Printmagazin TECHNIK und WISSEN - Ausgabe 021
Technik und Wissen berichtet in moderner Form für Fachleute aus der Industrie. Die Themen reichen vom 3D-Druck, neuen Materialien über Robotik, Montage und Zulieferindustrie bis hin zu Konstruktions- und den ganzen Digitalisierungsthemen. «So sieht innovativer, erzählerischer und cooler (Multimedia)-Fachjournalismus im digitalen Zeitalter aus.» - Laudatio beim SFJ-Award Schwerpunkt Ausgabe 021: Co-Creation und Schweizer Zulieferindustrie
Technik und Wissen berichtet in moderner Form für Fachleute aus der Industrie. Die Themen reichen vom 3D-Druck, neuen Materialien über Robotik, Montage und Zulieferindustrie bis hin zu Konstruktions- und den ganzen Digitalisierungsthemen.
«So sieht innovativer, erzählerischer und cooler (Multimedia)-Fachjournalismus im digitalen Zeitalter aus.» - Laudatio beim SFJ-Award
Schwerpunkt Ausgabe 021: Co-Creation und Schweizer Zulieferindustrie
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21 2023<br />
CO-KREATION<br />
SCHWEIZER<br />
ZULIEFER-INDUSTRIE
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EDITORIAL<br />
ÜBERALL<br />
QUANTENSPRÜNGE<br />
Der einsame Tüftler, der im stillen Kämmerlein<br />
Bahnbrechendes entwickelt, ist<br />
vom Aussterben bedroht. Schuld daran ist<br />
die zunehmende Komplexität der zu lösenden<br />
Probleme. Also müssen sich Unternehmen,<br />
die erfolgreich <strong>und</strong> innovativ sein wollen, anders<br />
behelfen <strong>und</strong> bilden dazu gerne buntgemischte<br />
Teams. Schwarmintelligenz <strong>und</strong> Diversität, so der<br />
Gedanke, werden es schon irgendwie richten! Die<br />
Praxis zeigt allerdings, dass dieser Ansatz meistens<br />
nicht zu überzeugenden Resultaten führt.<br />
Der Gr<strong>und</strong> hat mit den Erwartungen der Beteiligten<br />
zu tun. Weil diese teilweise sehr weit auseinandergehen,<br />
sagt Potenzialentwickler <strong>und</strong> Unternehmensberater<br />
Dr. Georg Michalik, muss zunächst<br />
ein Umfeld geschaffen werden, dass gemeinsames<br />
Arbeiten erlaube. Passiere das nicht, so der promovierte<br />
Organisationspsychologe, komme es<br />
automatisch zu Verhandlungen <strong>und</strong> Kompromissen,<br />
an deren Ende der kleinste gemeinsame<br />
Nenner steht.<br />
Wie entsteht aber ein Raum, in dem sich die kollektive<br />
Intelligenz frei entfalten <strong>und</strong> Neues schaffen<br />
kann? Genau das erklärt der Gründer von cocreation.com<br />
im Interview ab Seite 24. In diesem beschreibt<br />
er zudem, wie Unternehmen typische Hürden<br />
umgehen können, mit denen sie während<br />
Transformationsprozessen konfrontiert werden.<br />
Markus Back, Chefredaktor Print<br />
Es zeichnen sich gewaltige Veränderungen<br />
ab in der Industrie. Man hätte vor nicht langer<br />
Zeit noch von Dekaden geredet, um die<br />
Zeitspanne zu benennen, mit der diese Veränderungen<br />
kommen werden. Doch inzwischen<br />
scheint es so, als ob einige dieser disruptiven Technologien<br />
unvorhergesehen Sprünge machen könnten.<br />
Quantensprünge sozusagen, auch wenn diese<br />
naturgemäss eher klein sind. Doch sie waren gross<br />
genug, um geglaubte Naturgesetze ausser Kraft zu<br />
setzen: «Natura non facit saltus – die Natur macht<br />
keine Sprünge». Doch, doch!<br />
Quantentechnologie ist eine dieser Technologien,<br />
welche die industriellen Vorreiter träumen lassen.<br />
Die Möglichkeiten des Quantenrechners sind immens.<br />
Daher berichten wir in einer umfassenden<br />
Serie darüber. Ein weiterer Gr<strong>und</strong>: Die Technologie<br />
pocht schon ziemlich laut an die Tore der (Schweizer)<br />
Industrieunternehmen.<br />
Und da wäre noch die Künstliche Intelligenz. Noch<br />
hat sie einen weiten Weg vor sich, bis sie wirklich<br />
smart ist. Dennoch ist auch der zurückgelegte Weg<br />
<strong>und</strong> der Ist-Zustand erstaunlich. Wer zudem den<br />
Erfolg von ChatGPT <strong>und</strong> Co. <strong>und</strong> das Erstaunen der<br />
Menschen über solche Software in den vergangenen<br />
Wochen mitverfolgt hat, der weiss, dass ähnliche<br />
KI-Erfolge bald auch in der Industrie derartige<br />
Wellen auslösen können<br />
Eugen Albisser, Chefredaktor Online<br />
#<strong>021</strong> 3
RUBRIKTITEL<br />
IMPRESSUM<br />
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Markus Back, Chefredaktor Print<br />
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Redaktion<br />
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Markus Back (Chefredaktion Print)<br />
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4 #<strong>021</strong>
INHALT<br />
06<br />
Die Sonne im Labor<br />
Selten hat eine Technologie so<br />
sehr die Fantasie angeregt<br />
wie die Laser-Kernfusion.<br />
Ein guter Gr<strong>und</strong>, sich die Details<br />
anzusehen.<br />
24<br />
«Verlasst das Hamsterrad!»<br />
Gemeinsam gemeinsame Ideen<br />
entwickeln, Lösungen definieren<br />
<strong>und</strong> umsetzen: Wie soll<br />
das gehen? Dr. Georg Michalik<br />
erklärt es.<br />
38<br />
«Optische Sensoren<br />
sind Alleskönner»<br />
Was vor allem optische Sensoren<br />
mittlerweile leisten können,<br />
erklären zwei Experten<br />
des Sensorspezialisten Baumer.<br />
56<br />
Der stetige Wandel<br />
Wir haben eine klassischtraditionelle<br />
Zulieferfirma<br />
besucht <strong>und</strong> gestaunt,<br />
wie pragmatisch das Unternehmen<br />
sich weiterentwickelt.<br />
#<strong>021</strong> 2023 Co-Kreation Schweizer Zulieferindustrie | Laserkernfusion<br />
21 2023<br />
CO-KREATION<br />
SCHWEIZER<br />
ZULIEFER-INDUSTRIE<br />
Titelbild<br />
Laser-Kernfusion,<br />
die Sonne im Labor<br />
Cover-Gestaltung: Verena Mats<br />
03 Editorial<br />
04 Impressum<br />
06 Die Sonne im Labor<br />
16 Blickpunkt Forschung<br />
18 Mit Quantentechnologie<br />
den Nobelpreis nach<br />
Arlesheim holen<br />
20 Wissenswertes<br />
Schwerpunkt<br />
«Co-Kreation: Gemeinsam<br />
entwickeln <strong>und</strong> arbeiten»<br />
24 «Verlasst das Hamsterrad!»<br />
30 Diversität als Erfolgsfaktor<br />
32 KI-Analyticsintegration<br />
in sechs Schritten<br />
36 Bücher zum Thema<br />
38 «Optische Sensoren<br />
sind Alleskönner»<br />
42 Produkte<br />
48 News in Zahlen<br />
50 Wissenswertes<br />
53 Sindex 2023:<br />
«Automatisierung noch<br />
intelligenter ausgestalten»<br />
Schwerpunkt<br />
«Schweizer Zulieferindustrie»<br />
54 Chancen erkennen <strong>und</strong><br />
Image aufbessern<br />
56 Der stetige Wandel –<br />
Besuch bei Christenguss<br />
60 In Deutschland neue<br />
K<strong>und</strong>en gewinnen<br />
62 Interaktive Karte Schweizer<br />
MEM-Industriee<br />
64 Produkte<br />
#<strong>021</strong> 5
6 #<strong>021</strong>
KERNFUSION<br />
DIE SONNE<br />
IM LABOR<br />
Selten hat eine Technologie so sehr die Fantasie<br />
angeregt wie die Laser-Kernfusion.<br />
Ein guter Gr<strong>und</strong>, sich die Details anzusehen.<br />
Von Dr. Andreas Thoss<br />
Im Dezember 2022 ging eine Nachricht durch die Weltpresse:<br />
In Kalifornien hatte ein Experiment zur Laserkernfusion<br />
einen Energieüberschuss geschafft! Ist das<br />
der Durchbruch zu einer unerschöpflichen Quelle sauberer<br />
Energie? Wohl noch nicht, aber nach Jahrzehnten der<br />
wissenschaftlichen Arbeit kommt nun Bewegung in die Fusionsforschung.<br />
Deshalb lohnt es sich auch, einen Blick auf<br />
deren Gr<strong>und</strong>lagen zu werfen.<br />
Warum ein Atomkern nicht sofort zerfällt<br />
Ein Atomkern besteht aus Protonen <strong>und</strong> Neutronen, um sie<br />
herum schwirren die etwa 2000 Mal leichteren Elektronen.<br />
In einem vereinfachten Bild sorgen die Neutronen ohne<br />
elektrische Ladung dafür, dass sich die positiv geladenen<br />
Protonen nicht abstossen. Wenn wir genauer hinsehen,<br />
kann das allerdings nicht ganz stimmen: Warum kleben die<br />
Neutronen dann an den Protonen <strong>und</strong> bilden einen stabilen<br />
Atomkern?<br />
Verantwortlich dafür ist eine Kraft, die wir in unserem Alltag<br />
nicht kennen. Sie wird starke Wechselwirkung oder<br />
Kernkraft genannt <strong>und</strong> wirkt zwischen Nukleonen, also Protonen<br />
<strong>und</strong> Neutronen. Wenn wir ganz genau hinsehen, wirkt<br />
sie sogar zwischen den noch kleineren Bestandteilen der<br />
Nukleonen, den Quarks. Der Gr<strong>und</strong>, warum wir diese Kraft<br />
im Alltag kaum wahrnehmen, ist ihre Reichweite. Die ist<br />
etwa 2,5 Femtometer (10 -15 m).<br />
Ein Proton hat so etwa einen Durchmesser von 1,7 fm, die<br />
Kraft reicht also gerade bis zum nächsten Nukleon, danach<br />
ist die elektrostatische Abstossung stärker. Mit<br />
#<strong>021</strong> 7
Bild 2: In diesen Schritten fusioniert<br />
Wasserstoff zu Helium in der Sonne.<br />
Bild 3: Bei der Reaktion von<br />
Deuterium <strong>und</strong> Tritium<br />
entstehen neben Helium auch<br />
energiereiche Neutronen.<br />
diesen Zahlen im Kopf wird es klar,<br />
warum grosse Kerne mit mehr als 200<br />
Nukleonen manchmal Probleme mit<br />
der Stabilität haben <strong>und</strong> früher oder<br />
später in kleinere Kerne zerfallen. Neben<br />
der Grösse ist die Symmetrie der<br />
Kerne dabei entscheidend. Ganz ähnlich<br />
zu den Elektronenschalen kennt<br />
die Physik auch mehr oder weniger<br />
stabile Konfigurationen («Schalen»)<br />
im Kern.<br />
Fusion: Die Sonne auf Erden<br />
Sowohl bei der Kernspaltung als<br />
auch bei der Kernfusion ist die Summe<br />
der Teilchenmassen nach der Reaktion<br />
kleiner als vorher. Die fehlende<br />
Masse wird als Energie abgegeben.<br />
Dabei gilt Einsteins Formel E=mc². Ein<br />
kg Uranbrennstoff liefert so theoretisch<br />
etwa 24.000 MWh, das entspricht<br />
dem Brennwert von 3.000 Tonnen<br />
Steinkohle. Das sind zwei 200 m lange<br />
Güterzüge. Praktisch wird der Kernbrennstoff<br />
aber nicht vollständig verbraucht,<br />
was ein Gr<strong>und</strong> für die Strahlung<br />
der Reste ist.<br />
Der Energiegewinn bei einer Kernfusion,<br />
also der Verschmelzung<br />
zweier Kerne, ist sogar noch grösser:<br />
Bei der Verbrennung von 1 kg<br />
Wasserstoff werden in der Sonne<br />
90.000 MWh frei. Allerdings<br />
ist es ungleich schwerer, Kerne zu vereinen als sie zu spalten.<br />
Seit den 1930-er Jahren gab es Versuche im Labor, am 31. Oktober<br />
1952 gelang die Fusion von Wasserstoff zu Helium erstmals<br />
in grossem Massstab. Das war in einer Wasserstoffbombe, deren<br />
Fusionsreaktion mit einer konventionellen Atombombe in<br />
Gang gesetzt worden war. Die Explosion übertraf die Erwartungen<br />
erheblich. Das deutsche Magazin Spiegel beschrieb viele<br />
Jahre später wie grosse Physiker darüber grübelten, ob diese<br />
Explosion die komplette Atmosphäre der Erde zerstören<br />
könnte. Oder die Ozeane.<br />
Wie die Kernfusion in der Natur läuft<br />
Letztlich müssen sich die Fusionspartner auf weniger als<br />
zwei Protonendurchmesser annähern <strong>und</strong> dort einen Moment<br />
verharren. Dann können sie fusionieren. In der Sonne<br />
wird der Wasserstoff durch die enorme Gravitationskraft<br />
mit einem Druck von 200 Milliarden Atmosphären zusammengepresst.<br />
Das Gas ist auf 15 Millionen Grad aufgeheizt.<br />
Es liegt als Plasma vor, es handelt sich also nicht um Atome,<br />
sondern um positive geladene Atomkerne. Während einer<br />
langen Zeit kommen sich gelegentlich Wasserstoffkerne so<br />
nahe, dass die Kernkraft stärker ist als die elektrostatische<br />
Abstossung. Sie fusionieren.<br />
Der Vorgang wird auch Wasserstoffbrennen genannt. Bei<br />
diesem Brennen wird viel Energie frei – einerseits direkt als<br />
Gammastrahlung, andererseits als die kinetische Energie<br />
(Bewegung) der Reaktionsprodukte. Die Reaktion, bei der<br />
vier einfache Wasserstoffkerne in einen Heliumkern umgewandelt<br />
werden, läuft über mehrere Zwischenstufen ab <strong>und</strong><br />
ist in Bild 2 dargestellt.<br />
Bei der Fusion leichter Kerne wird Energie frei, besonders<br />
viel bei Reaktionen, die zur Bildung von Helium 4 führen,<br />
weshalb diese Reaktionen für die Energiegewinnung so in-<br />
8 #<strong>021</strong>
KERNFUSION<br />
teressant sind. Sie sind aber keinesfalls die einzigen, mit<br />
denen eine Fusion möglich ist. Wenn in einem Stern der<br />
Wasserstoff verbrannt ist, beginnt die Fusion von Helium<br />
zu Kohlenstoff. Andere Fusionen folgen bei immer höheren<br />
Drücken bis der Stern aus Eisen besteht. Schwerere Elemente<br />
stammen aus Neutronensternen oder der Explosion<br />
einer Supernova. Wer jetzt einen Goldring trägt, darf gern<br />
einen Blick darauf werfen <strong>und</strong> sich vorstellen, dass das<br />
Material aus einer Supernovaexplosion stammt.<br />
Welcher Fusionspfad ist der beste?<br />
Der Druck im Innern der Sonne lässt sich auf der Erde<br />
nicht so einfach reproduzieren, ausserdem dauert es auch<br />
im Kern der Sonne viele Jahre, bis zwei Protonen (nichts<br />
anderes sind Wasserstoffkerne) wirklich fusionieren.<br />
Wenn man davon ausgeht, dass im Labor die hohen Drücke<br />
<strong>und</strong> Temperaturen gar nicht oder nur mit hohem Aufwand<br />
erreichbar sind, dann bleiben für eine künstliche<br />
Kernfusion zwei alternative Ansätze: Entweder wählt<br />
man ganz andere Fusionsreaktionen oder man beschränkt<br />
sich auf einen der späteren Reaktionsschritte<br />
des Wasserstoffbrennens.<br />
Der letzte Schritt, die Reaktion<br />
von zwei 3 He-Kernen (die 3 gibt die<br />
Zahl der Nukleonen an) zu 1 H <strong>und</strong> 4 He<br />
hat den Charme, dass dabei keine<br />
Neutronen <strong>und</strong> keine Gammastrahlung<br />
frei werden.<br />
Leider ist Helium 3 auf der Erde extrem<br />
selten. Auf dem Mond wird etwas<br />
mehr Helium 3 vermutet, was vor allem<br />
die Phantasie der Schriftsteller<br />
angeregt hat. In Frank Schätzings erfolgreichem<br />
Thriller «Limit» dreht<br />
sich alles um den Abbau von Helium 3<br />
auf dem Mond. Der Schriftsteller kann<br />
sich dabei bequem über physikalische<br />
Probleme hinwegsetzen: Die Reaktion<br />
von 3 He zu 1 H <strong>und</strong> 4 He (Bild 2<br />
unten) ist recht langsam. Sie muss die<br />
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Bild 4: Die Experimentierkammer<br />
(blaue Kugel im<br />
Hintergr<strong>und</strong>) ist das Herz<br />
der National Ignition Facility.<br />
hohe Abstossung der je zweifach positiven<br />
Ladungen des 3 He 2+ überwinden,<br />
braucht also entsprechend höhere<br />
Temperaturen <strong>und</strong> Drücke. Dabei<br />
kann auch Tritium entstehen, was<br />
dann doch wieder Radioaktivität zur<br />
Folge hätte.<br />
Der bislang bevorzugte Weg zur Kernfusion<br />
beruht auf der Fusion der Wasserstoffisotope<br />
Deuterium <strong>und</strong> Tritium<br />
(Bild 3). Deuterium 2 D ist das Isotop des<br />
Wasserstoffs H mit einem Proton <strong>und</strong><br />
einem Neutron, Tritium 3 T enthält noch<br />
ein Neutron mehr. Beide tragen nur<br />
eine positive Ladung <strong>und</strong> stossen sich<br />
entsprechend weniger ab als die zweifach<br />
positiven 3 He 2+ -Kerne.<br />
In der Reaktion 2 D+ 3 T-> 4 He+n entsteht<br />
Helium <strong>und</strong> ein Neutron. Sowohl<br />
der Heliumkern (3,5 MeV) als auch das<br />
Neutron (14,1 MeV) tragen erhebliche<br />
kinetische Energie, die zur Energiegewinnung<br />
in Wärme umgewandelt<br />
werden soll. Das Neutron kann allerdings<br />
mit Atomen im Reaktor<br />
kollidieren <strong>und</strong> dort einen radioaktiven<br />
Zerfall bewirken.<br />
Dennoch ist diese Reaktion<br />
die bevorzugte für die Energieerzeugung durch Kernfusion.<br />
Der einfachste Gr<strong>und</strong> sind die Reaktionsbedingungen: Die<br />
DT-Fusion klappt schon bei «nur» 150 Millionen Kelvin. Das<br />
Problem mit den Neutronen gilt als beherrschbar. Man<br />
möchte sie einerseits gern zum Brüten von Tritium im Reaktor<br />
benutzen, andererseits sollen sie in möglichst stabilen<br />
Stoffen aufgefangen werden, wodurch wesentlich weniger<br />
radioaktiver Müll anfiele als bei der Kernspaltung.<br />
Bor – der Weg zur sauberen Fusion?<br />
Nur wenige Reaktionspfade erlauben eine saubere Fusion,<br />
also ohne Neutronen zu erzeugen. Auch der Verzicht auf Tritium<br />
ist ein entscheidendes Argument für diese Art der Fusion.<br />
Neben der erwähnten Helium 3-Reaktion ist es vor allem<br />
die Fusion von Bor <strong>und</strong> Wasserstoff (einem Proton), die<br />
dafür diskutiert wird:<br />
p+ 11 B->3 4 He+8,7 MeV<br />
Das Problem dabei sind die Reaktionsbedingungen. Für<br />
eine erfolgreiche Fusion muss das Produkt aus Druck, Temperatur<br />
<strong>und</strong> Einschlusszeit, also wie lange die Reaktionspartner<br />
sich nahe sind, gross genug sein. Für die Bor-Reaktion<br />
müsste die Temperatur etwa zehn Mal höher sein als<br />
bei der DT-Fusion. Die Einschlusszeit müsste gar 500 Mal<br />
grösser sein. Da das Produkt zählt, lässt sich das natürlich<br />
durch die anderen Parameter kompensieren, aber bislang ist<br />
die Bor-Fusion erst in kleinsten Mengen im Labor gelungen.<br />
Dafür wurden so lange Protonen auf Bor geschossen, bis<br />
auch mal ein Heliumkern entstanden ist.<br />
10 #<strong>021</strong>
KERNFUSION<br />
Neueste Ideen für die Bor-Fusion nutzen laserbeschleunigte<br />
Protonen. Die können in Form von Kohlenwasserstoffen<br />
auf dem festen Bor billig aufgetragen <strong>und</strong> mit dem Laser in<br />
das Material geschossen werden. Darauf bauen Startups im<br />
Bereich der Laserkernfusion wie zum Beispiel Marvel Fusion.<br />
Andere, wie Focused Energy, arbeiten zwar mit einem<br />
DT-Gemisch, zünden das aber auch über beschleunigte Protonen<br />
aus einer Gaswolke. Dabei werden die Protonen mit<br />
einem ultrakurzen Laserpuls auf astronomische Geschwindigkeiten<br />
beschleunigt. Die Lasertechnik dafür unterscheidet<br />
sich von der am NIF genutzten massgeblich.<br />
Bei dieser Fusion wird auch eine alternative Idee der Energiegewinnung<br />
diskutiert. Dabei werden die geladenen Reaktionsprodukte<br />
(also Ionen), wie zum Beispiel die 4 He 2+ Kerne<br />
auf eine Elektrode geleitet, wo sie rekombinieren <strong>und</strong> so direkt<br />
elektrischen Strom erzeugen. Diese Methode wird als<br />
effizienter gesehen als der Weg über die Umwandlung thermischer<br />
Energie.<br />
Der Einschluss: Magnetisch versus Trägheit<br />
Die entscheidende Frage bei der künstlichen Kernfusion<br />
ist, wie man die Kerne lange genug unter hohem Druck <strong>und</strong><br />
hohen Temperaturen halten kann, damit sie sich vereinen<br />
können. Bei den ersten Experimenten hat man einfach Teilchen<br />
des einen Materials in das andere geschossen, einige<br />
wenige Teilchen fusionierten. Strahlung oder Fusionsprodukte<br />
konnten auch in kleinsten Mengen gemessen werden.<br />
Als Experiment war das f<strong>und</strong>amental, für die Energiegewinnung<br />
muss man mehr tun.<br />
Getrieben von den schnellen Fortschritten bei der (friedlichen)<br />
Kernspaltung haben das Forschungsgruppen in den<br />
1950er Jahren auch getan. Die erste Idee basiert darauf, dass<br />
die Reaktionspartner bei den extremen Bedingungen alle ionisiert<br />
– also mit einer elektrischen Ladung – vorliegen.<br />
Dann kann man sie mit elektromagnetischen Feldern manipulieren.<br />
Für diesen elektromagnetischen Einschluss wurden<br />
zwei Konzepte entwickelt: Beim Tokamak bildet das<br />
Fusionsmaterial einen Plasmafaden, der in einen torusförmigen<br />
Magneten gehalten wird. In dem Faden wird ein<br />
Strom induziert, der das Material auf<br />
die Arbeitstemperatur erhitzt.<br />
Beim Stellarator wird das Plasma<br />
auch von einem torusförmigen Magneten<br />
gehalten, allerdings sind die Magneten<br />
schraubenartig verdrillt, so dass<br />
sie das Plasma besser zusammenpressen<br />
<strong>und</strong> direkt erhitzen können. Ohne<br />
den Strom bleibt das Plasma stabiler,<br />
der Stellarator gilt deshalb als besser<br />
geeignet für Kraftwerksideen.<br />
Die Idee für die laserinduzierte Kernfusion<br />
ähnelt dem Ansatz in der Wasserstoffbombe.<br />
In der Bombe werden<br />
die Fusionspartner durch den Strahlungsdruck<br />
einer Kernspaltungsexplosion<br />
zusammengedrückt, bis Druck<br />
<strong>und</strong> Temperatur für die Fusion ausreichen.<br />
Man spricht hier vom Trägheitseinschluss.<br />
Trägheit meint dabei keine<br />
menschliche Eigenschaft, sondern das<br />
Beharren der Materie, die nach einer<br />
schlagartigen Beschleunigung einfach<br />
weiterfliegt, bis sie mit den anderen<br />
Fusionspartnern kollidiert.<br />
Bei den aktuellen Erfolgen in der Laserfusion<br />
werden extrem starke Laser<br />
auf eine kleine Kugel mit Fusionsbrennstoff<br />
fokussiert. Diese nur milimetergrosse<br />
Kugel ist innen mit Deuterium<br />
<strong>und</strong> Tritium beschichtet.<br />
Angestossen durch den Impuls von<br />
aussen rasen die Fusionspartner konzentrisch<br />
in den Mittelpunkt der Kugel<br />
<strong>und</strong> verschmelzen dort unter Abgabe<br />
der begehrten Energie.<br />
Der grosse Unterschied zwischen<br />
den Verfahren liegt in zwei Parametern:<br />
Beim Trägheitseinschluss wird<br />
«Bei der Verbrennung von 1 kg<br />
Wasserstoff werden in der Sonne<br />
90000 MWh frei. Das entspricht dem<br />
Brennwert von 11250 Tonnen<br />
Steinkohle.»<br />
#<strong>021</strong> 11
Bild 5: Blick auf das Lasersystem<br />
in der National Ignition<br />
Facility. Die Fläche entspricht<br />
der von drei amerikanischen<br />
Football-Feldern. Unten rechts<br />
ist die Vakuumkammer, in der<br />
alle 192 Strahlen zusammengeführt<br />
werden. Bild: NIF<br />
das Plasma in kurzer Zeit unter hohem<br />
Druck eingeschlossen, während es<br />
beim magnetischen Einschluss mehr<br />
