Ausgabe 5 - FAPS News 12

Dr.-Ing. Jörg Franke
NEWS NEWSProf.
Lehrstuhl für Fertigungsautomatisierung und Produktionssystematik | Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
EU-Projekt zur strukturierten Metallisierung räumlicher
Substrate mit Aerosol-Jetting gestartet
Die Verfügbarkeit funktionaler Tinten erweitert
das Einsatzspektrum von Drucktechnologien
erheblich. Vom Leiterbahndruck bis
hin zu einfachen aktiven Komponenten las-
Aerosol-Druck auf räumlichen Substraten mithilfe eines 6-Achs-Gelenkarmroboters
sen sich heutzutage bereits eine Vielzahl
von Anwendungen mit Druckverfahren realisieren.
Zum 1. Oktober 2010 startet das
EU-Projekt „3D Additive Manufacturing of
Electrical and Electronic Applications”. Ziel
dieses Vorhabens ist es, additive Herstellungsverfahren
zur Anwendung bei elektrischen
und elektronischen Produkten zu
erforschen und weiterzuentwickeln. Insbesondere
Verfahren, die derzeit auf zweidimensionaler
Ebene eingesetzt werden, sollen
auf dreidimensionale Anwendungen erweitert
werden. Insbesondere die Druckverfahren
Fused Deposition Modeling, pulverbettbasiertes
3D-Drucken, Ink-Jet und Aerosol-Jet
werden hierzu untersucht und angewendet.
Mit diesen Technologien sollen,
ausgehend von einfachen Leiterstrukturen,
auch aktive Komponenten mit den Druckverfahren
dargestellt werden. Der Lehrstuhl
Ausgabe 5 | Dezember 2010
FAPS fokussiert sich auf das Aerosol-Jet-
Verfahren. Schwerpunkt der ersten Untersuchungen
ist die Übertragbarkeit der Eigenschaften
leitfähiger Verbindungen in die drit-
te Dimension. Hier sind die realisierbaren
Grenzen zu ermitteln und der Prozess bzw.
die Anwendung entsprechend anzupassen.
Mit alternativen Materialien wird anschließend
die Machbarkeit von passiven und aktiven
Komponenten erprobt. Unterstützt von
den Partnern ist auch die Prozesskontrolle
und -regelung ein wichtiger Aspekt, der beim
Aufbau Anwendung finden wird. Im Hinblick
auf die Automatisierbarkeit des Systems zur
Darstellung einer durchgängigen Rapid-
Prototyping- oder Rapid-Manufacturing-
Kette sind zudem Arbeiten auf dem Gebiet
der CAD/CAM-Schnittstellen notwendig.
Deutsche Partner im Verbund sind das iwb
Anwenderzentrum Augsburg, sowie die
Industriepartner Neotech, LP Montagetechnik,
Mecadtron und Voxeljet.
andreas.reinhardt@faps.uni-erlangen.de
Tel.: 0911/58058-19
Ausgabe 5 | Dezember 2010
Strukturieren in der
dritten Dimension
FAPS investiert in ein Fusion3D Lasersystem
der Firma LPKF Laser & Electronics
AG, Garbsen und baut dadurch die Forschungsinfrastruktur
am Standort in Nürnberg
aus. Mit dieser Anlage kann das Leiterbild
auf spritzgegossenen Kunststoffsubstraten
von räumlichen Schaltungsträgern
(Molded Interconnect Devices, MID)
strukturiert werden. Mit Hilfe eines Laserstrahls
werden spezielle Füllstoffe des thermoplastischen
Kunststoffmaterials lokal
freigelegt und aktiviert, so dass bei der
anschließenden Metallisierung Kupfer
stromlos abgeschieden werden kann und
das Leiterbild additiv aufgebaut wird.
Dabei sind Strukturen von bis zu 150 μm
möglich. Für die Handhabung der räumlichen
Schaltungsträger wird ein 6-Achs-
Industrieroboter in die Anlage integriert, so
dass die MID flexibel im Arbeitsbereich der
Laserquelle positioniert werden können.
Im Rahmen des E|Drive-Center und des
Applikationszentrums MIDAZ dient die
Anlage der Unterstützung von Unternehmen
bei der Fertigung von Prototypen und
Kleinserien.
Lasersystem Fusion 3D der Firma LPKF (Bild: LPKF)
michael.pfeffer@faps.uni-erlangen.de
Tel.: 0911/58058-20
Lehrstuhl für
Fertigungsautomatisierung und
Produktionssystematik
Egerlandstraße 7-9, D-91058 Erlangen
Tel.: 09131/85-28972
Fax: 09131/302528
www.faps.uni-erlangen.de
maria.kreiss@faps.uni-erlangen.de
Administrative Fragen rund um den Newsletter,
u.a. auch den Ein-/Austrag aus der Verteilerliste,
beantwortet Ihnen gerne Frau Kreiss.
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FORSCHUNG Prof.
Dr.-Ing. Jörg Franke
„Hochstapeln“ nackter Chips mit neuem FUJI Bestückautomaten
Die Elektronikproduktion ist seit vielen Jahren
von der stetigen Miniaturisierung und
einer zunehmenden Integrationsdichte bei
gleichzeitig höchster Flexibilität geprägt.
