Megalink 10/2013 by AZ Fachverlage AG

OKTOBER 2013

www.megalink.ch

Wieso Rohmaterial so begehrt ist | Hans Schwarz geht in den Ruhestand Weidm端ller geht ins Feld | Markt端bersicht LED | Produkt端bersicht Steckverbinder

THEMENSCHWERPUNKTE:

• ARM Cortex™-M 32bit Microcontrollers • High End Processing and Communication • New Technologies for Analog & Power • Innovative Trends in Industrial Applications ®

Termine & Locations: 13.11 Zürich

TechTrends Symposium 2013 Technologien für Ihre Anwendungen von morgen!

Das TechTrends Symposium 2013 ermöglicht Ihnen, EBVs führende Halbleiterhersteller und deren neueste Technologien und Produkte komprimiert an einem Tag kennen zu lernen. Entdecken und diskutieren Sie die neuesten Trends, Technologien und Roadmaps, die Ihre zukünftigen Designs bestimmen werden – alles kompakt an einem Tag. Wir bieten Ihnen eine fein abgestimmte und technisch ausgerichtete Veranstaltung der Superlative. Verteilt auf vier Seminarräume präsentieren 14 Hersteller 17 Fachvorträge zusätzlich zu sieben herstellerunabhängigen EBV-Vorträgen.

Alle Informationen und Anmeldung zur KOSTENLOSEN Teilnahme: www.ebv.com/techtrends

Distribution is today. Tomorrow is EBV! www.ebv.com/de

Das EBV TechTrends Symposium ist das Seminar für Designer, Entwickler und Projektleiter aller Bereiche der Elektronikindustrie. Wir freuen uns auf Sie!

E D I TO R I A L

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Von Neuem und Flüchtigem Mit gemittelten sieben Franken pro Kilogramm ist Kupfer im Vergleich zu Gold ein Schnäppchen! Dennoch ist der rötlich schimmernde Rohstoff auch bei Schweizer Langfingern äusserst begehrt. Er verschwindet dabei nicht nur von Baustellen oder aus den Lagerbeständen von Firmen, sondern direkt von Fahrleitungsmasten. Doch wer steckt hinter diesen Diebstählen und wo geht dieses Gut hin? Mein Kollege Daniel Wallimann ging dieser Frage nach und fasste seine Recherche in dem Beitrag «Urbane Mineure bleiben unbeirrt» (ab Seite 14) zusammen. Dabei klärte er zudem, wie Schutzmassnahmen aussehen und welche Folgen der Schengen-Beitritt für die Aufklärung dieser Diebstähle hat. Während sich Kupfer als flüchtiger Rohstoff zeigt, erlebte Hans Schwarz etwas ganz anderes als flüchtig – die Zeit. Ein Vierteljahrhundert prägte er die Entwicklung von Baumer Electric als Verkaufsleiter entscheidend mit, nun geht er zum Jahresende in den Ruhestand. Megalink nahm das zum Anlass, sich mit ihm zu treffen. In dem Gespräch (ab Seite 16) verriet er unter anderem, welches Motto ihm in den letzten 25 Jahren das Leben unheimlich erleichterte. Nicht nur dem Maschinenbauer soll «u-remote» das Leben erleichtern. Mit dem in München erstmals vorgestellten Remote-I/O-System wagt Weidmüller den Schritt ins Feld und möchte sich dort etablieren. Damit dies gelingt, befragte der Anbieter aus dem deutschen Detmold 120 Anwender weltweit und integrierte deren Wünsche in das 11,5 mm breite Modul. Was dieses alles bietet, zeigt der Bericht ab Seite 60.

Markus Back, Chefredaktor markus.back@azmedien.ch

ISO 50001/EN 16001 Energiemanagement

Sparen Sie Energie für neue Aufgaben

14 Technik & Märkte Rohstoffdieben auf der Spur Diebe stehlen Kupferkabelrollen aus Lagerräumen oder montieren in waghalsigen Aktionen trotz vermehrter Kontrollen und Sicherheitsmassnahmen Fahrleitungen entlang der Geleise ab. Eine Spurensuche.

ZUR TITELSEITE

` APROL EnMon - Out-of-the-Box-Lösung für Energiemanagement gemäß ISO 50001 oder EN 16001 ` Finanzielle Einsparungen durch bessere Energieeffizienz ` Maximale Flexibilität - minimaler Engineering-Aufwand ` Ultimative Skalierbarkeit - das System wächst mit Ihren Aufgaben

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Perfection in Automation

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Subroutine statt Subcontroller Ingenieure für Steuerungs- und Regelungstechnik sehen sich häufig gezwungen, die Komplexität von Systemen zu vereinfachen, während sich die Herausforderungen zunehmend komplizieren. Allerdings können sie diesen Teufelskreis mit dem Einsatz kommerzieller Technologien wie dem Software-designten Controller NI cRIO9068 von National Instruments durchbrechen.

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I N H A L T S VE R Z E I C H N I S

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16 Technik und Märkte

62 Network Communication

Im Gespräch mit Hans Schwarz Verkaufsleiter Hans Schwarz von Baumer Electric geht zum Jahresende in den Ruhestand. Im Gespräch verrät er, wieso das ohmsche Gesetz in seiner beruflichen Laufbahn eine entscheidende Rolle spielte.

Weidmüller geht ins Feld Mit seiner neuen Division «Elektronische Interfacetechnik» möchte sich Weidmüller die Feldverkabelung erschliessen. Dessen erster Wurf ist ein Remote-I/O-System, das in Kooperation mit 120 Anwendern entstand.

THEMEN 1 Editorial 6 Nachrichten 13 Veranstaltungskalender NACHRICHTEN 4 Ab 130 °C Sprung im Dreieck Natrium-Ionen als Basis für neue Batterien TECHNIK & MÄRKTE 14 Urbane Mineure bleiben unbeirrt Massnahmen halten Kupferdiebe nicht ab 16 Ohmsches Gesetz als Schlüsselfrage Hans Schwarz von Baumer geht in den Ruhestand 18 Zu teuer und zu komplex Quest-Studie zur Anwendung von Safety-Ethernet MESSEN 19 Highlight-Themen productronica 2013 Messe für Elektronikfertigung in München 20 Fit und ausgeschlafen nach Nürnberg SPS IPC Drives Leserreise von Emmesys und Megalink 21 Blicke auf die Schweiz 25. Internationales Europa Forum Luzern FACHBERICHTE 22 Subroutine statt Subcontroller Mit vereinfachter Architektur schneller zur Marktreife 24 Perfektes Doppel Kostengünstige Automationslösungen 26 Alles über einen Draht … EtherCAT erlaubt bordnetzweite Kommunikation 46 Produktübersicht Steckverbinder 34 Alles OLED, oder was … Produktion: Herausforderungen bei Dünnfilmleuchten

38 Rosige Aussichten Was LED-Stromversorgungen in Zukunft bieten 40 Lichtqualität Grundlagenwissen LED 41 Radnabe als Daten-Eldorado Fahrzeug- und Reifenanalyse mit Hilfe von LabView 44 Marktübersicht LED 48 Schweizer Medizintechnik im Umbruch Expertenmeinungen und Lösungsansätze 50 Stolpersteine und Falltüren Referat am World Medtech Forum in Luzern 52 Breites Einsatzfeld für Sensorik Verschiedene Anwendungen in der Medizintechnik 54 Sparsam und störfrei Funk als sichere Mensch-Maschine-Schnittstelle 57 in motion Antriebe und Fluidik 58 Antriebe sorgen für Gestaltungsfreiheit Roboter-Orchester trifft den richtigen Ton 61 swissT.net Networks & Communication 62 Notlicht für Durchmesserlinie Portalroboter fertigen LED-Leisten in Rekordzeit 64 Flexibilität und Festigkeit im Einklang «u-remote»-System: Weidmüllers grosser Wurf PRODUKTE 44 MLED-Leuchten 46 Bauelemente 60 Antriebstechnik 66 Networks & Communication 67 Neue Produktmeldungen 70 Lieferantenverzeichnis 72 Impressum

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E N TW I C K L U N G / F O R S C H U N G

FORSCHER UNTERSUCHEN BEWEGUNGSPFADE VON NATRIUM-IONEN FÜR DIE ENTWICKLUNG NEUER BATTERIEN

Ab 130 °C Sprung im Dreieck Natrium hat ähnliche chemische Eigenschaften wie Lithium und kommt in deutlich grösseren Mengen vor. Damit jedoch Batterien auf Natrium-IonenBasis gefertigt werden können, muss erst geklärt sein, wie sich Natrium-Ionen in den entsprechen Materialien bewegen. Forschende des Paul Scherrer Instituts haben nun erstmals die Pfade bestimmt, auf denen sich Natrium-Ionen in einem möglichen Batterie-Material bewegen.

In beiden Batterietypen werden die IoFunktionsprinzip einer Lithium-Ionen-Batterie oder zukünftigen Natrium-Ionen-Batterie nen beim Laden und (links) und Struktur des Kathodenmaterials (rechts). Das Kathodenmaterial besteht aus Entladen zwischen Schichten von Kobaltoxid, zwischen denen sich Scgichten aus beweglichen Lithiumden Elektroden hin beziehungsweise Natrium-Ionen befinden. Die Stellen, an denen sich die Ionen in der Schicht befinden können, bilden dabei ein Dreiecksmuster. In der Batterie fliessen die und her geschoben. Ionen beim Entladen durch den Elektrolyt hindurch von der Kathode und Anode, während Ein Elektrolyt zwidie Elektronen einen Umweg über ein elektrisches Gerät machen müssen und so dort als schen den Elektroelektrischer Strom erscheinen, der es antreibt. Grafik: PSI den fungiert dabei als Medium für den Ionentransport. Um ie Gewinnung von Lithium ist teuer neue Batterien entwickeln zu können, muss und belastet die Umwelt. Eine Mög- das Verhalten der entsprechenden Materialichkeit, diese Nachteile zu vermeiden, ist in lien untersucht und auf atomarer Ebene verElektrodenmaterialien von wiederaufladba- standen werden. Forschende des Paul ren Batterien Lithium (Li) durch Natrium Scherrer Instituts haben nun zusammen mit (Na) zu ersetzen. Natrium hat ähnliche che- Kollegen von der ETH Zürich und japanischen Kollegen des Toyota-Forschungslamische Eigenschaften wie Lithium, kommt aber rund 1000 Mal häufiger vor – sowohl bors und des CROSS-Forschungzentrums im Boden (26000 ppm) als auch im Meer- die Substanz Na0,7CoO2 untersucht, die im wasser als Bestandteil von gelöstem Koch- Aufbau den üblichen Kathodenmaterialien in salz (NaCl) (15000 ppm). Dadurch wären Lithium-Ionen-Batterien ähnelt, aber NatriBatterien auf Natrium-Basis umweltfreundli- um statt Lithium enthält. Sie zeigt eine cher, leichter zu rezyklieren und nur ein Schichtstruktur, bei der sich Schichten aus Fünftel so teuer. Gleichzeitig sind aber NatKobaltoxid mit Schichten von Natrium-Ionen rium-Ionen grösser und schwerer als Lithi- abwechseln. um-Ionen und die nominelle Betriebsspannung einer Natrium-Batterie wäre etwas Grosse Dynamikänderung durch niedriger. Daher ist zu erwarten, dass Natri- kleine Strukturveränderungen um-Ionen-Batterien zunächst eine niedrige- Die meisten Untersuchungen der Stromre Energie-Dichte hätten als heutige Lithi- Leitung durch Ionen liefern nur ungefähre um-Ionen-Batterien. Das ist aber kein Informationen darüber, wie schnell sich die Nachteil für stationäre Anwendungen wie Ionen bewegen. Dagegen zeigt das Verfahetwa an Windrädern. ren der Neutronenstreuung, das die Forschenden am PSI eingesetzt haben, die Bewegungspfade der Ionen im Detail auf der AUTOR Ebene einzelner Atome. Die Experimente PSI zeigten, dass die Bewegung der Ionen deutlich von der Temperatur abhängt. «Bei TemINFOS PSI peraturen unter 15°C können sich die NatriPaul Scherrer Institut um-Ionen kaum bewegen. Zwischen 15 und 5232 Villigen PSI 130°C bewegen sie sich nur in einer DiTel. +41 56 310 21 11 mension entlang festgelegter Pfade, wähinfo@psi.ch www.psi.ch rend sie sich bei noch höheren Temperatu-