Zeit <strong>und</strong> geringere Drücke hat.<br />
Der grösste Laser der Welt<br />
Der grösste Laser der Welt steht in Livermore,<br />
Kalifornien, in der National<br />
Ignition Facility (NIF) am Lawrence Livermore<br />
National Laboratory (LLNL).<br />
Das LLNL ist eine US-Regierungseinrichtung<br />
mit einem bewaffneten Posten<br />
am Eingang. Der Gr<strong>und</strong> dafür ist<br />
auch in der Arbeit des NIF zu sehen.<br />
Am NIF werden vor allem Experimente<br />
<strong>und</strong> Simulationen durchgeführt, um<br />
die Sicherheit der amerikanischen<br />
Kernwaffen ohne Kernwaffentests zu<br />
gewährleisten. Ähnliches trifft übri-<br />
gens auch für die französische Grossforschungseinrichtung<br />
Laser Mégajoule bei Bordeaux zu.<br />
Die NIF (Bild 4) wurde 2009 zu Baukosten von 3,4 Milliarden<br />
US-Dollar fertiggestellt. 192 Beamlines produzieren jetzt<br />
Laserpulse mit insgesamt über 2 Megajoule Energie. Das<br />
System kann maximal 4 bis 6 Pulse pro Tag liefern. In den<br />
Laserverstärkern stecken grosse Quader aus Neodym-Glas,<br />
die mit etwa 2 m langen Blitzlampen angeregt werden. Die<br />
Laserstrahlen haben vor der Fokussierung einen Querschnitt<br />
von 40 cm x 40 cm. Die Grösse dieser Strahlen <strong>und</strong><br />
die extremen Qualitätsanforderungen haben dazu geführt,<br />
dass am LLNL optische Komponenten entwickelt <strong>und</strong> hergestellt<br />
wurden, die weltweit konkurrenzlos sind. Trotzdem<br />
ist die Belastung für die Optik so hoch, dass alle optischen<br />
Komponenten permanent überwacht <strong>und</strong> bei Bedarf ausgetauscht<br />
werden müssen.<br />
Während die Energie der Pulse fest ist, lässt sich ihre<br />
Dauer in Grenzen regeln. Normalerweise liegt sie um die 25<br />
Nanosek<strong>und</strong>en. Das ist wesentlich länger als die Dauer der<br />
«Die entscheidende Frage ist,<br />
wie man die Kerne lange genug unter<br />
hohem Druck <strong>und</strong> hohen<br />
Temperaturen halten kann, damit sie<br />
sich vereinen können.»<br />
12 #<strong>021</strong>
KERNFUSION<br />
Fusionsprozesse, die im Pikosek<strong>und</strong>enbereich ablaufen.<br />
Die Laserpulse laufen am NIF über eine Stecke von 1500 m<br />
durch die Verstärker <strong>und</strong> Optiken. Am Ende werden sie noch<br />
in den UV-Bereich konvertiert <strong>und</strong> präzise auf das winzige<br />
Target fokussiert. Die geballte Energie presst das Target auf<br />
die h<strong>und</strong>ertfache Dichte von Blei zusammen. Es herrschen<br />
100 Millionen Kelvin bei einem Druck von 100 Milliarden Atmosphären.<br />
Die Minisonne leuchtet grell im Zentrum der<br />
winzigen Targetkugel.<br />
H<strong>und</strong>erte Sensoren zeichnen den Laserstrahl <strong>und</strong> die Fusion<br />
auf. 150 GB Daten pro Schuss kommen so zusammen. Danach<br />
beginnt der zweite Teil der Forschungsarbeit: Die Auswertung<br />
der Daten <strong>und</strong> der Vergleich mit den Simulationen.<br />
So klein <strong>und</strong> doch so wichtig: Das Target<br />
Nach zehn Jahren Fusionsforschung am NIF zeigt sich,<br />
dass für den Erfolg zwei Dinge entscheidend sind: Der Laser<br />
<strong>und</strong> das Target. Das Target ist eine Kugel von 2 mm Durchmesser,<br />
die in einem kleinen Zylinder steckt, der auf einer<br />
gekühlten Spitze in den Laserfokus gehalten wird. Vor der<br />
Zündung ist das Target auf 18 Kelvin<br />
(-255 °C) gekühlt.<br />
Die 192 Strahlen sind auf unter 50 µm<br />
genau auf die zwei Enden des Zylinders<br />
ausgerichtet. Der Zylinder wird<br />
von den amerikanischen Physikern<br />
«Hohlraum» genannt, ein Erbe aus<br />
den Frühzeiten der Strahlungsforschung.<br />
Der Hohlraum (Bild 6) hat einen<br />
Durchmesser von 5 mm <strong>und</strong> eine<br />
Länge von 9 mm. Er besteht aus Gold<br />
oder abgereichertem Uran. Ähnlich<br />
wie in der Wasserstoffbombe soll er<br />
nach der Zündung durch den Laserpuls<br />
einen maximalen (Röntgen-)<br />
Strahlungsdruck aufs Fusionstarget<br />
entwickeln. Die Targetkugel implodiert<br />
explosionsartig, die Fusionspartner<br />
werden über den Trägheitseinschluss<br />
fusioniert.<br />
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Bild 6: Der Hohlraum mit dem<br />
Target hat in etwa die Grösse<br />
eines TicTacs. Bild LLNL<br />
Das Target am NIF ist eine Kugel aus<br />
Beryllium, Plastik oder Diamant. Diese<br />
Kugel wird mit dem Fusionsmaterial<br />
Deuterium <strong>und</strong> Tritium über eine winzige<br />
Röhre befüllt. Das Material wird als<br />
Gas eingefüllt <strong>und</strong> setzt sich bei Abkühlung<br />
als gleichmässige Schicht auf der<br />
Innenseite der Kugel ab. Die Schicht<br />
darf nicht mehr als 10 nm von der idealen<br />
Kugelform abweichen. Heute werden<br />
diese Kügelchen in monatelanger<br />
Feinarbeit hergestellt. In einem zukünftigen<br />
Laserfusionskraftwerk sollen<br />
dann Dutzende von ihnen pro Sek<strong>und</strong>e<br />
verbrannt werden.<br />
Bei der Zündung der Fusion wird zwischen<br />
der indirekten (indirect drive) <strong>und</strong><br />
der direkten (direct drive) Zündung unterschieden.<br />
Indirekt bedeutet, dass der<br />
Laser zuerst den Hohlraum trifft <strong>und</strong><br />
dessen intensive Röntgenstrahlung das<br />
eigentliche Target erhitzt <strong>und</strong> komprimiert.<br />
Bei der direkten Methode übernimmt<br />
das der Laser selbst. Die Methode<br />
wird unter anderem am<br />
Laboratory for Laser Energetics<br />
LLE der Universität Rochester in<br />
den USA untersucht.<br />
Das Problem dabei ist offensichtlich: Damit die Fusion optimal<br />
gelingt, muss das Fusionsmaterial in der Targetkugel<br />
möglichst symmetrisch kollabieren. Winzige Abweichungen<br />
vom Optimum haben grosse Folgen. Ist der Laserpuls<br />
nicht exakt symmetrisch oder nicht exakt ausgerichtet,<br />
kann das Verfahren nicht optimal funktionieren. Damit wird<br />
auch klar, warum die Targetgeometrie bis in den Nanometerbereich<br />
eine ebenso entscheidende Rolle für den experimentellen<br />
Erfolg spielt wie der optimal justierte Laserpuls.<br />
Ein Gr<strong>und</strong> für den Erfolg im Dezember 2022 war eine robustere<br />
Targetgeometrie.<br />
Der Durchbruch<br />
Bei physikalischen Experimenten gibt es manchmal einen<br />
Gänsehautmoment: Wenn bei einem Versuch die Zeiger ausschlagen,<br />
weiter ausschlagen, <strong>und</strong> bis zum Anschlag gehen.<br />
So einen Moment gab es am NIF beim Versuch N210808 im<br />
August 2<strong>021</strong>. Die Neutronenausbeute des Fusionsversuchs<br />
lag beim 25-fachen des besten vorherigen Versuchs. Allen<br />
war sofort klar: Die Ignition – die Zündung eines echten Fusionsprozesses<br />
- war eben passiert.<br />
Der Erfolg wurde wissenschaftlich begutachtet <strong>und</strong> im Januar<br />
2022 offiziell verkündet. Die Erklärung war allerdings<br />
etwas schwierig, weil man dafür tief in die Details der Fusion<br />
eintauchen musste.<br />
Das Experiment wurde danach mehrfach wiederholt, ohne<br />
an die hohen Werte anzuschliessen. Bis zum 5. Dezember<br />
2022. Um 1:03 Uhr Ortszeit, in Livermore in Kalifornien, kam<br />
14 #<strong>021</strong>
KERNFUSION<br />
endlich mehr Energie aus der Fusion heraus als der Laserpuls<br />
hineingegeben hatte. Noch in der Nacht begann ein intensiver<br />
Austausch zwischen den Wissenschaftlern. Auch<br />
dieses Mal gab es Gänsehaut <strong>und</strong> Freudentränen.<br />
Wenige Tage später wurde ein externes Team zusammengerufen,<br />
um die Messdaten zu prüfen. Am 13. Dezember verkündete<br />
die amerikanische Energieministerin Jennifer<br />
Granholm auf einer Pressekonferenz das Ergebnis offiziell.<br />
Sie sagte, «es ist ein grosser Schritt in Richtung des Ziels des<br />
Präsidenten, die kommerzielle Fusion innerhalb eines Jahrzehnts<br />
zu erreichen.»<br />
Die Weltpresse war alarmiert <strong>und</strong> diese eher wissenschaftliche<br />
Neuheit schaffte es in die Abendnachrichten. Ein Laserpuls<br />
von 2 Megajoule hatte über 3 MJ an Fusionsenergie<br />
erzeugt. Nach der Kompression war eine Fusionsreaktion<br />
angesprungen <strong>und</strong> hatte 4 Prozent des Fusionsmaterials in<br />
Helium <strong>und</strong> Neutronen verwandelt.<br />
Ausblick<br />
Bislang hält sich der alte Witz der Fusionsforschung, dass<br />
das erste Fusionskraftwerk noch 30 Jahre entfernt ist – das<br />
galt 1950 genauso wie 2010. Sieht das jetzt anders aus? Die<br />
Fortschritte am NIF motivieren zumindest eine stärkere<br />
staatliche Förderung in Amerika <strong>und</strong> in Europa. Laut der<br />
deutschen B<strong>und</strong>esforschungsministerin Stark-Watzinger<br />
brauche man jetzt «mehr Ambition, um den Weg zu einem<br />
Fusionskraftwerk zu ebnen».<br />
Allein für die Laserfusion sind noch viele Probleme zu lösen:<br />
Für den Laser <strong>und</strong> den Brennstoff sind mehrere Varianten<br />
im Rennen, ebenso für die Targetgeometrie. Wie die<br />
Targets in grossen Mengen preisgünstig zu produzieren<br />
sind, ist noch völlig offen. Falls sich DT als Brennstoff<br />
durchsetzt, muss die kontinuierliche Tritiumerzeugung geklärt<br />
werden.<br />
Auf der Laserseite wird eine komplett neue Generation diodengepumpter<br />
Hochenergielaser nötig sein. Die stärksten<br />
Systeme liefern heute gerade mal 200 J pro Puls <strong>und</strong> maximal<br />
10 Pulse pro Sek<strong>und</strong>e. Die Fusion am NIF wurde mit<br />
10.000-fach stärkeren Pulsen gezündet. Die Kooperation des<br />
deutschen Startups Marvel Fusion mit den Firmen Trumpf,<br />
Thales <strong>und</strong> Siemens Energie, die im<br />
März 2022 verkündet wurde, gibt einen<br />
Hinweis, wie Industrie <strong>und</strong> Startups an<br />
der Frage arbeiten.<br />
Solange die Laser- <strong>und</strong> Targettechnologien<br />
nicht fixiert sind, bleiben für die eigentliche<br />
Kraftwerkstechnik viele Fragen<br />
offen: Wie soll die Wärme abgeführt<br />
werden? Wie soll der Brennstoff zugeführt<br />
werden? Welcher Strahlenschutz<br />
ist nötig? Und vor allem: Geht das profitabel?<br />
Mit den Ergebnissen der letzten Versuche<br />
ist das noch nicht absehbar.<br />
Für die gesellschaftliche Akzeptanz<br />
wird die Emission radioaktiver Strahlung<br />
<strong>und</strong> die Produktion strahlender Abprodukte<br />
eine grosse Rolle spielen. Die<br />
Fusion ist sicher umweltfre<strong>und</strong>licher<br />
als die Kernspaltung, aber diesen Unterschied<br />
gilt es noch überzeugend zu<br />
kommunizieren.<br />
Die niedrige Akzeptanz für nukleare<br />
Technologien besonders in Europa hat<br />
noch ein anderes Problem hervorgerufen:<br />
Für die Lösung der technischen<br />
Probleme muss Fachpersonal auf allen<br />
Ebenen ausgebildet werden. Auch<br />
das wird Zeit <strong>und</strong> viel politischen Willen<br />
brauchen.<br />
Am NIF gibt es eine Wandzeitung mit<br />
den «7 Wonders of NIF», den technischen<br />
Geniestreichen, die für die erfolgreichen<br />
Experimente nötig waren.<br />
Wenn die laserbasierte Kernfusion im<br />
Klimawandel eine Rolle spielen soll,<br />
wird es aber wohl noch ein paar mehr<br />
W<strong>und</strong>er brauchen.<br />
National Ignition Facility<br />
www.llnl.gov<br />
«Die Laserpulse laufen am NIF über<br />
eine Stecke von 1500 m durch<br />
Verstärker <strong>und</strong> Optiken <strong>und</strong> pressen am<br />
Ende das Target auf die h<strong>und</strong>ertfache<br />
Dichte von Blei zusammen.»<br />
#<strong>021</strong> 15
KURZ & KNAPP<br />
BLICKPUNKT<br />
FORSCHUNG<br />
Massachusetts Institute of Technology, Cambridge<br />
Automation für Einkommenskluft mitverantwortlich<br />
Der vermehrte Einsatz von Automationstechnologien hat Auswirkungen auch<br />
auf das Lohngefälle. Das haben Forscher am MIT herausgef<strong>und</strong>en. Denn es ist<br />
offenbar nicht nur so, dass weniger gut ausgebildete Arbeitnehmer durch<br />
Automation ersetzt werden. Sie verdienen danach auch immer weniger. Während<br />
also gut ausgebildete Arbeitnehmer trotz weitläufiger Automatisierung<br />
immer mehr verdienen, geht daher die Einkommenskluft immer weiter auseinander.<br />
Der Studie zufolge ist die Automatisierung für mehr als die Hälfte dieses<br />
Anstiegs verantwortlich.<br />
Nagoya Institut of Technology, Nagoya<br />
Die Geheimnisse der LIPSS entschlüsseln<br />
Transistoren sollen immer kleiner werden. Die Herstellung immer kleiner<br />
werdender Komponenten im Submikrometerbereich aber stösst an ihre Grenzen<br />
mit den heutigen Verfahren. Viel Hoffnung setzt man in eine Technologie<br />
namens LIPSS, der laserinduzierten periodischen Oberflächenstrukturierung.<br />
Hier gab es kürzlich einen Durchbruch. Denn bisher waren die Auswirkungen bei<br />
der Wahl des Lasers auf das LIPSS-Verfahren noch ein Rätsel. Nun wurden diese<br />
ermittelt – zumindest beim Substrat Silizium – <strong>und</strong> geben damit Einblicke in<br />
wichtige Herstellungsparameter.<br />
EPFL, Lausanne<br />
Schliesst sich bald die Terahertz-Lücke?<br />
Forscher haben einen grossen Schritt zur erfolgreichen Nutzung der Terahertz-<br />
Lücke gemacht, die im elektromagnetischen Spektrum zwischen 300 <strong>und</strong> 30 000<br />
Gigahertz (0,3 bis 30 THz) liegt. Dieser Bereich ist derzeit so etwas wie eine<br />
technologische Sackgasse, denn er beschreibt Frequenzen, die für die heutigen<br />
Elektronik- <strong>und</strong> Telekommunikationsgeräte zu schnell, aber für optische <strong>und</strong><br />
bildgebende Anwendungen zu langsam sind. Dank eines extrem dünnen Chips<br />
mit integriertem photonischem Schaltkreis aus Lithiumniobat ist es gelungen,<br />
nicht nur Terahertz-Wellen zu erzeugen, sondern auch eine Lösung zu entwickeln,<br />
mit der sich deren Frequenz, Wellenlänge, Amplitude <strong>und</strong> Phase massschneidern<br />
lassen.<br />
16 #<strong>021</strong>
ETH Zürich<br />
Ein präziser Arm für Zwergenroboter<br />
Mikroskopisch kleine Robotiksysteme mussten bisher ohne Arme auskommen.<br />
ETH-Forscher entwickelten nun eine mit Ultraschall bewegte Glasnadel, die an<br />
einem Roboterarm befestigt werden kann. Damit pumpen <strong>und</strong> mischen sie<br />
winzige Flüssigkeitsmengen <strong>und</strong> fangen kleinste Partikel ein. «Bisher haben<br />
sich die klassische Robotik <strong>und</strong> die Mikrofluidik separat entwickelt», sagt<br />
ETH-Professor Daniel Ahmed. «Mit unserer Arbeit tragen wir dazu bei, dass sich<br />
die beiden Ansätze nähern.»<br />
Fraunhofer IWU, Chemnitz<br />
Zweites Leben für Batterie, Getriebe <strong>und</strong> Zahnräder<br />
Gebrauchtwagen oder Unfallautos werden oftmals mit hohem Energieaufwand<br />
verschrottet, selbst wenn viele Teile noch funktionsfähig sind. Fraunhofer-Forschende<br />
entwickeln im Projekt EKODA eine bessere Alternative: In einem<br />
komplexen Testverfahren werden zunächst alle Komponenten untersucht. Ein<br />
Bewertungssystem gibt dann Empfehlungen, wie die Komponenten weiterverwendet<br />
werden könnten. Das Konzept optimiert die Lebensdauer der einzelnen<br />
Teile <strong>und</strong> ermöglicht den Aufbau einer nachhaltigen Kreislaufwirtschaft im<br />
Bereich der Mobilität. Batterien, Getriebewellen oder Zahnräder könnten so auch<br />
in Anwendungen ausserhalb des Automobils landen.<br />
Brookhaven National Laboratory, Upton (NY)<br />
KI entdeckt neue Nanostrukuren<br />
Künstliche Intelligenz kann den Forschern helfen, neue Materialien zu finden.<br />
Das haben Wissenschaftler eben wieder erfolgreich gezeigt. Eine von KI<br />
gesteuerte Technik führte zur Entdeckung von drei neuen Nanostrukturen.<br />
Darunter befindet sich erstmals auch eine im Nanomasstab hergestellte «Leiter».<br />
Das Besondere daran: Die Strukturen werden als selbstorganisierende Materialien<br />
bezeichnet, bei dem sich die Moleküle eines Materials selber zu einzigartigen<br />
Mustern zusammensetzen. Bei dieser Methode konnten bisher nur relativ<br />
einfache Strukturen erzeugt werden wie Platten oder Kugeln, aber nicht<br />
eine Leiter.<br />
#<strong>021</strong> 17
UPTOWNBASEL UND QUANTENTECHNOLOGIE<br />
MIT QUANTENTECHNOLOGIE<br />
DEN NOBELPREIS<br />
NACH ARLESHEIM HOLEN<br />
Quantenrechner werden die Welt verändern. In Arlesheim bei<br />
uptownBasel können Firmen auf einen solchen Rechner von IBM zugreifen.<br />
Man hat grosse Pläne, selbst der Nobelpreis ist ein Thema.<br />
Von Eugen Albisser<br />
Bild: Nobel<br />
Prize Outreach,<br />
Clément Morin<br />
Hans-Jörg Fankhauser, der Visionär,<br />
Planer <strong>und</strong> Architekt<br />
hinter uptownBasel, ist ein<br />
eifriger Nutzer der sozialen<br />
Medien. Ein Vielschreiber, der viele<br />
unterschiedliche Themen nutzen<br />
kann: Der Aufbau von uptownBasel,<br />
diesem über 500 Millionen Franken<br />
kostbaren «Internationalen Kompetenzzentrums<br />
für Industrie 4.0» in Arlesheim;<br />
das kollaborative Arbeiten,<br />
das dort gefördert wird <strong>und</strong> auch über<br />
die einzelnen Branchen <strong>und</strong> Technologien,<br />
auf die man sich fokussieren<br />
möchte wie Biotechnologie oder 3D-<br />
Druck für die Medizintechnik. Und<br />
nun ist auch die Quantentechnologie<br />
zum Thema geworden. Für viele etwas<br />
überraschend zwar, weil jahrelang waren<br />
Technologien r<strong>und</strong> um die Quantenphysik<br />
eher nur wenigen Eingeweihten<br />
vorenthalten. Wobei auch das<br />
täuscht: Einzelne Industriefirmen haben<br />
den Wert schon lange erkannt <strong>und</strong><br />
forschen an Quantenprodukte. In<br />
Deutschland zum Beispiel Trumpf <strong>und</strong><br />
Sick, die den ersten industriellen<br />
Quantensensor im Fokus haben.<br />
Quantentechnologie gewinnt<br />
Aber nun ist vieles passiert in diesen<br />
Wochen, das die Quantentechnologie<br />
wieder einem breiteren Publikum näherbrachte.<br />
Das wichtigste Ereignis<br />
war dabei die Vergabe des Nobelpreises<br />
für Physik. Er ging an drei Experimentalphysiker:<br />
Alain Aspect aus<br />
Frankreich, den US-Amerikaner John<br />
F. Clauser <strong>und</strong> den Österreicher Anton<br />
Zeilinger. Ihnen gelang der Beweis der<br />
Quantenverschränkung. Dieser Beweis<br />
war für die Quantenphysik enorm<br />
wichtig, denn sie kann als Beleg angesehen<br />
werden, dass die Quantenmechanik<br />
auch tatsächlich funktioniert.<br />
Quantencomputer werden<br />
Bauteile revolutionieren<br />
Die Vergabe des Nobelpreises zeigt<br />
zwar nicht die Wichtigkeit einer Theorie<br />
oder Technologie für die Industrie.<br />
18 #<strong>021</strong>
Hans-Jörg Fankhauser: «Bereits arbeitet man an den ersten Use<br />
Cases mit dem Quantenrechner.» Bild: Eugen Albisser<br />
Doch bei der Quantentechnologie sind<br />
sich die Experten einig: Sie hat bereits<br />
die Sicht auf die Welt komplett geändert<br />
<strong>und</strong> hat das Potenzial, als angewandte<br />
Technologie viele Branchen zu<br />
verändern.<br />
Im Fokus steht momentan unter anderem<br />
die ungeheure Rechenleistung der<br />
Quantencomputer, um zum Beispiel<br />
neue Wirkstoffkombinationen für Medikamente<br />
zu errechnen oder um in<br />
der Industrie Bauteile revolutionär zu<br />
optimieren. Wobei anzumerken ist,<br />
dass Quantencomputer den Effekt der<br />
Überlagerung <strong>und</strong> Verschränkung<br />
nutzten, um rechenintensive Aufgaben<br />
enorm viel schneller zu lösen als<br />
herkömmlich Computer.<br />
Den Einfluss von Quantencomputern<br />
auf alle Branchen hat Hans-Jörg Fankhauser<br />
erkannt <strong>und</strong> hat entsprechend<br />
gehandelt. Mit IBM ist ihm ein sensationeller<br />
Coup gelungen: «Vom jeweils<br />
besten Quantenrechner dürfen wir<br />
fünf Prozent der Leistung beziehen»,<br />
sagt Fankhauser. Der Vertrag wurde<br />
am 29. September 2022 unterschrieben.<br />
Der IBM-Konzern präsentierte ein<br />
paar Wochen später auch gleich den<br />
neuen 433-Quantenbit-Prozessor <strong>und</strong><br />
die nächste Generation der IBM Quantensysteme<br />
in New York.<br />
Anschlussmodul bereits in Arlesheim<br />
Nur ein paar Wochen nachdem in<br />
Stockholm der Preis vergeben wurde,<br />
fährt in Arlesheim bereits ein Truck<br />
ein. Auf dem Auflader hat er eine IBM<br />
Spectrum Fusion, das Anschlussmodul<br />
auf den Rechner in New York.<br />
Nochmals ein paar Wochen später ist<br />
auch dieser betriebsbereit <strong>und</strong> Hans-<br />
Jörg Fankhauser kann Ende November<br />
2022 diesen Beitrag posten: «In den<br />
letzten Tagen wurde der Spectrum Fusion,<br />
der das Anschlussmodul zu den<br />
weltschnellsten Quantenrechnern in<br />
New York bildet, installiert, getestet<br />
<strong>und</strong> freigegeben. Bereits arbeitet man<br />
an den ersten Use Cases, um schon<br />
bald die ersten grösseren Aufgaben<br />
zum Thema Nachhaltigkeit bearbeiten<br />
zu können.»<br />
«Wir holen den<br />
Nobelpreis nach uptownBasel»<br />
Auch wenn man sich bewusst ist, dass<br />
Quantencomputer noch immer einen<br />
weiten Weg vor sich haben, um fehlertolerant<br />
zu funktionieren: Der Einfluss<br />
von Quantenrechner auf zukünftige<br />
Entwicklungen in diversen Industrien<br />
dürfte erheblich sein. Und da uptownBasel<br />
nun bereits über einen Anschluss<br />
an einen solchen Rechner<br />
verfügt, fehlt es auch nicht an Enthusiasmus<br />
<strong>und</strong> grossen Visionen.<br />
Eine davon ist, dass sich mittels Quantencomputing<br />
neue Verfahren zeigen<br />
werden, welche das Testen von Medikamenten<br />
revolutionieren. «Und das<br />
wiederum dürfte bedeuten, dass wir innerhalb<br />
kurzer Zeit von Tierversuchen<br />
wegkommen werden», meint Fankhau-<br />
ser. Sollte dies einem Unternehmen<br />
aus Arlesheim gelingen, dürfte diese<br />
