Printmagazin TECHNIK und WISSEN - Ausgabe 015

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INNOVATIVE
ZERSPANUNGSWERKZEUGE

EDITORIAL
STAUNEN ALS TEIL
EINER INNOVATION
WAGO
I/O SYSTEM
FIELD
ERWEITERTE
KONNEKTIVITÄT
Modulare Maschinen zukunftssicher
automatisieren und vernetzen.
IP67
Wer schon einmal im Wareneingang
ausgepackt hat, entsinnt sich bestimmt
an die begleitende Papierflut,
die ungelesen in den Abfall wanderte.
Deren Ursache ist eine europäische Verordnung, die
besagt, dass für jedes Produkt die Sicherheits- und
Installationsanweisungen in der Sprache des jeweiligen
Ziellandes beiliegen müssen. Ergänzt werden
diese durch Hinweise für die Inbetriebnahme und
die Wartung sowie einer Aufführung aller erfüllten
Zertifikate. Da kommt ganz schnell ein riesiger
Haufen Blätter zusammen, wenn Motor, Steuerung
oder auch Relais in verschiedene Länder versendet
und dort auch eingesetzt werden können sollen!
Dieser unsinnigen Ressourcenverschwendung
haben 2019 der deutsche ZVEI und die Helmut-
Schmidt-Universität Hamburg den Kampf angesagt.
Mit ihrer Initiative «Digitales Typenschild»
wollen sie Nachhaltigkeit fördern und niedergeschriebene
Informationen den Verbrauchern
zukünftig mittels digitaler Identifikatoren leichter
zugänglich machen. Welche Hürden es auf den
Weg dorthin zu nehmen galt, erzählt Gunther
Koschnick vom ZVEI im Interview ab Seite 22.
Weil sich in QR-Code, Data-Matrix-Code oder
RFID-Tag sehr viel mehr als nur die begleitende
Dokumentation abspeichern lässt, können sich die
Anwender auf neue Dienstleistungen freuen. Wie
diese konkret aussehen werden, verraten ausgewählte
Hersteller in unserem Trendbericht ab Seite
18. In diesem Zusammenhang unbedingt zu empfehlen
ist die Anwendergeschichte bei der Ricoter
Erdaufbereitung AG in Frauenfeld ab Seite 26. Diese
nutzt die Lösung eines Schweizer Start Up, die genau
in diese Richtung geht und Elektro-Installateuren
immer die aktuellsten Schemata bereitstellt.
Markus Back, Chefredaktor Print
Das Wort «innovativ» wird schnell als Attribut
herangezogen, sobald eine Firma
etwas Neues auf den Markt bringt. Das
ist im B2C-Bereich vielleicht eine verführerische
Ansage, aber im B2B-Bereich sind Fachleute
Experten genug, um anhand der Daten bereits
eine erste Prognose stellen zu können, ob das Produkt
auch für sie einen Mehrwert bieten könnte.
Doch eigentlich kann ein Produkt, das neu
lanciert wird, streng genommen noch gar nicht
innovativ sein. Denn per Definition muss eine Innovation
mehr sein als die Entwicklung von etwas
Neuem. «Eine Innovation ist die erfolgreiche
Durchsetzung einer technischen oder organisatorischen
Neuerung, nicht allein ihre Erfindung», sagte
Joseph Schumpeter, ein Wirtschaftswissenschaftler,
der den Begriff Innovation massgeblich prägte.
Das heisst in anderen Worten, dass sich das
Produkt oder die Idee durchgesetzt haben muss
am Markt und einen Gewinn erzielen konnte. Denn,
so Schumpeter, eine Innovation hat die Aufgabe,
Anschluss-Innovationen hervorzubringen – und
dies gelingt nur, wenn man auch mit der Innovation
Gewinne erzielt hat, um das Nachfolgende finanzieren
zu können.
In dieser Ausgabe ist einer der Schwerpunkte
«Innovative Zerspanungswerkzeuge». Dass mitunter
Werkzeuge vorkommen, die noch beweisen
müssen, ob sie den Markt durchdringen werden,
liessen wir durchgehen. Denn bei einigen wissen
wir, dass es so kommen wird. Bei anderen ersetzt
das Staunen über das Produkt den Aspekt der noch
nicht vorhandenen Marktdurchdringung. Und
Staunen soll immer auch ein Teil von Innovation
sein, auch wenn das in Schumpeters Definition
nicht vorkommt.
Starten Sie heute – mehr Information unter:
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Eugen Albisser, Chefredaktor Online
#015 3

CHF 5.70
RUBRIKTITEL
IMPRESSUM
INHALT
Das crossmediale Fachmagazin für
Automation und Fertigungstechnik
www.technik-und-wissen.ch
Leser-Service / Abonnement
1 Jahr, CHF 25.– inkl. MwSt.
T. +41 41 464 60 48
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Die nächste Ausgabe
von Technik und
Wissen erscheint
am 23. Februar 2022
Chefredaktion
Eugen Albisser, Chefredaktor Online
eugen.albisser@technik-und-wissen.ch
Markus Back, Chefredaktor Print
markus.back@technik-und-wissen.ch
Redaktion
Luca Meister
redaktion@technik-und-wissen.ch
06
Lieferengpässe –
was tun?
Gibt es Auswege aus dieser
Misere? Wir haben Experten
nach Lösungen gefragt.
26
Unleserliche Schemata
waren einmal
Cloud-basierte Schemata
erleichtern die Arbeit vor allem
in rauer Umgebung.
56
Der Span und sein Meister
Eine gute Spanabfuhr ist
das A und O beim Drehen.
Besuch bei einem Werkzeughersteller.
60
Keramikfräser:
Gehört ihm die Zukunft?
Was können Keramikfräser
und wie sieht das Preis-Leistungs-
Verhältnis aus?
Redaktionsadresse
Redaktion Technik und Wissen
Weidweg 49, 3032 Hinterkappelen
Leitung Werbemarkt
Christian Heim
christian.heim@technik-und-wissen.ch
03 Editorial
38 Produkte
Konzept & Layout
Medienart AG, Aurorastrasse 27, 5000 Aarau
Martin Kurzbein (Art Director)
Stefanie Schildknecht-Lipp (Layout)
info@medienart.ch
Druck
AVD Goldach AG, Sulzstrasse 10–12, 9403 Goldach
www.avd.ch
Herausgeber
Technik und Wissen GmbH
Oberneuhofstrasse 5, 6304 Baar
Tel. +41 41 464 60 46
www.technik-und-wissen.ch
Geschäftsführung
Eugen Albisser (Vorsitz, Chefredaktion Online)
Markus Back (Chefredaktion Print)
Jürg Rykart (Strategische Partnerschaften)
Erscheinungsweise
5 × jährlich, 3. Jahrgang
Auflage
8500 Exemplare
Eine Publikation in Zusammenarbeit mit
Alle Urheber- und Verlagsrechte an dieser
Publikation oder Teilen davon sind vorbehalten.
Jede Verwendung oder Verwertung
bedarf der schriftlichen Zustimmung der
Herausgeber. Der Inhalt dieses Heftes wurde
sorgfältig geprüft. Dennoch übernimmt der
Herausgeber keine Haftung für seine Richtigkeit.
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unter www.technik-und-wissen.ch
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INNOVATIVE
ZERSPANUNGSWERKZEUGE
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Titelbild
Digitales Typenschild /
Innovative Zerspanungswerkzeuge
Cover-Gestaltung: Verena Snurer
04 Impressum
06 Lieferengpässe – was tun?
12 Wissenswertes
16 Blickpunkt Forschung
Schwerpunkt
«Digitales Typenschild»
18 Anwender und Hersteller
profitieren gleichermassen
22 Eisbrecher für Industrie 4.0
26 Unleserliche Schemata
waren einmal
30 SPS 2021 – Präsenzmesse
mit Crowd-Management
32 Ein Käsepflegeroboter
im Einsatz
34 Verpackung mit Zukunft
36 FTS und die Auslegung
der Antriebseinheit
42 uptownBasel: Hotspot
des 3D-Drucks für Medizinaltechnik
44 Technisches Englisch:
Brush it up mit Murrelektronik
45 News in Zahlen
46 Wissenswertes
Schwerpunkt
«Innovative Zerspanungswerkzeuge»
50 Hochleistungsentwicklung
für Zerspanungswerkzeuge
56 Der Span und sein Meister
60 Keramikfräser:
Gehört ihm die Zukunft?
64 Produkte
4 #015
#015 5

Ivo Zimmermann
Mitglied der Geschäftsleitung
Leiter Kommunikation
Swissmem
Bianca Illner
Leiterin Business Advisory
VDMA
Mo Aakti
Geschäftsführer
Antrimon Group AG
ENGPÄSSE
IN DER LIEFERKETTE:
WAS TUN?
Die Lieferengpässe bei Halbleitern haben es in die Presse gebracht. Doch es ist mehr
als nur ein Halbleiter-Engpass – es fehlt an allen Ecken und Enden in der Industrie.
Gibt es Auswege aus dieser Misere? Wir sind der Frage nachgegangen und wollten
von Experten wissen, wie solche Wege aussehen könnten.
Von Markus Back und Eugen Albisser
Bei vielen Verantwortlichen liegen
angesichts der unsicheren
Lage mittlerweile die Nerven
blank. Wenn bestellte Ware
ausbleibt oder bestenfalls in homöopathischen
Dosen eintröpfelt, macht das
nämlich eine zuverlässige Planung unmöglich.
Dass dann der Frust schon
auch einmal am Hersteller beziehungsweise
Lieferanten ausgelassen
wird, scheint dabei Alltag zu sein.
«Wir müssen uns am Telefon von
wüsten Beschimpfungen bis hin zu
der Drohung, uns zu verklagen, im
Moment so ziemlich alles anhören»,
verrät ein Anbieter von Automationskomponenten
hinter vorgehaltener
Hand. Einziger Trost für ihn in dieser
alles andere als angenehmen Situation
– seine Wettbewerber können derzeit
ebenfalls nicht liefern.
Kommunikation besser als Rechtsweg
Doch ist es sinnvoll, auf bestehende
Verträge zu pochen und Bestelltes
notfalls auf dem Rechtsweg einzufordern?
«Es ist zwar möglich, einen Liefervertrag
auf dem Rechtsweg durchzusetzen
und bestelltes Material
einzufordern», sagt Ivo Zimmermann
von Swissmem, mahnt aber, dabei die
Softfaktoren nicht ausser Acht zu lassen:
«Es dürfte schwierig werden, mit
dem beklagten Lieferanten weiterhin
Geschäfte zu betreiben und zur Entspannung
der Lieferengpässe trägt es
kaum bei.» Denn, gibt der Mediensprecher
zu bedenken, das bestellte
Material werde ja nicht absichtlich
nicht geliefert, sondern weil es
schlicht nicht verfügbar sei.
Ähnlich wie Ivo Zimmermann sieht
es Bianca Illner vom VDMA. «Die
prozessuale Anspruchsdurchsetzung
kann vor allem bei grenzüberschreitenden
Sachverhalten bis hin zu
mehreren Jahren dauern», sagt die
Leiterin Wirtschaftsberatung und folgert
daraus: «Die konkrete Problematik
des Versorgungsengpasses wird
durch einen Prozess daher nicht unmittelbar
gelöst.»
Was also tun, wenn der Rechtsweg
keine Option ist? «Wir empfehlen mit
dem Lieferanten stets im Gespräch zu
bleiben, alternative Lieferanten zu suchen
und zukünftig Schlüsselkomponenten
vorrätig zu halten», empfiehlt
Ivo Zimmermann.
«Ein genereller Rat kann hier nicht
gegeben werden», sagt Bianca Illner.
Oftmals sei es nämlich mittlerweile so,
dass neue Bestellungen mit exorbitanten
Lieferterminen oder auch ganz
6 #015
#015 7

Acht erste Handlungsanweisungen
Lesen Sie die vollständigen
Interviews mit Bianca Illner
und Mo Aakti auf
www.technik-und-wissen.ch/
lieferengpaesse.html
1. Digitale Lösungen für reibungslose Abläufe
im Einkauf
Wenn Homeoffi ce Pfl icht ist, dann erschwert dies
die Kommunikation mit Kollegen und Lieferanten.
Bauen Sie die digitalen Kommuni kationslösungen aus.
2. Umdenken und Alternativen finden
Bei knappen Angeboten sollen Firmen über den Einsatz
alternativer Lieferanten nachdenken oder den Bezug
von Restbeständen lokaler Händler.
3. Mit kühlem Kopf und Risikomanagement Lieferausfälle
begrenzen
Treffen Sie keine voreiligen Entscheidungen. Es muss
klar sein, welche Warengruppen in welchem Ausmass
bedroht sind. Drohen Lieferausfälle, gilt es die Konsequenzen
für Ihren Einkauf zu bestimmen. Bilden Sie eine interne
Taskforce, die sich intensiv mit den Auswirkungen beschäftigt.
4. Versorgungssicherheit durch Nachverhand lungen
und Bestandserhöhung
Verhandeln Sie nach. Ein Erfolgsfaktor kann die Konsolidierung
Ihres Einkaufsvolumens sein. ››
ohne Termin bestätigt werden. In diesem
Fall fehlten ebenfalls die Teile, der
Lieferant sei aber gar nicht in Verzug.
Je nach Materialkategorie könne
versucht werden, andere Lieferquellen
aufzutun, konstruktive Substitutionsmöglichkeiten
zu suchen oder, falls
möglich, bestimmte Features wegzulassen.
«In jedem Fall wächst der Kommunikationsbedarf
sowohl zum Lieferanten
als auch zum Kunden», glaubt
Bianca Illner.
Re-Designs nur bedingt eine Option
Die Antrimon Group AG mit Sitz im
aargauischen Muri versteht sich auf
die Entwicklung innovativer mechatronischer
Systeme und ist es gewohnt,
ungewöhnliche Pfade zu gehen.
Wie denkt deren Geschäftsführer
Mo Aakti über die von Bianca Illner
angesprochenen konstruktiven Substitutionsmöglichkeiten?
«In Bereichen, in denen eher mit
Normkomponenten gearbeitet wird,
können diese eine Alternative sein»,
glaubt Mo Aakti. Als Beispiel für einen
solchen Bereich nennt er den Maschinenbau.
Sobald aber Märkte reguliert
seien, wie beispielsweise in der Medizintechnik,
hält er Re-Designs für keine
Alternative: «Der Aufwand hier ist
zu gross, da alle Komponenten auf ihre
Zulassungen hin überprüft werden
müssten.»
Wegen der Lagerkosten bauen viele
Unternehmen ihre Lösungen und Produkte
auf den Komponenten weniger
Hersteller auf. Was hält Mo Aakti davon,
genau den anderen Weg zu gehen
und die Abhängigkeiten durch ein
grosses und breit sortiertes Lager zu
minimieren? Bei dieser Frage ist für
ihn klar, dass man auf Grund der aktuellen
globalen Situation nicht verallgemeinern
kann, welches nun der
richtige Weg ist. Das müsse in jedem
Unternehmen individuell und zeitnah
betrachtet werden.
«Wir selbst setzen die gleichen Komponenten
in verschiedenen Lösungen
ein, um einen besseren Einkaufspreis
zu bekommen», sagt er. Selbstverständlich
versuche man auch bei Antrimon
alternative Quellen zu erschliessen,
um der Abhängigkeit der
Lieferverfügbarkeit zu entgehen. Allerdings
sei man, wie viele andere
Schweizer Firmen, lediglich ein Nischenplayer,
weshalb es schwierig sei,
eine Redundanz/Dual-Source aufzubauen,
da sich diese gerade bei kleineren
Stückzahlen nicht rechne. Daher
gehe es gar nicht anders, als ein Feingefühl
für die Nachfrage zu entwickeln
und vorausschauend zu planen und
Folgebestellungen rechtzeitig zu platzieren.
Die Supply Chain und ein paar
Lösungen
Eine wichtige Rolle bei Lieferengpässen
spielt die Supply Chain. «Natürlich
hilft es, wenn man die Lieferanten
sehr gut und sogar persönlich kennt»,
meint Stephan Hofstetter, Schweizer
Partner des international agierenden
Beratungsunternehmen Kloepfel Consulting.
Wenn aber die Lieferkette
eingebrochen ist, dann sei es für den
Aufbau solcher Beziehungen etwas
zu spät und andere Massnahmen
seien angebracht. Zu diesem Zweck
hat seine Firma, die über eine mehrfach
ausgezeichnete Einkaufsberatung
verfügt, eine Handlungsanweisung
veröffentlicht, dazu einen interessanten
«Versorgungsmonitor», der
Auskunft darüber gibt, welche Massnahmen
Firmen momentan eingeleitet
haben und schliesslich noch eine
Taskforce gegründet, die in Notfällen
schnell und unkompliziert eingesetzt
werden kann. Doch beginnen wir von
vorne und daher mit den acht Handlungsanweisungen.
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Die Umstrukturierung der
Bestellmengen und des Zeitpunktes
der Bestellung kann die
Lieferfähigkeit deutlich steigern.
Erhöhen Sie auch die Lagerbestände
wichtiger Artikel.
5. Bereichsstrategien
synchronisieren
Wenn keine 100-prozentige
Lieferfähigkeit gewährleistet
werden kann, ist der Austausch
mit den Abteilungen Produktion,
Vertrieb und Logistik unabdingbar.
Die verschiedenen Bereichsstrategien
müssen synchronisiert
werden.
6. Liquidität aufrechterhalten
Im Einkauf muss festgestellt
werden, welche Güter und
Dienstleistungen zwingend für
den Geschäftsbetrieb benötigt
werden. Nicht-kritische Ausgaben
minimieren, um die Liquidität
zu gewähren. Wichtig ist, dass
alle Anschaffungen von der
Einkaufsabteilung abgewickelt
werden, um den Überblick über
die Kosten zu haben.
7. Transportwege nicht ausser
Acht lassen
Haben Sie geprüft, ob der
Unterbruch an den Transportwegen
liegt? Falls ja, suchen
Sie Alternativen.
8. Kompromisse mit Lieferanten
eingehen
Allen Parteien liegt daran,
bestehende Geschäftsbeziehungen
aufrechtzuerhalten. Liefer anten sind
also bereit, Kompromisse
einzugehen, um beispielsweise
längere Zahlungsziele zu gewähren.
Sie finden eine Liste
mit den 40 Möglichkeiten
online unter
www.technik-und-wissen.ch/
lieferengpaesse.html
Liste aller Möglichkeiten, die Firmen
zur Verfügung stehen
Neben diesen acht Ratschlägen haben
Firmen im Umgang mit der unterbrochenen
Lieferkette weitere Möglichkeiten,
die sie wahrnehmen können.
Als Übersicht kann hier ein Dokument
dienen, das ebenfalls von der Kloepfel
Consulting stammt. Es ist der Versorgungsmonitor.
Darin beschrieben werden
unter anderem auch die Auswirkungen,
welche die Lieferengpässe für
die Firmen haben. Interessant für die
Suche nach möglichen Lösungen ist
hier vor allem der Abschnitt auf die
Frage: «Was unternehmen Sie kurz-,
mittel- und langfristig gegen Versorgungsengpässe?»
Die Firmen haben
hier rund 40 Möglichkeiten, mit denen
sie das Problem angehen können.
Die Taskforce –
Hilfe holen, wenn’s brennt
Und dann gibt es noch die Taskforce. Firmen stellen
in solchen Situationen oft ein internes Taskforce-Team
zusammen. Doch wenn die ganze Welt
unter Lieferengpässen leidet, dann ist der Einkauf
schnell am Anschlag, da jede Bestellung zeitraubend
ist. Daher hat die Kloepfel Consulting ebenfalls
eine Taskforce eingerichtet. Sie dient dazu,
den Firmen schnell und unkompliziert mit Einkaufsingenieuren,
Lieferantenmanagern und Einkäufern
auszuhelfen. «Diese Leute können einerseits
wie Terminjäger eingesetzt werden, anderseits
übernehmen sie im Notfall auch das Eskalationsmanagement»,
erklärt Stephan Hofstetter.
Wunder kann man selbstverständlich keine
erwarten, aber nicht nur hat man innerhalb von
Tagen ein vergrössertes Team zur Hand, sondern
auch ein neues Netzwerk, auf das man als Firma
zugreifen kann. «Tatsächlich sind nicht alle Probleme
lösbar, sonst hätten die Automobilfirmen
nicht die Produktion einstellen müssen. Aber es
gibt viele Wege, die man versuchen kann und
oft liegt es einfach auch an der fehlenden Zeit,
um so viele Alternativen und Lösungen durchzuarbeiten.»
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10 #015
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Wissenswertes
BESCHICHTETE ZEOLITHE IDEALE WÄRMESPEICHER
Wärmetauscher
mit metallisiertem
Zeolith. Bild:
Fraunhofer FEP
Flexible CIGS-Solarzellen bestehen aus
sehr dünnen Schichten und enthalten eine
Halbleiter-Verbindung aus den Elementen
Kupfer, Indium, Gallium und Selen. Die
Schichten werden auf flexible Polymersubstrate
aufgebracht, hauptsächlich durch
Vakuumverfahren. Bild: Empa
Mit thermochemischen Speichern lässt
sich sommerliche Hitze auch für den
kalten Winter erhalten. Anders als bei
Wasser speichern Zeolithe die Wärme
nicht direkt, vielmehr treibt diese das im Material
eingelagerte Wasser aus. Im energiebeladenen
Zustand sind die Zeolithe also komplett trocken.
Führt man umgekehrt Wasserdampf durch das
Granulat, geben sie Wärme ab. Der Vorteil: Die gespeicherte
Energie liegt nicht in Form erhöhter
Wärme vor, sondern in Form eines chemischen
Zustandes. Es geht also auch bei langfristiger
Speicherung keine Wärme verloren. Ein Manko
gibt es jedoch: Zeolithe haben eine schlechte
Wärmeleitfähigkeit, was den Übergang der Wärme
vom Wärmetauscher ins Material und zurück
erschwert.
Ein Team des Fraunhofer-Instituts für Organische
Elektronik, Elektronenstrahl- und Plasmatechnik
konnte dieses Problem nun ausräumen.
«Wir beschichten das Zeolith-Granulat mit Aluminium.
So konnten wir die Wärmeleitfähigkeit
bereits im ersten Anlauf verdoppeln, ohne dass
dadurch die Wasseraufnahme und -abgabe beeinträchtigt
wird. Aktuell streben wir durch Anpassung
der Schichten eine Steigerung um den
Faktor fünf bis zehn an», sagt Dr. Heidrun Klostermann,
Projektleiterin am Fraunhofer FEP.
Was so einfach klingt, birgt durchaus grosse Herausforderungen.
Denn bei einem Liter Granulat
mit einer Korngrösse von fünf Millimetern Durchmesser
müssen zehntausend dieser winzigen
Pellets gleichmässig mit Aluminium bedeckt
werden. Bei einer Grösse von einem Millimeter
sind es schon eine Million Pellets mit einer summarischen
Oberfläche von 3,6 Quadratmetern. Je
kleiner die Oberfläche, desto anspruchsvoller
wird es also. Um ausreichende Wärmeleitfähigkeiten
zu erreichen, muss die Schicht zudem einige
zehn Mikrometer dick sein – für Beschichtungsprozesse
im Vakuum ist das sehr viel.
Die Forscherenden konnten diese Herausforderungen
nun lösen. Dabei setzten sie auf die thermische
Verdampfung: Aluminiumdraht wird
kontinuierlich auf eine beheizte Keramikplatte
im Vakuum geführt, verdampft zu Aluminiumdampf
und schlägt sich als Aluminiumschicht
auf dem Granulat nieder. Damit die Pellets gleichmässig
beschichtet werden, werden sie in einer
Trommel ständig umgewälzt.
www.fep.fraunhofer.de
WIRKUNGSGRADREKORD BEI FLEXIBLEN SOLARZELLEN
Eine Forschergruppe der Empa
hat den Wirkungsgrad von flexiblen
Solarzellen auf einen
Rekordwert angehoben. Unabhängige
Messungen ergaben einen
Wert von 21,4 Prozent, wenn diese Art
von Solarzellen Licht in elektrischen
Strom umwandeln. Zum Vergleich: Der
beste Wirkungsgrad einer herkömmlichen,
nicht biegsamen Solarzelle aus
kristallinem Silizium liegt bei 26,7
Prozent.
Flexible Solarzellen werden mittels
Niedrigtemperatur-Verdampfungsmethode
auf einer Polymerfolie hergestellt.
Auf der Folie scheidet sich
das lichtabsorbierende Halbleitermaterial
Cu(In,Ga)Se 2 als hauchdünner
Film langsam ab. Der Empa-Forscher
Shiro Nishiwaki optimierte die Zusammensetzung
der Schicht und der
Alkali-Dotierstoffe, um den Wirkungsgrad
weiter zu erhöhen. Die Forscher
untersuchten die Auswirkungen einer
kombinierten Wärme- und Lichteinwirkung
nach der Verarbeitung
der Solarzellen und stellten eine Steigerung
der Photovoltaikleistung fest,
die auch nach mehreren Monaten stabil
bleibt. Der Wirkungsgrad der Solarzellen
von 21,38 Prozent wurde von
unabhängiger Seite am Fraunhofer-
Institut für Solare Energiesysteme ISE
in Freiburg bestätigt.
Flexible und leichte Solarmodule mit
dieser Technologie eignen sich besonders
für Anwendungen auf Dächern
und Fassaden von Gebäuden, für Gewächshäuser,
Transportfahrzeuge,
Luftschiffe und tragbare Elektronik.
Die Empa arbeitet mit der Schweizer
Firma Flisom, eine Spin-off der Empa
und der ETH Zürich, an der Rolle-zu-
Rolle-Herstellung von leichten, flexiblen
Solarmodulen für derartige Anwendungen.
www.empa.ch
BFH FORSCHT AN PLUG-AND-PRODUCE FÜR KMU
Die Trends auf dem Markt wechseln rasch und damit
die Anforderungen an die Fertigungsindustrie.
Um wettbewerbsfähig zu bleiben, müssen
Fertiger ihre Produkte daher in möglichst kurzer
Zeit auf den Markt bringen. In der Folge sind Unternehmen
gezwungen, ihre Produktionswerkzeuge und -roboter ständig
neu zu programmieren, was insbesondere für KMU
zeitaufwendig und kostenintensiv ist.
An einer Lösung für diese Herausforderungen arbeitet
das EU-Horizon-2020-Projekt ACROBA. Dieses hat die Entwicklung
und Demonstration von kognitiven, modular aufgebauten
und mittels künstlicher Intelligenz gesteuerten
Roboterplattformen zum Ziel. Diese sollen sich zukünftig
mühelos an praktisch jedes industrielle Szenario im Bereich
agile Fertigung anpassen lassen. Damit soll der Automatisierungsgrad
von kundenspezifischen Produkten erhöht,
die Kosten gesenkt sowie die Leistung und somit
auch die Wettbewerbsfähigkeit gesteigert werden.
Dr. Norman Baier, Leiter des Instituts für Intelligente Industrielle
Systeme I3S an der Berner Fachhochschule BFH,
leitet das Projektkonsortium mit 17 Partnern aus neun
Ländern. Von den Projektergebnissen sollen am Schluss
besonders die Klein- und Mittelunternehmen profitieren.
«KMU sollen ihre Waren zukünftig nach dem Konzept
Plug-and-produce herstellen können», sagt er. Die ACRO-
BA-Plattform wird dafür im Laufe des Projekts mit zwölf
Hackathons sowie zwei On-Site Labs für KMU in der Fertigungsbranche
getestet. Zudem werden fünf Produktionsanlagen
verschiedener KMU mit künstlicher Intelligenz
und kollaborativer Robotik erweitert.
www.bfh.ch
12 #015
#015 13