ren frei in der ganzen Natrium-Ebene bewegen können», erklärt Marisa Medarde, Materialforscherin am PSI: «Die Veränderungen in der Dynamik hängen mit einer leichten Verzerrung der Struktur des Materials zusammen: Bei Temperaturen oberhalb von 130°C sind die bevorzugten Positionen der Natrium-Ionen in einem Dreiecksmuster angeordnet. Dabei sind die Seiten der Dreiecke alle gleich lang, sodass die Energie, die das Ion braucht, um von einer Ecke zur nächsten zu hüpfen, immer gleich ist. Sobald die Temperatur unter 130°C fällt, reicht die thermische Energie der Ionen nicht mehr für diese Bewegung aus. Wunderbarerweise kommt es aber gleichzeitig zu einer winzigen Veränderung in der Anordnung der bevorzugten Natrium-Positionen, bei der eine der Dreiecksseiten kürzer wird. Zwischen den Punkten zu hüpfen, die durch den kürzeren Abstand getrennt sind, kostet weniger Energie, sodass diese Verkürzung eine Bewegung der Natrium-Ionen bei unerwartet niedrigen Temperaturen möglich macht.» Kontrollierte Ionen-Bewegung in Batteriematerialien «Mit diesen Ergebnissen können wir ganz neu verstehen, wie komplex die Dynamik in diesen Verbindungen ist und wie klein die Effekte zum Teil sind, die man braucht, um die optimalen Bedingungen für die Ionenbewegung zu schaffen», erklärt Martin Månsson, Batterie- und Materialwissenschaftler am PSI: «Mit diesem Verständnis können wir bestimmen, wie man den Ionentransport in Batteriematerialien optimieren und kontrollieren kann. Das kann beispielsweise bedeuten, dass man in heutigen Materialien ein chemisches Element durch ein anderes ersetzt, das Material äusserem Druck aussetzt oder sogar völlig neue Verbindungen entwickelt, indem man gezielt deren atomare Struktur entwirft.» ■

N A C H R I C H TE N

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N A C H R I C H TE N

Brugger scheidet als Geschäftsführer bei Wago aus

kurz & bündig MathWorks erhält Landeslizenz Baden-Württemberg stattet seine Studierenden der landeseigenen Universitäten und der Dualen Hochschule Baden-Württemberg mit MathWorks MATLAB und Simulink aus. Mit der neuen Total Academic Headcount-Lizenz haben Studierende und Mitarbeiter in Forschung und Lehre zu Produkten zur Analyse oder Modellierung Zugang. Pepperl+Fuchs Schweiz wird vierzig Gratulation: Die Sensorspezialistin Pepperl+Fuchs Schweiz AG aus Studen feiert ihr 40-jähriges Bestehen. Vorerst als Vertreterin für das Tüftler-Duo aus Mannheim als Digitrade AG tätig, wurde sie 2001 zur Tochtergesellschaft ernannt und beschäftigt heute 17 Mitarbeitende. Phoenix Contact baut Stromversorgung aus Das Elektronikunternehmen Phoenix Contact hat in Paderborn das ehemalige Verwaltungsgebäude des Leuchtenherstellers Hella erworben. Darin werden die Kompetenzen des Stromversorgungsherstellers APtronic AG und der Geschäftsbereich Stromversorgungen von Phoenix Contact Electronics ab 2014 gemeinsam als Phoenix Contact Power Supplies GmbH gebündelt. Lütze verstärkt das Kabelgeschäft Auf den steigenden Bedarf der produzierenden Industrie reagiert Lütze umgehend. Der Automatisierer aus dem deutschen Weinfeld passt dazu sein Portfolio an und stärkt sein Leitungsgeschäft im Bereich Industrial Automation. Wanderausstellung für mehr Nachwuchs

René Brugger scheidet als Geschäftsführer bei Wago Contact mit Sitz in Domdidier aus. Darauf haben sich der Verwaltungsrat des Unternehmens und der seit April 2012 amtierende Geschäftsführer aufgrund unterschiedlicher Auffassungen zur Geschäftsausrichtung verständigt. René Brugger verlässt das internationale Hightech-Unternehmen in gegenseitigem Einvernehmen. Sven Hohorst, Präsident des Verwaltungsrates bei Wago Con-

tact, erklärt: «Wir danken Herrn Brugger für seine Tätigkeit und wünschen ihm für die Zukunft alles Gute.» Bis die Nachfolge geregelt ist, wird Sven Hohorst interimistisch die Geschäftsführung übernehmen. Die aktuelle Geschäftsentwicklung von Wago Contact in der Schweiz ist sehr positiv. «Wir spüren deutliche Anzeichen für eine konjunkturelle Belebung», berichtet Sven Hohorst. www.wago.ch

Gewebe aus dem Tintenstrahldrucker

Forscher drucken mittels Tintenstrahldruckern Zellsuspensionen auf rosa schimmernde Hydrogel-Pads, die das Austrocknen verhindern. (Bild: Fraunhofer IGB)

Laut der Deutschen Stiftung für Organtransplantation (DSO) ging die Zahl der Organspender im ersten Halbjahr 2013 um über 18 Prozent im Vergleich zum Vorjahreszeitraum zurück. Gleichzeitig wird die Nachfrage in den nächsten Jahren vermutlich steigen: Der Mensch wird älter und die Transplantationsmedizin macht immer mehr Fortschritte. Zellen, Gewebe oder Organe werden ersetzt und Krankheiten können geheilt werden. Politik, Industrie und Forschung arbeiten deshalb verzahnt daran, Methoden und Verfahren zu verbessern, mit deren Hilfe sich Gewebe künstlich herstellen lassen. Eine Technologie könnte dabei eine entscheidende Rolle übernehmen, die wir alle aus dem Büro kennen: der Tintenstrahldruck. Wissenschaftlern des Fraunhofer-Instituts für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB aus Stuttgart ist es gelungen, für diese Drucktechnik geeignete Biotinten zu entwickeln. Die durchsichtigen Flüssigkeiten bestehen aus tierischem Material und le-

benden Zellen. Die Basis bildet eine Substanz, die aus natürlichen Geweben gewonnen wird: Gelatine. Sie ist ein Abbauprodukt der Kollagene, die den Hauptbestandteil der Matrix natürlicher Gewebe bilden. Um die Biomoleküle vorzubereiten, haben die Forscher deren Gelierverhalten chemisch angepasst. Während des Drucks bleiben die Biotinten flüssig und druckbar. Werden sie mit UVLicht bestrahlt, vernetzen sie zu Hydrogelen. Das sind Polymere, die Wasser enthalten, sich aber weder unter Wärmeeinfluss noch in Wasser auflösen. Die chemische Modifizierung der Biomoleküle können die Forscher so steuern, dass die resultierenden Gele unterschiedliche Festigkeiten und Quellbarkeiten besitzen. Ebenso aus den künstlichen Ausgangsmaterialien lassen sich mit den Druckern Gele produzieren, die als Ersatz für die extrazelluläre Matrix dienen können. Zum Beispiel haben die Wissenschaftler ein System entwickelt, das ohne die Ausbildung von Nebenprodukten zu einem Hydrogel vernetzt und direkt mit echten Zellen besiedelt werden kann. Die grösste Herausforderung bleibt, vaskularisiertes Gewebe zu produzieren. Dabei handelt es sich um Gewebe, das über ein eigenes Blutgefässsystem verfügt und mit Nährstoffen versorgt werden kann. Daran arbeitet das IGB zusammen mit anderen Partnern in dem von der Europäischen Union geförderten Projekt «ArtiVasc 3D». Im Mittelpunkt steht eine Technologie, die die Produktion feiner Blutgefässmodelle aus synthetischen Materialien ermöglicht. Ferner soll damit auch erstmalig künstliche Haut mit darunterliegendem Fettgewebe erzeugt werden. www.igb.fraunhofer.de

Geheimnis gelüftet: Partikel in der Atmosphäre Leider nach wie vor eine Tatsache: Technischen Berufen in der Schweiz fehlen die Fachkräfte. Ferner ist es wirtschaftlich

entscheidend,

dass

genügend junge Menschen für die Bereiche Wissenschaft und Technik begeistert werden können. Dieses Ziel greift die Wanderausstellung «Achtung Technik Los!» auf, die vor Kurzem in der Bezirksschule Baden Halt machte.

Natürliche und von Menschen verursachte Emissionen von Aminen könnten die Partikelbildung in der Atmosphäre beeinflussen – und somit das Klima. Dank neuer Messmethoden, mit einem CLOUD(Cosmics Leaving OUtdoor Droplets)-Experiment am CERN in Genf mit bislang unerreichter Genauigkeit, gelang die Beschreibung der Partikelbildung aus Aminen und Schwefelsäure auf molekularer Ebene. Wissenschaftler des Paul Scherrer Instituts (PSI) trugen mit ihren hochempfindlichen Messungen der Amine sowie der Bestimmung des Grössenwachstums der neu gebildeten Partikel massgeblich dazu bei. www.psi.ch

Frederico Bianchi und Urs Baltensperger vom Labor für Atmosphärenchemie des PSI überprüfen an der CLOUD-Kammer am CERN das am PSI entwickelte Amin-Messgerät mit weltweit unerreichter Nachweisstärke. Bild: CERN

eks Engel eröffnet Vertriebsbüro in Chicago Anfang September hat der Lichtwellenspezialist eks Engel ein Vertriebsbüro im amerikanischen Chicago eröffnet – die erste Auslandsniederlassung. Geleitet wird sie von Stefan Gessner, der seit 2010 für das Unternehmen tätig ist und seitdem vor allem für das nationale und internationale Key Accounting zuständig war. Zu seinen Aufgaben in den USA, wo die Der neue Mann in Chicago.