Entdeckung weltweit für Aufsehen sorgen<br />
– <strong>und</strong> selbst der Nobelpreis wäre<br />
dann im Bereich des Möglichen. «Und<br />
einen Nobelpreis nach Arlesheim zu<br />
holen, ist definitiv ein Ziel, das wir noch<br />
in diesem Jahrzehnt dank des Einsatzes<br />
der Quantentechologie erreichen<br />
wollen», erklärt Hans-Jörg Fankhauser.<br />
Präzisiert wurde diese Vision eines Nobelpreises<br />
bei einem Podiumsgespräch<br />
an der Eröffnungsfeier von Quantum-<br />
Basel (QuantumBasel – der erste kommerziell<br />
nutzbare Quantencomputer-<br />
Hub der Schweiz ist da). Markus<br />
Hacker, Regional Director Enterprise<br />
Business DACH bei NVIDIA, einem Firmenpartner<br />
von uptownBasel, erklärte<br />
da: «Wir haben uns sogar das Jahr 2027<br />
als Ziel gesetzt, um diesen Preis nach<br />
Arlesheim zu holen.»<br />
QuantumBasel | quantumbasel.ch<br />
UptownBasel | uptownbasel.ch<br />
Teil 3: Online ab<br />
20. Februar 2022:<br />
Gibt es spannende Use<br />
Cases, die mit Quantenrechnern<br />
umgesetzt werden<br />
konnten? Definitiv! Dieser<br />
Onlineartikel befasst sich mit<br />
einigen Beispielen, die für<br />
unsere Branchen<br />
interessant sind.<br />
#<strong>021</strong> 19
Wissenswertes<br />
Die Empa-Forscher Shih-Chi Yang (links) <strong>und</strong><br />
Romain Carron bei der Beschichtungsanlage für<br />
die CIGS-Schicht, die das Licht zur Umwandlung<br />
in Strom absorbiert. Bild: Empa<br />
PRISE SILBER SORGT FÜR REKORD-WIRKUNGSGRAD<br />
Bifaziale Dünnschichtsolarzellen<br />
auf der Basis von Kupfer-<br />
Indium-Gallium-Diselenid<br />
(CIGS) können Sonnenenergie<br />
auf der Vorder- sowie der Rückseite<br />
einfangen <strong>und</strong> damit potenziell mehr<br />
Solarstrom erzeugen als herkömmliche<br />
Solarzellen. Bislang hat ihre Herstellung<br />
jedoch nur relativ tiefe<br />
Wirkungsgrade bei der Energieumwandlung<br />
erlaubt. Ein Empa-Team hat<br />
nun einen Tieftemperatur-Produktionsprozess<br />
entwickelt, der die bestehenden<br />
Wirkungsgrade pulverisiert.<br />
Hocheffiziente CIGS-Solarzellen werden<br />
in aller Regel in einem Hochtemperatur-Abscheideverfahren<br />
bei Temperaturen<br />
über 550 °C hergestellt. Bei<br />
diesen kommt es jedoch zu einer chemischen<br />
Reaktion zwischen dem Gallium<br />
in der CIGS-Schicht <strong>und</strong> dem<br />
Sauerstoff des transparenten Rückkontakts<br />
– ein Oxid. Die daraus resultierende<br />
Galliumoxid-Grenzschicht blockiert<br />
den Fluss des Solarstroms <strong>und</strong> verringert<br />
somit die Energieumwandlungseffizienz<br />
der Zelle. Die höchsten bisher in<br />
einer einzelnen Zelle erreichten Werte<br />
liegen bei 9,0 Prozent für die Vorderseite<br />
<strong>und</strong> 7,1 Prozent für die Rückseite.<br />
Daher wurde an der Empa ein Niedertemperatur-Abscheidungsprozess<br />
entwickelt,<br />
bei dem deutlich weniger des<br />
unerwünschten Galliumoxids entstehen<br />
soll. Hierfür fügen die Forscher<br />
eine winzige Menge Silber hinzu, um<br />
den Schmelzpunkt der CIGS-Legierung<br />
zu senken <strong>und</strong> Lichtabsorberschichten<br />
mit guten elektronischen Eigenschaften<br />
bei gerade einmal 353 °C Abscheidungstemperatur<br />
zu erhalten. Da bei<br />
diesem Verfahren kein Galliumoxid an<br />
der Grenzoberfläche entsteht, verbesserte<br />
sich die Energieumwandlungseffizienz<br />
drastisch. Die Zelle lieferte Werte<br />
von 19,8 Prozent für die Vorderseite<br />
<strong>und</strong> 10,9 Prozent für die Rückseite,<br />
die vom Fraunhofer-Institut für Solare<br />
Energiesysteme (ISE) in Freiburg unabhängig<br />
bestätigt wurden.<br />
www.empa.ch<br />
20 #<strong>021</strong>
WIE UNTERNEHMEN<br />
DATEN FÜR DIE PRODUKT-<br />
ENTSTEHUNG NUTZEN<br />
Werden Daten von Produkten erfasst, die<br />
bereits im Einsatz sind, können neue<br />
Produkte zielgerichteter am Bedarf der<br />
K<strong>und</strong>en ausgerichtet werden. Ausserdem<br />
können Entwicklungszeiten verkürzt <strong>und</strong> die Erfolgsaussichten<br />
der Produkte erhöht werden. Inwiefern<br />
das bereits in der Praxis umgesetzt wird, hat ein<br />
Team um Henry Himmelstoß vom Fraunhofer IPA in<br />
der Studie «Datengestützte Produktentstehung» untersucht<br />
<strong>und</strong> dafür die Herangehensweise von Unternehmen<br />
in den Bereichen Datenmanagement, -analyse<br />
<strong>und</strong> -nutzung ausgewertet.<br />
Die Ergebnisse zeigen, dass die meisten Produktdaten<br />
bislang über klassische Wege <strong>und</strong> nicht über das<br />
IoT erfasst werden. Zum Beispiel aus Feedback des<br />
Vertriebs (20,4 %) oder von Wartungseinsätzen vor Ort<br />
(18,5 %). Erst danach folgen Rohdaten über IoT (8,1 %)<br />
<strong>und</strong> vorverarbeitete Produktdaten über IoT (7,1 %). Ein<br />
Gr<strong>und</strong> dafür liegt darin, dass smarte Produkte in den<br />
befragten Unternehmen bislang eine Seltenheit sind.<br />
Ein Grossteil (43 %) gibt an, dass sich in ihrer Produktpalette<br />
lediglich knapp zehn Prozent (9,9 %) oder weniger<br />
smarte Produkte befinden. Das ändert sich mit<br />
Blick in die Zukunft: Innerhalb der nächsten fünf Jahre<br />
erwarten die Unternehmen einen spürbaren Anstieg<br />
smarter Produkte.<br />
Diese Entwicklung, die für einen Anstieg der Datengr<strong>und</strong>lage<br />
sorgen wird, trifft bisher noch auf eine fehlende<br />
methodische Vorgehenswese bei der Datenanalyse.<br />
Über zwei Drittel (68,4 %) der befragten<br />
Personen geben an, dass in ihrem Unternehmen keine<br />
systematische Vorgehensweise zur Analyse etabliert<br />
sei. Neben den bestehenden Herausforderungen<br />
gibt es aber auch vielversprechende Potenziale. So<br />
sind mehr als die Hälfte der Befragten (56,6 %) gr<strong>und</strong>sätzlich<br />
bereit, ihre erhobenen Produktdaten mit anderen<br />
zu teilen. Gleichzeitig geben 42,6 Prozent der<br />
Befragten an, dass sie derzeit nur bei wenigen K<strong>und</strong>en<br />
Daten erfassen dürfen.<br />
Positiv fällt auf, dass die technischen Bedingungen<br />
zur Erfassung von Produktdaten meistens fortschrittlich<br />
ausgebildet sind. Bereits die Hälfte der Unternehmen<br />
nutzt digitale Abbilder, um Produktdaten zu erfassen.<br />
Damit können bereits die Produktnutzung,<br />
Störungsmeldungen <strong>und</strong> Betriebsdaten erfasst werden<br />
– die technischen Möglichkeiten sind also kein<br />
limitierender Faktor. Die Studienteilnehmenden geben<br />
stattdessen an, dass in der Produktentstehung vor<br />
allem eine höhere Verlässlichkeit (32,6 %) <strong>und</strong> erhöhte<br />
Zweckdienlichkeit (30,3 %) der Daten hilfreich wären.<br />
www.ipa.fraunhofer.de<br />
COCREATION<br />
IM ALLTAG<br />
SO GELINGEN<br />
GUTE VORSÄTZE<br />
Möglicherweise gehören Sie auch zu den<br />
Menschen, die sich für das neue Jahr etwas<br />
vorgenommen haben. So etwas wie «gesünder<br />
essen», «fünf Kilogramm abnehmen» oder<br />
«mehr Zeit für die Familie». Manchmal gelingt<br />
uns der Vorsatz, manches Mal aber auch<br />
nicht. Woran liegt das eigentlich, ob wir einen<br />
Vorsatz erfolgreich <strong>und</strong> nachhaltig in<br />
unser Leben integrieren können?<br />
Nach meiner Erfahrung gibt es einen Gr<strong>und</strong>,<br />
der einen wesentlichen Einfluss auf die Konsequenz<br />
in der Umsetzung persönlicher Themen<br />
hat – übrigens nicht nur bei den guten<br />
Vorsätzen für das neue Jahr. Stellen Sie sich<br />
folgende Frage: Hat der Vorsatz wirklich etwas<br />
mit mir zu tun <strong>und</strong> verstehe ich, warum<br />
mir die Veränderung wichtig ist?<br />
In einem Coaching sagte mir einmal ein erfolgreicher<br />
Manager aus dem Private Banking,<br />
der gerne <strong>und</strong> viel arbeitete: «Ich sollte<br />
mehr auf meine Work-Life Balance achten.»<br />
Ich fragte ihn, warum er denke, dass er das<br />
tun sollte. Er antwortete: «Ja, wenn man beim<br />
Arzt sitzt <strong>und</strong> in den Magazinen blättert,<br />
dann steht das überall.»<br />
Solange Sie keinen Bezug zu sich selbst herstellen<br />
können, fehlt Ihnen die echte Motivation,<br />
etwas andauernd ändern zu wollen. Anders<br />
war es jedoch als der Banker verstand,<br />
wie ihm die Work-Life Balance helfen kann,<br />
noch erfolgreicher zu werden. Das war ihm<br />
ziemlich wichtig <strong>und</strong> entsprechend hoch war<br />
die Motivation, öfter Sport zu treiben <strong>und</strong> Zeit<br />
mit seiner Familie zu verbringen.<br />
Mein Tipp: Finden Sie den Bezug zu sich<br />
selbst. Was immer Sie sich vornehmen: Warum<br />
ist es IHNEN wichtig? Was daran motiviert<br />
Sie <strong>und</strong> treibt Sie an? Beginnen Sie bei<br />
Ihren Stärken. Nutzen Sie die Dinge in denen<br />
Sie schon gut sind, um darin noch besser<br />
zu werden.<br />
www.cocreation.com<br />
Von Dr. Georg Michalik<br />
#<strong>021</strong> 21
<strong>WISSEN</strong>SWERTES<br />
Die vertikalen<br />
Begrünungssysteme<br />
sind flexibel <strong>und</strong><br />
modular einsetzbar.<br />
Bild: Biolit Green<br />
Systems GmbH<br />
VERTIKALE BEGRÜNUNGSSYSTEME BESTEHEN PRAXISTEST<br />
Wie können Städte wachsenden<br />
Lärm <strong>und</strong> Luftverschmutzung<br />
in den Griff<br />
bekommen <strong>und</strong> sich zeitgleich<br />
an die Folgen des Klimawandels<br />
anpassen? An dieser Frage arbeiten die<br />
Forschenden des Fraunhofer Umsicht<br />
seit 2013. «Gemeinsam mit unseren Partnerunternehmen<br />
haben wir in dieser Zeit<br />
spezielle Elemente entwickelt, die wir für<br />
den Bau von bodenungeb<strong>und</strong>enen, begrünten<br />
Wänden nutzen«, erklärt Holger<br />
Wack, Vize-Abteilungsleiter Produktentwicklung<br />
am Fraunhofer Umsicht.<br />
Eines dieser Partnerunternehmen ist<br />
die Biolit Green Systems GmbH. Das<br />
Startup vertreibt <strong>und</strong> entwickelt seit<br />
Oktober 2<strong>021</strong> die Komponenten für das<br />
vertikale Begrünungssystem <strong>und</strong> integriert<br />
diese in die Umwelt. Damit wirkt<br />
das Unternehmen Problemen wie<br />
Starkregen, Hitze, Trockenheit <strong>und</strong><br />
dem Verlust von Biodiversität entgegen,<br />
die der Klimawandel hervorruft.<br />
Ausserdem verbessert die vertikale<br />
Begrünung die Luftqualität <strong>und</strong> reduziert<br />
CO 2 in der Umwelt. Unterstützend<br />
wirken dabei auch Lärmminderung,<br />
Feinstaubbindung <strong>und</strong> die<br />
psychische sowie physische Ges<strong>und</strong>heitsvorsorge.<br />
Da die vertikale Begrünung<br />
darüber hinaus Gebäude dämmt,<br />
kühlt <strong>und</strong> Schatten spendet, reduziert<br />
diese auch deren Energiebedarf.<br />
Die von Biolit Green Systems verbauten<br />
Pflanzsteine bestehen aus einer<br />
Pflanzen- <strong>und</strong> einer integrierten Bewässerungsrinne.<br />
Da diese flexibel<br />
<strong>und</strong> frei skalierbar sind, lassen sich<br />
diese vielseitig einsetzen, beispielsweise<br />
für bepflanzte Bushaltestellen,<br />
Terrassierungen, Garagen oder Gr<strong>und</strong>stücksbegrenzungen.<br />
Neben Gräsern<br />
<strong>und</strong> Blumen können die Segmente<br />
ebenso mit Kräutern, Erdbeeren, Tomaten<br />
oder Chilis bepflanzt werden.<br />
www.umsicht.fraunhofer.de<br />
BRAUNALGENSCHLEIM IST GUT FÜRS KLIMA<br />
Braunalgen sind wahre Superpflanzen, wenn es<br />
darum geht, Kohlendioxid aus der Luft aufzunehmen.<br />
Sie übertreffen darin sogar die Wälder<br />
an Land <strong>und</strong> spielen deswegen eine entscheidende<br />
Rolle für die Atmosphäre <strong>und</strong> unser Klima.<br />
Aber was passiert mit dem Kohlendioxid, nachdem die<br />
Algen es aufgenommen haben? Forschende des Max-<br />
Planck-Instituts für marine Mikrobiologie haben entdeckt,<br />
dass die Braunalgen grosse Mengen an Kohlendioxid<br />
langfristig aus dem globalen Kreislauf entfernen<br />
<strong>und</strong> so der Klimaerwärmung entgegenwirken können.<br />
Algen nehmen Kohlendioxid aus der Luft auf <strong>und</strong><br />
nutzen den darin enthaltenen Kohlenstoff für ihr<br />
Wachstum. Bis zu einem Drittel des aufgenommenen<br />
Kohlenstoffs geben sie wieder ans Meerwasser ab,<br />
zum Beispiel in Form zuckerhaltiger Ausscheidungen.<br />
Je nachdem, wie diese Ausscheidungen aufgebaut<br />
sind, werden sie von anderen Organismen genutzt<br />
oder sinken Richtung Meeresgr<strong>und</strong>, wo sie das Kohlendioxid<br />
für h<strong>und</strong>erte bis tausende Jahre binden.<br />
Braunalgen nehmen etwa 1 Gigatonne (eine Milliarde<br />
Tonnen) Kohlenstoff pro Jahr aus der Luft auf. Rechnet<br />
man nun mit den Ergebnissen der vorliegenden Studie,<br />
ergibt sich, dass dadurch bis zu 0,15 Gigatonnen<br />
Kohlenstoff, was 0,55 Gigatonnen Kohlendioxid entspricht,<br />
jedes Jahr langfristig durch die Braunalgen<br />
geb<strong>und</strong>en werden. Zum Vergleich: Die jährlichen<br />
Treibhausgas-Emissionen Deutschlands belaufen<br />
sich laut Umweltb<strong>und</strong>esamt aktuell auf etwa 0,75 Gigatonnen<br />
Kohlendioxid (Schätzung für 2020).<br />
www.mpg.de<br />
22 #<strong>021</strong>
TAGMARK<br />
NEUTRONEN HELFEN<br />
BEI BREMSENOPTIMIERUNG<br />
Bremsen sollen schnell zupacken <strong>und</strong> beim Lösen des Bremspedals<br />
sofort wieder in ihre Ruheposition gehen. Fahren sie<br />
dabei nicht ganz zurück, kann das zu einem Energieverlust<br />
führen. Beim Autofahren bekommt man davon nichts mit<br />
<strong>und</strong> es beeinträchtigt auch nicht die Funktion der Bremse. Allerdings<br />
kann sich das in einer schlechteren CO 2 -Bilanz des Fahrzeugs<br />
niederschlagen. Forschende des Paul Scherrer Instituts sowie Mitarbeitende<br />
des Technologietransferzentrums Anaxam <strong>und</strong> Audi<br />
Sport haben daher mit Neutronen einen Bremssattel durchleuchtet<br />
<strong>und</strong> dabei aufgezeigt, wie man die Bewegung der Bremskolben weiter<br />
optimieren kann.<br />
Das Experiment wurde an der Strahllinie Neutra der Spallationsquelle<br />
SINQ des PSI durchgeführt. Dazu wurde ein Detektor verwendet,<br />
der die Neutronen hinter der Versuchsanordnung registriert <strong>und</strong><br />
letztendlich ein zweidimensionales Bild aus dem Inneren des Bremssattels<br />
liefert. Vor dem Detektor montierte Anaxam einen Bremssattel.<br />
Ergänzt wurde der Aufbau durch eine spezielle Hydraulik, die realistische<br />
Bremsdrücke bis 100 bar ermöglicht. Eine Klimakammer<br />
zur Temperierung des Bremssattels simulierte verschiedene Betriebszustände.<br />
Die Bilder aus dem Detektor zeigten, wozu die Bildgebung mit Neutronen<br />
fähig ist. Der Bremssattel mit den sechs Hydraulikkolben, drei<br />
auf jeder Seite, waren ebenso gut zu erkennen wie winzigste Abweichungen<br />
im Hub der Kolben. Ausserdem konnten die Projektpartner<br />
erstmals genau messen, wie sich der zangenförmige Bremssattel<br />
unter dem Druck der Bremsbeläge aufweitet. Die gewonnenen Daten<br />
nutzte Audi Sport bereits zur Optimierung seines Systems, so dass<br />
nun beim Lösen der Bremse der Kontakt zwischen Bremsbelag <strong>und</strong><br />
-scheibe zuverlässig unterbrochen wird.<br />
www.psi.ch<br />
LASER<br />
Automatische<br />
Typenschild<br />
Zuführung<br />
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AxNum bietet<br />
schlüsselfertige<br />
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die Prozesse Pressen,<br />
Markieren<br />
<strong>und</strong> Schrauben<br />
sowie Komponenten<br />
<strong>und</strong> Module für<br />
Maschinenbauer an.<br />
In einer Versuchsapparatur wurden die Analysen an der<br />
Schweizer Spallations-Neutronenquelle SINQ durchgeführt.<br />
Unter anderem wurden darin Betriebsszenarien simuliert, indem<br />
ein Heizlüfter die Temperatur erhöhte. Grafik: Anaxam<br />
Tel +41 32 343 30 60<br />
offi ce@axnum.ch<br />
www.axnum.ch
Auf einen Kaffee bei Dr. Georg Michalik<br />
«VERLASST<br />
DAS<br />
HAMSTERRAD!»<br />
Unternehmen sehen sich mit diversen Herausforderungen<br />
konfrontiert. Wie Co-Kreation bei deren Überwindung helfen kann,<br />
erklärt Dr. Georg Michalik. Im Gespräch beschreibt der Gründer<br />
<strong>und</strong> Geschäftsführer von cocreation ausserdem, was Kultur mit einem<br />
Kaktus gemein hat <strong>und</strong> wieso Diversität ein Erfolgsfaktor sein kann.<br />
Von Markus Back (Text) <strong>und</strong> Damian Byland (Fotos)<br />
Manche Menschen benötigen morgens eine<br />
Tasse Kaffee als Starthilfe. Wie sieht das bei<br />
Ihnen aus?<br />
Interessanterweise ist es seit einigen Jahren<br />
tatsächlich so, dass ich morgens eine Tasse Kaffee benötige,<br />
um in Schwung zu kommen. Allerdings würde ich diesen<br />
niemals auf Kosten der Qualität trinken. Er muss mir schmecken,<br />
ansonsten verzichte ich lieber auf ihn.<br />
Demnach gibt es keine Röstung aus dem Sonderangebot?<br />
Nein, wir erhalten unseren Kaffee aus dem Nachbardorf. Dort<br />
gibt es jemanden, der Kaffeebohnen fair aus Südamerika<br />
importiert, selbst röstet <strong>und</strong> uns freitags vor die Haustüre legt.<br />
24 #<strong>021</strong>
CO-KREATION – GEMEINSAM ENTWICKELN UND ARBEITEN<br />
Zur Person<br />
Dr. Georg Michalik ist Potenzialentwickler<br />
<strong>und</strong> Unternehmensberater.<br />
Der promovierte Organisationspsychologe<br />
hat viele Jahre die<br />
Führungskräfte- <strong>und</strong> Personalentwicklung<br />
von Unternehmen wie<br />
UBS, KPMG, Axpo <strong>und</strong> Endress+Hauser<br />
geleitet. Mit<br />
cocreation hat er es sich zur<br />
Aufgabe gemacht, Unternehmen im<br />
Wandel zu mehr Leistungs- <strong>und</strong><br />
Zukunftsfähigkeit zu begleiten.<br />
#<strong>021</strong> 25
CO-KREATION – GEMEINSAM ENTWICKELN UND ARBEITEN<br />
Vom Kaffee zum eigentlichen Thema. Sie waren viele Jahre<br />
im Ausbildungsbereich tätig, zuletzt als Head of Corporate<br />
Learning bei Endress+Hauser, bevor sie 2018 eine Firma<br />
gründeten. Was hat sie dazu bewogen, sich beruflich mit<br />
der Co-Kreation zu befassen?<br />
Den Begriff Co-Kreation habe ich vor vielen Jahren erstmals<br />
während eines Vortrags von Gerald Hüther gehört. Das hat<br />
mich gepackt <strong>und</strong> nie mehr losgelassen. Heute möchte ich<br />
Menschen dafür begeistern, gemeinsam die Zukunft zu<br />
gestalten. Dann gibt es natürlich weitere Gründe, zum Beispiel<br />
das Alter. Als ich die Fünfzig erreicht habe, fragte ich mich,<br />
wie ich die verbleibende Zeit verbringen möchte. Das war für<br />
mich ein weiterer Gr<strong>und</strong>, etwas Bedeutsames zu tun.<br />
«Starke Individuen<br />
sind die<br />
Voraussetzung für<br />
starke Teams.»<br />
Dr. Georg Michalik<br />
Für das bessere Verständnis des weiteren Gesprächs, wie<br />
definieren Sie den Begriff Co-Kreation?<br />
Ganz einfach. Gemeinsam gemeinsame Ideen entwickeln,<br />
Lösungen definieren <strong>und</strong> umsetzen. Der entscheidende<br />
Begriff ist hier «gemeinsame». Wenn etwas gemeinsam<br />
getan wird, heisst das nämlich nicht zwingend, dass es<br />
auch eine gemeinsame Lösung ist.<br />
Was ist der Schlüssel dazu, um gemeinsam gemeinsame<br />
Lösungen zu schaffen?<br />
Die Menschen müssen sich in den gemeinsamen Lösungen<br />
wiederfinden können. Daher braucht es zunächst ein<br />
Umfeld, in dem dieses gemeinsame Schaffen möglich ist.<br />
Was passiert, wenn dieses Umfeld nicht geschaffen wird?<br />
Dann kommt es automatisch zu Verhandlungen <strong>und</strong><br />
Kompromissen, an deren Ende der kleinste gemeinsame<br />
Nenner steht. Der Gr<strong>und</strong> dafür liegt in unserer Natur. Jeder<br />
Mitarbeitende geht mit einer bestimmten Vorstellung in<br />
ein Meeting oder in einen Workshop <strong>und</strong> fragt sich, was für<br />
ihn dabei herauskommt. Daher gilt es zunächst, diesen<br />
Fokus des Einzelnen aufzubrechen. Das bedeutet nicht,<br />
dass die Perspektiven des Einzelnen nicht wichtig sind, im<br />
Gegenteil! Zunächst müssen jedoch alle den Zähler auf null<br />
stellen, bevor sie gemeinsam neutral auf das Problem<br />
schauen <strong>und</strong> mit ihrer kollektiven Intelligenz etwas Neues<br />
schaffen können.<br />
Wie erreichen Sie diesen gemeinsamen Neustart?<br />
Menschen sind dazu bereit, wenn sie davon überzeugt sind,<br />
dass das gemeinsame Ergebnis besser ist als ein Alleingang.<br />
Dazu braucht es Vertrauen, weshalb die Co-Kreation<br />
zunächst beim Einzelnen beginnt <strong>und</strong> ihm die Sicherheit<br />
gibt, von den anderen verstanden zu werden. Als nächstes<br />
gilt es, die Gemeinsamkeiten der einzelnen Individuen<br />
herauszuarbeiten. Erst dann ist es möglich, gemeinsam auf<br />
ein Ziel hinzuarbeiten.<br />
Lassen Sie uns über typische Hürden sprechen, mit denen<br />
sich Unternehmen während Transformationsprozessen<br />
konfrontiert sehen.<br />
Die grösste Hürde ist das fehlende Vertrauen in den gemeinsamen<br />
Willen. Fehlt das, wird es schwierig. Wieso sollte man<br />
26 #<strong>021</strong>
mit jemandem auf eine Reise gehen, von dem man annimmt,<br />
dass dieser nicht das gleiche Ziel verfolgt? Die Beteiligten<br />
müssen daher spüren, dass dieser Prozess gewollt wird.<br />
Und wie erreicht man das?<br />
In dem man den Einzelnen ernst nimmt, ihm Verantwortung<br />
überträgt <strong>und</strong> ihm etwas zutraut. So entstehen starke<br />
Individuen, welche die Voraussetzung für starke Teams sind.<br />
Was sind weitere Hürden?<br />
Die nächste Hürde ist ganz klar die fehlenden Ressourcen.<br />
Die Transformation in einem Unternehmen benötigt Zeit<br />
<strong>und</strong> Geld. Diese so nebenbei einleiten zu wollen, funktioniert<br />
nicht. Eine weitere Hürde ist die fehlende Geduld.<br />
Eine Transformation passiert nicht wie das Einschalten<br />
eines Lichtes in Sek<strong>und</strong>enschnelle. Die Schaffung einer<br />