WISSENSWERTES
EIGENSCHAFTEN
VON MOLEKÜL-
SCHICHTEN
GEZIELT STEUERN
AUTOMATISCHE UND FLEXIBLE PRODUKTION VON SPEICHENRÄDERN
Bisher war die Fertigung von Speichenrädern teuer
und daher für viele Anwendungen unattraktiv. Anders
sieht es bei einem Verfahren des Start-ups
Evolime aus, einer Ausgründung des Leibniz-Instituts
für Verbundwerkstoffe: Mit diesem ist eine auf Kundenwünsche
zugeschnittene Produktion automatisiert möglich.
Für seine Arbeit wurde das Unternehmen jetzt mit dem
Preis «Gründer des Jahres» ausgezeichnet, der jedes Jahr
von der Science and Innovation Alliance Kaiserslautern gemeinsam
mit der TU Kaiserslautern und der Hochschule
Kaiserslautern verliehen wird.
Bei dem Verfahren, das Dr. Marcel Bücker mit seinen Kollegen
Dr. Thomas Robbert und Valentin Hörtdörfer am Leibniz-Institut
für Verbundwerkstoffe entwickelt hat, werden
Fasern automatisiert auf kleine Formteile aufgewickelt und
dabei gleichzeitig zu Radstrukturen umgeformt. «Das geht
so lange, bis die gewünschte Dicke für die Speichen erreicht
ist. Danach wird das noch weiche Band zu einem Speichenstern
umgeformt», beschreibt Marcel Bücker den Vorgang.
In einem letzten Schritt kann bei Bedarf ein weiteres Faserband
um die Speichen gewickelt werden, sodass ein Rad
BITCOIN SCHADET DER UMWELT
Mit dem steilen Siegeszug von Bitcoin als Geldanlage
und Zahlungsmittel steigt der weltweite
Energieverbrauch massiv an. Je mehr Miner
aktiv sind und sich auf die Suche nach neuen
Blöcken machen, desto schwieriger wird die Rechenaufgabe.
Genügte anfangs für das Schürfen noch ein gewöhnlicher
PC, bedarf es für das Lösen der «Hash Rate» inzwischen
richtige Rechnerleistung – und diese ist äusserst
energieintensiv.
Nach Schätzungen der Plattform Digiconomist des niederländischen
Ökonomen Alex de Vries fallen allein für
14 #015
Marcel Bücker vor der laufenden Produktionsanlage.
Hier wird im letzten Schritt der Aussenring gewickelt. Bild: Evolime
entsteht. Nachdem der Kunststoff ausgehärtet ist, werden
die Formteile entfernt und das Speichenrad ist fertig.
Interessant ist die Technik unter anderem für den Maschinenbau.
Viele Räder, die hier zum Einsatz kommen, bestehen
derzeit aus Kostengründen noch aus Metall. Hier könnten
diese Räder herkömmliche Versionen ersetzen und so
deutlich Gewicht und damit Energie einsparen. Des Weiteren
sind aber vor allem Mobilitätsanwendungen interessant.
So beginnen die Kaiserslauterer Forscher gerade
damit, mit ihrer neuen Marke «One-K-Wheels» den Fahrradmarkt
zu revolutionieren. Mit der Technologie ist es möglich,
das Gewicht im Vergleich zu herkömmlichen Premiumstahlspeichen
um bis zu 60 Prozent zu reduzieren..
www.one-k-wheels.com
das Mining des Bitcoin jährlich über 174 Terawattstunden
an, was in etwa dem Stromverbrauch von ganz Polen
entspricht. Nicht viel besser sieht es beim CO 2 -Fussabdruck
aus. Dieser entspricht dem jährlichen Ausstoss von
Bangladesch. Der beim Schürfen entstehende Elektronikabfall,
beispielsweise durch überhitzte Platinen, beträgt
mit 24 040 Tonnen in etwa der anfallenden Menge der Niederlande
in einem Jahr.
Digiconomist.net
Für eine Reihe fortschrittlicher
Anwendungen sind spezielle
Anordnungen molekularer Bausteine
erforderlich, welche die
elektronische Struktur oder die optischen
Eigenschaften von Molekülschichten
beeinflussen. Eine besondere
Herausforderung ist dabei die Ausrichtung
asymmetrischer Molekülbausteine,
denn hier tritt häufig eine spontane
Paarung zu symmetrischen Einheiten
auf. Dadurch entstehen trotz asymmetrischer
Bausteine symmetrische Anordnungen
– die Ausbildung eines internen
elektrischen Felds ist damit nicht möglich.
Einer Forschungsgruppe des KIT
ist es gelungen, diese Symmetriefalle
durch programmierte Anordnung zu
vermeiden und asymmetrische Bausteine
auf makroskopischer Skala auszurichten.
Die Ergebnisse wurden in der
Zeitschrift Advanced Materials veröffentlicht.
«Nach mehrjähriger Forschungsarbeit
haben wir erstmals poröse kristalline
Schichten erzeugt, die ein internes
elektrisches Feld aufweisen», berichtet
Professor Christof Wöll vom Institut für
Funktionelle Grenzflächen des KIT.
«Ausserdem konnten wir nachweisen,
dass diese Schichten optische Frequenzverdopplung
zeigen.» An dem im
Exzellenzcluster 3D Matter Made to Order
angesiedelten Forschungsvorhaben
ist auch die Universität Heidelberg beteiligt;
Forschende aus Graz und Berlin
waren ebenfalls in die Kooperation eingebunden.
Grosses Potenzial besitzt
dieses Designer-Material beispielsweise
für die Herstellung elektrisch leitfähiger
Molekülschichten, die Verbesserung
des Wirkungsgrads organischer
Solarzellen oder für neuartige Anwendungen
im Bereich der organischen
Elektronik.
3dmattermadetoorder.kit.edu
Echt besser!
„ Alles aus einer Hand “
System-Lösungen für Kabel und
Schaltschrank von Murrplastik.
Murrplastik gehört seit 1963 zu den Pionieren wenn es um
professionelles Kabelmanagement und Hightech-Produkte
aus Kunststoff geht. Wir bieten Lösungen zu individuellen
Herausforderungen in den Bereichen Energiekette, Kabelschutz,
Kabelführung, Kennzeichnung und Energiezuführung.
Entwicklungsingenieure stellen für verschiedenste Anwendungsbereiche
innovative Universallösungen sowie kundenspezifische
Adaptionen bereit. „Made by Murrplastik“ steht
für wirtschaftliche Einsätze, für mehr Langlebigkeit, höhere
Robustheit und einfache Montage.
Mit weit über 200 Patenten und einem internationalen
Vertriebsnetz sind wir einer der weltweit führenden
Systemanbieter: „Rund ums Thema Kabel.“
Kabelschutz
Energieketten
Kabelführung
STEGO
Produktprogramm
Kennzeichnung
Energiezuführung
Leitungen
Murrplastik AG • Ratihard 40 • 8253 Willisdorf
Tel.: +41 52 646 06 46 • Fax: +41 52 646 06 40
www.murrplastik.ch
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KURZ & KNAPP
BLICKPUNKT
FORSCHUNG
ETHZ, Zürich
Verkehrs-Pricing im Feldversuch
Die Mobilität verursacht eine Reihe von Kosten, welche die
einzelnen Verkehrsteilnehmenden nicht selber bezahlen müssen.
Was aber wäre, wenn man nach dem Verursacherprinzip verrechnen
würde? Ein Feldtest in der Schweiz – der bisher weltweit
grösste seiner Art – zeigte, dass eine solches Verkehrs- Pricing
problemlos technisch machbar ist. Aber interessant ist auch,
dass die Teilnehmenden ihr Verkehrsverhalten anpassten und die
Kosten verringerten, indem sie auf andere Routen auswichen,
wenn Stau herrschte, ihre Abfahrtszeit nach vorne verschoben
oder sogar andere Verkehrsmittel verwendeten. Unverändert blieb
hingegen die täglich zurückgelegte Gesamtdistanz.
Rice University, Houston
Mit Stromstoss Metall zurückgewinnen
Elektroschrott gibt es zuhauf, aber das Recycling funktioniert leidlich.
So gehen wertvolle Rohstoffe verloren. Das Problem ist klar: Es gibt einfach
noch kein einfaches Verfahren, das kostengünstig die Rohstoffe zurückgewinnen
kann. Dabei liegt die Lösung so nahe: Stromstösse! Genau das haben
nämlich Forscher getan: kurze Stromstösse, um Metalle herauszulösen.
Durch den Stromstoss wird das Metall verdampft, aber dann gleich wieder
in einer Kältekammer kondensiert und kann so leicht getrennt werden.
Istituto Italiano de Tecnologica, Genua
Wenn der Roboter dich anschaut
Was passiert, wenn ein humanoider Roboter
einem Menschen in die Augen schaut?
Zum Beispiel bei einem Spiel? Erstaunlicherweise
ziemlich viel. Bei einem Test zeigte
sich, dass das Anstarren des Roboters zwar
keinen Einfluss auf das Spielergebnis
hatte, aber zumindest auf die Geschwindigkeit.
Wurde die Person beobachtet, brauchte sie
länger. Die Forscher gehen davon aus, dass der
Mensch selbst bei einem Roboter versucht,
dieses Gegenüber zu entschlüsseln.
RWTH Aachen, Aachen
Wirtschaftliche Herstellung von klimaneutralem Kunststoff
Durch geschickte Kombination verschiedener Technologien kann Kunststoff
hergestellt werden, der über die gesamte Lebensdauer klimaneutral
ist. Dies zeigt ein internationales Forscherteam in einer neuen Studie.
Der vorgeschlagene Herstellungsweg schliesst den Kohlenstoffkreislauf,
benötigt weniger Energie als alternative Herstellungswege und ist gleich
teuer wie diese oder sogar günstiger. Möglich ist dies durch eine geschickte
Kombination von drei bereits entwickelten Technologien: Kunststoffrecycling
und Kunststoffherstellung aus Biomasse sowie aus CO 2 durch
Kohlenstoffabscheidung und -nutzung.
TU München, München
Ein Post-Quanten-Chip mit
Hardware-Trojanern
Mehr Infos
zu allen
Forschungsthemen
online unter
TuWprint+
Ein Team der Technischen Universität
München (TUM) hat einen Computerchip
entworfen und fertigen lassen, der Post-
Quanten-Kryptografie besonders effektiv
umsetzt. Solche Chips könnten in Zukunft
vor Hacker-Angriffen mit Quantencomputern
schützen. In den Chip haben die Forscherinnen
und Forscher zudem Hardware-Trojaner
eingebaut. Sie wollen damit untersuchen,
wie solche «Schadfunktionen aus
der Chipfabrik» enttarnt werden können.
National University of Singapore,
Singapore
Winzige Elektronik mit
Wi-Fi aufladen
Wi-Fi nutzen wir, um ins Internet zu
gelangen. Doch Wi-Fi kann noch mehr.
Zum Beispiel kleine elektronische
Geräte mit Energie versorgen. Das hat
ein Forscherteam herausgefunden.
«Die Methode des Teams beruht auf
winzigen intelligenten Geräten,
sogenannten Spin-Torque-Oszillatoren
(STOs), die Mikrowellen erzeugen und
erkennen können», heisst es auf der
Wissenschaftsseite Asianscientist und
weiter: «Nachdem das Team acht
Oszillatoren in Reihe geschaltet hatte,
stellte es fest, dass es das 2,4-GHz-
Wi-Fi-Signal in eine Gleichspannung
umwandeln konnte, die einen
Kondensator auflädt.»
16 #015
#015 17

