen 

aktuelle Studien, dass in der Cloud 

weniger Sicherheitsvorfälle vorkommen 

als bei einer lokal installierten 

IT. 

Mittelständische Cloud-ERP- 

Anbieter garantieren über direkt 

mit dem Rechenzentrumsbetreiber 

geschlossene, vertraglich festgelegte 

Qualitätsstandards (Service 

Level Agreements) die Einhaltung 

strenger Datenschutz- und Datensicherheitsstandards 

(z. B. DSGVO) 

sowie weiterer Vorgaben (z. B. 

Hochverfügbarkeit des ERP-Systems). 

Diese Service Level Agreements 

(SLAs) sollten Bestandteil 

des Vertrages zwischen Medtech- 

Unternehmen und ERP-/Cloud- 

Anbieter sein. 


Software 

Bild 3: Die vorkonfigurierte Lösung ist sofort einsetzbar und verringert den Aufwand um 

70 %. 

Rollen und Aufgaben 

• Rechenzentrum 

- Zertifizierter 

Hochsicherheitsbetrieb (ISO 

27001) 

• ERP-/Cloud-Anbieter 

- Generalunternehmer für 

Software, Projekt und 

IT-Betrieb im Rechenzentrum 

- Installationsqualifizierung 

- Eigenes QM-System 

• Medtech-Unternehmen 

- Projektorganisation unddurchführung 

- Validierung der Prozesse im 

Softwaresystem 

Achtung: In regulierten Branchen 

wie der Medizintechnik ist es 

in Bezug auf den Datenschutz wichtig, 

wo die Cloud betrieben wird. 

Ein Rechenzentrum in Europa, 

oder noch besser in Deutschland, 

ist ein Muss. 

Vorteile der Cloud-Nutzung 

• Kosten: Eliminiert die Kosten für 

den Kauf von Hard- und Software, 

Setup und den Betrieb 

sowie für Strom und Kühlung rund 

um die Uhr 


• Geschwindigkeit: Gibt Unternehmen 

hohe Flexibilität und entlastet 

die Kapazitätsplanung 

• Globaler Maßstab: Die Fähigkeit, 

in der Cloud elastisch zu skalieren, 

stellt immer die richtige Menge 

an IT-Ressourcen zur Verfügung 

• Produktivität: Macht viele 

Zusatzaufgaben Überflüssig 

- Teams können sich mehr auf 

wesentliche Geschäftsziele konzentrieren 

• Zuverlässigkeit: Die Cloud macht 

Datensicherung, Notfall-Wiederherstellung 

und die Geschäftskontinuität 

deutlich einfacher und 

kostengünstiger 

• Performance: Die größten Cloud 

Services laufen auf einem weltweiten 

Netzwerk sicherer Rechenzentren 

und bieten schnelle und 

effiziente Computerhardware 

ERP-System für 

Medizintechnik in der Cloud 

Cloud-ERP schafft Freiraum für 

neue Geschäftschancen. Denn die 

Cloud-Nutzung birgt eine Reihe von 

Vorteilen, die mit einer Inhouse- 

Lösung („On-Premises“) schlicht 

nicht möglich wären. 

Gerade kleinere 

Medtech-Unternehmen 

spüren 

den Druck, den die 

neue DIN EN ISO 

13485:2016 und die 

neue Medical Device 

Regulation (MDR) in 

Bezug auf die Computer-System-Validierung 

(CSV), Unique 

Device Identification 

(UDI) und EUDAMED 

ausüben. 

Eine branchenspezifische 

ERP-Software 

aus der Cloud nimmt 

die Brisanz und sorgt 

für Entlastung. Insbesondere 

wenn sie 

die Dokumentationen 

inklusive eines Validierungs-Packages 

mitliefert. 

So reduziert 

beispielsweise oxaion 

easy Medizintechnik 

den Validierungsaufwand 

um bis zu 

70 Prozent. 

Eine auf KMU zugeschnittene 

ERP-Branchenlösung 

in der 

Cloud verfügt über folgende 

Merkmale: 

Funktionalität 

• Dokumentation plus Validierungs- 

Package inklusive 

• Verwaltung und (Rück)Verfolgung 

von Chargen- und Seriennummern 

• Audit Trail 

• UDI-Erstellung und EUDAMED- 

Unterstützung 

Bild 4: Alles im Blick 

• Electronic Signature 

• Dokumentenmanagementsystem 

• Zusätzliche Systemumgebung für 

Test und Validierung 

Bereitstellung 

• Private Cloud gehostet in einem 

zertifizierten Rechenzentrum in 

Deutschland 

• Vorkonfiguriert und schnell einsetzbar 

• Keine Investition in Hardware, 

Betriebssystem und Datenbank 

- alles inklusive 

• Support und Weiterentwicklung 

inklusive 

• Monatliches Mietmodell 

• Optionales Servicepaket 

Monatliche Miete schafft den Freiraum, 

den mittelständischeUnternehmen 

brauchen. 

Empfehlung 

Für ein Medtech-Unternehmen 

eignet sich eine Private Cloud am 

besten. Ein wesentlicher Vorteil der 

Private Cloud ist, dass die ERP-Software 

auf einer dezidierten Plattform 

läuft. Die Zuordnung von Betriebssystemumgebung 

und Datenbank ist 

pro Implementierung sauber geregelt 

und strukturiert. 

Bis zu 70 Prozent geringerer 

Aufwand 

Mit einer vorkonfigurierten und voll 

validierungsfähigen Lösung (Bild 3) 

können die hohen Anforderungen 

für Medizintechnik-Unternehmen auf 

einfache Weise umgesetzt werden. 

Außerdem sichert man sich die sich 

volle ERP-Funktionalität mit attraktiver 

Finanzierung. ◄ 

41

Software 

Die Bedeutung von Pflichtenheften bei 

Software-Einführungen in der Medizintechnik 

Warum die Nutzung von Pflichtenheften, in Bezug auf vertragliche und regulatorische Aspekte, ein wichtiger 

Bestandteil eines erfolgreichen Projektes ist. 

Im Rahmen der regulatorischen 

Anforderungen haben viele das 

Stichwort „Pflichtenheft“ schon einmal 

gehört. Dabei passiert es nicht 

selten, dass die Begriffe Lastenheft 

und Pflichtenheft verwechselt werden, 

daher gehen wir hier auch einmal 

kurz auf die Begrifflichkeiten ein. 

Pflichtenheft 

In den Pflichtenheften gehen die 

Softwareanbieter auf die Anforderungen 

(Lastenheft) ein, die vom 

Medizintechnik-Unternehmen an 

die, beispielsweise neue Unternehmenssoftware 

gestellt werden. Dabei 

sollte die Umsetzung der Anforderung 

so beschrieben sein, dass es 

für Mitarbeiter oder Key-User auch 

verständlich ist. Aus regulatorischer 

Sicht wird im Rahmen der Computer 

System Validierung neben dem/den 

Pflichtenheft(en) auch ein Lastenheft 

gefordert. Dies ist die Basis 

aller weiteren Prozesse. 

Pflichtenheft unterteilen 

Auch wenn es oft nur ein Lastenheft 

(LH) gibt, empfiehlt es sich, 

dieses LH in mehrere zu erstellende 

Pflichtenhefte umzusetzen. 

Dies ermöglicht einzelne Prozesse 

fachbereichsbezogen zu unterteilen 

und die Pflichtenhefte dann 

auch entsprechend zu finalisieren 

und unterschreiben zu lassen. Die 

unterschriebenen Pflichtenhefte 

sind dann die Basis für die weitere 

Projektumsetzung. 

Das, was in den Pflichtenheften 

gemeinsam verabschiedet wurde, 

dient als Basis für die Umsetzung 

durch den Softwareanbieter. In 

dieser Phase ist viel Sorgfalt vom 

Medizintechnik-Unternehmen notwendig, 

um sicherzustellen, dass 

wirklich alle Anforderungen dokumentiert 

sind. Abweichungen von 

den Pflichtenheften haben im weiteren 

Projektverlauf häufig Auswirkungen 

auf die Projektlaufzeit und 

das Budget. 

Lastenheft 

Aus unserer Erfahrung ist es für 

kleine und mittelständische Unternehmen 

oft schwer, ein qualifiziertes 

Lastenheft (oder Anforderungsprofil) 

zu erstellen. Manchmal werden 

externe Berater in Anspruch genommen, 

häufig ist dies auch nicht der 

Fall oder gar nicht möglich. 

Oxaion hat für die verschiedenen 

Fälle Vorgehensweisen entwickelt, 

die sicherstellen, dass die entsprechende 

Dokumentation im Projekt 

erstellt wird. Dazu dienen unterschiedliche 

Projektvorgehen, differenzierte 

Vorlagen oder ganz 

eigene Projektvorgehensmodelle 

wie bei oxaion easy Medizintechnik. 

oxaion gmbh 

info@oxaion.de 

www.oxaion.de 

Sicherheits-Zertifizierung für die statische Code-Analyse der Axivion Suite 

Axivion freut sich über die 

Sicherheits-Zertifizierung für das 

Statische-Code-Analyse(SCA)- 

Package der Axivion Suite nach 

ISO 26262 bis ASIL D, IEC 61508 

bis SIL 4 und IEC 62304 bis Class 

C durch SGS-TÜV Saar. Softwareentwicklern 

von Automotive- und 

Medizintechnik-Anwendungen 

sowie anderen elektronischen 

Systemen mit strengen Functional-Safety-Vorgaben 

steht damit 

ein leistungsstarkes Toolset zur 

Verfügung, das vom Projektstart 

bis über alle Software-Updates 

und -Upgrades hinweg die Einhaltung 

höchster Sicherheits-Standards 

gewährleistet. Das Zertifikat 

gilt für die Axivion Suite ab 

Release 7.1. 

Klassifizierung und 

Qualifizierung 

Entwickler von sicherheitskritischer 

Software achten – unabhängig 

von einer Zertifizierung – 

bei der Auswahl ihrer Tools auf 

deren Klassifizierung und Qualifizierung 

für den jeweiligen Anwendungsbereich. 

Das zertifizierte 

SCA-Package der Axivion Suite 

erfüllt die Anforderungen aus der 

ISO 26262:2018 bis ASIL D, der 

IEC 61508 bis SIL 4 und der IEC 

62304 bis Class C mit automatisierten 

Checks für die Codierrichtlinien 

MISRA C, MISRA C++ und 

AUTOSAR C++14. 

Axivion 

www.axivion.com 


Miniatur-Tubularmotor mit integrierter Antriebselektronik 

Komponenten 

MACCON 

www.maccon.de 

Die Firma Maccon lanciert die 

NLi-Familie von miniaturisierten 

Tubularmotoren mit integrierter 

Antriebselektronik und vervollständigt 

somit die bisherige NL-Serie. 

Bei den Motoren handelt es sich um 

kompakte CE-zertifizierte Linearantriebe 

mit Direktantrieb. Die miniaturisierten 

Tubularmotoren NLI haben 

erstmals einen leistungsstarken 

Servoregler mit Positionierungs- 

Funktionen und CANopen Feldbusschnittstelle 

in dem Motor integriert. 

Die Leistungsspannung kann 

24 bzw. 48 VDC sein. Sie werden 

eingesetzt, um kleine Pneumatikzylinder 

zu ersetzen und dadurch 

die zentrale Druckluftversorgung 

einzusparen. Dazu ist eine deutlich 

bessere Positionsregelung mit 

der elektrischen Antriebstechnik zu 

erreichen. Ein entscheidender Vorteil 

der NLI Tubularmotoren mit integrierter 

Antriebselektronik ist, dass 

keine externe Antriebselektronik 

abseits des Motors untergebracht 

werden muss. Der Motor braucht nur 

die DC-Spannungsversorgung und 

Feldbus. Die Motoren sind leicht in 

bestehende Anwendungen integrierbar 

(vgl. Plug&Play-Lösung) und 

punkten mit einer hohen Beschleunigung 

und hohen Geschwindigkeiten. 

Die miniaturisierten Tubularmotoren 

stellen eine Komplettlösung für die 

pharmazeutische und medizinische 

Industrie sowie für allgemeine Automatisierungsaufgaben 

dar. Der Hersteller 

der Motoren ist die Fa. NiLAB 

aus Österreich. Maccon ist Vertriebspartner 

für den deutschsprachigen 

Raum. ◄ 

Sehr kleiner Resonator mit extrem geringen ESR 

muRata Electronics, ein Partner 

von Coftec, hat den bis dato nach 

eigenen Angaben weltweit kleinsten, 

auf der MEMS Technology basierenden 

Resonator mit den Abmessungen 

0,9 x 0,6 x 0,3 mm und einer 

Taktfrequenz von 32.768 kHz entwickelt. 

Neben der kleinen Abmessung 

liegen die Vorteile des Resonators 

gegenüber konventionellen Uhrenquarzen 

im sehr niedrigen equivalenten 

Serienwiderstand (ESR), exzellenter 

Frequenztoleranz, stark 

verbesserten Tempertur-stabilität, 

sowie in einem niedrigen 

Stromverbrauch. 

Aufgrund des geringen ESR 

und des daraus basierenden 

geringeren Stromverbrauchs 

eignet sich der Resonator 

besonders gut für Anwendungen, 

in denen lange Batterielaufzeiten 

benötigt werden, 

wie z. B. Smart Cards 

/ Payment Cards, Medical 

Patch, Wearables, IoT, Wireless 

Modules sowie Embedded 

im IC und RTC. 

Durch die zwei bereits 

integrierten Lastkapazitäten und 

des kompakten Gehäuses hat der 

Resonator eine Grundfläche von 

lediglich 0,70 mm², was verglichen 

mit einem konventionellen Uhrenquarz 

(1,2 mm x 1,0 mm) und zwei 

zusätzlichen externen Lastkapazitäten 

eine Platzersparnis von bis zu 

65 % auf dem PCB ermöglichet. Der 

so gewonnene zusätzliche Raum 

kann u. a. für eine größere Batterie 

oder einen kleineren Formfaktor 

des PCBs genutzt werden. 

Die coftech GmbH kooperiert 

seit mehr als 28 Jahren als Spezial-Distributor 

für Time-and-Frequency-Produkte 

mit der Fa. muRata 

(TEW). Seit 40 Jahren beschäftigt 

sich das Unternehmen mit Quarzkomponenten 

und hat durch seine 

langjährige Erfahrung schon zahlreiche 

Probleme lösen können. 

Coftech GmbH 

info@coftech.de 

www.coftech.de 


43

Komponenten 

Zuverlässige Steckverbinder für die 


High-Speed Datenübertragung und EM-Schutz treffen auf maximale Robustheit 

Bild 1: Die Zero8-Steckverbinder sind in vielen Varianten erhältlich 

Big Data hält Einzug in die Medizintechnik: 

größere Datenmengen 

und höhere Übertragungsgeschwindigkeiten 

sind notwendig, 

um das Sammeln und die Analyse 

von Daten, Vernetzung, hochauflösende 

Bildgebung oder sogar 

künstliche Intelligenz zu integrieren. 

Zur elektrischen Kontaktierung und 

Verbindung der in den notwendigen 

Hochleistungsrechnern enthaltenen 

Leiterplatten sind leistungsfähige, 

jedoch gleichzeitig robuste High- 

Speed-Steckverbinder notwendig. 

Zero8 SMT-Leiterplattensteckverbinder 

Die Zero8 SMT-Leiterplattensteckverbinder 

bieten hier mehrere 

Vorteile. Durch ihre kompakte Bauweise 

und ein Raster von 0,8 mm 

sparen sie Platz und Gewicht. Bei 

bis zu 16 Gbit/s Datenübertragungsrate 

garantieren sie eine ausgezeichnete 

Signalqualität. Die optionale 

Schirmung sorgt dabei für 

störungsfreie Signale und schützt 

sowohl die Steckverbinder selbst, 

wie auch umliegende Komponenten 

vor elektromagnetischen Einwirkungen. 

Große Variantenvielfalt 

Geschirmte und ungeschirmte 

Zero8-Stecker sind zudem untereinander 

kompatibel und können frei 

kombiniert werden. Gewinkelte und 

gerade Varianten sowie eine große 

Auswahl an unterschiedlichen Bauhöhen 

und Polzahlen ermöglichen 

maximale Freiheit im Leiterplattendesign 

und der Baugruppengestaltung. 

Der auf der Leiterplatte zu verlötende 

Boardlock sorgt für eine 

sichere Verbindung des Steckers 

zur Platine. Gleichzeitig gewährleisten 

hohe Stecktoleranzen und 

das doppelseitige ScaleX-Kontaktsystem 

für eine zuverlässige Signalübertragung, 

auch unter Einwirkung 

von Schock und Vibrationen. 

Robust und skalierbar 

Maximale Skalierbarkeit, optimaler 

Schutz gegen elektro magnetische 

Strahlung sowie ausgezeichnete 

Robustheit bei der Installation und 

im Einsatz machen die Zero8-Leiterplattensteckverbinder 

somit perfekt 

für den Einsatz in der Medizintechnik. 

ept GmbH 

www.ept.de 

Bild 2: EMV Simulation eines ungeschirmten Steckverbinders (links) vs. eines geschirmten Steckverbinders (rechts); oben ist jeweils das elektrische, unten 

das magnetische Feld zu sehen 


Komponenten 

IEC 60601-1 konforme Push-Pull 

Rundsteckverbinder 

ODU MINI-SNAP spart Zeit, verkürzt die Zulassungsverfahren und vereinfacht das Risikomanagement 

ODU GmbH & Co. KG 

www.odu.de 

Das ODU Push-Pull Rundsteckverbinder-Portfolio 

ODU MINI-SNAP 

mit robustem Metallgehäuse, einer 

Vielzahl von Konfigurationsmöglichkeiten 

und bis zu 500 Autoklavierzyklen 

hat eine weitere Produkterweiterung 

erfahren. Das Portfolio 

umfasst nun zusätzliche Einsätze, 

die speziell für die Erfüllung 

der nach IEC 60601-1 geforderten 

Anwender- und Patientenschutzstufen 

(2x MOOP/ 2x MOPP) entwickelt 

wurden. Diese Steckverbinder 

sind damit die erste Wahl bei der 

Suche nach einem Rundsteckverbinder 

mit Metallgehäuse für medizinische 

Anwendungen. 

Kosten reduzieren 

Die Zulassungsverfahren für 

medizinische elektrische Geräte und 

Systeme sind noch komplexer 

geworden, als sie 

es schon vor der Einführung 

der neuesten Version 

der IEC 60601-1 

Norm waren. Wenn ODU 

von Anfang an in den 

Design-In-Prozess eingebunden 

ist, wird nicht 

nur das Risikomanagement 

deutlich vereinfacht, 

sondern auch die 

Kosten der Produktentwicklung 

für Hersteller 

können auf ein Minimum 

reduziert werden. Letztendlich 

kann die notwendige 

Zeit für Zulassungsverfahren 

erheblich verkürzt 

werden, wenn Komponenten von 

Zulieferern bereits vollständig konform 

zur IEC 60601-1 sind. Das ist 

bei dieser Standard-Portfolio-Erweiterung 

von ODU der Fall. 

2x MOOP und 2x MOPP 

Die wesentlichen Vorteile bei der 

Wahl eines Steckverbinders mit 

Metallgehäuse zur Erfüllung der in 

der IEC 60601-1 definierten Anforderungen 

(2x MOOP/ 2x MOPP) 

sind die erweiterten elektromagnetischen 

Abschirmungsmöglichkeiten 

und die mechanische 

Belastbarkeit des Steckverbinders. 

Diese Eigenschaften gewährleisten 

einen sicheren Betrieb und die 

bestmögliche Signalqualität in den 

anspruchsvollsten medizinischen 

Umgebungen. 

Drei Größen 

Die neuen Einsätze sind in drei Größen 

erhältlich und bieten folgende 

Auswahl an Kontakten. Wweitere 

Kontaktvarianten sind auf Anfrage 

erhältlich. 

• Größe 1: 7 Crimpkontakte, 

Ø 0,7 mm, Nennspannung 

36 V AC oder DC 







Die Einsätze passen in den ODU 

MINI-SNAP Steckverbindern der 

Serien L & K. Reverse Gender 

Einsätze sind ebenfalls möglich. 

Die oben genannten Spannungswerte 

gelten für den Verschmutzungsgrad 

2 (IEC 60601-1). Die 

Nennstrombelastbarkeit ist mit 7 A 

angegeben. 

Kundenspezifische Kabelkonfektionen 

mit oder ohne Silikonumspritzung 

sind auf Anfrage ebenfalls 

erhältlich. Diese Produkte, zusammen 

mit dem erfolgreichen ODU 

MEDI-SNAP-Portfolio, stärken 

ODUs Position bei der Bereitstellung 

von IEC 60601-1-konformen 

Lösungen für die medizinische Elektroindustrie. 

◄ 

pk components GmbH Vertriebspartner der Eichhoff Kondensatoren GmbH 

Die hessische Eichhoff Kondensatoren 

GmbH ist ein Hersteller 

von Leitungsfilter, Netzfilter 

und Entstörbauelementen mit 

rund 130 Mitarbeitern. 

Das in Schlitz bei Fulda ansässige 

Unternehmen ist ein Spezialist 

für die EMV-Entstörung und 

bietet EMV-Lösungen für viele 

Bereiche wie z.B. in der Industrie, 

Anlagenbau, Medizintechnik, 

E-Mobility, Haushaltselektronik 

und Elektrowerkzeuge. Ein 

herausragendes Merkmal in der 

Zusammenarbeit wird sein, dass 

die pk components ihre Kunden 

mit individuellen Lösungen bei kurzen 

Entwicklungszeiten unterstützen 

kann. Davon besonders können 

im derzeitigem Marktumfeld 

mittelständische Kunden (KMUs) 

profitieren. 

pk components 

www.pk-components.de 


45

Komponenten 

Woran denken Sie bei einem Griff? 

Denn die neuen KN Controls Funktionsgriffe 

fühlen sich nicht nur unglaublich gut an, sie vereinen 

diese technischen Möglichkeiten direkt im 

Griff, so dass Sie keine weiteren Geräte dafür 

anschließen müssen. Sie sind ab Werk fertig 

montiert, die Elektronik ist verschaltet und mit 

herausgeführten Anschlüssen sofort einsatzbereit. 

Egal ob die Geräte bereits bei der Planung 

vorgesehen sind oder nachgerüstet werden, 

sie unterstützen Ihre Mitarbeiter bei wichtigen 

Arbeitsabläufen und sorgen für Sicherheit 

z. B. in der Industrie, Logistik oder in medizinischen 

Bereichen. 

Hochwertige und robuste Materialien, verschiedene 

Anschlussmöglichkeiten, pneumatische 

Varianten, individuelle Tasterbelegungen, 

Grifflängen und Beschriftungen machen die 

Funktionsgriffe zu konfigurierbaren Allroundern. 