neuen Kultur braucht, je nachdem wo ein Unternehmen<br />
steht, mehrere Jahre.<br />
Das klingt ernüchternd. Wieso sollte man sich angesichts<br />
dieses Zeithorizonts auf dieses Abenteuer einlassen?<br />
Die Schaffung einer neuen Kultur ist ja nur das Eine! Die<br />
ersten Früchte lassen sich viel früher ernten. Unternehmen<br />
werden beispielsweise in Entscheidungsprozessen<br />
schneller, da schneller kommuniziert wird <strong>und</strong> Mitarbeitende<br />
aufeinander zugehen. Ein weiterer Vorteil ist es, dass<br />
plötzlich die Elefanten im Raum benannt werden, also die<br />
Dinge, die jeder im Unternehmen kennt, diese aber nicht<br />
anzusprechen wagt. Das schafft Effizienz, weil an den<br />
richtigen Themen <strong>und</strong> nicht an Alibi-Themen gearbeitet<br />
wird. Das führt dazu, dass die Stimmung besser wird <strong>und</strong><br />
die Leute gerne arbeiten. Und jeder weiss, Menschen, die<br />
Freude an ihrer Arbeit haben, arbeiten besser.<br />
Erzählen Sie uns doch einmal aus der Praxis, wie nehmen<br />
Sie Unternehmen wahr, die Sie bereits durch den Transformationsprozess<br />
begleitet haben?<br />
Ich habe kürzlich in einem Unternehmen einen Workshop<br />
geleitet, das sich genau vor drei Jahren auf diese Reise<br />
gemacht hat. In diesem Zeitraum hat sich die Arbeitskultur<br />
extrem geändert. Zu Beginn waren alle noch unsicher, wie<br />
sie vorgehen sollen. Das hat sich jedoch bald geklärt. Alle<br />
Mitarbeitenden kennen nun die Prozesse <strong>und</strong> wissen, wie<br />
sie Feedback geben können, so dass es in den Sitzungen<br />
tatsächlich um Geschäftsthemen <strong>und</strong> nicht mehr darum<br />
geht, wie man sich am besten abstimmt.<br />
einfach<br />
Sicher<br />
Das s-Dias safety-system<br />
■ Kosteneffizient<br />
durch modularen Aufbau für jede Applikation immer<br />
das schlankste System – ob als Stand-alone-Lösung<br />
oder voll integriert ins Steuerungssystem<br />
■ flexibel<br />
mit „Safety Hot Swap“ modulare Maschinen- <strong>und</strong><br />
Anlagenteile mit Safety im laufenden Betrieb<br />
einbinden, entfernen <strong>und</strong> umgruppieren<br />
■ Kinderleicht<br />
konfigurieren mit Safety-Funktionsbausteinen<br />
■ KommuniKativ<br />
Datenaustausch über Ethernet – kabelgeb<strong>und</strong>en<br />
oder wireless (Black-Channel)<br />
Muss ein eingeleiteter Kulturwandel gepflegt werden,<br />
damit dieser nicht wieder verlorengeht?<br />
Das ist das Gute an einer Kultur, sie ist keineswegs ein<br />
zartes Pflänzchen, das sofort eingeht, wenn man es nicht<br />
giesst. Kultur ist vielmehr wie ein Kaktus in der Wüste. Ihm<br />
genügt es, einmal im Jahr für wenige St<strong>und</strong>en ein wenig<br />
Feuchtigkeit zu spüren, um zu überleben.<br />
Das genau macht eine Kulturveränderung aber auch so<br />
anspruchsvoll <strong>und</strong> langwierig! Kultur, sagte einmal jemand,<br />
sei etwas, was man tue, wenn niemand zusehe. Wenn also<br />
www.sigmatek-automation.ch<br />
#<strong>021</strong> 27
«Für die Lösung<br />
komplexer Probleme<br />
bedarf es Diversität.»<br />
Dr. Georg Michalik<br />
28 #<strong>021</strong>
CO-KREATION – GEMEINSAM ENTWICKELN UND ARBEITEN<br />
beispielsweise jemand über den Betriebshof geht <strong>und</strong> sich<br />
nach einer achtlos weggeworfenen Zigarettenkippe bückt,<br />
um diese in den Mülleimer zu werfen, ohne dass er dafür<br />
Anerkennung zu erwarten hat.<br />
Zu Beginn Ihrer Arbeit empfehlen sie den Teilnehmenden<br />
eine Selbsteinschätzung mit dem Clifton Stärken-Finder.<br />
Welche Absicht verfolgen Sie damit?<br />
Wie ich eingangs sagte, sind starke Individuen die Voraussetzung<br />
für starke Teams. Daher nutzen wir den Clifton<br />
Stärken-Finder, um die wahren Talente <strong>und</strong> Stärken eines<br />
Mitarbeitenden zu identifizieren. Für den späteren Prozess<br />
ist das von Bedeutung, da Menschen besser <strong>und</strong> lieber mit<br />
ihren Stärken arbeiten. Müssen sie sich hierfür erst eine<br />
Fähigkeit aneignen, ist das teuer <strong>und</strong> zeitaufwendig.<br />
Don Clifton unterteilt die 34 Stärken eines Menschen in die<br />
Bereiche Durchführung, Einflussnahme, Beziehungsaufbau<br />
<strong>und</strong> strategisches Denken. Wie stark sollten die jeweiligen<br />
Bereiche im Team vertreten sein, das einen Transformationsprozess<br />
durchlaufen soll?<br />
Die Diversität ist wichtig, da sie einen ganzheitlichen Blick<br />
auf die Dinge erlaubt <strong>und</strong> damit hilft, Chancen <strong>und</strong> Risiken<br />
besser zu identifizieren. Je umfassender also Talente in<br />
einem Team verteilt sind, umso flexibler kann es arbeiten.<br />
Das bedeutet aber nicht, dass Fachkompetenz oder<br />
Berufserfahrung weniger von Bedeutung wären.<br />
Wie stark die einzelnen Bereiche in einem Transformationsprozess<br />
vertreten sind, ist aber am Ende nicht allein<br />
entscheidend. Wichtiger ist es, die eigenen Stärken zu<br />
kennen <strong>und</strong> sich an diesen zu orientieren.<br />
Sie haben vorab unseren Beitrag über die KI-basierte<br />
Analytics-Integration ab Seite 32 gelesen. Wie würde ihre<br />
Vorgehensweise aussehen, wenn sie dieses Projekt-Team<br />
betreuen beziehungsweise begleiten müssten?<br />
Die erste Etappe ist immer der Weg vom «Ich» zum «Wir». Dazu<br />
führen wir Gespräche mit dem Einzelnen <strong>und</strong> schauen, welche<br />
Stärken dieser hat. Anschliessend prüfen wir, was den<br />
Einzelnen mit der Gruppe verbindet, bevor wir dann als Team<br />
gemeinsam das Ziel definieren. Entscheidend ist hier, dass sich<br />
jeder in diesem Ziel wiederfinden muss. Das ist der Einstieg.<br />
Wenn diese Verbindung, diese Fokussierung aufs gemeinsame<br />
Ziel geschaffen ist, wird das Problem oder die<br />
Herausforderung systematisch analysiert. Danach gilt es zu<br />
klären, wie die Analyse in Verbindung zum Gesamtziel<br />
steht, wie sich die zugr<strong>und</strong>e liegenden Themen in Lösungen<br />
fassen lassen <strong>und</strong> was es dazu braucht. Hierfür lassen<br />
sich beispielsweise verschiedene Methoden der Projekt-Organisation<br />
nutzen, also Wissen, was in vielen Unternehmen<br />
ohnehin schon vorhanden ist.<br />
Ich habe Sie nun nach Ihrer typischen Vorgehensweise<br />
gefragt, macht dieser co-kreative Ansatz aber in Entwicklungsprojekten<br />
überhaupt Sinn?<br />
Auf jeden Fall! Ich persönlich liebe Projekte, in denen<br />
technische oder wirtschaftliche Herausforderungen zu<br />
lösen sind. Wir begleiten beispielsweise eine Privatklinik,<br />
die sich mit veränderten Rahmenbedingungen<br />
konfrontiert sieht, die der Gesetzgeber angestossen hat.<br />
Das ist ein ganz sachliches Thema, aber genau diese<br />
sachlichen Themen sind es, welche die Stärken der<br />
Co-Kreation zum Vorschein bringen, weil die Beteiligten<br />
aus ihrem individuellen Häuschen heraustreten <strong>und</strong><br />
gemeinsam ein Gesamtziel definieren müssen.<br />
Und wo konkret liegt der Vorteil der Co-Kreation im<br />
Beispiel der KI-basierten Analytics-Integration?<br />
Die Probleme <strong>und</strong> damit auch die Lösungen werden<br />
immer komplexer. Daher braucht es die Diversität, um<br />
diese Aufgaben aus verschiedenen Perspektiven<br />
betrachten zu können. Hierzu müssen wir allerdings<br />
über unseren Horizont schauen <strong>und</strong> uns auf andere<br />
Menschen einlassen. Co-Kreation hilft dabei, in dem es<br />
Beteiligte anleitet, mit ihrer Expertise eine gute <strong>und</strong><br />
passende Lösung zu finden, ohne hierbei von ihrer<br />
eigenen Voreingenommenheit behindert zu werden.<br />
Sie sprachen über starke Persönlichkeiten, die die<br />
Voraussetzung für starke Teams sind. Wie finde oder<br />
entwickle ich als Unternehmen jedoch diese starken<br />
Individuen?<br />
Die richtigen Talente am Arbeitsmarkt zu finden, wird<br />
immer schwieriger. Bis vor zehn Jahren gab es ein<br />
Soll-Profil <strong>und</strong> mit diesem wurde solange gesucht, bis<br />
die passende Person gef<strong>und</strong>en war. Das funktioniert<br />
nicht mehr, weshalb ich allen Unternehmen, die es<br />
bisher nicht getan haben, empfehle, ihre Rekrutierungsrichtlinien<br />
zu ändern <strong>und</strong> gute <strong>und</strong> talentierte Menschen<br />
zu finden, die zum Unternehmen passen. Erst<br />
wenn diese gef<strong>und</strong>en <strong>und</strong> gewonnen sind, sucht man für<br />
diese geeignete Aufgaben.<br />
Was sollte aus Ihrer Sicht abschliessend unbedingt noch<br />
zum Thema gesagt werden?<br />
Vielleicht das Wichtigste überhaupt: Verlasst das<br />
Hamsterrad! Veränderungen sind toll, diese lassen sich<br />
aber nur einleiten, wenn wir die Zeit finden, zu reflektieren<br />
<strong>und</strong> unser Tun zu hinterfragen. Das geht aber<br />
nicht, wenn wir im Hamsterrad stecken <strong>und</strong> immer<br />
schneller rennen. Möglicherweise scheint Betroffenen<br />
dieser Rat illusorisch, aber das ist der erste <strong>und</strong> wohl<br />
wichtigste Punkt. Ansonsten tun wir immer mehr vom<br />
Gleichen, ohne damit aber wirklich Erfolg zu haben. Die<br />
Folge ist, dass wir immer erschöpfter sind <strong>und</strong> zusehend<br />
ausbrennen.<br />
cocreation | www.cocreation.com<br />
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cocreation in Unternehmen.»<br />
#<strong>021</strong> 29
CO-KREATION – GEMEINSAM ENTWICKELN UND ARBEITEN<br />
«Dem Anspruch<br />
an das eigene<br />
Selbst kann<br />
kein Mitarbeiter<br />
gerecht werden.»<br />
30 #<strong>021</strong>
DIVERSITÄT ALS<br />
ERFOLGSFAKTOR<br />
Für erfolgreiche Transformationsprozesse <strong>und</strong> Projekte bedarf es diverser Teams<br />
mit starken Individuen. Wieso das entscheidend ist <strong>und</strong> wie eine Stärkenanalyse<br />
dabei helfen kann, bessere Ergebnisse zu erzielen, beschreibt dieser Beitrag.<br />
Von Markus Back<br />
Eigentlich sollte man annehmen<br />
können, dass eine Künstliche<br />
Intelligenz neutral <strong>und</strong> vorurteilsfrei<br />
ist. Doch das ist nicht<br />
immer der Fall. Erst Anfang des Jahres<br />
berichtete die Tagesschau über ein<br />
Selbstexperiment der ghanaisch-amerikanisch-kanadischen<br />
Informatikerin<br />
Joy Boulamwini mit einer KI-basierten<br />
Software. Diese sollte ihr Gesicht erkennen,<br />
war hierzu aber nicht in der Lage.<br />
Erst als sie sich eine weisse Maske aufsetzte,<br />
die auf die gr<strong>und</strong>legendsten<br />
Merkmale eines Gesichts reduziert war,<br />
nämlich M<strong>und</strong>, Nase <strong>und</strong> Augen, wurde<br />
sie durch die Software erkannt.<br />
Die digitale Aktivistin, die am MIT<br />
Media Lab arbeitet, untersuchte daraufhin<br />
weitere Gesichtserkennungssoftwares,<br />
unter anderem auch von IBM<br />
<strong>und</strong> Microsoft. Diese erkannten zwar<br />
alle Gesichter, waren aber auch nicht<br />
von Rassismus <strong>und</strong> Sexismus frei. Bei<br />
Frauen <strong>und</strong> nicht weissen Menschen<br />
waren sie sehr viel ungenauer, wenn es<br />
darum ging, das Geschlecht der Person<br />
zu bestimmen. Lag die Fehlerquote bei<br />
weissen Männern bei etwa nur einem<br />
Prozent, erreichte sie bei schwarzen<br />
Frauen einen Wert von fast 35 Prozent.<br />
Deshalb braucht es Diversität<br />
Das von Joy Boulamwini erkannte<br />
Problem ist bei KI-Anwendungen weit<br />
verbreitet. Das hat aber nicht etwa mit<br />
der Technik zu tun, sondern vielmehr<br />
damit, von wem sie entwickelt <strong>und</strong> wie<br />
sie trainiert wird – <strong>und</strong> hier kommt die<br />
fehlende Diversität in den jeweiligen<br />
Entwicklerteams zum Tragen. Hauptsächlich<br />
sind es weisse Männer, die mit<br />
einer KI experimentieren <strong>und</strong> arbeiten,<br />
was auch Zahlen aus der deutschen IT-<br />
Branche belegen. In dieser lag 2<strong>021</strong> der<br />
Frauenanteil gerade einmal bei 21 Prozent.<br />
Deutlich unterrepräsentiert sind<br />
in dieser ebenfalls Migranten.<br />
Diese fehlende Diversität führt dazu,<br />
dass bei der Entwicklung von Algorithmen<br />
die Besonderheiten anderer Gruppen<br />
<strong>und</strong> Ethnien unberücksichtigt bleiben.<br />
Überlegt sich beispielsweise ein<br />
Team, das lediglich aus weissen, männlichen<br />
Mitgliedern besteht, was die<br />
Merkmale eines Gesichts ausmachen,<br />
ist dessen Perspektive zu stark eingeschränkt.<br />
Was die Besonderheiten eines<br />
weiblichen oder eines schwarzen<br />
Gesichts sind, bleibt daher in solch einseitigen<br />
Teamkonstellation aussen vor.<br />
Für Dr. Georg Michalik ist die Erfahrung<br />
von Joy Boulamwini ein gutes Beispiel<br />
dafür, welchen Folgen fehlende Diversität<br />
haben kann. Daher rät der Gründer<br />
von cocreation.com dazu, Projektteams<br />
mit Personen verschiedenen Alters <strong>und</strong><br />
Ethnien zu bilden. «Die Probleme <strong>und</strong> damit<br />
auch die Lösungen werden immer<br />
komplexer», sagt er <strong>und</strong> ergänzt: «Daher<br />
braucht es Diversität, um Aufgaben aus<br />
verschiedenen Perspektiven betrachten<br />
zu können.» Damit das aber gelinge,<br />
müsse zunächst eine Kultur etabliert<br />
werden, die den Umgang mit Diversität<br />
erlaube. Dafür brauche es eine Feedbackkultur<br />
<strong>und</strong> Offenheit im Dialog, die es<br />
Mitarbeitern ermögliche, die verschiedenen<br />
Sichtweisen, die sich aus der Diversität<br />
ergeben, anzusprechen <strong>und</strong> mögliche<br />
Konflikte rechtzeitig aufzulösen.<br />
Das ideale Soll-Profil gibt es nicht<br />
Während sich diverse Teams relativ<br />
einfach bilden lassen, stellt sich das Erkennen<br />
der Stärken der beteiligten Individuen<br />
schwieriger dar. Doch genau<br />
diese starken Individuen sind für den<br />
Erfolg unabdingbar. Weshalb das so ist,<br />
erklärt Georg Michalik so: «Menschen<br />
in Führungspositionen haben oftmals<br />
bestimmte Bilder im Kopf, wie der ideale<br />
Mitarbeiter sein sollte. Im Regelfall<br />
ist dieses Bild das ideale Selbst der jeweiligen<br />
Führungskraft. Diesem Anspruch<br />
kann jedoch keiner gerecht<br />
werden.» Sehr viel besser funktioniere<br />
es, wenn alle Beteiligten ihren eigenen<br />
Erfolgsweg gehen könnten.<br />
Dass diese Fokussierung auf das eigene<br />
Selbst nicht zielführend ist, zeigt<br />
übrigens die Praxis. «In einem Industrieunternehmen<br />
haben wir 70 Persönlichkeitsprofile<br />
von Key Account Managern<br />
erstellt, die alle in ihrem Job<br />
sehr erfolgreich sind. Obwohl diese<br />
alle die gleiche Rolle haben, fand sich<br />
nicht zwei Mal das gleiche Profil», sagt<br />
Georg Michalik. Das zeige, dass es kein<br />
ideales Soll-Profil gebe.<br />
Zu Beginn seiner Arbeit empfiehlt er<br />
daher Teilnehmenden eine Selbsteinschätzung<br />
mit dem Clifton Stärken Finder.<br />
Dieser sei ein sehr gutes Werkzeug,<br />
um die wahren Talente <strong>und</strong> Stärken eines<br />
Mitarbeitenden zu erkennen. Für<br />
den späteren Prozess ist das von Bedeutung,<br />
da Menschen besser <strong>und</strong> lieber<br />
mit ihren Stärken arbeiteten, als<br />
sich teuer <strong>und</strong> zeitaufwendig erst eine<br />
Fähigkeit aneignen zu müssen.<br />
Eine Stärkenanalyse hilft übrigens<br />
nicht nur während Projekten, sondern<br />
ebenfalls im täglichen Umgang mit den<br />
Kollegen. Da jede Stärke ebenfalls mit<br />
einer Befindlichkeit oder einem bestimmten<br />
Wesenszug einhergeht, sensibilisiert<br />
diese Kenntnis <strong>und</strong> schafft<br />
Verständnis, was in der Folge zu einem<br />
besseren Arbeitsklima führt.<br />
Gallup Strengths Finder<br />
www.gallup.com/cliftonstrengths<br />
#<strong>021</strong> 31
CO-KREATION – GEMEINSAM ENTWICKELN UND ARBEITEN<br />
32 #<strong>021</strong> Bild: AdobeStock
Anlagen- <strong>und</strong> Zustandsüberwachung<br />
KI-ANALYTICSINTEGRATION<br />
IN SECHS SCHRITTEN<br />
KI-basierte Analyticslösungen bieten Fertigungsunternehmen viele<br />
Vorteile. Damit deren volles Potenzial ausgeschöpft werden kann, ist bei<br />
deren Implementierung jedoch die richtige Herangehensweise entscheidend.<br />
Wie diese aussehen kann, beschreibt dieser Beitrag.<br />
Von Markus Back<br />
Viele Köche verderben den<br />
Brei, besagt ein altes Sprichwort.<br />
«Was fürs kulinarische<br />
Gelingen am Herde gelten<br />
mag, ist für eine Analyticsintegration<br />
genau der falsche Ansatz», sagt Dr. Jan<br />
Jenke vom Produkt-/Projekt-Management<br />
bei Wago Contact im deutschen<br />
Minden. Zu komplex sind die Anforderungen,<br />
als dass diese im Alleingang,<br />
also von einem Koch, bewältigt werden<br />
könnten. Um Fehler mit Hilfe einer<br />
Künstlichen Intelligenz, kurz KI, in Prozessen<br />
erkennen, prädiktiv zu handeln<br />
<strong>und</strong> das System weiter optimieren zu<br />
können, bedarf es der Expertise verschiedener<br />
Perspektiven, um eine bedarfsgerechte<br />
Anlagen- <strong>und</strong> Zustandsüberwachung<br />
realisieren zu können.<br />
Zusammensetzung eines co-kreativen<br />
Entwicklungsteams<br />
Ein unverzichtbarer Bestandteil solcher<br />
interdisziplinären Entwicklungsteams<br />
ist laut Jan Jenke das Management.<br />
Schliesslich kann dieses am<br />
besten beurteilen, wie viele Euros, Dollar<br />
oder Franken buchhalterisch auf die<br />
jeweiligen Produktionsschritte beziehungsweise<br />
Maschinen- oder Anlagensegmente<br />
entfallen <strong>und</strong> damit wertvolle<br />
Hinweise für die Projektrichtung<br />
geben. Darüber hinaus braucht es die<br />
Sicht des Prozessexperten, der das Domänenwissen<br />
integriert, den Data<br />
Scientisten für eine f<strong>und</strong>ierte Datenanalyse,<br />
den Machine-Learning-Ingenieur,<br />
der die effiziente Ausführbarkeit<br />
der Analyse-Algorithmen ermöglicht<br />
<strong>und</strong> letztendlich den Automatisierer,<br />
der die gemeinsam entwickelte Lösung<br />
in die Steuerung integriert.<br />
Anzumerken ist an dieser Stelle, dass<br />
gerade in kleineren KMU Mitarbeitende<br />
mehrere dieser Rollen einnehmen<br />
können. Nach Möglichkeit sollten die<br />
Aufgaben jedoch für ein bestmögliches<br />
Resultat auf verschiedene Schultern<br />
verteilt sein. «Generell rate ich<br />
davon ab, ein solches Projekt im Alleingang<br />
stemmen zu wollen», so Jan<br />
Jenke <strong>und</strong> ergänzt: «Die Komplexität<br />
ist für eine einzelne Person schlichtweg<br />
zu gross, weshalb die Gefahr besteht,<br />
dass entscheidende Aspekte<br />
nicht ausreichend oder überhaupt<br />
nicht beachtet werden.» Zudem rät er<br />
Einsteigern, zunächst mit einem kleinen<br />
Projekt zu beginnen <strong>und</strong> erste Erfahrungen<br />
zu sammeln. Diese Vorgehensweise<br />
vermeidet es, sich in den<br />
vielen zu beantwortenden Fragen, die<br />
während eines solchen Projekts aufkommen,<br />
zu verlieren.<br />
Wie sehen nun aber die weiteren<br />
Schritte aus, wenn das Team gebildet<br />
<strong>und</strong> das Projekt definiert ist? Wago<br />
selbst hat hierfür sechs Schritte definiert,<br />
die im Folgenden näher beschreiben<br />
werden.<br />
1. Schritt: Sammlung der Rohdaten<br />
aus verschiedenen Datenquellen<br />
Im ersten Schritt geht es darum, mit<br />
dem jeweiligen Domänenexperten die<br />
relevanten Datenquellen zu identifizieren<br />
<strong>und</strong> die Schnittstellen unabhängig<br />
vom jeweiligen Protokoll auszulesen.<br />
Hierbei werden die Werte direkt von<br />
der Steuerung abgegriffen, bei Bedarf<br />
weitere Sensorik installiert <strong>und</strong> die<br />
Analytics-Lösung in die bestehende<br />
Steuerung integriert. Entscheidend ist<br />
hier der Austausch mit dem Automatisierer,<br />
da er am besten weiss, wie die zu<br />
erhebenden Werte aus der Maschine<br />
oder einer Anlage abzugreifen sind.<br />
Ob die KI direkt auf der Steuerung<br />
oder auf einem separaten Rechner laufen<br />
sollte, ist dabei Glaubenssache. Perfomante<br />
Steuerungen sind durchaus in<br />
der Lage, eine KI zu betreiben. Wenn die<br />
nötigen Ressourcen auf der Steuerung<br />
verfügbar sind, macht dieser Ansatz<br />
Sinn. Soll aber die Anlagen- <strong>und</strong> Zustandsüberwachung<br />
mit der Zeit weiter<br />
ausgebaut werden, stösst die Steuerung<br />
irgendwann an ihre Grenzen. «Daher<br />
präferieren wir die Datenverarbeitung<br />
auf einem Edge-Controller, in der Cloud<br />
oder direkt in der bestehenden IT-Infrastruktur»,<br />
so Jan Jenke.<br />
2. Schritt: Aufbereitung der Daten<br />
Im zweiten Schritt erfolgt eine zeitliche<br />
Synchronisation der Daten, bei der<br />
#<strong>021</strong> 33
CO-KREATION – GEMEINSAM ENTWICKELN UND ARBEITEN<br />
«Daten benötigen einen Zeitstempel,<br />
damit sich diese bei der Analyse<br />
eindeutig einem Ereignis zuordnen lassen.»<br />
Dr. Jan Jenke, Produkt-/Projekt-Management Wago Contact<br />
relevante Informationen extrahiert<br />
<strong>und</strong> im einheitlichen Format dekodiert<br />
werden. Irrelevante Daten werden<br />
herausgefiltert <strong>und</strong> entfernt. Zusätzlich<br />
werden relevante Kennzahlen<br />
laufend berechnet.<br />
Ein einheitliches Format kann zum<br />
Beispiel eine Zeit-/Serien-Datenbank<br />
sein, die es erlaubt, Werte nach der Zeit<br />
<strong>und</strong> unter Berücksichtigung kausaler<br />
Zusammenhänge zu loggen. Dieses<br />
einheitliche Format ist für den Erfolg<br />
eines Analytics-Projekts entscheidend.<br />
Nur wenn die erhobenen Daten<br />
nämlich über einen Zeitstempel verfügen,<br />
lassen sich diese bei der folgenden<br />
Analyse eindeutig einem bestimmten<br />
Ereignis zuordnen. Dabei ist<br />
darauf zu achten, ob der Stempel die<br />
Zeit angibt, zu der ein Datensatz gesendet<br />
oder aber empfangen wurde!<br />
Durch die Pufferung <strong>und</strong> die Priorisierung<br />