Um den sich daraus ergebenden Herausforderungen
begegnen zu können, sind
neue innovative und optimierte Prozesse im
Bereich der Aufbau- und Verbindungstechnologie
notwendig. Im Rahmen von industrierelevanten
Verbundprojekten oder
auch in grundlagenorientierten Aufgabenstellungen
bringt sich der Lehrstuhl FAPS
stets durch intensive Forschungsarbeit ein,
um den gewachsenen Anforderungen
begegnen zu können. Gleichzeitig unterstützt
er Fertiger der Leiterplattenproduktion
durch direkte Kooperationen bei konkreten
Fragestellungen wie z. B. optimierte Prozesseinstellungen
zur Sicherung minimaler
Fehlerraten. Diese höchst anspruchsvollen
Aufgaben können nur mit entsprechendem
Maschinenequipment gelöst werden. Daher
steht seit Ende November dem Lehrstuhl
FAPS im Elektronikproduktion-Labor am
Standort Nürnberg ein neuer Bestückautomat
der aktuellen Generation NXT-II SP von
FUJI Machine zur Verfügung. Der Bestückautomat
stellt auf Grund seiner umfangreichen
Ausstattung ein Unikat in Deutschland
dar. Das M6 II SP Modul verfügt über eine
hohe Bestückgenauigkeit von 10 μm (3 Sig-
Neuer Schablonendrucker und Reinigungsanlage erweitern FAPS-Anlagenspektrum
Im Rahmen des Forschungsvorhabens
PADUA, welches von der Arbeitsgemeinschaft
industrieller Forschungsvereinigungen
(AiF) seit Februar 2010 gefördert wird,
erweitert der Lehrstuhl FAPS das Anlagenspektrum
zur Durchführung umfangreicher
Druckversuche um einen Schablonendrucker
der Firma EKRAund eine Reinigungsanlage
der Firma SYSTRONIC. Mit Hilfe
Reinigungsanlage Systronic
Ausgabe 5 | Dezember
2010
ma) mit dem H01-Bestückkopf und ermöglicht
mit definierten Kraft-Weg-Profilen höchste
Prozesssicherheit beim Platzieren von
Nacktchips (Bare-Dies und Flip-Chips). Der
Flussmittelauftrag erfolgt über die Dipping-
Unit mit einstellbarer Flussmittelhöhe und
eröffnet neue Möglichkeiten für die Verarbeitung
von Flip-Chips mit kleinsten
Anschlussstrukturen. Weitere Ausstattungsmerkmale
wie die zusätzliche hochauflösende
Bauelementekamera, die Sensoreinheit
zur Messung der Leiterplattenverwölbung
und der spezifische Leiterplattentransport
für ein sanftes Klemmen von
Keramiksubstraten runden das Bild des
Der neue Bestückautomat FUJI NXT II SP ergänzt die
Laborausstattung zur Elektronikproduktion
der beiden Anlagen ist es zukünftig am
Lehrstuhl FAPS möglich, die Wirkzusammenhänge
im Schablonendruckprozess
grundlegend zu untersuchen, um die
Grundlagen für einen geschlossenen
Regelkreis im Schablonendruckprozess
zu erarbeiten. Während mit Hilfe des hochpräzisen
Schablonendruckers der Firma
EKRA (X5 Professional) die Druckversuche
durchgeführt werden, kommt die Anlage
der Firma SYSTRONIC (CL400) zur Reinigung
der Leiterplatten zum Einsatz, so
dass diese in weiterführenden Versuchen
wieder genutzt werden können. Ein Pasteninspektionssystem
der Firma KOH
YOUNG (KY-3020T) vervollständigt das
Anlagenspektrum zur ganzheitlichen
Bewertung des Schablonendruckprozesses
sowie der Pastendruckinspektion.
Neben der Erarbeitung von Wirkzusammenhängen
besteht durch die Anlagenbeschaffung
nun auch die Möglichkeit,
wesentliche Einflussgrößen auf den
Druckprozess wie Lotpasten, Leiterplatten
neuen „Mitarbeiters“ am FAPS ab. FUJI
Machine Mfg. (Japan und Europa) stellt
v.l.n.r.: Prof. J. Franke, S. Suhara, D. Craiovan, T.
Hattori, J. Deyerling und K. Kondo
diese leistungsfähige Produktionsanlage
dem FAPS zunächst kostenfrei zur Verfügung
und bietet damit den Studenten für die
praktische Ausbildung sowie den Forschern
für die Weiterentwicklung der Aufbau- und
Verbindungstechnik den State-of-the-Art
der Bestücktechnologie. Die Kooperation
konnte im Juni 2010 anlässlich der Messe
SMT begründet werden und soll in den
nächsten Jahren zunehmend ausgebaut
werden.
daniel.craiovan@faps.uni-erlangen.de
Tel.: 0911/58058-16
EKRA Schablonendrucker
und Druckschablonen grundlegend zu
bewerten.
michael.roesch@faps.uni-erlangen.de
Tel.: 0911/58058-21
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FORSCHUNG Prof.
Dr.-Ing. Jörg Franke
Projekt AsProMed untersucht die Zusammenarbeit von Mensch und
Roboter in Produktion und Rehabilitation
Die Arbeit am clusterübergreifenden ForschungsprojektAsProMed
als Teil des bayerischen
Förderprogramms "Leitprojekte
Medizintechnik" wurde offiziell am Lehrstuhl
FAPS aufgenommen. Die Grundidee des
auf drei Jahre angelegten Verbundvorhabens
ist die Entwicklung von roboterbasierten
Assistenzsystemen für verschiedene
Bereiche der Produktion und für medizinnahe
Anwendungen. Durch den kollaborierenden
Betrieb zwischen Roboterassistenten
und Produktionspersonal unter Berücksichtigung
medizinischer Aspekte soll der für
den Produktionssektor zur Verfügung stehende
Personenkreis erweitert werden.
Als erstes Forschungsprojekt in Bayern ist
AsProMed clusterübergreifend - unter
Beteiligung der drei Hochschulverbünde
„Mechatronik und Automation“, „Sensorik
und Leistungselektronik“ sowie „Medizintechnik“
- angelegt. Das Projektvolumen
beträgt insgesamt zwei Millionen Euro und
wird durch den Freistaat Bayern über den
EFRE-Fonds (Europäischer Fonds für
regionale Entwicklung) gefördert. Weitere
beteiligte Industrie- und Hochschulpartner
sind die Firma Reis Robotics GmbH, die
Sensorik-Bayern GmbH sowie die Universitäten
Passau und Würzburg. Ebenfalls in
das Projekt eingebunden ist die Diakonie
Neuendettelsau, in deren Werkstätten der
Ausgabe 5 | Dezember
2010
entwickelte Demonstrator zum Einsatz kommen
wird.Das Roboterassistenzsystem hat
die Unterstützung bei drei prinzipiellen
Anwendungsfällen zum Ziel. Einerseits wird
die Prävention von arbeitsbedingten Schädigungen
durch Reduzierung der Belastungen
der Werker im Produktionsprozess
angestrebt. Ein weiterer Schwerpunkt liegt
in der Rehabilitation von bereits gesundheitlich
vorgeschädigten bzw. leistungsgewandelten
Personen, um diese schneller wieder
in den Beruf eingliedern bzw. diesen einen
längeren Einsatz in Beschäftigung ermöglichen
zu können. Der dritte Anwendungsfall
des Assistenzsystems hat die Integration
von behinderten
Personen ins aktive
Erwerbsleben
zum Ziel. Um dies
erreichen zu können,
soll eine multimediale,
intuitive
Bedienerführung
die Steuerung der
Roboterbewegungen
erleichtern.