Ein Griff ganz nach Ihren Vorstellungen? Kein 

Problem! Auf Wunsch lassen sich sogar ganz 

maßgeschneiderte Lösungen umsetzen. 

Wir denken da an Zugangskontrolle, Steuerung, 

Not-Halt, Meldeleuchten, Drucktaster, 

Sensoren, Transponder und natürlich ans Öffnen 

und Schließen. 

Kraus & Naimer GmbH 

sales-de@krausnaimer.com 

www.krausnaimer.com 

Transparente Polyester-Heizfolien 

MEDICAL 

CONNECTIVITY 

SOLUTIONS 

■ DISPOSABLE OR STERILIZABLE 

■ BRASS, ALUMINUM, PLASTIC 

■ IP68/HERMETIC 

fischerconnectors.com 

■ ASSEMBLED SOLUTIONS: 

SILICONE OR THERMOPLASTIC 

FISCHER CORE SERIES DISPOSABLE 

■ Cost-effective single-use plugs 

■ Modular or turnkey solution 

FISCHER MINIMAX SERIES 

■ Signal & power 

■ USB 3.0, Ethernet & HDMI 

FISCHER FREEDOM SERIES 

■ Low profile, easy integration 

■ 360° mating & fully cleanable 

Polyester-Heizfolien aus 

dem Hause Telemeter Electronic 

GmbH können individuell für 

jegliche Serien-Anwendung entwickelt 

und hergestellt werden. 

Hierzu werden die Heizmäander 

zwischen zwei transparenten 

PET-Folien geätzt und einlaminiert. 

Telemeter Electronic findet 

die passende Heizlösung für verschiedenste 

Anwendungen: Sei 

es im Bereich der Medizintechnik, 

der Automobilbranche oder 

für die Luftfahrt. Sogar in der militärischen 

Anwendung sind die 

Polyester-Heizfolien einsetzbar. 

Die transparenten PET-Heizfolien 

sind eine gute wirtschaftliche 

Alternative zu den Kaptonoder 

Silikon-Heizfolien. Die aus 

Polyester (PET) bestehenden 

Heizfolien haben eine Dicke von 

0,2 mm – 2 mm und einen Folienwiderstand 

von 10 Ω/cm². Des 

Weiteren beträgt ihre maximale 

Temperatur ≤100 °C bei einer 

Energiedichte von ≤0,3 W/cm² 

und einem Isolationswiderstand 

von ≥100 MΩ. 

Telemeter Electronic 

GmbH 

info@telemeter.de 

www.telemeter.info 

46 meditronic-journal 4/2021 

C_DE_Medical_Meditronic_May21_108x151.indd 1 20.05.21 13:07

Komponenten 

Überwachungssysteme in der 

„Smart Nurses Station“ 

Innodisk 

www.innodisk.com 

Ein asiatisches Unternehmen, 

das auf den Betrieb von Schwesternstationen 

spezialisiert ist, 

erkannte, dass seine eher traditionelle 

Art des Betriebs ineffizient war 

und viel manuelle Arbeit von den 

Mitarbeitern auf den Krankenstationen 

verlangte. Man wandte sich 

an Innodisk, um die Stationen mit 

entsprechender IT intelligent auszustatten 

und zu vernetzen. Ein wichtiges 

Kriterium an die neue „intelligente“ 

Schwesternstation war die 

einfache Bedienbarkeit. Es sollte 

dabei nicht nur der Patientenstatus 

überwacht werden. Auch kritische 

Geräte sollten überwacht und der 

Zustand aller Komponenten angezeigt 

werden. 

Bei der Entwicklung gab es zahlreiche 

Herausforderungen. Die Benutzeroberfläche 

musste intuitiv und 

benutzerfreundlich sein, damit alle 

Pflegekräfte sie schnell und einfach 

bedienen können. Die Schwesternstation 

muss normalerweise manuell 

wichtige Batterie- und Komponenteninformationen 

aus den medizinischen 

Geräten der Einrichtung 

sammeln. Diese Funktion sollte integriert 

werden und die neue Plattform 

muss Echtzeitbenachrichtigungen 

unterstützen, um zeitnahe 

Statusaktualisierungen über Patienten 

und medizinische Geräte 

bereitzustellen. 

iCAP-Plattform 

Als Lösung kam die iCAP-Plattform 

von Innodisk zum Einsatz. Sie 

bietet ein intuitives Dashboard mit 

benutzerfreundlichen Verwaltungsfunktionen 

und ist überall verfügbar, 

auch außerhalb des Standorts. Der 

iCAP-Client sammelt umfassende 

Geräteinformationen, um sicherzustellen, 

dass alle Geräte normal laufen 

und nicht ausgefallen sind und 

das iCAP-Dashboard ermöglichte 

die Integration in Krankenpflegesysteme, 

um beispielsweise automatische 

Warnungen auszulösen, 

wenn Patienten die Hilfe taste drücken. 

Das komplette System ist so 

konzipiert, dass auch andere medizinische 

Geräte mit den relevanten 

Parametern einfach zu integrieren 

sind. Es bietet den notwendigen 

Schutz auf kritische Informationen 

und mindert das Risiko vor 

möglichen Sicherheitsverletzungen. 

Intelligente Überwachung 

Mit der intelligenten Cloud- 

Überwachungslösung von Innodisk 

ermöglicht die neue intelligente 

Schwestern station den Mitarbeitern 

den schnellen Zugriff auf 

wichtige Patienten- und Gerätedaten, 

wodurch der Bedarf an manueller 

Arbeit und Inspektion verringert 

wurde. Dank der Anpassungen 

von Innodisk konnte der Kunde mithilfe 

der iCAP-Plattform Informationen 

zu allen Geräten sammeln und 

so die Verwaltung und Wartung der 

Geräte erheblich vereinfachen. ◄ 

Netzwerkisolator MI 2005 

In 5 Sekunden sind Patient, 

Anwender und Inventar vor 

gefährlichen Ableitströmen 

geschützt. 

Die Marke der Baaske Medical GmbH & Co. KG 

Bacmeisterstr. 3 | 32312 Lübbecke | Tel: +49 5741 236027-0 

vertrieb@e-medic.de | www.e-medic.de 

MEDIZINISCHE HARDWARE FÜR HÖCHSTE ANSPRÜCHE – LET‘S PLAY IT SAFE. 

• 2,5 GBit/s Netzwerkisolator zur sicheren galvanischen 

Trennung der Netzwerkschnittstelle 

• Voll kompatibel zu den IEEE802.3bz Anforderungen 

• Kompakt und universell einsetzbar 

• Für jedes System mit einem Netzwerkanschluss 

• Günstig in der Anschaffung und effizient im Betrieb

Komponenten 

Konnektivität in der Industrie: 

Von der Pflicht zur Kür 

Moderne Steckverbinder werden immer mehr zu vielseitigen Technologieplattformen. Diese dienen als Enabler für 

Wearables und vernetzte Internet-of -Things- und Internet-of-Humans-Ökosysteme (IoT/IoH) 

Alle Bilder © Fischer Connectors 

Autor: 

Martin Wimmers, Geschäftsführer 

Fischer Connectors GmbH 

www.fischerconnectors.com 

In allen Industriezweigen steht 

und fällt der effiziente Betrieb mit 

der Qualität der Verbindungstechnik. 

Denn die Grundvoraussetzung 

für einen reibungslosen Ablauf ist, 

dass Daten zuverlässig zwischen 

Maschinen ausgetauscht werden. 

Da die dazu genutzten Sensoren 

jedoch immer kleiner werden, 

muss auch die Verbindungstechnik 

entsprechend miniaturisiert sein – 

und doch robust genug, damit die 

Datenübertragung trotz Vibrationen 

stabil bleibt. Hinzu kommt die wachsende 

Anforderung an die Modularität 

und multifunktionale Integrationsfähigkeit 

von Steckverbindern, vor 

allem bei industriellen Wearables. 

Um die Bedürfnisse der Anwender 

hinsichtlich Sicherheit, Robustheit, 

Miniaturisierung und Funktionalität 

zu erfüllen, braucht es neue Lösungen. 

Martin Wimmers erläutert die 

Konnektivität in der Industrie und 

ihre Heraus forderungen. 

Zuverlässige Messdaten für 

sicheren Betrieb 

Für den sicheren und effizienten 

Betrieb von Anlagen und Maschinen 

in der Robotik, der Medizintechnik 

oder der Automobilindustrie 

sind zuverlässige Messdaten 

unerlässlich. Besonders wichtig 

sind Werte, die Aufschluss darüber 

geben, welche Kräfte und Momente 

an den Achsen der Maschinen wirken. 

Nur so wird ein sicherer und 

präziser Betrieb gewährleistet. Eine 

bewährte Methodik, um zuverlässige 

Ergebnisse zu erhalten, ist dabei die 

Dehnungsmessstreifen-, kurz DMS- 

Technologie. Dafür werden häufig 

mehrere, beispielsweise sechs 

unabhängige DMS-Sensoren kombiniert. 

Diese sind mit Dehnungsmessstreifen 

in Vollbrückenschaltung 

ausgerüstet. Anhand der sechs 

Sensorsignale werden die Kräfte in 

den drei Achsen des Raums sowie 

die drei Momente um diese Achsen 

gemäß einer Berechnungsvorschrift 

präzise ermittelt. Dabei 

sind die Ansprüche an Präzision 

der Messung und Reaktionszeiten 

der Sensoren in den letzten Jahren 

kontinuierlich gestiegen. 

In der Praxis setzt man meist auf 

analoge Technologien, da sie einen 

enormen Geschwindigkeitsvorteil bei 

der Umsetzung der Signale bieten: 

Sie können neben einer hohen Präzision 

auch sehr niedrige Reaktionszeiten 

erreichen. Dies ist gerade bei 

schnellen Maschinenprozessen und 

Robotern essenziell. Dabei müssen 

die Sensoren die sensiblen, analogen 

Kleinsignale aus dem Prozess 

heraus immer schneller zum Steuerrechner 

übertragen. Eine große Herausforderung 

stellt dies vor allem bei 

Sensoren mit kleinen mechanischen 

Abmessungen und mehreren integrierten 

Dimensionen dar, insbesondere 

für die Steckverbindung zwischen 

Sensoreinheit und Übertragung. 

Die Anschlussstelle zwischen 

Steckverbinder und Sensor ist die 

kritischste im ganzen System. Durch 

Maschinenvibrationen oder Bewegungen 

an den Lötstellen kann sich 

die Verbindung lösen. Dies führt zu 

Fehlern in den Messungen und im 

schlimmsten Fall zum Maschinenstillstand 

bis zur Behebung. Solche 

Effekte gilt es unbedingt zu 

vermeiden. 

Wenig Platz, viele Kontakte 

Besonders kritisch ist die Verbindungssituation 

bei Kraft-Momenten- 

Sensoren. Für den Anschluss der 

Dehnungsmessstreifen sind dabei 

insgesamt 24 Kontakte (6x4) erforderlich. 

Durch die zunehmende 

Miniaturisierung müssen die Steckverbinder 

sehr klein und gleichzeitig 

leistungsstark sein. Die sichere 

Übertragung der DMS-Signale ist 

bisher nur mit einem Steckverbinder 

pro DMS möglich. Deshalb 

besteht die Herausforderung bei 

Kraft-Momenten-Sensoren darin, 

alle 24 Kontakte in einem Steckverbinder 

zu integrieren. Gleichzeitig 

muss das Gewicht der Steckverbinder 

reduziert werden, um höchste 

Kontaktsicherheit auch bei großen 

Beschleunigungen und Vibrationen 

zu gewährleisten. Es wäre 

zwar technisch möglich, die Elektronik 

in den Sensor zu integrieren 

und dadurch die Kontaktzahl 

zu reduzieren. Allerdings würden 

in diesem Fall nicht die gleichen 

Leistungsmerkmale erreicht wie 

mit einer externen elektronischen 

Komponente. 

Stabiles 

Widerstandsverhalten 

Dafür benötigt man sehr leistungsfähige 

Steckverbinder. Eine 

große Rolle spielt hierbei auch 

die Kabelkonfektionierung. Durch 

mehr faches Vergießen der einzelnen 

Litzen und Umspritzen der 

Kabelmantel durch spezielle Moldingtechnologien 

werden Veränderungen 

des Widerstands, etwa bei 

Vibrationen und Kabelbewegungen, 

eliminiert. Das Kabel vom Sensor 

zum Verstärker muss ein stabiles 

Widerstandsverhalten bei thermischer 

und mechanischer Beanspruchung 

aufweisen, was in der 

Regel durch einen schleppkettenfähigen 

Kabel aufbau erreicht und 

durch das Moldingverfahren am 

Stecker unterstützt wird. In Summe 


Komponenten 

Die Ansprüche an Präzision der Messung und Reaktionszeiten der Sensoren 

zur Messung von Kräften und Momenten an den Achsen von Maschinen sind 

in den letzten Jahren kontinuierlich gestiegen 

entsteht so eine sehr hohe Vibrationsfestigkeit. 

Da der Faktor Zeit eine große 

Rolle in der Industrie spielt, ist es 

wichtig, dass auch das Anschließen 

und Trennen des Verbindungskabels 

unter Zeitdruck zuverlässig 

erfolgt. Dadurch ergibt sich für die 

Servicetechniker eine enorme Zeitersparnis 

bei Montage, Installation 

und im Service beziehungsweise 

beim Kalibrieren des Systems. Darüber 

hinaus ist es je nach Einsatzgebiet 

notwendig, dass die Steckverbinder 

widerstandsfähig gegenüber 

Flüssigkeiten sind. IP68 hat 

sich hier in der Industrie bewährt. 

Smarte Steckverbinder 

Neben den höheren Anforderungen 

im Bereich der Robotik stellt 

auch der Trend zu industriellen 

Wearables wie intelligenten Arbeitswesten 

oder tragbaren Messgeräten 

Entwicklungsingenieure vor neue 

Herausforderungen bei der Konnektivität. 

Geräte werden bei schrumpfender 

Größe immer leistungsfähiger 

und sollen flexibler eingesetzt 

werden können. Gleichzeitig müssen 

sie robust und qualitativ hochwertig 

sein und jederzeit über eine 

sichere Stromversorgung und Datenverbindung 

verfügen. 

Anders als bei fest installierten 

Maschinen werden die Verbindungen 

mobiler und flexibler Anwendungen 

sehr häufig eingesteckt 

und wieder entfernt. Die Konnektivitätslösungen 

müssen daher möglichst 

einfach in ihrer Bedienung sein 

und dürfen keinen Kabelsalat verursachen. 

Steckverbinder mit männlichen 

Steckern und weiblichen Kupplungen 

haben hierbei einen entscheidenden 

Nachteil: Sie benötigen 

immer einen präzisen, vordefinierten 

Steckvorgang. Je kleiner 

Geräte sind und je häufiger sie verbunden 

und getrennt werden müssen, 

desto wichtiger ist das Kriterium 

der einfachen Steckbarkeit. 

Komponenten ohne 

Kodierung 

Vorteilhaft im Feldeinsatz sind 

Komponenten ohne Kodierung. Solche 

Komponenten verfügen über 

einen abgedichteten, nicht magnetischen 

Schnellverriegelungsmechanismus, 

der mit einem vordefinierten 

geringen Kraftaufwand funktioniert. 

Dadurch sind sie blind steckbar, 

sodass das Problem mit der 

Steckpräzision sowie das Risiko 

von Fehlanwendungen wegfällt. Sie 

können daher auch an Stellen platziert 

werden, an denen herkömmliche 

Verbinder ungeeignet wären. 

Besonders vorteilhaft sind Lösungen 

mit optimiertem Kabelmanagement, 

die Kabelsalat verhindern und 

dadurch den Anwender in seiner 

Arbeit nicht behindern. 

Durch mehrfaches Vergießen der einzelnen Litzen und Umspritzen der 

Kabelmantel durch spezielle Moldingtechnologien werden Veränderungen 

des Widerstands, etwa bei Vibrationen und Kabelbewegungen, eliminiert 

Plug-and-Use-Technologien 

Neben der einfachen Steckbarkeit 

wird auch die Multifunktionalität 

und Integrationsfähigkeit immer 

wichtiger. Moderne Steckverbinder 

werden immer mehr zu vielseitigen 

Technologieplattformen. Diese dienen 

als Enabler für Wearables und 

vernetzte Internet-of-Things- und 

Internet-of-Humans-Ökosysteme 

(IoT/IoH). Von einfach zu bedienenden 

Plug-and-Use-Technologien 

profitieren sowohl Ingenieure 

als auch Endanwender. So erleichtern 

mehrere Konfigurationsoptionen 

das Anwendungsdesign. Panel- 

Stecker können problemlos zu multifunktionalen 

Wearables wie biometrischen 

Sensoren, Kommunikationssystemen, 

GPS, Beleuchtung 

und Bodycams erweitert werden. 

Diese können schnell und 

unkompliziert auf die kabelgebundene 

Buchse aufgeschnappt werden, 

die in flexible Strukturen wie 

gebrauchsfertige intelligente PSA- 

Westen integriert sind. Besonders 

vorteilhaft sind auch hier Steckverbinder 

ohne Kodierung. Diese können 

in jeder Position gesteckt werden, 

wodurch die Kabelführung und 

das Power Management optimiert 

werden. Auch hier spielt die Dimensionierung 

eine entscheidende 

Rolle; flache Ausführungen ermöglichen 

eine einfache Integration in 

jeden Anwendungsbereich, beispielsweise 

smarte Arbeits westen. 

Da Wearables meist in Außenbereichen 

eingesetzt werden, müssen 

sie regelmäßig gereinigt werden. 

Dies gilt auch für die Steckverbinder 

darin. Daher ist es vorteilhaft, 

wenn die Kontakte gemäß 

IP68 durch eine Dichtungsmembran 

abgedichtet sind. Dadurch sind die 

Kontakte einerseits vor Flüssigkeiten 

geschützt und andererseits 

können die Steckverbinder vollumfänglich 

gereinigt werden. Durch 

moderne, multifunktionale Steckverbinder 

profitieren Mobile Worker 

von leichter Ausrüstung ohne 

Kabelsalat, schneller und intuitiver 

Einrichtung, einfacher Bedienung 

und Reinigung, zuverlässiger 

Konnektivität und schneller Datenübertragung 

für mehr Sicherheit 

und Leistung. 

Mehr als nur Steckverbinder 

Egal ob in der Robotik oder bei 

Wearables: Steckverbinder sind 

inzwischen weit mehr als einfaches 

Mittel zum Zweck. Ihnen kommt eine 

zentrale Rolle bei der Übermittlung 

von Daten und bei der Entwicklung 

von Wearables zu. Häufig müssen 

Steckverbinder speziell für die entsprechende 

Anwendung entwickelt 

oder modifiziert werden. Deshalb 

sind Steckverbinder inzwischen 

Hightech-Tech-Komponenten, die 

ihren Teil zum technischen Fortschritt 

in der Industrie beitragen. ◄ 

Bei industriellen Wearables haben blind steckbare Steckverbinder ohne 

Kodierung den Vorteil, dass keine Probleme mit der Steckpräzision 

entstehen sowie das Risiko von Fehlanwendungen wegfällt 


49

Sensoren 

Gesunder Schlaf dank Drucksensoren 

Autor: 

Stefan Falk, Produktmanager 

AMSYS GmbH & Co.KG 

info@amsys.de 

www.amsys.de 

Viele Erkrankte wissen nicht, 

dass sie unter dieser Krankheit 

leiden. Dennoch ist Schlafapnoe 

eine häufige Erkrankung, die zahlreiche 

Menschen auf der ganzen 

Welt betrifft. Durch moderne Medizintechnik 

ist eine Therapie jedoch 

unkompliziert auch daheim möglich. 

Dabei spielt unauffällig im 

Hintergrund arbeitende moderne, 

miniaturisierte Druckmesstechnik 

die entscheidende Rolle, um das 

Leben Betroffener zu verbessern 

und gleichzeitig die Kosten für das 

Gesundheitssystem zu minimieren. 

Bild 1: Patient mit CPAP-Maske gegen Schlafapnoe 

Schlafapnoe 

Man unterscheidet zwischen 

zwei Formen der Schlafapnoe: der 

zentralen und der obstruktiven. Die 

zentrale Schlafapnoe (ZSA) wird 

durch eine Störung im zentralen 

Nervensystem verursacht, bei der 

die Atemmuskulatur von Brust und 

Zwerchfell nicht richtig arbeitet. 

Bei der obstruktiven Schlafapnoe 

(OSA), der weitaus verbreiteteren 

und kritischeren Form, kommt es 

nachts zu gefährlichen Atemaussetzern, 

die meist durch verengte 

Atemwege oder durch Blockade 

der Atemwege aufgrund von Ermüdung 

der Rachenmuskulatur (häufig 

bei älteren Menschen) hervorgerufen 

werden. Diese Aussetzer 

dauern in der Regel etwa 20 bis 

30 Sekunden. Bei schweren Formen 

(obstruktive Apnoe) können 

sie jedoch mitunter auch minutenlang 

andauern. 

Menschen, die unter dieser Krankheit 

leiden, atmen im Schlaf nicht 

gleichmäßig durch. Ihre Atmung 

setzt nachts etliche Male aus, so 

dass der Sauerstoffgehalt im Blut 

sinkt. Das Gehirn und die Organe 

werden dadurch nicht mehr mit 

genügend Sauerstoff versorgt. 

Der Körper reagiert daraufhin mit 

einer Weckreaktion, falls es gefährlich 

wird. Der Betroffene wird wach 

und holt meist unter lautem Schnarchen 

Luft. 

Wenn dies auftritt, leidet der Patient 

am Tage über typische Symptome 

wie Müdigkeit, Leistungsmangel 

usw. Diese Störung wird 

üblicherweise erst spät diagnostiziert, 

da sie während eines normalen 

Arztbesuchs nicht nachweisbar 

ist und höchstens vom schlafenden 

Partner des Patienten bemerkt 

wird. Man kann davon ausgehen, 

dass eine unbehandelte Schlafapnoe 

die Wahrscheinlichkeit für 

Bluthochdruck, Herzinfarkt, Herzversagen 

und Herzrhythmusstörungen 

erheblich erhöhen kann. 

Continuous Positive Airway 

Pressure 

Abhilfe schafft ein Gerät, das als 

CPAP (Continuous Positive Air- 


Sensoren 

way Pressure) bekannt ist. Dieses 

Gerät wird über eine Gesichtsmaske 

(Bild 1) mit dem Patienten verbunden, 

um während des Schlafs Luft 

mit einem leichten Überdruck zu liefern. 

Wie in Bild 2 gezeigt, funktioniert 

diese Vorrichtung als kontrollierte 

Atemunterstützung mit definiertem 

Luftstrom, Lufttemperatur 

und Luftfeuchte. 