des Datenverkehrs kann es nämlich<br />
zu Verzögerungen kommen, die<br />
bei Nichtbeachtung zu falschen Annahmen<br />
führen könnten.<br />
Der Berücksichtigung von Kausalitäten<br />
kommt ebenfalls Bedeutung zu.<br />
Beim Spritzguss ist zum Beispiel die<br />
Restfeuchte des Materials ein entscheidendes<br />
Kriterium für dessen Verarbeitung.<br />
Weil diese Restfeuchte<br />
nicht zwingend zum Zeitpunkt der<br />
Verarbeitung erfasst wird, muss sich<br />
der Messzeitpunkt bei einer Analyse<br />
eindeutig zuordnen lassen.<br />
3. Schritt: Kontinuierliche Datenaufnahme<br />
Im dritten Schritt wird ein individueller<br />
Datenlogger in Betrieb genommen.<br />
Diese Daten werden gespeichert<br />
<strong>und</strong> dienen später für tiefergreifende<br />
Analysen. «Wenn bekannt ist, welche<br />
Datensätze entscheidend sind, reicht<br />
es zunächst, einen Edge Controller mit<br />
einer Zeit-/Serien-Datenbank auszustatten<br />
<strong>und</strong> die Daten lokal zu speichern»,<br />
sagt Jan Jenke. Da die Daten<br />
so aber nicht ausreichend gesichert<br />
sind, sollte mittelfristig über alternative<br />
Speichermöglichkeiten, wie zum<br />
Beispiel die Cloud, nachgedacht werden.<br />
Ist nicht bekannt, welche Daten<br />
es genau für das Analyticsprojekt<br />
braucht, könne es sinnvoll sein, alle<br />
Werte zunächst einmal in einem Data<br />
Lake zu sammeln.<br />
Unabhängig davon, ob bekannt ist,<br />
welche Daten es braucht, sind Gedanken<br />
über die Frequenz, mit der diese<br />
aufgezeichnet werden, entscheidend.<br />
Ist die Frequenz zu hoch, erschwert<br />
dies aufgr<strong>und</strong> der Datenmenge die<br />
Analyse, ist sie hingegen zu niedrig,<br />
besteht die Gefahr, dass wichtige Ereignisse<br />
durchrutschen <strong>und</strong> gar nicht<br />
dokumentiert sind.<br />
4. Schritt: Explorative Datenanalyse<br />
<strong>und</strong> Auswahl der geeigneten Darstellungsform<br />
Im vierten Schritt erfolgen schliesslich<br />
die explorative Datenanalyse <strong>und</strong><br />
die Auswahl der geeigneten Darstellungsformen.<br />
Dabei werden in Offlineanalysen<br />
Abhängigkeiten <strong>und</strong> Zusammenhänge<br />
extrahiert, interpretiert<br />
<strong>und</strong> visualisiert <strong>und</strong> so seltene Ereignisse<br />
aufgedeckt. Im engen Austausch<br />
zwischen Data-Scientist <strong>und</strong> dem Domänenexperten<br />
werden hierbei die<br />
ersten Optimierungspotentiale sichtbar.<br />
Möglich wird das durch den zeitlichen<br />
Verlauf, der ganz andere<br />
Schlussfolgerungen zulässt als wenn<br />
nur Live-Daten interpretiert werden.<br />
Für diesen Schritt bedarf es noch<br />
keiner komplexen Algorithmen. Teil<br />
der explorativen Datenanalyse ist es<br />
auch, in Offlineanalysen Algorithmen<br />
aus dem Machine-Learning <strong>und</strong> KI-Bereich<br />
für verschiedene Anwendungen<br />
zu evaluieren. Sollte der gewünschte<br />
Anwendungsfall nicht aus der bestehenden<br />
Datenbasis abbildbar sein,<br />
muss entweder neue Sensorik installiert<br />
oder die Versuchspläne angepasst<br />
werden.<br />
Datenanalyse-Dashboard zum<br />
Monitoring einer individuellen Anlage.<br />
Grafik: Wago Contact<br />
34 #<strong>021</strong>
5. Schritt: Einbindung in den Betriebsprozess<br />
Im fünften Schritt werden die für die Anlage optimierten<br />
Analysen <strong>und</strong> Visualisierungen in den Betriebsprozess<br />
integriert. Die Einbindung in die Steuerung erfolgt<br />
wieder in Absprache mit dem Automatisierer.<br />
Von Bedeutung ist dieser Schritt deshalb, weil sich nur<br />
so die Qualität im Live-Betrieb vorhersagen <strong>und</strong> diese<br />
kontinuierlich hoch halten lässt. Dazu muss allerdings<br />
der vom Data Scientisten entwickelte Algorithmus Daten<br />
empfangen <strong>und</strong> Handlungsbefehle an die Steuerung<br />
zurücksenden können. Erkennt der Algorithmus, dass<br />
die Qualität sehr wahrscheinlich abnehmen wird, kann<br />
dieser beispielsweise die Produktion anhalten, eine<br />
Signallampe anschalten oder eine Benachrichtigung<br />
verschicken.<br />
6. Schritt: Zusammenhänge <strong>und</strong> Optimierungspotentiale<br />
nutzen<br />
Im sechsten Schritt nutzt der Anwender Zusammenhänge<br />
<strong>und</strong> Optimierungspotentiale <strong>und</strong> profitiert damit<br />
von den Vorteilen seiner individuellen Analytics-Lösung.<br />
Bei Bedarf kann er diese in einer weiteren Iteration für<br />
den nächsten Anwendungsfall erweitern.<br />
Entscheidend hierbei ist die Software-Architektur. Diese<br />
sollte möglichst modular <strong>und</strong> das Projekt in verschiedene<br />
Bausteine aufgeteilt sein, beispielsweise für das<br />
Loggen der Daten, deren Speicherung oder deren Darstellung<br />
in einem Dashboard. Dieser Ansatz gestattet es,<br />
die entwickelte Analyticslösung relativ schnell zu erweitern<br />
oder für andere Aufgaben zu nutzen, in dem Bausteine<br />
zügig angepasst oder ergänzt werden können.<br />
Typischer Zeitaufwand<br />
Für die Berechnung des typischen Zeitaufwands für ein<br />
solches Projektes sind zwei Zahlen entscheidend. Das<br />
eine sind die Zahlen für die aufgewendeten Arbeitsst<strong>und</strong>en,<br />
das andere die Zahl für die Projektdauer. «Erfahrungsgemäss<br />
sollte ein Pilotprojekt, das einen Mehrwert<br />
erzielt, innerhalb von drei Monaten abgeschlossen sein»,<br />
weiss Jan Jenke. Natürlich seien das nicht drei Monate<br />
Vollzeit aller Projektbeteiligten, sondern der zeitliche<br />
Horizont, in dem das Projekt mit seinen hierfür erforderlichen<br />
Terminen abgeschlossen sein sollte. Bei den Arbeitsst<strong>und</strong>en<br />
sollten es nicht mehr als zwei bis drei<br />
Arbeitswochen insgesamt sein, um einen ersten Piloten<br />
zu haben.<br />
Wago Contact SA | www.wago.com<br />
Echt besser!<br />
„ Alles aus einer Hand “<br />
System-Lösungen für Kabel <strong>und</strong><br />
Schaltschrank von Murrplastik.<br />
Murrplastik gehört seit 1963 zu den Pionieren wenn es um<br />
professionelles Kabelmanagement <strong>und</strong> Hightech-Produkte<br />
aus Kunststoff geht. Wir bieten Lösungen zu individuellen<br />
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CO-KREATION – GEMEINSAM ENTWICKELN UND ARBEITEN<br />
BÜCHER<br />
ZUM<br />
THEMA<br />
Reshaping Business<br />
and Society in the era of<br />
Buttom-up Economics<br />
In vielen Branchen ist ein Paradigmenwechsel von der<br />
traditionellen, unternehmenszentrierten <strong>und</strong> von oben nach<br />
unten gerichteten Wertschöpfung hin zu offeneren <strong>und</strong><br />
kollaborativen Ansätzen zu beobachten, die auch als Bottomup-Wirtschaft<br />
bezeichnet wird. Die Grenzen der Unternehmen<br />
lösen sich auf <strong>und</strong> externe Akteure (K<strong>und</strong>en, Nutzer, Lieferanten<br />
usw.) treten mit Hilfe fortgeschrittener Informations- <strong>und</strong><br />
Kommunikationstechnologien in den Bereich der Wertschöpfung<br />
ein. Diese sich neu entwickelnden Muster erfordern ein<br />
interdisziplinäres Verständnis dafür, wie die Co-Kreation<br />
Organisationen in die Lage versetzen kann, Wirtschaft <strong>und</strong><br />
Gesellschaft umzugestalten.<br />
Mit Beiträgen von Experten aus Industrie <strong>und</strong> Wissenschaft<br />
bietet das Buch tiefe Einblicke in die Theorie <strong>und</strong> Praxis der<br />
Bottom-up-Ökonomie <strong>und</strong> befasst sich mit den wichtigsten<br />
Chancen <strong>und</strong> Herausforderungen, die sich im Zeitalter der<br />
Co-Kreation ergeben haben. Damit ist es eine Pflichtlektüre für<br />
Entscheidungsträger, die die Geschäftsmodelle ihrer Unternehmen<br />
innovieren wollen – von der Idee bis zum Marketing.<br />
Erfolgsfaktor Teamarchitektur<br />
Heute werden r<strong>und</strong> achtzig Prozent der Unternehmensleistung<br />
in Teams erbracht. Und doch sind Teams bei weitem nicht so<br />
effektiv, wie sie sein könnten. Die Zahlen zu Engagement,<br />
Produktivität <strong>und</strong> Zufriedenheit sind hier seit Jahren eindeutig.<br />
Doch was hält Teams davon ab, mit voller Energie <strong>und</strong><br />
Enthusiasmus zusammen zu arbeiten? Wie wird Rollenklarheit<br />
vor allem in kritischen Situationen der Zusammenarbeit<br />
geschaffen? Was macht High Performance am Arbeitsplatz<br />
wirklich aus <strong>und</strong> wie kann sie letztlich erreicht werden?<br />
Die Autoren nutzen hochwirksame Prinzipien aus dem<br />
Spitzensport, um den Antworten auf diese Fragen näher zu<br />
kommen. Sie zeigen Lösungen, die nicht nur faszinierend,<br />
sondern vor allem leicht verständlich <strong>und</strong> umsetzbar sind.<br />
Jedes Team profitiert aus dem Dreiklang zwischen Fachwissen,<br />
Selbsterleben <strong>und</strong> prominenten Fallbeispielen aus der Praxis.<br />
Inhalt:<br />
• Jedes WIR beginnt beim ICH: Kenne ich meinen inneren Antrieb?<br />
• Rollenklarheit <strong>und</strong> Verantwortung: Was ist hier eigentlich<br />
genau mein Job?<br />
• Wachstum <strong>und</strong> Vertrauen: Auch harte Kerle müssen sich<br />
mal anlehnen<br />
• Das ICH <strong>und</strong> das WIR: Hard Love Leadership als Lösung<br />
• Spielsituationen antizipieren statt Hierarchien manifestieren:<br />
in Prinzipien denken!<br />
• Sicherheit <strong>und</strong> Konflikt: Wie 20 Euro zu Olympia-Gold führten<br />
• Big Data <strong>und</strong> KI: Wie nutze ich Daten für die Menschen<br />
<strong>und</strong> nicht andersherum<br />
Autoren: Mario Reis, Stefan Kermas<br />
Herausgeber: Haufe<br />
Sprache: deutsch<br />
Erscheinungsdatum: 2020<br />
ISBN: 978-3-648-14521-0<br />
Autoren: Tobias Redlich,<br />
Manuel Moritz,<br />
Jens P. Wulfsberg<br />
Herausgeber: Springer Link<br />
Sprache: englisch<br />
Erscheinungsdatum: 2018<br />
ISBN: 978-3-319-97787-4<br />
36 #<strong>021</strong>
Smarter Collaboration<br />
Unternehmen <strong>und</strong> gemeinnützige Organisationen stehen mehr<br />
denn je vor gewaltigen Herausforderungen. Wie können diese mit<br />
internen <strong>und</strong> externen Partnern zusammenarbeiten, um Probleme zu<br />
lösen, Innovationen einzuführen <strong>und</strong> erfolgreich zu sein? Die Harvard-<br />
Professorin Heidi K. Gardner <strong>und</strong> der leitende Angestellte Ivan A.<br />
Matviak zeigen, dass<br />
Unternehmen, die intelligenter<br />
zusammenarbeiten, durchweg<br />
höhere Umsätze <strong>und</strong> Gewinne<br />
erzielen, Innovationen fördern,<br />
K<strong>und</strong>enbeziehungen stärken<br />
<strong>und</strong> bessere Talente anziehen<br />
<strong>und</strong> halten können.<br />
Auf der Gr<strong>und</strong>lage ihrer<br />
Untersuchungen mit<br />
Tausenden von Führungskräften<br />
aus der ganzen Welt<br />
geben sie tiefe Einblicke in<br />
die Umsetzung einer<br />
intelligenteren Zusammenarbeit <strong>und</strong> die Vermeidung möglicher<br />
Fallstricke. Ausserdem helfen sie Führungskräften bei der Bewältigung<br />
heikler Herausforderungen wie falsch ausgerichteter Anreize,<br />
übermässiger Zusammenarbeit <strong>und</strong> unbeabsichtigter Folgen für<br />
Vielfalt <strong>und</strong> Integration. Das Buch enthält zahlreiche Anleitungen <strong>und</strong><br />
Fallbeispiele <strong>und</strong> schliesst mit inspirierenden Beispielen von<br />
Gruppen, die sich eine intelligentere Zusammenarbeit zunutze<br />
machen, um die grössten Herausforderungen der Gesellschaft zu<br />
bewältigen, wie die Rettung der Ozeane, die Ausrottung von<br />
Krankheiten <strong>und</strong> die Bekämpfung der globalen Erwärmung.<br />
Smarter Collaboration ist der unverzichtbare Leitfaden für<br />
vorausschauende Führungskräfte, die ihre Organisationen<br />
umgestalten, ihre Arbeitsweise neu gestalten <strong>und</strong> ihre Wirkung <strong>und</strong><br />
ihren Erfolg steigern wollen.<br />
Autoren: Heidi K. Gardner, Ivan A. Matviak<br />
Herausgeber: Harvard Business Review Press<br />
Sprache: englisch<br />
Erscheinungsdatum: 2022<br />
ISBN: 978-1-647-82274-3<br />
Die Kraft des<br />
gemeinsamen Denkens<br />
Co-Kreation ist mehr als nur ein neuer Begriff. Co-Kreation<br />
steht für einen Wandel im Denken, Fühlen <strong>und</strong> Handeln der<br />
Menschen, um effektiver <strong>und</strong> effizienter miteinander wahrnehmen,<br />
entscheiden <strong>und</strong> handeln zu können. Co-Kreation ist aber<br />
auch eine Haltung: Nur in Offenheit, Vertrauen <strong>und</strong> Transparenz<br />
werden komplexe Probleme nachhaltig gelöst werden<br />
können. Das Buch erläutert den Co-Kreationsprozess, der in<br />
unterschiedlichen Situationen <strong>und</strong> Zeitbudgets durchgeführt<br />
werden kann <strong>und</strong> beschreibt die dazu anwendbaren Formate<br />
wie Organisational Cocreation, Daily Cocreation, Virtual<br />
Cocreation, Coaching Cocreation <strong>und</strong> Leadership Cocreation.<br />
Projekte aus der Beratungspraxis verdeutlichen dem Leser,<br />
worauf dieser bei der Einführung <strong>und</strong> Umsetzung eines<br />
Co-Kreationsprozesses achten sollte.<br />
Co-Creation of High-Tech<br />
Products in the B2B Domain<br />
Leontin Karl Grafmüller beschreibt zunächst, wie Unternehmen<br />
Co-Kreation im B2B-Hightech-Bereich besser managen können.<br />
Dabei erklärt er detailliert, wie mit einem aktiven, kreativen <strong>und</strong><br />
sozialen Kollaborationsprozess zwischen K<strong>und</strong>en <strong>und</strong> Anbietern,<br />
bei dem K<strong>und</strong>en zu aktiven Teilnehmern am Innovationsprozess<br />
eines Unternehmens werden, gemeinsam neue Produkte<br />
entwickelt werden können. Er versäumt es dabei nicht, auf die<br />
verschiedenen Herausforderungen einzugehen, wie zum Beispiel<br />
die Zeitintensität oder fehlerhafte Spezifikationen, mit denen die<br />
Beteiligten hierbei konfrontiert werden. Der Autor untersucht<br />
diese Herausforderungen aus verschiedenen Blickwinkeln <strong>und</strong><br />
zeigt auf, wie diese bewältigt werden können, um die Effizienz<br />
sowie die Effektivität der gemeinsamen Entwicklung von<br />
Hightech-Produkten im B2B-Bereich zu verbessern.<br />
Autor: Dr. Georg Michalik<br />
Herausgeber:<br />
Schäffer Poeschel<br />
Sprache: deutsch<br />
Erscheinungsdatum: 2020<br />
ISBN: 978-3-791-04809-3<br />
Autor:<br />
Leontin Karl Grafmüller<br />
Herausgeber: Springer Link<br />
Sprache: englisch<br />
Erscheinungsdatum: 2020<br />
ISBN: 978-3-658-28411-4<br />
#<strong>021</strong> 37
«OPTISCHE<br />
SENSOREN SIND<br />
ALLESKÖNNER»<br />
Meist verrichten Sensoren unauffällig ihre Arbeit, weshalb der technische Fortschritt<br />
in diesem Bereich nicht bewusst wahrgenommen wird. Was vor allem optische Sensoren<br />
mittlerweile leisten können erklären Produktmanager Markus Imbach <strong>und</strong> Bernhard<br />
Furrer, Leiter Business Unit Positionssensorik, bei dem Sensorspezialisten Baumer.<br />
Von Markus Back (Text) <strong>und</strong> Susanne Seiler (Fotos)<br />
38 #<strong>021</strong>
EXPERTENGESPRÄCH «SENSORIK»<br />
Wie positionieren sich optische Sensoren<br />
in der Fabrikautomation im Vergleich<br />
zu anderen Sensortypen? Werden diese<br />
sehr häufig eingesetzt?<br />
Furrer: Sensoren nach dem optischen Prinzip nehmen<br />
in der Fabrikautomation die führende Rolle ein. Die<br />
Optoelektronik ermöglicht eine Vielfalt an Sensoren, von<br />
der einfachen Lichtschranke über distanzmessende<br />
Sensoren, bildgebende smarte Vision-Sensoren bis hin<br />
zu Kameras. Mit ihrer Vielzahl belegen die unterschiedlichsten<br />
Lichtschranken <strong>und</strong> Lichttaster in der Fabrikautomation<br />
eine führende Platzierung.<br />
Bei welchen Automationsaufgaben sind optische Sensoren<br />
die erste Wahl?<br />
Imbach: Bei fast allen, da sie Alleskönner sind. Mit optischen<br />
Sensoren lassen sich Objekte unterschiedlichster<br />
Art berührungslos mit deutlichem Abstand zum Sensor<br />
sehr schnell <strong>und</strong> extrem zuverlässig erkennen oder<br />
positionieren. Auch können mit optischen Sensoren sehr<br />
präzise Distanzen zwischen Sensor <strong>und</strong> Objekt gemessen<br />
werden. Unsere optischen Sensoren beispielsweise bieten<br />
bei kleiner Bauform eine grosse Reichweite, lassen sich<br />
präzise einstellen <strong>und</strong> arbeiten darüber hinaus sehr<br />
zuverlässig. Natürlich gibt es auch Herausforderungen,<br />
die mit deren Einsatz verb<strong>und</strong>en sind.<br />
Was für Herausforderungen wären das konkret?<br />
Imbach: Herausforderungen sind im Wesentlichen die<br />
Objekteigenschaften, die Anforderungen der Umgebungsbedingungen,<br />
wie zum Beispiel die Platzverhältnisse,<br />
mögliche gegenseitige Beeinflussung verschiedener<br />
optischer Sensoren oder störende Lichtquellen. Erschwerend<br />
können anspruchsvolle Umgebungsbedingungen<br />
hinsichtlich Verschmutzung, Hygieneanforderungen oder<br />
Temperatur hinzukommen.<br />
Welches sind aus Ihrer Sicht die wichtigsten Punkte, die<br />
bei der Auswahl eines optischen Sensors zu beachten sind?<br />
Imbach: Am Anfang steht zunächst die Frage: Welche<br />
Aufgabe hat der Sensor zu lösen? Was muss an welcher<br />
Stelle mit welcher Genauigkeit detektiert werden?<br />
Das bestimmt im Wesentlichen, welches Sensorprinzip,<br />
beispielsweise Lichtschranke oder Lichttaster, am<br />
besten geeignet ist. ››<br />
#<strong>021</strong> 39
Um den verschiedenen Anforderungen an die Detektion<br />
transparenter Gegenstände gerecht zu werden, haben<br />
wir ein spezifisches Portfolio optischer Sensoren entwickelt.<br />
Dieses umfasst unter anderem Optiken <strong>und</strong> Lichtquellen<br />
sowie Algorithmen zur Detektion von transparenten<br />
Objekten.<br />
«Die optische<br />
Achse erleichtert<br />
Konstrukteuren<br />
die Arbeit enorm.»<br />
Markus Imbach, Produktmanager<br />
Ein weiter wichtiger Punkt ist die Materialisierung des<br />
Gegenstandes. Ist dieser transparent oder licht<strong>und</strong>urchlässig?<br />
Als Nächstes sind die Oberflächenbeschaffenheit <strong>und</strong><br />
die Geometrie eines Objektes zu beachten. Das Detektieren<br />
einer Bohrerspitze stellt andere Anforderungen an die<br />
Sensorik als zum Beispiel das Erkennen einer Leiterplatte.<br />
Daher sollten zunächst immer diese Punkte geklärt<br />
werden, um dann anhand dieser das richtige Sensorprinzip<br />
zu bestimmen.<br />
Wie erkennen optische Sensoren transparente Gegenstände?<br />
Man sieht doch durch die Materialien hindurch?<br />
Imbach: Das ist das Problem Nummer eins bei Sensoraufgaben<br />
mit transparenten Werkstoffen, dass der Lichtstrahl<br />
nahezu ungehindert durch den Werkstoff transmittiert<br />
<strong>und</strong> von diesem kaum reflektiert wird. Mit diesem wenigen<br />
Licht, das an der Oberfläche reflektiert wird, muss der<br />
Sensor aber arbeiten können. Daher versuchen wir, die<br />
physikalischen Grenzen auszureizen, indem wir Systeme<br />
entwickeln, welche selbst mit äussert geringem Licht<br />
Objekte zuverlässig erkennen können.<br />
Es wurde nun mehrfach über das Sensorprinzip<br />
gesprochen. Was hat man sich unter diesem vorzustellen?<br />
Furrer: Von der Einweglichtschranke über Lichtschranken<br />
mit Reflektoren bis zu den Reflexionslichttastern, die mit<br />
der Eigenremission des Objektes arbeiten, gibt es unterschiedliche<br />
Prinzipien. In den letzten Jahren haben die<br />
Reflexionslichttaster eine führende Position eingenommen,<br />
da diese in der Lage sind, nahezu alle Objekte in einem<br />
präzise einstellbaren Bereich sehr exakt zu erfassen. Dabei<br />
befinden sich die Sende-Einheit <strong>und</strong> die Empfängereinheit<br />
im selben Gehäuse. Das ausgesendete Licht wird vom<br />
Objekt remittiert <strong>und</strong> ein kleiner Teil des zurückgesendeten<br />
Lichtes wird von der Empfangseinheit des Sensors erfasst<br />
<strong>und</strong> in ein elektrisches Signal umgewandelt. Die nachgelagerte<br />
Auswerteeinheit wertet neben der Lichtmenge<br />
unter anderem die Distanz des Objektes zum Sensor<br />
aus <strong>und</strong> kann so zweifelsfrei erkennen, ob es sich um<br />
das Zielobjekt handelt.<br />
Aktuelle Sensoren arbeiten mit auf den Anwendungszweck<br />
abgestimmten Optiken, optoelektronischen Sende- <strong>und</strong><br />
Empfangseinheiten, Mikrocontrollern <strong>und</strong> ASICs, die<br />
zusammen die eigentliche Engine des Sensors sind <strong>und</strong><br />
auch die Kommunikation zur Steuerung <strong>und</strong> Datenverarbeitungseinheit<br />
übernehmen.<br />
Was muss ein Anwender neben den Objekteigenschaften<br />
sonst noch beachten?<br />
Furrer: Das sind zunächst die Platzierung des Sensors,<br />
die Prozessgeschwindigkeit sowie die Genauigkeitsanforderungen.<br />
Ebenfalls zu beachten sind die mechanische<br />
Schnittstelle zur Maschine, also wie der Sensor befestigt<br />
<strong>und</strong> auf das Objekt ausgerichtet werden kann, <strong>und</strong> die<br />
elektrische Schnittstelle. Ein heute ebenfalls wichtiger<br />
Aspekt ist die schnelle, flexible Anpassung auf neue<br />
Objekte, wie sie für eine modulare Produktion oder bei<br />
einer Fertigung in Losgrösse 1 erforderlich sind. Alle diese<br />
Punkte haben Einfluss auf die Wahl des Sensors.<br />
In vielen Maschinen <strong>und</strong> Anlagen kommen die Sensoren<br />
in grosser Anzahl vor. Das heisst, sie müssen absolut<br />
zuverlässig über eine lange Zeit funktionieren <strong>und</strong> dem<br />
Bedienpersonal optimalerweise frühzeitig mitteilen, wann<br />
sie zu reinigen sind oder die Detektion aus einem anderen<br />
Gr<strong>und</strong> beginnt, grenzwertig zu funktionieren. Heutige<br />
Sensoren sind in der Lage, über die standardisierte Schnittstelle<br />