DIGITALES TYPENSCHILD
ANWENDER
UND HERSTELLER
PROFITIEREN
GLEICHERMASSEN
Der Startschuss zum «Digitalen Typenschild» erfolgte auf der SPS 2019.
Dass von der Initiative Anwender und Hersteller gleichermassen profitieren, zeigt
eine Umfrage unter ausgewählten Gründungsmitgliedern. Deren Kunden können
sich schon jetzt auf interessante Dienstleistungen und weniger Altpapier freuen.
Bosch Rexroth AG
Gespräch mit:
Martin Hankel,
Abteilungsleiter Digital
Business Industriehydraulik
Von Markus Back
Expertise:
• elektrische Antriebe und Steuerungen
• Hydraulik
• Linear- und Montagetechnik
Balluff GmbH
Expertise:
• elektronische und mechanische Sensoren
• rotative und lineare Wegaufnehmer
• Identifi kationssysteme
Warum ist Ihr Unternehmen bei dieser ZVEI-Initiative mit dabei?
Das «Digitale Typenschild» ist eine grundlegende Basistechnologie
für ein Industrie-4.0-fähiges Produktportfolio.
Welches war das erste Produkt, für das Sie mit Hilfe des «Digitalen
Typenschilds» die papierbegleitende Dokumentation abschaffen
konnten?
Eine komplette Abschaffung der begleitenden Papierdokumentation
ist derzeit aus rechtlichen Gründen noch nicht vollständig möglich,
aber wird schon seit längerem bei allen Produkten auf das absolut
notwendige Minimum reduziert. Das «Digitale Typenschild»
sehen wir derzeit vor allem als Instrument, mit dem der Kunde
die zum Produkt gehörende elektronische Dokumentation
einfacher auffi nden kann.
Gespräch mit:
Markus Rentschler,
Head of System Interfaces
Die Digitalisierung des althergebrachten Typenschildes soll neue
und zusätzliche Services ermöglichen. Welche hat der Anwender
von Ihnen zu erwarten?
Neben der oben erwähnten Auffi ndbarkeit der virtuellen Produktdokumentation
sind zukünftige Services im Bereich «Digitaler
Zwilling» denkbar, das heisst die Bereitstellung und Verwaltung
von zum einzelnen Produkt gehörenden Instanzdaten.
Wie verändert das «Digitale Typenschild» Ihre Arbeit beziehungsweise
Ihre Arbeitsabläufe?
Eine Erweiterung der IT-Landschaft des Unternehmens wird
notwendig, damit ergänzende digitale Services zu den Produkten
angeboten werden können.
Warum ist Ihr Unternehmen bei dieser ZVEI-Initiative mit dabei?
Die Digitalisierung ist kein Selbstzweck. Unsere Kunden erwarten
einen schnellen und einfachen Zugriff auf die immer grösser
werdende Zahl an digitalen Daten und Informationen. Mit unseren
Digitalisierungsaktivitäten möchten wir daher nicht nur unsere
internen Prozesse weiter optimieren, sondern unseren Kunden
einen echten Mehrwert bieten. Bosch Rexroth ist Mitinitiator der
ZVEI-Initiative. Wir möchten Anwendern auf diesem Wege den
Zugang zu relevanten Daten erleichtern und zusätzliche Services
ermöglichen.
Welches war das erste Produkt, für das Sie eines «Digitales
Typenschilds» erstellt haben?
Unsere ersten Produkte mit digitalem Typenschild waren ein
Regel-Wegeventil mit digitaler On-Board-Elektronik, ein Funk-
Akkuschrauber und ein Kompaktmodul. Nach der geplanten
Anpassung der Maschinenrichtlinie werden unsere Produkte dann
nur noch über einen rein digitalen Produktpass der EU verfügen.
Im Bereich der Automatisierung wird dies ab 2023 umgesetzt.
Die Digitalisierung des althergebrachten Typenschildes soll
neue und zusätzliche Services ermöglichen. Welche hat der
Anwender von Ihnen zu erwarten?
Mit dem digitalen Typenschild erhält der Anwender mehr Informationen
– etwa Anschrift und Ansprechpartner des Herstellers,
Serviceadressen in seiner Umgebung und seiner Muttersprache,
Produktdaten, Anschlussbezeichnungen und das Benutzerhandbuch
in verschiedenen Sprachen. Aber auch die Handhabung
dieser Informationen wird einfacher: So gelangt der Anwender
beispielsweise innerhalb des umfangreichen Benutzerhandbuchs
schnell zu einem bestimmten Thema. Auch das Einbinden
dieser Informationen in die Dokumentation seiner Maschine wird
für ihn deutlich einfacher.
Der Anwender hat künftig zwei Möglichkeiten, digitale Informationen
zu einem Produkt auszulesen: Er scannt den QR-Code mit dem
QR-Code-Reader auf seinem Smartphone und gelangt so auf die
Seite des Herstellers und dessen Informationen zum Produkt,
etwa die klassischen Typschild-Informationen, Produktdaten oder
sicherheitsrelevante Dokumente. Oder er geht über unsere
«Digital Service App». Neben den Services des QR-Codes kann er
auch gleich Ersatzteile und weitere Serviceleistungen bestellen.
Wie verändert das «Digitale Typenschild» Ihre Arbeit beziehungsweise
Ihre Arbeitsabläufe?
Produktinformationen bei Bosch Rexroth werden bereits heute
vollständig digital abgelegt. Dabei sammelt das Produkt schon
bei der Entwicklung und seiner Produktion alle wichtigen Daten zu
der ID, die im digitalen Typschild, also einem QR-Code, hinterlegt
ist. Diese Daten stehen dann für den weiteren Lebenslauf des
Produkts digital zur Verfügung. Damit vereinfacht der Übergang
zum rein digitalen Typenschild auch unsere interne Dokumentation.
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#015 19

DIGITALES TYPENSCHILD
Gespräch mit:
Dipl.-Ing. Johannes Kalhoff, Corporate Technology & Value
Chain, Leiter der AG Technologie- und Anwendungsszenarien
der Plattform Industrie 4.0 und verantwortlicher Sherpa für
die Leitung der Plattform Industrie 4.0 durch Phoenix Contact
Gespräch mit:
Bernd Vojanec, Experte Kooperierende
Industrie-4.0-Systeme
Phoenix Contact GmbH & Co. KG
Wittenstein SE
Expertise:
• Elektrotechnik
Expertise:
• Planetengetriebe
• Elektronik
• Verzahnungstechnik
• Automation
• Cybertronische Antriebssysteme
Warum ist Ihr Unternehmen bei dieser ZVEI-Initiative mit dabei?
Für Phoenix Contact ist eine konsequente Digitalisierung eine
wichtige Vorrausetzung für die Umsetzung von Werteketten in einer
nachhaltig tragfähigen Wirtschaft und Gesellschaft. Als Mitinitiator
im ZVEI und Anbieter von industriellen Produkten und Lösungen
möchten wir über diese Initiative einen Mehrwert für unsere Kunden
ermöglichen sowie Potentiale im effektiven Umgang mit Produkten
und Lösungen und den hierzu benötigten Ressourcen bieten.
Welches war das erste Produkt, für das Sie eines «Digitales
Typenschilds» erstellt haben?
Als Beispiele können hier das I/O-System Axioline und die
steckbaren I/O-Elemente der Produktreihe Axioline Smart Elements
dienen, die im Schaltschrank sowie im Feld passende I/O für
unterschiedliche Netzwerke zur Verfügung stellen. Über einen
QR-Code auf den Produkten sind Produktbeschreibung, technische
Daten sowie Hinweise für die Planung, Verwendung und Zertifi kate
zu erreichen. Einfach, aktuell und weltweit verfügbar. Aktuell sind
produktbegleitende analoge Dokumentationen und Kennzeichnungen
noch vielfach notwendig, auch wenn wir diese bereits heute
digital zur Verfügung stellen.
Die Digitalisierung des althergebrachten Typenschildes soll neue
und zusätzliche Services ermöglichen. Welche hat der Anwender
von Ihnen zu erwarten?
Mit dem digitalen Zugang via QR-Code oder der dort enthaltenem
Asset-ID sind menschenlesbare Informationen auch als automatisiert
erreichbare Dienste gestaltbar. Neben klassischen Angeboten
zum Asset Management planen wir produktspezifi sche Angebote,
die Effi zienzsteigerungen in Arbeitsabläufen sowie Angebote
entlang der Produktnutzung bereitstellen.
Wie verändert das «Digitale Typenschild» Ihre Arbeit beziehungsweise
Ihre Arbeitsabläufe?
Mit dem digitalen und interoperablen Zugriff auf Quellinformationen
per «Digitalem Typenschild» können wir unsere Maschinen und
Anlagen nicht nur einfacher einstellen und überwachen, sondern
Qualität und Sicherheit bei gleichzeitig höherer Flexibilität steigern.
Gleichzeitig werden Rohstoffe wie Papier oder Kartonage
eingespart, durch ein geringeres Volumen und Gewicht bei
Handling und Transport reduziert und die Entsorgung vereinfacht.
Das «Digitale Typenschild» ermöglicht im interoperablen und
unternehmensübergreifenden Austausch von Informationen auch
digitale Geschäftsmodelle und nachhaltige Prozesse. Als Beispiel
kann hier das ZVEI-Projekt «Product Carbon Footprint» genannt
werden, in dem CO 2 relevante Informationen über die Lieferkette
vom Rohmaterial bis zum fertigen Produkt über den Mechanismus
des digitalen Typenschilds transportiert werden.
• AC-Servosysteme und -motoren
Warum ist Ihr Unternehmen bei dieser ZVEI-Initiative mit dabei?
Das digitale Typenschild ist ein weiterer Schritt zur Digitalisierung
unserer Produkte und den dahinterliegenden Prozessen. Basis
für das digitale Typenschild ist die Verwaltungsschale, also
der digitale Zwilling für Industrie 4.0, und die weltweit eindeutige
Produktidentifi kation, welche bei uns in Form eines Data-Matrix-
Codes auf dem Produkt angebracht ist.
Welches war das erste Produkt, für das Sie mit Hilfe des
«Digitalen Typenschilds» die papierbegleitende Dokumentation
abschaffen konnten?
Seit August 2020 verzichten wir bei allen Serienprodukten
der Wittenstein alpha GmbH auf die Beilage der ausgedruckten
Betriebsanleitung, da sich diese neben produktindividuellen
Montagevideos nun online abrufen lässt. Die derzeit gesetzlich
verpfl ichtenden Angaben werden auf einem zweiseitigen Montagehinweis
beigelegt. Nachweislich lassen sich somit die jährlichen
Druckkosten um einen sechsstelligen Betrag reduzieren, was
zu einem schnellen ROI für das Umsetzungsprojekt führt und die
Umweltbilanz verbessert.
Die Digitalisierung des althergebrachten Typenschildes soll neue
und zusätzliche Services ermöglichen. Welche hat der Anwender
von Ihnen zu erwarten?
Anwender können bereits heute erweiterte Services zur Inbetriebnahme,
der Kontaktaufnahme oder der Rücksendung von
Produkten nutzen. Über das digitale Typenschild lassen sich
beispielsweise der Abkündigungsstatus und Empfehlungen zu
passgenauen Ersatz- und Nachfolgeprodukten inklusive
Anbauteilen identifi zieren. Dies erhöht die Auskunftsfähigkeit
und spart Zeit bei unseren Kunden.
Für unsere smarten Produkte und digitalen Services bildet das
digitale Typenschild einen weiteren Grundbaustein zur automatisierten
Informationsnutzung. Applikationen und IIoT-Plattformen
können durch die maschinenlesbaren und online abrufbaren
Informationen automatisiert parametriert werden und ein übergreifendes
Asset Management ermöglichen.
Wie verändert das «Digitale Typenschild» Ihre Arbeit beziehungsweise
Ihre Arbeitsabläufe?
Die eindeutige Produktidentifi kation wird bei uns zu einem sehr
frühen Zeitpunkt in der Fertigung generiert, was es uns erlaubt,
während der Produktion Informationen zum Status und der Qualität
des Produkts zu erfassen. Produkte sind durch ihren digitalen
Zwilling somit auskunftsfähig über ihre Herkunft, Eigenschaften
und Fähigkeiten. Die Bandbreite der Datennutzung wird dadurch
enorm erweitert. Wurde ein einfacher Messwert des End of Line
Prüfstands früher lediglich zur Qualitätsbeurteilung genutzt,
kann dieser heute zur individuellen Parametrierung von Algorithmen
und Services im Feld verwendet werden. Dieser Aufbruch von
Informationssilos schafft neue Anforderungen in Bezug auf die Datensicherheit
und die Datensemantik, bietet aber auch die Chance,
bestehende Geschäftsmodelle zu erweitern und die Interaktion mit
Partnern und Kunden zu intensivieren.
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#015 21

DIGITALES TYPENSCHILD
EISBRECHER FÜR
INDUSTRIE 4.0
Das «Digitale Typenschild» soll eine Antwort auf die Miniaturisierung sein und den
Papier bergen, die ein Produkt begleiten, Einhalt gebieten. Doch das sind nur einige von vielen
Vorteilen, die das zur SPS 2019 vorgestellte Projekt mit sich bringen soll. Im Gespräch mit
Gunther Koschnick vom Mit-Initiator ZVEI, dem Verband der Elektro- und Digitalindustrie.
«Das digitale
Typenschild
ermöglicht
ganz neue
Services.»
Gunther Koschnick
Von Markus Back
Bevor wir beginnen, erzählen Sie kurz etwas
zum ZVEI und Ihrer Funktion dort?
Der ZVEI ist der Verband der Elektro- und Digitalindustrie
und besteht aus verschiedenen Fachverbänden.
Ich bin für den grössten Fachverband, den
Fachverband für Automation, als Geschäftsführer verantwortlich.
Dieser hat über 300 Mitglieder, darunter auch aus
Österreich und der Schweiz, und repräsentiert allein auf
dem deutschen Markt einen Umsatz von rund 52 Milliarden
Euro im Jahr. Unsere Schwerpunktthemen sind die
«Digitalisierung» und «Industrie 4.0», auf der Agenda stehen
aber auch Themen wie «5G», die «Gleichstrom-Fabrik»
oder eben das «Digitale Typenschild».
Letzteres, das «Digitale Typenschild», ist ein gemeinsames
Projekt des ZVEI und der Helmut-Schmidt-
Universität Hamburg, das zur SPS 2019 vorgestellt wurde.
Wie kam es zu dieser Zusammenarbeit?
Den Anstoss zu diesem Projekt gab der Vorstand des
Fachverbands Automation. Die Idee dahinter ist es,
einen Eisbrecher für das Thema «Industrie 4.0» zu schaffen
und es damit zu etablieren, da sich mit dem digitalen
Typenschild tiefhängende Früchte sehr einfach ernten
lassen.
Und wie sollen diese tiefhängenden Früchte genau
geerntet werden?
Die Regulierung in Europa, aber auch andernorts, schreibt
vor, dass jedes Gerät mit einem Typenschild versehen
sein muss, das dessen wichtigsten Eigenschaften beschreibt.
Da aber immer mehr Informationen hinzukommen,
beispielsweise für das Recycling, diese aber unglücklicherweise
von Land zu Land sehr unterschiedlich
sein können, wird es langsam eng auf diesem. Mit einem
digitalen Typenschild lässt sich diesem Platzmangel
entgegen wirken und es lässt sich mit den vorhandenen
Industrie-4.0-Werkzeugen sehr gut umsetzen.
Die einfache Umsetzung ist ein Aspekt. Ein anderer Punkt
ist die Abschaffung einer produktbegleitenden Papierdokumentation.
Sie waren vor Ihrer Zeit beim ZVEI selbst
in einem Industrie-Unternehmen tätig. Wie umfangreich
ist beispielsweise die typische Dokumentation eines
Elektromotors?
Der Verpackung, in der ein Elektromotor ausgeliefert
wird, müssen entsprechend Europäischer Verordnung die
Sicherheits- und Installationsanweisungen in der Sprache
des Ziellandes beiliegen. Das sind bis zu 15 europäische
Sprachen, in der Regel werden sieben verschiedene
Sprachen in Europa bedient. Hinzu kommen Inbetriebnahme-
und Wartungshinweise sowie eine Aufführung der
erfüllten Zertifikate. Handelt es sich um Käufer ausserhalb
von Europa, sind weitere regionale Regularien zu beachten.
Erfahren Sie unter
www.technik-und-wissen.ch,
wie Anwender vom
digitalen Typenschild
profitieren und wie sich diese
auf dessen Einführung
vorbereiten müssen.
Wenn ich nun einhundert Mal
den gleichen Elektromotor oder die
gleiche Steuerung einkaufe, erhalte
ich dann einhundert Mal die gleiche
Papierdokumentation?
Genau! Sie haben gerade die Steuerung
genannt! Nehmen wir noch
etwas Kleineres, wie beispielsweise
Relais, die auf Montageschienen
im Schaltschrank befestigt werden.
Wenn von diesen einhundert Stück
in einem Karton geliefert werden,
enthält jedes eine eigene Dokumentation.
Der Wareneingang beim
Maschinen- oder Schaltschrankbauer
ist daher hauptsächlich damit
beschäftigt, die Folien, in denen die
Papiere verschweisst sind, aufzumachen,
diese zu entsorgen und
die Produkte auf einen Rollwagen
für die Produktion bereitzulegen. Das
heisst, der allergrösste Teil dieser
Dokumente ist für die Papiertonne.
Bei der Vorstellung des digitalen
Typenschilds wurde explizit auf die
Papierersparnis eingegangen.
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Bilder: ZVEI
#015 23

DIGITALES TYPENSCHILD
«Die Verwaltungsschale
ist wie ein Bücherregal.»
Gunther Koschnick
Gibt es Berechnungen, wie hoch diese im Idealfall pro
Jahr sein könnte?
Diese Zahlen sind nicht ganz so einfach zu bekommen,
weshalb wir uns lediglich auf Einzelaussagen berufen
können. Ein Mittelständler sagte uns beispielsweise, dass
er rund 100 Tonnen Papier pro Jahr einsparen könnte,
wenn er nicht zu jedem seiner Produkte verpflichtend
eine Dokumentation beilegen müsste.
Neben der Papierersparnis soll das «Digitale Typenschild»
zusätzliche Services ermöglichen. Wie könnten diese
aussehen?
Ein wichtiger Punkt beim digitalen Typenschild ist, dass
der Anwender die rechtlich relevanten Informationen
nicht mehr in den sieben vorgeschriebenen Sprachen
erhält, sondern lediglich in der von ihm benötigten
Sprache. Das gleiche gilt für die bislang begleitenden
Dokumentationen beziehungsweise Handbücher, die es
braucht, um das Gerät zu installieren und in Betrieb
zu nehmen. Die Wartungshinweise und Zertifikate lassen
sich ebenfalls über das digitale Typenschild abrufen.
Gleichzeitig bietet die Verwaltungsschale, also der
Mechanismus, der hinter dem digitalen Typenschild steht,
die Möglichkeit, Funktionen oder Software-Updates
herunterzuladen.
Bei den Services dachte ich jetzt eigentlich an spektakuläres,
wie beispielsweise die Ansteuerung einer Datenbrille.
Wie sieht es damit aus?
Das ist eine sehr wichtige und mögliche Funktion.
Die Verwaltungsschale begleitet ein Produkt über dessen
Lebenszyklus und dokumentiert Ereignisse, beispielsweise
wann ein Gerät gewartet oder repariert wurde. Diese
Informationen lassen sich zu jeder Zeit abrufen und mit
anderen Informationen kombinieren.
Sie haben die Verwaltungsschale angesprochen.
Ein Projektziel soll der Nachweis für deren Umsetzbarkeit
sein. Was hat es mit dieser genau auf sich?
Die Verwaltungsschale ist der digitale Zwilling für Industrie
4.0. Warum nennen wir es aber nicht nur digitaler
Zwilling? Das hat damit zu tun, dass dieser Begriff oftmals
für Simulationen verwendet wird, es hier tatsächlich
aber um sehr viel mehr geht!
Stellen Sie sich die Verwaltungsschale als ein Bücherregal
vor, das für jedes neue Produkt gebaut wird. Oben links
in diesem Regal steht als erstes das Stammbuch, das die
eindeutige Identifikation des Gerätes beschreibt. Daneben
steht vielleicht das Buch «Digitales Typenschild» mit
den entsprechenden Informationen zur Inbetriebnahme,
Wartung, Normen und so weiter. Das nächste Buch
beschreibt dann mögliche Themen zur Umwelt, also aus
welchen Materialien dieses Produkt besteht und wie
es später wieder der Kreislaufwirtschaft zugeführt werden
kann. Und so reiht sich in diesem Regal ein Buch dem
anderen an, so dass für jeden Moment seiner Lebensphase
ganz genau beschrieben ist, was in dieser zu tun ist.
Ohne weiter darauf einzugehen, hört sich das sehr
komplex an. Mit welchen weiteren Herausforderungen
sahen sich die Beteiligten bei diesem Projekt konfrontiert?
Mittlerweile gibt es 40 Spezifikationen, Normen und
Standards zum digitalen Typenschild. Das ist fast schon
ein Grund sich umzudrehen und wegzulaufen, da es
äusserst schwierig ist, alles übereinander zu bekommen.
Der Helmut-Schmidt-Universität ist es aber tatsächlich
gelungen, dies alles so zusammenzufassen, dass sich ein
gemeinsamer Nenner herauszuarbeiten lässt. Dieser
war die Grundlage für die erste Norm DIN-91406, welche
die Spezifikation regelt.
Es gibt auch eine weitere Norm, die VDE 1170-100. Diese
beschreibt einen Datamatrix-Code, der es ermöglicht,
elementare Daten aus diesem zum Lesen, wenn es keine
Online-Verbindung gibt. Rückblickend lässt sich sagen,
dass nicht die Software bei diesem Projekt die grösste
Herausforderung war, sondern das Einigen, mit welchen
Spezifikationen weiter gearbeitet werden soll.
Nun sind an diesem Projekt vorwiegend Hersteller aus
dem deutschsprachigen Raum beteiligt. Hersteller aus
dem amerikanischen Raum wie Rockwell Automation oder
aus dem asiatischen Raum wie Mitsubishi fehlen. Inwieweit
behindert das die globale Verbreitung beziehungsweise
Akzeptanz des digitalen Typenschilds?
Diese Frage stellt sich bei allen Initiativen, die von
Deutschland aus gestartet werden! Natürlich ist es wichtig,
die entsprechenden Partner aus aller Welt mitzunehmen.
Ich denke aber, dass diese von vornherein miteingebunden
sind. Teilweise produzieren diese hier in Deutschland
oder sind zumindest mit ihren Tochtergesellschaften bei
uns im ZVEI mit eingebunden. Von daher bin ich, was
die internationale Akzeptanz des digitalen Typenschilds
betrifft, sehr zuversichtlich.
Zu guter Letzt, was passiert mit dem analogen Typenschild,
wenn sich das digitale durchgesetzt hat? Bleibt dieses
als Redundanz, beispielsweise für den schnellen Blick,
erhalten?
Auf einen grossen Motor wird man das analoge Typenschild
sicherlich auch weiterhin platzieren – schliesslich
bietet das ja die Möglichkeit zur Werbung mit dem eigenen
Firmenlogo. Bei kleineren Produkten wird es aber wohl
verschwinden. Das braucht sicherlich noch seine Zeit, aber
durch den Zusatznutzen wird es irgendwann einmal
entfallen.
ZVEI e. V. | www.zvei.org
Zur Person
Gunther Koschnick legte mit einem Studium der Elektrotechnik
an der Fachhochschule Giessen und dem Lancashire
Polytechnic Preston den Grundstein für seine berufl iche
Laufbahn. Nach verschiedenen Stationen betreute er bei ABB
Deutschland einen Bereich der elektrischen Antriebstechnik,
bevor er im November 2012 zum ZVEI wechselte und dort
seither als Geschäftsführer den Fachverband Automation leitet.
Der 55-Jährige ist verheiratet, Vater von zwei Kindern und
spielt in seiner Freizeit Gitarre und Dudelsack oder ist mit dem
Wohnmobil auf Achse.
24 #015
#015 25