Bild: eks Engel

Produkte bisher teils direkt und teils über Vertriebspartner vermarktet wurden, gehören die Kundenberatung als auch der Vertrieb, die Auftragsabwicklung und der technische Support. Durch die Präsenz vor Ort kann das Unternehmen flexibler auf Kundenwünsche reagieren und gemeinsam mit seinen Partnern neue Geschäftsmöglichkeiten eröffnen. www.eks-engel.de

Powerlink-Stack erreicht Download-Rekord Im September 2013 haben die Downloads des Powerlink-Stack die 20000er-Marke geknackt und damit einen neuen Rekord verzeichnet. Vor fünf Jahren war der Powerlink-Stack als Open-SourceTechnologie erstmals auf SourceForge.net veröffentlicht worden. «Die Entscheidung, Open Powerlink zum freien Herunterladen anzubieten, hat zu einem enormen Wachstum der Zahl von Systemintegratoren geführt, die diesen fortschrittlichen Kommunikationsstandard einsetzen», sagt Stefan Schönegger, Geschäftsführer der Ethernet Powerlink Standardization Group (EPSG). Open Powerlink, der für die Implementierung des Echtzeit-Ethernet-Kommunikationsstandards Powerlink verwendete Protokoll-Stack, erfüllt die an Open-Source-Software gestellten Anforderungen. Er eignet sich ferner für Master- und Slave-Implementierungen und ist für eine Reihe von Betriebs-

Bild: B&R Automation

systemen verfügbar, etwa Windows, Linux und VxWorks. Entwickelt wurde Open Powerlink für die leichte Portierbarkeit auf beliebige HardwarePlattformen und Betriebssysteme. www.br-automation.com

Marc Forster zu Besuch im ETH-Robotik-Labor

Marc Forster fotografiert den ETH-Flugroboter «sFly»

Marc Forster und Regisseurin Renée Chabria bestaunen die Roboter-

Bilder: Peter Rüegg / ETH Zürich schildkröte Tartaruga.

Hoher Besuch an der ETH. Star-Filmemacher Marc Forster besuchte zusammen mit der Regisseurin Renée Chabria die Robotik-Labore von einigen Maschinenbau-Instituten. Dabei wurden ihnen diverse ETH-Roboter, wie zum Beispiel der Flugroboter «sFly» und die Roboterschildkröte «Tartaruga», präsentiert. Forster war ganz offensichtlich begeistert von den innovativen Ideen aus der Schweizer

Ideenschmiede. Er erkundigte sich zudem eingehend nach technischen Details und steuerte die Roboter gleich selber. Dabei sollen Renée Chabria und Forster auch über die filmerischen Möglichkeiten der Roboter diskutiert haben. ETH-Vizepräsident Roland Siegwart, der den prominenten Schweizer begrüsste, bot robotertechnische Hilfe für zukünftige Projekte an. www.ethlife.ethz.ch

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N A C H R I C H TE N

Kompakter Roboter putzt kleine Photovoltaik-Anlagen

Distributionsnews Omni Ray erhält neuen Geschäftszweig

Das

Dübendorfer

Handels-

Dienstleistungsunternehmen

und mit

Steckenpferd der industriellen Automation hat einen neuen Geschäftsbereich erschlossen. Die Omni Ray AG erweitert ihr Produktportfolio um die Gebäudeautomation. Dazu verstärkt Branchenkenner Jérôme Bossuge das Team. Hinzu kommen daher Lieferanten wie etwa Loytec electronics oder S+S Regeltechnik. (v.l.n.r.: Jérôme Bossuge, Business Development Gebäudeautomation, Omni Ray AG; Roger Müller, Managing Director, Omni Ray AG, und Dirk Dronja, Senior Sales Manager, Loyte C electronics GmbH). RS liefert nun Texas’ ARM-Prozessoren Der Distributor RS Components hat sein

Mikroprozessoren-Programm

erweitert und die Sitara-Serie der ARM Cortex-A8-basierten Komponenten von Texas Instruments ins Sortiment

aufgenommen.

Damit

rüstet sich das Unternehmen für die Entwicklung vielseitiger Applikationen mit zahlreichen Funktionen und geringem Energiebedarf. Rutronik schliesst Abkommen und feiert Jubiläum

Nahaufnahme Bürste und Silikon-Raupe.

Putzroboter auf Photovoltaik-Anlage.

Bilder: Hochschule Luzern/Martin Vogel

Die Zahl der Photovoltaik-Anlagen in der Schweiz nimmt seit einigen Jahren stark zu. Wurden bis 2006 gemäss Bundesamt für Energie jährlich zwischen 60 und 250 neue Anlagen installiert, waren es von 2007 bis 2010 zwischen 500 und 2000. 2011 kamen insgesamt 6500 hinzu. Für Betreiber stellt sich nun die Frage, wie sie die Anlagen sauber halten können. Werden sie nicht geputzt, verringert sich nach ungefähr fünf Jahren die Leistungsfähigkeit um bis zu 10 Prozent. Sand kann den Stromertrag ausserdem um 35 Prozent mindern. Es gibt bereits roboterähnliche Putzgeräte, doch sind sie mehrheitlich für sehr grosse Anlagen entwickelt worden und entsprechend schwerfällig und teuer. «Für private Hauseigentümer mit kleineren PV-Anlagen fehlt bislang ein preiswertes Hilfsmittel», so Philipp Glocker vom Forschungsund Entwicklungszentrum Centre Suisse d’Electronique et de Microtechnique (CSEM) in Alpnach. Für die Entwicklung eines solchen Putzgeräts gelangte das CSEM an die Spezialisten für Mechatronik der Hochschule Luzern. Das CSEM selbst brachte Wissen in der Steuerungstechnik ein.

Roboter wie zum Beispiel autonome Rasenmäher oder Staubsauger fahren häufig auf Rädern. Die Mäh- und Saug-Funktion benötigt jedoch einen separaten Antrieb. Ziel des Projekts war es, Putzund Fortbewegungsfunktion so zu koppeln, dass ein Antrieb genügt. Dafür entwickelte der Mechatronik-Ingenieur Marco De Angelis von der Hochschule Luzern mit seinem Team eine neue Bewegungsart, die in einem Prototyp erfolgreich umgesetzt wurde: «Die vier Rundbürsten des Putzroboters sind über eine Kurvenscheibe mit einer Art Silikon-Raupe verbunden: Wird die Scheibe angetrieben, drehen sich die Bürsten und gleichzeitig drückt die kleine Erhöhung der Scheibe viele radial angeordnete Hebel, sodass sie die kreisförmige Silikon-Raupe in einer kontinuierlichen Bewegung auf die zu putzende Fläche drücken.» In der Kombination von vier Putzmodulen und dank des haftenden Silikons sollte der Roboter Steigungen bis zu 35° bewältigen, kleine Spalten überwinden und problemlos über die PV-Modulrahmen steigen können. Derweil wird der Prototyp vom Forschungsteam weiter entwickelt und eine kommerzielle Produktion geprüft. www.hslu.ch

Die Rutronik Elektronische Bauelemente GmbH hat zwei Gründe zu Freude. Ab sofort ist sie verantwortlich für den weltweiten Vertrieb der GPS/GNSS-Module und Empfänger wie etwa Bluetooth oder Traffic Message Channel (TMC) der Global Navigation Systems GmbH. Daneben feiert der Distributor sein 40jähriges Bestehen. Hy-Line erweitert das Sortiment Der Schweizer Distributor aus Flurlingen, die Hy-Line AG, bietet nun mehr Produkte an. Das Portfolio ist zum Beispiel mit Schnittstellen-Aplikationen von Parade Technologies Ltd. bis hin zu Folienkondesatoren von Electronicon ausgebaut worden.

Jubiläum: Zehn Jahre Igus Schweiz mer-Spezialist das Jahrzehnt Präsenz auf dem Schweizer Maschinenbau- und Technologiemarkt. Die Kombination aus Qualitätsprodukten und Kundennähe konnte sich auch in der Schweiz bewähren. Die Nachfrage nach tribologisch optimierten Kunststoffen hat kontinuierlich zugenommen und den Umsatz von Igus Schweiz im Jahr 2011 auf CHF 8,9 Mio. anwachsen lassen. Rund 6500 Kunden werden in der Schweiz und im Fürstentum Liechtenstein betreut. Die ständige Erweiterung des Kundenstammes hat auch zur Ausweitung der In der Schweiz arbeiten heute insgesamt 21 Mitarbeiter im InnenGeschäftskapazitäten geführt. So wurden im Sepund Aussendienst. Bild: Igus tember 2012 etwa neue Büros an zentraler Lage in Runde zehn Jahre ist es her, als die Igus Schweiz Egerkingen bezogen. Der Showroom bietet zudem GmbH ihre Pforten im solothurnischen Neuendorf viele Möglichkeiten in der Kundenkommunikation. geöffnet hat. Auf der Ineltec 2013 feierte der Polywww.igus.ch

Studie belegt Wachstumsperspektiven für deutsche Elektroindustrie in Schwellenländern Studie der BayernLB und des Zentralverbands Elektrotechnik- und Elektronikindustrie (ZVEI) mit dem Titel «Wachstumsperspektiven für die deutsche Elektroindustrie – zehn Schwellenländermärkte im Fokus»: Der Anteil der Schwellen- und Entwicklungsländer am Welt-BIP wächst. Lag er im Jahr 2000 noch bei 20 Prozent, so hat er sich bis 2012 auf 38 Prozent fast verdoppelt. «Deutschland ist nach China und den USA an dritter Stelle beim internationalen Warenhandel. Angesichts der gegenwärtig schwachen Wachstumsperspektiven in Westeuropa ist es von Bedeutung, an der Dynamik der Emerging Markets teilzuhaben», so Hubert Siply, Leiter der Abteilung Länderrisiko- und Branchenanalyse der BayernLB. Bereits in den vergangenen Jahren konnte Deutschland seine Ausfuhren in die Schwellenländer ausdehnen. So stieg der Warenexport nach Asien von 10,5 (2000) auf 16,3 Prozent (2012). Im Gegensatz dazu ist der Anteil der deutschen Warenexporte in die heutige Eurozone zurückgegangen: von 45,5 Prozent auf 37,5 Prozent. Überdurchschnittlich stark entwickelten sich zudem die deutschen Exporte in die europäischen Länder ausserhalb der Eurozone sowie in die GUS-Staaten. Mehr als ein Siebtel der deutschen Ausfuhren geht auf das Konto der Elektroindustrie, der mit mehr als 840 000 Inlandsbeschäftigten zweitgrössten Industriebranche in Deutschland. Die Studie nimmt für die deutsche Elektroindustrie wichtige Zukunftsmärkte in Europa, Mittel- und Südamerika sowie Asien unter die Lupe. «Der Warenaustausch zwischen Industrie- und Schwellenländern gewinnt an Bedeutung. Das zeichnet sich in der Aussenhandelsstruktur der Elektroindustrie ab», erläuterte ZVEI-Chefvolkswirt Dr. Andreas Gontermann. Der Anteil der deutschen Elektroexporte in die Industrieländer lag im 2000 bei 82 Prozent. Seither hat die Nachfrage nach deutschen Produkten in Schwellenländern zugenommen, mehr als in etablierten Volkswirtschaften. Zuletzt ging bereits mehr als ein Drittel der Ausfuhren in diese Länder. Das Exportwachstum in die Industrienationen lag seit 2000 durchschnittlich bei 2 Prozent pro Jahr, in die aufstrebenden Länder hingegen bei 9 Prozent. www.zvei.org