IO-Link mit der Automatisierungswelt der Maschinen<br />
<strong>und</strong> Anlagen zu kommunizieren.<br />
40 #<strong>021</strong>
EXPERTENGESPRÄCH «SENSORIK»<br />
Inwieweit beeinflusst Fremdlicht die Zuverlässigkeit<br />
optischer Sensorsysteme?<br />
Imbach: Optische Sensoren können durch Kunstlicht,<br />
Sonneneinstrahlung <strong>und</strong> benachbarte Sensoren gestört<br />
werden. Aber auch die LED der Hallenbeleuchtung oder<br />
von Maschinen kann ein Störfaktor sein, da diese in einem<br />
Spektrum bis 150 kHz <strong>und</strong> damit im gleichen oder höheren<br />
Frequenzbereich wie optische Sensoren arbeiten. Daher<br />
braucht es ein cleveres Zusammenspiel von Optik, Elektronik<br />
<strong>und</strong> Algorithmik, um eine zuverlässige Fremdlichtsicherheit<br />
zu garantieren.<br />
Baumer betont immer wieder die Montagefre<strong>und</strong>lichkeit<br />
seiner Sensoren. Lassen sich die Sensoren anderer Anbieter<br />
nicht so gut montieren?<br />
Imbach: Es geht nicht darum, dass sich unsere Sensoren<br />
schneller an einer Maschine oder Anlage befestigen lassen<br />
als die anderer Hersteller. Was wir aber im Vergleich zu<br />
diesen bieten können, <strong>und</strong> das ist speziell, ist die geprüfte<br />
<strong>und</strong> immer gleichbleibende Ausrichtung des Lichtstrahls.<br />
Dies erleichtert dem Anwender die Arbeit, da er unsere<br />
3D-CAD-Daten mit einer optischen Achse ausstatten kann<br />
<strong>und</strong> diese nicht aufwendig konstruieren muss. Zudem<br />
kann er sich darauf verlassen, dass der Lichtstrahl genau<br />
dorthin geht, wohin er das geplant hat.<br />
Furrer: Die Referenz dieser optischen Achse ist immer der<br />
Montagepunkt, was nicht nur bei der Montage der Sensoren<br />
Vorteile bietet. Da unsere Sensoren nicht schielen,<br />
kann man sich bei einem Austausch darauf verlassen, dass<br />
die Objekte genau am selben Punkt wie zuvor detektiert<br />
werden. Dies reduziert die Stillstandzeiten von Maschinen<br />
<strong>und</strong> Anlagen massiv.<br />
Ihre Sensoren weisen standardmässig eine IO-<br />
Link-Schnittstelle auf. Wofür braucht es diese?<br />
Imbach: IO-Link macht aus einem binären Schalter<br />
einen smarten Informationslieferanten <strong>und</strong> ist damit der<br />
Schlüssel für moderne Konzepte wie «Fertigung in Losgrösse<br />
1» oder «Modulare Produktion». Über diese bi-direktionale<br />
Schnittstelle lassen sich Sensoren schnell <strong>und</strong><br />
einfach für neue Aufgabenstellungen anpassen, was dem<br />
Anwender zusätzliche Flexibilität bringt.<br />
Furrer: Die Daten, die ein moderner Sensor bereitstellt,<br />
lassen sich für viele Zwecke nutzen, beispielsweise<br />
für die Prozessoptimierung oder für die Auslastungsmessung<br />
von Maschinen <strong>und</strong> Anlagen. Von daher sind smarte<br />
Sensoren der Schlüssel für alle diese Konzepte.<br />
Lassen Sie uns abschliessend noch kurz über Forschung<br />
<strong>und</strong> Entwicklung sprechen. Welche Themen beziehungsweise<br />
welche Fragestellungen treiben Baumer an?<br />
Imbach: Die Miniaturisierung ist ein Thema, mit dem wir<br />
uns auch in den kommenden Jahren weiterhin intensiv<br />
befassen werden, da Platz mittlerweile ein knappes Gut<br />
ist <strong>und</strong> daher auch immer weniger Bauraum zur Verfügung<br />
steht.<br />
«Smarte Sensoren<br />
sind der Schlüssel<br />
für moderne<br />
Konzepte.»<br />
Bernhard Furrer,<br />
Leiter Business Unit Positionssensorik<br />
Furrer: In der Signalverarbeitung <strong>und</strong> Kommunikation<br />
sehen wir grosse Chancen, um unseren Anwendern noch<br />
leistungsfähigere Sensoren zur Verfügung stellen zu<br />
können. Ein anderes Themenfeld sind Sensoren, die Daten<br />
auswerten <strong>und</strong> anhand dieser Auswertungen eigenständig<br />
Entscheidungen treffen.<br />
Baumer Electric AG<br />
www.baumer.com<br />
Erfahren Sie unter<br />
www.technik-<strong>und</strong>wissen.ch<br />
mehr über<br />
die Extra-Leistung<br />
der optischen Sensoren<br />
von Baumer.<br />
#<strong>021</strong> 41
Produkte<br />
Effizienter Schaltanlagenbau<br />
Effizienzsteigerungen sind eine relevante Stellschraube, um im<br />
Schaltanlagenbau wirtschaftlich <strong>und</strong> wettbewerbsfähig arbeiten zu<br />
können. Das Reihenklemmenportfolio Topjob S mit passendem<br />
Zubehör <strong>und</strong> ergänzender Software ist optimal aufeinander abgestimmt<br />
<strong>und</strong> erlaubt so einen effizienten Engineeringprozess von der<br />
Planung bis zur Lieferung. Dazu zählt neben dem nutzerfre<strong>und</strong>lichen<br />
Reihenklemmenprogramm auch die Bereitstellung von CAE-Produktdaten<br />
<strong>und</strong> -Makros, CAE-Tools wie Eplan oder WSCAD sowie eine<br />
detaillierte, durchgängige Beschriftung, die sich bereits im Smart<br />
Designer oder über Smart Script erstellen lässt <strong>und</strong> so später einen<br />
deutlich schnelleren Überblick über die Schaltanlage erlaubt.<br />
Wago Contact SA | www.wago.com<br />
Freie Wahl des Simulationstools<br />
Freie Wahl des Simulationstools<br />
Der britische Computerhersteller Amplicon bringt mit dem<br />
Impact-P 101A einen ultra-kompakten IPC für innovative<br />
IoT-Anwendungen auf den Markt. Dieser verfügt über ein<br />
robustes Gehäuse aus einer Carbon-Verb<strong>und</strong>konstruktion,<br />
welche Stössen <strong>und</strong> Vibrationen in rauen Umgebungen<br />
standhält. Mit der integrierbaren Mobilfunk- <strong>und</strong> WiFi-Konnektivität,<br />
dem leistungsstarken Intel Atom-Prozessor <strong>und</strong><br />
dem breiten Betriebstemperaturbereich von –40 bis 85 °C ist<br />
er die ideale Wahl für IoT-Edge- <strong>und</strong> Cloud-basierte Anwendungen.<br />
Amplicon betreibt einen professionellen Bestückungs-/Installationsservice,<br />
beispielsweise mit Wirelessmodulen,<br />
<strong>und</strong> es besteht die Möglichkeit einer k<strong>und</strong>enspezifischen<br />
Bedruckung der Gehäuse. Alle IPC werden in<br />
Grossbritannien gefertigt <strong>und</strong> verfügen über eine Garantiedauer<br />
von drei Jahren, die optional verlängert werden kann.<br />
B&R hat seine Entwicklungsumgebung Automation<br />
Studio mit einer neuen Funktion ausgestattet.<br />
Mit FMU Export lässt sich Maschinencode<br />
exportieren <strong>und</strong> als SPS-Simulation in beliebige<br />
Simulationstools integrieren. Alle benötigten<br />
Daten werden hierbei automatisch in einer<br />
Functional Mock-up Unit (FMU) gebündelt. Die<br />
exportierte FMU verfügt über eine standardisierte<br />
Schnittstelle, weshalb keine Schnittstelle am<br />
eigenen Tool programmiert werden muss.<br />
Einzige Voraussetzung ist, dass das eigene<br />
Simulationstool den Standard FMI 2.0 unterstützt.<br />
Ab Version 4.12 steht FMU Export allen<br />
Nutzern von Automation Studio zur Verfügung.<br />
B&R Industrie-Automation AG<br />
www.br-automation.com<br />
Omni Ray AG | www.omniray.ch<br />
42 #<strong>021</strong>
Dokumentation von Störfällen<br />
Logistikzentren, die im Störfall oder für<br />
Reklamationen abgesichert sein wollen,<br />
gehen mit der IP-Kamera LCAM 308 auf<br />
Nummer sicher. Sie erlaubt die Überwachung<br />
nicht einsehbarer Bereiche auf Regalbediengeräten<br />
<strong>und</strong> an Förderstrecken, in dem sie<br />
die 60 Sek<strong>und</strong>en vor einer Störung in Full-HD<br />
aufzeichnet. Bei Bedarf ist ein Live-Stream in<br />
HD-Auflösung aufrufbar. Ausserdem erlaubt<br />
der Snapshot-Modus die Aufnahme einzelner<br />
Bilder, beispielsweise vom Inhalt eines<br />
Kartons. Dadurch lässt sich etwa bei der<br />
Kommissionierung dokumentieren, ob die<br />
Ware im Karton vollständig war. Die industriell<br />
ausgeführte IP-Kamera LCAM 308 erfüllt<br />
mit ihrem Metallgehäuse IP65.<br />
Leuze Electronic AG | www.leuze.ch<br />
Cloud-basiertes<br />
Eneriemanagement<br />
Losgelöst von festen IT-Infrastrukturen<br />
<strong>und</strong> -Kompetenzen eröffnet Power<br />
Monitoring Expert Cloud flexible <strong>und</strong><br />
ortsunabhängige Interaktionsmöglichkeiten.<br />
Sämtliche Daten werden dabei von<br />
Schneider Electric aus der Ferne gehostet,<br />
gewartet <strong>und</strong> gepflegt. Neben lokalem<br />
Support auf Deutsch <strong>und</strong> Französisch<br />
profitieren Anwender von einem cybergesicherten<br />
Datenfluss. Über eine Webschnittstelle<br />
können diese dabei auf ihr<br />
Webportal <strong>und</strong> sämtliche ins System<br />
eingeb<strong>und</strong>ene Daten zugreifen. Sie<br />
erhalten so f<strong>und</strong>ierte Einblicke in die<br />
Effizienz, Zuverlässigkeit <strong>und</strong> Verfügbarkeit<br />
ihrer Anlagen. Eine intuitive Benutzeroberfläche<br />
<strong>und</strong> eingebettete Analysen<br />
erlauben den Vergleich verschiedener<br />
Gebäude- <strong>und</strong> Anlagenstandorte. Der<br />
Zugang zu Dashboards, individueller<br />
Überwachung <strong>und</strong> Echtzeitalarmen r<strong>und</strong>et<br />
das Anwendungsspektrum ab.<br />
Schneider Electric | se.com/ch/pmecloud<br />
Multiphysics Version 6.1<br />
Die Modellierungs- <strong>und</strong> Simulationssoftware, Comsol Multiphysics,<br />
ist in der Version 6.1 verfügbar. Diese bietet zahlreiche neue Funktionen<br />
<strong>und</strong> verbesserte Arbeitsabläufe für Multiphysik-Analysen sowie<br />
für die Erstellung von Simulations-Apps. So umfasst das CFD Module<br />
jetzt eine hochrealistische, turbulente Strömung mit Detached Eddy<br />
Simulation, wodurch die Genauigkeit der Large Eddy Simulation bei<br />
geringerem Rechenaufwand erreicht wird. Das Structural Mechanics<br />
Module <strong>und</strong> das MEMS Module enthalten nun eine Methode für<br />
mechanischen Kontakt, die neue Funktionen für Festkörper, Schalen<br />
<strong>und</strong> Membranen mit voller Unterstützung für selbstkontaktierende<br />
Oberflächen einführt. Eine neue Methode für die Zuordnung von<br />
Materialien zu dünnen Strukturen erleichtert indes die Analyse von<br />
Dichtungen, Klebeschichten <strong>und</strong> Verkleidungen.<br />
Comsol Multiphysics GmbH | www.comsol.de/release/6.1<br />
#<strong>021</strong> 43
PRODUKTE<br />
Nachrüstbares SMS-Modul<br />
Steuerungsintegrierte Vision-Komplettlösung<br />
Das Bildverarbeitungssystem Beckhoff Vision bietet von der<br />
Software bis hin zur Beleuchtung alle erforderlichen Komponenten<br />
<strong>und</strong> integriert sich nahtlos in die EtherCAT-basierte Steuerungstechnik.<br />
Die Vorteile für den Anwender sind eine hochgenaue<br />
Synchronisation mit allen Maschinenprozessen, reduzierte<br />
Engineering- <strong>und</strong> Hardwarekosten sowie eine Vereinfachung<br />
bei Inbetriebnahme <strong>und</strong> Support. Die Flächenkameras erzeugen<br />
durch Farb- <strong>und</strong> Monochrom-CMOS-Sensoren mit bis zu 24<br />
Megapixel Auflösung sowie mit 3,45-µm- <strong>und</strong> 2,74-µm-Pixelraster<br />
hochwertige Bilddaten <strong>und</strong> bieten 2,5 GBit/s Übertragungsrate.<br />
Die Multi-Color-LED-Beleuchtungen in den Bauformen<br />
Flächen-, Ring- <strong>und</strong> Balkenbeleuchtung erzeugen konstante<br />
Lichtverhältnisse für gleichbleibend qualitativ hochwertige<br />
Abbildungen <strong>und</strong> kreieren auch im spektral anpassbaren<br />
Pulsbetrieb den bestmöglichen Kontrastunterschied zwischen<br />
Prüfmerkmal <strong>und</strong> Umgebung.<br />
Das SMS-Modem GSM-TMM wandelt alle<br />
vom Störausgang einer Steuerung ausgegebenen<br />
Meldungen in SMS <strong>und</strong> versendet<br />
diese über LTE-M oder NB-IoT an bis zu<br />
fünf Empfänger. Die Geräte (40 x 65 x 110<br />
mm) werden zur Parametrierung <strong>und</strong><br />
Festlegung über USB an einen PC mit<br />
Windows 10 angeschlossen. Vor der<br />
Inbetriebnahme müssen Anwender noch<br />
eine SIM-Karte einlegen <strong>und</strong> über aussenliegenden<br />
Schraubklemmen des Geräts<br />
den Störausgang der Steuerung sowie eine<br />
230-VDC-Versorgung anschliessen.<br />
Alternativ sind für die Versorgung<br />
Versionen mit 12 VDC oder 24 VAC/DC<br />
erhältlich. Zur Kontrolle des Gerätestatus<br />
dient eine Rot/Grün-LED in der Stirnseite<br />
des Gehäuses, die durch Blinken oder<br />
Dauerlicht den Betriebszustand <strong>und</strong><br />
SMS-Versand oder gegebenenfalls<br />
Konfigurationsfehler oder Empfangsprobleme<br />
anzeigt.<br />
Conta-Clip GmbH | www.conta-clip.de<br />
Beckhoff Automation AG | www.beckhoff.ch<br />
Prozessanalyse direkt am Bildschirm<br />
Der Data Logger im webbasierten Lasal Visudesigner ermöglicht eine<br />
Prozessanalyse direkt am Bildschirm. Die Funktionalität lässt sich direkt<br />
in bestehende, webbasierte HMI-Anwendungen einfügen <strong>und</strong> stellt den<br />
Verlauf wichtiger Prozessvariablen, wie zum Beispiel Temperaturen,<br />
Drücke, Strom- <strong>und</strong> Drehmomentkurven, individuell dar. Mit dem ebenfalls<br />
HTML5-basierten, grafischen Interpreter können hochdynamische<br />
Prozess-Bewegungsabläufe visuell erstellt werden – ob für Maschinen,<br />
Anlagen oder Roboter. In der Lasal-Bibliothek steht eine Vielzahl einsatzbereiter<br />
Motion-Bausteine <strong>und</strong> Kommandos bereit. Der Anwender kann so<br />
seine individuelle Bewegungsabfolge ganz einfach per Drag-and-drop<br />
grafisch zusammenstellen. Eine etwaige Änderung oder Erweiterung des<br />
Bewegungsablaufes lässt sich ohne Programmieraufwand rasch realisieren.<br />
Mehrachskonzepte werden so flexibel handhabbar <strong>und</strong> die Inbetriebnahme<br />
von Maschinen, Anlagen <strong>und</strong> Robotern verkürzt sich enorm.<br />
Sigmatek Schweiz AG | www.sigmatek-automation.ch<br />
44 #<strong>021</strong>
PRODUKTE<br />
Stepper Drive für Punkt-zu-Punkt-Anwendungen<br />
Der Stepper Drive P80630-SDN versorgt <strong>und</strong> steuert Schrittmotoren, die<br />
mit 24 bis 75 VDC <strong>und</strong> bis zu 5,5 Aeff Strom pro Phase (7,8 Aeff Höchstwert)<br />
betrieben werden. Er ist damit die ideale Lösung für Etikettiermaschinen,<br />
R<strong>und</strong>tischantriebe, CNC-Maschinen, Verpackungssysteme,<br />
Pumpen <strong>und</strong> andere ein- oder mehrachsige Systeme, die eine Punkt-zu-<br />
Punkt-Bewegungssteuerung mit niedriger Geschwindigkeit für feste<br />
Lasten benötigen. Das Gerät unterstützt konventionelle Single-Endedoder<br />
differentielle Takt-/Richtungs-Eingänge (benutzerdefinierte<br />
Impulsfolge erforderlich) oder CW/CCW-Befehlseingänge. Über DIP-<br />
Schalter lassen sich der Motorphasenstrom, die Leerlaufstromreduzierung<br />
<strong>und</strong> die Schrittauflösung von bis zu 1/128 Mikroschritten einstellen<br />
– <strong>und</strong> das alles ohne Programmierung. Ein dedizierter Freigabeeingang<br />
<strong>und</strong> ein Fehlerausgang ermöglichen die Steuerung der Leistungsstufe<br />
des Antriebs <strong>und</strong> die Fehlerüberwachung.<br />
Kollmorgen | www.kollmorgen.com<br />
M5-Steckverbinder mit 360°-Schirmung<br />
Die zuverlässige Signalübertragung in elektromagnetisch<br />
belasteten Umgebungen erfordert ausgefeilte <strong>und</strong> umfassende<br />
EMV-Konzepte. Mithilfe der 360°-geschirmten M5-Steckverbinder<br />
der Serie 707 lassen sich diese jetzt auch in miniaturisierten<br />
Anwendungen umsetzen, die besonders wenig Einbauraum zur<br />
Verfügung stellen – etwa in der Robotik, der Sensorik oder der<br />
Mess- <strong>und</strong> Analysetechnik. Erhältlich sind die Steckverbinder in<br />
3- <strong>und</strong> 4-poliger Ausführung mit geradem oder gewinkeltem<br />
Kabelabgang. Standardmässig sind sie mit einer Schraubverriegelung<br />
ausgestattet <strong>und</strong> entsprechend der Bauartspezifikation<br />
DIN EN 61076-2-105 genormt. Sie eignen sich damit zur Anwendung<br />
unter den Störeinflüssen hochfrequenter elektrischer <strong>und</strong><br />
magnetischer Felder, wobei Schirmdämpfungswerte von 60 dB<br />
bei Frequenzen um 1 GHz erreicht werden.<br />
Binder Swiss AG | www.binder-connector.ch<br />
Die<br />
Ein Steckermodul anstatt Schnittschnelle<br />
vieler Einzelstecker.<br />
Modular kombinierbare Schnittstelle für sichere Effizienz.<br />
Direkt per fekt gesteck t ...<br />
... module connect<br />
Der module connect ist das Konzept eines neuartigen Steckverbinders<br />
für den Anschluss von Elektroleitungen, Lichtwellenleitern<br />
<strong>und</strong> Pneumatikschläuchen. Mit seinem<br />
platzsparenden, flachen Gehäuse kommt er<br />
überall dort zum Einsatz, wo mehrere oder<br />
eine Vielzahl an Leitungen auf möglichst<br />
engem Raum gesteckt werden sollen.<br />
motion plastics ®<br />
/news<br />
#<strong>021</strong> 45<br />
Tel. 062 388 97 97 info@igus.ch
PRODUKTE<br />
Platzsparende Verdrahtung<br />
mehrerer Potenziale<br />
M12-Flanschsteckverbinder<br />
mit L-Kodierung<br />
Binder hat sein M12-Portfolio um Flanschsteckverbinder<br />
mit L-Kodierung <strong>und</strong> Tauchlötkontakten<br />
erweitert. Die Produkte der Serie 823 sind für das<br />
Hand-, Wellen- <strong>und</strong> speziell das Reflow-Löten auf<br />
Leiterplatten in Automatisierungsanwendungen<br />
geeignet, die typischerweise strikt beschränkten<br />
Einbauraum bieten. Dort dienen sie als elektromechanische<br />
Schnittstellen bei der Spannungs- <strong>und</strong><br />
Stromversorgung industrieller Geräte bis 63 V(DC)<br />
<strong>und</strong> 16 A – beispielsweise in Industrial-Ethernet-<br />
Anwendungen im Profinet-Umfeld. Zu den<br />
Besonderheiten der Serie 823 gehören ein versenkter<br />
<strong>und</strong> unverlierbarer O-Ring mit metallischem<br />
Anschlag sowie ein O-Ring zwischen<br />
Flanschgehäuse <strong>und</strong> Kontaktkörper, der verhindert,<br />
dass beim Vergiessen des Anwendergehäuses<br />
Verguss austritt.<br />
Die Verteilerblöcke Fix sind die ersten, die mehr als<br />
nur ein Potenzial in sich führen. Damit wird die<br />
einfache Verdrahtung mehrerer Potenziale in einem<br />
kompakten <strong>und</strong> modularen Block möglich. Besonders<br />
geeignet sind die Multiblöcke in der Gebäudeinstallation.<br />
Der werkzeuglose, seitliche Push-in-Anschluss<br />
spart Zeit beim Leiteranschluss <strong>und</strong> Platz<br />
durch die minimale Baugrösse. Ein weiterer Vorteil<br />
ist die hohe Modularität. Die Monoscheiben lassen<br />
sich mit der Nut-Feder-Verbindung einfach aneinanderreihen.<br />
Wahlweise kommen die Multiblöcke<br />
mit Tragschienen-, Direkt- oder Klebemontage zum<br />
Einsatz. Dafür gibt es verschiedene Montageadapter,<br />
die im gesamten Fix-Portfolio eingesetzt werden.<br />
Erhältlich sind die Multiblöcke im Querschnitt 2,5<br />
Quadratmillimeter mit bis zu fünf Potenzialen in nur<br />
einem Block. Bei mehr Anschlussstellen werden die<br />
Blöcke teilungsfrei mit Steckbrücken aneinandergereiht<br />
<strong>und</strong> somit die Potenziale erweitert.<br />
Phoenix Contact AG | www.phoenixcontact.com<br />
Binder Swiss AG | www.binder-connector.ch<br />
Füllstandsensor misst noch mehr Medien<br />
Der Combilevel PLP70 passt sich an ungewöhnlich viele Medien<br />
automatisch an <strong>und</strong> erlaubt dank grossem Touch-Display eine<br />
bedienerfre<strong>und</strong>liche Prozessüberwachung. Die für Anwender<br />
interessanteste Innovation des potentiometrischen Füllstandsensors<br />
ist die niedrige Mindestleitfähigkeit des Mediums.<br />
Bislang konnte das Vorgängermodell LSP Medien mit einer<br />
Leitfähigkeit ab 50 Mikrosiemens/cm messen. Der PLP70<br />
verbessert diesen Wert deutlich. Er detektiert selbst Füllstände<br />
von Prozessmedien mit sehr niedriger Leitfähigkeit (grösser als<br />
10 Mikrosiemens/cm). Das Display zeigt alle benötigten Informationen<br />
übersichtlich an, so dass sie auf einen Blick erfasst<br />
werden können. Der PLP70 ist standardmässig mit einer IO-Link-<br />
Schnittstelle ausgestattet.<br />
Baumer Electric AG | www.baumer.com<br />
46 #<strong>021</strong>
Mehr erfahren<br />
ACOPOS 6D<br />
Neue Dimensionen der<br />
adaptiven Fertigung.<br />
ACOPOS 6D läutet eine neue Ära der Fertigung ein. Frei schwebende Shuttles schaffen<br />
einen offenen Produktionsraum mit dem sich das Konzept Maschine völlig neu umsetzen lässt.<br />
ACOPOS 6D ermöglicht maximale Produktivität auf minimalem Bauraum.<br />
br-automation.com<br />
B&R | A member of the ABB Group<br />
#<strong>021</strong> 47
RUBRIKTITEL<br />
NEWS IN<br />
ZAHLEN<br />
An einer Messe ging die Zahl von 1325 Ausstellenden auf 900 runter<br />
<strong>und</strong> die Veranstalter sind dennoch zufrieden. Eine Firma investiert<br />
drei Milliarden in klimaneutrale Technik <strong>und</strong> andere Firmen<br />
spenden viel Geld für die Ukraine. Das sind unsere News in Zahlen.<br />
26<br />
SPIN-OFFS<br />
Seit 1973 sind an der ETH Zürich bereits 540<br />
Firmen gegründet worden. Im vergangenen<br />
Jahr kamen nun 26 weitere Spin-offs<br />
hinzu. Der grösste Anteil der Firmen siedelt<br />
sich im IT-Bereich an.<br />
7800<br />
FRANKEN<br />
Eine Analyse des BSF zeigt: Sechs Jahre nach Erwerb<br />
eines Abschlusses der höheren Berufsbildung (HBB)<br />
beträgt das monatliche Medianeinkommen der<br />
Absolventen r<strong>und</strong> 7800 Franken für eine Vollzeitstelle.<br />
Fünf Jahre vor dem Abschluss belief sich ihr<br />
Einkommen auf 5300 Franken.<br />
13 700 000<br />
FRANKEN<br />
Mit der Initiative «100 fürs Baselbiet» sollen 100 innovative KMU <strong>und</strong> Start-ups<br />
mit Bezug zum Baselbiet gefördert werden. Unterstützt werden aktuell<br />
37 Firmen mit 13,7 Mio. Franken.<br />
48 #<strong>021</strong>
RUBRIKTITEL<br />
32,5<br />
PROZENT<br />
Ein deutsches Forschungsteam hat einen<br />
neuen Weltrekord für den Wirkungsgrad von<br />
Tandem-Solarzellen erzielt. Eine Silizium-<br />
Unterzelle <strong>und</strong> eine Perowskit-Topzelle<br />