DIGITALES TYPENSCHILD
Martin Gubler ist Stellvertretender
Betriebsleiter bei der Ricoter AG
in Frauenfeld. Er ist von den Vorzügen
webbasierter Schaltpläne überzeugt.
UNLESERLICHE
SCHEMATA WAREN
EINMAL …
Raue Produktionsumgebungen beeinträchtigen rasch einmal die Funktionalität der
in ihr verbauten Komponenten. Um externem Servicepersonal bei Störfällen die Arbeit
zu erleichtern, stellt die Ricoter AG in Frauenfeld diesem cloudbasierte Schemata
zur Verfügung. Allfällige Korrekturen erfolgen dabei direkt übers Smartphone.
Von Markus Back (Text) und Susanne Seiler (Fotos)
Nachhaltigkeit schreibt die
Schweizer Zucker AG in
Frauenfeld gross. Bereits seit
40 Jahren verarbeitet die Ricoter
Erdaufbereitung AG als einhundertprozentige
Tochter deren Nebenprodukte.
So wird beispielsweise bei
der Reinigung der Zuckerrüben die
Erde auszentrifugiert und das Wasser,
welches die landwirtschaftliche Kulturpflanze
durchs Werk transportiert,
nachgereinigt. Der Schlamm, der sich
hierbei absetzt, wird ausgepresst und
später Bestandteil von Blumenerde.
Das Grüngut und teilweise die Blattmasse,
die an den Rüben hängt, werden
indes kompostiert.
Da sich die Rübenverarbeitung lediglich
auf wenige Monate im Jahr beschränkt,
verarbeitet Ricoter ebenfalls
die Neben- und Abfallprodukte anderer
Branchen. So veredelt sie zum Beispiel
die Rohrinde und das Sägemehl,
welches die Sägewerke der Region anliefern,
zu einem hochwertigen Torfersatzprodukt
und füllt diesen wie die
verschiedenen Mischungen von Blumenerde
sackweise ab. Diese Säcke
fassen je nach Grösse zwischen drei
und 80 Liter und gehen nach dem Palettisieren
zu den Kunden, darunter
Grossverteiler, private Gartencenter
und Landschaftsgärtner.
Komplexer Prozess in rauem Umfeld
Für das Verpacken der verschiedenen
Erdmischungen bedarf es eines komplexen
Prozesses. Die Erde läuft als
gleich hohe Matratze mit variabler Geschwindigkeit
in eine Schlauchbeutelmaschine.
Diese zieht die Sackfolie
direkt von der Rolle über ein Rohr
durch die Anlage und schneidet und
verschweisst den Sack während des
Abfüllprozesses. Die Dosierung, also
die Verpackungsgrösse, wird dabei
über die Bandlaufzeit bestimmt und
bedarf einer ausgefeilten Mess- und
Regelungstechnik.
Damit diese tadellos funktioniert, bedarf
es einwandfreier Sensorsignale.
Nun ist es aber so, dass die Abfüllhalle
kein steriler Raum ist. Martin Gubler,
Stellvertretender Betriebsleiter bei der
Erfahren Sie unter
www.technik-und-wissen.ch
die Geschichte über Cirqit.
26 #015
#015 27

DIGITALES TYPENSCHILD
«Wir haben nun
saubere und
gut lesbare
Schaltpläne.»
Martin Gubler, Stellvertretender
Betriebsleiter, Ricoter AG
Ricoter AG, beschreibt die Produktionsumgebung
so: «Beim Verpacken von
trockenem Material gibt es eine sehr
grosse Staubentwicklung in der Halle.
Durch den Staplerverkehr werden zusätzlich
Ablagerungen aufgewirbelt.»
Diese aufgewirbelten Ablagerungen
und der Staub setzen sich irgendwann
einmal wieder ab – auf der Anlage, den
Schaltschränken oder auf den im Feld
verbauten Sensoren und Aktoren.
Während sich bei den Sensoren dadurch
der Schaltzeitpunkt verzögert
oder diese irgendwann einmal ausfallen,
erwärmen sich die Motoren und
steigen, wenn nicht rechtzeitig bemerkt,
aus.
Unkenntliche Schemata nötigen
zum Raten
Da die dadurch verursachten Störungen
jedoch die Ausnahme und nicht
die Regel sind, beschäftigt die Ricoter
AG keinen eigenen Betriebselektriker.
«Wenn wir auf der elektrischen Seite
ein Problem haben, rufen wir einfach
unserem Hauselektriker an und der
geht dann der Störung auf den Grund»,
erklärt Martin Gubler. Aus seinen
mittlerweile knapp 20 Jahren Erfahrung
im Unterhalt weiss er dabei
genau, worauf es dem Fachmann
ankommt – auf einen prüfenden Blick
in das Elektro-Schema.
Nun kriechen Ablagerungen und
Staub im rauen Umfeld selbst durch
verschlossene Schaltschranktüren
und überziehen dort nicht nur die
Elektroinstallation, sondern eben auch
die Elektroschaltpläne mit einer schädigenden
Patina. «Teilweise sind diese
bei Servicearbeiten aber auch schon mal runtergefallen und
nass geworden», gibt Martin Gubler eine weitere Zustandsbeschreibung
und präzisiert: «Nachträglich eingezeichnete
Korrekturen in den Schemata waren verschmiert und nicht
mehr klar zu erkennen.»
Cloud-basierte Schaltpläne
Nun sollte bei der Arbeit an elektrischen Anlagen nicht geraten
werden. Doch genau das kann passieren, wenn eine
nachträglich eingetragene Korrektur durch Wasser verlaufen
oder verschmiert ist – dann kann ein Öffner auch mal als
ein Schliesser interpretiert werden. «Das ist allerdings kein
sicheres Arbeiten», so Martin Gubler.
Daher brauchte es bei ihm keine Überzeugungsarbeit, als
ihm das junge Start-Up Cirqit die Möglichkeit anbot, dessen
cloudbasierte Lösung zu testen. Bei dieser wird für jeden
Schaltschrank ein QR-Code generiert, über den die
Schemata über das Smartphone, das Tablet oder mittels
eines Links auch an einem PC-Arbeitsplatz aufgerufen
werden können.
Besonderer Clou dieser cleveren Lösung: Nimmt der Elektriker
eine Änderung an der Installation vor, beispielsweise
weil eine Komponente nicht mehr verfügbar ist, kann er diese
direkt mit dem Finger im Smartphone einzeichnen und
diese in die Cloud senden. Parallel dazu erhält der Ersteller
des Schemas eine E-Mail, die ihn über die vorgenommene
Korrektur informiert. Dadurch kann er seine Pläne aktuell
halten, was ihm spätere Anpassungen erleichtert.
«Wir haben nun alles sauber dokumentiert und müssen
nicht mehr zwingend die Schemata auf den Anlagen vorhalten»,
beschreibt Martin Gubler die Vorzüge dieser innovativen
Lösung. Einen weiteren Vorteil sieht er in der einfachen
Vervielfältigung der QR-Codes. Da diese beliebig oft ausgedruckt
werden können, kleben diese nicht nur im Schaltschrank,
sondern sind ebenfalls an den abgesetzten Steuerpulten
aufgebracht. Dadurch muss der Elektriker nicht
zwingend zum Schaltschrank laufen, wenn er sich über die
zugehörige Installation informieren möchte.
Ricoter Erdaufbereitung AG | www.ricoter.ch
Cirqit | www.cirqit.cloud
KANALÜBERWACHUNG
Die Geschichte dazu unter
www.technik-und-wissen.ch/detail/
murrelektronik-mico-kanalueberwachung.html
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RUBRIKTITEL
RUBRIKTITEL
Achtung!
Tickets sind nur vorab
und online über den
Ticketshop erhältlich.
Der Ticketerwerb ist
aufgrund der Pandemieregelungen
vor Ort
nicht möglich.
SPS 2021
SPS 2021
PRÄSENZMESSE MIT
CROWD-MANAGEMENT
Nach der Corona-Pause in 2020 kehrt die SPS im hybriden Format zurück. So soll jeder,
unabhängig von Zeit, Budget oder Reiserestriktionen, die Möglichkeit haben, an dem
Branchenevent teilzunehmen. Zutritt zum Messegelände in Nürnberg erhalten dieses Mal
ausschliesslich Geimpfte, Genesene oder Getestete. Um die Abstandregeln einhalten
zu können, sind Tickets nur online erhältlich, breitere Gänge und speziell eingerichtete
Kommunikationszonen sollen für zusätzlichen Schutz sorgen. Ein permanentes
Crowd-Management soll zudem erhöhte Personendichten vermeiden.
Messethema:
Fokusthemen:
Sonderthemen:
Smart Production Solutions
• Steuerungstechnik
• Elektrische Antriebstechnik
• Interfacetechnik
• Bedienen & Beobachten
• Sensorik
• Software & IT in der Fertigung
• Mechanische Infrastruktur
• Industrielle Kommunikation
• Digitale Transformation
• Safety & Security
• KI-Anwendungen
Dauer: 23. bis 25. November 2021
Öffnungszeiten:
Eintrittspreise: Tageskarte 48.– €
Messeort:
Informationen:
Hotels/Unterkünfte:
Veranstalter:
9 bis 18 Uhr (Donnerstag bis 17 Uhr)
Online-Ticket 30.– €
Nürnberg Messe
Karl-Schönleben-Strasse
Messeplatz 1
D-90471 Nürnberg
sps.mesago.com
Business&Service GmbH
Viktoria Walker
Tel. +49 911 860 76 19
v.walker@business-und-service.de
Mesago Messe Frankfurt GmbH
mesago.de (bac)
30 #015
Bilder: Mesago Messe Frankfurt GmbH
#015 31

HERSTELLERBEITRÄGE
RUBRIKTITEL
MEHR QUALITÄT FÜR
EUROPÄISCHE KÄSEKELLER
Der neue Käsepflegeroboter der Kaesaro AG läuft mit einer Sigmatek-Systemlösung
und verbessert Effizienz und Qualität in europäischen Käsekellern. Die mit Sigmatek
modular und objektorientiert aufgebaute Steuerungssoftware ermöglicht zudem eine
leichtere Wartung sowie bessere Weiterentwicklungsmöglichkeiten dieser Technologie.
Der Käse zieht lange Fäden, als
er über die heisse Kartoffel
kommt und mit Gewürzen
und eingelegtem Gemüse
verfeinert wird. So oder ähnlich kann
es am Esstisch zu und hergehen, wenn
die Raclette-Saison wieder losgeht.
Es kommt Käse auf den Tisch, der
vorher für seinen unverwechselbaren
Geschmack im Keller geschmiert, gepflegt
und gelagert wurde. In grösseren
Käsereien werden dafür leistungsstarke
Roboter eingesetzt. Einer davon
ist der Käsepflegeroboter Kasesaro S
der Firma Kaesaro AG aus dem St. Galler
Rheintal.
Alle relevanten Komponenten wurden vom
selben Hersteller platzsparend und aus einem
Guss entwickelt. Dadurch bleibt der Roboter
in seiner Bauform kompakt und bei einem
eventuellen Ausfall der Systemkomponenten
wartungsfreundlich. Bilder: Sigmatek
200 Bretter mit drei oder vier Käselaiben
pro Brett kann dieser pro Stunde
bearbeiten. Er schmiert Laib- oder
Blockkäse, wendet diesen fachgerecht
und wechselt den Platz des Laibs auf
dem Brett. Diese Pflege ist essenziell
für die Qualität des Produkts, das
durch Farbe, Geschmack, Konsistenz
und nicht zuletzt auch durch Haptik
überzeugen muss.
Sigmatek sorgt für präzise Steuerung
Dass dieser vollautomatische Käsepflegeroboter
Kasesaro S seit kurzem
bei einem der grössten Milchverarbeiter
der Schweiz steht, ist auch ein
Verdienst der Hard- und Software von
Sigmatek. Sowohl beim HMI und der
Steuerung als auch bei Servo- und
Frequenzumformern wurden ausschliesslich
Systemkomponenten von
Sigmatek eingesetzt. Bedienung und
Steuerung wurden mit einem VFS 122
Panel realisiert, welches mit einer speziellen
Touch-Technologie für den
Einsatz in der Lebensmittelindustrie
entwickelt wurde.
Das im Kaesaro-Roboter verbaute S-
Dias-Steuerungssystem kombiniert
höchste Packungsdichte mit bester
Performance, sorgt für mechanische
Stabilität und eine gute Handhabung.
In einem I/O-Modul sind bis zu 20 Kanäle verpackt.
Für jede Automatisierungsaufgabe steht das passende
Hutschienen-Modul bereit, auch integrierte,
TÜV-zertifizierte Safety-Module kommen zum Einsatz.
Die Sicherheitssteuerung beinhaltet ein Safety
CPU-Modul SCP111 mit entsprechend sicheren
I/O nach SIL 3/PL e/Kat 4.
Antriebsseitig werden Servoverstärker der Serien
Dias-Drives 100 und 300 eingesetzt. Das modulare
Multi-Achssystem Dias-Drive 100 ist für hochdynamische
Maschinen konzipiert und zeichnet sich
durch eine kompakte Bauform und optimierte Verlustleistung
aus. Pro Baugruppenträger sind bis zu
acht Servoachsen im Zwischenkreisverbund möglich,
versorgt von einem Netzmodul (MDP), das sich
mit einer Schnapp-Verriegelungsmechanik auf
dem Modulträger montieren lässt. Für die grösseren
Antriebe im Leistungsbereich von 8 bis 14 kVA
kommen im Kaesaro S Käsepflegeroboter Dias-
Drives 300 zum Einsatz, welche bis zu drei leistungsstarke
Endstufen integrieren. Dank der Kommunikation
in harter Echtzeit über den VARAN-Bus
wird die Präzision der Bewegungsführung erhöht.
Die Drehstrommotoren für die Bürstenantriebe
werden über die fein skalierbaren FDD3000 Frequenzumrichter
angesteuert. Diese lassen sich direkt
über den VARAN-Echtzeit-Ethernetbus ansteuern.
So können Asynchron-Motoren mit den FDD
3000 Niederspannungsumrichtern präzise, Energie
sparend und effizient gesteuert werden.
Wartungsfreundlich und modern
Dank dem objektorientierten Engineering Tool Lasal
konnte die Applikationssoftware der Kaesaro S
Maschine modular aufgebaut werden. Das vereinfacht
Wartung, Wiederverwendung und Weiterentwicklung
des Anwenderprogrammes deutlich. Die
einsatzbereiten Basis- und Technologiefunktionen
stehen in umfangreichen Lasal-Bibliotheken bereit.
Der Applikationsingenieur zieht diese in sein Projekt
und konfiguriert diese entsprechend.
Weil alle relevanten Komponenten vom selben
Hersteller platzsparend entwickelt wurden, bleibt
der Roboter in seiner Bauform kompakt und bei einem
eventuellen Ausfall der Systemkomponenten
wartungsfreundlich. Alle Komponenten können
einfach und ohne Parametrierung ausgetauscht
werden, da diese von der Steuerung automatisch
übernommen und selbst für den Austausch von Safety-Komponenten
kein Programmierwerkzeug vor
Ort benötigt wird.
Ein wesentlicher Beitrag für die Langlebigkeit der
Systemkomponenten wird durch den Einsatz von
ausschliesslich lackierten Elektronik-Platinen geleistet,
da so das aggressive Ammoniak der Elektronik
keinen Schaden zufügen kann.
Sigmatek Schweiz AG
www.sigmatek-automation.ch
32 #015