CXA-Module Höchste Effizienz Einfache Anwendung Innovation in der Lighting-Technologie mit starken Partnern

ABB verkauft Generatoren-Geschäft an Generac Holdings Inc. Fordern Sie unsere kostenfreie Produktübersicht an! PDF Download im Internet: www.msc-ge.com/en/8831-www

V-9_2013-VCEK-6590

ABB, der Elektrotechnikkonzern, verkauft das Generatorengeschäft seiner Tochtergesellschaft Baldor an den US-Generatorenhersteller Generac. Der Verkauf wird voraussichtlich im vierten Quartal 2013 abgeschlossen. Die Bedingungen sind noch nicht bekannt. Es bestünden kaum Synergien mit dem Kernportfolio von ABB. Das Generatoren-Geschäft hatte ABB infolge der 2011 erfolgten Übernahme von Baldor Electric erworben. In der Produktionsstätte in Oshkosh, Wisconsin, wird ein breites Spektrum von Generatoren im Leistungsbereich für den Betrieb mit Flüssiggas, Erdgas oder Diesel produziert. Das Generatoren-Geschäft steuert rund 3 Prozent zum Gesamtumsatz von Baldor bei. 2010 hatte der Gesamtumsatz von Baldor bei 1,7 Milliarden US-Dollar gelegen. Der Verkauf entspreche der Strategie von ABB, das Portfolio «fortlaufend zu optimieren» und sich im Kerngeschäft, der Energie- und Automationstechnik, «konsequent für profitables Wachstum einzusetzen», so ABB-CEO Ulrich Spiesshofer in der Medienmitteilung. www.abb.ch

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megalink 10.13

Firmennews Spiesshofer startet als neuer ABB-CEO Der Verwaltungsrat von ABB hat Ulrich Spiesshofer einstimmig zum neuen CEO ernannt. Er wird die Nachfolge von Joe Hogan im Rahmen eines geordneten Übergabeprozesses ab sofort antreten. Spiesshofer ist seit 2005 Mitglied der ABB-Konzernleitung und wurde im Jahr 2009 zum Leiter der Division Industrieautomation und Antriebe berufen. Unter seiner Führung hat sich der Umsatz der Sparte durch organisches Wachstum und Akquisitionen verdoppelt. Siemens und KUKA kooperieren vertieft

N A C H R I C H TE N

Bosch Rexroth hat Käufer für seine Pneumatik-Sparte gefunden Das Technologieunternehmen Bosch Rexroth will sein Pneumatikgeschäft (Rexroth Pneumatics) an die Beteiligungsgesellschaft Triton verkaufen. Verträge wurden bereits unterzeichnet. Seit der Gründung 1997 ist Triton spezialisiert auf Investitionen in mittelständische Unternehmen in Nordeuropa. In dieser Region konzentriert sich das Unternehmen auf drei Kernbereiche: Industrie, Dienstleistungen und Konsumgüter/Gesundheitswesen. Rexroth Pneumatics beschäftigt weltweit zirka 2100 Mitarbeitende. Bereits seit Juni 2013 agiert der Bereich eigenständig unter dem Dach von Bosch Rexroth. Unlängst hatte sich Triton im Industriesektor unter anderem an Kontron beteiligt und war bis 2012 auch im Besitz des im südbadischen Bonndorf ansässigen Antriebstechnik-Herstellers Dunkermotoren. «Mit der Übernahme durch Triton, die breite Erfahrungen in der erfolgreichen Aufstellung von Mittelständern hat, gehen wir den nächsten Schritt für eine erfolgreiche Entwicklung des Pneumatikge-

schäfts», so Karl Tragl, Vorstandsvorsitzender von Bosch Rexroth. In den vergangenen Jahren habe Bosch Rexroth das Geschäft weiterentwickelt und Voraussetzungen geschaffen, dass die PneumatikSparte über die Fabrikautomation hinaus Marktanteile gewinnen kann. Bereits im Frühjahr 2012 hatte Bosch Rexroth bekannt gegeben, die Pneumatik-Sparte veräussern zu wollen, um dem Bereich langfristig zusätzliche Wachstumschancen ausserhalb des von Bosch Rexroth bedienten Markts der Fabrikautomation zu ermöglichen. Peder Prahl, Direktor der «General Partner» der Triton-Fonds, über die Beteiligung an Rexroth Pneumatics: «Rexroth Pneumatics hat hervorragende Voraussetzungen, vom Trend zu einer stärkeren Automatisierung zu profitieren. Wir sind überzeugt, dass fokussierte Investitionen Rexroth Pneumatics ermöglichen werden, als eigenständiges Unternehmen erfolgreich am Markt zu bestehen.» Über die Höhe des Kaufpreises wurde Stillschweigen vereinbart. www.boschrexroth.ch

Auf der EMO in Hannover haben Siemens Industry und die KUKA-Roboter GmbH eine Kooperation angekündigt. Im Mittelpunkt davon steht die Integration von Robotern und CNC Lösungen beim Beschicken von Werkzeugmaschinen. Mit dieser

gemeinsamen

Herangehens-

weise stärken die Unternehmen den Gedanken der integrierten Fertigung und treiben den Ausbau des Geschäfts intelligente Automatisierungslösungen im Sinne von Industrie 4.0 voran. IST AG weiht Neubau ein Mehr als 14 Mio. CHF hat die Sensorspezialistin, die Innovative Sensor Technology IST AG, in ihren neuen Firmensitz im st.gallischen Ebnat-Kappel investiert. Der Neubau bietet den knapp 100 Beschäftigten des Hightech-Unternehmens

Entwicklung vom Einzel- zum Grossunternehmen Am 1. September vor 80 Jahren gründete Mads Clausen «Danfoss» auf dem elterlichen Bauernhof in Nordborg, Dänemark. Seitdem entwickelte sich das Unternehmen von einer Einzelfirma zu einem weltweit agierenden Anbieter energieeffizienter und innovativer Lösungen. Seit Beginn war der Fokus internatioMads Clausen – der Mann nal ausgerichtet. Bereits dahinter. Bild: Danfoss im Jahr 1939 begann man mit Exporten in das europäische Ausland. 1949 hob Danfoss seine erste Vertriebsgesellschaft ausserhalb Dänemarks in Argentinien aus der Taufe. Im Verlauf der 50er-Jahre gründete die

Zentrale Tochtergesellschaften in den USA und Deutschland, und als die Globalisierung in den 90ern Fahrt aufnahm, war der Konzern mit Fabriken in Russland und China bereits vor Ort. Heute sind diese vier Länder seine grössten Märkte. Von Clausens ersten Erfindungen an war Danfoss klar auf die Entwicklung innovativer Erzeugnisse konzentriert, die den Kunden weiterbringen. Es begann mit einem Expansionsventil zur Steuerung von Kühlsystemen und setzte sich mit einem der ersten Heizkörperventile zur Wärmeregelung sowie dem ebenfalls weltweit ersten in Grossserie gefertigten Frequenzumrichter zur Drehzahlregelung von Elektromotoren fort. Heute verfügt Danfoss über nahezu 50 verschiedene Produktlinien und investiert zirka vier Prozent seines Umsatzes in die Entwicklung von Produkten, die Energie- und CO2-Mengen einsparen sollen. www.danfoss.ch

ein modernes Arbeitsumfeld und erlaubt verbesserte Arbeitsabläufe in Produktion, Entwicklung, Vertrieb und Verwaltung. Bucher will Jetter nun vollständig Der Industriekonzern Bucher Industries aus Niederweningen will die deutsche Jetter AG nun übernehmen. Bucher hält seit 2005 eine Beteiligung von rund 30 Prozent und bietet sieben Euro pro Aktie, was das Unternehmen mit insgesamt rund 23 Mio. bewertet. Jetter wird dem Bereich Bucher Specials zugeordnet, soll aber selbstständig und unabhängig von den Divisionen weitergeführt werden.

Medizintechnische Verbände appellieren an Bundesregierung Die zwei Verbände SPECTARIS und ZVEI schlagen Alarm: Der im Ausschuss für Umwelt und Gesundheit des Europäischen Parlamentes gefasste Beschluss zum Entwurf der neuen MedizinprodukteVerordnung der EU gefährdet die Wachstumschancen der Gesundheitswirtschaft in Europa. Patienten in Europa müssen demnach damit rechnen, dass innovative lebensrettende Medizinprodukte erst mit Verzögerung zur Anwendung kommen. Die Verbände appellieren an die Bundesregierung, sich im EUMinisterrat gegen die Vorschläge des Europäischen Parlamentes einzusetzen. Gemäss dem Vorschlag sollen zahlreiche Medizinprodukte einer zusätzlichen Überprüfung oder einer zentralen Zulassung

unterzogen werden. Diese Aufgabe soll von 21 Ausschüssen mit mehreren Hundert Experten aus allen Ländern der EU übernommen werden. Unklar bleibt, welche Produkte diesem Verfahren unterworfen werden und nach welchen Kriterien Entscheidungen getroffen werden. Das bisherige Zulassungssystem hat im internationalen Vergleich bislang ein hohes Sicherheitsniveau erreicht. Für die Hersteller von Medizinprodukten bringt das neue Verfahren Zusatzkosten und bei Produktinnovationen ausserdem die Unsicherheit, ob das Produkt dem neuen Verfahren unterworfen wird und sich die Markteinführung dadurch um unbestimmte Zeit verzögert. www.zvei.org

N A C H R I C H TE N

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Friedhelm Loh Group mit mehr Software- und Engineering-Experten

v.l.n.r.: Friedhelm Loh, Friedhelm Loh Gruppe; Maximilian Brandl, Eplan, und Lenz Finster, Cideon.