Drucksensoren in 

CPAP-Geräten 

Bild 2 zeigt den prinzipiellen Aufbau 

eines CPAP Gerätes. Es gibt 

drei Funktionen in diesem Gerät, zu 

deren Messung Drucksensoren eingesetzt 

werden können: 

• Flowmeter – zur Kontrolle und 

Regelung der Luftmenge 

• Drucksensor – zur Messung des 

relativen Drucks im Gerät 

• Füllstandsensor – zur Messung 

der Füllhöhe im Wassertank 

Um den positiven Luftstrom im 

CPAP-Gerät zum Patienten zu messen, 

verwendet man einen Drucksensor, 

der im Luftkanal den Differenzdruck 

über eine Blende messen 

kann. Der Differenzdruck hängt 

im Wesentlichen von der Blendengeometrie 

ab und ist ein Maß für die 

Luftmenge (Volumenstrom). 

Zur Bestimmung des Luftkanalinnendruckes 

wird ein Relativdrucksensor 

eingesetzt, der den Innendruck 

(leichter Überdruck) relativ 

zum Umgebungsdruck bestimmt 

(typischerweise < 50 mbar). Letztlich 

kann mit einem Relativdrucksensor 

auch der hydrostatische Druck im 

Wasserbehälter (< 25 mbar) gemessen 

werden, wodurch der Füllstand 

kontrolliert werden kann. Da auch in 

der Medizintechnik die Forderung 

nach höherer Leistungsfähigkeit 

bei reduzierten Abmessungen der 

Geräte besteht und sich noch verstärken 

wird, ist die Miniaturisierung 

eine wesentliche Forderung für die 

neuen Sensorgenerationen. 

Miniaturisierung bei gleichzeitig 

besseren Spezifikationen ist ein 

Merkmal der AMS 6915 Drucksensoren, 

die als Nachfolger der 

bewährten AMS 5915 Baureihe abermals 

verkleinert wurden. Beide werden 

für die genannten Funktionen 

in medizinischen Geräten vielfach 

eingesetzt und sollen hier als Beispiel 

für die Klasse moderner OEM- 

Drucksensoren dienen. 

Bild 2: Funktionsweise eines CPAP-Geräts: Die Atmung des Patienten wird durch einen geregelten Überdruck 

befeuchteter Atemluft unterstützt und der Durchfluss gemessen und geregelt 

Aufbau und Charakteristika 

von OEM-Drucksensoren 

In Medizinprodukten kommen 

üblicherweise einlötbare Drucksensoren 

zum Einsatz, die ein direkt verwertbares 

Drucksignal liefern, sei 

es analog oder digital. Da die Auswertung 

heutzutage nahezu immer 

über einen integrierten Mikrocontroller 

erfolgt, setzt sich der digitale 

Signalausgang in Form eines 

I²C-Signals mehr und mehr durch. 

Diese temperaturkompensierten 

und bereits ab Werk vollständig 

kalibrierten Drucksensoren bestehen 

aus zwei Halbleiterbausteinen, 

einem MEMS (mikroelektromechanischem 

Sensor) und einem ASIC 

(Anwendungsspezifisches IC), die 

auf einer keramischen Trägerplatine 

montiert werden. Bild 3 verdeutlicht 

die Verschaltung der Funktionselemente 

im Blockdiagramm. 

MEMS-Siliziumchip mit 

biegsamer Membran 

Die Basis eines jeden Drucksensors 

ist der nackte MEMS-Siliziumchip 

mit der biegsamen Membran. 

Neuentwicklungen bei den Siliziummesszellen 

ermöglichen erst deren 

fortschreitende Miniaturisierung, 

was sich nicht nur in den Abmessungen 

des Sensors, sondern auch 

in seinen Kosten niederschlägt. In 

den Siliziumkristall einlegiert sind 

die piezoresistiven Widerstände, 

die zu einer Wheatstone-Messbrücke 

verschaltet sind. Das Ausgangssignal 

einer solchen Messbrücke 

beträgt üblicherweise nur 

ca. 100 mV bei voller Auslenkung 

und bedarf daher eines Verstärkers. 

Zudem ist es stark temperaturabhängig, 

sollte also temperaturkompensiert 

und für höhere Genauigkeit 

auch kalibriert werden. 

Bei den dafür üblicherweise eingesetzten 

ASICs (anwendungsspezifische 

Schaltkreise) handelt es 

sich um ein CMOS-IC, in dem der 

elektronische Abgleich des Sensors 

(Kalibration, Kompen sation und 

Linearisierung) durchgeführt wird. 

Es besteht im Fall des AMS 6915 

aus einem Instrumentenverstärker, 

einem 14 bit AD-Wandler, 

einem EEPROM, dem Prozessor 

und einer Ausgangsstufe (Bild 3). 

Im EEPROM werden die Korrekturkoeffizienten, 

der im Mainzer 

Werk ermittelten Kalibrationsdaten, 

abgelegt. Dabei wird die Änderung 

des Messbrückensignals nicht nur 

in Abhängigkeit des Drucks, sondern 

auch der Temperatur bestimmt 

und mit einem Kalibrationsnormal 

abgeglichen. Mit Hilfe der Korrekturparameter 

aus dem EEPROM 

werden die jeweiligen Messwerte 

durch einen gespeicherten Algorithmus 

mit der zusätzlich aufgenommenen 

Temperatur verrechnet, 

so dass nach jedem Zyklus 

(0,5 ms) ein aktualisierter Druckund 

Temperaturwert am Ausgang 

im I²C Format bereitsteht. 

OEM-Drucksensor für die 

Medizintechnik: 

Der AMS 6915 

Die miniaturisierten OEM-Sensoren 

vom Typ AMS 6915 haben 

Bild 3: Blockschaltbild der meisten OEM-Drucksensoren mit Messbrücke links 

und ASIC rechts (hellgrau) 


51

Sensoren 

ein Auflösungsvermögen von 14 bit 

und zeichnen sich durch einen 

bemerkenswert kleinen Gesamtfehler 

von ±1,0 %FS (> 100 mbar) 

bei einem Arbeitstemperaturbereich 

von -25 bis 85 °C aus. Dieser 

geringe Wert für einen Sensor 

im Kunststoffgehäuse ist der Keramikplatine 

zu verdanken, die zudem 

für eine über legene mechanische 

Stabilität sorgt. Selbst größere Bauformen 

erreichen oft nur geringere 

Genauigkeiten, die oftmals nur bei 

einer festen Temperatur oder ohne 

den überwiegenden Offset angegeben 

werden. 

Absolut-, Differenz- und 

Relativdruck 

Die in Deutschland gefertigten 

Sensoren sind für alle Druckarten 

erhältlich: Absolut-, Differenz- 

und Relativdruck. Neben den 

flach bauenden Varianten mit seitlichem 

Druckanschluss (Ø außen = 

2,0 mm) ist letztere Version auch 

mit einem robusten Druckanschluss 

von Ø außen= 3,8 mm erhältlich. 

Damit ist der AMS 6915 für die 

rauen Bedingungen in der Produktion 

bestens gewappnet. 

Die klassische DIL-Bauweise 

bringt Stabilitätsvorteile bei Scherkräften, 

sowohl bei harten Schläuchen 

als auch in der Produktion 

beim Aufstecken insbesondere 

der seitlichen Schlauchanschlüsse. 

Damit liefert der AMS 6915 die 

Zuverlässigkeit, die gerade in kritischen 

Anwendungen unabdingbar 

ist. Optional sind die Sensoren 

jedoch auch mit SMD-Kontakten 

erhältlich. 

Volle Abdeckung im Niederund 

Mitteldruckbereich 

Mit Maximaldrücken von 5 mbar 

bis 1000 mbar sowie einer speziell 

für barometrische Anwendungen 

kalibrierten Version für 

700…1200 mbar Absolutdruck werden 

alle Anforderungen im Nieder- 

und Mitteldruckbereich abgedeckt. 

Die Differenzdruckvariante 

ist zudem auch in einer bidirektionalen 

Version lieferbar, mit der 

sowohl Unter- als auch Überdruck 

gemessen werden kann. Der Temperaturbereich 

erstreckt sich von -25 

bis 85 °C, was auch dem Abgleichbereich 

entspricht. Das heißt, die 

Sensoren werden in diesem Temperaturbereich 

gemessen und 

kalibriert, kompensiert und linearisiert. 

Zudem sind kundenspezifische 

Anpassungen wie andere 

Druckbereiche bereits ab mittleren 

Volumina darstellbar. 

Unterschiedliche Varianten 

Die Sensoren sind in Varianten 

mit einer Versorgungsspannung 

von 3,3 V oder 5 V erhältlich, 

die Stromaufnahme beträgt unter 

5 mA. Die Kommunikation mit den 

AMS 6915 Drucksensoren erfolgt 

über eine normale I²C-Schnittstelle 

oder alternativ (AMS 6916) über die 

Ausgabe einer Analogspannung und 

ist somit für den Einbau in elektronische 

Systeme bestens geeignet. 

Ergänzend wird unter der 

Bezeichnung Starter Kit AMS 6915 

ein USB-Interface für die Drucksensoren 

angeboten. Dieses Interface 

ist einerseits zur schnellen Erstinbetriebnahme 

der Sensoren, zur individuellen 

Adressierung und andererseits 

zur direkten Druck-/Temperaturmessung 

gedacht. Ohne zusätzliche 

Komponenten ermöglicht das 

Interface per PC den Druck und 

die Temperatur in physikalischen 

Einheiten und in digitalen Werten 

auszulesen. Die Sensoren können 

mittels eines ZIF-Sockels auf 

das Interface aufgesetzt werden 

und so zur Selektion leicht ausgetauscht 

werden. 

Elektronische Medizin 

aus Mainz 

Durch den Einsatz moderner 

OEM-Sensoren wie dem in Mainz 

gefertigten AMS 6915 trägt man 

den hohen Anforderungen der 

Medizintechnik Rechnung. Neben 

Atemgeräten werden diese Sensoren 

auch in den in letzter Zeit 

vermehrt zum Einsatz kommenden 

Luftfiltern zur Filter- und 

Durchsatzüberwachung verwendet. 

Moderne MEMS-Technologie 

und der Fortschritt in der Mikroelektronik 

ermöglichen hervorragende 

Werte in Auflösung, Genauigkeit 

und Stabilität auf kleinstem 

Raum. Dabei sind die Sensoren 

dank verschiedener Schnittstellen 

und Prototypingwerkzeugen 

einfach integrierbar. ◄ 

Portfolio an Temperatursensoren erweitert 

Heilind kooperiert mit TEWA Temperature Sensors und baut seine Präsenz 

auf dem Sensormarkt aus 

Durch die Kooperation wird das 

Angebot um NTC-Thermistoren und 

Temperatursensoren erweitert. Heilind 

Electronics hat eine neue Partnerschaft 

mit TEWA, einem führenden 

Hersteller von NTC-Thermistoren 

und Temperatursonden, 

bekannt gegeben. 

Temperaturmessung 

im Verbraucher- und 

Industriesegment 

Die TEWA-Temperatursensorenreihe 

ergänzt das bestehende 

Sensor portfolio von Heilind um eine 

breite Palette von Standard- und 

kundenspezifischen auf NTC-, PTC-, 

RTD-, TC- und anderen Sensorelementen 

basierenden Temperatursensoren. 

Diese Geräte können 

zur Temperaturmessung im Verbraucher- 

und Industriesegment verwendet 

werden, insbesondere bei 

Anwendungen, die stabile Arbeitstemperaturen 

zwischen 80 °C und 

1000 °C erfordern. NTC-Thermistoren 

zeichnen sich durch hervorragende 

Wärmesensitivität, zahlreiche 

physikalische und elektrische Konfigurationsoptionen 

sowie mechanische 

und elektrische Robustheit 

aus. Dies macht sie zu den vielseitigsten 

Sensoren für kritische Temperaturerfassungs- 

und Steuerungsanwendungen. 

Die zahlreichen Einsatzbe reiche 

von TEWA-Sensoren umfassen 

HLK-Produkte, Kessel, Kühlungsanwendungen, 

die Automobilindustrie, 

Apparaturen, Kommunikation 

und Biomedizin. 

Heilind Electronics wird das komplette 

TEWA-Produktportfolio von 

Temperatursensoren und Thermistoren 

anbieten. 

Heilind Electronics GmbH 

www.heilind.de 


Sensoren 

Druckmessung per SPS 

Drucksensormodul AMS 2710 zum direkten Anschluss 

Zur Druckmessung in Geräten 

mit integrierter SPS/PLC oder einer 

anderen modularen Steuerung sind 

traditionelle, gekapselte Transmitter 

oft zu teuer und zu groß. OEM- 

Sensoren zum Auflöten sind zwar 

preiswert, benötigen jedoch neben 

einer eigenen Platine diverse elektronische 

Bauteile zur Anpassung 

der Ein- und Ausgangsspannungspegel 

und Schutz gegen Verpolung 

und Kurzschluss. In solchen Geräten, 

beispielsweise Absauganlagen 

und Luftfiltern, kommen kleine, günstige 

Drucksensormodule wie der 

AMS 2710 mit 12…36 V Eingangsund 

0…10 V Ausgangsspannung 

zum Einsatz. 

Ob für die Druckregelung in der 

Speichelabsaugung beim Zahnarzt 

oder zur Durchfluss- und Filterkontrolle 

der Raumluftfilter gegen das 

Coronavirus: Präzise Druckmessung 

und -steuerung ist auch in der 

Medizintechnik unabdingbar geworden. 

Hier bietet Amsys mit dem 

Drucksensormodul AMS 2710 eine 

oft auch einfach nachzurüstende 

Lösung, insbesondere für Geräte 

mit speicher programmierbarer Steuerung 

(SPS) oder anderen Controllern 

für 0…10 V bzw 4…20 mA Eingangssignale. 

Einbaufertige 

Drucksensormodule 

Die Serie AMS 2710 sind einbaufertige, 

industrielle Drucksensoren, 

die auf einer Leiterplatte montiert 

sind und ohne weitere Bauteile einfach 

in ein Gehäuse eingebaut werden 

können, sogenannte Drucksensormodule. 

Sie sind für Absolut-, 

Relativ- und Differenzdruckmessung 

in einem weiten Druckbereich von 

5 mbar bis hin zu 2 bar erhältlich. 

Auch als bidirektionale differentielle 

Variante (für Unter- und Überdruckmessung) 

sind die Module lieferbar. 

Diese erweiterten Drucksensoren 

haben bei 12…36 V Versorgung 

einen 0…10 V Spannungsausgang. 

Aufgrund ihres robusten, verpolungsgeschützten 

Signalausgangs 

und der Strombegrenzung sind sie 

somit für die Industrieumgebung 

prädestiniert. Durch die verschiedenen 

Anschlusskonfigurationen 

können die AMS 2710 über Lötkontakte, 

einen Stecker oder eine 

Kabelklemmleiste angeschlossen 

werden. Die PCB-Sensormodule 

sind individuell kalibriert und kompensiert 

und erreichen im gesamten 

Temperaturbereich (-25…85 °C) 

und im Druckbereich >200 mbar 

eine Totalgenauigkeit von 0,5 %FS. 

Individuelle Transmitter 

Die neuen PCB-Drucksensormodule 

stehen in ihrer Funktionalität 

zwischen den OEM-Sensoren, die 

mit zusätzlichen Bauelementen auf 

Leiterplatten gelötet werden müssen 

und den einbaufertigen, gehäusten 

Drucktransmittern. Neben der einfachen 

Anbindung an bestehende 

Controller können mit den Modulen 

auch sehr einfach individuelle 

Transmitter mit eigenem Gehäuse 

gefertigt werden. 

Weitere Varianten sind der 

AMS 2711 mit 0…5 V Spannungsund 

der AMS 2712 mit 4…20 mA 

Stromausgang. Kundenspezifische 

Druckbereiche (bis 10 bar) 

und andere Modifikationen sind auf 

Anfrage erhältlich. ◄ 

AMSYS GmbH & Co. KG 

www.amsys.de 

Niederdrucksensoren 

für die Medizintechnik 

www.amsys.de 


53

Sensoren 

1 mm² großer und 1 Gramm schwerer 

Bildsensor 

AT&S Technologie ermöglicht nach eigenen Angaben die kleinste Digicam der Welt 

AT & S Austria Technologie & 

Systemtechnik AG 

www.ats.net 

Der Bildsensor ist kleiner als ein 

Reiskorn, leichter als eine Briefmarke 

aber leistungsfähiger als 

alle bisher dagewesenen Entwicklungen 

seiner Art. Mit einer Größe 

von 1 mm² und einem Gewicht von 

etwa 1 Gramm ist der Bildsensor so 

klein, dass er nicht nur in Smartphones, 

VR-Kameras und anderen 

Wearables eingebaut, sondern 

auch in medizinischen Bereichen 

wie etwa in Endoskopen integriert 

werden kann. 

Trend Miniaturisierung 

Miniaturisierung wird in der Mikroelektronik 

nämlich immer wichtiger. 

High-End-Anwendungen müssen 

immer kleiner werden und gleichzeitig 

geht es darum, immer mehr 

Platz für zusätzliche oder leistungsfähigere 

Komponenten und neue 

Features zur Verfügung zu haben, 

um die Funktionalität der jeweiligen 

Anwendungen zu erhöhen. 

Gerade im Bereich der Medizintechnik 

bekommt die Miniaturisierung 

eine weitere wichtige Komponente: 

Je kleiner die Geräte zur 

Diagnose oder Behandlung, desto 

schonender ist es für den Patienten. 

Hochauflösender, smarter 

Bildsensor 

„Der Bildsensor schafft nicht 

nur aufgrund seiner Auflösung von 

100.000-Pixel scharfe Bilder, sondern 

er hat durch unsere smarte 

Verbindungsarchitektur einen geringen 

Stromverbrauch“, sagt Markus 

Maier, Global Account Manager bei 

AT&S. AT&S hat für den Sensor die 

Leiterplatte entwickelt, der Sensor 

selbst wurde vom steirischen 

Anbieter von Hochleistungssensorlösungen, 

ams OSRAM gebaut. 

ams OSRAM ist ein weltweit führender 

Anbieter von optischen 

Lösungen mit Hauptsitz in Österreich, 

mit dem AT&S bereits in der 

Vergangenheit in Technologieprojekten 

zusammengearbeitet hat. 

Die erfolgreiche Kooperation der 

beiden steirischen Hightech-Unternehmen 

ist zudem ein Beweis dafür, 

wie mit österreichischem Know- 

How die Hightech-Welt mitgestaltet 

wird. Der Digicam-Sensor, der 

einen digitalen Video-Output bietet, 

ermöglicht jede Art von Visual 

Sensing für mobile Anwendungen. 

NanEye 

Eines der ersten Produkte, in dem 

die AT&S-Lösung integriert wird, 

ist die NanEye von ams OSRAM, 

eine der kleinsten Digitalkameras 

auf dem Markt. Der Anwendungsbereich 

von NanEye ist breit, so 

kann sie etwa für das Eye-Tracking 

in VR-Brillen aber auch im medizinischen 

Bereich eingesetzt werden. 

Die AT&S-Entwicklung wird etwa in 

einen Kamerakopf integriert, der für 

endoskopische Untersuchungen 

verwendet wird. 

Bauteile in der Leiterplatte 

Für AT&S ist dieses Produkt ganz 

speziell – erstens hat das AT&S 

Hardware Design Team von AISS 

(Advanced Interconnect Solution 

Services) das Layout erstellt. Zweitens 

wurde das Verbindungsdesign 

mit Hilfe der Technologie ECP (Embedded 

Component Packaging) realisiert. 

ECP ermöglicht, dass sowohl 

aktive als auch passive Komponenten 

in laminatbasierten Substraten, 

also Hightech-Leiterplatten, 

auf kleinstem Raum integriert werden 

können. „Statt die Bauteile auf 

der Leiterplatte zu platzieren, werden 

sie in die Leiterplatte integriert. 

Sie „verschwinden“ im Inneren der 

Leiterplatte“, sagt Maier. Zudem ist 

das NanEye-Projekt ein Beispiel für 

eines jener Produkte, wie sie AT&S 

künftig häufiger anbieten wird, neben 

der Technologie hat das Unternehmen 

nämlich auch das Leiterplatten-Design 

entwickelt. „Dieses Produkt 

passt perfekt in unsere Strategie 

und zeigt auch auf, wohin unsere 

Reise gehen wird“, erklärt Günter 

Köle, Director Advanced Interconnect 

Solution Service bei AT&S. 

„Wir entwickeln künftig nicht nur 

Verbindungslösungen, mit denen 

wir einer der globalen Technologieführer 

geworden sind, sondern wir 

werden zu einem Anbieter von Komplettlösungen. 

Ich bin stolz darauf, 

dass wir mit unseren Lösungen dazu 

beitragen, Produkte zu ent wickeln, 

die nicht nur neue Maßstäbe setzen, 

sondern mit denen die Herausforderungen 

und Probleme der Gesellschaft 

gelöst werden können“, sagt 

Günter Köle. 

Embedded Component 

Packaging (ECP) 

Embedded Component Packaging 

(ECP) wird durch ein spezielles 

Herstellungsverfahren ermöglicht. 

Nachdem die jeweiligen Bauteile 

in speziellen Fertigungsschritten 

in eine Harzschicht integriert wurden, 

werden sie durch kupfergefüllte, 

lasergebohrte Microvias verbunden. 

Für das eingebettete Bauteil sind 

dadurch keine Lötstellen mehr notwendig, 

gleichzeitig sind feinere Designs 

auf der Außenschicht möglich 

und die Bauteile sind bestmöglich 

gegen äußere Einflüsse geschützt. 

Mit der innovativen „Embedded 

Component Packaging“-Technologie 

(ECP) können bei gleichbleibender 

Größe des Endgeräts mehr 

Komponenten in die Leiterplatte integriert 

werden. Das erhöht einerseits 

die Funktionalität und alternativ 

kann bei gleichbleibendem 

Funktionsumfang die Leiterplatte 

schrumpfen, was wiederum kompaktere 

Endgeräte ermöglicht. ◄ 


Sensoren 

Luftstromsensoren für medizinische Applikationen 

Die Luftstromsensoren der 

AWM40000-Serie messen Menge 

und Richtung von Luft- sowie Gasdurchfluss 

in einer Vielzahl von 

medizinischen Applikationen. Das 

schnelle Ansprechverhalten und 

das verstärkte Ausgangssignal 

bieten bei äußerst geringem Energieverbrauch 

größte Anwendungsflexibilität. 

In technisch anspruchsvollen 

Anwendungen sind die hohe Genauigkeit 

und Empfindlichkeit der 

Sensoren unabdingabar. Zuverlässige 

Stabilität verbessert die Langzeitleistung 

und reduziert die Notwendigkeit 

von häufigem Kalibrieren 

der Geräte. Die Luftstromsensoren 

sind optimal für niedrige Durchflüsse 

geeignet. Sie sind jedoch auch problemlos 

anpassbar für den Einsatz 

bei höheren Durchflussmengen. 