HERSTELLERBEITRÄGE
Der vollautomatisierte
Rollenschneider Super Tigre.
Bilder: B&R
Bedienung wie beim Smartphone
Bei der Produktion kleiner Chargen
muss der Bediener häufig mit der Maschine
interagieren. Das Bedienterminal
und das Design der Visualisierung
spielen daher eine zentrale Rolle. «Wir
wollten die Bedieneroberfläche des
Super Tigre so einfach wie die eines
Smartphones gestalten», erklärt Alexandre
Métay, Leiter des Bereichs Automatisierung
bei DCM-ATN: «Wir haben
nach einer Softwarelösung gesucht,
mit der wir webbasierte Anwendungen
erstellen können. Und nach einem
Multitouch-Bedienterminal, das diese
unterstützt.»
Mit den Bedienterminals der Power-
Panel-Serie und der Softwarekomponente
Mapp View fand Alexandre Métay
die ideale Lösung, um eine
leistungsfähige und intuitive webbasierte
Visualisierung zu erstellen. Dafür
wurden keine Kenntnisse in der
Webprogrammierung benötigt. «Unsere
Automatisierungsingenieure mussten
lediglich die Widgets per Dragand-drop
auf ihren Platz ziehen und
konfigurieren», so Alexandre Métay.
Edge Monitoring für alle Maschinen
Um in schwankenden Märkten an Effizienz
zu gewinnen, müssen Maschinenhersteller
Daten sammeln, verarbeiten
und visualisieren, um die
Leistung ihrer Maschinen und ihrer
Teams besser beurteilen zu können.
Aus diesem Grund hat DCM Connecti
Vision entwickelt. Dabei handelt es
sich um ein Monitoring-System, das
auf einem Edge-Controller-PC basiert.
Connecti Vision ist für alle DCM-
ATN-Maschinen verfügbar. Es bietet
eine Vielzahl von Modulen, mit denen
die Maschinenaktivität überwacht,
Berichte erstellt und die Maschinenleistung
von einem Tablet, Smartphone
oder PC aus verfolgt werden
können.
B&R Industrie-Automation AG
www.br-automation.com
VERPACKUNG
MIT ZUKUNFT
oben: Connecti Vision ist eine Monitoring-
Software für Maschinen von DCM-ATN,
die auf der Edge-Controller-Lösung von
B&R basiert.
unten: Die leistungsstarken Acoposmulti-
Servoantriebe garantieren, dass sich
alle Achsen des Super Tigre mit höchster
Präzision bewegen.
Kleine Losgrössen stellen gerade Maschinenhersteller für die Verpackungsindustrie
vor grosse Herausforderungen, da diese häufige Maschinenumrüstungen erfordern.
Der Druck- und Verpackungsmaschinenhersteller DCM-ATN reagiert auf diesen Wandel
und entwickelt nun Maschinen, die sich ohne manuellen Aufwand umrüsten lassen.
Der Maschinenhersteller
DCM-ATN entwickelt Anlagen,
die flexible Kunststoffe
und Kartonagen zu Beuteln,
Packungen und Hüllen verarbeiten.
Nun arbeitet das Unternehmen an einer
neuen Generation von intelligenten
Maschinen. Eine davon ist der Super
Tigre, ein vollautomatisierter
Rollenschneider. Parallel dazu hat
DCM-ATN eine Edge-Connectivity-Lösung
entwickelt, die es erlaubt, Maschinen
zu überwachen und umfassende
Leistungsanalysen zu erstellen.
Weniger Ausschuss und Arbeit
«Aus unserer langjährigen Zusammenarbeit
wussten wir, dass wir mit
unserer neuen Entwicklung bei B&R in
den besten Händen sind», sagt Matthieu
Lorchel, Verkaufsingenieur bei
DCM-ATN: «Insbesondere das Knowhow
von B&R im Bereich Antriebstechnik
und die integrierten Softwarelösungen
rund um Konfiguration,
Programmierung und Diagnose, haben
es uns ermöglicht, die Bedienung zu
vereinfachen und den Anteil manueller
Arbeit zu reduzieren.»
In Zusammenarbeit mit B&R stattete
DCM-ATN seinen Rollenschneider mit
weiteren Funktionen aus, die die
Produktivität erhöhen. So ist der Super
Tigre in der Lage, die Schnittposition
automatisch anzupassen und mit
einer Kamera zu überwachen. Darüber
hinaus erfolgen der Querschneidvorgang
und die Sicherung der
geschnittenen Rollen mit Klebeband
automatisch. Auch Rollenwechsel und
-entnahme sowie die Positionierung
des Rollenkerns erfordern kein manuelles
Eingreifen.
34 #015
#015 35

NACHGEFRAGT
«AUSLEGUNG DER
ANTRIEBSEINHEIT IST
ESSENZIELL»
Fahrerlose Transportsysteme, kurz FTS, finden durch Industrie 4.0 zusehend
Verbreitung. Auf was bei deren Entwicklung speziell aus antriebstechnischer Sicht
zu achten ist, erklärt Adrian Thoma im Gespräch.
31. Internationale Fachmesse
der industriellen Automation
Nürnberg, 23. – 25.11.2021
sps-messe.de
Erweitertes
Vortragsprogramm auf der
digitalen Eventplattform
SPS on air
Gespräch mit:
Adrian Thoma,
Business Development
Engineer, Maxon
Von Markus Back
Was sind die typischen Herausforderungen bei der
Entwicklung von FTS?
Es gibt unterschiedliche Normen und Sicherheitsanforderungen,
die bei der Entwicklung solcher Fahrzeuge eingehalten
werden müssen und so auch Einfluss auf unsere
Antriebssysteme haben. Umwelt- und Umgebungsbedingungen,
Einsatzgebiet der Fahrzeuge, Sicherheitsanforderungen,
vor allem in Bereichen mit Personenkontakten,
Reichweite der Fahrzeuge und Zuverlässigkeit sind nur
einige Themen, welche bei der Auslegung des Systems zu
berücksichtigen sind.
Nun erledigen FTS unterschiedliche Aufgaben, bewegen
verschieden schwere Lasten, fahren mannigfaltige Spurprofile
und so weiter. Wie sollte man aus Ihrer Sicht vorgehen,
um am Ende das ideale Antriebssystem zu haben?
Für die optimale Auslegung der Antriebseinheit ist
eine umfassende Abstimmung der Anforderungen mit
dem Anwender essenziell. Auf dieser Grundlage wird
das Antriebssystem ausgelegt. Maxon arbeitet aber auch
immer weiter an der Entwicklung von standardisierten
Antriebslösungen, sogenannten Plattformen, die speziell
für den Einsatz in FTS ausgelegt sind.
Entscheidend bei solchen Systemen ist die Fähigkeit
zur Interaktion mit Menschen und mit anderen Maschinen.
Welche Mindestvoraussetzungen müssen Motoren für
eine sichere Interaktion mitbringen?
Die Integration des Antriebssystems muss so ausgelegt
sein, dass es mit dem übergeordneten System kommunizieren
kann. Hierzu sind entsprechende Sensoren und
Antriebsregler zu integrieren, welche den Sicherheitsanforderungen
entsprechen und eine sichere Navigation
des FTS in seinem Umfeld gewährleisten.
Welche Lösungen bieten Sie für die Entwicklung von FTS an?
Wir haben unterschiedliche und sehr kompakte Radantriebslösungen,
die speziell für den Einsatz in FTS entwickelt
wurden. Maxon besitzt aber auch eine breite Produktplattform
von Motoren, Getrieben, Sensorik und Reglern, woraus
wir gemeinsam mit den Kunden eine spezifische Lösung
entwickeln und produzieren können. So unterschiedlich
die FTS und deren Anforderungen sind, so verschieden
können auch die Antriebslösungen ausfallen. Es gibt nicht
nur den einen Standardantrieb für FTS.
Maxon | www.maxongroup.com
Lesen Sie das komplette
Interview unter www.
technik-und-wissen.ch und
erfahren dort, was hinsichtlich
der Betriebssicherheit bei
der Entwicklung von FTS
zu beachten ist.
Nicht nur herzig,
sondern auch
ganz praktisch.
Fahrerlose
Transportsysteme
gewinnen durch
Industrie 4.0 immer
mehr Verbreitung.
Bild: Maxon
Bringing Automation to Life
Praxisnah. Zukunftsweisend. Persönlich.
Finden Sie maßgeschneiderte Lösungen für Ihren spezifischen Anwendungsbereich
und entdecken Sie die Innovationen von morgen. Unser umfassendes Hygienekonzept
ermöglicht Ihnen einen persönlichen fachlichen Austausch sowie ein hautnahes
Erleben der Produkte bei höchsten Sicherheitsstandards.
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36 #015

Produkte
Linearlager für
schmiermittelfreie Bewegungen
Das Drylin-W-Linearlager besteht komplett aus Tribo-
Polymeren und wurde speziell für leichte Linearbewegungen
entwickelt. Mit nur 10 Gramm eignet es sich ideal
für transportable Anwendungen; es ist schnell zu montieren,
vibrationsdämpfend und schmiermittelfrei. Durch
die Herstellung im Spritzguss ist es sehr kostengünstig.
Die spritzgussoptimierte Bauform reduziert zusätzlich
das Gewicht, was die benötigte Antriebsenergie des
Linearsystems deutlich reduziert.
Weiterer Freiheitsgrad für Xplanar
Das XPlanar-Bewegungsspektrum wird durch die rein softwarebasierte 360°-
Mover-Rotation um einen vollständigen Freiheitsgrad erweitert. An ausgewählten
Positionen des Systems können dadurch die Mover während des Schwebens
endlos um die eigene Achse rotieren. Die Rotation kann dynamisch mit
bis zu 10 Hz durchgeführt werden und ermöglicht vielfältige Anwendungen.
So lässt sich damit die Vermischung von Flüssigkeiten
ebenso wie die 360°-Inspektion von Objekten realisieren.
Zudem können die Mover die Rotationspositionen mit in
90°-Schritten geänderter Orientierung verlassen, sodass
die transportierten Werkstücke entsprechend der weiteren
Verarbeitungsschritte korrekt ausgerichtet sind.
Beckhoff Automation AG | www.beckhoff.ch
Igus GmbH | www.igus.ch
Zuwachs bei Topjob S
Die Mini-Klemme reiht sich als kleinste Variante
in das Topjob-S-Portfolio ein und ist mit dessen
Zubehör kompatibel. Die Neuheit bietet diverse
Montagemöglichkeiten und garantiert damit
einen flexiblen Einsatz. Die Befestigung ist auf
einer Tragschiene 15 × 5,5 Millimeter oder auf einer
Montageplatte mit einem Flansch oder einem
Rastfuss möglich. Erhältlich sind die Mini-Klemmen
als Klemmen mit Drücker oder mit Betätigungsöffnung,
die beide auch das direkte Stecken
mit Push-in Cage-Clamp-Anschlüssen erlauben.
Wago Contact SA | www.wago.ch
Sichere Signalübertragung
in Sensor-Aktor-Applikationen
Die M8-Snap-in-Rundsteckverbinder der Serie 718, jetzt
mit den Polzahlen 3 bis 6, erfüllen im gesteckten Zustand
die Vorgaben der Schutzart IP65. Sie sind mit Kontaktstiften
aus Messing und Kontaktbuchsen aus Bronze
ausgestattet sowie mit einer Kontaktober fläche aus
Gold versehen. Bei Bemessungsspannungen zwischen
30 und 60 V eignen sich die Produkte, je nach Anschlussquerschnitt
und Polzahl, für Bemessungs ströme von
1,5 bis 3 A: 3- und 4-polige Ausführungen sind für 2 A
(0,14 mm 2 Querschnitt) beziehungsweise für 4 A (0,25 mm 2 ,
0,34 mm 2 und AWG 22) spezifiziert; 5- und 6-polige
Versionen für 3 A beziehungsweise 1,5 A. Sie widerstehen
Bemessungsstossspannungen von 1500 V (3- und 4-Pol)
sowie 800 V (5- und 6-Pol). Alle Steck verbinder dieser
Serie arbeiten bei Betriebstemperaturen von -40 bis 70 °C
im ruhenden Zustand. Ihre mechanische Lebens dauer
beträgt >50 Steckzyklen.
Profilschienenführungen
mit Wegmessung
Die Profilschienenführungen Monorail
und Miniscale integrieren bereits
ein präzises Messsystem, wodurch
aufwendige Montage- und Justagearbeiten
entfallen. Dieses erreicht in
der absoluten sowie der inkrementalen
Ausführung eine Genauigkeit von
±5 µm/m. Beim absoluten System
stehen die Positionsdaten sofort nach
dem Einschalten der Anlage zur
Verfügung. Die Fehlerüberwachung
sowie Betriebszustandsanzeige ist
fest integriert. Demgegenüber ist das
inkrementale AMS in IP68 ausgeführt,
wodurch es ideal für den Einsatz in
rauen Umgebungsbedingungen
geeignet ist. Die maximal einteilige
Profilschienenlänge liegt bei 6 m,
wobei sich mehrere Monorail zusammensetzen
lassen. In Kombination
mit dem Wegmesssystem AMS long
ist dann eine Messlänge von über
100 m möglich.
Schneeberger AG
www.schneeberger.com
Kompakte Steuerungsfamilie
Die Steuerungen der X20-Embedded-Familie sind gerade 55 mm breit
und bauen auf leistungsstarken Prozessoren aus der Intel-Atom-Reihe
auf. Dadurch eignen sich diese selbst für anspruchsvolle Applikationen
mit kurzen Zykluszeiten oder zur Steuerung von Roboterapplikationen.
In den Geräten sind zudem Hardware-Schnittstellen für Powerlink
und RS485 integriert. Über Letztere kann der Anwender zum Beispiel
Frequenzumrichter ohne weitere Hardware direkt an die Steuerung
anschliessen. Ebenso ist die Stromversorgung integriert. Trotz der
hohen Leistung kommen die Steuerungen ohne Lüfter und Batterie aus
und sind daher vollständig wartungsfrei. Optional können beliebige
weitere Feldbusprotokolle ergänzt werden.
B&R Industrie-Automation AG | www.br-automation.com
Binder Swiss AG | www.binder-connector.com/ch-de
38 #015
#015 39

PRODUKTE
Sicheres Analog-Eingangsmodul
Das SAI 041 erweitert das modulare S-Dias-Safety-
System von Sigmatek. Vier analoge Stromeingänge
mit einem Messbereich von 4 bis 20 mA und
einer Auflösung von 16 Bit sowie die 24 V Sensorversorgung
sind im 25 mm breiten Hutschienenmodul
integriert. Physikalische Grössen wie
Druck, Temperatur, Füllstand und Durchfluss
können mit dem analogen Eingangsmodul sicher
erfasst und überwacht werden. Die Eingangsfilter
sind einstellbar. Zwei voneinander unabhängige,
diversitäre Auswertungen mit gegenseitiger
Überwachung gewährleisten die sichere Auswertung
der Analogeingänge. Die erfassten Werte
stehen nicht nur der Safety-CPU, sondern der
funktionsgerichteten Steuerung zur Verarbeitung
zur Verfügung. Bei zweikanaligem Einsatz ist
das SAI 041 für die Erfassung von Stromsignalen
für Safety-Anwendungen bis SIL 3, PL e, Kat. 4
geeignet, bei einkanaliger Verwendung bis PL d,
Kat. 3 gemäss EN ISO 13849-1/-2.
Sigmatek Schweiz AG
www.sigmatek-automation.ch
Optimierung des XTS-Systems
Die Mover des XTS-Systems können auf kundenspezifischen
Bahngeometrien dynamisch positioniert werden.
Für die zugehörige Visualisierung kann nun aus einer
bestehenden Konfiguration heraus mit nur einem Mausklick
ein passendes HMI Control erstellt werden. Dieses
ist automatisch mit allen notwenigen Parametern der
kundenseitigen Anwendung verbunden und kann direkt
die aktuellen Positionen aller Mover innerhalb des Systems
anzeigen. Es besteht aus drei Ebenen und kann dadurch
bei Bedarf einfach mit weiteren HMI Controls oder auch
mit nicht animierten Bildern kombiniert werden.
Beckhoff Automation AG | www.beckhoff.ch
Sensor mit 360°-Prozessvisualisierung
Vielseitige AC/DC-Netzteile
Die TMW-Serie ist eine Produktreihe vollständig gekapselter AC/DC-Netzteile
für den Einsatz in Medizintechnik, Industrie und Haushalt. Alle
Modelle haben kompakte staub- und wassergeschützte Gehäuse nach IP68
und erfüllen die Anforderungen nach IEC/EN 62368-1, IEC/EN 60335-1
und IEC/EN 60601-1 3 und sind zweifach MOPP-zertifiziert. Dank verstärkter
Isolation eignen sich die TMW-Netzteile für Anwendungen der Schutzklasse
II. Aufgrund des weiten Arbeitstemperaturbereichs von minus 20
bis 80 °C ist der Einsatz unter anspruchsvollen Bedingungen möglich.
Traco Electronic AG | www.tracopower.com
Der Grenzstandschalter Cleverlevel PL20 gibt mit fünf definierten Farben
Einblick, ob der Grenzstand erreicht ist, welches Medium sich im Tank
befindet oder ob eine Störung vorliegt. Durch die 360° LED ist diese Information
zu jeder Zeit von überall erkennbar und ermöglicht sichere Prozesse.
Der elektrische Anschluss aus Edelstahl in Verbindung mit der visuellen
Statusanzeige überzeugt unter anderem mit maximaler Robustheit und
Langzeitdichtigkeit gemäss dem Dichtigkeitskonzept protect+.
Baumer Electric AG | www.baumer.com/kingcrown
Gelbox für Verbindungsklemmen
40 #015
Das VDE-geprüfte Gesamtsystem aus Gelboxen und
Wago-Klemmen eignet sich durch sein silikonfreies
Gel für den Einsatz in allen Industriezweigen. Durch die
optimale Gelverdrängung ist das System sicher in der
Handhabung und schützt Klemmen der Serien 221 und
2273 vor Feuchtigkeit und Wassereintritt gemäss IPX8.
Das robuste Gehäuse garantiert dabei hohe Stabilität,
wobei die flexible Dichtlippe eine Beschädigung der Leiter
verhindert. Dank schneller Wiederzugänglichkeit lassen
sich zudem Stromkreise einfach erweitern. Obwohl
die Boxen unbegrenzt lagerfähig sind, ist ein Anmischen
und Aushärten der Gelmasse nicht notwendig.
Wago Contact SA | www.wago.ch
Drehstrommotoren Baureihe DR..
Effizient, leistungsstark und weltweit
einsetzbar
.................................................................................................
Mit den Motorbaukästen DR../DRN/DR2.. setzen wir
Millionen von Antriebskombinationen um und bewegen
die unterschiedlichsten Anlagen und Maschinen, weltweit.
Wir bieten Ihnen für jede Anforderung den optimalen
Drehstrommotor: 2-, 4-, 6- und 8-polige Motoren,
mit Leistungen von 0,09 kW bis 375 kW und in den
Wirkungsgradklassen IE1 bis IE4.
www.imhof-sew.ch