Die Cideon AG, Bautzen, Engineering-Spezialist und Autodesk Platinum-Partner in Deutschland, wird Teil der Friedhelm Loh Group mit Sitz in Haiger. Damit baut die Unternehmensgruppe um die Firmen Rittal, Eplan und Kuttig ihre Kompetenz im mechanischen Engineering aus und treibt das mechatronische Engineering mit der dazu gewonnenen Schnittstellen-Kom-

Bilder Eplan

petenz voran. Von den zusätzlichen 420 Mitarbeitern arbeitet jeder zehnte Mitarbeiter in der Friedhelm Loh Group im Bereich Software und Engineering. Nach der Übernahme der Kuttig Computeranwendungen GmbH wird nun mit dem Engineering-Spezialist Cideon ein weiteres Unternehmen im Bereich Software und Engineering der weltweit tätigen Friedhelm Loh

Group angehören. Die Unternehmensgruppe hat die Aktienanteile an dem erfolgreichen Software- und Systemhaus erworben und wird damit grösster Autodesk-Partner (Value Added Reseller) im Bereich Mechanik im deutschsprachigen Raum. Der Vollzug der Transaktion muss noch vom Bundeskartellamt freigegeben werden. Über den Verkaufspreis wurde Stillschweigen vereinbart. Ziel ist, mit Eplan und Cideon und der internationalen Aufstellung von Rittal als Weltmarktführer für Schaltschranksysteme auch führender Lösungsanbieter im Elektro- und Mechanik-Engineering zu werden. Das gilt sowohl für die Produktebene als auch für die Prozessberatung und Implementierung. Mit diesem Zusammenschluss wird das Wissen in Mechanik-CAD und Elektro-CAD gebündelt. Starke Partnerschaften zu SAP und Autodesk sowie die tiefe Integration zu ERP- und PLM-Systemen bilden die Basis für den Erfolg. www.eplan.ch

Fachkräftemangel im IT-Bereich: Auswirkungen und Szenarien Gemäss einer Umfrage des VDI (Verein deutscher Ingenieure) zeichnet sich im IT-Bereich eine Verschärfung des Wettbewerbs um Fachkräfte ab. Mehr als 60 Prozent der Firmen können die freien IT-Stellen nicht besetzen. Auf jeden arbeitslosen Spezialisten kommen demnach 3,7 offene Stellen. Nach aktuellen Berechnungen verschärft sich das Problem durch den Rückgang der Erwerbstätigen in Folge der demografischen Entwicklung und einer möglichen wirtschaftlichen Erholung im Euroraum in den kommenden Jahren weiter. Betriebswirtschaftliche Risiken, die vom Wissen-Abfluss eines IT-Verantwortlichen, zeitaufwendigen Such- und Anwerbungsprozessen oder langen Einarbeitungsphasen aufgrund komplexer Infrastrukturen ausgehen, werden unzureichend gewürdigt. Dabei gefährden etwa der fehlende Support,

die mangelhafte System- und Schnittstellenpflege oder der Daten- und Systemausfall die Wirtschaftsfähigkeit eines Unternehmens nachhaltig. Da trotz Ressourcenengpässen in den IT-Abteilungen ein Notfallmanagement oder die Etablierung eines «Desaster Recovery-Konzeptes meist fehlen und betriebswirtschaftliche Abläufe zum Grossteil» über IT-Systeme abgewickelt werden, können ITAusfälle existenzbedrohend sein. Die Flexibilität und Skalierbarkeit, die die Auslagerung von Anwendungen und IT-Infrastruktur an einen spezialisierten Dienstleister mit sich bringt, minimieren betriebswirtschaftliche Risiken durch den Verlust oder Mangel an IT-Fachkräften und schaffen zudem notwendigen Freiraum zum Ausbau des Kerngeschäftes. Neben den geringen Investitions- und Betriebskosten profitieren gerade

kleine und mittelständische Unternehmen von einer langfristigen Kostenkontrolle, mehr Sicherheit und der flexiblen Skalierbarkeit der genutzten Leistungen. Unter Berücksichtigung des Platzbedarfs und der steigenden Quadratmeter-Preise für Geschäftsräume in deutschen Ballungszentren wird die Auslagerung der IT-Infrastruktur wirtschaftlich immer attraktiver. Die Nachfrage nach Serviceangeboten rund um das Outsourcing hat mit dem wachsenden Cloud-Markt zugenommen. Anwendungen und Unternehmensdaten sollen derweil nicht nur tief integriert und stets auf dem neuesten Stand sein, sondern auch standortunabhängig zur Verfügung stehen – dies geschieht ausserhalb der Cloud allerdings nicht selten auf Kosten der Datensicherheit. www.vdi.de

Essemtec erhält neuen Eigentümer

Christiane Grün führt 3M Schweiz

Nach über 22 erfolgreichen Jahren übergeben die Familien Ziehbrunner und Tschumi ihre Beteiligungen und die Leitung des Traditionsunternehmens Essemtec AG an neue Eigentümer. Diese stammen ebenso aus dem industriellen Umfeld. Um das Unternehmen weiter auf Kurs zu halten, werden dem Management zusätzliche Eigenmittel in substantiellem Ausmass zur Verfügung gestellt. Ferner sollen diese der Fertigungsoptimierung und dem Aufbau von zusätzlichen Distributionskanälen dienen. Verwaltungsrat Alain B. Fuchs ist glücklich mit der Nachfolgelösung: «Es ist uns gelungen, ein Team von zwei langfristig orientierten Investoren zu gewinnen, die nicht nur Kapital bereitstellen, sondern auch über fundiertes Branchen-Know-how verfügen. Der Wechsel wurde langfristig vorbereitet und die neue Geschäftsführung sorgfältig eingearbeitet.» www.essemtec.ch

Christiane Grün ist seit Juni Managing Director der 3M Alpine Region. Sie folgt auf Felix Thun-Hohenstein, der künftig eine neue Herausforderung als Global Business Director annehmen wird. In ihrer neuen Position zeichnet Grün für 271 Mitarbeitende in der Schweiz und einen Umsatz von CHF 208,3 Mio. In Öster«Ich freue mich, ein so hoch moti- reich leitet sie 480 Beschäftigte, die eiviertes und kompetentes Team zu nen Umsatz von 143,1 Millionen Euro übernehmen», so Christiane Grün, (rund 177 Millionen Franken) erzielen. Managing Director 3M Schweiz. Bild: 3M Schweiz www.3m.com/ch

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N A C H R I C H TE N

HSR-Abgänger gewinnen mit «App» Siemens Award

Aufträge: In dieser Maske werden die Fehler in Form von Aufträgen angezeigt Bilder: www.kort.ch

Prüfen: Lösungsvorschläge der anderen Benutzer können überprüft werden.

Highscore: Über die Highscore ist der Vergleich mit anderen Spielern möglich.

Bemerkenswert: Mit ihrer Bachelorarbeit «Kort» haben die beiden Informatikabsolventen Jürg Hunziker und Stefan Oderbolz den mit CHF 4000.– dotierten Siemens Excellence Award gewonnen. «Kort» ist ein kleines Spiel für die Verbesserung von OpenStreetMap-Daten. Das ortsbezogene App kombiniert Verbesserung von Geodaten mit spielerischen Elementen, auch Gamification genannt. Das Mobile Web App muss nicht installiert werden, denn es funktioniert im Browser auf fast allen GPS-fähigen Smartphones oder Tablets. Die Applikation wurde am Geometa-Lab in Kooperation mit der Bitforge aus Zürich realisiert. Es ist kostenlos, Open Source und arbeitet etwa mit Open Data und Cloud-Technologien. Die beiden Software-Entwickler sind nun für den nationalen Siemens Excellence Award nominiert, der mit stolzen CHF 10000.– dotiert ist. www.kort.ch, www.hsr.ch

Sicheres Fahrzeug denkt im Verkehr mit KIT mit der entsprechenden Technologie ausgestattet. Die Sensorik, über die das Fahrzeug seine Umgebung wahrnimmt, hat Daimler entwickelt. Dafür, dass das Fahrzeug auf die von seinen Sensoren gelieferten Daten auch reagieren kann, sorgen Verfahren, die Daimler gemeinsam mit dem Team um Prof. Stiller am Institut für Messund Regelungstechnik des KIT und am FZI erarbeitet hat. Bei der Entwicklung dieser Verfahren ging es vor allem darum, berechnen zu können, wie sich das Fahrzeug im Verkehr verhalten soll (Verhaltensgenerierung), um dann den optimalen Weg zu wählen (Trajektorienplanung). «Aus den Sensordaten bestimmt das System Mithilfe einer detaillierten digitalen Karte können auch Kreisverkehre automatisch durchLenkradwinkel, Befahren werden. Bild: Julius Ziegler schleunigungen und S 500 INTELLIGENT DRIVE selbstständig in Verzögerungen», so Stiller. Das Fahrzeug ist den Verkehr einfädeln. Das Fahrzeug legt au- in der Lage, Kreisverkehre und Kreuzungen tonom die Route zurück, die über rund zu überqueren, sich in den fliessenden Ver100 km von Mannheim nach Pforzheim führt. kehr einzufädeln, andere Verkehrsteilnehmer Dafür wurde die S-Klasse unter Federführung und Ampeln zu erkennen sowie Hindernisse einer Forschungspartnerschaft mit dem zu umfahren. «In diesem Projekt haben wir Karlsruher Institut für Technologie (KIT) und demonstriert: hochautomatisiertes Fahren ist dem FZI Forschungszentrum Informatik am mit einfachen Videosensoren möglich. AssisFahrzeuge, die mitdenken und für Sicherheit im Verkehr sorgen: Dies ist das Ziel eines gemeinsamen Projektes von Karlsruher Forschern und der Daimler AG. Mit videobasierter Ortung und Navigation und intelligenten Sensoren kann sich der Mercedes-Benz

tenzfunktionen, die das Fahren noch sicherer und umweltfreundlicher machen, werden wir bald in Serienfahrzeugen sehen», sagt Stiller weiter . Für die Fahrt auf der Bertha-Benz-Route haben er und seine Mitarbeiter sich zusammen mit Daimler auch mit Inhalten für die zum autonomen Fahren erforderlichen neuartigen digitalen Karten beschäftigt. Sie sind mit den Karten, die den heutigen Navigationssystemen zugrunde liegen, zwar vergleichbar, aber wesentlich detaillierter. «Diese Karten enthalten die Informationen, die das Fahrzeug während der Fahrt nicht oder nur schlecht selbst erfassen kann, etwa die Lage von Fahrkorridoren im Kreuzungsbereich, die Position von Ampeln oder auch Vorfahrtsregeln», findet Julius Ziegler, Projektleiter am FZI, der das Projekt auf Karlsruher Seite gemeinsam mit Prof. Stiller koordinierte. Das Fahrzeug muss in der Lage sein, seine Position jederzeit sehr genau zu bestimmen. «Für handelsübliche Navigationssysteme reicht eine Satellitenortung über GPS – für unser Vorhaben war allerdings eine zentimetergenaue Ortung erforderlich», so Ziegler. Gelöst haben die Wissenschaftler dies über ein videobasiertes Lokalisierungsverfahren. Mit einem speziell ausgestatteten Fahrzeug wird hierzu eine Kartierungsfahrt durchgeführt, das heisst, anhand von Kameradaten wird ein visuelles Modell der Strecke und ihrer näheren Umgebung erzeugt. Das autom. Fahrzeug gleicht dieses Modell später über seine eigene Kamera mit der Umgebung ab und ermittelt so jederzeit sehr genau, wo auf der Strecke es sich befindet. www.fzi.de, www.kti.edu

V E R A N S TA L TU N G S K A L E N D E R

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Veranstaltungskalender Datum

Thema

23.10.2013 25 .10.2013

AS Training – Integrierte Antriebstechnik, CHF 1200.– Frauenfeld AS Training – Integrierte Antriebstechnik (Mehrfachsysteme), CHF Frauenfeld 1200.–

B&R Industrie-Automation AG 8500 Frauenfeld Tel. +41 (0)52 728 00 55 office@br-automation.ch www.br-automation.com

29.10.2013 30.10.2013 05.11.2013 06.11.2013

Messtechnik für Grundlagen Pneumatik, CHF 250.– Vorbeugende Instandhaltung, CHF 250.Messungen zur Fehlersuche an Motoren und Antrieben, CHF 250.Thermografie die Grundlagen, CHF 460.-