Für die Realisierung
des kollaborierenden
Betriebs
von Mensch und
Roboter im glei-
Übergabe desAsProMed-Förderbescheids an die beteiligten
Forschungs- und Industriepartner
chen Arbeitsraum ist die Entwicklung innovativer
Sicherheitsfunktionen ein wesentliches
Forschungsziel des Projekts. Hierbei
wird der Lehrstuhl über die Positionserfassung
und -überwachung des Menschen
durch die neuartige 3D-PMD-Kameratechnologie
einen wesentlichen Beitrag leisten.
Ein weiterer Aufgabenschwerpunkt des
Lehrstuhls FAPS liegt in der Entwicklung
von auf diesen Daten basierenden Strategien
zur automatischen Bahnplanung und
Kollisionsvermeidung des eingesetzten
Roboterassistenten.
christina.ramer@faps.uni-erlangen.de
Tel.: 09131/85-27711
Nordbayern bewirbt sich um Spitzencluster Automation Valley
In bisher zwei Wettbewerbsrunden hat das
Bundesministerium für Bildung und Forschung
(BMBF) zehn Spitzencluster in
Deutschland ausgewählt und fördert damit
regional gebündelte Technologiekompetenz
RegionaleAusdehnung desAutomation Valley
mit dem Ziel, diese technologisch an die
Weltspitze zu führen. In der voraussichtlich
Ende dieses Jahres startenden dritten und
letzten Wettbewerbsrunde werden erneut
fünf Spitzencluster ausgewählt und mit
zusammen 200 Mio. Euro gefördert. Daran
wird sich die Region Nordbayern mit ihrer
deutschlandweiten Führungsrolle in derAutomatisierungstechnik
beteiligen. In Nordbayern
sind schon heute 190 Partner im Netzwerk
„Automation Valley“ vernetzt und stellen
mit über 40.000 hochqualifizierten
Arbeitsplätzen mehr als 20% der gesamtdeutschen
Automatisierungstechnik dar. Die
bereits vorhandene Stärke zeigt sich auch
durch die in der Region angesiedelten Weltmarktführer
für Automatisierungstechnik wie
Siemens, BoschRexroth, INA Schaeffler
Gruppe, Semikron, Reis Robotics, Baumüller
sowie zahlreicher mittelständischer Spezialisten.
Die Region ist daher prädestiniert
zur weiteren Vertiefung der Aktivitäten in
einem Spitzencluster, um sich durch eine
noch bessere Vernetzung von Industrie und
Forschung zur weltweit führenden Region in
(Bild: MainEcho)
der Automatisierungstechnik zu entwickeln.
Von der Bewerbung verspricht sich die Region
Nordbayern zudem eine Intensivierung
der Forschungskooperationen zwischen
regionaler Industrie und Hochschulen, eine
Stärkung der internationalen Wettbewerbsposition
der beteiligten Unternehmen und
Hochschulen sowie die Erzeugung eines
stärkeren öffentlichen Bewusstseins für die
Bedeutung der Automatisierungstechnik.
Am 09.12.2010 wird zur Spitzenclusterbewerbung
in der IHK Akademie Nürnberg ein
Kooperationsforum Wirtschaft-Wissenschaft
durchgeführt. Ziel der Veranstaltung
ist die Vorstellung der Spitzenclusterbewerbung
sowie die Möglichkeit zur Bildung von
Forschungsnetzwerken. Für weitere Informationen
wenden Sie sich bitte an Dr. Künneth,
IHK Nürnberg, Tel.: 0911/1335-297
oder Johannes Götz.
johannes.goetz@faps.uni-erlangen.de
Tel.: 09131/85-27712
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E|Drive-Center entwickelt Automatisierungslösungen
für die flexible Motorenfertigung
Im Bereich der elektrischen Antriebstechnik
für Industrieanwendungen ist ein Trend
von standardisierten Motoren zu kunden-
Die Statormontage ist aktuell mit einem hohen Anteil
an manuellen Tätigkeiten verbunden.
spezifischen Lösungen erkennbar. Da für
eine flexibel automatisierte Montage im
Elektromaschinenbau aktuell keine geeigneten
Lösungen verfügbar sind, wird die
erforderliche Flexibilität durch den Einsatz
kostenintensiver personeller Arbeit realisiert.
Besonders hohe manuelle Arbeitsanteile
haben hierbei das Einlegen der Statorwicklungen
sowie die zugehörigen Fertigungsschritte
wie das Schalten oder Bandagieren.
Da für bayerische Unternehmen
mit dem Einsatz des hochqualifizierten
Fachpersonals im Bereich Elektromaschinenbau
hohe Personalkosten verbunden
sind, werden oftmals manuelle Arbeitsinhalte
in das Ausland verlagert. Hierdurch
gehen für Bayern sowohl das fertigungstechnische
Know-how als auch die Wert-
Mit der MAGCAM One erweitert der Lehrstuhl
FAPS die Messtechnikausstattung
um ein einzigartiges Sensorsystem, mit
dem erstmals zweidimensionale Bilder
von Magnetfeldern erzeugt werden können.