RUBRIKTITEL
RUBRIKTITEL
KOLLABORATIVES
ARBEITEN
#010
UPTOWNBASEL ALS
HOTSPOT DES 3D-DRUCKS
FÜR DIE MEDIZINALTECHNIK
Noch steht der 3D-Druck vor vielen Herausforderungen – insbesondere für die hochregulierte
Medizinaltechnik. Um die grossen Visionen wahrwerden zu lassen, braucht es Standorte,
die sich firmenübergreifend den Themen annehmen. Nun soll mit dem Wissenszentrum für
3D-Medizinaltechnologie ein solcher Ort in Arlesheim geschaffen werden.
Von Eugen Albisser
Der 3D-Druck ist definitiv angekommen. Seit der
Entwicklung von 3D-Druckverfahren in den
80er-Jahren, hat sich diese Technologie rasant
weiterentwickelt und ist heute nahezu in allen
Branchen anzutreffen: in der Automobil-, Luft- und Raumfahrtindustrie,
im Maschinenbau, Produktdesign, in der Verpackungsindustrie
und schliesslich auch in der Medizinund
Dentaltechnik. Basel als Hotspot der Schweizer
Medtech- und Pharmabranche hat das riesige Potenzial
schon lange erkannt. Aus diesem Grund sind zahlreiche,
spezialisierte Unternehmen in der Region angesiedelt.
Genau dieses Potenzial erkannte auch uptownBasel und
wird in ihrer Arealentwicklung im Schorenareal in Arlesheim
(BL) ein Wissenszentrum für 3D-Medizinaltechnologie
aufbauen.
Zur Rubrik
Die fortlaufende Rubrik «Kollaboratives Arbeiten» entsteht
in Zusammenarbeit mit uptownBasel und wird von ihr fi nanziell
unterstützt. Die Rubrik beschreibt die Möglichkeiten, welche
sich Industriefi rmen bieten im Zeitalter der Digitalisierung:
vom kollaborativen Arbeiten bis zur vollkommen vernetzten
Produktion, wie sie in Arlesheim im «Kompetenzzentrum
Industrie 4.0» derzeit aufgebaut wird.
Medizinaltechnik und 3D-Druck, das passt
Dabei muss man attestieren: Medizinaltechnik und 3D-
Druck, das passt. Denn unter allen Branchen dürfte sie jene
sein, welche am meisten Nutzen aus den Vorteilen haben
könnte, die nicht einfach nur ein Nice-to-have sind, sondern
die Lebensqualität der Menschen deutlich verbessert oder
sogar verlängert. Denn viele Medtech-Produkte sind Einzelanfertigungen,
die mittels 3D-Druck schnell und einfach
erstellt werden können. Ausserdem ist das Design derart
flexibel, dass man keine Kompromisse eingehen muss.
Und schlussendlich ist die Entwicklungs- und Produktionszeit
sehr kurz – und das kann im besten Fall sogar Leben
retten. Diese offensichtlichen Vorteile schlagen sich auch
in den Wachstumszahlen nieder. Der Additive-Manufacturing-Markt
macht heute rund 12 Milliarden Dollar Umsatz,
davon bereits 1,3 Milliarden Dollar mit Medizintechnik
und das Wachstum wird auf jährlich 20 Prozent geschätzt –,
wobei der gesamte Medizintechnik-Markt etwa 54 Milliarden
Dollar jährlich umsetzt.
Schwer reguliert, aber mit enormem Potenzial
Diese Zahlen zeigen: Das Potenzial ist enorm. Doch die
Medtech-Branche gehört zu den am schwersten regulierten.
Das macht es neuen Verfahren und Prozessen noch schwieriger,
die bereits existierenden abzulösen. Zu den weiteren
Herausforderungen in der Forschung und Entwicklung
gehören auch die Suche nach neuen Materialien und verbesserte
Prozesse, um beispielsweise auch die Nachbearbeitungen
zu reduzieren. Ein anderes grosses Forschungsgebiet,
mit dem der 3D-Druck beste Chancen hat, den Markt
weiter zu erobern, ist der Einsatz am Point-of-Care. Oder
anders gesagt: Dass man die Produktion näher zum User
bringt, in diesem Fall zum Beispiel zu den Ärzten ins Spital.
Der Vorteil kann am Beispiel eines Auto-Unfalls aufgezeigt
werden: Das Krankenauto bringt den Patienten in Spital, er
wird dort unter den CT-Scanner gelegt, ein Algorithmus analysiert
die Daten und arbeitet einen Therapieplan aus, hilft
dem Designer gleich bei der Erstellung des Implantats und
auch der benötigten Instrumente für die Operation. Dies alles
wird vor Ort ausgedruckt und kurze Zeit später liegen
Implantate und Instrumente im Operationssaal bereit.
An der grossen Vision mitarbeiten
Das ist natürlich eine Vision. Aber genau deshalb braucht es
Wissenszentren wie jenes in Arlesheim, um die 3D-Medizinaltechnologien
näher an solche Visionen zu bringen. Der
Standort, der Zugang zu einem enormen Talentpool und die
projektieren Gebäude bieten die besten Voraussetzungen,
solche Visionen zu erarbeiten. Denn ein grosser Mehrwert
entsteht, wenn Know-how gebündelt und weiterentwickelt
wird, Chancen von firmenübergreifender Zusammenarbeit
erkannt und genutzt werden. Und das wird in Arlesheim der
Fall sein.
uptownBasel | www.uptownbasel.ch
Bemerkung zum Artikel: Einige Informationen und Zukunftsvisionen
aus dem Artikel stammen aus Vorträgen, die auf der AM Expo und
Swiss Medtech Expo in Luzern abgehalten wurden.
Die additiven Verfahren, für die Einzel anfertigungen
und komplexe Strukturen keine Probleme sind,
eigenen sich besonders, um in der Medizintechnik
eingesetzt zu werden. Symbolbild: iStockphoto
Innovations-Campus
uptownBasel
In Arlesheim entsteht ein campusartig konzipiertes Gelände,
in dem Firmen die Zukunft des industriellen Arbeitens
realisieren können. uptownBasel konzentriert sich auf aktuelle
Themen wie Elektromobilität, Batterietechnologie, Digital
Health, personalisierte Medizin, Additive Manufacturing,
Datacenter und Data Analytics. Die Gesamtheit der positiven
Eigenschaften des Standorts Arlesheim soll Unternehmen
mit hohen Qualitätsstandards in Bezug auf Corporate
Responsibility und technologie-orientierte Unter nehmen mit
wissensintensiver Produktion sowie Dienstleitungs unternehmen
mit hohem Fach kräfteanteil anziehen.
Wer steckt hinter uptownBasel
Der kollaborative Campus der Zukunft ist eine Arealentwicklung
von Hans-Jörg Fankhauser. Für das grosse fi nanzielle
Engagement steht die Familie von Dr. Thomas Staehelin und
seiner Frau Monique, die selbst in Arlesheim aufgewachsen ist.
42 #015
#015 43

TECHNISCHES RUBRIKTITEL ENGLISCH
BRUSH IT UP!
RUBRIKTITEL
NEWS IN
ZAHLEN
Murrelektronik steigt in die Welt
der Vision-Systeme ein
Mit seinen Vision-Installationslösungen bietet
der schwäbische Spezialist für dezentrale Automatisierungstechnik
jetzt massgeschneiderte
Lösungen für die industrielle Bildverarbeitung
Vision-Systeme werden in der industriellen
Fertigung und in der Logistik immer wichtiger.
Wenn es um Industrie 4.0 oder KI der Dinge geht,
dann dürfen die Kameras für die industrielle
Bildverarbeitung nicht fehlen:
Mit seinen Vision Installationslösungen bietet die
Murrelektronik GmbH mit Sitz in Oppenweiler bei
Backnang jetzt ein Konzept für dezentrale Installationslösungen
für die industrielle Bildverarbeitung.
Maschinen- und Anlagenbauer haben mit Murrelektronik
damit einen leistungsstarken Partner
an der Seite, wenn es um Spannungsversorgung,
Signal- und Datenmanagement bei der smarten
Vernetzung von Kameratechnik im industriellen
Fertigungsprozess oder in der Logistik geht.
Dabei setzt Murrelektronik auf dezentral, direkt
im Maschinenumfeld montier- und steckbare
Baugruppen wie Switches, Verteiler und Einspeiser
sowie entsprechend leistungsfähige,
kon fektionierte Kabel- und Steckertechnik.
Die Vorzüge sind ein minimaler Installationsaufwand
und eine maximale Performance – und das bei
neuen und bestehenden Maschinen und Anlagen.
Murrelektronik enters the world
of vision systems
With its vision installation solutions, the Swabian
specialist for decentralized automation technology
now offers customized solutions for industrial
image processing.
Vision systems are becoming increasingly important
in industrial manufacturing and logistics.
When it comes to Industry 4.0 or AI of Things,
industrial image processing cameras canʼt be
missing.
With its vision installation solutions,
Murrelektronik GmbH, based in Oppenweiler,
Germany, now offers decentralized installation
solutions for industrial image processing.
With Murrelektronik, machine and system builders
have a powerful partner at their side when it comes
to power supplies and signal/data management
for the smart networking of cameras in industrial
production processes or logistics.
Murrelektronik relies on decentralized components
including switches, distributors and feeders
that can be mounted on the machine, as well
as the corresponding high-performance cable and
connector technology.
These components minimize installation effort
and maximize performance for both new and
existing machines and systems.
Wie würden Sie den Text übersetzen? Versuchen Sie es, Absatz
für Absatz. Der deutsche Text in dieser «Brush it up»-Rubrik
wie auch die englische Übersetzung stammen – abgesehen von
ein paar Anpassungen – von einer Pressemitteilung der
Firma Murrelektronik. Bild/Picture: Murrelektronik GmbH
Wer weiss eigentlich, wie viele Firmen in der Schweiz gegründet werden und wie gross
der Markt für den keramischen 3D-Druck im Jahr 2030 sein wird? Brillieren Sie mit lässig
eingeworfenen Zahlen beim Smalltalk. Hier haben wir ein paar Zahlen-News aus der Welt
der Technik und Industrie.
22
METER
Elon Musk braucht für den Hyperloop einen
Tunnel. Dafür braucht es innovative
Bohrlösungen. Diese werden in einem
Wettbewerb namens «Not-a-Boring-Competition»
gesucht. Dieses Jahr gewann die
TU München, sie schafften 22 Meter in
der vorgegebenen Zeit. Der zweite Platz ging
an die ETH Zürich.
6400
QUADRATMETER
Die Firma Komax will ihre Standorte konsolidieren.
Nun konnte sie in Dierikon ein zusätzliches Grundstück
kaufen. Darauf steht ein Produktions- und Bürogebäude,
das Komax nun renoviert. Ausserdem gehören 6400 Quadratmeter
unverbautes Land dazu.
3631
FIRMENGRÜNDUNGEN
Wie viele Firmen werden eigentlich
pro Monat in der Schweiz gegründet?
Der Gründungsbericht gibt eine exakte
Antwort: 3631 Firmen waren es zum
Beispiel im Monat September 2021.
3 400 000 000
US DOLLAR
Der 3D-Druck mit Keramik steht laut Marktanalyse von
3dpbm Research vor dem Durchbruch. Ein jährliches Wachstum
von 36,5 Prozent treibt ihn von momentan 154 Millionen
US-Dollar hoch auf 3,4 Milliarden Dollar im 2030!
62
PROZENT
Die ETH-Studierenden waren auch
schon zufriedener. Vor sechs
Jahren sagten 82 Prozent, dass sie
zufrieden seien, nun sind es noch
62 Prozent. Der Hauptgrund für den
Rückgang hat allerdings mit
der Pandemie zu tun, welche die
Motivation raube.
0,29
SEKUNDEN
Laut eigenen Angaben hat ABB den schnellsten Scara-Roboter
seiner Klasse entwickelt. Der IRB 920T hat nämlich eine Zykluszeit
von 0,29 Sekunden. Damit ist er prädestiniert für die schnelle
Produktion in der Elektronikindustrie.
44 #015
#014 #015 45

Wissenswertes
Eine Mitarbeiterin von Q.Ant
zeigt einen Wafer, aus dem
photonische Chips geschnitten
werden. Bild: Trumpf
HILFE BEIM
HEBEN VON
DATENSCHÄTZEN
WEITERE INVESTITIONEN
IN QUANTEN-STARTUP Q.ANT
Das Technologieunternehmen
Trumpf erhöht sein Investment
in die hundertprozentige
Tochter gesellschaft Q.Ant
um einen zweistelligen Millionenbetrag.
Damit kann das Start-Up in die
Entwicklung und Produktion von
Quantencomputer-Chips einsteigen.
Q.Ant hat ein Photonik-Chip-Verfahren
entwickelt, durch das sich hochspezielle
Lichtkanäle auf gewöhnliche
Silizium-Chips aufbringen lassen.
Durch dieses Verfahren lassen sich
die heute etablierten elektronischen
Grossrechner um Prozessoren erweitern,
die mit modernster Quantentechnologie
arbeiten.
46 #015
Bis Ende des Geschäftsjahrs im
Juni 2022 soll es dem jungen Unternehmen
gelingen, Chip-Komponenten
für Quantencomputer zu entwickeln,
die jeweils Quanten erzeugen, führen
und manipulieren können. Im Anschluss
soll der erste Prototyp eines
Quantencomputer-Chips entstehen.
Für dieses Vorhaben soll der Personalbestand
innerhalb eines Jahres von
aktuell 20 auf 120 Mitarbeiter ausgebaut
werden.
www.trumpf.com
Die Auswertung grosser
Datenmengen kann für
Effizienzgewinne sorgen,
etwa in der Produktion
oder bei der Steuerung von Maschinenparks.
Damit insbesondere KMU
von diesem Wandel profitieren können,
bietet das Smart Data Innovation
Lab (SDIL) am KIT Ressourcen
und Hilfestellung bei Industrieprojekten
an. Noch bis 2022 liefert das
SDIL für Unternehmen kostenfrei
Infrastruktur sowie Support, Kontaktvermittlung
zu Fachleuten oder
Hilfestellung beim Datenmanagement.
Finanziert wird das Projekt
vom deutschen Bundesministerium
für Bildung und Forschung.
www.sdil.de
CO 2 -NEUTRALES
KEROSIN
Im norddeutschen Werlte ist die
nach Angaben des Betreibers
Atmosfair weltweit erste Anlage
zur Herstellung von CO 2 -neutralem
Kerosin im industriellen
Massstab eröffnet worden. Die Anlage
produziert das Kerosin synthetisch
mit Hilfe von Wasser und
Strom, den Windräder aus dem
Umland liefern. Mit Aufnahme des
Regelbetriebs im ersten Quartal
2022 soll täglich die Produktion von
1 Tonne Kerosin möglich sein. Ab
2026 müssen in Deutschland 0,5
Prozent des benötigten Flugkraftstoffs
aus Power-to-liquid-Kerosin
bestehen. Dies entspricht jährlich
rund 50 000 Tonnen und somit einem
Vielfachen dessen, was die
neue Anlage produzieren kann.
www.atmosfair.de
SCHRANZ ELEKTRONIK FEIERT 25-JÄHRIGES BESTEHEN
Die Schranz Elektronik GmbH aus Wimmis feiert
diesen Herbst ihr 25-jähriges Bestehen. Im Oktober
1996 von Bruno Schranz gegründet, konzentrierte
sich das junge Unternehmen anfangs zunächst auf
die Tätigkeitsfelder Telefonieanlagen, Teleinformatik sowie
industrielle Elektronik für die Maschinenindustrie und Automation.
Im Verlaufe der Jahre kamen EDV-Installationen
und Support hinzu.
Mit dem Eintritt von Teilhaber Simon Zingg (2003 bis 2010)
erfolgte die Gründung einer GmbH. Seit 2017 unterstützt
Mario Schranz seinen Vater Bruno Schranz in der industriellen
Automation und Rudolf Graf bei EDV Installationen.
Die günstigste Schmierung ist die, ...
... die Sie gar nicht brauchen.
Die Begriffe "igus, motion plastics" sind in der Bundesrepublik Deutschland und gegebenenfalls international markenrechtlich geschützt.
Feiern das 25-jährige Firmenbestehen, von links Bruno Schranz,
Mario Schranz und Rudolf Graf. Bild: Schranz
Anlässlich des 25. Geburtstages übernahm nun Sohn
Mario die Firmenanteile von Bruno Schranz, der zukünftig
kürzer treten und sich auf die Entwicklung und Produktion
von Platinen und elektronischen Baugruppen konzentrieren
möchte.
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WISSENSWERTES
Geschwindigkeit - Präzision
Prozesssicherheit
Ein Quantensprung bei der Bearbeitung von
Knochenschrauben
hexalobe
ZWEI WELTNEUHEITEN FÜR E-LADESTATIONEN
Bei der Shoppingraststätte Würenlos
betreibt Gofast mit 20
Ladeplätzen und bis zu 300 kW
Ladeleistung seinen grössten
Ladepark für E-Mobile in der Schweiz.
Diese wurden nun mit zwei Weltneuheiten
ausgestattet, welche für eine
maximale Sicherheit beim Laden sorgen
sollen.
Bei der ersten, patentierten Technologie
handelt es sich um eine weitere,
unabhängige Messung, welche die
SCHLEIFAUSBILDUNG FORCIEREN
United Grinding geht eine Partnerschaft mit
Titans of CNC ein, um die anspruchsvolle Ausbildung
im Bereich des Präzisionsschleifens
voranzutreiben. Die Partnerschaft umfasst die
Entwicklung einer Grinding Academy, die Neueinsteigern
in der Branche die Grundlagen des Schleifens in einem
leicht verständlichen, digitalen Format vermitteln soll.
Laut Titan Gilroy, CEO und Gründer von Titans of CNC,
liegt sein Schwerpunkt auf der Entwicklung und Bereitstellung
von hochqualifizierten Ausbildungsinhalten für
die Fertigungsindustrie. Mit seinen kostenlosen, videobasierten,
Schritt-für-Schritt-Schulungssystem will Titans of
CNC Antworten auf reale Fertigungsprobleme geben.
48 #015
Hochstromkontakte überwacht. Überschreitet
ein Messpunkt den Schwellwert,
wird die Kommunikation zum
Fahrzeug automatisch getrennt. Die
Abschaltlogik geschieht ohne Einfluss
der Applikationssoftware und bietet
dadurch einen signifikanten Sicherheitsgewinn,
da bei einer Störung oder
Ausfall der Software der Ladestecker
vor Überhitzung geschützt wird.
Die zweite Innovation betrifft den Ladestecker
selbst. Der mit Polyurethan
Der Compact-Stecker
der Brugg E-Connect
AG wurde für
harsche Bedingungen
entwickelt und
erreicht die höchste
Schutzklasse für
Ladestecker.
Bild: Gruppe Brugg
gespritzte Ladestecker wurde als weltweit
erster Stecker mit der Schutzklasse
IP69 zertifiziert und gilt damit
als äusserst robust.
www.brugg.com
Titan Gilroy gründete Titans of CNC als eine Maschinenwerkstatt
in Nordkalifornien, die einige der anspruchsvollsten
Komponenten für die Luft- und Raumfahrtindustrie
herstellte. Von dort aus entwickelte sich die Werkstatt
zu einer Reality-TV-Serie, die in einem weltweiten Netzwerk
von Ingenieuren, Maschinisten, Hobbyisten, Studenten
und Pädagogen als führende CNC-Bildungsplattform
anerkannt ist.
titansofgrinding.com
SE LAHR
UNTER NEUER
LEITUNG
Jürgen Siefert ist neuer Geschäftsführer
des Standorts Schneider
Electric Automation GmbH in Lahr.
Damit ist er für das operative Geschäft
des Produktionsstandorts für Antriebstechnik
und Robotik in der Industrie
verantwortlich.
In den vergangenen sieben Jahren gestaltete
Jürgen Siefert als Vice President
Industrial Automation die strategische
und operative Ausrichtung des Konzerns
zuerst in Deutschland, in einem weiteren
Schritt kamen Österreich und die Schweiz
hinzu. In Lahr übernahm er nun den Staffelstab
von Philippe Briard, der nach zweieinhalb
Jahren in Baden-Württemberg
zum Consulting bei SE gewechselt hat.
Der 56-jährige Siefert startete seine
berufliche Laufbahn als Elektroniker und
betriebswirtschaftlicher Fachwirt als
Servicetechniker bei Berger Lahr – am
heutigen SE Standort. Nach weiteren
Stationen wechselte er als Applikationsingenieur
zu SIG Positec, wo er umfangreiche
Erfahrungen als Vertriebsingenieur für
Motion Lösungen sammeln könnte. In den
vergangenen 15 Jahren konnte er zudem
neben dem direkten Kontakt mit der
Industrie in diversen Führungsaufgaben
auch die Zusammenarbeit mit den Grosshandelspartnern
aktiv vorantreiben.
www.se.com/de
Bild: SE
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www.mikrontool.com

INNOVATIVE ZERSPANUNGSWERKZEUGE
Alberto Gotti
Leiter Entwicklungsabteilung,
Mikron Tool
Jacek Kruszynski
CTO, Mapal Dr. Kress KG
HOCHLEISTUNGS-
ENTWICKLUNG
FÜR ZERSPANUNGS-
WERKZEUGE
Wer Zerspanungswerkzeuge entwickelt, muss höhere Produktivität, reduzierte Kosten
und hohe Verfügbarkeit immer im Auge behalten. Doch unzählige andere Trends
beeinflussen ebenfalls die Entwicklung neuer Werkzeuge. Vier Hersteller verraten deren Fokus.
Von Eugen Albisser
Dirk Kammermeier
CTO, Fraisa
Matthias Luik
F&E-Leiter, Paul Horn
Wer die ungeheure Auswahl
an innovativen Zerspanungswerkzeugen
auf dem Markt kennt,
der weiss: Die Werkzeughersteller verfolgen
nicht einen einzigen Trend, sondern
dutzende, wenn nicht sogar hunderte.
Zwar gibt es seit jeher ein paar
unschlagbare Argumente in der Entwicklung
neuer Tools und die heissen:
höhere Produktivität, reduzierte Kosten
und hohe Verfügbarkeit. An diesen
immerwährenden Trends kommt zwar
kein Hersteller vorbei – aber danach ist
die Ausrichtung weit offen.
Ein Werkzeug für viele Operationen
Im solothurnischen Bellach bei der
Firma Fraisa haben sich die Entwickler
zum Beispiel vorgenommen, das
stärker werdende Bedürfnis nach Agilität
und Flexibilität in der Produktion
mit entsprechenden Werkzeugen abzudecken.
Multifunktionalität steht
hier also im Fokus. «Wir entwickeln
konsequent unsere MFC (Multi Functional
Cutting) Technologie weiter»,
sagt CTO Dirk Kammermeier. «Diese
Hochleistungswerkzeuge erhöhen die
Produktivität signifikant, da weniger
Werkzeuge gewechselt werden müssen
und sie reduzieren die Werkzeugwie
auch Logistikkosten», sagt Kammermeier.
Neben der MFC-Technologie
designt Fraisa ihre Werkzeuge auch
so, dass diese für HDC-Prozesse – also
High Dynamic Cutting – eingesetzt
werden können. Bei den HDC-Prozessen
ist die gesamte Werkzeugschneide
im Eingriff, wodurch sich das Belastungskollektiv
aus Abrasion, Adhäsion
und Temperatur auf einen grossen
Schneidenbereich verteilt und somit
zu einem deutlich geringeren Werkzeugverschleiss
führt. «MFC-Technologie
und HDC-Prozesse sind keine
konkurrierenden Trends, sondern ergänzen
sich. Durch die HDC-Prozesse
kann der Einsatzbereich von MFC-
Werkzeugen insbesondere bei langen
Werkzeugen noch erweitert werden»,
erklärt CTO Kammermeier.
Warum gerade diese beiden Trends
aufgenommen wurden in die Entwicklung,
erklärt Kammermeier mit
den sinkenden Losgrössen bei den
Kunden: «Das verlangt Agilität und
Flexibilität bei gleichzeitiger Verkürzung
der Durchlaufzeiten. Beide
Prozesse zusammen ermöglichen den
Kunden auch die Maschinen länger
autonom laufen zu lassen, was insbesondere
in Hochlohnländern wie
der Schweiz einen enormen Wettbewerbsvorteil
darstellt.»
Verrückte Tools für Medizintechnik
Im Tessin bei der Firma Mikron Tool
hat der demografische Wandel einen
Trend in den Fokus gebracht, der
die Entwicklungsarbeit erheblich beeinflusst:
Es ist die rasch wachsende
Health-Care-Branche. Dr. Alberto Gotti,
Leiter der Entwicklungsabteilung, verweist
auf das jährliche Wachstum von
rund sieben Prozent: «Diese Marktentwicklung
ist für Mikron Tool als Hersteller
von VHM-Präzisionswerkzeu-
50 #015 #015 51
Innovative Werkzeuge von Mikron Tool:
Prädestiniert für die Bearbeitung schwer
zerspanbare Werkstoffe wie sie in der
Medizintechnik vorkommen. Bild: Mikron Tool