Mögliche Anwendungen sind beispielsweise 

Beatmungsgeräte, Sauerstoffkonzentratoren, 

Gasdosierung 

und Chromatographie, Patientenüberwachungssysteme 

und Labortestgeräte. 

Aufgrund ihrer geringen 

Leistungsaufnahme eignen sie sich 

hervorragend für tragbare Geräte 

und batteriebetriebene Anwendungen. 

IBA-Sensorik bietet zahlreiche 

Konfektionsmöglichkeiten in 

kundenspezifischen Ausführungen 

von Kabel- und Steckerkonfektionen 

bis hin zu modifizierten Portanschlüssen. 

Wichtige Merkmale im 

Überblick 

• Verstärktes Ausgangssignal 

• Präzise Silizium-Mikrobearbeitung 

• Kosteneffektiv 

• Anpassbar für den Einsatz bei 

höheren Durchflüssen 

• Durchfluss-/Druckbereich: 

±25 sccm / ±1000 sccm (1 SLPM) 

• Ansprechzeit: 1 ms typ., 3 ms max. 

• Temperaturkompensation: -25 °C 

bis 85 °C [-13 °F bis 185 °F] 

• Betriebstemperatur: -40 °C bis 

125 °C [-40 °F bis 251 °F] 

• Versorgungsspannung: 8,0 Vdc 

min., 10,0 Vdc typ., 15,0 Vdc max. 

• Leistungsaufnahme: 60 mW max./ 

75 mW max. 

IBA-Sensorik GmbH 

www.iba-sensorik.de 

Drucksensoren mit analogem und digitalem Ausgangssignal 

Die All Sensors GmbH hat die 

ELV-Serie auf den Markt gebracht. 

Diese neue Sensorfamilie bietet 

OEM-Kunden eine erhöhte Flexibilität 

im Design bei einer großen 

Bandbreite an Druckbereichen 

von ±0,5 in H 2 O bis ±150 PSI bzw. 

±2,5 mbar bis ±10 bar. Die digitalen 

und analogen Drucksensoren 

der ELV-Serie bestehen aus vier 

Plattformen, ELVH, ELVI, ELVE 

und ELVA und basiert auf der All 

Sensors CoBeam2 Technologie. 

Diese innovative Technologie 

bietet in ihrer Klasse die beste 

Niederdruck-Sensorleistung, mit 

minimalen Querempfindlichkeiten 

gegenüber externen Einflüssen. 

Daraus resultiert auch eine 

verbesserte Langzeit-Stabilität. 

Die Produkt-Highlights beinhalten 

eine I 2 C- oder SPI-Schnittstelle 

mit 12- oder 14-Bit Auflösung 

sowie einen verstärkten Analog- 

Ausgang Eine große Auswahl 

an Miniatur SIP- und DIP- sowie 

SMD-Package-Optionen ermöglicht 

eine flexible und platzsparende 

PCB-Montage. Die Drucksensoren 

der ELV-Serie sind für 

den Gebrauch mit nicht korrosiven, 

nicht ionischen gasförmigen 

Medien vorgesehen. Eine schützende 

Parylene-Beschichtung ist 

optional erhältlich für den Einsatz 

in feuchter Umgebung. 

Anwendungsmöglichkeiten sind 

Niederdruckanwendungen in der 

Medizintechnik, pneumatischen 

Steuerungen, Anwendungen im 

Bereich Heizungs-Lüftungs-Klimatechnik, 

und industrielle Prozess- 

Steuerung. 

Gehäuse-Optionen 

• Miniaturgehäuse mit mit SIP-, 

DIP- und SMD-Konfiguration 

• Gehäuse für Leiterplattenmontage 

• Verschiedenste Port- und Pin- 

Konfigurationen verfügbar 

Kenndaten 

• 2,5 mbar…10 bar Relativ- und Differenzdruck 

sowie Absolut- und 

Barometrische Messbereiche 

• Verstärkte analoge und digitale 

Ausgänge (I 2 C oder SPI) 

• 12 oder 14 Bit digitale Auflösung 

• Versorgungsspannungsoptionen: 

3 V, 3,3 V und 5 V 

• Kundenspezifische Kalibrierungen 

und Gehäuseoptionen sind 

verfügbar 

• All Sensors’ CoBeam2-Technologie 

All Sensors GmbH 

www.allsensors.eu 


55

Stromversorgung 

Warum ist Netzqualität für Entwickler 

relevant? 

Dieser Artikel beschreibt häufig auftretende Probleme herkömmlicher Stromversorgungstechnologien und zeigt 

mögliche Lösungsansätze auf. 

EN 

DE 

Voltage Step 

Spannungsschritt 

Frequency Step 

Frequenzschritt 

Time 1 Zeit 1 

Step 1 Schritt 1 

Volt. 1 Spannung 1 

Freq. 1 Frequenz 1 

Bild 1: Beispiel für softwaregesteuerte Kurvenformen, die mit der Preen-AFV-P-Serie passend zu den Normen konfiguriert und abgespielt werden 

können. Diese und andere Varianten, wie z.B. Aussetzer, können so programmiert werden, dass sie in gewünschten Sequenzen zur Prüfung und 

Analyse ablaufen 

Autor: 

Christian Korreng 

Vertriebsleiter 

LXinstruments GmbH 

info@lxinstruments.com 

www.lxinstruments.com 

Dabei wird klar: Programmierbare 

Stromversorgungen sind unverzichtbar, 

um die hohen Anforderungen 

an elektronische Geräte sowie die 

Auflagen für saubere und zuverlässige 

Versorgungsnetze zu erfüllen. 

Störungen lokalisieren 

Heutige elektronische Geräte 

werden meist mit hochgenauem 

und geregeltem Gleichstrom (DC) 

betrieben. Sie sind jedoch zunächst 

auf Wechselstrom (AC) angewiesen, 

der meist aus dem öffentlichen 

Netz oder anderen Quellen 

wie Wandlern oder Generatoren 

bezogen wird. Die Umwandlung 

in Gleichstrom erfolgt im Netzteil 

des jeweiligen Gerätes. 

Störungen auf der AC-Seite können 

zu Störungen auf der DC-Seite 

und damit zu Fehlern oder Ausfällen 

in der Geräteelektronik führen. 

Da moderne Geräte die Energie 

selten konstant aus dem Versorgungsnetz 

entnehmen, entstehen 

durch den Betrieb ebenfalls Störungen 

auf der AC-Seite des Versorgungsnetzes. 

Dieses Gegenspiel 

stellt eine hohe Herausforderung 

an das Design und die Prüfung von 

Stromversorgungen und damit an 

moderne elektronische Geräte dar. 

Früher setzte man konventionelle 

Technik, bestehend aus Transformator, 

Gleichrichter und Längsregler, 

in Netzteilen ein. Diese waren aufgrund 

ihrer Bauart groß, schwer 

und besaßen einen schlechten Wirkungsgrad, 

welcher sich z.B. in starker 

Erwärmung zeigte. 

Diese Netzgeräte wurden weitestgehend 

durch Schaltnetzteile 

ersetzt. Vereinfacht dargestellt, wird 

durch Ein- und Ausschalten der teils 

gleichgerichteten Netzspannung im 

kHz-Bereich der Transformator mit 

wesentlich höheren Frequenzen 

betrieben. Dadurch können anstatt 

Eisen leichtere Materialien im Übertrager 

eingesetzt und die Wirkungsgrade 

optimiert werden. Anschaulich 

wird das, wenn man einen 30 

kg schweren Eisentransformator mit 

einem 500 g schweren Schaltnetzteil 

vergleicht. Durch das „ Zerhacken“ der 

Spannung entstehen jedoch hochfrequente 

Störungen und Oberschwingungen 

sowohl auf der Geräte- als 

auch auf der Netzseite. 

Durch den Einsatz von Halbleiterschaltern 

und intelligenter digitaler 

Regelung können viele Parameter 

im Netzteil beeinflusst werden. 

Dies beeinflusst direkt die 

Aussendung von Störungen als 

auch deren Robustheit. Betrachtet 

man die Funktion eines elektrischen 

Gerätes als System, bestehend 

aus Versorgung, Netzteil und 

Gerätefunktion, so ist es essentiell, 

die jeweiligen Auswirkungen der Elemente 

aufeinander untersuchen und 

zuverlässig erproben zu können. 



Notwendigkeit der 

Fehlererkennung 

Netzbedingte Fehler sicher und 

genau erkennen und einordnen zu 

können, macht es möglich, die zu prüfenden 

Geräte in Übereinstimmung 

mit den eigenen Design-Spezifikationen 

sowie den zugehörigen Industriestandards 

und gültigen Normen 

zu bringen. Wenn Geräte auf Robustheit 

oder Störaussendung untersucht 

werden sollen, eignet sich folglich das 

Versorgungsnetz genau NICHT für 

die direkte Versorgung der Geräte, 

da es Schwankungen und unvorhersehbaren 

externen Störeinflüssen 

unterliegt. Aus diesem Grund werden 

in Entwicklungs- und Laborumgebungen 

programmierbare Stromversorgungen 

eingesetzt. Sie liefern 

die Energie zuverlässig und genau in 

der gewünschten Form (Spannung, 

Strom, Frequenz) und können gleichzeitig 

Störgrößen sowohl eingangsals 

auch ausgangsseitig erkennen, 

messen und aufzeichnen. 

Bild 2: Die Baureihe AFV+ verfügt über einen 7-Zoll-Touchscreen für eine intuitive und einfach zu 

bedienende Steuerung und Anzeige. Benutzer können schnell auf Ausgangseinstellungen und Messungen 

zugreifen, einschließlich Spannung, Strom, Frequenz, Wirkleistung, Scheinleistung, Leistungsfaktor 

und Zusammenfassung der Parameter jeder Phase. Das Erstellen komplexer Sequenzen und 

Systemkonfigurationen können ebenfalls über den Touchscreen erfolgen 

Probleme bei der 

Gleichrichtung 

Mechanische Motorgeneratoren 

wurden traditionell zur Umwandlung 

von Spannung und Frequenz verwendet. 

Besonders klar wird die 

Notwendigkeit, wenn man Anwendungen 

betrachtet, die nicht der 

Spannung und Frequenz des Versorgungsnetzes 

entsprechen z.B. 

im Avionikbereich 400 Hz oder im 

Bahnbereich 16 2/3 Hz. Auch wenn 

mechanische Motorgeneratoren 

viele Jahre gute Dienste geleistet 

haben, sind sie nachteilig bezüglich 

Wartungsintensivität, Größe, 

Gewicht und Leistung. Viele der 

noch bestehenden Anlagen werden 

zunehmend durch programmierbare 

und geregelte Stromversorgungen 

basierend auf Leistungshalbleitern 

ersetzt. 

Moderne programmierbare Stromversorgungen 

beinhalten normalerweise 

viele integrierte Zusatzfunktionen, 

die genutzt werden können, 

um typische aus Versorgungsnetzen 

stammende Störsignale gezielt 

in Richtung Prüfling auszugeben. 

Netzstörungen auf den Prüfling können 

auf diese Weise gezielt erprobt 

werden. Heutige Stromversorgungen 

bieten eine gute Trennung des tatsächlichen 

Versorgungsnetzes und 

ihres Ausgangs und ermög lichen so 

eine stabile, saubere Ausgangsspannung 

und Frequenz, die weitestgehend 

vor Netzfehlern geschützt ist. 

Netzseitig auftretende Störgrößen 

wie Spannungsein brüche- oder 

Frequenzschwankungen, sowie 

das Verhalten auf der Ausgangsseite 

müssen aufgezeichnet werden 

können. 

Schlussendlich muss es Entwicklern 

und Laboren ermöglicht werden, 

Geräte sowohl unter optimalen 

als auch unter genau festgelegten 

und wiederholbaren Fehlerzuständen 

zu betreiben, um die Auswirkungen 

der Fehler auf das Gerät 

wiederholbar zu untersuchen. 

Zur Unterstützung solcher Tests 

und zur Verifizierung hat die Internationale 

Elektrotechnische Kommission 

(IEC) eine Reihe von Standards 

zur Prüfung der Störfestigkeit 

veröffentlicht. Die in den Normen 

aufgeführten Störsignalformen können 

durch programmierbare Stromversorgungen 

individuell angepasst 

und ausgeführt werden. 

Wichtige Normen im 

Überblick: 

• IEC-Prüfnormen für den AC-Fehlerschutz 

Die IEC 61000-4-11 ist die 

Norm „Prüfungen der Störfestigkeit 

gegen Spannungseinbrüche, 

Kurz zeitunterbrechungen und Spannungsschwankungen“. 

Die hierin 

aufgeführten Störungen gelten als 

die häufigsten Ursachen für eine 

schlechte Netzversorgungsqualität. 

• IEC 61000-4-14 „Prüfung der Störfestigkeit 

von Geräten und Einrichtungen 

mit einem Eingangsstrom 

bis einschließlich 16 A je Leiter 

gegen Spannungsschwankungen“ 

Diese zielt darauf ab, die Auswirkungen 

von Störungen in der Netzversorgungsspannung 

zu erkennen. 

Zufällig variierende schwere Lasten 

in Industrieumgebungen wie z.B. 

Lichtbogenöfen, Walzwerke oder 

große Motoren mit wechselnden 

Lasten verursachen häufig Spannungsschwankungen 

im Netz. Ein 

häufiges Symptom ist transientes 

Flimmern in einer Beleuchtungsanlage. 

• IEC 61000-4-28 „Prüfung der Störfestigkeit 

gegen Schwankungen 

der energietechnischen Frequenz 

(Netzfrequenz)“ 

Sie beschreibt grundlegende 

Tests, die zur Erfüllung von generischen 

Standards beitragen sollen. 

Da die Frequenz von Wechselstromquellen 

in der Regel 50...60 Hz 

beträgt, sind ihre Auswirkungen auf 

Geräte relativ einfach zu berechnen. 

Die Probleme, die sie verursachen 

können, sollten jedoch nicht unterschätzt 

werden. 

Eine weitere wichtige Norm, 

die von einer programmierbaren 

Stromversorgung abgedeckt werden 

sollte, ist die „Norm für elektrische 

Eigenschaften von Fluggeräten, 

MIL-STD-704 Revision F“. 

Obwohl es sich um eine amerikanische 

Militärnorm handelt, wurde 

MIL-STD-704 von einer Reihe von 

Ländern übernommen. 

Neuartige programmierbare 

Stromversorgungen wie z.B. vom 

Hersteller Preen eignen sich hervorragend 

zur Durchführung von Prüfungen 

aus den genannten Normen, 

indem Sie als Stromversorgungen 

für die zu prüfenden Geräte eingesetzt 

werden. 

Wie kommt man zu 

„sauberen“ Verbrauchern 

und Netzen? 

Durch den Einsatz von Leistungshalbleitern 

werden Transformatoren 

eliminiert. Oft werden hierzu Bipolartransistoren 

mit isoliertem Gate 

(IGBTs) eingesetzt. Die IGBTs wandeln 

den Wechselstrom zunächst in 

Gleichstrom um, der den sogenannten 

Zwischenkreis speist. Aus diesem 

Zwischenkreis wird dann wieder 

Wechselstrom erzeugt. Diese 


57


Methode ermöglicht einen individuell 

einstellbaren AC-Ausgang, der die 

benötigte Spannung und Frequenz 

entsprechend generieren kann – frei 

von Störungen, die durch das Netz 

eingeschleppt werden. 

Die Preen-AFC-Serien 

bauen mit einer Vielzahl von Produktreihen 

auf der beschriebenen 

Leistungshalbleiterarchitektur auf 

und sind daher bestens für Normenprüfungen 

geeignet, egal ob 

sie in der Entwicklung zur Vorprüfung 

oder im jeweiligen Prüflabor 

eingesetzt werden. Darüber hinaus 

wird die AFC-Serie in der Produktion 

und Forschung & Entwicklung 

branchenübergreifend von Haushaltsgeräten, 

allgemeiner und Industrie-Elektronik, 

medizinischen Geräten 

und der Beleuchtungstechnik 

eingesetzt. Die Baureihe AFV+ ist 

eine programmierbare AC-Stromquelle 

mit hoher Leistung, die Energie 

mit THD ±0,5% und bis zu 2000 

kVA liefert. 

Programmierbar 

Sie eignet sich ideal, um Spannungs- 

und Frequenzbedingungen 

verschiedener Länder und Regionen 

zu simulieren und verfügt über programmierbare 

Funktionen die einzelne 

oder kontinuierliche Ausgangsänderungen 

einfach simulieren 

können (Bild 2). Mit diesen 

und weiteren optionalen Funktionen 

eignet sie sich für die Designverifizierung 

in der Forschung und Entwicklung, 

für die Qualitätssicherung 

und für Produktionskontrollen. Verglichen 

mit konventionellen Stromversorgungen 

punkten die modernen 

Stromversorgungen ganz klar 

durch die Flexibilität, den hohen Wirkungsgrad 

und die dadurch geringen 

Wärmeverluste. 

Höhere Wirtschaftlichkeit 

Damit entfallen sowohl Wartungskosten 

als auch die früher notwendige 

Kühlung, was in der Summe zu 

höherer Wirtschaftlichkeit führt. Eine 

galvanische Trennung erreicht man 

durch integrierte Transformatoren. 

Hierzu folgend Vor- und Nachteile: 

Eine ohne Ausgangstransformator 

konzipierte programmierbare Stromversorgung 

bietet durch die höhere 

Dynamik einen breiteren Frequenzbereich 

und mehr Funktionen für die 

Prüfung von Netzstörungen (z.B. 

Transientenprüfung, Oberschwingungsanalyse 

oder DC-Offset- 

Prüfung usw.). Das Fehlen einer 

galvanischen Trennung am Ausgang 

kann jedoch zur Beschädigung 

der Geräte führen, wenn es 

zu einer Fehlfunktion am Prüfgerät 

kommt oder wenn Rückstrom in die 

Spannungsversorgungen zurückfließt. 

Designs mit einem integrierten 

Transformator sind robuster bezüglich 

induktiver Last. Der größte Vorteil 

einer programmierbaren Stromversorgung 

liegt jedoch in ihrer Programmierbarkeit. 

Einrichten 

Eine programmierbare Stromversorgung 

kann anhand der oben beschriebenen 

IEC-Prüfnormen eingerichtet 

werden. Einmal getan, kann die programmierbare 

Stromversorgung die in 

der Entwicklung befindlichen Geräte 

testen, Messdaten aufzeichnen und 

diagnostizieren. Außerdem kann die 

Stromversorgung zur Zertifizierung 

oder auch für Fehleranalysen genutzt 

werden. Ziel ist es, sicherzustellen, 

dass das zu prüfende Gerät im Feld 

zuverlässig und fehlerfrei arbeitet. Um 

dies zu erreichen, muss die programmierbare 

Stromversorgung selbst IECkonform 

zertifiziert sein und über die 

Fähigkeit (vorzugsweise integriert) verfügen, 

Einstellungen gemäß den IEC- 

Normen vorzunehmen. In diesem Beispiel 

unterstützt die Baureihe AFV+ 

z.B. Anwendungen, die eine galvanische 

Trennung erfordern. 

Die Baureihe AFV+ wurde entwickelt, 

um die Spannungs- und Frequenzbedingungen 

verschiedener 

Länder und Regionen zu simulieren 

und deckt Anwendungen für Haushaltsgeräte, 

Motoren, medizinische 

Geräte, Beleuchtung und EMV-Labore 

ab. Zu wichtigen Funktionsmerkmalen 

einer programmierbaren Stromversorgung 

gehören die programmierbaren 

Funktionen STEP und RAMP, um einzelne 

oder kontinuierliche Ausgangsänderungen 

zu simulieren. 

Eine flexible und komfortable Steuerung, 

die verschiedenste Arten von 

Netzstörungen und Aussetzern simulieren 

kann, wird erreicht durch die folgenden 

Maßnahmen: 

• unabhängige Einstellung aller 

drei Phasen 

• Fähigkeit lastabhängige Spannungsabfälle 

der Anschlussleitungen 

durch sogenanntes Sensing 

zu kompensieren 

• Einstellbarkeit des Phasenwinkels 

Die Baureihe AFV+ verfügt über 

eine standardmäßige RS232/RS485/ 

RS422-Schnittstellenkarte sowie eine 

Ethernet-Schnittstelle für die einfache 

Einrichtung, Programmierung 

und Fernsteuerung. Ein weiteres Plus 

ist ihre Vielseitigkeit: Die einstellbare 

Ausgangsspannung reicht von 5 bis 

520 VL-L und Frequenzen von 45 

bis 500 Hz. 


Häufig wird immer noch das öffentliche 

Versorgungsnetz zur Entwicklung 

und Prüfung elektronischer Geräte 

genutzt, das leider nicht immer eine 

stabile und saubere Wechselstromquelle 

darstellt. Um Fremdeinflüsse 

auszuschließen und gezielt Fehlersituationen 

zu simulieren, wird der 

Einsatz programmierbarer Stromquellen 

während der Entwicklungs- und 

Vorzertifizierungsphase empfohlen. 

Um in der führen Entwicklungsphase 

Schwachstellen im Design zu erkennen 

und zu verbessern ist es wichtig, die 

in den IEC Normen festgelegten Kurvenformen 

und Störfälle aus reichend 

zu berücksichtigen. ◄ 

Maßgeschneiderte medizinische Stromversorgungen 

Eine zuverlässige Stromversorgung bildet 

das Rückgrat eines jeden medizinischen 

Gerätes. Insbesondere Systemhersteller wollen 

sich hier nicht auf ein Standardnetzteil verlassen 

müssen. Sie setzen deshalb auf die 

von den erfahrenen Spezialisten entwickelten 

Netzteile. Etwa auf die eigens für die Notfallmedizin 

und die Patientenbeobachtung konstruierten 

Stromversorgungen, die besonders 

robusten Ladegeräte für medizinische Geräte 

oder die OP-LED-Beleuchtung mit einem Wirkungsgrad 

von 94 Prozent. Auch in diesem 

Bereich hat sich die inpotron Schaltnetzteile 

GmbH als Spezialist für kundenspezifische 

Stromversorgungen einen Namen gemacht. 

Das Unternehmen berät seine Kunden individuell 

für medizinische Stromversorgungen. 

inpotron Schaltnetzteile GmbH 

www.inpotron.com 



Booster für die Stromversorgung 

mobiler Anwendungen 

HY-Di: Neue Marke für Smart Batteries erleichtert Medizinproduktentwicklung 

HY-LINE AG 

www.hy-line-group.com 


Die HY-LINE AG gibt die Eintragung 

ihrer neuen Marke HY-Di offiziell 

bekannt. Wie der Geschäftsführer 

des Smart Battery-Bereiches 

Gerhard Wilp mitteilte, freue man 

sich, mit HY-Di künftig das HY-LINE 

Geschäftsfeld „Energy“ im Bereich 

mobile Stromversorgung bereichern 

zu können. 