Dazu ist auf der nutzbaren Sensorfläche
von 13 x 13 mm einArray aus 16000
Hallsensoren aufgebracht. Im Gegensatz
zu Standardsystemen, die punktuell Feldstärken
messen, können alle Messpunkte
mit dem per USB betriebenen kompakten
Sensorkopf innerhalb einer Sekunde aufgenommen
werden. Dadurch können
Ausgabe 5 | Dezember
2010
schöpfung unweigerlich verloren. Vor diesem
Hintergrund fördert das Kompetenzzentrum
Mittelstand (KME) als Projektträger
des Verbandes der Bayerischen
Metall- und Elektro-Industrie e. V. das Projekt
„Technologien und Prozesse für die flexible
robotergestützte Montage von Wicklungen
in Elektromotor-Statoren“. Im Rahmen
des Forschungsauftrags soll eine
durchgängige Prozesskette für die Wicklungsmontage
konzipiert und in eine
Demonstratoranlage überführt werden. Im
Gegensatz zu bisherigen Ansätzen, bei
denen die Montage der Wicklungen in den
Stator manuell erfolgt, ist es hierbei das
Ziel, die zeitintensiven Prozessschritte
durch den Einsatz eines Industrieroboters
zu automatisieren. Hierfür müssen entsprechende
Handhabungswerkzeuge konzipiert,
Montagestrategien entwickelt und
prozessbegleitende Qualitätssicherungsmaßnahmen
integriert werden. Übergreifende
Zielstellung des Forschungsauftrages
ist es, bayerischen Unternehmen
durch die Projektergebnisse die Möglichkeit
zu geben, weiterhin kundenspezifische
Motoren am Standort Deutschland
wirtschaftlich und gleichzeitig in höherer
Qualität zu fertigen. Durch die unternehmensübergreifende
Thematik des Projekts
soll es kleinen und mittelständischen
Unternehmen in Bayern ermöglicht werden,
Know-how zusammenzuführen und
durch die Bildung neuer Netzwerke undAllianzen
die Unsicherheiten bei Technologieentwicklungen
im Bereich des Elektromaschinenbaus
zu reduzieren.
andreas.dobroschke@faps.
uni-erlangen.de, Tel.: 09131/85-27962
Prof. Dr.-Ing. Jörg Franke
Schablonenwickler erweitert
E|Drive-Center Technikum
Innovative Motorkonzepte mit höchster Leistungsdichte
erfordern den Einsatz flexibler
Wickeltechnologien. Vor diesem Hintergrund
investiert FAPS im Rahmen des Aufbaus
des bayerischen Technologiezentrums
für elektrische Antriebstechnik, dem
E|Drive-Center, in einen flexiblen Schablonenwickler
der Firma risomat. Mit der
neuen Wickelmaschine erweitert das
E|Drive-Center seine apparative Ausstattung
für den Prototypenbau entscheidend
und ist so zukünftig in der Lage, Wicklungen
mit bis zu 30 parallelen Drähten und
einem Durchmesser von 1,2 mm zu fertigen.
Daneben soll der Wickler im Rahmen
geplanter Forschungsarbeiten um eine fle-
xible robotergestützte Entnahmeeinheit
erweitert und so in den Materialfluss einer
flexiblen Fertigungslinie für Elektromotoren
integriert werden. Hierdurch können am
E|Drive-Center alternative Ansätze im Bereich
der Wicklungsmontage auf Grundlage
neuester Anlagentechnik erprobt werden.
andreas.dobroschke@faps.
uni-erlangen.de, Tel.: 09131/85-27962
Mit MAGCAM Magnetfelder in 2D schnell und präzise messen
Für die MagCam zählen nur innere Werte
risomat Schablonenwickler
nicht sichtbare Magnetdefekte, wie bsp.
verminderte Feldstärke durch fehlerhafte
Magnetisierung, quantitativ über die
gesamte Magnetoberfläche sichtbar
gemacht und in innovativen prozessbegleitenden
Prüfungen in die Fertigungstechnik
überführt werden. Typische Einsatzfelder
sind die prozessbegleitende
Prüfung der Magnetisierungsgüte von
Magneten oder die hochgenaue Vermessung
von Linearmotoren und Rotoren.
jan.tremel@faps.uni-erlangen.de
Tel.: 09131/85-27964
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Kontaktlose Energieübertragung in bewegte Elektromobile technisch realisierbar
Ende Oktober wurde die von der Bayerischen
Forschungsstiftung geförderte Machbarkeitsstudie
„Elektrifizierte Straßen und
kontaktlose Energieübertragung für Elektromobile
(F/S-E|ROAD)“ abgeschlossen.
Dabei wurde in mehreren Workshops die
technische und wirtschaftliche Machbarkeit
für dieses Mobilitätskonzept betrachtet. Die
Machbarkeitsstudie konnte belegen, dass
diese Ansätze trotz der höheren Anforderungen
gegenüber der kontaktlosen Energieübertragung
im Stand bereits heute weitgehend
technisch realisierbar sind. Nach
dem Stand der Technik werden unter
bestimmten Rahmenbedingungen bereits
Ladeleistungen von mehreren 100 kW in
bewegte Fahrzeugsysteme übertragen. Bei
einem Abstand von 20 cm sind bereits über
75% Wirkungsgrad bei 25 kW unter Beachtung
der ICNIRP-Grenzwertempfehlungen
von 6,25 μTesla nachgewiesen worden. Als
noch ausstehenden Forschungsbedarf gelten
vor allem die zeitkritische Lokalisierung
des Pickups zur effektiven Segmentansteuerung
und die Reduktion der Fahrzeugund
Infrastrukturkosten durch eine effiziente
Produktion und Integration der Energieübertragungssysteme
in Fahrzeug und Straße.