verwandeln 32,5 Prozent der einfallenden<br />
Sonnenenergie in elektrischen Strom.<br />
2<br />
TECHNOLOGIE-<br />
TRANSFERZENTREN<br />
Das Eidgenössisches Departement für Wirtschaft,<br />
Bildung <strong>und</strong> Forschung (WBF) <strong>und</strong> die «AM-TTC<br />
Alliance», der Dachverband der Technologietransferzentren<br />
im Bereich fortschrittlicher Fertigungstechnologien,<br />
haben im November entschieden,<br />
zwei weitere Zentren in den Bereichen der kollaborativen<br />
Robotik <strong>und</strong> der Photonik bis Ende 2024 mit<br />
6.5 Millionen Franken zu fördern.<br />
23 000 000<br />
EURO<br />
Der in Konstanz ansässige Roboterhersteller Fruitcore Robotics hat in<br />
einer Serie-B-Finanzierungsr<strong>und</strong>e 23 Millionen Euro erhalten. Mit dem Kapital<br />
sollen Produktinnovation, Vertrieb <strong>und</strong> Marketing sowie die internationale<br />
Expansion beschleunigt werden.<br />
3<br />
«EINHÖRNER»<br />
117 000 000<br />
EURO<br />
Borgers ist ein wichtiger Zulieferer für die deutsche Automobilindustrie<br />
– doch insolvent geworden. Nun ist er gerettet. Das Schweizer<br />
Unternehmen Autoneum übernimmt das Automotive-Geschäft<br />
für 117 Mio. Euro. Autoneum selbst war bis vor zwölf Jahren noch<br />
Teil des Maschinenbauunternehmens Rieter Holding.<br />
Nicht nur viele Spin-offs wurden im<br />
vergangenen Jahr an der ETH Zürich<br />
gegründet. Auch erlangten drei Jungunternehmen<br />
der Hochschule durch weitere<br />
Investitionen den Status «Einhorn». Das<br />
bedeutet, dass ihr Marktwert eine Milliarde<br />
Franken überschritten hat.<br />
#<strong>021</strong> 49
Wissenswertes<br />
Der Hydrostarter ist das erste<br />
Pflanzsystem, das gänzlich<br />
ohne Substrat auskommt<br />
<strong>und</strong> es ermöglicht, wurzelnackte<br />
Pflanzen aus Samen<br />
zu erzeugen, ohne dass dabei<br />
Abfall entsteht.<br />
Bild: Tilt Industries<br />
KAPILLARKRAFT VERSORGT PFLANZENSAMEN<br />
Aquaponik <strong>und</strong> Hydroponik<br />
sind nachhaltige Konzepte<br />
für die Lebensmittelproduktion<br />
mit dem Gr<strong>und</strong>gedanken<br />
der Kreislaufwirtschaft. Obwohl<br />
die Ressourceneinsparung sehr hoch<br />
ist, bedarf es für die Anzucht der Pflanzen<br />
aus Samen bislang immer noch<br />
Substrate wie Torf oder Steinwolle. Deren<br />
Abbau beziehungsweise Verwendung<br />
geht jedoch mit grossen Umweltbelastungen<br />
einher.<br />
Zwei Studenten machten sich daher<br />
Gedanken, wie auf Substrate zukünftig<br />
verzichtet werden kann. Ihr Ziel war<br />
es, ein wiederverwendbares System zu<br />
entwickeln, das in möglichst allen hydroponischen<br />
Pflanzsystemen die<br />
Zucht wurzelnackter Jungpflanzen ermöglicht.<br />
Am Ende stand der Sinterra<br />
Hydrostarter, der tatsächlich ohne<br />
Substrate auskommt, da dieser die Samen<br />
beziehungsweise Wurzeln mit<br />
Hilfe der Kapillarkraft versorgt.<br />
Nun suchen die Tüftler, die inzwischen<br />
in Kevelaer am Niederrhein ein<br />
Unternehmen gegründet haben, Partner,<br />
die ihnen dabei helfen, ihre Erfindung<br />
kommerziell nutzbar zu machen.<br />
Anfragen direkt an Matthias Dicks<br />
unter dicks@tilt-industries.eu.<br />
www.sinterra.eu<br />
50 #<strong>021</strong>
<strong>WISSEN</strong>SWERTES<br />
ALL ABOUT AUTOMATION:<br />
300 AUSTELLER IN FRIEDRICHSHAFEN<br />
Die regionale Messereihe all about automation<br />
gewinnt immer mehr an Bedeutung<br />
in der Riege der deutschen Automatisierungsmessen.<br />
Insgesamt sind<br />
über 60 Aussteller vom 7. bis 8. März 2023 erstmals<br />
an der Veranstaltung in Friedrichshafen<br />
mit dabei. Darunter einige der bekanntesten Namen<br />
der Industrieautomation, wie zum Beispiel<br />
Baumer, Bluhm Systeme, Siemens, Wachendorff<br />
Prozesstechnik <strong>und</strong> Wenglor Sensoric.<br />
Neben den Komponenten- <strong>und</strong> Systemherstellern<br />
sind es die im internationalen Bodenseeraum<br />
ansässigen Systemintegratoren <strong>und</strong> Engineering-Dienstleister,<br />
die das Gesicht der<br />
Fachmesse prägen. Aus der deutschen Bodenseeregion<br />
sind zum Beispiel A4, Dileima Maschinenbau,<br />
Escad Automation, Glaess Software &<br />
Automation, Mack Automation, Stecher Automation<br />
<strong>und</strong> Waitkus Engineering vertreten. Aus Österreich<br />
sind unter anderem Hefel Technik,<br />
Walter Böhler Steuerungen <strong>und</strong> AlphaGate Automatisierungstechnik<br />
mit dabei. Eine Auswahl<br />
der Schweizer Aussteller: Routeco, Fabrimex<br />
Systems, Rey Automation <strong>und</strong> Technosoft sowie<br />
aus Liechtenstein Pantec Engineering.<br />
Das besondere Flair der Messe machen ihr Praxisbezug,<br />
der hohe Servicelevel mit kostenfreiem<br />
Catering <strong>und</strong> die einheitliche Gestaltung der<br />
Stände aus. Alle Aussteller präsentieren sich in<br />
ähnlicher Grösse. Im Vordergr<strong>und</strong> steht das<br />
Fachgespräch mit dem Besucher.<br />
www.allaboutautomation.de
<strong>WISSEN</strong>SWERTES<br />
ECKPUNKTE ZUR<br />
PI-KONFERENZ 2023<br />
Die Vorbereitungen für die PI-<br />
Konferenz der Profibus Nutzerorganisation<br />
e.V. (PNO)<br />
am 22. <strong>und</strong> 23. März 2023 im<br />
House of Logistics and Mobility in<br />
Frankfurt/Main sind in vollem Gange.<br />
Das Programm soll die Automatisierungsgemeinschaft<br />
gemäss einer<br />
Presseaussendung nicht nur über die<br />
aktuellen Fortschritte informieren,<br />
sondern auch Impulse zu den Herausforderungen<br />
<strong>und</strong> zukünftigen<br />
Entwicklungen geben.<br />
Am ersten Tag stehen dazu Vorträge<br />
zu globalen, zukunftsorientierten<br />
Themen wie Green Deal oder Fitfor55<br />
an <strong>und</strong> mit welchen Mitteln die Gemeinschaft<br />
diese unterstützen <strong>und</strong><br />
vorantreiben kann. Abger<strong>und</strong>et wird<br />
der Tag mit einer Keynote zu Zukunft<br />
<strong>und</strong> Innovation von Prof. Dr. Minx. Er<br />
gilt als einer der wichtigsten Innovationsexperten<br />
in Europa <strong>und</strong> ist ausserdem<br />
ehemaliger Leiter des grössten<br />
deutschen Think Tanks, des<br />
Zukunftsforschungsinstituts «Gesellschaft<br />
<strong>und</strong> Technik».<br />
In den Pausen <strong>und</strong> am Abend ist<br />
dann Networking angesagt. Technologie-Demos<br />
<strong>und</strong> Experten von den<br />
PI-Technologien sowie der Sponsoren<br />
wollen dazu laut Mitteilung einen<br />
passenden Rahmen geben.<br />
Am zweiten Tag stehen 16 Blöcke<br />
auf der Agenda, die sich auf vier parallel<br />
stattfindende Tracks verteilen.<br />
Während sich die Schwerpunktthemen<br />
von zwei Tracks auf Beispiele,<br />
Trends <strong>und</strong> aktuelle Entwicklungen<br />
konzentrieren, werden PI-Experten<br />
in den zwei anderen Tracks dazu die<br />
technischen Details vorstellen, wie<br />
zum Beispiel Profinet over TSN, Ethernet-APL,<br />
Security, IO-Link, omlox<br />
<strong>und</strong> MTP.<br />
www.pi-konferenz.de<br />
Konzentration der in den 146 Bodenproben gemessenen<br />
Substanzen PFAS <strong>und</strong> ihre räumliche Verbreitung. Grafik: ZHAW<br />
SCHWEIZER BÖDEN ERSTMALS AUF<br />
UMWELTSCHÄDLICHE PFAS UNTERSUCHT<br />
Die Stoffgruppe der perfluorierten <strong>und</strong> polyfluorierten Alkylsubstanzen,<br />
kurz PFAS, umfasst über 10000 Verbindungen <strong>und</strong> wird<br />
seit Jahrzenten weltweit wegen ihrer wasser- <strong>und</strong> ölabweisenden<br />
Eigenschaften in zahlreichen industriellen Prozessen <strong>und</strong> Alltagsprodukten<br />
eingesetzt. Doch viele PFAS sind schwer abbaubar <strong>und</strong> lassen<br />
sich inzwischen selbst im Blut von Menschen nachweisen. Da diese<br />
vor allem über die Nahrung <strong>und</strong> das Trinkwasser aufgenommen werden,<br />
hat die ZHAW im Auftrag des BAFU <strong>und</strong> in Zusammenarbeit mit der Nationalen<br />
Bodenbeobachtungsstelle erstmals systematisch die Gehalte von 32<br />
PFAS-Verbindungen in Schweizer Böden untersucht <strong>und</strong> ausgewertet. Die<br />
beiden Verbindungen PFOA (Perfluoroktansäure) <strong>und</strong> PFOS (Perfluoroktansulfonsäure)<br />
wurden dabei in allen 146 Proben aus Oberböden gef<strong>und</strong>en.<br />
Bei der Auswahl der Messflächen wurde nicht auf potenziell verschmutzte<br />
Standorte fokussiert. Es wurden vielmehr verschiedene Regionen,<br />
Nutzungsarten <strong>und</strong> Klimazonen untersucht. Aufsummiert über<br />
alle 32 analysierten PFAS-Verbindungen fanden sich in 80 Prozent der<br />
untersuchten Böden zwischen 0,5 <strong>und</strong> 4,1 µg dieser Stoffe pro Kilogramm<br />
Boden-Trockensubstanz. Der Median lag mit 1,4 µg/kg 33 Prozent höher<br />
als bei vergleichbaren Messungen kürzlich in Schweden. Die Ursache<br />
für den Unterschied konnte nicht eindeutig eruiert werden.<br />
Ein direkter Zusammenhang der Belastungskonzentration mit der<br />
Landnutzung konnte nicht festgestellt werden. Alpine Standorte wiesen<br />
zwar die niedrigsten Konzentrationen auf, dennoch fanden sich PFAS<br />
auch in abgelegenen Gebieten der Schweiz. Folglich konnte in der Studie<br />
keine spezifische Quelle der PFAS gef<strong>und</strong>en werden. Die Resultate<br />
legen einen stark diffusen Eintrag von PFAS auf Schweizer Böden nahe<br />
<strong>und</strong> können als Hintergr<strong>und</strong>konzentration betrachtet werden. Für stärker<br />
belastete Böden können spezifische Quellen, wie frühere Klärschlammapplikationen,<br />
jedoch nicht ausgeschlossen werden.<br />
Der häufigste Stoff der PFAS-Bodenkonzentration ist PFOS. Dies deckt<br />
sich mit der Schlussfolgerung der Europäischen Behörde für Lebensmittelsicherheit,<br />
dass 50 Prozent der menschlichen PFAS-Belastung durch<br />
PFOS erfolgt. Welche Gefährdung von Mensch <strong>und</strong> Umwelt durch die gef<strong>und</strong>enen<br />
PFAS-Konzentrationen vorliegt, kann noch nicht abschliessend<br />
beurteilt werden. Im Tierversuch wirken einige von ihnen jedoch<br />
leberschädigend, reproduktionstoxisch <strong>und</strong> immuntoxisch.<br />
www.zhaw.ch<br />
52 #<strong>021</strong>
FACHMESSEN<br />
Sindex 2023 vom 05. bis 07. September in Bern<br />
«AUTOMATISIERUNG<br />
NOCH INTELLIGENTER<br />
AUSGESTALTEN»<br />
Die Messe Sindex soll Anhaltspunkte liefern, wie die Automatisierung<br />
noch intelligenter ausgestaltet werden kann. Was man auf der Sindex<br />
sonst noch erwarten kann, erklärt Bernexpo-Messeleiter David von Büren.<br />
Von Eugen Albisser<br />
David von Büren, was ist eigentlich<br />
einfacher: Eine arrivierte Messe wie<br />
die Sindex ein weiteres Mal zu<br />
organisieren oder eine Messe von<br />
Gr<strong>und</strong> auf neu zu gestalten, wie das bei der<br />
Innoteq der Fall war?<br />
Ich würde sagen, dass genau diese Ausgangslage<br />
meine Tätigkeit als Messeleiter<br />
der Industrie-Plattformen spannend macht:<br />
Jede Plattform befindet sich in einer<br />
unterschiedlichen Phase. Die Innoteq wird<br />
2023 als neues Format aufgebaut, die Ble.ch<br />
etabliert sich mit der bereits dritten <strong>Ausgabe</strong><br />
2024. Die Sindex findet 2023 bereits zum<br />
sechsten Mal in Bern statt <strong>und</strong> bildet<br />
gewissermassen das stabile F<strong>und</strong>ament<br />
dieses Engagements. Dementsprechend<br />
bleiben die Chancen <strong>und</strong> Herausforderungen<br />
bei allen drei Fachmessen gross – <strong>und</strong> deren<br />
Geschichten sind noch nicht zu Ende geschrieben!<br />
Das Leitthema der kommenden Sindex lautet «Smart-up<br />
your Automation». Was muss man sich darunter vorstellen?<br />
Das Leitthema beschäftigt sich mit der zentralen Frage, wie<br />
die seit Jahren anhaltende Automatisierung noch intelligenter<br />
ausgestaltet werden kann. Es geht also um die<br />
möglichst perfekte Symbiose zwischen Automatisierung<br />
<strong>und</strong> Digitalisierung – unglaublich spannende <strong>und</strong> vielseitige<br />
Inhalte. Die beiden subsumierten Fokusthemen orientieren<br />
sich stark am Leitthema; «technology meets sustainability»<br />
widmet sich den aktauellen Themen r<strong>und</strong> um<br />
Nachhaltigkeit, Klima, Energie, CO 2 <strong>und</strong> Dekarbonisierung.<br />
«success through ecosystems» behandelt die Chancen,<br />
Möglichkeiten <strong>und</strong> Potenziale neuartiger Netzwerkstrukturen<br />
respektive -organisationen.<br />
Nicht nur in der Industrie schreitet die Digitalisierung<br />
schnell voran. Welche Rolle spielt sie bei Bernexpo?<br />
Mit der Innoteq 2<strong>021</strong> führten wir die erste rein<br />
digitale Fachmesse <strong>und</strong> mit der Sindex 2<strong>021</strong> die<br />
erste durchgehend hybride Fachmesse der Schweiz<br />
durch. Hinzu kommen neuartige Formate wie<br />
unsere Web-App, das Messe-TV oder der e-Bag.<br />
Wir sind bemüht, den Live-Event optimal<br />
mit digitalen Elementen zu ergänzen, für<br />
Ausstellende <strong>und</strong> Besuchende Mehrwerte<br />
zu schaffen <strong>und</strong> den zeit- <strong>und</strong><br />
ortsunabhängigen Konsum vieler<br />
Inhalte zu ermöglichen – «live meets<br />
digital» wird so zur absoluten Selbstverständlichkeit.<br />
Sindex | www.sindex.ch<br />
Das vollständige Interview<br />
finden Sie unter:<br />
https://hi.switchy.io/C5rt<br />
#<strong>021</strong> 53
SCHWEIZER ZULIEFERINDUSTRIE<br />
CHANCEN ERKENNEN<br />
UND IMAGE<br />
AUFBESSERN<br />
Es gibt Investitionen, die Zulieferfirmen eher zögerlich tätigen, weil sie<br />
die Kosten nicht an die K<strong>und</strong>en weitergeben können. Dazu gehört das Investieren<br />
in Nachhaltigkeit <strong>und</strong> Cybersicherheit. Doch Nachhaltigkeit kann<br />
eine Chance bieten <strong>und</strong> Cybersicherheit schützt Firmen vor Imageverlust.<br />
Von Eugen Albisser<br />
Zulieferfirmen müssen sich momentan mit<br />
vielen <strong>und</strong> zum Teil komplett unterschiedlichen<br />
Themen auseinandersetzen. Zwei<br />
davon sind Nachhaltigkeit <strong>und</strong> Cybersicherheit.<br />
Beide Themen waren Teil der «CEO Sessions»<br />
an der vergangenen Swiss Plastics.<br />
Grüne Welle als Chance für die Industrie<br />
Unter den Ausstellern war auch die Zuliefererfirma<br />
Corvaglia. Deren CEO Michael Krüger hielt<br />
an der CEO-Session zudem einen Vortrag. Der<br />
Titel: «Die grüne Welle als Chance für die Industrie».<br />
Die Firma Gorvaglia ist gemessen am Ausstoss<br />
ein riesiger Zulieferer: Über eine Billion<br />
Verschlüsse stellten die Thurgauer in den vergangenen<br />
dreissig Jahren her. 20 Prozent aller<br />
PET-Flaschen für Erfrischungsgetränke sind<br />
mit Corvaglia-Verschlüssen bestückt. Wie<br />
alle Kunststoffverarbeiter hat auch Corvaglia<br />
nach aussen ein Problem: Nachhaltigkeit <strong>und</strong><br />
Plastik scheint ein Widerspruch zu sein oder<br />
wie es Michael Krüger in seinem Vortrag ausdrückt:<br />
«Ist Plastik das neue Rauchen?». Es<br />
müsste nicht sein. Denn das Nachhaltigkeitsproblem<br />
taucht vor allem am Ende der Wertschöpfungskette<br />
auf, wenn Menschen Plastik<br />
achtlos wegwerfen. Ansonsten hat Kunststoff<br />
gegenüber anderen Verpackungen fast schon<br />
phänomenale Werte, was den CO 2 -Ausstoss bis<br />
zum Verkaufsregal angeht: Eine PET-Flasche<br />
kommt auf 71 g CO 2 -Ausstoss, Aluminiumdosen<br />
auf 106 g <strong>und</strong> Glasflaschen auf 170 g.<br />
Grossk<strong>und</strong>en machen Druck<br />
«Wir alle müssen aber dennoch in die Nachhaltigkeit investieren»,<br />
meint Krüger. Ein Weg führt über die Materialeinsparung.<br />
Hier kann eine Firma wie Corvaglia mit dem<br />
riesigen Ausstoss auftrumpfen, denn jedes eingesparte<br />
Gramm pro Verschluss summiert sich enorm. Corvaglia<br />
hat hier die Hausaufgaben gemacht <strong>und</strong> hält den Weltrekord<br />
mit dem leichtesten Verschluss unter den Mitbewerbern.<br />
Solche Einsparungen sind auch ein gutes Verkaufsargument!<br />
Denn die K<strong>und</strong>en wollen oder müssen zumindest<br />
nach aussen «grüner» werden.<br />
Doch auch sie als Zulieferfirma bekommen Druck von<br />
Grossk<strong>und</strong>en, in diesem Fall zum Beispiel von Coca-Cola.<br />
So mussten sie sich zum Beispiel verpflichten, die Treibhausgasemissionen<br />
zu reduzieren. Doch in diesem Fall ist<br />
Corvaglia meist schon etwas Voraus, denn der Verschlusshersteller<br />
investiert seit Längerem in eine energieeffiziente<br />
Produktion: vollelektrische Spritzgussmaschinen statt<br />
hydraulische; umgestellte Beleuchtung; Wärmerückgewinnung<br />
von Kompressoren, um Hallen zu heizen – das<br />
alles gehört zum Nachhaltigkeitskonzept. «Doch wir tun<br />
dies nicht einmal aus Altruismus, sondern weil sich eine<br />
höhere Effizienz auch finanziell <strong>und</strong> fürs Image auszahlt»,<br />
sagt Krüger.<br />
«Nehmen Sie politisch erzwungenen Wandel ernst!»<br />
Mitgebracht aufs Podium hat Krüger auch ein spezielles<br />
Learning für die Zuhörenden: «Nehmen Sie politisch erzwungenen<br />
Wandel ernst <strong>und</strong> nehmen Sie ihn als Chance<br />
wahr.» Sein Beispiel: Es wurden neue EU-Richtlinien angekündigt.<br />
Sie besagten, dass ab 2024 Verschlüsse an Getränke-Behälter<br />
verbleiben müssen. Ob das nachhaltig ist,<br />
54 #<strong>021</strong>
Michael Krüger, CEO<br />
Corvaglia: «Nehmen Sie<br />
politisch erzwungenen<br />
Michael Krüger, CEO Corvaglia: «Nehmen<br />
Wandel ernst <strong>und</strong> nehmen<br />
Sie politisch erzwungenen Wandel ernst<br />
Sie ihn als Chance wahr.»<br />
<strong>und</strong> nehmen Sie sie als Chance wahr.»<br />
Bild: Eugen Albisser<br />
bleibt umstritten, denn es braucht für solche Tethered Cap-<br />
Lösungen mehr Kunststoff. Daher rechneten nur wenige<br />
damit, dass die Richtlinien durchgesetzt würden. Doch<br />
dann ging alles zügig bei der Umsetzung <strong>und</strong> die Verschlusshersteller<br />
wurden überrascht. Nicht so Corvaglia.<br />
Sie hatten trotz Ungewissheit in die Entwicklung neuer<br />
Verschlüsse <strong>und</strong> der Formtechnologie investiert. «Mit dem<br />
Risiko, dass die Richtlinie dann nicht kommt», meint Krüger.<br />
«Aber eben auch mit der Chance, dass sie uns Türen<br />
öffnet zu neuen K<strong>und</strong>en, wenn wir vor allen anderen bereit<br />
sind.» Das sei nun tatsächlich geschehen, denn ihre Tethered<br />
Cap-Lösung ist nun einzigartig.<br />
Cybersicherheit in der Lieferkette<br />
Ähnlich wie beim Investieren in die Nachhaltigkeit ist das<br />
Investieren in die Cybersicherheit: Die Kosten können oft<br />
nicht auf die K<strong>und</strong>en abgewälzt werden. Aber es kann<br />
schlimm enden, wenn man den Themen nicht genügend<br />
Beachtung schenkt. «Denn inzwischen nehmen Cyberangriffe<br />
immer mehr zu <strong>und</strong> im Darknet gibt es solche Angriffe<br />
bereits im Abo zu kaufen», erklärt Sebastiano Davanzo,<br />
Cybersicherheitsberater bei der Firma InfoGuard AG.<br />
Solche Cyberattacken können jedes Unternehmen zum<br />
Stillstand bringen oder Produktionsanlagen manipulieren.<br />
Qualität <strong>und</strong> Image der Firma stehen auf dem Spiel. Ein<br />
unterschätzter Punkt bei der Cybersicherheit ist die Lieferkette.<br />
Doch man weiss: Hacker können durch Angriffe auf<br />
einzelne Knotenpunkte in einer Lieferkette erheblichen<br />
Schaden anrichten. Denn Hacker suchen gezielt das<br />
schwächste Glied in der Lieferkette <strong>und</strong> starten von dort<br />
den Angriff, um deren Lieferanten oder Käufer zu infizieren.<br />
Man redet dann von einer «supply chain attack».<br />
Selbst ein Backup braucht einen Test<br />
Davanzo erklärt die gr<strong>und</strong>legenden Massnahmen so:<br />
«Jede Firma muss ihre Lieferkette identifizieren <strong>und</strong><br />
dokumentieren in Bezug auf die Risiken für das Unternehmen.»<br />
Es stellen sich dabei Fragen wie: Wie<br />
wichtig ist der Lieferant für das Unternehmen?<br />
Macht der Lieferant Fernwartungstätigkeiten an<br />
Produktionsanlagen? Die Lieferanten sollten regelmässig<br />
auditiert werden, um Risiken zu identifizieren.<br />
«Intern sollten Firmen Anforderungen festlegen<br />
an die Lieferantensicherheit <strong>und</strong> Weisungen definieren<br />
mit Minimalanforderungen», erklärt Davanzo.<br />
Ein wichtiger Punkt ist auch die Sensibilisierung<br />
der eigenen Mitarbeitenden – <strong>und</strong> der Lieferanten!<br />
Neben solch gr<strong>und</strong>legenden Massnahmen, gibt es<br />
auch organisatorische <strong>und</strong> technische Massnahmen.<br />
Dazu gehört ein Backup <strong>und</strong> klare Anweisungen für<br />
die Wiederherstellungsprozesse. Doch was man oft<br />
vergisst: Man muss dieses Backup <strong>und</strong> die Wiederherstellung<br />
auch testen, ob sie funktionieren! Ausserdem<br />
sind Multifaktor-Identifizierung auch für externe<br />
Schnittstellen ein Muss! Ein<br />
Benutzername <strong>und</strong> ein Passwort<br />
genügen längst nicht mehr.<br />
Und wenn alle Stricke reissen?<br />
Dann gibt es noch<br />
den 8-Punkte-Plan. «Der<br />
erste <strong>und</strong> wichtigste<br />
Punkt lautet: bleiben Sie<br />
ruhig <strong>und</strong> gehen Sie strukturiert<br />
vor!», meint Sebastiano<br />
Davanzo.<br />
Mehr erfahren zum<br />
8-Punkte-Plan <strong>und</strong> den<br />
technischen <strong>und</strong> organisatorischen<br />
Massnahmen:<br />
www.technik-<strong>und</strong>-wissen.ch/<br />
cybersicherheitmassnahmen.html<br />
#<strong>021</strong> 55
56 #<strong>021</strong><br />
Traditionelles Handwerk – <strong>und</strong> doch<br />
in der Moderne angekommen. «Wer<br />
nach einem Jahr wieder bei uns<br />
vorbeikommt, muss sichtbare<br />
Veränderungen antreffen», meint<br />
Geschäftsführer Florian Christen.