INNOVATIVE ZERSPANUNGSWERKZEUGE
gen von höchstem Interesse. Denn bei
einem Grossteil dieser Applikationen
werden schwer zerspanbare Werkstoffe
wie biokompatibles Titan und rostfreier
Stahl eingesetzt. Hierfür sind unsere
CrazyTools prädestiniert.» (Siehe
auch Box: Aussergewöhnliche Werkzeuge
testen)
Dr. Alberto Gotti erklärt gleich ein
Herstellungsbeispiel: Torx-Schrauben,
von denen jedes Jahr rund 900 Millionen
Stück produziert werden, welche
bei Knochenbrüchen die Fragmente
mit einer Platte verbinden: «Bei dieser
riesigen Anzahl zählt jede eingesparte
Sekunde in Bezug auf Geld und Zeit.
«Man muss sich vorstellen, dass es sich
hier um eine Massenproduktion anspruchsvollster
Werkstücke handelt,
die ständigen Qualitätskontrollen unterliegen.
Oft sind die Inspektionskosten
höher als die Produktionskosten.
Schon allein deshalb ist bei einem höheren
Produktions-Output eine garantierte
Prozesssicherheit bei gleichbleibender
Qualität für den Hersteller von
immenser Wichtigkeit. Mit unserer
Fertigungsstrategie und unseren Werkzeugen
können wir das meistern.»
Bearbeitungsstrategie und perfekt
abgestimmte Parameter gehören dazu
Um den Marktanforderungen gerecht
zu werden, hat Mikron Tool speziell
für diese Art von Knochenschrauben
Zerspanungswerkzeuge und eine Fertigungsstrategie
komplett neu entwickelt.
Einen Kombibohrer (Kombination
aus Bohrer und Fräser), einen
Fräser, eine gute Bearbeitungsstrategie
und maximal abgestimmte Parameter.
Mehr brauchte es bei Mikron
Tool nicht, um die Effizienz der
Bearbeitung von Torx-Sitzen bei Knochenschrauben
aus Titan oder rostfreiem
Stahl zu steigern. «Unsere
schlüsselfertige und revolutionäre
Lösung ermöglicht eine um 50 Prozent
schnellere Bearbeitungszeit und garantiert
gleichzeitig höchste Profilgenauigkeit,
ausgezeichnete Oberflächenqualität
und minimale Gratbildung»,
erklärt Alberto Gotti.
Eine Herausforderung bei der Entwicklung
der Werkzeuge war, dass der
Aussergewöhnliche
Werkzeuge testen
Ein Slogan von Mikron Tool lautet «We love crazy projects»
respektive «die CrazyServiceProducts» – was ist das und
warum die Betonung auf crazy?
Dr. Alberto Gotti, Leiter der Entwicklungsabteilung: Da müssen
wir etwas zurückblicken. Im Jahr 1999 lancierte Mikron Tool
mit dem Industriebohrer CrazyDrill Steel die erste standardisierte
Produktfamilie und damit den schnellsten Kleinbohrer der
Welt. Der Name steht für verrückte Schnittgeschwindigkeiten
und Vorschübe, für höchste Standzeiten und Prozesssicherheit.
Bis zu 20-mal schnelleres Bohren gegenüber marktüblichen
Standardbohrern aus Hartmetall war die Realität. Das war ein
Quantensprung und einfach crazy. Und da unsere nachfolgenden
Produktfamilien ebenso aussergewöhnliche Leistungen
zeigten, behielten wir die Bezeichnung «crazy» bei. Das
gilt auch für unsere Projektbearbeitung. Auch hier erzielen wir
hervorragende Werte, die das Etikett ‹crazy› ohne weiteres
rechtfertigen.»
Ein Standzeit-Test («Life Time Test») gehört bei diesen «crazy
projects» auch dazu. Wie muss man sich das vorstellen?
Gibt der Kunde die Kosten pro Werkstücke an und hat man
diese in der Entwicklung einzubeziehen, oder gibt man
sich selbst einen Rahmen?
Beim Standzeit-Test steht die Wirtschaftlichkeit der Fertigung
im Blickpunkt, aber auch die Prozesssicherheit. Einige Kunden
möchten ihre Zerspanprozesse wirtschaftlicher gestalten.
Andere wollen die Werkzeugkosten pro produziertes Werkstück
abschätzen und durch Identifi zierung der wirtschaftlichsten
Werkzeuge die Einsparpotenziale ausschöpfen. In beiden
Fällen darf die Prozesssicherheit nicht gefährdet werden.
Genau dafür bieten wir den «Life Time Test» an. Wir ermitteln
auf unseren Bearbeitungszentren die Werkstück-Bearbeitungskosten
bezogen auf die eingesetzten Werkzeuge. Dazu
erstellen wir Berichte mit Werkzeugbeurteilung, Werkzeugempfehlung,
Schnittdaten und relevanten Messdaten. Sämtliche
Richtwerte für den Werkzeugeinsatz inklusive Verschleissanalyse
und Abschätzen der Standzeiten werden für den Kunden
ermittelt unter Berücksichtigung der Prozesssicherheit.
Die Erfahrung unserer Entwicklungsarbeit fl iesst natürlich bei
all unseren Dienstleistungen mit ein, und auch wenn es
konkrete Vorgaben des Kunden gibt, kann man diese eventuell
optimieren.
NeoMill-Titan von Mapal: Die Topografie der
Wendeschneidplatte des NeoMill-Titan wurde
von Grund auf neu entwickelt, um die Späne
optimal zu formen und abzuführen. Bild: Mapal
Toleranzbereich sehr eng gesetzt ist,
weil es wichtig ist, dass die Profilgenauigkeit
und die Wandungs-Rechtwinkligkeit
des Innensechskant von
der ersten bis zur letzten Schraube respektiert
werden müssen. Eine weitere
Herausforderung seien die Werkstoffe
gewesen, sagt Gotti. Für die optimale
Bearbeitung von Titan und rostfreiem
Stahl wurden zwei unterschiedliche
Arten von Geometrien entwickelt. Beide
Varianten sind mit chromfreier,
wärme- und verschleissresistenter Beschichtung
versehen. Die chromfreie
Beschichtung dient zum Vermeiden
von Kreuzkontamination und ist bei
Medizinteilen alternativlos. Um die
Profilgenauigkeit zu gewährleisten,
wurde ein neues Ultrafeinkorn-Hartmetall
mit hoher Steifigkeit und Resistenz
gegen Schneidkantenausbrüche
verwendet.
Wenn die Digitalisierung ins
Werkzeug kommt
Dass auch die Digitalisierung bei den
Werkzeugherstellern ihre Spuren hinterlässt,
ist klar. Künstliche Intelligenz
und Sensorik bestimmen einen von
mehreren Entwicklungswegen beim
Werkzeughersteller Paul Horn. «Und
blickt man zudem auf die Werkzeugschneide,
so liegen etwa schwer zerspanbare
Materialien weiterhin im
Trend und verlangen nach entsprechenden
Werkzeuglösungen», sagt
F&E-Leiter Dr. Matthias Luik. Eines der
innovativen Werkzeuge, welche alle
drei Trends vereinen, hat man mit der
Firma Kistler, einer Spezialistin für dynamische
Messtechnik, zusammen
entwickelt. Die weltweit einzigartige
Lösung ist eine Echtzeit-Werkzeugüberwachung
von Mikro-Drehbearbeitungen.
Das Piezo Tool System (PTS)
besteht aus einem Kraftsensor, welcher
in das Drehwerkzeug eingelegt
wird und Aufschluss über den Zustand
des Werkzeuges während der Bearbeitung
gibt. Der winzige Piezo-Sensor
misst selbst niedrigste Zerspankräfte
mit hoher Auflösung. Matthias Luik:
«Der Maschinenbediener kann so fehlerhafte
Materialien und Schneidstoffe
oder auch einen Werkzeugbruch sofort
erkennen. Die Folge ist ein minimaler
Ausschuss bei maximaler Qualität.»
Das System eignet sich für den Einsatz
bei Drehbearbeitungen, speziell
im Mikrobereich. Hier sind alternative
Messmethoden wie die Überwachung
der Antriebsleistung des Hauptspindelmotors
aufgrund der geringen Abweichungen
unergiebig. Auch eine
Messung des Körperschalls liefert
bei kleinen Werkstücken keine konstant
zufriedenstellenden Ergebnisse.
Ein visuelles Überwachen scheidet
aufgrund des Einsatzes von Kühlschmierstoffen
sowie den hohen Rotationsdrehzahlen
beim Bearbeitungsprozess
ebenfalls aus. Die neue Lösung
ist kompatibel mit ausgewählten
Standard-Drehhaltern von Horn. Sie
erfordert keinen Eingriff in die CNC-
Steuerung und der Einsatz erfolgt
maschinenunabhängig. Der Austausch
der bisher eingesetzten Werkzeuge
gegen solche mit Sensoren geschieht
daher schnell und problemlos. Die
Folge des PTS sind eine Reduzierung
der Produktionskosten sowie eine Erhöhung
der Fertigungskapazitäten.
Branchenübergreifender Trend:
Titanbearbeitung
Auch Mapal hat mit dem riesigen Sortiment
natürlich einige Trends auf
dem Radar, welche in die Entwicklung
neuer und innovativer Produkte ein-
52 #015
#015 53

INNOVATIVE ZERSPANUNGSWERKZEUGE
Lesen Sie die Interviews
der Antwortgeber online:
Fraisa setzt unter anderem auf die Multifunktionalität.
Die MFC-Werkzeuge decken 96 Anwendungsgebiete
ab: Zwölf Werkstoffgruppen, die mit acht Anwendungsfällen
kombiniert werden können. Bild: Fraisa
• technik-und-wissen.ch/
innovative-zerspanungswerkzeugemikron-tool
• technik-und-wissen.ch/
innovative-zerspanungswerkzeugefraisa-horn-mapal
fliessen. «In der Automobilindustrie
bestimmen die Bauteile für die Elektromobilität
die Trends in der Zerspanung,
wobei die Bearbeitung des
Statorgehäuses hier strategisch an
erster Stelle zu nennen ist», sagt Jacek
Kruszynski, CTO, Mapal Dr. Kress KG.
Ein weiterer branchenübergreifender
Trend ist die Titanbearbeitung. Titan
kommt als Werkstoff mit seinen speziellen
Eigenschaften in immer mehr
Bauteilen unterschiedlichster Branchen
auch ausserhalb der Luftfahrt
zum Einsatz. Gleiches gilt für Verbundwerkstoffe
mit CFK. «Für uns
spielt der Trend eine wichtige Rolle, da
Titan und Titanverbundwerkstoffe
schwer zu bearbeiten sind und ein
grosses Fachwissen sowohl von den
zerspanenden Betrieben als auch von
den Präzisionswerkzeugherstellern
im Hinblick auf die Werkzeugauslegung
und -entwicklung erfordert»,
meint Kruszynski.
Wer auf der EMO 2021 war, konnte
für diesen Bereich auch die neusten
Tools sehen, die mit hohen Schnittwerten
und durchdachter Wärmeabfuhr
auftrumpfen können. Nehmen
wir die Wendeschneidplattenfräser
NeoMill-Titan als Beispiel. Die Topografie
der Wendeschneidplatte des
NeoMill-Titan wurde von Grund auf
neu entwickelt, um die Späne optimal
zu formen und abzuführen. Die
Wendeschneidplatten verfügen über
je zwei Schneidkanten und weisen
Eckenradien von 0,8 mm bis 4 mm
auf. Beim Schneidstoffkonzept standen
minimaler Verschleiss und die
Vermeidung von Aufbauschneiden im
Fokus. Neben einer verschleissfesten
Der AX-FPS-Schruppfräser
von Fraisa
Die Fraisa bietet schon einige MFC-Werkzeuge an, die mit
den im Text besprochenen Features ausgerüstet sind.
Hervorgehoben kann hier der AX-FPS-Schruppfräser werden,
der ein anschauliches Beispiel für die doch recht komplexe
Geometrieauslegung bei solchen Werkzeugen ist. Dieses
Werkzeug wurde für die Aluminiumbearbeitung entwickelt und
weist in seiner längsten Standardvariante eine Schneidenlänge
von 5,2 × Werkzeugdurchmesser auf. Kunden, die für die
Luftfahrtindustrie Aluminium-Strukturbauteile herstellen, seien
begeistert von der Performance, heisst es bei Fraisa. Mit diesem
Werkzeug können mit einer Zustellung über die gesamte
Eintauchlänge des Werkzeuges extrem hohe Zerspanungsraten
unter Einhaltung von engen Bauteiltoleranzwerten
erzielt werden.
Bauteil AX-Fräser.
Universalsorte wurde speziell für
die Bearbeitung mit höheren Schnittgeschwindigkeiten
eine temperaturfeste
Hochleistungssorte entwickelt,
die Schnittgeschwindigkeiten bis
70 m/min möglich macht.
Für die Hochtechnologieschneiden
wurde auch der Werkzeugkörper neu
entwickelt, um die Späne optimal
aus der Scherzone zu befördern. Die
Ungleichteilung der Schneiden sorgt
für Stabilität und Laufruhe. Variabel
gestaltete Kühlmittelaustritte ermöglichen
die Regulierung der Durchflussmenge
für jede einzelne Schneide. «Das
effiziente und variable Kühlkonzept
erhöht die Werkzeugstandzeit. Wir sehen
hier Steigerungen im Bereich bis
zu 35 Prozent. Mit den NeoMill-Titan
Fräsern bieten wir daher eine optimale
Lösung für Schrupp- und Semi-Finishbearbeitungen
von Titanbauteilen»,
sagt Jacek Kruszynski.
Fraisa | www.fraisa.com
Mikron Tool | www.mikrontool.com
Mapal | www.mapal.com
Paul Horn | Schweiz: www.dihawag.ch
Das Piezo Tool System (PTS) von Horn: Es besteht
aus einem Kraftsensor, welcher in das Drehwerkzeug
eingelegt wird und Aufschluss über den Zustand
des Werkzeuges während der Bearbeitung gibt.
Bild: Paul Horn
54 #015
#015 55

INNOVATIVE ZERSPANUNGSWERKZEUGE
Michael Zuber: «Manchmal
kommt es zu Überraschungen
bei den Feldtests und die
Werkzeuge zeigen Fähigkeiten,
die wir gar nicht im Fokus
hatten.» Foto: Eugen Albisser
Wendeschneidplatten fürs Langdrehen – ein Werkstattbesuch bei der Firma Bimu
DER SPAN
UND SEIN MEISTER
Eine gute Spanabfuhr ist das A und O beim Drehen. Das weiss auch der
Werkzeughersteller Bimu, für den die Suche nach innovativen Spanbruch-Lösungen
schon fast zum Alltag gehört. Eine Geschichte über Hochleistungsspanbrecher,
Beschichtungstests und den Einsatz der Gravitation beim Drehen.
Text und Fotos: Eugen Albisser
Ein guter Zerspaner weiss, worauf er bei einer Wendeschneidplatte
zu achten hat, damit er den Span
kontrollieren kann: Die Sorte ist entscheidend, die
Geometrie, die Schneidkante. Über den Einstellwinkel
zum Werkstück sowie über den Vorschub, die Schnitttiefe
und die Schnittgeschwindigkeit kann er selbst noch
einiges beeinflussen.
Das alles weiss selbstverständlich auch der Hersteller von
Wendeschneidplatten – und noch einiges mehr. Im Jurabogen
sitzt einer dieser Experten, der dem Spanbruch gerne auf
die Schliche kommt, ihn studiert und dann innovative Wendeschneidplatten
herstellt, welche Décolleteure beruhigt
einsetzen können, um hervorragende Resultate zu erzielen.
Es ist die Firma Bimu und deren Chef heisst Michael Zuber.
Die Nische der Firma ist also das Langdrehen und die zu
bearbeitenden Teile enden im oberen Bereich bei 42 Millimetern
Durchmesser und im unteren Bereich bei wenigen
Zehntelmillimetern, kleinste Stifte also, die zum Beispiel in
der Uhrenindustrie verwendet werden.
Wie geht ein solcher Hersteller vor, wenn er neue Wendeschneidplatten
entwickelt? Was ist von Wichtigkeit und was
ist bei ihr zu beachten? Und hat der Werkzeughalter einen
wesentlichen Einfluss und wie sieht es aus mit der Kühlmittelzufuhr?
Ich bin mit solchen Fragen zu Michael Zuber
ins bernjurassische Tavannes gefahren, wo gleich hinter
dem Bahnhof des Ortes die Firma steht, die erst kürzlich
eine innovative Wendeschneidplatte auf den Markt brachte,
die ISO Line VCGT 1103…FR BI120.
Herr Zuber, wie ist Bimu auf die Idee zu dieser neuartigen
Wendeschneidplatte gekommen?
Wir sind ein kleines Unternehmen und ziemlich nahe
bei den Kunden. Da hören wir natürlich öfters, was noch
fehlt. Diese neue Wendeschneidplatte ist also entstanden,
weil es auf dem Markt keine für das Langdrehen gab,
die einen kleinen Radius aufweist, vorne drehen kann
und absolut zuverlässig bei bestimmten Materialgruppen,
wie rostfreiem Stahl, funktioniert. ››
56 #015 #015 57