Automatisierte Fertigungsverfahren zur
Reduktion der Systemkosten sind dabei insbesondere
notwendig, da in den ersten
Migrationsstufen sehr hohe Relativkosten
zur Refinanzierung der Infrastruktur entste-
Seminar zur Elektromotorenfertigung informierte über 100 Teilnehmer
Über 100 Teilnehmer besuchten die Veranstaltung
„Flexibel automatisierte Produktion
und Montage elektrischer Antriebe“ am
27.10. in Nürnberg, veranstaltet vom Lehrstuhl
FAPS in Zusammenarbeit mit dem
Cluster Mechatronik & Automation. Die
Veranstaltung unter der fachlichen Leitung
von Prof. Dr.-Ing. J. Franke, im Forum im
Park in Nürnberg traf den Nerv der Spezialisten
und Interessierten. Das umfassende
Veranstaltungsprogramm war in die Themenbereiche
neue Motoren-Topologie
und Werkstoffe, Technologien Rotor, Technologien
Stator sowie Systemlösungen
strukturiert. Die hochkarätigen Referenten
sorgten mit ihren Vorträgen dafür, dass
das Interesse und die Spannung bis zum
Veranstaltungsende anhielten. Einige ausgewählte
Statements und Fachbeiträge
zum Weiterdenken: „Bei logischer
Betrachtung von Fahrzyklen, Reichweiten,
Batterieleistungen, Gewicht und Energiebedarf,
Topographie der Erde und vieles
mehr sowie unter Berücksichtigung der
Sicherheitsbestimmungen neuer Elektro-
Ausgabe 5 | Dezember
2010
hen und erst sukzessive mit dem Systemaufbau
erhebliche Einspareffekte durch
klein-skalierte Energiespeicher ergeben.
Bei einer entsprechenden Ausbaustufe des
E|ROAD-Ansatzes lassen sich schließlich
für Investoren attraktive Geschäftsmodelle
realisieren, welche eine insgesamt günstigere
emissionsfreie Mobilität ohne Reichweitenbeschränkung
gewährleisten können.
Zudem werden die Importabhängigkeit
der deutschen Volkswirtschaft bei elektrochemischen
Speichern reduziert, durch
innovative Infrastrukturtechnologien Wertschöpfungspotentiale
und damit Arbeitsplätze
generiert und durch die unmittelbare
Kopplung von Energieübertragung und
Energieverbrauch das Problem der Infrastrukturfinanzierung
bei einem Wegfall der
Mineralölsteuer in einer elektromobilen
Gesellschaft adressiert. Im Anschluss werden
in einem durch das Kompetenzzentrum
Mittelstand (KME) geförderten Folgeprojekt
BY-E|ROAD Technologieakzeptanzstudien
bei potentiellen Endkunden durchgeführt,
die Parameter für die Rechen- und Simulationsmodelle
weiter konkretisiert, Geschäftspotentiale
für den bayerischen Mittelstand
abgeleitet und die Aktivitäten auf
globaler Ebene im Detail aufgenommen.
Zudem werden zu den attraktivsten Teilszenarien
einer kontaktlosen Energieübertagung
in Fahrzeuge im Stand und in der
Bewegung Geschäftsmodelle für eine pri-
Volles Haus beim Seminar Elektromaschinenbau
fahrzeuge reduziert sich das Spektrum an
Motoren auf wenige spezielle Typologien“,
so Arno Mathoy, Brusa AG, Sennwald
(Schweiz). Andreas Dobroschke vom
Lehrstuhl FAPS führte aus, warum der Einsatz
von Industrierobotern für das Wickeln
neue Automatisierungsansätze ermöglicht.
Thomas Pütz, GKN Sinter Metals
Components erklärte, dass im Bereich der
SMC Werkstoffe ein großes Potential zu
höheren Leistungs- und Drehmomentdich-
Prof. Dr.-Ing. Jörg Franke
vate bzw. öffentliche Ladeinfrastruktur abgeleitet
und erste Fertigungskonzepte zur wei-
Grundelemente der kontaktlosen Energieübertragung
in bewegte Fahrzeuge
teren Reduktion der Infrastrukturkosten
betrachtet. Zur Intensivierung der globalen
Vernetzung für diese Mobilitätskonzepte ist
der Lehrstuhl seit Oktober 2010 Mitglied der
internationalen „Partnership of Roadway
Electrification andAutomation“ (PREA).
florian.risch@faps.uni-erlangen.de
Tel.: 09131/85-28997
ten, zur Reduzierung des Kupferanteils
sowie zur Bauraum- und Komponentenreduzierung
bestehe. Eugen Edelmann von
der Siemens AG erinnerte daran, dass
Automatisieren nur dann sinnvoll ist, wenn
es dem Menschen hilft, Qualitätsverbesserungen
sowie Zeit- und Kostenvorteile
bringt. Prof. Dr. Jörg Franke betonte die
hohe Kompetenz in der Region zur Fertigung
von Elektromotoren. „Wir müssen
den weltweiten Megatrends folgen und
unsere Stärken bündeln. Möglichkeiten bieten
dazu das E|Drive-Center in Nürnberg
sowie die Einreichung eines Antrages zum
Spitzencluster im Bereich Automatisierung
– und natürlich auch die Kompetenz am
Lehrstuhl FAPS, die gerne in gemeinsamen
Forschungs- Kooperationsprojekten
unter Beweis gestellt werden kann.“ Beste
Aussichten für die Zukunft und eine Neuauflage
der Veranstaltung im kommenden
Jahr.
Frau Silke Brügel, www.cluster-ma.de
alexander.kuehl@faps.uni-erlangen.de
Tel.: 09131/85-27967
5

Ausgabe 5 | Dezember
2010
FORSCHUNG Prof.
9. Internationaler Kongress MID 2010 in Fürth:
Metropolregion Nürnberg – Schwerpunkt für
internationale Mechatronikforschung (MID)
Viele technische Highlights im Rahmen der kongressbegleitenden
Ausstellung
Mit 270 Teilnehmern aus insgesamt 16 Ländern
hat die 9. Internationale Konferenz
zur MID-Technik in Fürth wiederum nachhaltige
Impulse zur Förderung der innovativen
Technologie räumlich integrierter elektronischer
Baugruppen gesetzt. Die diesjährige
Tagung stand vor allem unter dem
Eindruck zahlreicher Serienanwendungen
– ein Beleg für die jetzt schnell zunehmende
Verbreitung der MID-Technik in vielfältigen
Produktbereichen. Mit insgesamt 27
Fachvorträgen, einer begleitenden Ausstellung
und ergänzenden Besichtigungen
von Instituten bot sich den Teilnehmern
eine breite Informationsmöglichkeit zu
Potenzialen der MID-Technik. Neben
neuen Produktentwicklungen zu den einzelnen
Prozessschritten standen vor allem
neue Serienanwendungen und die verfügbare
Anlagentechnik zur 3D-Montage im
Blickpunkt. Nachdrückliche Impulse zur
Entwicklung und Durchsetzung innovativer
Technologien wurden im Rahmen einer
ergänzenden Podiumsdiskussion gesetzt.