Entwickelt und realisiert wurde 

das System aus Smart Battery und 

Analyse-Hard- und Software durch 

Ingenieure der HY-LINE AG in Kooperation 

mit leistungsstarken Partnern, 

die Know-how in Hardware- 

Entwicklung bzw. Programmierung 

einbrachten. 

HY-Di ermöglicht Anwendern 

nahezu aller Branchen, Entwicklungsprozesse 

z. B. für Medizingeräte 

signifikant zu beschleunigen 

und hebt das Batteriemonitoring 

auf ein zeitgemäßes, kostensparendes 

Niveau. 

Ideale Kombination 

Die neue Marke HY-Di vereint alle 

Vorzüge hochwertiger Smart Batteries 

mit einem leistungsstarken 

Batterie-Monitoringsystem. 

Die Analysesoftware liest 

bei smarten Batterien die 

zentralen Parameter aus 

und bringt sie in Echtzeit 

zur Anzeige. Auch das 

Schreiben von Log-Files 

ist möglich. 

Das Besondere an 

HY-Di 

Die Analysesoftware eignet 

sich für alle Batterien, 

die SM- oder CAN-Busfähig 

sind. Das macht die 

Applikation auch für alle 

jene Kunden und Endanwender 

interessant, die 

ihre Smart Batteries nicht 

bei der HY-LINE AG bezogen 

habe. Entwicklungsingenieure, 

aber auch Techniker, 

beispielsweise im klinischen 

Umfeld, erhalten für 

CAN- bzw. SM-Bus-fähige 

Batterien ein aussagekräftiges 

Batteriemonitoring 

und damit wertvolle Informationen 

über den Status ihrer Medizingeräte. 

Für das Gesundheitswesen 

ein deutliches Plus, da sich Wartungsaufwände 

für den Geräte- 

Pool von Kliniken, Reha-Zentren 

und anderen Einrichtungen signifikant 

reduzieren: Es müssen nur 

noch die Batterien getauscht werden, 

deren Leistung nachweisbar 

unzureichend ist. 

Prototypen-Entwicklung 

„Interessant ist HY-Di aber vor 

allem für die Prototypen-Entwicklung,“ 

betont Gerhard Wilp. Schon 

in der Entwicklungsphase unterstütze 

HY-Di durch Anzeige wichtiger 

Batterieparameter für Infusionspumpen, 

Beatmungsgeräte & 

Co.: „Diese Kennzahlen erlauben 

Rückschlüsse auf das Betriebsverhalten 

von Prototypen; Funktionalitäten 

können weiter verbessert werden, 

bevor es in die Serienfertigung 

geht,“ hebt Wilp hervor. 

Die neue Marke HY-Di basiert 

technisch auf einer Kombination etablierter 

Smart Batteries und einer 

Analysesoftware. Dieses Tool, das 

HY-LINE Battery Interface, kann 

unter Zuhilfenahme einer ein-eindeutigen 

IP-Adresse vom Webbrowser 

verschiedener Endgeräte aufgerufen 

werden. Über die Software 

von HY-Di erfolgt dann die Anzeige 

der an der Batterie ausgelesenen 

Kennwerte. Aktuell sind das etwa 

30 Parameter, für die nachfolgenden 

Releases ist die Menge der dargestellten 

Kennwerte aber offen, wie 

Wilp erklärt. „Machbar sind mehr 

als 200 Kennwerte. Aktuell orientieren 

wir uns an dem, was die Kunden 

wünschen und die Märkte fordern 

– auf nötige Software-Releases 

können wir aber jederzeit zeitnah 

reagieren.“ 

Auch kundenspezifische 

Varianten möglich 

Die Marken-Zellen sind fest in 

standardisierten Battery-Packs verbaut, 

wobei das Unternehmen auf 

Anfrage auch kundenspezifische 

Varianten entwickelt. Dank White- 

Label Option können Kunden HY-Di 

auch mit dem eigenen Corporate 

Design versehen und damit zum 

festen Bauteil der eigenen Marke 

machen. Das europäische Service 

Center in Schaffhausen ermöglicht 

schnelle Zugriffszeiten auf Wartung, 

Diagnose und Support. Die 

Logistik wird in Deutschland und 

der Schweiz realisiert. Das garantiert 

kurze Lieferzeiten innerhalb 

Europas und gestaltet die Supply 

Chains vor allem für europäische 

Unternehmen nachhaltig. 

Unterschiedliche 

Ausführungen 

Verfügbar sind Packs in unterschiedlichsten 

Ausführungen 

mit Kapazitäten von 48, 72 bzw. 

96 Wattstunden. Daraus ergibt 

sich ein weiteres Plus: der Transport 

von Batterien mit Leistungen 

unter 100 Wattstunden ist aufgrund 

vereinfachter regulatorischer und 

behördlicher Vorgaben unkompliziert. 

Kundenspezifische Zertifizierungswünsche 

werden auf Anfrage 

realisiert. ◄ 

59


Den bewährten Klassiker revolutioniert 

Je kleiner und leistungsstärker Gadgets werden, umso kleiner und leistungsfähiger müssen die zugehörigen 

Batterien sein. Hier glänzt die Knopfzelle. Bei Renata wurde der bewährte Klassiker revolutioniert und auf 

Hochleistung getrimmt. 

Renata SA 

www.renata.com 

Ob Headsets, Mobiltelefone oder 

Wearable Technologies: Wir leben 

in einer Welt, die nach immer kleineren, 

leichteren und schlankeren 

Geräten verlangt. Zugleich wächst 

das Bedürfnis, Geräte wireless verwenden 

zu können. Dabei spielen 

die gemeinhin als Knopfzellen 

bekannten Batterien eine zentrale 

Rolle. Renata stellt dieses hochwertige 

Produkt seit vielen Jahren industriell 

her und gehört mittlerweile 

zu den führenden 

Anbietern am Weltmarkt. 

Damit das so bleibt, investiert 

das Unternehmen 

nicht nur in die Entwicklung 

neuer Batterietypen, 

sondern auch in die Automatisierung 

der Produktionslinien 

für das bestehende 

Sortiment. 

Die modernste ihrer 

Art 

Die neuste, inhouse 

entwickelte Produktionslinie, 

ist die vollautomatische 

Silberoxid- 

Linie. Sie ist nach eigenen Angaben 

weltweit eine der Modernsten ihrer 

Art und bietet etliche Vorteile – von 

der stark erhöhten Produktionskapazität 

über die flexible Planung bis 

hin zur vollständigen Rückverfolgbarkeit 

jeder einzelnen Knopfzelle. 

Die Produktqualität liegt besonders 

im Fokus – alle qualitätsrelevanten 

Schritte werden zu 100 % inline 

überwacht. 

Alles auf einer Linie 

Zu 100 Prozent inline erfolgen 

auch die mechanischen, elektrischen 

und optischen Kontrollen der Batterien 

sowie deren Herstellung, Montage, 

Endbearbeitung und Inspektion. 

Daniel Hunziker, Head of Strategic 

Projects, betont: „Durch den 

Einsatz von intelligenten Live-Auswertungen 

mit unserem Manufacturing-Execution-System 

steuern wir 

den Prozess während der gesamten 

Produktion. Auf der gleichen Basis 

optimieren wir unsere Produktionsprozesse 

stetig und verbessern so 

die Produktqualität nachhaltig“. 

Für die Zukunft gerüstet 

Flexibilität, Innovation und Agilität 

sind entscheidende Erfolgsfaktoren, 

dank derer das Unternehmen 

seine Wettbewerbsfähigkeit auch in 

Zukunft sichert. Die Digitalisierung 

spielt dabei eine wichtige Rolle. Mit 

der automatischen Silber oxid-Anlage 

bestätiget Renata seine Führungsposition 

im Knopfzellenmarkt und 

positioniert sich erfolgreich für die 

Industrie 4.0. ◄ 

Konfigurations-Center spart Zeit und Kosten 

Ob bei anspruchsvollen Industrie-Anwendungen 

oder in der Medizintechnik, die Anforderungen 

an moderne Stromversorgungen werden 

immer komplexer. Mit Standardnetzteilen 

kommt man häufig nicht weiter. Eine individuelle 

Entwicklung ist aber gerade bei Kleinserien 

oft zu aufwendig. Modulare Stromversorgungen 

schließen diese Lücke. Emtron bietet das notwendige 

Know-how und verfügt zusätzlich über 

ein eigenes Konfigurations-Center damit auch 

anspruchsvolle Kundenwünsche schnell und 

kostengünstig erfüllt werden können. 

Soll ein Netzteil mehrere Spannungen und 

noch dazu verschiedene Leistungsstufen liefern, 

stoßen Geräte von der Stange schnell an 

ihre Grenzen. Die individuelle Entwicklung nach 

spezifischen Kundenwünschen wäre gleichzeitig 

zeitaufwendig und kostenintensiv. Nicht zuletzt 

die notwendigen Funktions-, Sicherheits- und 

Zuverlässigkeitsprüfungen sowie die Beschaffung 

entsprechender Zertifikate verschlingen 

dabei wertvolle Ressourcen. Bei Kleinserien 

steht also der Aufwand in keinem Verhältnis 

zum Nutzen. 

Mit seiner umfassenden Fach- und Beratungskompetenz 

und seiner Bandbreite an inter national 

renommierten Herstellern verfügt Emtron über 

das Know-how und die jahrzehntelange Erfahrung, 

um für jeden Anwendungsfall das entsprechende 

passende Angebot an modularen Stromversorgungen 

anbieten zu können. Natürlich in 

Abstimmung mit dem Kunden. Die persönliche 

Beratung ist aber der Schlüssel zum Erfolg. 

Aus dem mehr als tausend Serien umfassenden 

Emtron-Sortiment namhafter Hersteller wie 

Advanced Energy, Enedo, Cincon, Mean Well, 

Mornsun und vieler anderer, stellen die Emtron- 

Experten anschließend die optimal passenden 

Komponenten zusammen. Die dabei notwendigen 

Modifikationen von Hard- und Software 

führen die Fachkräfte im hauseigenen Labor 

durch. Hierzu gehören etwa die Einstellung 

der Spannungswerte und Strombegrenzungen, 

aber auch die Aktivierung durch externe Signale 

oder der Fernzugriff via Internet. Dank umfangreicher 

Lagerbestände an Basiseinheiten und 

Ausgangsmodulen stehen Muster oder Kleinserien 

dem Kunden innerhalb von 24 bis 48 Stunden 

zur Verfügung. 

EMTRON electronic GmbH 

info@emtron.de, www.emtron.de 



Medizinische 3-fach-Steckdosenleiste mit 

USB-A-Lademodul für mobile Geräte 

Standards und 

Prüfprotokolle 

Alle medizinischen Steckdosenleisten 

von Baaske Medical erfüllen 

die Standards der Normen IEC 

60601-1:2005 + A1:2012, sowie 

IEC 60601-1:2005 + A1:2012/ 

AMD1:2012 und ISO 80601-2- 

13:2011/AMD1:2005. Jede Leiste 

wird nach dem Zusammenbau 

abschließend im Werk übergeprüft 

und erhält ein Prüfprotokoll, das der 

Lieferung beigelegt wird. So hat 

der Anwender die Vergleichswerte 

schnell zur Hand, wenn Nachmessungen 

vor Ort nötig werden. Zum 

umfangreichen Zubehör (zum Teil 

optional) gehören Schutzwinkel, 

Montageplatten, Feinsicherungsset, 

Rohrbefestigungen, Normschienen-Klammern 

und Steckschlüssel. 

◄ 

AZ#3, 1/8 Seite, 43 x 132 m (Satzspiegel) 

Baaske Medical 

GmbH & Co. KG 

https://e-medic.de 

Patientennahe und komfortable 

Auflademöglichkeiten für Mobilgeräte 

von Patienten oder Mitarbeitern 

am Point-of-Care per USB bietet 

ab sofort die neue medizinische 

e-medic 3-fach-Steck dosenleiste 

mit 2-fach-USB-A-Lademodul von 

Baaske Medical. Die TÜV-geprüften 

medizinischen Steckdosenleisten 

des Unternehmens sind speziell 

für die Anforderungen im patientennahen 

Umfeld in Kliniken und 

Arztpraxen entwickelt worden. Das 

zusätzliche USB-A-Lademodul 

garantiert die sichere Spannungsversorgung 

der angeschlossenen 

Mobilgeräte. So könnten zum Beispiel 

bettlägerige Patienten, die in 

Krankenhäusern, Altenheimen oder 

Zuhause aus einer medizinischen 

Steckdosenleiste ihren Strom beziehen, 

ihre Mobilgeräte (z. B. Smartphone, 

Tablet oder Notebook) einfach 

und gefahrlos bei Bedarf per 

USB aufladen. 

Vorteile 

Die Vorteile der Steckdosenleiste 

mit USB-A-Lademodul: Sie 

kann auch in Kombination mit weiteren 

medizinischen elektrischen 

Geräten oder zum Anschluss von 

Medizinprodukten verwendet werden 

und ist bei Bedarf später im 

Werk nachrüstbar bis auf insgesamt 

acht Module. Der Betreiber 

muss allerdings sicherstellen, dass 

seine Gerätekombinationen den 

Anforderungen der jeweils gültigen 

europäischen Richtlinien für Medizinprodukte 

und Normen für medizinische 

elektrische Geräte und 

Systeme entspricht. 

Zusätzlicher Potentialausgleich 

Jedes Modul verfügt über einen 

zusätzlichen Potentialausgleich 

(ZPA) und je zwei Feinsicherungen. 

Das elektrische System ist so optimal 

gegen Störfälle gesichert. Das 

USB-A-Modul ist separat von den 

anderen Steckdoseneinsätzen der 

Leiste mit einer zusätzlichen Sicherung 

und einem eigenen ZPA am 

Gehäuse ausgestattet. Die Leiste 

wird von einem 11 mm starken 

Kabel mit je 2,5 mm² Einzeladern 

und Knickschutz am Gehäuse 

mit Strom versorgt. Abzugssicherungen 

schützen gegen unbeabsichtigte 

Veränderung des elektrischen 

Systems. Spezielle Befestigungen 

machen die Installation der 

Leiste an Normschienen oder Infusionsständern 

möglich. 

Professional Power 

OP-LED-Beleuchtung 

Schaltnetzteile 

für medizinische 

Anwendungen 

• maßgeschneidert 

• intelligent 

• effizient 

Customized Solutions · Quality made in Germany 

www.inpotron.com 


61


Konvektionsgekühltes 350-W-Netzteil für die 

Medizintechnik mit Spitzenleistung von bis zu 1.000 W 

Ableitstrom von weniger als 300 µA. Eine isolierte 

Standby-Spannung von 5 V mit 0,3 A sowie Remote 

On/Off sind standardmäßig vorhanden. Es stehen 

vier Ausgangsspannungen zur Verfügung: 24, 30, 36 

und 48 V. Dabei erzielt das CUS350MP unter Volllast 

und einer Eingangsspannung von 230 VAC einen Wirkungsgrad 

von 94 %. 

Kompakt und leicht 

Die Betriebsumgebungstemperatur beträgt hierbei 

-20°C bis +70°C, wobei ab einer Umgebungstemperatur 

oberhalb von 50 °C ein lineares Derating auf 

30 % der Last einsetzt. Das CUS350MP ist inkl. seiner 

Grundplatte als Open Frame Gerät mit den Maßen 

88 x 183 x 44 mm (B x L x H) sehr kompakt und mit 

gerade einmal 770 g ein sehr leichtes Netzgerät. Optional 

sind unterschiedliche Gehäusevarianten, Schraubklemmenanschlüsse, 

doppelte Platinenbeschichtung 

sowie einzelne AC-Sicherungen erhältlich. 

TDK-Lambda Germany GmbH 

www.emea.lambda.tdk.com/de 

TDK Corporation gibt die Einführung der AC-DC-Netzteilserie 

CUS350MP von TDK-Lambda bekannt. Die 

Serie verfügt über Zertifizierungen für medizinische und 

industrielle Sicherheit, ist für 350 W bei Konvektionund 

für 500 W bei Luftkühlung ausgelegt. Dabei kann 

das CUS350MP bis zu 1.000 W Spitzenleistung liefern 

und ist somit ideal für geräuscharme Anwendungen, 

wie z. B. medizinische Geräte mit Gleichstrommotoren 

oder Industriedrucker, welche gelegentlich eine hohe 

Spitzenleistungen benötigen, geeignet. Diese Märkte 

und Anwendungen werden bisher oft von überdimensionierten, 

teureren und nicht spitzenleistungsfähigen 

Netzteilen bedient. Hier bietet das CUS350MP eine 

echte Alternative. 

Die CUS350MP-Serie ist für einen Eingangsbereich 

von 85 bis 265 VAC geeignet und hat einen 

Isolation und Zertifikate 

Die Isolation zwischen Eingang und Ausgang 

beträgt 4.000Vac (2 x MoPP), zwischen Eingang 

und Erde 1.500 VAC (1x MoPP) und zwischen Ausgang 

und Erde 1.500 VAC (1x MoPP). Somit ist das 

CUS350MP für medizinischen Geräten der Klassen B 

und BF bestens geeignet. Die Sicherheitszertifizierungen 

umfassen die IEC/UL/CSA/EN 62368-1, IEC/ 

EN/ES 60601-1, EN 62477-1 (OVC III) sowie die CE- 

Kennzeichnung gemäß den Niederspannungs-, EMVund 

RoHS-Richtlinien. Die Geräte entsprechen außerdem 

den Normen EN 55011-B und EN 55032-B für leitungsgebundene 

und abgestrahlte Emissionen, erfüllen 

die Normen EN 61000-3-2 für Oberschwingungen, 

sowie IEC60601-1-2 Edition 4 und IEC 61000-4 für die 

Störfestigkeit. ◄ 

November/Dezember November-Dezember 5/2018 Jg. 1/2008 9 



Elektronik für die 


Karl Kruse, Seite 98 


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Bedienen und Visualisieren 

Silikonabgedeckte Tastaturen für die Montage 

an der Wand 

SilTa Ergowall – Silikontastaturen von KM-Gehäusetech für ein breites Einsatzgebiet von Industrie bis Medizin 

Schwarz: Silikonabgedeckt für den Industriebereich, Weiß: Silikonabgedeckt für den Hygienebereich 

Voll abwaschund 

desinfizierbar 

Durch das hochwertig verarbeitete 

Silikon sind die Tastaturen voll 

abwaschund desinfizierbar und 

erreichen eine Schutzart von IP65 

(IP68 möglich). Die CleanLock- 

Funktion unterstützt die Reinigung, 

CleanLock-Funktion ist eine zusätzlich 

integrierte Taste, welche nach 

Betätigung die Eingabe unterbricht 

und diese Funktion wird nach erneuter 

Betätigung der Taste deaktiviert. 

Die Silikontastaturen sind standardmäßig 

mit deutschem und US-Layout 

lieferbar. 

Touchpad oder Maus 

SilTa Ergowall Tastaturen sind 

für den Industriegebrauch sowie 

für den Einsatz in medizinischen 

Bereichen konzipiert. Es kann mit 

dem integrierten, hochauflösenden 

Touchpad gearbeitet werden oder 

optional mit einer separaten Maus, 

für welche die Version inkl. Mausablage 

konzipiert wurde. 

Ergonomisches Design 

Abgerundet wird das Angebot 

der flachen SilTa Ergowall Silikontastaturen 

durch ein ergonomisches 

Design und eine komfortable angenehm 

leise Bedienung. Einfache 

Montage an die Wand mit integrierter 

Kabelführung im Scharnier, 

welches in Winkel und Verstellkraft 

stufenlos einstellbar ist. Zudem gibt 

es eine optische CleanRemind-Funktion, 

diese dient als Erinnerung und 

leuchtet auf (LED) sobald die nächste 

Reinigung nötigt ist. ◄ 

KM-Gehäusetech 

GmbH & Co. KG 

info@km-gehaeusetech.de 

www.km-gehaeusetech.de 

KM-Gehäusetech, bekannt für 

seine elektronischen und mechanischen 

Systeme, erweitert sein 

Produktprogramm um die Tastaturen-Serie 

SilTa Ergowall. Die Silikontastaturen 

gibt es in einer Standard-Version 

und in der erweiterten 

Version mit Mausablage. Zusätzlich 

kann ausgewählt werden ob die 

Tastatur im Industriebereich oder 

im Medizin-/Hygienebereich eingesetzt 

werden soll. 

Technische Daten: 

Tastentechnologie: Silikonkontakt-Technologie 

(Karbonpillen auf Goldkontakt) 

Tastenanzahl: 105 (inkl. 12 F-Tasten) 

Gehäuse: 

aus Aluminium, Oberfläche natur eloxiert 

Scharnier: 

Torsionsscharnier IP65 

Oberfläche natur eloxiert 

Schutzgrad: IP65 (NEMA 4, 4X) 

Tastenhub: 

1,25 mm 

Betätigungskraft: 1,2 N 

Schaltzuverlässigkeit: ca. 2 Mio. Betätigungen 

Schnittstelle: USB 

Spannungsversorgung: Tastatur 20mA@5V/Touchpad 6mA@5V 

Betriebstemperatur: 0 bis +60 °C 

Luftfeuchtigkeit: bis 100 % nicht kondensierend 

Zulassungen: CE, FCC Part 15 Class B, EN 60601-1-2 


63


Kontaktlose Bedienung 

Aufzug 

(HoloInd) 

© HoloInd 

Herausforderungen und 

Vorschläge 

Die berührungslose Bedienung 

von Geräten und Maschinen wird 

getrieben durch aktuelle Vorsichtsmaßnahmen, 

die Forderung nach 

Sterilität von Bedienern und Material 

in der Medizintechnik, die Bedienung 

selbst in Schutzkleidung. Diese 

Technologien stehen an der Spitze 

der Interaktion ohne direkten Kontakt 

zwischen Bediener und Gerät: 

Autor: 

Rudolf Sosnowsky, Leiter Technik 

bei der HY-LINE Computer 

Components Vertriebs GmbH in 

Unterhaching 

HY-LINE Computer Components 

Vertriebs GmbH 

www.hy-line.de 

Das Auslösen von Aktionen ohne 

Berührung ist etwas, was man sich 

im Alltag manchmal wünscht: Den 

Kofferraum des Autos mit vollen 

Händen öffnen, einen Anruf entgegennehmen, 

während man den 

Abwasch erledigt, oder einfach nur 

die wenig appetitliche Türklinke auf 

der öffentlichen Toilette drücken. 

Die Situation „keine freien Hände“ 

gibt es auch im professionellen 

Bereich. Vielleicht stecken die 

Hände in Schutzhandschuhen, weil 

man mit gefährlichen Substanzen 

hantiert, oder man darf aus hygienischen 

und gesundheitlichen Gründen 

nichts mit den Händen anfassen. 

Dafür gibt es entsprechende 

Vorschriften: In der Lebensmittelindustrie 

müssen Handschuhe viel 

getragen werden. Im medizinischen 

Bereich, wo Sterilität gefordert ist, 

darf nichts Unsteriles angefasst werden, 

ohne anschließend die Handschuhe 

zu wechseln. Die aktuelle 

Situation lenkt das Interesse auf die 

Bedienung von Geräten, die keinen 

direkten Körperkontakt erfordern. 