INNOVATIVE ZERSPANUNGSWERKZEUGE
Mit Gravitation und Hochdruck den Span brechen. Die linke Grafik zeigt die vertikale
Bearbeitungsmöglichkeit mit dem neuen Werkzeughalter. Die rechte Grafik zeigt
das Kühlschmiermittel, das direkt auf Freiwinkel und Spanwinkel trifft. Grafik: Bimu
paar einfache Faktoren, die bestimmend sind. In erster
Linie will er eine möglichst kurze Taktzeit pro Bauteil
erreichen und eine hohe Standzeit beim Werkzeug. So ist
schnell ein Vergleich gezogen zum bisher eingesetzten
Werkzeug. Bei unserer neuen Wendeschneidplatte kam
zum Beispiel eine Firma auf 14‘000 Teile im Vergleich zu
5000 Teilen zuvor. Solche Resultate zeigen uns schnell,
welche Beschichtung vorzuziehen ist. Und die Tests sind
auch immer wieder gut für Überraschungen.
Überraschungen welcher Art?
Die Kunden versuchen mit einem neuen Tool allerlei aus.
Eine Firma versuchte aufgrund der hervorragenden
Resultate mit rostfreiem Stahl auch die Bearbeitung von
Inconel, also einer Nickelbasislegierung. Es stellte sich
heraus, dass die Wendeschneidplatten reibungslos funktionierten.
Wir selbst hatten Inconel gar nicht bei der Entwicklung
auf dem Radar.
Power
Punkt
Das ist tatsächlich eine positive Überraschung. Bimu selbst
kam dann aber auch noch mit einer weiteren Überraschung
auf den Markt: Ein neuer Halter, der den Spanbruch noch
weiter optimieren kann.
Es gibt Materialien, die trotz ausgefeilter Geometrie,
scharfen Schnittkanten, Hochleistungsspanbrechern und
bester Beschichtung nicht brechen wollen. Da haben wir
die Gravitation zu Hilfe genommen.
Deutlich zu erkennen sind die Hochleistungsspanbrecher, die wie drei ausgestreckte
Finger angebracht sind und das Drehen in allen Richtungen zulässt. Grafik: Bimu
Dann haben Sie sich hingesetzt und gesagt, so, das machen
wir nun?
Eigentlich schon. Wir wussten schnell, da muss ein
für uns neuer Spanbrecher her! Ein Hochleistungsspanbrecher,
mit dem in alle Richtungen gedreht werden
kann. Dann tüftelten wir über das einzusetzende Hartmetall
und schliesslich auch noch über die Beschichtung.
Was würden Sie selbst als innovativ an der Wendeschneidplatte
bezeichnen?
Definitiv der Typ des Spanbrechers mit den drei «Fingern»,
womit es uns eben gelingt, in alle Drehrichtungen ein
Werkstück mit kontrolliertem Spanbruch zu bearbeiten.
Aber schlussendlich ist es bei einer Wendeschneidplatte
immer die Kombination, welche über Erfolg oder Nichterfolg
entscheidet. Wir haben bei der Platte noch eine
Wiper-Geometrie eingebaut, dazu beim Hartmetall offenbar
die richtige Wahl getroffen und mit vielen Tests dann
auch die optimale Beschichtung gefunden.
Hersteller nicht vier oder fünf Presswerkzeuge herstellen
lassen und diese dann testen. Bei der Auswahl helfen
aber die Gespräche mit den Herstellern und der Rest ist die
Erfahrung und Recherchearbeit. Wir stellen seit Jahren
akribisch alle Hartmetalle, Beschichtungen und Arten von
Spanbrechern in einer Datenbank zusammen und beschreiben
deren Eigenschaften. Diese Datenbank ist enorm
wichtig beim Entwickeln.
Wie finden dann die Tests statt?
Wir testen hier bei uns zum Beispiel die Geometrie und
die Art des Spanbrechers. Aber erst die Langzeit-Feldtests
bei den Kunden zeigen uns, ob wir richtig damit liegen.
Dort testen wir auch unterschiedliche Beschichtungen.
Im Falle der neuen Wendeschneidplatten-Linie hatten wir
acht verschiedene Beschichtungen von vier Anbietern.
Jeder Testkunde bekam alle acht Werkzeuge und konnte
diese testen. Schnell stellte sich heraus, welche zwei die
Favoriten sind.
Mit einem Werkzeughalter für die Y-Achsen-Bearbeitung,
sodass die Späne fallen müssen.
Ja, einfach vertikal statt horizontal drehen und schon kann
man die Schwerkraft auch noch nutzen. Aber der neue
Werkzeughalter hat noch einen weiteren «Spanbrecher»
eingebaut: Wir lassen über zwei Kühlkanäle im Halter mit
Hochdruck Kühlschmiermittel von zwei Seiten auf den
Freiwinkel und Spanwinkel schiessen. Entscheidend dabei
ist aber nicht etwa die Schmiereigenschaft des Kühlschmiermittels,
sondern die Energie, mit der es auf den
Span trifft.
Bimu wollte die neuen Wendeschneidplatten erstmals
auf der Siams 2020 zeigen, die aber wegen Corona ausfiel.
Wie sah danach die Markteinführung aus?
Die war tatsächlich etwas schwieriger als gedacht. Denn
die Siams wäre geradezu prädestiniert gewesen, um
all unsere Kunden zu treffen und die Wendeschneidplatten
vorzustellen. Mit einer Videokonferenz ist es schon
schwieriger, diese vorzustellen. Man will diese in den
Händen halten, sie anschauen und sich zeigen lassen.
Wir haben zwar alles unternommen, um die Wendeschneidplatten
bekannt zu machen, aber wir sehen nun
seit ein paar Monaten, seit wir wieder vermehrt Kunden
besuchen können, dass dies viel einfacher geht. Die
Resonanzen sind erfreulich und wir sehen, dass unsere
Innovation sehr gut aufgenommen wird.
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Das Verbindungsverfahren
mit
optimalem Stromfluss
im Fügepunkt.
Wie laufen solche Tests bei der Suche nach dem Hartmetall
und der Beschichtung ab?
Da muss man unterscheiden. Bei der Suche nach dem
Hartmetall führen wir keine Tests durch. Wir können beim
Stecken da aussagekräftige Messresultate dahinter?
Nicht wirklich. Wir arbeiten manchmal mit dem Inspire
zusammen oder führen beispielsweise Tests mit Schnittkraftmessgeräten
durch. Aber bei den Kunden gibt es ein
Bimu | www.bimu.ch
58 #015
tox-pressotechnik.com

INNOVATIVE ZERSPANUNGSWERKZEUGE
KERAMIKFRÄSER:
GEHÖRT IHM
DIE ZUKUNFT?
Keramikfräser liefern erstaunliche Resultate bei der Bearbeitung von
Aluminium, können aber auch andere Buntmetalle und Kunststoffe effizient fräsen.
Ist dies also die nächste Generation von Fräswerkzeugen? Ein Gespräch
mit Jetmir Bejtulai, CEO und Inhaber der Firma BSQ Tech GmbH, die mit der
SwissCeraMill-Linie auf den Markt kommt.
Text und Bilder: Eugen Albisser
Jetmir Bejtulai, CEO und Inhaber der Firma BSQ Tech GmbH
mit einem Keramikfräser: «In der Bearbeitung von Aluminium
sind wir der Überzeugung sind die Fähigkeiten von SwissCeraMill-
Keramikfräser unschlagbar.» Bild: Technik und Wissen
Herr Bejtulai, Ihre Keramikfräser faszinieren in
den sozialen Medien und viele fragen sich dort,
was diese Fräser können, deren Verkauf kürzlich
begonnen hat. Eine Antwort darauf gab nun unter
anderem die Firma Kern Mikrotechnik. Wie kam es dazu?
Meine Firma BSQ Tech GmbH wurde im März dieses Jahres
von Kern Mikrotechnik angefragt, ob sie die Keramikfräser
SwissCeraMill auf ihren hochpräzisen und dynamischen
Maschinen testen könnten – und die veröffentlichten Tests
haben anschliessend ziemlich viel Resonanz ausgelöst.
Warum hat Kern Mikrotechnik Sie angefragt?
Ich kann das zitieren, was ein Mitarbeiter von Kern
Mikrotechnik schrieb: «Ihr seid ja momentan in aller
Munde auf Instagram. Ich werde mittlerweile fast täglich
angeschrieben, ob wir als ‹Speerspitze der Zerspanung›
den BSQ-Keramikfräser schon mal getestet haben und ob
er etwas taugt.» Dem Angebot und der Bitte, den Keramikfräser
SwissCeraMill zu testen, haben wir natürlich gerne
zugestimmt.
Das Fazit am Schluss des Tests von Kern Mikrotechik
lautete: «Ich nenne ihn einen Aluminium-Vaporisator!»
Das war ein so grosses Lob, dass es unweigerlich auch
grosse Wellen schlagen musste im Netz. Sagen Sie etwas
mehr zu den Tests.
Beim ersten Test wurde ein Bauteil aus Aluminium
Al EN-AW 5083 bearbeitet mit einem 6 mm Fräser und
einer Seitenzustellung von 2,4 mm. Der Vorschub lag
bei 17 500 mm/min*. Dieser erste Test überraschte viele,
dass ein Keramikfräser so hohe Vorschubgeschwindigkeiten
erreichen kann. Es kamen danach Anfragen, ob der
Vorschub noch erhöht werden könne. Darauf hat Kern
Mikrotechnik einen zweiten Versuch gestartet, diesmal
mit 30 000 mm/min – und auch diesen Test hat der
Fräser problemlos bestanden! ››
* Anmerkung der Redaktion: bei n=39000 1/min, Maschinenobergrenze
und Vc=735 m/min, ebenfalls Maschinenobergrenze
#015 61

INNOVATIVE ZERSPANUNGSWERKZEUGE
Versuchen wir das ein wenig einzuordnen:
Wann empfehlen Sie generell einen Keramikfräser?
In der Bearbeitung von Aluminium sind wir der
Überzeugung sind die Fähigkeiten von SwissCeraMill-
Keramikfräser unschlagbar.
Und wann ist ein Keramikfräser definitiv die falsche Wahl?
Wir empfehlen ihn nicht für Stähle, diverse Legierungen,
Titan und Inconell. Allerdings werden wir in Zukunft
auch dahingehend Lösungen suchen und entwickeln.
Wir stehen ja ganz am Anfang mit unseren Keramikfräsern.
Die erste Lösung, die nun auf den Markt kommt, besteht
aus einer Standardlinie, welche Sie die Aluminium-Linie
nennen, die aber nicht nur Aluminium fräsen kann.
Ja, die Linie ist ein Kompromiss, damit wir zeigen können,
was alles möglich ist. Mit der Linie lässt sich Aluminium
fräsen wie beim Test von Kern. Dann aber auch weitere
Nichteisenmetalle wie Messing, Kupfer und auch
Kunststoffe.
Die Linie ist ein Kompromiss, sagen Sie. Das heisst,
dass bei angepassten Geometrien auf einen spezifischen
Werkstoff noch Potenzial vorhanden wäre, oder?
Das ist so. Wir haben diese Geometrien bereits entwickelt.
Diese Linien werden wir in Zukunft erstellen, wenn
der Verkauf ansteigt und wir das Investitionsvolumen
haben. Wir können nun aber mit diesen Standard-Fräsern
bereits bessere Resultate erzielen als mit konventionellen
Hartmetallfräsern. Zudem können wir, wenn Kunden
weitere Verbesserungen wollen, diese auf Anfrage erstellen.
Das können zum Beispiel grössere Eckenfasen oder
Kugelfräser sein
Was sicher alle brennend interessiert, ist das Preis-
Leistungs-Verhältnis. Keramikfräser sind mit hohen Kosten
verbunden, allein schon deshalb, weil die Materialkosten
hoch sind. Wie holt man diese hohen Investitionskosten
wieder heraus?
Auch hier haben wir Firmen, die unsere Fräser extra
dafür getestet haben. Ein Beispiel: Für die Bearbeitung
eines Aluminiumbauteils brauchte eine Firma 8 min mit
einem Standard-Hartmetallfräser. Für 200 Teile also
3,33 Tage. Sie kamen pro Stück auf 16 Franken Bearbeitungskosten,
wenn man Maschinenkosten, Personal und
weitere Betriebskosten mit einberechnet – also auch die
Kosten für die Hartmetallfräser. Mit dem SwissCeraMill-
Keramikfräser dauerte die Bearbeitung noch 1 min 45 s, die
Bearbeitung aller 200 Teile dauerte 0,73 Tage und so kostete
das Bauteil nur noch 5,60 Franken – und dies also inklusive
der Kosten für den teureren Keramikfräser. Das zeigt
deutlich, wie schnell sich diese Investition amortisiert hat.
Das sind eindrückliche Zahlen. Wie sah es mit den
technischen Aspekten aus wie Schnittmeter, Tiefenzustellung
und Spindelbelastung aus?
Zuerst einmal muss ich erwähnen, dass wir mit dem
SwissCeraMill-Keramikräser schruppen und schlichten,
während beim Hartmetallfräser das Schlichten mit einem
zweiten Werkzeug erfolgen musste. Was gleich war:
Drei Zähne am Fräser, einen Schnittmeter von 280 m/min,
eine maximale Drehzahl von 15 000 1/min und die Seitenzustellung
lag bei beiden bei 6 mm.
Aber nun zu den Unterschieden: Mit dem Keramikfräser
hatten wir 4500 mm/min, beim Hartmetallfräser 2500 mm/
min. Die Tiefenzustellung lag bei uns bei 12 mm, beim
Hartmetallfräser bei 6 mm –, wobei ebenfalls versucht
wurde, eine tiefere Zustellung zu erreichen, aber der Fräser
dann abbrach. Und die Spindelauslastung lag bei unserem
Fräser bei 10 Prozent, beim Hartmetallfräser bei 40 Prozent.
Dabei muss man auch sehen, dass wir glatte Oberflächen
hinbekamen, eine mindestens 10-fach höhere Standzeit
erreichten und die Schneiden scharf blieben und keine
Ausbrüche hatten, während der Hartmetallfräser für
Aluminium raue Oberflächen hatte und die Schneiden
stumpf wurden.
Höhere Werkzeugstandzeit, Schnittgeschwindigkeiten
und Vorschubgeschwindigkeiten: Zählen Sie noch ein paar
weitere Vorteile von Keramikfräsern auf, damit wir da alles
zusammenhaben.
Wir haben eine Präzision bei der Serienfertigung unter
0,002 mm gemessen, wobei auch sehr feine Oberflächenqualität
von Ra 0,4 bis Ra 0,05 möglich sind. Die Fräser
brauchen keine Beschichtung, die Kanten sind scharf
geschliffen und poliert, sodass keine Kornausbrüche
möglich sind. Ausserdem ist ein Nachschleifen jederzeit
garantiert – und alle Keramikfräser werden zu 100 Prozent
in der Schweiz gefertigt und es ist eine einzigartige, neue
Technologie, die aktuell nur wir auf dem Markt vertreiben.
Unsere Keramikfräser
werden zu 100 Prozent
hier in der Schweiz
gefertigt.
Jetmir Bejtulai
Aber es hat Ansätze gegeben mit Keramikfräsern.
Es gab tatsächlich nicht nur Ansätze, sondern es gibt
Keramikfräser, allerdings nur für kleinste Durchmesser.
Man hat bisher angenommen, dass grosse Durchmesser
nicht möglich sind und die Fräser brechen würden.
Welche Fräserarten bieten Sie eigentlich an und in welchen
Durchmessern?
Wir bieten Schaftfräser an mit Eckenfase, mit Eckenradien
und Halbrundfräser. Der Durchmesserbereich liegt bei
1 bis 20 mm.
Die Keramikfräser werden zu 100 Prozent in der Schweiz
gefertigt, haben Sie gesagt. Wer produziert sie?
Der Hersteller der SwissCeraMill-Keramikfräser ist A&L
Tool AG, ein sehr junges und innovatives Unternehmen
in der Ostschweiz. Sie haben durch mich vor einigen
Jahren den Einstieg in die technische Keramik gefunden.
So haben wir uns entschieden, gemeinsam den Weg zu
gehen und die Linie SwissCeraMill auf dem Markt zu
bringen. Sie stellen die Keramikfräser exklusiv nur für
unsere BSQ Tech GmbH her. Dafür verpflichtet sich BSQ
Tech GmbH, keinen zweiten Lieferanten aufzubauen.
Was sind die Herausforderungen beim Produzieren solcher
Keramikfräser?
Die Programmierung der Fräser ist sehr herausfordernd.
Dabei spielen viele Parameter eine wichtige Rolle, damit
das geschliffene Werkzeug gelingt. Wichtig sind hier
die Schleifscheiben. Auch hier steckt viel Fachwissen
dahinter. Jede Keramik hat eine unterschiedliche Härte,
somit werden auch unterschiedliche Schleifscheiben
mit unterschiedlichen Bindungen eingesetzt. Dann ist es
wichtig zu wissen, mit welchen Schnittparametern die
technische Keramik geschliffen werden kann. Dazu haben
wir eine eigene Entwicklung gemacht, wobei die Keramik
nicht überhitzt werden darf, damit die maximale Festigkeit
gesichert ist.
Was muss man machen, um einen Keramikfräser
einmal zu testen?
Wir haben zu Beginn Testwerkzeuge ausgehändigt, dann
aber gesehen, dass dies nicht der richtige Weg ist. Wir
wollen umfassend beraten, um das Beste aus dem Fräser
zu holen. Dazu gehört, dass man die Programme bespricht
und Schnittdaten bekommt. Wenn man sich daranhält,
erzielt man grossartige Ergebnisse. Wir garantieren also,
dass wenn jemand einen Fräser kauft und die Daten einhält,
sie nicht brechen. Da geben wir eine Garantie darauf.
BSQ Tech GmbH | www.bsq-tech.com
62 #015 #015 63

Produkte
Fräser für Bearbeitung kohlefaserverstärkter Kunststoffe
Die schwingungsgedämpfte Aufnahme AC060 für Screwfit-Wechselköpfe ist gezielt
für kleinere Durchmesser entwickelt worden und wird zunächst für die Schnittstellen
T18, T22 undT28 verfügbar sein. Wie alle Accure-tec-Aufnahmen besitzt auch
diese ein axial und radial elastisch gelagertes Dämpferelement, das voreingestellt
ist. Die kraftschlüssige Screwfit-Verbindung und die konische Form der Fräsaufnahme
verleihen dem Werkzeug eine hohe Stabilität, was zu hoher Prozesssicherheit
und Oberflächengüte führt. Die AC060 bietet eine Rundlaufgenauigkeit

PRODUKTE
Präzise Bearbeitung kleiner Durchmesser
Die Serie CoroCut QI ist Bestandteil der Corocut-Q-Plattform und
unterteilt sich in die Anwendungsbereiche Innennutendrehen
und Axialeinstechen. Dank des verbesserten Designs, unterstützt
durch engere Toleranzen der Kantenverrundung und eine
innere Kühlmittelzufuhr, sind eine bessere Spankontrolle, eine
um zehn Prozent höhere Produktivität und eine um 20 Prozent
höhere Standzeit möglich. Die Geometrien reichen von GF, einer
scharf geschliffenen Wendeschneidplatte für das Inneneinstechen,
über die direkt gepressten TF-Wendeschneidplatten für
das Axial- und Inneneinstechen sowie das Innendrehen bis hin
zu Werk zeugen mit RM-Geometrie, die ideal für nichtlineares
Drehen, wie das Innen- und Stirnprofildrehen, geeignet sind.
Die Fachzeitschrift für Fachleute aus der Industrie
Sandvik Coromant | www.sandvik.coromant.com
Geschenkt!
Hochproduktives Fräsen von Edelstahl
Hochtemperaturfeste und zähe Werkstoffe der ISO-Werkstoffgruppe M setzen bei hohem Zerspanvolumen
Spannnuten zu und erschweren dadurch eine prozesssichere Bearbeitung. Der Optimill-
Tro-Inox (Ø 4 bis 20 mm; 2 bis 5×D) löst diese Aufgabe durch ein optimales Verhältnis von Schneidenzahl,
Spanteilern und neuartiger Nutform. Die Multilayer-Beschichtung stellt einen weiteren Vorteil
des sechsschneiden Vollhartmetall-Trochoidfräsers dar. Diese wirkt adhäsivem Verschleiss entgegen
und sorgt in Kombination mit dem auf die Anwendung abgestimmten Hartmetall für optimale
Ergebnisse. Im Vergleich zu Lösungen mit vier oder fünf Schneiden bietet der neue Fräser ein
um 20 Prozent höheres Zeitspanvolumen und erreicht 30 Prozent längere Standwege. Der optimierte
Drallwinkel reduziert zudem die Auszugskräfte und erhöht so die Prozesssicherheit.
Mapal Dr. Kress KG | www.mapal.com
Fingerwechsel auf Knopfdruck
Schunk erweitert sein Programm zum schnellen Greiferfingerwechsel:
War beim Backenschnellwechselsystem BSWS noch
ein Inbusschlüssel erforderlich, genügt beim manuellen System
BSWS-M ein Knopfdruck, um die Aufsatzbacke mechanisch
zu entriegeln und unmittelbar vom Greifer abzuziehen. Ebenso
schnell und einfach wird eine neue Backe aufgesteckt und
per Knopfdruck mit dem Greifer verbunden. Das werkzeuglose
Backenschnellwechselsystem senkt so die Rüstzeiten auf
ein Minimum und erhöht damit die Produktivität und Flexibilität
der Anlage. Als zusätzliche Montagehilfe lässt sich
über optional verfügbare Passstifte und eine entsprechende
Passstiftbohrung sicherstellen, dass die Finger beispielsweise
bei asymmetrischen Fingerpaaren nur an der jeweils
korrekten Position montiert werden können.
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66 #015

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