Die Experten aus der Industrie vermittelten
dabei insgesamt eine für die weitere Ent-
wicklung der MID-Technik positive Stimmung.
Im Rahmen des Kongresses wurde
der diesjährige MID-Förderpreis verliehen.
Der mit 1.000,- € dotierte Preis wurde an
Herrn Dr.-Ing. Marc Dreßler, Forschungsingenieur
der Robert Bosch GmbH, und an
Frau Susanne Messingschlager, wissenschaftliche
Mitarbeiterin am Lehrstuhl für
Kunststofftechnik der LKT, Friedrich-Alexander-Universität
Erlangen-Nürnberg, ver-
Susanne Messingschlager und Dr. Marc Dreßler erhalten
den MID-Förderpreis für herausragende wissenschaftliche
Leistungen
liehen. Mit diesem Preis zeichnet die Forschungsvereinigung
3-D MID e. V. Absolventen
von Universitäten und Fachhochschulen
aus, die mit ihren Arbeiten besondere
Akzente für die weitere Entwicklung
der Technologie räumlich integrierter elektronischer
Baugruppen gesetzt haben.
Die nächste, 10. internationale MID-
Konferenz MID 2012 findet im 19/20 September
2012 in Nürnberg-Fürth statt. Weitere
Informationen unter www.3dmid.de
christian.goth@faps.uni-erlangen.de
Tel.: 0911/58058-17
Dr.-Ing. Jörg Franke
Promotion am FAPS
Florian Schüßler (Dr.-Ing.)
Die Dissertationsschrift
greift zwei wesentliche
Trends aus dem Bereich
elektronischer Baugruppen
auf: Zum einen die zunehmende
thermische Belastung
von Elektronik als
eine Kombination aus den
Umgebungsbedingungen der Baugruppe
und der Verlustwärme der Bauelemente,
zum anderen die Systemintegration, mit
der Miniaturisierung auf Bauelement- und
Baugruppenebene als maßgeblicher Treiber.
Untersuchungen zu thermisch beständigen,
heißgeprägten thermoplastischen
Substratmaterialien und dem Einfluss von
Entwärmungsmaßnahmen auf den Lötprozess
repräsentieren dabei die Bereiche der
Arbeit, die aus der erhöhten thermischen
Belastung motiviert sind. Vor dem Hintergrund
der stetigen Miniaturisierung konnte
die Verbesserung des Einschwimmverhaltens
von kleinen elektronischen Bauelementen
durch eine aktive Schwingungsanregung
während des Lötprozesses analysiert
werden. Abschließend kann noch ein
Beitrag zur Reduzierung der Lötstellengeometrie
von Flip-Chip-Anschlüssen
geleistet werden. Hier ließen sich Aufbauten
mit 40 μm kleinen Lotkugeln realisieren,
für die auch eine sehr gute Langzeitzuverlässigkeit
mittels Temperaturschocktests
nachgewiesen werden konnte.
Schüßler, F.: Verbindungs- und Systemtechnik
für thermisch hochbeanspruchte
und miniaturisierte elektronische Baugruppen.
Dissertation, Friedrich-Alexander-
Universität Erlangen-Nürnberg, 2010, Meisenbach
Verlag, ISBN 978-3-87525-310-8
Bezug über Verlag oder Lehrstuhl
Wenglor Sensorik für die praktische Ausbildung am Lehrstuhl
Die Firma Wenglor unterstützt mit einem
kostenlosen Schulungspaket unterschiedlicher
Visionsensoren die praktische Ausbildung
am FAPS. Mit den im Paket enthaltenen
Reflextastern für Messaufgaben mit
Hintergrundausblendung, einem Sensor
zur Lichtlaufzeitmessung und einem Kamerasensor
mit 100 Frames pro Sekunde
wird die bisherige Lehrstuhlausstattung
sinnvoll ergänzt. Zum Einsatz kommen die
neuen Sensoren in den Übungen zur Vor-
Sensoren für fast alle (Lebens-)lagen
lesung automatisierte Produktionsanlagen
(APA) und in fertigungstechnischen Praktika,
in denen die Grundlagen der industriellen
Bildverarbeitung gelehrt werden. Des
weiteren werden die Sensoren den Studenten
zur Durchführung von Studien für
ihre Abschlussarbeiten zur Verfügung
gestellt sowie in automatisierten Montageanlagen
in den FAPS-Labors integriert.
jan.tremel@faps.uni-erlangen.de
Tel.: 09131/85-27964
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FAPS-Klausur 2011: „Innovative Produktionstechnik:
wettbewerbsfähig, nachhaltig und humanzentriert“
Vom 20.02. bis 25.02.2011 treffen sich die
aktiven wissenschaftlichen Mitarbeiter und
ehemalige Promovenden des Lehrstuhls
FAPS sowie ausgewählte Vertreter aus
Industrie und Forschung im Hotel „BlueBay
Galatzó“ in Calvià (Mallorca) zu einem
intensiven wissenschaftlichen Diskurs zur
übergreifenden Themenstellung „Innovative
Produktionstechnik: wettbewerbsfähig,
nachhaltig und humanzentriert“.
Die FAPS-Klausur bietet ein vielseitiges
professionelles Programm bestehend aus
FAPS-Alumni-Treffen 2010
Am 08.10.2010 fand das diesjährige Alumni-Treffen
im „Forum im Park“ im Nordostpark
in Nürnberg statt. Traditionell werden
hierbei in entspannterAtmosphäre die Kontakte
zwischen aktiven und ehemaligen
FAPS-Mitarbeitern gepflegt.