Laut einer Studie von Ultra- 

Leap, einem Hersteller von berührungslosen 

Interfaces, ist die Akzeptanz 

von Touchscreens zurückgegangen. 

Eine gewisse Komplexität 

vorausgesetzt (also nicht die 

des Näherungssensors eines Seifenspenders), 

gibt es hierfür verschiedene 

Möglichkeiten, die hier 

vorgestellt werden. 

• Neue Technologie Infrarot-Touchscreen 

• „Fliegender Touchscreen“ – 

abgesetzter Touchscreen 

• Holografisches Touch-Display 

• HY-gienischer Touchscreen 

• 3D-Touchscreen mit Gestensteuerung 

• Offline-Sprachsteuerung 

Bild 1: Funktionsprinzip des Infrarot-Sensors, © Neonode AB 

Bild 2: Funktionsprinzip des „Flying Touch”, © HY-LINE Computer 

Components 



Darüber hinaus gibt es weitere 

Technologien, die entweder noch 

in den Kinderschuhen stecken oder 

für die hier vorgestellten Anwendungen 

nicht relevant sind. 

Infrarot-Technologie 

Die Technik von Infrarot-Touchscreens 

ist bekannt: Ein Vorhang 

aus Infrarotlicht wird durch ein in 

den Strahlengang eingebrachtes 

Objekt unterbrochen. Diese Unterbrechung 

wird ausgewertet und als 

Berührungsereignis an die Steuerung 

zurückgegeben. Dabei muss 

sich der Touchscreen nicht direkt 

über dem Bildschirm befinden, 

sondern kann auch in einiger Entfernung 

montiert werden. Dies ist 

besonders bei vandalismusgefährdeten 

Geräten, wie z. B. Automaten 

und Geldautomaten, von Vorteil, 

da der Bildschirm durch eine starke 

Glasscheibe vor mechanischen Einwirkungen 

geschützt werden kann. 

Bei Anwendungen, die eine optimale 

optische Wiedergabe erwarten, 

wie z. B. in der medizinischen 

Bildgebung oder der Druckvorstufe, 

kann die Glasscheibe weggelassen 

werden. Der Infrarot-Touchscreen 


funktioniert prinzipiell auch ohne 

ein darunter liegendes Display, so 

dass er auch vor einer bedruckten 

Platte montiert werden könnte. 

Seine gutartige EMV macht ihn zu 

einem robusten Eingabemedium. 

Nachteile 

Der Nachteil ist die Parallaxe, 

die durch den Abstand zwischen 

Sensor- und Bildebene entsteht. 

Bild 4: Funktionsprinzip des holografischen Displays, © ASKA3D 

Bild 3: Head-up-Display in einem Fahrzeug, © HY-LINE Computer Components 

Außerdem unterstützen Standard- 

Infrarot-Touchscreens keine Multi- 

Touch-Bedienung und Gestenerkennung. 

Sie müssen mit IR-Filtern 

vor Fremdlicht geschützt werden 

und sind leicht zu sabotieren, 

z. B. mit einem Kaugummi. 

Neue Generation von 

Infrarot-Touchscreens 

Abhilfe schafft die neue Generation 

von Infrarot-Touchscreens, 

die statt der Unterbrechung eines 

Lichtgitters die Reflexion eines im 

Strahlengang befindlichen Objekts 

auswertet. Durch geschickte Anordnung 

von Sende- und Fotodioden 

können gleichzeitig zwei Berührungsereignisse 

und Gesten im 

Lichtfeld erkannt werden. Das Reflexionsprinzip 

erlaubt die Montage 

auf nur einer Seite des Gehäuses, 

was für die Integration sehr vorteilhaft 

ist. Ein intelligenter Abtastalgorithmus 

verhindert einfache Sabotage 

wie oben beschrieben. Eine 

Bild 5: Die Anordnung des Displays und der holografischen Platte bestimmen die Ausrichtung des Bildes 

© Neonode AB 

hohe Abtastfrequenz von 200 Hz 

sorgt für eine verzögerungsfreie 

Erkennung. Die optimierte Optik 

mit engem Lichtaustritt sorgt für 

eine hohe Fremdlichtresistenz. Der 

weite Temperaturbereich von -40 °C 

bis +80 °C garantiert den Einsatz in 

allen Applikationen. Beispiele sind 

Industrieanlagen, Landmaschinen 

und Sonderfahrzeuge, medizinische 

Großgeräte und Lifestyle-Anwendungen 

wie moderne Küchen- und 

Wohnmöbel. Bild 1 zeigt das Funktionsprinzip 

im Querschnitt. 

“Flying Touch” – 

Abgesetzter Touchscreen 

Basierend auf dem Prinzip des 

Infrarot-Touchscreens ist der Flying 

Touch sehr ähnlich. Der Unterschied 

besteht darin, dass der Infrarotsensor 

wie ein Vorhang (siehe Bild 2) 

mit einem Abstand zur Oberfläche 

montiert ist. Das Touch-Ereignis 

wird immer dann erkannt, wenn ein 

Objekt den Lichtweg kreuzt. Es ist 

nicht notwendig, die darunter liegende 

Oberfläche zu berühren. 

Es liegt im Ermessen des Benutzers, 

die Fingerbewegung zu stoppen, 

bevor er die Oberfläche vollständig 

berührt. Die Funktionalität 

ist die gleiche wie beim Infrarot- 

Touchscreen. 

Holografisches 

Touch-Display 

Der Infrarot-Touchscreen der 

neuen Generation spielt eine wichtige 

Rolle bei der berührungslosen 

Bedienung. Das System besteht aus 

zwei Teilen: dem Touchscreen, der 

Touch-Ereignisse und Gesten mit 

einem unsichtbaren IR-Vorhang 

65


Bild 6: Kontinuierlicher Betrieb und Desinfektion, © HY-LINE Computer 

Components 

erkennt, und einem Bild, das holografisch 

in die Luft projiziert wird. 

Im physikalischen Sinne handelt es 

sich bei der Darstellung des virtuellen 

Bildes nicht um ein Hologramm, 

da hier weder monochromatisches, 

kohärentes Licht verwendet wird, 

noch sich das Bild in Abhängigkeit 

vom Betrachtungswinkel darstellt. 

Vielmehr wird hier eine besondere 

Materialeigenschaft genutzt, 

die die diffus austretenden Lichtstrahlen 

am Ort des virtuellen Bildes 

konvergent bündelt und so den 

Eindruck einer frei schwebenden 

Darstellung erzeugt. Hierfür wird 

der Begriff „Holografie“ verwendet. 

3D-Projektion 

Das holografische Bild erscheint 

frei in der Luft stehend. Dies wird 

durch eine optische Platte verursacht, 

die das von der Quelle 

erzeugte Bild ablenkt und nach den 

Gesetzen der Optik projiziert. Ähnlich 

wie bei einem Head-up-Display 

im Auto (siehe Bild 3) sieht der Fahrer 

durch die Windschutzscheibe ein 

Bild, das ihm in Augmented Reality 

zusätzliche Informationen wie 

Geschwindigkeit, Verkehrsschilder 

und Navigationsanweisungen 

anzeigt. Die Aufmerksamkeit des 

Fahrers bleibt dabei nach vorne 

auf die Straße und das virtuelle Bild 

gerichtet. Die abgesetzte Anzeige 

entlastet die Augen des Fahrers, die 

sich nicht zwischen nah - dem Blick 

auf die Instrumententafel - und fern 

- dem Blick auf die Straße - akkomodieren 

müssen. Das Bild selbst 

wird von einem Display oder Projektor 

im Fußraum erzeugt und durch 

eine Linseneinheit auf die Windschutzscheibe 

projiziert, die in diesem 

Bereich eine teilreflektierende 

Beschichtung aufweist. 

„Greifbares“ virtuelles Bild 

Bei dem vorliegenden System 

sieht der Aufbau sehr ähnlich aus. 

Die 3D-Platte erzeugt ein virtuelles 

Bild, das sich „greifbar“ in der 

Nähe des Benutzers befindet. Das 

virtuelle Bild wird an dem Punkt 

erzeugt, der den gleichen Abstand 

zum Spiegel hat wie das Display 

selbst, siehe Bild 4. 

Montiert man nun anstelle der 

Bildebene einen Infrarotsensor, 

der die Bildfläche überblickt, kann 

man Berührungsereignisse und 

Gesten, die „in der Luft“ gezeichnet 

werden, erkennen und auswerten, 

ohne irgendwelche Teile berühren 

zu müssen. 

Da es eine feste Winkelbeziehung 

zwischen dem Display, der 

Projektionsplatte und dem Endbild 

gibt, bestimmt die Installationsgeometrie 

des Displays und der Projektionsplatte 

die Ausrichtung des virtuellen 

Bildes. Bild 5 zeigt zwei gängige 

Einbausituationen eines Projektionssystems. 

Ein vertikales Bild 

wird durch ein horizontal montiertes 

Display und eine 45-Grad-Platte 

erzeugt, während eine horizontale 

Projektionsplatte ein um 45 Grad 

geneigtes Bild erzeugt. 

Anwendungen 

Orte und Geräte, die von vielen 

Menschen genutzt werden, sind 

prädestiniert für berührungslose 

Anwendungen. Digital Signage im 

Einzelhandel, z. B. die Menüauswahl 

in Fast-Food-Restaurants, kommt 

ebenso ohne direkten Kontakt aus 

wie Orientierungs- und Informationstafeln 

in Einkaufszentren. Aufzugsteuerungen, 

sowohl für die Ruftasten 

in der Etage als auch für die 

Etagenauswahl in der Kabine, liegen 

auf der Hand. 

HY-gienischer Touchscreen 

Der HY-gienische Touchscreen 

basiert auf der Tatsache, dass 

UV-C-Strahlung eine abtötende 

Wirkung gegen Keime und Viren 

hat. Das ist ein Pro und ein Contra: 

UV-C-Strahlung tötet zwar unerwünschte 

Kulturen ab, ist aber 

auch schädlich für Organismen. 

Eine Bestrahlung des menschlichen 

Körpers oder von Körperteilen 

ist in jedem Fall zu vermeiden. 

Da sie unsichtbar ist, muss 

äußerste Vorsicht walten. Die Wirksamkeit 

hängt von der Dosis ab, 

die sich aus der Intensität multipliziert 

mit der Belichtungszeit ergibt. 

Wenn eine Oberfläche eines Touchscreens 

für jeden Benutzer hygienisch 

sauber bleiben soll, muss 

sie gereinigt werden, bevor sich 

der nächste Benutzer dem Terminal 

nähert. Da die Einwirkungszeit 

erheblich ist, ist ein Dauer betrieb 

nur schwer zu realisieren. Außerdem 

sollte für einen Dauerbetrieb 

kein Verbrauchsmaterial verwendet 

werden, und die Technologie sollte 

viele Berührungen ohne Abnutzung 

überstehen können. 

Die Idee, die hinter der vorgeschlagenen 

Lösung steckt, ist ein 

abwechselnder Betrieb und eine 

desinfizierende Belichtung, und 

keine Unterbrechung während 

des Betriebs. Für eine „verschleißfreie“ 

Lösung ist es wünschenswert, 

einen Kontakt zwischen Bediener 

und Oberfläche für die Funktion 

selbst zu vermeiden. Diese Anfor- 

Bild 7: Verlauf der Feldlinien bei 3D-Touch in Ruhelage und bei Störung 

durch Finger, © HY-LINE Computer Components 



Bild 8: Elektrodenanordnung für 3D-Touch © HY-LINE Computer Components 

derung kann durch die Implementierung 

eines IR-Touchscreens für die 

Touchfunktion gelöst werden. Dieser 

sollte in einem Abstand zum Deckglas 

montiert werden, so dass es 

nicht berührt werden muss. Falls es 

dennoch passiert, muss das Deckglas 

desinfiziert werden. Die Anforderung, 

dass das Terminal jederzeit 

verfügbar sein und vor dem 

nächsten Benutzer gereinigt werden 

muss, kann durch ein Deckglas 

gelöst werden, das nach jedem 

Benutzer in eine Reinigungsstation 

gefahren wird. Wenn das Deckglas 

die doppelte Größe des benötigten 

Sichtbereichs bietet, kann ein Teil 

verdeckt und desinfiziert werden, 

während der Benutzer den sichtbaren 

Teil bedient, siehe dazu Bild 6. 

So funktioniert die 

Desinfektion 

Das Deckglas ist doppelt so 

groß wie der aktive Anzeigebereich. 

Während also ein Teil für 

die Bedienung zugänglich ist, ist 

der zweite Teil verdeckt und wird 

im UV-Bereich dekontaminiert. Da 

der IR-Sensor in einer Ebene vor 

dem Deckglas montiert ist, ist kein 

physischer Kontakt zwischen dem 

Bediener und dem Deckglas erforderlich. 

Nachdem der Bediener 

den Vorgang beendet hat, wird der 

offene, potenziell kontaminierte Teil 

des Deckglases in den UV-Bereich 

auf der gegenüberliegenden Seite 

gebracht. Eine klinische Studie ist 

im Gange. Die Technologie wurde 

zum Patent angemeldet. 


Anwendungen 

Es gibt ein breites Spektrum an 

Anwendungen. Zielmärkte sind 

öffentliche Terminals wie Verkaufsautomaten, 

Point of Sales, Geldautomaten, 

Check-In/Check-Out-Terminals 

in Hotels und Flughäfen oder 

Mensch-Maschine-Schnittstellen 

in Gesundheitssystemen. 

3D-Gestensteuerung 

Im Gegensatz zur qualitativen 

Steuerung eines CAD-Systems ist 

bei der Steuerung eines HMIs über 

Gesten nur eine qualitative Steuerung 

möglich. Dazu werden keine 

absoluten Koordinaten benötigt, 

sondern relative Positionen. 

Mit der Steuerung kann das Gerät 

bei Annäherung aus dem Standby- 

Modus aufgeweckt werden, und 

es können quasi-analoge Einstellungen 

wie z. B. die Lautstärke mit 

einer Drehbewegung vorgenommen 

werden. Horizontales Wischen 

wird als Scroll-Bewegung interpretiert, 

und die statische Position 

kann auch zeitgesteuerte Ereignisse 

auslösen, wie sie auch von 

Touchscreens mit Touch bekannt 

sind: „Hover“ zeigt weitere Informationen 

an oder löst ein Ereignis 

aus, z. B. rechte Maustaste. 

Funktionsweise 

Zwischen zwei Elektroden eines 

Kondensators wird ein Feld aufgespannt. 

Im Fall des 3D-Touch ist dieser 

so ausgerichtet, dass er nach 

außen (d. h. zum Bediener/Betrachter 

hin) herausragt. Bei der Kalibrierung 

wird die Kapazität dieses Kondensators 

als Referenz gemessen. 

Jedes Objekt, das in das Feld eintritt, 

beeinflusst die Feldlinien und 

damit die Kapazität zwischen den 

beiden Elektroden (siehe Bild 7). 

Das Messverfahren wertet die Änderung 

aus und rechnet sie in einen 

Abstand des Objekts sowohl von 

jeder der beiden Elektroden als 

auch von beiden zusammen um. 

Die erste Auswertung ergibt eine 

Position zwischen den beiden Elektroden, 

die zweite weist in die dritte 

Dimension. Ordnet man ein zweites 

Elektrodenpaar orthogonal zur 

ersten an, so lässt sich auf die gleiche 

Weise die Position in der anderen 

Achse ermitteln. 

Umsetzung in der Praxis 

So elegant und einfach die 

beschriebene Methode in der Theorie 

klingt, so komplex ist die Umsetzung 

in der Praxis. Die gemessenen 

Feldstärken variieren in Abhängigkeit 

von äußeren Einflüssen, sei 

es Temperatur, Luftfeuchtigkeit oder 

mechanische Toleranzen innerhalb 

einer Reihe von Geräten. Der 

Touch-Controller nutzt Methoden 

der künstlichen Intelligenz, um durch 

Auswertung der Messwerte auf das 

ursprüngliche Signal zu schließen. 

Demnach funktioniert die Erkennung 

von Gesten ganz ähnlich wie Sprache 

und Handschrift. Der hohe Integrationsgrad 

des ICs macht es für 

den Anwender einfach zu bedie- 

Bild 9: Entwickeln eines Sprachdialogs, © HY-LINE Computer Components 

67


Bild 10: Offline-Sprachsteuerung innerhalb einer Anwendung, © HY-LINE Computer Components 

nen, da er sich nicht mit dem theoretischen 

Hintergrund auseinandersetzen 

muss. Bild 8 zeigt, wie 

die Elektroden für ein 3D-Touch- 

System aufgebaut sind. 

Anwendungen 

Die 3D-Touch-Technologie kann 

überall dort eingesetzt werden, 

wo Gesten vor dem Touchscreen 

erkannt werden sollen und die Auflösung 

und Genauigkeit keine Rolle 

spielt. In vielen Anwendungen wird 

der 3D-Touchscreen durch einen 

darunter liegenden zweidimensionalen 

unterstützt, der die Position 

in der x/y-Ebene bestimmt. Der 

große Vorteil der Technologie ist, 

dass Gesten „blind“ ausgeführt werden 

können, ohne auf den Touchscreen 

zu schauen. In Situationen 

wie z. B. im Kraftfahrzeug trägt dies 

zur Verkehrssicherheit bei. Mit einer 

Wischgeste kann der nächste CD- 

Titel oder Radiosender ausgewählt 

werden, eine kreisförmige Bewegung 

regelt die Lautstärke. Die Rückmeldung 

erfolgt über das Ohr des Bedieners, 

nicht über das Auge. 

Neben Consumer-Produkten 

wie Notebooks und Audio (z. B. 

Bluetooth-Kopfhörer) spielt auch 

das Smart Home eine Rolle. Bei 

weißer Ware, Klima- und Jalousiesteuerungen 

oder Lichtschaltern 

kann die dritte Dimension genutzt 

werden, um Funktionen zu aktivieren. 

Statt mit dem Finger genau auf 

das Sensorfeld zu zielen, genügt 

die grobe Bewegung einer Hand 

vor dem Sensor, um die „Default“- 

Funktion auszulösen, die z. B. beim 

Verlassen des Raumes alle Lampen 

ausschaltet. 

In der Medizintechnik 

kann die 3D-Technik die Bedienung 

medizinischer Geräte erleichtern, 

weil Aktionen berührungslos 

ausgeführt werden können und der 

Bediener steril bleibt. Als Beispiel 

sei eine OP-Leuchte genannt, bei 

der Position, Helligkeit und Lichtfarbe 

ohne Berührung eingestellt 

werden können. 

Die 3D-Touch-Technologie kann 

auch ohne ein Display verwendet 

werden. Das Feld ist stark genug, 

um Tischplatten aus Holz oder 

Küchenarbeitsplatten zu durchdringen, 

was interessante Anwendungsfelder 

eröffnet. 

Sprachsteuerung 

Gerade dort, wo keine Hand frei 

oder sauber genug ist, um ein Bedienelement 

zu bedienen, oder wo 

die Augen nicht vom gerade betrachteten 

Objekt abgewandt werden 

können, wie z. B. bei einer Operation 

oder dem Arbeiten unter einem 

Mikroskop oder einer Lupe, spielt die 

sprachbasierte Steuerung ihre Vorteile 

aus. Nicht zu unterschätzen ist 

die Möglichkeit, Befehle und Parameter 

gleichzeitig mit einem einzigen 

Satz einzugeben, anstatt sich 

durch das Menü im GUI zu hangeln, 

um Funktionen und Werte einzeln 

einzustellen. Alle Befehle und Einstellungen, 

die in einem herkömmlichen 

GUI zu finden sind, können 

gleichzeitig von der „Hauptebene“ 

aus aktiviert werden. Dies geht mit 

einer deutlichen Effizienzsteigerung 

einher. 

Online- und Offline- 


Grundsätzlich wird zwischen 

Online- und Offline-Sprachsteuerung 

unterschieden. Geräte, die tendenziell 

online mit anderen vernetzt 

sind, wie z. B. Unterhaltungselektronik, 

Hausautomation und Mediensteuerung, 

können durch die Vernetzung 

andere Geräte steuern. Andere 

Geräte, die autark sind, nutzen die 

Vorteile des Offline-Betriebs: Auch 

in Gebieten ohne Netzabdeckung 

ist die Funktion gewährleistet, die 

Daten sind durch den Privacy-by- 

Design-Ansatz sicher und die feste 

Installation garantiert eine lange Verfügbarkeit 

unabhängig vom Internet-Provider. 

Auch für Investitionsgüter in der 

Industrie wird die Sprachsteuerung 

interessant, da sie weitere 

Bedien varianten und erhöhte Flexibilität 

ermöglicht. Durch die lange 

Lebensdauer einer Maschine und 

das erhöhte Sicherheitsbedürfnis 

in der Produktion hat der potenzielle 

Anwender weitere Anforderungen: 

Die Lösung für die Spracheingabe 

muss über einen langen Zeit- 



Einsatzbeispiele aus der Praxis 

• Vermeiden der Übertragung von Viren und Keimen 

• Aufzugsteuerungen 

• Verkaufsautomaten/Point of Sales 

• Geldautomaten – PIN-Eingabe 

• Ticket und Check-in (Flughafen) 

• Digital Signage – Orientierung in der Shopping Mall 

• Self-Ordering im Schnellrestaurant 

• Self-Checkin/Checkout – Hotel, Firmenempfang, Security- 

Bereich 

• Gesundheitswesen – Gerätebedienung im sterilen Bereich, 

Hygiene 

• Lifestyle und Komfort 

• Smart Home 

• Entertainment 

• Ausstellung und Museen 

• Bedienung mit feuchten oder schmutzigen Händen oder 

Handschuhen; Küche, Bad 

• Luxus-Shop 

raum zur Verfügung stehen und bei 

Bedarf erweiterbar sein. Das Aktivierungswort, 

auch „Wake Word“ 

genannt, muss frei wählbar sein. Es 

müssen viele internationale Sprachen 

verfügbar sein, von denen 

eine bei der Installation oder Wartung 

ausgewählt wird. 

Anwendungen 

Die Sprachsteuerung beschleunigt 

komplexe Bedienaufgaben, 

indem sie Befehle und Parameter 

in einem Schritt kombiniert. Die 

Unterstützung kann kontextbezogen 

sein, was besonders bei Augmented 

Reality wichtig ist. Die Datenabfrage 

in Expertensystemen wird 

vereinfacht, digitale Assistenten und 

Kollaborationswerkzeuge optimieren 

die Arbeitsabläufe. 

Ein Aspekt ist auch die prozessbegleitende 

Protokollierung. Bestimmte 

Routineaufgaben können ohne die 

Hand eines Bedieners durchgeführt 

werden, und die Maschine kann die 

Vollständigkeit des Protokolls automatisch 

überprüfen. Dies spielt eine 

besondere Rolle bei der qualitätssichernden 

Dokumentation während 

der Wartung von Maschinen 

oder der Inspektion von Flugzeugen. 