Distrelec 8606 Nänikon Tel. +41 (0)44 944 99 11 info@distrelec.ch www.distrelec.ch

30.& 31.10.2013

Das «Internationale Forum Mechatronik 2013» wird zum neunten Mal Winterthur durchgeführt. Seine Schwerpunkte bilden etwa intelligente mechatronische Systeme, Robotik und kommunizierende interaktive Systeme. Es finden Referate in Plenar- und Parallelsessions und Netzwerkveranstaltungen statt. Anmeldung auf Website: www.mechatronikforum.net

ZHAW, School of Engineering Institut für Mechatronische Systeme 8401 Winterthur Tel. +41 (0)58 934 77 88 info.ims@zhaw.ch www.ims.zhaw.ch

6.11.2103

An der Audio made in Switzerland geben Fachleute eine Expertise ab Zürich und wagen die Prognose. CHF 30.– / CHF 20.– (für Mitglieder STV/FAEL, ETG, IEEE, ITG, SATW, serec, SwissT.net, TGZ, VDI, v research) Anmeldung per Mail oder Fax (044 268 3700) mit Code: 1646

SWISS ENGINEERING Fachgruppe Elektronik und Informatik Tel. +41 (0)44 268 37 11 5303 Würenlingen info@fael.ch, www.fael.ch

05. & 06. 11.2013

An der VDI-Fachtagung, Schwingungen in Antrieben. greifen Experten DE-Fulda das Thema auf und besprechen aktuelle Herausforderungen. Die VDI-Konferenz «Simulation Fahrdynamik» thematisiert rechneri- Baden-Baden sche Modelle, um das Bewegungsverhalten von Fahrzeugen vorherzusagen

VDI Wissensforum Kundenzentrum DE-40002 Düsseldorf Tel. +49 (0)211 621 42 01 wissensforum@vdi.de www.vdi.de/schadensanalyse

11.11.2013

Am 25. internationalen Europa Forum diskutieren nahmhafte Exponen- Luzern ten aus der Wirtschaft iüber den Standort Schweiz. Symposium: 12 bis 18 Uhr, CHF 290.– / 90.– (Studenten) Öffentliche Veranstaltung: 18.40 bis 20.30 Uhr (Anmeldung erforderlich)

Europa Forum Luzern 6005 Luzern Tel. +41 (0)41 318 37 87 info@europa-forum-luzern.ch www.europa-forum-luzern.ch

13. & 14.11.2013

Technologieforum zu allen Aspekten der Bildverabeitung in Kooperation Unterschleissheim mit der European Imaging Academy; mit Vorträgen und Live-Demos. 170 Euro regulär, inkl. Übernachtung

STEMMER IMAGING AG 8808 Pfäffikon SZ Tel./Fax +41 (0)55 415 90 9-0 / -1 info@stemmer-imaging.ch www.stemmer-imaging.ch

10. & 11. 12.2013

Ort

Dübendorf

(weiter Infos: siehe Website) 14.11.2013

Am Anwendertag der electrical energy storage findet eine halbtägige München Schulung, zu Grundlagen der Lithium-Ionen-Akkutechnologie, und ein morderiertes Expertenforum, das über Entwicklungen informiert, statt

Veranstalter

(Anmeldung per E-Mail)

batteryuniversity.eu GmbH DE-63791 Karlstein (Main) Tel. +49 (0)6188 99410-0 www.batteryuniversity.eu seminar@batteryuniversity.eu

Diverse

Der Automatisierer bietet Schulungen in unterschiedlicher Länge und Schaffhausen Niveau rund um die TwinCAT-Technologie an: von den Grundlagen, der Theorie zu den Systemkenntnissen bis zur Antriebstechnik. Anmeldung, Termine, Information: d.mazzoccoli@beckhoff.ch oder Tel. 052 633 40 40

Beckhoff Automation AG 8200 Schaffhausen Tel. +41 (0)52 633 40 40 info@beckhoff.ch www.beckhoff.ch

Diverse

FlowCAD-Trainings in Kleingruppen und unterschiedlichen Niveaus für: Mägenwil/ Allegro, Orcad, PSpice, Boundary Scan, Reliability, 3D-Leiterplatten- Feldkirchen Konstruktion, High-Speed-Design usw. Kursinhalte und Informationen: www.flowcad.ch/de/support-training/training

FlowCAD Schweiz AG 5506 Mägenwil Tel. +41 (0)56 485 91 91 info@flowcad.ch www.flowcad.ch

Diverse

Standard-Trainings zu den Themen Funk- und Messtechnik oder speziell zugeschnittenen Trainings. Details und Termine unter: www.rohde-schwarz.com=›«News&Events»=›«Customer Seminars».

Roschi Rohde&Schwarz AG 3063 Ittigen Tel. +41 (0)31 922 15 22 sales@roschi.rohde-schwarz.com www.roschi.rohde-schwarz.ch

Diverse

Sigmatek bietet Workshops und/oder Schnupperkurse in Kleingrup- Effretikon pen zum Thema Safety, Starterkit, SPS und HMI – ebenso einen Late Afternoon Talk. Kursinhalte und Informationen: www.sigmatek-automation.ch/ch_termine.html

München

SIGMATEK Schweiz AG 8307 Effretikon Tel. +41 (0)52 354 50 50 office@sigmatek.ch www.sigmatek-automation.ch

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TE C H N I K & M Ä R K TE

MASSNAHMEN BRINGEN KUPFERDIEBE NOCH NICHT VON IHREM HANDWERK AB

Urbane Mineure bleiben unbeirrt Diebe stehlen Kupferkabelrollen aus Lagerräumen. Diebe montieren waghalsig Fahrleitung entlang der Geleise ab. Und das, trotz vermehrter Kontrollen und Massnahmen dagegen. Eine Spurensuche.

itten in der Atacama-Wüste in Chile graben und sprengen tausende Arbeiter nach Kupfer. Bergig und karg ist ihre Landschaft. Die Sonne feuert vom Himmel gearbeitet wird dennoch rund um die Uhr. In immer entlegeneren Gebieten wird das rötlich schimmernde Leichtmetall gewonnen. Dank seiner Materialeigenschaften, der guten Leitfähigkeit, erfüllt der rötlich schimmernde Rohstoff in vielen Gebrauchsgegenständen eine zentrale Funktion. In der Elektronikindustrie ist er besonders begehrt. An der Börse wird der Rohstoff derweil mit rund 7000 CHF.- gehandelt.

dem Elsass», so Pfister. Zum andern ist die Täterschaft gemäss der Deutschen Bahn heterogen sehr durchmischt: «dazu gehören beispielsweise junge Erwachsene, die ihr Taschengeld und Pensionierte, die ihre Rente aufbessern wollen.» Gemeinsam ist ihnen: sie wohnen und arbeiten im Inland, sind untereinander kaum vernetzt, kennen aber die Tatorte sehr genau - wie die Kantonspolizei weiss. . Geschäftsrisiko Die Basellandschaftliche Zeitung meldete am 10. September: «Grenzwache gehen Kupferschmuggler ins Netz – es waren zwei Schwer fassbare Langfinger Minderjährige.» «Lebensmüde: Kupferdiebe Die anhaltende Nachfrage begünstigt einen klauen 1,5 Kilometer langes SBB-Erdungsneuen Industriezweig: das Recycling von kabel», schreibt die Aargauerzeitung am Altmetallen. Aus Bauwerken, Fahrleitungen 27. September. Pressemeldungen, ob geund Elektroschrott wird Kupfer mittlerweile druckt oder online, erscheinen in hoher Frerückgeführt - alle gelten als gewinnbringen- quenz. Sind ungesicherte Kupferteile nicht de Minen. Besonvor Diebstählen siders attraktiv : so «Wir gehen in der Schweiz von unter- cher – auf Baustelgewonnenes Kupfer len, entlang der Gleischiedlichen Tätergruppen aus, die kann ohne signifise oder im Altsich auf das Stehlen von Kupfer verkante Qualitätseinmetallhandel? stehen.» bussen wiederver«Allein im Kanton Roland Pfister, Mediensprecher wertet werden. Aargau wurden 2012 der Kantonspolizei Aargau Jedoch wissen auch doppelt so viele Kupferdiebe, dass bereits Kabelabschnitten Buntmetalldiebstähle festgestellt als im bares Geld verdienen. Um unentdeckt zu Vorjahr. Über 40 Anzeigen wurden diesbebleiben, fahren sie im Schutz der Dämme- züglich gemeldet. Dafür riskieren Diebe sorung vor. Mit Lieferwagen, in denen tags- gar ihr Leben. SBB-Mediüber gern sperrige Möbel transportiert wer- ensprecher Chrisden. Ihre beinahe plattgedrückten Reifen tian Ginsing fallen meist nur zufällig auf. Grund für die Überlast könnten gestohlene Kupferkabelrollen im Laderaum sein. «Wir gehen in der Schweiz von unterschiedlichen Tätergruppen aus, die sich auf das Stehlen von Kupfer verstehen», hält der aargauische Kantonspolizeispecher, Roland Pfister, fest. «Zum einen sind es organisierte Banden, manchmal dem Umfeld Fahrender zuzuordnen, die aus dem nahe liegenden Ausland operieren, zum Beispiel

AUTOR Text: Daniel Wallimann, Redaktion Megalink Bilder: Rony Spinatsch

mahnt: «Das Abmontieren von Erdseilen, die die Fahrleitungsmasten miteinander verbinden, ist gefährlich.» Die Erdungskabel befinden sich nahe bei der Fahrleitung, die mit 15 000 Volt Spannung geladen ist. «Das kann tödlich enden», so auch die Pressefrau der Deutschen Bahn. Betroffene schmieden Allianzen «Bei den Schweizer Bundesbahnen zeigt sich die Problematik bislang weniger akzentuiert als im umliegenden Ausland», merkt Bahnsprecher Ginsig an. Der Siedlungsdruck ist in der Schweiz dermassen hoch, dass Diebe kaum unbemerkt Kabel abmontieren können. In den letzten Jahren entstand bei der SBB ein durchschnittlicher Jahresschaden von rund CHF 200000. Die Zahl blieb in den letzten Jahren stabil. Dennoch waren Massnahmen nötig, die sich bereits als wirkungsvoll erwiesen. Die SBB haben die Menge an frei herumliegendem Metall reduziert. Dazu wurden

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Künstliche DNA Die künstliche DNA ist eine unsichtbare Flüssigkeit aus Oligonukleotiden. Sie enthält ein nur unter dem Mikroskop erkennbares Logo der Bahn und winzige Metallteilchen mit einem Code. Die Deutsche Bahn setzt Verfahren ein, die den Kabelmantel von aussen und die Kabelseele selbst markieren. Mithilfe einer UV-Lampe können Altmetallhändler nun prüfen, woher das angelieferte Material stammt. Die Flüssigkeit ist ausserdem hartnäckig und bleibt an Haut oder Kleidung der Diebe haften.