Das Nachmittagsprogramm umfasste
neben dem Initialvortrag von Professor
Franke zur aktuellen Lehrstuhlentwicklung
auch drei Vorträge momentan Promovierender
sowie drei Vorträge ehemaliger Doktoranden
des Lehrstuhls. Vorgestellt wurden
dabei Themen zur Unternehmensgründung
(„Softwarelösungen in der Elektronikproduktion
im Wandel“, Dr. K. Schlüter,
Dr. F. W. Nolting), der ungewöhnliche
Wechsel „Vom Zulieferer zum OEM“ (Dr. V.
Rückel) und sogar die Möglichkeit der kompletten
Übernahme eines Unternehmens
(„Management Buy Out – der Prozess
einer Unternehmensübernahme“, Dr. R.
Flohr).
Den Ausklang der Veranstaltung mit über
70 Teilnehmern bildete nach einer Führung
durch das Elektroniklabor mit Vorstellung
Ausgabe 5 | Dezember
2010
INTERN
Workshoparbeit während der FAPS-Klausur 2010
Berichten zu laufenden Forschungsprojekten,
intensiver Workshoparbeit zu
aktuellen Herausforderungen der Produktionstechnik
sowie spezifischen
Branchendialogen zwischen Wissenschaftlern
und Industrievertretern.
Integrales Ziel der Tagung ist die langfristige
Weiterentwicklung des Lehrstuhls zur
kontinuierlichen Verbesserung der
Effektivität in Lehre, Forschung und im
Technologietransfer sowie zur Klärung des
zukünftigen Forschungs-und Handlungsbedarfs
in der Produktionstechnik.
In einem attraktiven Rahmenprogramm
zur Verbesserung des Gruppengeistes,
der körperlichen Fitness sowie der
kulturellen Bildung wird den Teilnehmern
ausreichend Gelegenheit zu einer engen
persönlichen Vernetzung gegeben. Das
detaillierte Tagungsprogramm ist im
Internet im FAPS-Alumni-Portal unter
www.faps-alumni.de unter der Rubrik
Termine zu finden.
Ihre Ansprechpartner für weitere Fragen:
christina.ramer@faps.uni-erlangen.de
Tel.: 09131/85-27711
tobias.klier@faps.uni-erlangen.de
Tel.: 09131/85-28758
aktueller Forschungstätigkeiten des Lehrstuhls
das abendliche und zur Abwechslung
gänzlich „unfränkische“ Buffet. Hier
wurde bis zu später Stunde in gemütlicher
Fachliche Diskussionen nach den Vorträgen
Runde durch fachliche wie auch persönliche
Gespräche der Bezug zwischen Aktiven
und Ehemaligen nachhaltig gestärkt.
Das Portal für alle FAPS-Ehemalige:
www.faps-alumni.de
stefan.haerter@faps.uni-erlangen.de
Tel.: 0911/58058-12
Neu am FAPS
Prof. Dr.-Ing. Jörg Franke
Johannes Götz (Dipl.-Wirtsch.-Ing.)
Seit Anfang Oktober wird
das Team der Lehrstuhlgruppe
„Planung und
Simulation“ von Herrn
Johannes Götz unterstützt.
Nach dem Studium
des Wirtschaftsingenieurwesens
an der FAU
Erlangen-Nürnberg und Anfertigung seiner
Diplomarbeit am Lehrstuhl FAPS verbrachte
er eineinhalb Jahre in der Unternehmensberatung.
Am Lehrstuhl FAPS ist
er nun zuständig für die universitätsseitige
Projektkoordination der Spitzenclusterbewerbung
„Automation Valley“ in Nordbayern
und wird sich zusätzlich mit dem
Thema Komplexitätsmanagement beschäftigen.
Arnd Buschhaus (Dipl.-Ing.)
Herr Arnd Buschhaus
arbeitet seit dem
01.10.2010 am Lehrstuhl
in der Gruppe Handhabungs-
und Montagetechnik.
Er schloss 2006
sein Maschinenbaustudium
an der FAU Erlangen-
Nürnberg mit seiner Diplomarbeit zum
Thema „Grundlagenuntersuchungen zum
laserbasierten Abtragen von Kunststoffummantelungen
von Feinstdrähten und
Lichtwellenleitern“ ab. NachAbschluss seines
Studiums war er mehrere Jahre in der
Konstruktionsabwicklung bei KUKA Systems
tätig. Herr Buschhaus wird sich
zukünftig insbesondere mit Themen aus
den Bereichen der Industrierobotik und
Montagetechnik befassen.
Van Bien Bui (M. Sc.)
Herr Bui Van Bien kommt
aus Hai Phong - eine
Stadt im Nordosten Vietnams.
Von 1998 bis 2003
studierte er an der TU
Hanoi und setzte danach
im Jahr 2008 sein Studium
in der KMUTNB Thailand
fort. Die Abschlussarbeit seines Masterprogramms
war “Teleoperation System
using Neural Network Based Multiple
Model Adaptive Predictive Control”. Seit
01.Oktober 2010 arbeitet er am Lehrstuhl
FAPS in der Planungs- und Simulationsgruppe
und wird sich mit Themen der thermischen
Simulation beschäftigen.
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Ausgabe 5 | Dezember
2010
INTERN
Ausgewählte neue Veröffentlichungen am FAPS
Franke, J.; Feldmann, K.; Schüßler, F.
Development of Micro Assembly Processes for Further
Miniaturization in Electronics Production
In Tagungsband: CIRP Annals –
Manufacturing Technology, Jg. 59, 2010, H. 1, S. 1-4
Franke, J.; Schüßler, F.; Pfeffer, M.; Härter, S.
Supporting Component Self-Alignment by Forced
Oscillation During Reflow Soldering
In Tagungsband: Proceedings of the Surface Mount
Technology Association International 2010, Orlando,
24-28.10.2010
Franke, J.; Schüßler, F., Dohle, R.; Friedrich T.;
Goßler, J.; Oppert, T.