Die Befunde können direkt in 

das System eingegeben werden, 

das die Daten direkt an die richtige 

Stelle im Protokoll einträgt, unabhängig 

von der Reihenfolge. 

Entwickeln mit 


Mit Hilfe einer webbasierten Entwicklungsumgebung 

sind nur wenige 


Schritte notwendig, um ein System 

für die eigene Anwendung zu definieren. 

Der Sprachdialog, d. h. das 

Aktivierungswort, mit dem die Aufmerksamkeit 

des Systems auf Eingaben 

hergestellt wird, die zulässigen 

Befehle und deren Parameter, 

werden im Webtool als Text eingabe 

zusammengestellt, siehe Bild 9. Der 

erste Verarbeitungsschritt findet 

bereits während der Eingabe statt: 

Grapheme, also die eingegebenen 

Zeichen, werden in Phoneme, also 

die kleinsten akustischen Bestandteile 

der Sprache, umgewandelt. 

Sobald alle Wörter definiert sind, 

werden maschinelles Lernen und 

KI-basierte Algorithmen verwendet, 

um die definierten Sprachressourcen 

in ein statistisches und ein 

semantisches Modell für den Download 

zu übersetzen. Das Ergebnis 

wird auf die Zielplattform heruntergeladen 

und gestartet. Dann kann 

der Netzwerkstecker gezogen werden 

- das Endprodukt läuft autonom. 

Der Ablauf in der fertigen Anwendung 

ist in Bild 10 dargestellt. 

Der Bedarf an Ressourcen zur 

Laufzeit ist moderat. Daher ist das 

System auch für die kollaborative 

Integration geeignet, bei der 

die Sprachsteuerung parallel zur 

Anwendungssoftware läuft. 

Anwendungen für die Offline- 

Sprachsteuerung sind z. B. Haushalts- 

und Küchengeräte, Bestellautomaten 

in Fast-Food-Restaurants, 

Informationssäulen in Einkaufs- 

und Reisezentren, in der Prüfund 

Messtechnik und in der sterilen 

Umgebung der Medizintechnik. 

Andere Technologien 

Neben den genannten Technologien 

gibt es weitere Technologien, 

die keinen direkten Kontakt 

mit Oberflächen erfordern. 

Eye Tracking 

Eye-Tracking wertet die Bewegung 

der Pupillen und Augenlider 

aus, um den Cursor zu steuern und 

Aktionen durch Klicken = Blinzeln 

auszulösen. Für den ungeübten 

Benutzer ist die Bedienung eher 

schwierig. Die starre Fokussierung 

der Augen führt zur Ermüdung, so 

dass diese Eingabemethode nur 

zeitlich begrenzt durchführbar ist. 

Micro-Radar 

Mit Hilfe eines Radars kann die 

Position von Objekten, die in seinem 

Sichtfeld liegen, erkannt und ausgewertet 

werden. Für den Betrieb von 

Geräten und Maschinen hat diese 

Technik noch keine Bedeutung. 

LiDAR/ToF 

LiDAR basiert auf einem Lichtfeld, 

mit dem Objekte und Gesten 

räumlich erfasst werden können. Die 

Auflösung ist höher als bei Radar. 

Das Lichtlaufzeitverfahren misst die 

Zeit, die das von einem Sender ausgesendete 

Licht benötigt, um nach 

der Reflexion durch ein Objekt den 

Empfänger zu erreichen. Anwendungen 

hierfür sind Mobiltelefone 

(Abstandsmessung der Kamera, 

Gesichtserkennung) und Fahrzeuge 

(autonomes Fahren). 

BCI (Brain Computer 

Interface) 

Die direkte Schnittstelle „vom 

Gehirn zum Computer“ wertet 

Gehirnströme aus, um elektrische 

Nervenströme als beabsichtigte 

Aktionen in Bewegungen eines 

Roboters umzusetzen. Anwendungen 

sind Exoskelette, die Menschen 

bei körperlichen Aktivitäten unterstützen, 

oder Prothesen, die Gliedmaßen 

oder deren fehlende Funktionen 

ersetzen oder unterstützen. 

Die Technologie ist noch nicht ausgereift, 

da für die richtige Interpretation 

der erfassten Spannungen eine 

Software mit künstlicher Intelligenz 

benötigt wird. 

Kontaktlose Bedienung – 

Hype oder Notwendigkeit? 

Vom Blickpunkt des Bediener- 

Interfaces hat die Pandemie zweierlei 

bewirkt: Zum einen das Bewusstsein, 

dass heutige Geräte (wobei das 

ein weit gefasster Begriff ist, der vom 

Seifenspender bis zum Fahrkartenautomat 

reicht) sich nicht immer sauber 

und angenehm präsentieren, zum 

anderen die Notwendigkeit, im Rahmen 

der neuen Hygiene vorschriften 

auch neue Methoden anzuwenden. 

Es sind neue Geräteklassen entstanden, 

wie z. B. Spender für Desinfektionsmittel 

und Personenzähler, und 

existierende Automaten wurden und 

werden überarbeitet oder ersetzt. 

Besonders dort, wo viele Personen 

die immer gleiche Oberfläche 

zur Bedienung anfassen müssen, 

entstehen neue Lösungen. Davon 

sind Verkaufs- und Fahrkartenautomaten, 

Check-in und Bestellterminals, 

Geldautomaten und Kartenterminals 

betroffen. Die Nachfrage 

nach alternativen Lösungen 

ist angestiegen und wird wegen der 

oben genannten Punkte noch weiter 

andauern. Das ist für Hersteller 

solcher Systeme eine Chance, die 

bisherigen Modelle zu ersetzen und 

sie mit neuen Interaktions-Technologien 

aufzufrischen und attraktiver 

zu machen. 


Für die Bedienung eines Gerätes 

ohne direkte Berührung kann 

je nach Anwendung, Einbauort und 

Benutzergruppe eine der vielen 

Möglichkeiten gewählt werden. Der 

abgesetzte Infrarot-Touchscreen 

neuer Technologie, wie das holografische 

Touch-Display, ermöglicht 

eine exakte Positionierung der 

Eingabe, während der 3D-Touchscreen 

mit Gestensteuerung für qualitativere 

Eingaben „mehr/weniger“ 

geeignet ist. Stehen die Hände nicht 

zur Ver fügung, eröffnet die Offline- 

Sprachsteuerung eine Alternative 

zum herkömmlichen GUI. 

Referenzen 

• HY-LINE Computer Components 

Vertriebs GmbH 

https://www.hy-line.de/ 

• Infrarot-Touchscreen 

www.neonode.com 

• Holografisches Touch Display 

www.holoind.com 

• 3D-Gesten www.microchip.com 

• Sprachsteuerung 

www.voiceinterconnect.de ◄ 

69


OLED Module 

Futaba (Europe) GmbH 

info@futaba-eu.com 

www.futaba-eu.com 

www.futaba.co.jp 

Futaba Corporation ist weltweit 

bekannt als führender Hersteller 

von Vakuum Fluoreszenz Displays 

(VFD), intelligenten Liquid Crystal 

Display Modulen (LCM), Passiven 

Matrix Organic Light-Emitting 

Dioden (PMOLED) sowie Kapazitiven 

Touch Panels (CTP). 

Weitere Geschäftsfelder sind 

Werkzeuge und Formen für die 

Spritzgusstechnologie sowie Servos/ 

Aktuatoren für den Hobby-, als auch 

für den industriellen Bereich. Der 

Konzern, der weltweit über 5.000 

Mitarbeiter beschäftigt, hat in Willich 

(Niederrhein) seine europäische 

Zentrale. Futaba (Europe) GmbH ist 

nicht nur für den Vertrieb und die 

logistische Betreuung zuständig, 

sondern leistet auch Applikationsunterstützung 

sowie technischen 

Support bei Neuentwicklungen und 

Qualitätssicherung für Kunden in 

der EMEA Region. 

Futaba OLED Module 

bieten eine brilliante Ablesbarkeit 

und einen hohen Kontrast. Die 

selbstleuchtenden Displays überzeugen 

durch einen weiten Ablesewinkel 

von über 170° und einen extrem 

großen Temperaturbereich von -40 

bis +85 °C. Außerdem bedarf es keinem 

Backlight, wie bei einem typischen 

LCD, da die OLEDs selbstimitierend 

sind. Weitere Vorteile 

bestehen darin, dass durch den Einsatz 

eines Moduls die Entwicklungszeit 

sowie -kosten reduziert werden 

können, was wiederum die Vereinfachung 

des Designs und der Softwareentwicklung 

ermöglicht. 

Komplettlösung 

Das OLED-Modul ist eine 

Komplettlösung bestehend aus 

OLED, Treiber, Micro Controller, 

DC-DC-Wandler und entweder 

CMOS Level asynchroner serieller 

Schnittstelle oder USB. 

Die Module können sowohl in 

abgesetzten Applikationen wie z. B. 

als Kundenanzeige bei Kassensystemen 

als auch innerhalb eines 

Gerätes verbaut werden und ermöglichen 

eine einfache Anbindung an 

das kundenseitige Hostsystem. 

USB HID Device für den abgesetzten Betrieb 

Einsatzbereiche 

Auf Grund dieser herausragenden 

Eigenschaften sind die Einsatzbereiche 

in vielfältigen Sparten wie 

Konsumelektronik und industriellen 

Anwendungen möglich. Dazu 

zählen unter anderem Satelliten- 

Receiver, Waagen und medizinische 

Geräte, aber auch Kassensysteme 

und sogenannte Point 

of Sales (POS). Hierbei kann das 

OLED Modul als ein zweites Display 

zur Informationswiedergabe 

an den Kunden dienen. ◄ 

Seriell-asynchrone CMOS-Level-Schnittstelle für die interne Anwendung im 

Gerät 



Komfortables 3D-Stereo Arbeiten in der Medizintechnik 

Komfortables 3D-Stereo-Arbeiten 

im Sinne höchster Anwenderzufriedenheit 

- die 3D PluraView Monitorserie 

sorgt dank innovativer Technologie 

für perfekte Stereo-Visualisierung 

und komfortables Arbeiten 

in allen medizinischen Anwendungsbereichen. 

Anspruchsvolle Aufgabengebiete 

in der modernen Medizintechnik, wie 

z. B. OP-Planung, 3D-Computertomographie, 

anatomische Bildgebung 

und Visualisierung von Medizindaten 

erfordern oft eine räumliche 

Darstellung in 3D. Die 3D PluraView 

Monitorfamilie ist das passive 3D-Stereo 

System mit der höchsten Nutzer- 

Akzeptanz aller derzeit am Markt 

befindlichen 3D-Stereo Monitore. 

Die Plug & Play Beamsplitter-Technologie 

ist bereits seit 13 Jahren im 

Markt etabliert und hat sich in der 4K 

10-Bit (UHD) Version als 3D-Stereo 

Referenz durchgesetzt. Die intuitive 

Bedienung, aber vor allem der hohe 

Betrachtungskomfort in 3D-Stereo, 

verbessert das Handling komplexer 

Visualisierungen deutlich. Denn 

mit dem 3D PluraView können die 

Anwender im Gegensatz zu früher 

(2D-Darstellung) sich nun komplett 

durchgängig im 3D-Umfeld bewegen. 

Diese Möglichkeit der räumlichen 

Betrachtung bringt ein komfortables 

und zugleich innovatives Arbeiten 

in allen Anwendungsbereichen der 

Medizintechnik mit sich. 

Der 3D PluraView ist geeignet 

für alle 3D-Stereo fähigen Software-Anwendungen 

im Medizinbereich, 

wie z. B. VSP, Stereostaxie, 

MOE, Forsina CT-VR, Versalius 3D, 

Sybyl, VMD syngo.fourSight oder 

syngo.Via. Das Arbeiten mit neuster 

Technologie ist nicht nur für 

Institute, Krankenhäuser und Forschungseinrichtungen 

von großem 

Nutzen, auch Mitarbeiter profitieren 

davon. Aufgaben können schneller 

und präziser umgesetzt werden, 

wodurch die Motivation der 

Anwender, wie auch die Identifikation 

mit dem Aufgabengebiet deutlich 

gesteigert wird. 

Schneider Digital 

info@schneider-digital.com 

www.schneider-digital.com 

Standard-Produktprogramm im Bereich kapazitiver Eingabesysteme erweitert 

Die Richard Wöhr GmbH er weitert mit dem 

CapiSwitch Gehäuse system CSGH das Produktprogramm 

um neue kapazitive Eingabesys 

teme. Nach eigenen Angaben bietet Wöhr 

mit dem Gehäusesystem als erster Hersteller 

ein derartiges Programm von Standard-Gehäusesystemen 

für die kapazitive Ein gabe 

an. Für den Kunden bietet dies den Vorteil, 

dass die kapazitiven Eingabe systeme sofort 

ab Lager verfügbar sind und keine Einmalbzw. 

Entwicklungskosten für die Standard- 

Systeme anfallen. 

Generell vereint das CapiSwitch Gehäusesys 

tem CSGH eine kapazitive Tastatur mit 

einem Handgehäuse in funktionaler Weise. 

Aufgrund der Variantenvielfalt bezüglich Handgehäusen 

und Tastaturen ist die neue Kombination 

aus kapazitiver Eingabetechnologie 

und Gehäuse in vielen verschiedenen Ausführungen 

möglich. 

Als Basis dienen die bewährten Kunststoff- 

Handgehäuse der TAW-Serie. Diese werden 

mit kapazitiven Tastaturen bestehend aus beispielsweise 

acht oder 15 Tasten oder sechs 

Tasten und Steuerkreuz bzw. Wheel ausgerüstet. 

Diese verschiedenen Versionen sind 

standard mäßig und direkt ab Lager verfügbar. 

Aufgrund der geschlossenen Oberfläche 

eignen sich die CSGH-Gehäuse hervorragend 

für den Medizin- bzw. Hygienebereich. 

Natürlich sind kundenspezifische Anpassungen 

der kapazitiven Tastatur und des verwendeten 

Gehäuses hinsichtlich Optik, Haptik 

und Funktionalität auf Anfrage jederzeit 

schnell und kostengünstig realisierbar. Optional 

ist auch die Lieferung von passender kundenspezifischer 

oder universeller Auswerteelektronik 

möglich. 

Richard Wöhr GmbH 

www.woehrgmbh.de


Alles Wichtige aus dem OP auf 10 Zoll 

Rein Medical 

www.reinmedical.com 

Was in einem OP-Saal gerade 

geschieht, sollte draußen jederzeit 

transparent sein – sei es an 

einem Terminal oder direkt an der 

Tür. Genau das stellt DOORSIGN, 

das digitale LCD-Terminal von Rein 

Medical, sicher. Das digitale Türschild 

erfasst alle Workflowinformationen 

im klinischen Umfeld und stellt 

sie dar – am OP, an der Einleitung, 

in Notaufnahmen und auf Intensivstationen. 

Die angezeigten Informationen 

können individuell definiert 

werden. Wichtig: DOORSIGN lässt 

sich in das Krankenhaus-Informationssystem 

(KIS) oder Subsysteme 

sowie die IP-Infrastruktur eines 

Hauses integrieren. Das unterstützt 

einen nahtlosen Workflow. 

Alle wichtigen Informationen 

im Überblick 

Das Display mit Touch-Funktion 

und farbiger Beleuchtung stellt auf 

10 Zoll übersichtlich alle wichtigen 

Informationen dar. Dazu gehören der 

Status der aktuellen OP, der Infektionsstatus 

des Patienten, Warnhinweise 

wie beispielsweise der Einsatz 

von Röntgen oder Laser sowie 

der aktuelle Raumstatus. Das Display 

von DOORSIGN ist aus kratzfestem 

Schutzglas und entspiegelt. 

Die IP65-geschützte Front kommt 

ohne Lüftungsschlitze aus. Das digitale 

Türschild genügt höchsten Hygieneanforderungen. 

Die Oberfläche 

ist mit eloxiertem Aluminium oder 

einer keimtötenden Pulverbeschichtung 

überzogen, zudem abwaschund 

desinfizierbar. 

Vielseitig einsetzbar 

Diese Vorteile wissen aber nicht 

nur Gesundheitseinrichtungen zu 

schätzen. Bei Boehringer Ingelheim 

beispielsweise kommt DOORSIGN 

seit April 2021 zum Einsatz. Das 

Pharmaunternehmen achtet in seinen 

Gebäuden auf höchsten hygienischen 

Standard. Um den Mitarbeitenden 

wichtige Raum- und 

Equipment-Informationen vor Ort 

zu vermitteln, wurde DOORSIGN 

etabliert. Dabei sind bei DOOR- 

SIGN der integrierte LED-Rahmen 

sowie die Möglichkeit der Ansteuerung 

über die Hardwarekontakte als 

auch über die Software von Vorteil. 

Diese Ansteuerungsmöglichkeiten 

sind zentral für GxP-Alarmierungen 

bei kritischen Produkten. 

Besserer Überblick 

Die angezeigten Daten kommen 

direkt aus dem internen Gebäudeund 

Rauminformationssystem des 

Unternehmens, werden auf den 

DOORSIGN-Displays dargestellt. 

Dadurch haben die Mitarbeitenden 

einen besseren Überblick über das 

Geschehen in den Laboren und Produktionsräumen. 

DOORSIGN konnte 

problemlos in die bestehende IT- 

Infrastruktur von Boehringer Ingelheim 

integriert werden und bietet 

durch die transparenten Prozesse 

einen großen Mehrwert. 

Wie funktioniert DOORSIGN 

in Krankenhäusern? 

Wird ein Patient in den Einleitungsraum 

gebracht, erfolgt die 

Übermittlung aller notwendigen und 

zuvor definierten Daten direkt aus 

dem KIS per HL7-Nachricht an den 

Client im OP. Hier wird die Prozedur 

durchgeführt und DOORSIGN informiert 

das Personal über den Patienten, 

die Prozedur und den Raumstatus. 

Jeder Status wird mit einer 

bestimmten, vorher individuell festgelegten 

Hintergrundfarbe gekennzeichnet. 

Mittels RFID-Chips hat das 

medizinische Personal bei entsprechender 

Berechtigung Zugriff auf 

die Patientendaten. Wenn der Patient 

den OP nach dem Eingriff verlässt, 

ändert DOORSIGN die Hintergrundfarbe 

und zeigt an, was als 

nächstes geschieht. ◄ 



Eine erfolgreiche Dekade OP-Wandmonitore 

und den optimalen Workflow im 

OP geschnürt werden. 

OPERION-Produkte sind in weit 

mehr als 5.000 OP-Sälen zu finden, 

60 Prozent davon mit integrierten 

PC-Einheiten. Zu den zahlreichen 

Kunden gehören neben bedeutenden, 

international agierenden 

OEM-Kunden unter anderem die 

neue Chirurgie der Uni Heidelberg, 

das Klinikum Heidenheim, das Krankenhaus 

Maria Hilf Mönchengladbach, 

das Klinikum Weilheim, das 

Marienkrankenhaus Hamburg, das 

Hôpital Henri Mondor Créteil sowie 

die Clinique de La Source Lausanne. 

Rein Medical 

www.reinmedical.com 

OPERION von Rein Medical 

ist seit mittlerweile zehn Jahren 

ein fester Begriff für wandintegrierte 

Monitore und Workstations 

für den Operationssaal. 

Heute in der 3. Generation stehen 

sie für hygienische, hoch 

kompatible, zuverlässige und 

intuitiv zu bedienende Monitorund 

Arbeitsplatzsysteme. Mit der 

umfangreichen Produktpalette in 

den Größen von 21,5 bis 75 Zoll 

können immer perfekte Hardwarepakete 

für jegliche Anforderung 

Neue Funktionen 

Die ersten Geräte der vierten 

Generation werden voraussichtlich 

gegen Ende des Jahres vorgestellt. 

Es werden nützliche neue Funktionen 

und aktualisierte Komponenten 

zum Einsatz kommen sowie weitere 

spezielle Touch-Funktionalitäten bei 

den Größen 49 und 55 Zoll. Mehr 

wird noch nicht verraten. 

„An dem zeitlosen modernen 

Design der Produkte ließ sich, bis 

auf einem noch besser entspiegelten 

Glas, nicht wirklich viel optimieren”, 

so Markus Killian, Head of Product 

für die Wandlösungen bei Rein 

Medical. Schließlich sieht man bei 

einer gut vorbereiteten Planung von 

modularen OP-Wandsystemen nicht 

mehr als das Monitorglas, welches 

sich nahtlos in das Designkonzept 

moderner OP-Säle einfügt. 

Medizinprodukt der Klasse 1 

Besonders stolz ist das Unternehmen 

darauf, seinen Kunden trotz 

des erhöhten Aufwands durch die 

MDR, weiterhin ein Medizinprodukt 

der Klasse 1 an die Hand geben zu 

können. Dies ist insbesondere bei 

der immer häufiger stattfindenden 

Systemerstellung durch Betreiber 

oder Systemintegratoren ein großer 

Mehrwert und bietet entsprechende 

Sicherheiten für Hersteller, 

Betreiber, Patienten und Personal. 

Zudem soll vermehrt von den 

Erfolgen und zahlreichen Installationen 

berichtet werden. „Dies 

haben wir in den letzten Jahren 

deutlich versäumt”, räumt Markus 

Killian ein. ◄ 


73

Medical-PC/SBC/Zubehör 

High-Performance Workstation im kompakten 

und robusten Midi-Tower Format 

Industrietaugliches Design und hohe Rechenleistung für anspruchsvolle und grafikhungrige Anwendungen in 

Industrie und Medizintechnik 

Kontron GmbH 

www.kontron.de 

Kontron erweitert sein Portfolio 

um leistungsstarke Workstations 

für den Einsatz in der Industrie und 

Medizintechnik. Die äußerst kompakte 

Workstation KWS 3000-CML 

verbindet die Vorteile eines Industrie-PCs 

bzgl. Robustheit und 

Langzeitverfügbarkeit mit denen 

eines Office-PCs hinsichtlich Design 

und Nutzerfreundlichkeit. Applikationen 

wie Machine Learning oder AI- 

Workflows mit leistungshungrigen 

Prozessen und großen Datenmengen 

bewältigt sie mühelos dank Intel 

Core i Prozessoren der 10. Generation 

mit bis zu 10 Cores sowie 

leistungsfähiger GPUs und Grafikkarten, 

die als Add-on Cards frei 

wählbar sind. Das flexible, modulare 

Design erlaubt die einfache 

Anpassung an kundenspezifische 

Anforderungen. 