SCHWEIZER ZULIEFERINDUSTRIE<br />
DER STETIGE WANDEL<br />
Es sind herausfordernde Zeiten auch für die Zulieferindustrie.<br />
Doch was soll man am eigenen Unternehmen ändern?<br />
Wir haben eine klassisch-traditionelle Zulieferfirma besucht<br />
<strong>und</strong> gestaunt, wie pragmatisch dieses Unternehmen – die Firma<br />
Christenguss in Bergdietikon – sich stetig weiterentwickelt.<br />
Von Eugen Albisser (Text <strong>und</strong> Fotos)<br />
Florian Christen: «Ich glaube, als<br />
Zulieferfirma muss man ständig in<br />
Bewegung sein <strong>und</strong> sich ein wenig<br />
ausserhalb der Komfortzone befinden<br />
– <strong>und</strong> das ist meine Aufgabe<br />
als Chef dieser Firma, diesen<br />
Zustand aufrechtzuhalten.»<br />
Es hat auch schon einfachere<br />
Jahre gegeben für die Schweizer<br />
Zulieferindustrie. Und wenn<br />
eine Firma zusätzlich in einer<br />
energieintensiven Branche arbeitet,<br />
dann hat sie in den vergangenen Monaten<br />
noch eine zusätzliche Herausforderung<br />
aufgebürdet bekommen. Die Firma<br />
Christenguss ist solch eine Firma, die<br />
auf viel Energie angewiesen ist <strong>und</strong> die<br />
man eine klassische Zulieferfirma nennen<br />
könnte. Der Name verrät: eine Giesserei.<br />
Angesiedelt in Bergdietikon, einer<br />
zertifizierten Energiestadt nicht weit<br />
von Zürich entfernt, aber zum Kanton<br />
Aargau gehörend.<br />
Seit exakt h<strong>und</strong>ert Jahren gibt es das<br />
Unternehmen. Es ist noch immer im<br />
Familienbesitz <strong>und</strong> mit Florian Christen<br />
leitet nun seit 2012 einer aus der<br />
vierten Generation die Giesserei. Angenommen,<br />
seine Vorfahren hätten<br />
das Unternehmen seit der Gründung<br />
geführt wie er, dann hätte ein jährlich<br />
auftauchender Besucher schon h<strong>und</strong>ert<br />
Mal eine Überraschung erlebt.<br />
Denn Florian Christen hat ein Motto,<br />
dem er treu bleibt: «Wenn ein Besucher<br />
nach einem Jahr wieder bei uns vorbeischaut,<br />
muss er eine sichtbare Veränderung<br />
erkennen», sagt Christen.<br />
Marktbereinigung sorgt für<br />
neue Geschäfte<br />
Unter anderem verdankt er diesem<br />
Motto, dass seine Firma momentan<br />
aufblüht, obwohl das wirtschaftliche<br />
Umfeld durch die ständigen Krisen<br />
nochmals rauer geworden ist. Oder gerade<br />
deswegen. Denn einige Mitbewerber<br />
im europäischen Umfeld hatten<br />
offenbar zu wenig Wandel <strong>und</strong><br />
jetzt reichte ihnen die Kraft nicht<br />
mehr, um zu investieren in neue Maschinen,<br />
energieeffizientere Anlagen<br />
oder in die Automation. «Es gab in den<br />
vergangenen Jahren eine grosse<br />
Marktbereinigung <strong>und</strong> so sind wir in<br />
Europa noch vielleicht fünf Klein-<br />
Giessereien, die Buntmetalle giessen»,<br />
sagt Florian Christen.<br />
Zwar wird in Bergdietikon auch Aluminium<br />
gegossen, aber das machen<br />
viele. Die Margen sind entsprechend<br />
klein. Bei Buntmetallen sind die Margen<br />
auch dank der Marktbereinigung<br />
– <strong>und</strong> weil es ein Handwerk voller Herausforderungen<br />
ist – deutlich höher<br />
<strong>und</strong> so freut sich Christen <strong>und</strong> sein<br />
Team über immer grössere <strong>und</strong> umfangreichere<br />
Aufträge. «Fast alle Neuaufträge<br />
kommen inzwischen für den<br />
Guss von kupferlegierten Metallen wie<br />
Bronze», sagt er.<br />
Rechtzeitig investiert in den 3D-Druck<br />
Christen hat immer wieder <strong>und</strong> dazu<br />
auch klug investiert. Eine dieser Investitionen<br />
hat die Firma vielleicht selbst vor<br />
dem Konkurs gerettet. Und zwar damals,<br />
als die Schweizerische Nationalbank<br />
den Euro-Mindestkurs aufgehoben<br />
hatte <strong>und</strong> die Euro-Franken-Parität<br />
erreicht wurde. «Wir hatten keine Chan-<br />
#<strong>021</strong> 57
SCHWEIZER ZULIEFERINDUSTRIE<br />
So funktioniert der 3D-Drucker<br />
bei Christenguss: https://www.<br />
youtube.com/watch?time_continue=42&v=r1lJijcpLqg&feature=emb_logo<br />
cen mehr auf dem europäischen Markt»,<br />
sagt Christen. «Das Telefon wurde sozusagen<br />
schon nach der Begrüssung wieder<br />
aufgehängt.» Die Investition in einen<br />
riesigen 3D-Drucker des amerikanischen<br />
Herstellers Exone mit einem Bauvolumen<br />
von 1800 × 1000 × 700 mm wurde<br />
zum Türöffner <strong>und</strong> die gewünschte<br />
europäische Wettbewerbsfähigkeit war<br />
zurück. Auf ihr lassen sich die Sandgussformen<br />
flexibel <strong>und</strong> kostengünstig<br />
produzieren. «Manchmal muss man zur<br />
richtigen Zeit in die richtige Lösung investieren»,<br />
lacht Christen.<br />
Aufschreiben, was auffällt<br />
Nicht immer steckt hinter den Investitionen<br />
eine solch dramatische Geschichte<br />
oder haben einen derart grossen<br />
Einfluss auf das Geschäft. «Jede<br />
kleine Veränderung aber summiert<br />
sich zu etwas Grossem», sagt Christen.<br />
Um die erkannten Veränderungsmöglichkeiten<br />
festzuhalten, stehen überall<br />
in der Firma Tafeln, auf welche die<br />
Mitarbeiter sofort aufschreiben können,<br />
wenn ihnen etwas einfällt. Das<br />
kann ein Gerät sein, dass selten am gewünschten<br />
Ort ist oder ein Weg, der zu<br />
oft gelaufen werden muss. Kleinigkeiten,<br />
über die andernorts kurz geflucht,<br />
aber dann wieder vergessen werden.<br />
Hier in Bergdietikon werden solche<br />
Punkte aufgeschrieben, wöchentlich<br />
diskutiert <strong>und</strong> nach Verbesserungen<br />
gesucht. «Dann ist schnell mal ein Gestell<br />
gezügelt», meint der Chef.<br />
Eine Challenge für zwischendurch<br />
Hört sich pragmatisch an <strong>und</strong> ist es<br />
auch. Doch er legt noch eine Schippe<br />
darauf: «Wir haben uns dann einmal<br />
nach solch einer Aktion gefragt: Leben<br />
wir auf zu grossem Fuss? Haben wir zu<br />
viel Platz? Wenn wir auf engerem<br />
Raum arbeiten würden, müssten wir<br />
weniger laufen, weniger Unterhalt ins<br />
Gebäude investieren <strong>und</strong> könnten sogar<br />
einen Teil vermieten. Und schon<br />
war das Ziel anvisiert, die in einer<br />
simplen Frage mündete. Christen:<br />
«Diese Frage lautete: Wenn wir 700<br />
Quadratmeter unserer Fabrikfläche<br />
abgeben, würde unsere Produktion<br />
trotzdem funktionieren <strong>und</strong> sogar<br />
noch besser? Plötzlich sprudelten die<br />
Ideen für Platzeinsparungen <strong>und</strong> alle<br />
waren dabei. Es war eine Challenge<br />
<strong>und</strong> hatte fast schon etwas Spielerisches!<br />
Und klar haben wir es schlussendlich<br />
geschafft!»<br />
Digitalisierung als Teil<br />
der Unternehmensstrategie<br />
Doch was ist mit der Digitalisierung,<br />
welche nicht nur alle Zulieferfirmen<br />
weit oben auf der Wunschliste haben?<br />
Die komplette Vernetzung der Produktion,<br />
digitale Zwillinge, alle Produktionszahlen<br />
auf dem Smartphone <strong>und</strong><br />
arbeiten im Metaverse? Digitalisierung<br />
ist bei Christenguss seit 2<strong>021</strong> sogar<br />
in der Unternehmensstrategie integriert.<br />
«Das war sogar ein wichtiger<br />
Schritt für uns, um von Insellösungen<br />
wegzukommen, weil man da <strong>und</strong> dort<br />
etwas digitalisierte», erklärt Christen.<br />
Nun wird jede Investition auf alle<br />
Digitalisierungsmöglichkeiten durchdacht<br />
<strong>und</strong> müsse Teil der Digitalisierungsstrategie<br />
sein. So kann es auch<br />
nicht mehr passieren, dass der Kauf<br />
einer Maschine einfach nur eine Ersatzinvestition<br />
sei, sondern immer<br />
58 #<strong>021</strong>
auch mit einem deutlichen (digitalen)<br />
Mehrwert daherkommt.<br />
Die disruptive Digitalisierung<br />
Doch Digitalisierung in diesem Sinne<br />
sei «Alltag <strong>und</strong> eigentlich nicht erwähnenswert»,<br />
sagt Christen. Doch da<br />
gäbe es noch eine Art von Digitalisierung;<br />
jene, die disruptiv sei <strong>und</strong> die<br />
Firma verändern könne. Aber da sind<br />
kleinen Unternehmen natürlich Grenzen<br />
gesetzt, gibt er zu. Das heisst allerdings<br />
nicht, dass die Aargauer es nicht<br />
zwischendurch versuchten. Einmal begannen<br />
sie mit einer Hochschule<br />
zusammen einen Algorithmus zu<br />
entwickeln, um Roboterfahrwege vollautomatisch<br />
zu programmieren. Die<br />
Roboter hätte man eingesetzt zur Verarbeitung<br />
von Gussteilen. Am Schluss<br />
aber scheiterte das Projekt an der Hardware.<br />
Christen: «Es gab schlichtweg<br />
keine Greifer für den Roboter, die einen<br />
Grossteil unserer Gussteile hätte greifen<br />
können.»<br />
Auch ein anderes Projekt scheiterte<br />
an der Hardware. Sie wollten zum Beispiel<br />
für das Onboarding neuer Mitarbeiter<br />
Virtual Reality ins Unternehmen<br />
bringen. Eigentlich hätte alles funktioniert,<br />
aber schlussendlich gab es kein<br />
einziges Gerät, das im rauen industriellen<br />
Umfeld einer Giesserei funktioniert<br />
hätte. «Wir haben viel Geld investiert<br />
mit solchen gescheiterten Digitalisierungsprojekten»,<br />
sagt Christen, «aber<br />
wir haben auch viel gelernt.»<br />
Daten sammeln <strong>und</strong><br />
Schattenprozesse erkennen<br />
Vor allem bekamen er <strong>und</strong> sein Team<br />
ein Gespür dafür, was wichtig ist bei<br />
der Digitalisierung, nämlich Daten zu<br />
besitzen <strong>und</strong> ihre Bedeutung zu erkennen.<br />
Zu Beginn waren nämlich auch<br />
bei Christenguss nur wenige Daten<br />
vorhanden. Daraufhin begann man, jeden<br />
Arbeitsschritt im Unternehmen<br />
anzuschauen <strong>und</strong> diese immer weiter<br />
zu unterteilen. Das Ergebnis: Seither<br />
sind alle Arbeitsabläufe nicht nur<br />
transparent <strong>und</strong> können fair taxiert<br />
werden, sondern es kamen auch viele<br />
«Schattenprozesse» zum Vorschein –<br />
Arbeitsgänge, die zuvor unbemerkt<br />
vorhanden waren. Auch lange Wege<br />
wurden plötzlich ersichtlich, was<br />
schliesslich auch zum Projekt «Platzreduktion»<br />
führte.<br />
Ein Fazit? «Ich glaube, als Zulieferfirma<br />
muss man ständig in Bewegung<br />
sein. Ob man sich digital weiterentwickelt<br />
oder einfach nur den Werkzeugschrank<br />
ein wenig auf die Seite stellt,<br />
damit die Mitarbeiter täglich ein paar<br />
Meter einsparen. Wir müssen uns immer<br />
ein wenig ausserhalb der Komfortzone<br />
befinden – <strong>und</strong> das ist meine<br />
Aufgabe als Chef dieser Firma, diesen<br />
Zustand aufrechtzuhalten.»<br />
www.christenguss.ch<br />
Wenn zwischen Ihnen <strong>und</strong> uns mehr entsteht:<br />
Das ist der MAPAL Effekt.<br />
Bern<br />
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IN DEUTSCHLAND<br />
NEUE KUNDEN<br />
GEWINNEN<br />
Trotz Hochpreisstandort: Schweizer Zulieferer<br />
sind im Ausland durchaus wettbewerbsfähig.<br />
Auch in Deutschland. Oft aber ist es schwierig,<br />
Kontakte anzubahnen zu Firmen in unserem<br />
nördlichen Nachbarland. Hier kann eine kleine<br />
Veranstaltung weiterhelfen.<br />
Von Eugen Albisser<br />
60 #<strong>021</strong> Bilder: Pixabay
SCHWEIZER ZULIEFERINDUSTRIE<br />
Verena Stübner:<br />
«Deutsche Firmen schätzen<br />
die hohe Lieferzuverlässigkeit<br />
<strong>und</strong> Pünktlichkeit<br />
Schweizer Firmen.»<br />
Es gibt Schweizer Zulieferer, die sich schwertun,<br />
Fuss zu fassen im deutschen Markt. «Oftmals<br />
werden kleine, innovative Schweizer Spitzenunternehmen<br />
von den Einkäufern deutscher Grossunternehmen<br />
nicht oder allenfalls zufällig wahrgenommen»,<br />
sagt Verena Stübner, Leiterin der Abteilung<br />
Exportmarketing <strong>und</strong> Mitglied der Geschäftsleitung bei<br />
der Handelskammer Deutschland-Schweiz.<br />
Da helfen oft auch keine SEO-optimierten Webseiten,<br />
Unterstützung durch Google Ads oder wort- <strong>und</strong> bildreiches<br />
Auftreten in den sozialen Medien. Aber vielleicht ein<br />
Auftritt an einer Veranstaltung, physische Präsenz also?<br />
Am besten ein Ort, an dem man die richtige Ansprechperson<br />
im Einkauf eines Industrieunternehmens trifft<br />
<strong>und</strong> doch nicht viele Tausend Franken für einen Messestand<br />
investieren muss <strong>und</strong> mehrere Tage weg vom Geschäft<br />
ist.<br />
Begrenzte Teilnehmerzahl<br />
Etwa diese Überlegung mussten sich jene angestellt<br />
haben, die vor vielen Jahren den Schweizer Zuliefertag<br />
erstmals organisierten. Am 21. März 2023 findet dieser<br />
erneut statt in Tuttlingen, also r<strong>und</strong> 30 Kilometer von<br />
der Schweizer Grenze entfernt im Süden Baden-Württembergs.<br />
Organisiert wird er von der Handelskammer<br />
Deutschland-Schweiz.<br />
Das Ziel des Anlasses ist eine praktische, erfolgreiche<br />
Kontaktanbahnung zwischen Firmen aus Deutschland<br />
<strong>und</strong> der Schweiz bei kalkulierbar niedrigem Aufwand<br />
für die Firmen. «Dieser Anlass ist ‹klein <strong>und</strong> fein› <strong>und</strong><br />
soll diesen Charakter auch nicht verlieren», meint<br />
Verena Stübner. Die Teilnehmerzahl ist auf r<strong>und</strong> 50<br />
Ausstellende begrenzt, so dass die Veranstaltung überschaubar<br />
bleibt. Sie besteht aus einem Vorabendprogramm<br />
<strong>und</strong> einer Tischmesse für Schweizer Zulieferunternehmen.<br />
Hohe Lieferzuverlässigkeit <strong>und</strong> Pünktlichkeit<br />
Für Schweizer Firmen stellt sich trotz solcher Anlässe<br />
wie dem Schweizer Zuliefertag die Frage, was man<br />
eigentlich bieten muss, um erfolgreich<br />
Geschäfte anbieten zu können in<br />
Deutschland. Stübner: «Deutsche<br />
Firmen schätzen die hohe Lieferzuverlässigkeit<br />
<strong>und</strong> Pünktlich-<br />
Lesen Sie das<br />
vollständige Interview<br />
zu diesem Bericht auf<br />
keit Schweizer Firmen, die vorzügliche<br />
Qualitätssicherheit schweizer-zuliefertag.html<br />
www.technik-<strong>und</strong>-wissen.ch/<br />
der Produkte, das Vertrauen <strong>und</strong> erfahren Sie weitere<br />
<strong>und</strong> die Verlässlichkeit, auch Details zum Beispiel über<br />
den Ablauf des<br />
die ethischen Gr<strong>und</strong>sätze, die<br />
Anlasses.<br />
Flexibilität, Loyalität <strong>und</strong> enge<br />
K<strong>und</strong>entreue.»<br />
Wettbewerbsfähig<br />
auch im Ausland<br />
Welche Rolle spielt bei der Suche nach K<strong>und</strong>en der<br />
Fakt, dass man in der Schweiz mit höheren Lohnkosten<br />
rechnen muss als im süddeutschen Raum?<br />
Verena Stübner: Die Lohnkosten sind lediglich ein<br />
Bestandteil der Gesamtkosten. Hier sind Schweizer<br />
Unternehmen recht kreativ, um die Prozess-, Entwicklungs-<br />
<strong>und</strong> Verfahrenskosten innovativ zu gestalten<br />
<strong>und</strong> so wettbewerbsfähig zu bleiben.<br />
Aber denkt man bei Schweizer Zulieferern nicht sofort<br />
an höhere Preise?<br />
Verena Stübner: Die Schweiz gilt definitiv als Hochpreisstandort<br />
<strong>und</strong> manche Einkäufer in Deutschland übertragen<br />
das tatsächlich auch auf die Schweizer Zulieferindustrie.<br />
Doch diese ist gerade auf den europäischen Absatzmärkten<br />
sehr erfolgreich <strong>und</strong> bietet dort zu sehr wettbewerbsfähigen<br />
Preisen an. Dies erklärt sich mit den Einkaufsvorteilen durch<br />
den starken Schweizer Franken zum Euro, die die Schweizer<br />
Wirtschaft ihrerseits beim Import von Vorleistungsprodukten<br />
erzielt <strong>und</strong> an die K<strong>und</strong>en im Euroraum wieder zurückgeben<br />
kann. Dieser Wettbewerbsvorteil hat sich mit der viel<br />
geringeren Inflation in der Schweiz im Vergleich zum<br />
Euroraum im letzten Jahr deutlich akzentuiert. Die aktuelle<br />
Inflationsrate in der Schweiz beträgt 3 Prozent.<br />
Infos zu Anlass<br />
Teilnehmende Firmen: zwischen 30 - 50<br />
Besucher:<br />
Nächster Anlass:<br />
Weiterer Anlass in 2023:<br />
50 - 100 Besucher.<br />
Überwiegend Einkäufer, aber<br />
auch CEOs, Firmen inhaber,<br />
Technische Leiter etc.<br />
21. März 2023 in Tuttlingen<br />
(Vorabendevent 20. März)<br />
02. November 2023 in<br />
Erfurt<br />
Handelskammer Deutschland-Schweiz<br />
www.handelskammer-d-ch.ch<br />
#<strong>021</strong> 61
62 #<strong>021</strong><br />
SCHWEIZER ZULIEFERINDUSTRIE
Interaktive<br />
Schweizer<br />
Industrie-Karte<br />
Unsere erste interaktive Schweizer<br />
Karte r<strong>und</strong> um die Branche «Maschinenbau»<br />
stiess auf viel Begeisterung<br />
unter den Fachleuten. Nun haben wir<br />
uns gedacht, dass wir das Projekt<br />
etwas vergrössern <strong>und</strong> eine vollkommen<br />
neue Karte aufbauen. Die<br />
neue interaktive Schweizerkarte soll<br />
bald alle Industriefirmen der MEM-<br />
Branche zeigen.<br />
Sie wird in verschiedenen Ebenen<br />
aufgebaut sein: Maschinenbauer,<br />
Werkzeughersteller, Automationsfirmen,<br />
Messtechnik, Umwelttechnik,<br />
Bildungseinrichtungen, Verbände<br />
<strong>und</strong> einige mehr. Und natürlich<br />
erhalten auch Zulieferfirmen eine<br />
eigene Ebene.<br />
In einem ersten Schritt wollen wir so<br />
viele Firmen wie möglich auflisten <strong>und</strong><br />
einprogrammieren. Sobald wir diese<br />
einfachen Einträge haben, werden wir<br />
die Karte ausbauen, indem wir die<br />
Branchen verfeinern <strong>und</strong> die Einträge<br />
erweitern.<br />
Wir suchen also auf alle Fälle auch Sie!<br />
Wenn Sie kostenlos mit einem Punkt<br />
auf der Karte dabei sein wollen, füllen<br />
Sie unser Formular aus, das Sie über<br />
die Webadresse https://hi.switchy.io/<br />
C96r erreichen oder über den unten<br />
stehenden QR-Code.<br />
Abonnieren Sie auch unseren<br />
Newsletter, um immer auf dem Laufenden<br />
zu sein beim Projekt «Interaktive<br />
Schweizer MEM-Industriekarte».<br />
Schweizer MEM-Industriekarte<br />
#<strong>021</strong> 63
Produkte<br />
Smarter Universalgreifer<br />
Beschriftungslaser mit Typenschildzuführung<br />
Der modulare Standard-Laser Tagmark wurde als automatisiertes<br />
Lasersystem für eine sichere <strong>und</strong> synchronisierte Beschriftung von<br />
Typenschildern entwickelt. Die Typenschilder werden über ein<br />
Zuführmagazin automatisch für die Beschriftung geladen <strong>und</strong> nach<br />
der Markierung in einen Auffangbehälter entladen. Die Steuerung<br />
des leistungsfähigen Faserlasers erfolgt über die Software SIC<br />
Factory Automation, die den Bediener durch alle Schritte führt <strong>und</strong><br />
so für ihn die Typenschildbeschriftung deutlich vereinfacht. Die<br />
Software bietet drei Benutzerprofile, einen einfachen Import der<br />
Daten, eine Live-Vorschau <strong>und</strong> vordefinierte Markierungszyklen,<br />
welche sich individuell anpassen lassen. Der Tagmark-Laser ist<br />
standardmässig als einbahnige oder zweibahnige Variante konzipiert.<br />
Die Typenschilder können in Serien bis zu 200 Stück beschriftet<br />
werden, wobei individuelle Einzelmarkierungen möglich sind.<br />
Der Universalgreifer EGU verfügt über einen<br />
frei programmierbaren Gesamthub bis 160<br />
mm <strong>und</strong> wurde für flexible Fertigungsabläufe<br />
ab Losgrösse 1 entwickelt. Die Softwareeinbindung<br />
ist über die mitgelieferten<br />
SPS-Funktionsbausteine <strong>und</strong> Plugins<br />
führender Roboterhersteller relativ einfach<br />
zu realisieren. Der EGU ist mit <strong>und</strong> ohne<br />
Greifkrafterhaltung in den Baugrössen 50,<br />
60, 70 <strong>und</strong> 80 verfügbar, wobei die maximale<br />
Greifkraft je nach Baugrösse zwischen 450<br />
<strong>und</strong> 3000 N liegt. Passende Greiferfinger<br />
können über den Fingerkonfigurator FGR<br />
individuell zusammengestellt werden, den<br />
Schunk auf seiner Webseite frei zur Verfügung<br />
stellt. Die Kommunikation ist über<br />
Profinet, EtherNet/IP, EtherCAT, IO-Link <strong>und</strong><br />
Modbus RTU möglich.<br />
Schunk GmbH & Co. KG | www.schunk.com<br />
Axnum AG | www.axnum.ch<br />
Kugelbahnfräsen<br />
Das Werkzeugsystem SX ist die Weiterentwicklung der Horn-Kugelbahnfräser<br />
der Typenfamilie 42X, die durch eine zentrische Spannschraube<br />
jedoch in der Frästiefe begrenzt war. Nun ist der Schneidenkopf über ein<br />
stabiles, robustes, aber dennoch hochgenaues Gewinde mit der Anlagefläche<br />
des Werkzeuggr<strong>und</strong>körpers verb<strong>und</strong>en. Diese Schnittstelle bringt<br />
mehrere Vorteile: Hohe Stabilität durch das grosszügige Passgewinde,<br />
eine breite Abstützung durch die grosse Anlagefläche sowie eine präzise<br />
Wechselgenauigkeit, welche sich immer in der Mitte des Toleranzfeldes<br />
einstellt. Darüber hinaus gestaltet sich der Wechsel des Schneidkopfes<br />
einfach <strong>und</strong> bedienerfre<strong>und</strong>lich. Die Kommunikation ist über Profinet,<br />
EtherNet/IP, EtherCAT, IO-Link <strong>und</strong> Modbus RTU möglich.<br />
Paul Horn GmbH | www.horn-group.com<br />
64 #<strong>021</strong>
Längere Standzeit bei Anwendungen bis 58 HRC<br />
Die Keramiksorte KYHK15B bietet eine erhöhte Produktivität <strong>und</strong> niedrigere Kosten<br />
pro Schneide beim Hartdrehen. Die neue Sorte ermöglicht höhere Schnitttiefen im<br />
Vergleich zu CBN-Wendeschneidplatten bei der Bearbeitung von gehärtetem Stahl,<br />
Hochtemperaturlegierungen <strong>und</strong> Gusseisen <strong>und</strong> verspricht maximale Werkzeugstandzeit<br />
<strong>und</strong> Verschleissfestigkeit für anspruchsvollste Drehanwendungen. Die<br />
Wendeschneidplatten sind in zahlreichen Formen, Grössen <strong>und</strong> Geometrien erhältlich,<br />
darunter auch die gängigsten Schrupp- <strong>und</strong> Schlichtschneidkörper für eine<br />
berechenbare, kostengünstige Bearbeitung.<br />
Kennametal Inc. | www.kennametal.com<br />
Alu-Schlichten mit Wendeschneidplatten<br />
Der Neomill-T-Finish wurde für das Planfräsen von Aluminium bei hohen<br />
Stückzahlen entwickelt. Mit seinen wechselbaren Schneiden funktioniert er<br />
nach dem Plug-and-play-Prinzip: Die Schneiden lassen sich direkt vor Ort<br />
wechseln, ohne anschliessend den Fräser neu einstellen zu müssen. Neben<br />
PKD-bestückten Schneiden lassen sich je nach Anwendung <strong>und</strong> Werkstoff<br />
so weitere Schneidstoffe nutzen, beispielsweise unbeschichtetes Hartmetall<br />
oder Hartmetall mit CVD-Diamant- beziehungsweise PVD-Beschichtung. So<br />
ist der jeweils optimale Schneidstoff für Aluminiumwerkstoffe mit verschiedenem<br />
Siliziumgehalt <strong>und</strong> Giessverfahren nutzbar. Durch die spezielle<br />
Schneidenanordnung sind Oberflächenrauigkeiten von Rz = 1,5 µm erreichbar.<br />
Der Planfräser ist im Durchmesserbereich von 50 bis 315 mm konfigurierbar<br />
<strong>und</strong> erlaubt im Einsatz Schnittgeschwindigkeiten von bis zu 6000 m/<br />
min <strong>und</strong> einen Vorschub von 2,5 mm pro Umdrehung.<br />
Mapal Dr. Kress KG | www.mapal.com<br />
Sensor erkennt drei Spannzustände<br />
Der Vero-S AFS3 IOL bringt mehr Transparenz in den Spannvorgang<br />
<strong>und</strong> sorgt für Klarheit. Über ein IO-Link-Signal meldet er, wie es um die<br />
Spannschieberstellungen steht <strong>und</strong> ob das Modul «geöffnet», «gespannt<br />
mit Spannbolzen» oder «gespannt ohne Spannbolzen» ist. Eine LED-Leuchte<br />
visualisiert den Spannzustand <strong>und</strong> bietet zusätzliche Bediensicherheit.<br />
Die Komponente kann mit Spannmodulen der Serien NSE3 138, NSE3 99<br />
<strong>und</strong> NSE3 100-75 kombiniert werden. Ein Näherungssensor zeigt zudem<br />
an, ob sich über den Modulen eine Palette befindet. Dieses Zusammenspiel<br />
des elektronischen Abfragesystems bietet Anwendern die Sicherheit,<br />
die sie bei der automatisierten Spannung von Werkstücken brauchen. Das<br />
garantiert eine hohe Prozesssicherheit <strong>und</strong> erübrigt eine pneumatische<br />
Spannschieberabfrage.<br />
Schunk GmbH & Co. KG | www.schunk.com<br />
#<strong>021</strong> 65
PRODUKTE<br />
Digitaler Mega-Drehmomentschlüssel<br />
Der digitale Mega-Drehmomentschlüssel wurde für zylindrische Muttern bis<br />
46 mm mit Mega Micro-, New Baby- <strong>und</strong> E-Futtern entwickelt. Er verfügt über<br />
verschiedene Einstellungen, um sicherzustellen, dass das richtige Drehmoment<br />
(5 bis 50 Nm) angewendet wird. Das Display kombiniert eine vierstellige Digitalanzeige<br />
mit einem hochpräzisen, fünfstufigen LED-Balkendiagramm. Wenn der<br />
Anzug abgeschlossen <strong>und</strong> das empfohlene Drehmoment erreicht ist, vibriert der<br />
Schlüssel <strong>und</strong> gibt einen Warnton ab, um den Benutzer darauf hinzuweisen. Betrieben<br />
wird er mit einem Lithium-Akku, wobei eine volle Ladung bis zu 4000 Anzugsvorgänge<br />
ermöglicht. Der Akku hat eine Lebensdauer von etwa 500 Aufladungen.<br />
Big Kaiser AG | www.bigkaiser.com<br />
Gewindefräser<br />
Die Gewindefräser der Varianten T2711/T2712 sind Wendeschneidplattenlösungen<br />
für kleinere Gr<strong>und</strong>- <strong>und</strong> Durchgangsgewinde (ø2,5 × DN) in den Abmessungen<br />
M16, M18 sowie UNC3/4, die nahezu in jedem Material einsetzbar sind.<br />
Spannuten verhindern das Abdrängen der Werkzeuge durch die entstehenden<br />
Späne; die Innenkühlung sorgt für eine sichere Spanabfuhr. Dadurch ist das<br />
Werkzeug optimal für hohe Schnittgeschwindigkeiten <strong>und</strong> Zahnvorschübe<br />
ausgelegt. Die leichtschneidenden Wendeschneidplatten der Sorte WSM37S,<br />
mit denen die Fräser bestückt sind, gibt es in zwei Geometrien: als D67, universell<br />
einsetzbar für höchste Standzeiten <strong>und</strong> als D61, mit Antivibrationsfase<br />
für hohe Laufruhe auch bei schwierigen Arbeitsbedingungen.<br />
Walter AG | www.walter-tools.com<br />
Leistungsstarker Hochvorschubfräser<br />
Der High Feed SP deckt Schnitttiefen von 1,1 bis 2,5 mm ab<br />
<strong>und</strong> wurde speziell für die Bearbeitung der Werkstoffgruppen<br />
ISO P, M <strong>und</strong> S entwickelt. Seine Kombination aus optimierten<br />
Geometrien, Schneidstoffen <strong>und</strong> Hochvorschubeinstellwinkeln<br />
sorgt für Hochleistung sowie längere Standzeiten.<br />
Dabei ist der Hochvorschubfräser flexibel einsetzbar <strong>und</strong><br />
eignet sich für das Fräsen mit hohen Vorschüben sowie für<br />
das Kopierfräsen, Einwärtskopieren, Taschenfräsen, Planfräsen<br />
<strong>und</strong> Tauchfräsen. Dies ermöglicht Anwendern, die<br />
Fräsleistung zu optimieren, ohne für die verschiedenen<br />
Bearbeitungsstrategien <strong>und</strong> Werkstückmaterialien das<br />
Werkzeug zu wechseln. Erhältlich ist er in den Ausführungen<br />
SP10 (ø 32 bis 63 mm), SP14 (ø 50 bis 100 mm) sowie SP18<br />
(ø 63 bis 160 mm), die je zehn Geometrien sowie zehn<br />
Schneidstoffsorten umfassen.<br />
Seco Tools GmbH | www.secotools.com<br />
66 #<strong>021</strong>
Fräser für Titanbearbeitung<br />
Mapal hat sein Programm für die Titanzerspanung<br />
um zwei effiziente Fräswerkzeuge erweitert.<br />
Der fünfschneidige Trochoidfräser Optimill-<br />
Tro-Titan zeichnet sich durch maximales<br />
Zeitspanvolumen aus <strong>und</strong> glänzt infolge von<br />
Ungleichteilung <strong>und</strong> -steigung der Schneiden mit<br />
hervorragenden Oberflächen. Der radiale Hochvorschubfräser<br />
Neomill-4-HiFeed90 steht für<br />
hohe Produktivität <strong>und</strong> zeichnet sich durch<br />
höchste Abtragsraten, sehr hohe Vorschübe <strong>und</strong><br />
grosse Spantiefen aus.<br />
Mapal Dr. Kress KG | www.mapal.com<br />
Linearschlitten vereint drei Funktionen<br />
Der Drylin-W-Clips-Schlitten lässt sich als einziger Linearschlitten weltweit<br />
auf eine Linearschiene aufclipsen. Dadurch lässt er sich von Wand zur Wand<br />
montieren, weshalb es für dessen Montage keinen zusätzlichen Bauraum<br />
braucht. Ausserdem ist er ein klassischer Drylin-W-Linearschlitten, der sich<br />
leicht verstellen lässt. Dank seiner Gleitfolien aus tribologisch optimierten<br />
Hochleistungskunststoffen gleitet er schmierfrei <strong>und</strong> leise auf der Schiene.<br />
Schmutz <strong>und</strong> Staub können nicht anhaften <strong>und</strong> auch Feuchtigkeit <strong>und</strong><br />
Wasser sind für ihn kein Problem. Der Klemmhebel lässt sich variabel<br />
anpassen <strong>und</strong> fixiert den Schlitten an Ort <strong>und</strong> Stelle. So ist er vor Vibration<br />
<strong>und</strong> einer unabsichtlichen Verstellung geschützt.<br />
KANALÜBERWACHUNG<br />
Die Geschichte dazu unter<br />
www.technik-<strong>und</strong>-wissen.ch/detail/<br />
murrelektronik-mico-kanalueberwachung.html<br />
Igus GmbH | www.igus.ch<br />
#<strong>021</strong> 67
TESTEN<br />
SIE DIE CLOUD<br />
30 TAGE<br />
KOSTENLOS<br />
MIT WAGO EINFACH UND<br />
OFFEN IN DIE DIGITALE<br />
WELT DES IOT<br />
Die WAGO Cloud bietet Ihnen die Möglichkeit, Daten von verschiedenen<br />
Maschinen <strong>und</strong> Anlagen zentral zu sammeln <strong>und</strong> zu analysieren. Darüber<br />
hinaus verwalten <strong>und</strong> überwachen Sie alle WAGO Controller inklusive<br />
Ihrer Daten <strong>und</strong> Applikationen. Die WAGO Cloud ist durch ihre einfache<br />
<strong>und</strong> benutzerfre<strong>und</strong>liche Bedienbarkeit für Anwender ohne tiefgehendes<br />
IT-Know-how entwickelt worden.<br />
www.wago.com/cloud