Adapted Assembly Processes for Flip-Chip Technology
With Solder Bumps of 50 μm or 40 μm Diameter
In Tagungsband: Electronics System Integration Conference,
Berlin, 13-16.09.2010
Franke, J.; Ziegler, C.
Kamerabasiertes Messsystem zur Absolutgenauigkeitssteigerung
von Medizinrobotern
Auf CD: Internationales Forum Mechatronik 2010, Winterthur,
03-04.11.2010,
Franke, J.; Betschon, F.; Michler, M.; Craiovan, D.;
Halter, M.; Beyer, S.; Kremmel, J.
Integration planarer Polymerwellenleiter
In Tagungsband: SMT2010, Systemintegration in der
Mikroelektronik, Berlin Offenbach, 2010, S. 89-102,
VDE Verlag GmbH
Franke, J.; Hörber, J., Härter, S.
Processing and Qualification of Polymer Based Pastes
in Electronics Production
InTagungsband: Laser Assisted Net Shape Engineering
6, Erlangen, Elsevier Verlag, Volume 5, Part 2, S.
727-733, 21-24.09.2010
Franke, J.; Pfeffer, M., Craiovan, D.; Goth, C.
3D Assembly with a Multiple Workpiece Carrier in a
SMT Assembly Machine
In Tagungsband: 9th International Congress Molded
Interconnect Devices, Fürth, 30.09.2010
Franke, J.; Fischer, C.; Goth, C.
Integriertes Designtool für die Entwicklung und Fertigung
von 3D-MID-Baugruppen
In Tagungsband: Elektronik-Design, Leiterplatten, Baugruppen,
S. 29-37, 16.09.2010
Franke, J.; Fischer, C.; Goth, C.
Rechnergestützte Entwicklung von 3D-MID mit einem
integrierten CAD-System
In Zeitschrift: PLUS Produktion von Leiterplatten und
Systemen, Jg.12, H. 9/2010, S. 2117-2124
Fast 600 Studienanfänger im Department
Maschinenbau
Grafik der Studenten im 1. Fachsemester
Ein sehr erfreulicher Zuwachs an Studenten
ist in diesem Jahr an der Technischen
Fakultät der Friedrich-Alexander-Universität
zu verzeichnen. Insbesondere bei den
Studiengängen des Departments Maschinenbau
konnte schon vor dem doppelten
Abiturjahrgang ein deutliches Plus
gegenüber dem Vorjahr erzielt werden. In
den Fächern Maschinenbau (+50 %
gegenüber dem Vorjahr), Mechatronik
(+4 %) und Wirtschaftsingenieurwesen
(+10 %) sind im WS 2010/11 insgesamt 411
Studenten im ersten Fachsemester.
Besonders bemerkenswert ist der Start des
neu eingeführten Studiengangs International
Production Engineering and Management.
176 Studenten zeigten sich auf
Anhieb an dem internationalen Bachelorstudium
interessiert. Im Studiengang
Medizintechnik, an dem seitens des
Departments u. a. auch der Lehrstuhl FAPS
beteiligt ist, haben sich in diesem Herbst
296 Studenten neu eingeschrieben, 74 %
mehr als im Vorjahr.
Um die Attraktivität der genannten Studiengänge
zusätzlich zu steigern, strebt der
Lehrstuhl FAPS an, weitere Partner aus der
Industrie in Vorlesungen, Übungen und
Praktika einzubinden. Aktuelle Evaluationsergebnisse
zeigen, dass die Studierenden
den Blick über den Tellerrand der Universität
hinaus auf die industrielle Praxis und den
Berufsalltag sehr positiv und hilfreich
bewerten. Als Nebeneffekt sollen so, über
eine positive Mundpropaganda im
Freundeskreis der Studenten, junge
Schulabgänger von einem zukunftsträchtigen
Ingenieurstudium überzeugt und
dadurch dem drohenden Fachkräftemangel
in Deutschland entgegengewirkt werden.
johannes.hoerber@faps.uni-erlangen.de
Tel.: 0911/58058-15
TERMINE
Prof. Dr.-Ing. Jörg Franke
Der Lehrstuhl FAPS veranstaltet
folgende Seminare:
●
Engineering wandlungsfähiger
Produktionssysteme
am 30.03.2011 in Erlangen, FAPS
markus.michl@faps.uni-erlangen.de
Tel.: 09131/85-28755
● Nachhaltige Produktionssysteme für
mechatronische Produkte
am 16.06.2011 in Erlangen, FAPS
florian.risch@faps.uni-erlangen.de
Tel.: 09131/85-28997
14. Kooperationsforum Automation
Valley Nordbayern
am 09.12.2010 in Nürnberg,
IHK Akademie Mittelfranken
johannes.goetz@faps.uni-erlangen.de Tel.: 09131/85-27712
Forschungsbeiratssitzung 3-D MID
am 20.01.2011
in Kitzingen, Leoni AG
christian.goth@faps.uni-erlangen.de
Tel.: 0911/58058-17
OTTI Seminar: Kontaktierungstechnologien
in Industrie und Fahrzeugbau
am 23. + 24.03.2011 in Regensburg
tobias.klier@faps.uni-erlangen.de
Tel.: 09131/85-28758
FAPS Klausur 2011: „Innovative
Produktionstechnik: wettbewerbsfä-
hig, nachhaltig und humanzentriert“
am 20.-25.02.2011 in Calvia (Mallorca)
Hotel „BlueBay Galatzo“
tobias.klier@faps.uni-erlangen.de
Tel.: 09131/85-28758
10. Internationaler Kongress
Molded Interconnect Devices
am 19.-20.09.2012
im Kongresszentrum Fürth
www.3dmid.de
Erste internationale Konferenz zum
Elektromaschinenbau
28.09. - 29.09.2011 in Nürnberg
alexander.kuehl@faps.uni-erlangen.de
Tel.: 09131/85-27967
www.edpc2011.org
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