Leistungsstarkes Micro-ATX 

Motherboard 

Das Herzstück der neuen KWS 

3000-CML Workstation, ein leistungsstarkes 

Micro-ATX Motherboard, 

setzt auf Intels Prozessoren 

der 10. Generation und vier 

DIMM DDR4-3200 Module mit bis 

zu 128 GB Arbeitsspeicher. Das 

effiziente thermische Konzept mit 

zwei geräuscharmen Lüftern sorgt 

für einen reibungslosen Betrieb bei 

Temperaturen bis zu 45 °C und 

damit für den dauerhaften, hochverfügbaren 

Einsatz rund um die 

Uhr. Die Workstation im kompakten 

Midi-Tower Format (H x B x T: 

380 x 190 x 380 mm) ist schockund 

vibrationsresistent gemäß EN 

60068-2-27 bzw. EN 60068-2-6 und 

damit ideal für den Einsatz in rauen 

Umgebungen geeignet. 

Konfiguration 

Die Workstation kann individuell 

konfiguriert werden. So sind mehrere 

Frontversionen verfügbar, bis 

zu vier 3,5-Zoll Laufwerksschächte 

können entweder mit Wechsellaufwerken 

(hot swappable) oder internen 

Laufwerken bestückt werden. 

Eine Slim DVD kann ebenfalls betrieben 

werden. Zu den zwei USB 3.0 

Schnittstellen an der Front kommen 

rückseitig vier weitere USB 3.2 

sowie zwei USB 2.0 Anschlüsse, 

1x 1 GB bzw. 2,5 GB LAN-Port, 1x 

HDMI 2.0a, 1x DP1.2, 1x VGA und 

2x COM RS232/422/485 Interfaces. 

Weitere drei COM-Schnittstellen und 

zwei zusätzliche LAN-Ports können 

an der Rückseite verbaut werden. 

Auch für Wireless 

Zudem stellt die KWS 3000-CML 

Workstation zwei M.2 PCIe-Laufwerke 

für z. B. Wireless oder 4G/5G 

Funktionalitäten bereit. Vier PCIe- 

Erweiterungssteckplätze bieten 

Platz für leistungsfähige Grafikkarten, 

zusätzliche LAN-Karten oder 

RAID-Controller. Alle Laufwerke und 

Add-on Karten sind in dem robusten 

Gehäuse verschraubt und optional 

mit Kartenniederhaltern gesichert. 

Der Einsatz von PS/2-Netzteilen 

ermöglicht den flexiblen Einsatz in 

unterschiedlichen Applikationen in 

der Automatisierung, Medizintechnik 

oder auch im Energiesektor – so sorgen 

z.B. redundante Netzteile für 

höchste Zuverlässigkeit und Ausfallsicherheit. 

Eine Langzeitverfügbarkeit von 

mindestens sieben Jahren sowie 

ein fundiertes Life-Cycle-Management 

garantieren maximale Investitionssicherheit 

und ROI. ◄ 

Neues Computersystem mit NVIDIA-Grafikkarte in kleinster Bauform 

PLUG-IN Electronic GmbH 

www.plug-in.de 

Das Embedded-Expertenteam der 

PLUG-IN Electronic GmbH launcht 

im Sommer 2021 ein neues KI-Computersystem: 

Das ECX-2600 PEG 

des Herstellers Vecow. Weil es sich 

mit NVIDIA-Grafikkarten kombinieren 

lässt und dabei schlanke 260 x 

240 x 123 mm misst, zählt das neue 

Computersystem zu den Innovationen 

2021 im Bereich der künstlichen 

Intelligenz. 

Das richtige 

Computer-System 

Zu wenig Steckplätze, der Raum 

zu eng für große Rechner, die Grafikkarte 

reicht nicht aus – das richtige 

Computer-System zu finden, stellt 

viele Unternehmen im Bereich Medizin, 

Forschung oder Industrie vor 

eine Herausforderung. Dieser Problematik 

ist sich PLUG-IN Electronic 

bewusst und entschied sich deshalb 

2021 ein neues System zu launchen. 

Drei Gründe, warum es das neue 

ECX-2600 PEG in das Sortiment 

des Unternehmens geschafft hat: 

Erstens unterstützt es Intel Xeon 

und Core i9/i7/i5/i3-Prozessoren 

der 10. Generation (Comet Lake) 

mit bis zu 10 Kernen. Zweitens können 

NVIDIA-Grafikkarten mit bis zu 

250 Watt Leistungsaufnahme integriert 

werden. Und drittens runden 

zwei PCIe x8-Steckplätze sowie ein 

PCIe x4-Steckplatz das System ab. 

Mehr Rechenleistung, mehr Flexibilität 

– und das Ganze in kleinster 

Bauform. 

Kompakt und tzotzdem 

leistungsstark 

Damit kann das System übliche 

Schwierigkeiten bei KI-Anwendungen 

überwinden und schafft 

neue Möglichkeiten für Anwendungen 

in engen Platzverhältnissen 

- ohne dabei auf eine starke Grafik- 



KI-Computersystem mit AMD Ryzen und AMD 

Radeon Vega 11 Graphics 

Künstliche Intelligenz: PLUG-IN Electronic launcht Hochleistungsrechner MIG-1000 

PLUG-IN Electronic GmbH 

www.plug-in.de 

Das Embedded-Expertenteam 

der PLUG-IN Electronic GmbH 

präsentierte im Frühjahr 2021 die 

MIG-1000 aus dem Hause Vecow. 

Das KI-Computersystem stellt für 

Unternehmen aus den Branchen 

Medizin, Smart Manufacturing, Deep 

Learning, Gaming, Traffic Vision, 

autonomes Fahren sowie IoT und 

Industrie 4.0 eine leistungsstarke 

und intelligente Lösung dar. 

Herausragende 

3D-Grafikqualität 

Kombiniert mit 4-Kern-8-Threads 

AMD Ryzen Prozessor und AMD 

Radeon Vega 11 

Graphics unterstützt 

die MIG-1000 eine 

Auflösung von bis 

zu 4 K bei 60 fps 

auf 4 Display Ports 

und bietet somit 

eine herausragende 

3D-Grafik qualität. 

Durch die Zusammenführung 

der 

AMD Zen-Kernarchitektur 

und der 

AMD Vega-Grafikarchitektur 

in einem 

einzigen SoC, vereinfacht 

die MIG-1000 

die Benutzerkonfigurationen 

und kann 

Kunden helfen, ihre 

IoT-Lösungen einfach zu implementieren 

und zu beschleunigen. Darüber 

hinaus unterstützt das System die 

neueste NVIDIA RTX 30-Serie, die 

von der Ampere-Architektur mit DLSS 

AI-Beschleunigung bis zu max. 10496 

CUDA-Kernen ausgelegt ist. 

Kompakt und flexibel 

Die MIG-1000 misst platzsparende 

162,6 x 203,6 x 385,0 mm 

und ermöglicht so eine Vielzahl von 

Anwendungen in engen Umgebungen, 

wie etwa im Bereich der autonomen 

Fahrzeuge, Traffic Vision 

sowie der medizinischen Bildgebung. 

Das Computer system verfügt 

über 2 GigE LAN, 1x SSD Tray, 

2x USB 3.1, 2x COM und eine PCIe 

x16-Erweiterung, die bis zu 750 W 

Power-Budget für erweiterte Grafik- 

Computing-Leistung unterstützt. Das 

System kann durch Graphikkarten 

um weitere Cuda-Cores erweitert 

werden (unterstützt die NVIDIA 

Tesla/Quadro/GeForce- und AMD 

Radeon Pro/Radeon-Grafik-Engine). 

Die Produkteigenschaften 

im Überblick 

• 4-Kern-8-Threads AMD Ryzen 

Embedded V1807B-APU Prozessor 

kombiniert mit Interdard AMD 

Radeon Vega 11-Grafik 

• 2 DDR4 3200-MHz-Speicher, bis 

zu 64 GB 

• 2x COM RS-232, 2x USB 3.0, 

2x USB .0 

• 4 DisplayPort-Unterstützung für 

bis zu 4 unabhängige 4 K / 60 fps- 

Displays und 4 K-Decodierung 

und -Codierung 

• 9 V bis 55 V DC Weitbereichseingang 

• Die PCIe x16-Erweiterung unterstützt 

ein Leistungsbudget von bis 

zu 750 W für unabhängige Grafikkarten 

mit 2 Steckplätzen 

• 0 °C bis 60 °C Betriebstemperatur 

mit CPU-Lüfter 

• Schock- und vibrationsresistent 

nach IEC 61373:2010 ◄ 

karte verzichten zu müssen. 

Dies bedeutet ein 

Fortschritt für den Einsatz 

in vielen Bereichen 

der künstlichen Intelligenz, 

wie etwa in der Verkehrssicherheit, 

fahrzeuginterne 

Datenverarbeitung, 

öffentliche Überwachung, 

Robotersteuerung 

sowie in vielen industriellen 

Bereichen. Auch der 

Medical-Bereich profitiert 

von der hochauflösenden 

NVIDIA-Grafikkarte, denn 

Grafiken lassen sich mit 

der hohen Rechenleistung 

ultraschnell in 3-D darstellen 

und bieten somit mehr Möglichkeiten 

bei Untersuchungen sowie 

bei der Auswertung radiologischer 

Schichtaufnahmen. 

Weitere interessante 

Produkteigenschaften 

• 4x 2,5“ SSD-Wechselrahmen, 

1 Micro-SD-Karte, 1 M.2 Key M, 

4 SATA III 

• VGA-, DVI-D- und 2 DisplayPort- 

Schnittstellen, Auflösung bis zu 4K 

• 6 unabhängige GigE LAN davon 

4x PoE+ 

• 2 DDR4 2933 MHz Speicher unterstützen 

bis zu 64 GB 


75


COM Express Produktportfolio erweitert 

Portwell kündigt PCOM-B655VGL als neuste Ergänzung ihres erweiterten COM Express Produktportfolios an 

Portwell 

KIOSK Embedded Systems 

GmbH 

info@portwell.eu 

www.portwell.eu 

Portwell präsentiert ein neues 

COM Express Typ 6 Modul. Laut Kenneth 

Lee, Produktmanager bei Portwell, 

arbeitet das PCOM-B655VGL 

mit Intel Core i3/i5/i7/i9 Desktop-Prozessoren 

der 10. Generation und 

dem Intel Q470E/W480E Chipsatz 

für eine optimierte Rechenleistung 

und geringen Energieverbrauch. 

„Mit bis zu 10 Kernen/20 Threads 

und einer geringen TDP von 35 W 

im LGA1200 Sockel unterstützt 

das Modul mehrere Displays, einschließlich 

DP, HDMI, LVDS und 

VGA, bei einer Produktlebensdauer 

von über 10 Jahren“, sagte 

Lee. „Das PCOM-B655VGL bietet 

überlegene Leistung in den verschiedensten 

Umgebungen und ist 

die optimale Wahl für Anwendungen 

in der industriellen Automatisierung, 

Kommunikation, Gaming, Netzwerk, 

IoT, medizinischen Geräte, Transportwesen, 

Smart Retail, automatische 

Messeinrichtungen und vielen 

mehr.“ 

Erheblich verbesserte 

Leistung, Flexibilität und 

Langlebigkeit 

Das neue PCOM-B655VGL COM 

Express Typ 6 Basismodul bringt 

auf nur 125 x 95 mm eine Menge 

Leistung unter. Dazu gehören die 

neusten Intel Core Prozessoren 

der 10. Generation für bis zu 31 % 

mehr Multitasking-Leistung und bis 

zu 11 % mehr Leistung bei rechenintensiven 

Single-Thread-Anwendungen 

im Vergleich zur vorherigen 

Generation. 

Weitere Features 

• Dual Channel DDR4 ECC/Non- 

ECC SO-DIMM 2933 MHz bis 

32 GB 

• Unterstützung von 3x DDI (DP/ 

HDMI) 

• 1x VGA und 1x eDP (LVDS) 

• 4x USB 3.2 Gen 2, 8x USB 2.0; 

• 4x SATA III, 1x PCIe x16 Gen 3 

und 8 x PCIe x1 Gen 3; 2 x UART 

• 1x Gigabit Ethernet; 

• Temperaturbereich von 0 - 60 °C 

• TPM 2.0 

• AT/ATX Modus und 

• eine Produktlebensdauer von 

über 10 Jahren. 

Umfassende Lösung 

Das Portwell Produktportfolio 

umfasst eine große Auswahl von 

COMe Carrier Boards. Mit diesen 

Carrier Boards können die Kunden 

schnell und einfach die neuen COMe 

Module testen und Anwendungen 

oder Software entwickeln. Außerdem 

bietet Portwell den Kunden 

Dienstleistungen in den Bereichen 

Design, Entwicklung und Herstellung 

kundenspezifischer Carrier 

Boards an. Die Kunden profitieren 

dabei von Portwells Erfahrung und 

Know-how bei der Entwicklung von 

Computerhardware, einer flexiblen 

Fertigung mit hoher Qualität und 

einer schnellen Markteinführung. 

Immer up-to-date 

„Wichtig für unsere Kunden ist“, 

so Lee, „dass das PCOM-B655VGL 

ein schnelles Update auf die neusten 

Intel Mikroprozessoren mit 

beschleunigter Grafikverarbeitung 

und geringerem Energieverbrauch 

ist, was eine schnelle Markteinführung 

der Produkte der OEM-Kunden 

ermöglicht. Außerdem hat die 

Fähigkeit von Portwell, konsistent 

aktuellste Technologie und Features 

zu liefern, dazu geführt, dass das 

Unternehmen als führender Anbieter 

von COM Express Lösungen für den 

Embedded-Computing-Markt gesehen 

wird. Für unsere Kunden heißt 

das, dass sie nicht nur mit einem 

branchenweit führenden Unternehmen 

zusammenarbeiten, sondern 

auch die beruhigende Gewissheit 

haben, dass dieses Portwell- Produkt 

über 10 Jahre lang unterstützt 

werden wird.“. ◄ 



Robustes 8,4-Zoll Tablet-System für hohe 

Anforderungen im Medizinbetrieb 

Informationen, Bilder, E-Mails und Nachrichten sind überall dabei 

tere Schnittstellen. So 

kann das Tablet beispielsweise 

mit der 

Dockingstation, einem 

zusätzlichen Monitor, 

einer Maus und einer 

Tastatur zu einem vollwertigen 

Computerarbeitsplatz 

umgestaltet 

werden. Der zusätzliche 

LAN-Anschluss ermöglicht 

dabei eine schnelle 

Integration in die existierende 

IT Infrastruktur. 

Netzwerkisolator 

MED MI 1005 

Baaske Medical 

GmbH & Co. KG 

https://e-medic.de 

Die e-medic IT-Lösungen von 

Baaske Medical sind in der Praxis 

erprobt und finden vermehrt Einsatz 

in der Patientenumgebung, in Arztpraxen 

und Krankenhäusern und 

überall dort, wo es auf Sicherheit, 

Langlebigkeit und Hygiene ankommt. 

Das neue e-medic Tablet-System 

eröffnet nun eine ganz neue Welt 

im medizinischen Arbeitsalltag. Mit 

dem 8,4 Zoll Tablet sind E-Mails, 

Nachrichten, Fotos und Informationen 

überall dabei. 

Elektromagnetische 

Kompatibilität 

Das Tablet erfüllt die Anforderungen 

der elektromagnetischen 

Kompatibilität. Es entspricht der 

medizinischen Norm EN 60601-1-2 

und kann somit sicher innerhalb 

der Patientenumgebung eingesetzt 

werden. Es ist robust, lüfterlos 

und sturzsicher bis 1,2 m Höhe. 

Das 10-Finger-Multitouch-Display 

aus Corning-Gorilla-Glas ist mit 

Handschuhen bedienbar und desinfizierbar. 

Das Gehäuse ist IP65 

geschützt. USB 3.1 Type-C und optionale 

Dockingstation mit Schnellladefunktion 

ermöglichen das Aufladen 

des Akkus und die Datenübertragung. 

Ein LTE-Modem ist optional 

erhältlich. 

Microsoft Windows 

10 pro 

Mit Microsoft Windows 10 pro 

ist die nahtlose Zusammenarbeit 

mit dem Arbeitsplatz möglich. Alle 

nativen Desktop-Applikationen, 

wie sie auf einem Windows Notebook 

oder Desktop-PC verwendet 

werden, laufen auch auf diesem 

Tablet. Die gewohnten Microsoft 

Sicherheitslösungen ermöglichen 

dabei eine schnelle Integration in 

die existierende IT-Infrastruktur. 

Die optional erhältliche e-medic 

Medical Dockingstation bietet wei- 

Wenn die Dockingstation 

mit einer LAN-Verbindung 

in der Patientenumgebung 

eingesetzt 

werden soll, ist es erforderlich, 

einen Netzwerkisolator 

anzuschließen, 

z. B. den bewährten 

e-medic Netzwerkisolator 

MED MI 1005. 

Bei dem Gerät handelt 

es sich um eine 

sichere Trennvorrichtung zur Isolation 

des Ethernet Datennetzwerks. 

Die Technologie basiert auf speziell 

für diesen Einsatz konzipierten 

Übertragern, die die einzelnen 

Signale galvanisch trennen. Der 

Medical Isolator ist nach den Normen 

IEC/DIN EN 60601-1:2005/ 

AMD1.2012/AMD2:2020 und IEC/ 

DIN EN 60601-1-2:2015 geprüft und 

somit nachweislich für den Einsatz 

als Bestandteil eines medizinisch 

elektrischen Systems nach DIN EN 

60601-1 geeignet. 

Um die erforderliche hohe elektrische 

Sicherheit im patientennahen 

Umfeld zu gewährleisten, trägt 

ebenfalls das, mit der Dockingstation 

gelieferte medizinische Tischnetzteil 

von Baaske Medical, bei. 

Dieses Netzteil erfüllt die Anforderungen 

an die elektrische Sicherheit 

nach IEC 60601-1 sowie für 

die elektromagnetische Verträglichkeit 

(EMV) nach IEC 60601-1- 

2:2014. ◄ 


77


Fit für die Fabrik der Zukunft 

TQ entwickelt neues Sitara-Prozessor-Modul für Applikationen mit Echtzeitanforderung 

Leistungsstarke 

Unterstützung 

Die AM64xx-Prozessoren zeichnen 

sich durch bis zu zwei Cortex- 

A53-Cores (bis zu 1 GHz) sowie bis 

zu vier Cortex-R5F-Cores (800 MHz) 

aus – für eine leistungsstarke Unterstützung 

von Echtzeitbetriebssystemen. 

Zusätzlich bieten alle fünf 

Modulvarianten (AM6442 / AM6441 

/ AM6421 / AM6412 / AM6411) einen 

Cortex-M4-Core (400 MHz). Dieser 

entlastet die Haupt-Cores und lässt 

sich zur Realisierung von Sicherheitsfunktionen 

nutzen. 

Das Moduldesign des TQMa64xxL 

sieht neben dem energieeffizienten 

LPDDR4-Speicher, der sich auf 

bis zu 2 GB ausbauen lässt, auch 

eine eMMC (embedded Multi media 

Card) mit einer Speichergröße von 

bis zu 64 GB vor. Zusätzlich sorgt 

ein NOR-Flashspeicher mit bis zu 

64 MB Kapazität für noch mehr 

Datensicherheit. Auf ihm lassen 

sich sicherheitskritische Informationen 

z. B. bzgl. Bootloader (U-Boot) 

oder Produktionsdaten, hinterlegen. 

Echtzeitkommunikation 

TQ-Group 

www.tq-group.com 

Der Technologiedienstleister TQ 

gibt den Entwicklungsstart für ein 

Sitara-Prozessor-Modul auf Basis 

der neuen AM64xx-Prozessorfamilie 

von Texas Instruments bekannt. 

Das Embedded-Modul TQMa64xxL 

wird ab dem ersten Quartal 2022 

verfügbar sein und über sämtliche 

Eigenschaften verfügen, die für 

den Einsatz in innovativen Industrie-4.0-Anwendungen, 

etwa für 

industrielle Gateways, nötig sind. 

Was den Prozessor anbelangt, so 

setzt TQ mit dem AM64xx auf eine 

neue CPU-Familie aus dem Hause 

Texas Instruments, die auf einem 

LGA (Land Grid Array)-Modul installiert 

ist. Diese grafiklosen und 

energieeffizienten Prozessoren 

mit einer sehr geringen Verlustleistung 

von nur 1 - 2 Watt eignen 

sich ideal für Low- bis High-End- 

Applikationen. Das TQMa64xxL 

bietet einen beeindruckend hohen 

Funktions- und Leistungsumfang, 

bei einer schlanken Modulgröße 

von nur 38 x 38 mm. 

Anwendungsbereiche 

Die möglichen Anwendungsbereiche 

der neuen Modulklasse sind 

vielfältig und reichen von Industrieautomatisierung 

über Robotik und 

Cloud-Applikationen bis hin zu Industrial-IoT, 

Headless Gateways und 

Medizintechnik. 

„Der Megatrend Fabrik der 

Zukunft benötigt in der Umsetzung 

echtzeitfähige Steuereinheiten. 

Genau da setzt TQ an und 

realisiert mit dem neuen Modul auf 

Basis der AM64xx-Prozessorfamilie 

den perfekten Lösungsbaustein für 

Industrie 4.0-Anwendungen“, erläutert 

Andreas Willig, verantwortlicher 

Produktmanager bei TQ. 

Bis zu vier echtzeitfähige Gbit- 

Ethernet-Ports für Feldbus- oder 

TSN-Anwendungen ermöglichen 

Echtzeitkommunikation. Zwei 

PRUs (Programmable Realtime 

Units) sorgen darüber hinaus dafür, 

dass sich auch industrielle Kommunikation 

über Ethercat, Profinet 

oder aus Ethernet/IP realisieren 

lässt. Da die Datenkommunikation 

zwischen Maschinen und 

ihren Steuerungen in der modernen 

Fertigung essenziell ist, eignet sich 

das TQMa64xxL besonders gut für 

Feldbus-Slave Applikationen oder 

Datensammler in der Produktion, 

welche Daten für die Cloud bereitstellen. 

Weitere Einsatzbereiche 

sind beispielsweise Servomotoren-Steuerungen 

von CNC-Werkzeugmaschinen 

oder von medizinischen 

Operations robotern. ◄ 

Das Embedded-Modul TQMa64xxL im Detail 

• 4x echtzeitfähiges Gbit-Ethernet für Feldbusse 

• Bis zu 2x CAN FD (Controlled Area Network Flexible Data-Rate) 

• Integrierter Cortex-M4-Microcontroller 

• Highspeed-Kommunikation über 2x Gbit-Ethernet, 1x USB-2.0, uvm. 

• Geringe Verlustleistung (typ. 1 - 2 W) 

• Integrierte Security-Funktionen 

• Verfügbarkeit: Die Module werden ab Quartal 1 / 2022 verfügbar sein 


MADE 

SWISS 

In Silico We Trust 

Solving development 

and compliance 

issues of medical 

devices; it’s time for 

virtual prototyping, 

Sim4Life! 

www.zmt.swiss 

www.mrc-gigacomp.de

4-2021

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