geschlossene, mit Bewegungsmeldern gesicherte Standorte gemietet, in denen Metallvorräte gelagert werden. Medienmann Ginsing weiter: «Ausserdem halten wir die Lagerbestände tief und es finden, vor allem nachts, Securitas-Rundgänge statt.» Mittels künstlicher DNA markierte die Deutsche Bahn entlang der Geleise Metallteile (siehe Infobox). Zusätzliche Bestreifung und Infokampagnen zeigten Erfolge. «Im ersten Halbjahr 2013 wurden 1400 Buntmetalldiebstähle begangen. Das sind 10 Prozent weniger als im gleichen Vorjahreszeitraum», so die Pressefrau der DB. Geklaut wird auch auf den Baustellen: Materialien, Werkzeuge – alles, was nicht niet- und nagelfest ist. Auf Grossbaustellen, wie dem Primetower, sind die Sicherheitsmassnahmen verschärft worden. «Mitarbeiter passieren mit einem Ausweis ein Drehkreuz. Dazu sorgt Sicher-

heitspersonal für Ordnung. Wer nicht auf Wo aber wird der Rest abgesetzt? «Ein Teil die Baustelle gehört, fällt sofort auf», hält davon wird in der Schweiz verkauft» vermuChefmonteur Beat Mohn von Jaisli-Xamax tet der Kapo-Medienchef. Landläufig gilt der fest. Auf Kleinbaustellen müssen Werkzeu- Altmetallhandel als konservative Branche. «Ein Geschäft wurge und Materialien eingesperrt und «Ein Geschäft wurde auch schon per de auch schon per Handschlag abgeweggeschlossen Handschlag abgeschlossen.» schlossen – mit werden. Unorthodox Anonymer Metallhändler Leuten, die mir im aber nicht minder wirksam: wertvolle Geräte oder Material Nachhinein suspekt waren. Heute will ich über Nacht an einem Kran in luftiger Höhe wissen, woher die Ware kommt,» so ein Metallhändler, der mit Namen nicht genannt zu «parken». werden will. Pfister weiss ausserdem: «Oftmals besteht bei den betroffenen Betrieben Kreislauf ist schwer zu unterbrechen Seit die Schweiz 2004 dem Schengen-Ab- kein Inventar, wenn es sich um Mulden mit kommen beitrat, kontrollieren weniger Zoll- Altmetallen oder Abfällen handelt.» beamte die Grenzübergänge. Kantonspoli- Der Branchenverband VSMR (Verband zeisprecher Pfister hält fest: «Das Risiko Stahl-, Metall-, Papier-, und Recycling dort erwischt zu werden ist zwar intakt, so- Schweiz) hingegen hat seit Längerem ein bald das Diebesgut aber im Ausland ver- Meldesystem eingerichtet, um Hehlerei zu unterbinden. Meldungen werden intern schwindet, ist es schwierig zurückzuan Mitglieder verschickt. ■ verfolgen.»

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VERKAUFSLEITER HANS SCHWARZ VON BAUMER ELECTRIC GEHT ZUM JAHRESENDE IN DEN RUHESTAND

Ohmsches Gesetz als Schlüsselfrage Ein Vierteljahrhundert prägte Hans Schwarz die Entwicklung von Baumer Electric entscheidend mit. Zum Jahresende geht nun der Verkaufsleiter des Frauenfelder Sensorherstellers in den Ruhestand. Megalink traf sich mit ihm, um über die vergangenen 25 Jahre und seine Zukunftspläne zu sprechen.

ls Verkaufsleiter habe ich begonnen, als solcher höre ich auf», resümiert Hans Schwarz: «In diesem Sinne habe ich eigentlich keine Karriere gemacht.» Doch glücklicherweise misst sich Erfolg nicht ausschliesslich an Titeln und Positionen! Als Helmut Vietze, der Vater des heutigen CEO Oliver Vietze, im Mai 1988 diese Stelle zu besetzen hatte, war bei Baumer Electric alles ein paar Faktoren kleiner. Dies zeigt sich nicht nur am Umsatz, der sich während des Wirkens von Hans Schwarz vervierfachte, sondern gleichfalls am Zuwachs seiner Verkaufsmannschaft. Bearbeitete der scheidende Verkaufsleiter den Markt zunächst mit elf Mitarbeitern, sind es heute 30 Angestellte, welche die Sensoren aus Frauenfeld in die Applikation bringen. Apropos Applikation! Nach elektrotechnischer Grundausbildung und verschiedenen Weiterbildungen wollte Hans Schwarz eigentlich zunächst eine technische Laufbahn einschlagen. Doch wie es der Zufall will, verkaufte er gleich in einer seiner ersten Anwendungen eine programmierbare Steuerung. Diese erfolgreich abgesetzte PS24 liess den damals 25-Jährigen seine ganze Lebensplanung hinterfragen. «Ich bildete mich also weiter und ging in den Verkauf», erzählt Hans Schwarz. Weil ihn dieser im Laufe der Zeit an die abenteuerlichsten Orte führte, beispielsweise in die ehemalige UdSSR, kam irgendwann die Zeit, sich eine Tätigkeit zu suchen, die sich besser mit einer jungen Familie vereinbaren liess.

AUTOR Markus Back Redaktion Megalink INFOS Baumer Electric AG 8500 Frauenfeld Tel. +41 52 728 13 13 sales.ch@baumer.com www.baumer.com

Hans Schwarz mit seinem ersten Verkaufskatalog aus dem Jahre 1988, der nicht dicker als ein Ringbuch war. Mittlerweile gibt es das Produkt-Portfolio fast nur noch in digitaler Form, da es aufgrund des enormen Umfangs vollkommen unhandlich ist. Bild: Diepenbrock

Einstellungsgespräch der anderen Art öffnete. Wie sich zeigte, war dies UnternehEine Stelle, die besser mit Frau und Kindern menleiter Helmut Vietze, der gerade an eiin Einklang zu bringen war, hatte damals ner neuen Kopierfräsmaschine hantierte – Baumer Electric ausgeschrieben. Also ver- als Chef war es ihm nämlich wichtig, jede einbarte Hans Maschine bedienen Schwarz einen Terzu können, die in «Viele Kunden befanden sich in der min – an einem der Produktion zum Pionierphase des Sensorik-Einsatzes.» Einsatz kam. Also Samstagnachmittag. Verkaufsleiter Hans Schwarz Wie er allerdings an begleitete Hans über seine Anfänge bei Baumer Electric. der Eingangstür eiSchwarz diesen in nes modernen Gedie Werkstatt, wo er bäudes im Frauenfelder Gewerbegebiet dem Patron beim Probieren assistierte. stand und nach mehrfachem Klingeln keiner Irgendwann kam die Schlüsselfrage, ob er öffnete, kamen ihm doch ernsthafte Zwei- denn das ohmsche Gesetz kenne? «Welche fel. Er wollte schon auf dem Absatz kehrt- Erfahrung ich im Verkauf habe, interessierte machen, als ihm schliesslich doch noch ein ihn zunächst gar nicht. Das hat mich faszigross gewachsener Mann im Arbeitsanzug niert», sagt er rückblickend.

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Spannende Pionierphase Zwar waren mit dem Einstieg bei Baumer Electric für Hans Schwarz Dienstreisen nach Ägypten oder in die DDR endgültig vorüber, doch weniger aufregend war seine neue Aufgabe dennoch nicht: «Viele Maschinenhersteller befanden sich in der Pionierphase beim Einsatz von Sensorik; der Umstieg von mechanischen Tastern zur berührungslosen Abtastung ging rasant voran.» Entsprechend bedurfte es Beratungsarbeit, um die Anwender von den neuen Sensortechnologien zu überzeugen. Doch mit Zunahme der Geschwindigkeit und immer schnelleren Prozessen in den Maschinen wich die Skepsis. Begünstigt wurde die Verkaufstätigkeit durch das schon damals sehr breite Produkt-Portfolio von Baumer Electric; dadurch fand sich für jede Anwendung das ideale Sensorprinzip. Ein weiterer Vorteil, der das Wachstum zum Marktführer in der Schweiz ermöglichte, war eine klar definierte Kundensegmentierung nach Potenzial sowie Umsatz und einer daraus abgeleiteten Betreuungs- und Beratungsstrategie. Holzboot als grosser Traum Mit Sorge beobachtet Hans Schwarz die seit Jahren anhaltende Krise der hiesigen Maschinenindustrie. Durch die Produktionsverlagerungen brechen im Inland Marktpotenziale für die Automatisierung weg, was das Geschäft in der Schweiz nicht einfacher macht. Daher ist er umso stolzer, dass Baumer noch immer einen Grossteil seiner Sensoren in Frauenfeld produziert. Möglich machen das nach seiner Ansicht die auf grösstmögliche Effizienz getrimmten Produktionsabläufe. Doch die effizienteste Fertigung nützt nicht viel, wenn der Verkauf seiner Arbeit nur halbherzig nachgeht. Dazu Hans Schwarz: «Mein Motto war immer: Investiere zwar in die Ausbildung, aber achte darauf, dass der Mitarbeiter hoch motiviert und begeisterungsfähig ist. Das hat mir das Leben oftmals sehr erleichtert.» Und die Chancen sind sehr gut, dass dieses Motto seine Fortsetzung finden wird. Thomas Ehrat, der die Nachfolge von

Hans Schwarz als Verlaufsleiter bereits angetreten hat, bringt Begeisterung und jede Menge Erfahrung aus verschiedenen Tätigkeiten bei Baumer mit. Wenn Hans Schwarz zum Jahresende offiziell seine Tätigkeit beenden wird, nimmt er erst einmal eine Auszeit von drei bis vier Monaten, um seine Akkus aufzutanken. Danach soll ein

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lang gehegter Traum Wahrheit werden – zunächst die Renovation eines Holzbootes und später der Bau eines solchen. Zudem möchte sich der zweifache Grossvater mehr Zeit für seine Familie nehmen und versuchen, seine Enkelkinder für Technik zu begeistern: «Schliesslich braucht unsere Branche Nachwuchs.» ■

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Dank Dank der der räumlich räumlich abgesetzten abgesetzten Sensorplatine Sensorplatineerhalten erhalten Sie die Sie die maximale maximale Flexibilität Flexibilität beibei derderEinbindung Einbindungunserer unserer MX MX Board Board Level Level Kameraserie Kameraserie in in IhrIhrEmbedded-System. Embedded-System. Sie Sie möchten möchten mehr mehr erfahren? erfahren? Dann Dann besuchen besuchenSie Sie www.baumer.com/cameras/mx www.baumer.com/cameras/mx

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QUEST-STUDIE ZUR ANWENDUNG VON SAFETY-ETHERNET BIS 2015 IM DEUTSCHEN MASCHINENBAU

Zu teuer und zu komplex Aktuell setzen 33 Prozent der Maschinenbauer Safety-Ethernet ein, aber nur an sechs Prozent der Maschinen. Das hat seine guten Gründe, wie die Quest-Studie über den Einsatz von Safety-Ethernet bis 2015 im deutschen Maschinenbau zeigt.

ie Maschinenbauer überlegen sorgfältig und planen realistisch den Einsatz von Safety-Ethernet. Eine Marktuntersuchung von Quest TechnoMarketing ergab im Jahr 2010, dass 15 Prozent der Maschinenbauer Safety-Ethernet nutzten und weitere 14 Prozent planten, Safety-Ethernet bis 2012 einzusetzen. Eine weitere Marktuntersuchung Ende 2012 stellte fest, dass der Anteil der Maschinenbauer mit Safety-Ethernet tatsächlich auf 33 Prozent angestiegen war. Allerdings: Safety-Ethernet kommt nicht an 33 Prozent, sondern nur an sechs Prozent der Maschinen aktuell zum Einsatz. Die Maschinenbauer setzen Safety-Ethernet aktuell nicht auf breiter Front ein, sondern sie testen erst, wägen ab und sammeln Erfahrungen mit Einsätzen an ausgewählten Maschinen. Für und wider Safety-Ethernet Das Für und Wider der Maschinenbauer zu Safety-Ethernet dreht sich um drei Schwerpunkte: Maschinenbauer kritisieren zu hohe Preise. Stellvertretend fasst es ein Werkzeugmaschinenbauer zusammen: «Der Preis ist zu hoch, deshalb wird Safety-Ethernet nicht flächendeckend, sondern nur dort eingesetzt, wo es seitens des Kunden vorgeschrieben wird.» Ein Verpackungsmaschinenhersteller ergänzt: «Es müsste günstiger sein als die herkömmlichen SafetyFeldbusse und einfacher. Es ist dagegen aber komplexer.» Für Maschinenbauer ist es noch eine offene Frage, wie Safety-Ethernet technologisch zweckmässig zu nutzen ist. Ein Hersteller von Holzbearbeitungsmaschinen führt dazu aus: «Man beurteilt den Einsatz von SafetyEthernet noch zurückhaltend. Bei SafetyEthernet fehlen die Erfahrung und Übung, so wirkt es als komplex und schwierig. Das

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wirkt sich besonders bei sehr knappen Inbetriebnahme-Zeiten aus. Setzte man bisher zwei Fachleute bei der Inbetriebnahme ein, einen für Sicherheitstechnik und einen für Steuerungstechnik, so sind bei Safety-Ethernet eigentlich drei Fachleute erforderlich.»

nen aus Sicht vom Maschinenbau» basiert auf Interviews mit über 200 Maschinenbauern, das sind 31 Prozent der deutschen Maschinenbauer mit 100 und mehr Beschäftigten in zehn Branchen. Die Studie, die im Januar 2013 abgeschlossen wurde, erfasst die Marktanteile aller

Grafik: Quest

Schliesslich steht die Vielzahl der Protokolle für Safety-Ethernet einer durchgängigen Lösung entgegen. Ein Hersteller von GummiKunststoff-Maschinen fordert dazu stellvertretend: «Wenn wir Safety-Ethernet einsetzen würden, dann müsste auch eine durchgängige Lösung da sein, unabhängig von den Zulieferern, die wir einsetzen, ob es Siemens, Rockwell, ifm oder Festo ist, es müsste alles über ein Protokoll laufen können.» Bei einer Lösung dieser kritischen Punkte kann der Anteil von Maschinenbauern mit Safety-Ethernet bis 2015 auf 71 Prozent steigen. 200 Maschinenbauer befragt Die neue Quest Studie «Ethernet und Safety-Ethernet bis 2015, Trends und Innovatio-

Protokolle für Echtzeit-Ethernet und SafetyEthernet von 2012 bis 2015 einschliesslich der damit verbundenen Maschinenstückzahlen. Knapp 100 Statements der Maschinenbauer zeigen konkret und treffend auf, wo der Schuh drückt und welche Verbesserungen und Innovationen zu Ethernet und Safety-Ethernet erwartet werden können. ■ Das Inhaltsverzeichnis, die Highlights und das Budget der neuen Quest Studie ist als PDF-Datei unter www.qtm.de/aktuelles.html verfügbar.

MESSE

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20. WELTLEITMESSE FÜR INNOVATIVE ELEKTRONIKFERTIGUNG FINDET VOM 12. BIS 15. NOVEMBER IN DER MESSE MÜNCHEN STATT

Highlight-Themen productronica 2013 Die productronica findet von 12. bis 15. November auf dem Gelände der Messe München statt. Neben zukunftsträchtigen Themen hebt die Messe für innovative Elektronikfertigung auch etablierte Segmente hervor.

ie productronica hat wiederum vier Highlight-Themen festgelegt, die in Foren, Round-Table-Gesprächen und einer Sonderschau fokussiert werden. Organisiert werden diese in Zusammenarbeit mit dem Fachverband Productronic im VDMA (Verband Deutscher Maschinen-und Anlagenbau) und dem ZVEI (Zentralverband Elektrotechnik- und Elektronikindustrie e.V.). Fertigungstechnologien für Kabel und Steckverbinder Ohne Kabel keine Energiewende, keine Elektromobilität, kein High-Speed-Internet und keine störungsfreie Messtechnik. Zuverlässigkeit fängt bei der Materialauswahl und Kabelherstellung an und muss bei der Kabelverarbeitung gewährleistet sein. Versagen Kabel oder Steckverbinder bei der Verlegung oder nach dem Einbau, sind die Folgen teuer und in manchen Fällen sogar fatal. Am zweiten Messetag, 13. November, wird dieses Thema im Innovationsforum in Halle B2 diskutiert. Wickelgüter- und LED-Fertigung Wickelgüter-Fertigung ist Magnetfelddesign auf höchstem Niveau. Die Effizienz dieser Fertigung ist von vielen Faktoren abhängig. Um diese Herausforderung zu meistern, müssen Material, Design und Prozesstechnik perfekt abgestimmt sein. Die Erhöhung der Energieeffizienz ist auch zentrales Thema bei der LED-Herstellung. Im productronica-Forum in Halle A1 wird am Donnerstag, 14. November, die Fertigung von Wickelgütern und LED intensiv beleuchtet. Erstmalig zeigt die Sonderschau «Wickelgüter-Fertigung» über die Messelaufzeit in Halle B3 die gesamte Wertschöpfungskette der Wickelgüter-Fertigung – von der Raffinerie über Materialien, Distributoren, Maschinen bis hin zur Endanwendung. Organisiert wird die Sonderschau in Zusammenarbeit mit dem Fachverband Electrical Winding & Insulation Systems (EWIS) im ZVEI. Effizientes Produktionsmanagement und Industrie 4.0 Um den gesamten Produktionsprozess voranzutreiben und transparenter zu machen,

Grund zum Feiern hat die Messe München GmbH. Die productronica findet in diesem Jahr bereits zum 20. Mal statt. Bild: Messe München

sind Zukunftsprojekte wie Industrie 4.0 sowie produktionsnahe Systeme wie MES (Manufacturing Execution System) oder ERP (Enterprise Resource Planning) ein entscheidender Faktor für die Branche. Sie ermöglichen eine optimierte Prozesssteuerung, Automation oder die intelligente Planung von Ressourcen. Effizientes Produktionsmanagement und Industrie 4.0 ist

productronica Die productronica ist die Weltleitmesse für innovative Elektronikfertigung und wird ideell und fachlich vom Fachverband Productronic im VDMA (Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau) getragen. Sie findet seit 1975 alle zwei Jahre in München statt und ist Kernelement des Elektronik-Messenetzwerks der Messe München International. Zu diesem Netzwerk gehören die Weltleitmessen electronica und productronica am Standort München sowie regionale Leitmessen in Hongkong, China und Indien. An der productronica 2011 nahmen 1189 Aussteller aus 39 Ländern und 38 072 Besucher aus über 80 Ländern teil. 2013 findet zudem parallel die electrical energy storage (ees), Internationale Fachmesse für Batterien, Energiespeicher und innovative Fertigung, statt. Weitere Informationen unter www.productronica.com.

daher am dritten Messetag, 14. November, das Highlight-Thema im Innovationsforum in Halle B2. Der CEO-Round-Table beschäftigt sich bereits am ersten Messetag, 12. November, mit dem Thema «Industry 4.0 – Opportunities and Challenges for a Competitive Production of Tomorrow». Electronic Manufacturing Services Outsourcing in Zeiten zu erwartender Engpässe und vielversprechende neue Geschäftszweige lassen die Ansprüche der EMS-Branche an die productronica wachsen. Deshalb steht am Mittwoch, 13. November, in der Speakers Corner des PCB & EMS Marketplace dieses Thema im Fokus. ■

INFOS Intermess Dörgeloh AG 8001 Zürich Tel. +41 43 244 89 10 intermess@doergeloh.ch www.doergeloh.ch

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MESSE

SPS IPC DRIVES 2013 VOM 26. BIS 28. NOVEMBER – LESERREISE VON EMMESYS UND MEGALINK

Fit und ausgeschlafen nach Nürnberg Der starke Franken und die konjunkturelle Schwäche in den Hauptmärkten stellen Schweizer Unternehmen weiterhin vor grosse Herausforderungen. Wie diesen zu begegnen ist, zeigt die SPS IPC Drives 2013 in Nürnberg, zu welcher Emmesys und Megalink eine exklusive Leserreise anbieten werden.

n Zusammenarbeit mit dem bernbietischen Automatisierungsspezialisten Emmesys organisiert Megalink vom 26. bis 28. November eine exklusive Leserreise an die SPS IPC Drives 2013 in Nürnberg. Deren Attraktion ist ein geführter Messerundgang, bei dem die Teilnehmer mit ausgewählten Anbietern der Automatisierungsbranche in Kontakt gebracht werden. So haben diese die Möglichkeit, direkt vor Ort aktuelle Projekte zu diskutieren oder sich über die neuesten Lösungen detailliert und vor allem ausgeruht und stressfrei informieren zu lassen. Neben dem Transfer mit dem Bus – es kann entlang der A1 zugestiegen werden – umfasst das Angebot nämlich zwei Übernachtungen in einem WellnessHotel ausserhalb von Nürnberg. Näheres zu den Leistungen und Anmeldungen unter www.megalink.ch/leserreise oder www.emmesys.net. Asiatische Aussteller auf dem Vormarsch Die SPS IPC Drives erfreut sich sowohl bei Ausstellern als auch Besuchern weiter wachsender Beliebtheit. Beteiligten sich bei der Auflage im vergangenen Jahr 1458 Aussteller, erwartet die Mesago Messemanagement GmbH als Veranstalterin im kommenden November 1500 Hersteller, die ihre Lösungen aus den Bereichen «Elektrische Automatisierung, Systeme und Komponenten» in Nürnberg präsentieren werden. Zu diesem Wachstum tragen übrigens Schweizer Anbieter mit bei. Waren es 2012 insgesamt 36 Aussteller aus der Schweiz, liegen

Angebot Leserreise • Bustransfer Schweiz– Messe Nürnberg und zurück • Zusteigeorte entlang der A1 • Zwei Übernachtungen im Wellness-Parkhotel Altmühltal inkl. Frühstück (Einzelzimmer) • Mittwochmorgen: Guided-Tour • Mittwochnachmittag: zur freien Verfügung • Mittwochabend: Einladung zum Nachtessen auf einer Standparty • Donnerstagvormittag: zur freien Verfügung • Donnerstagnachmittag: Einladung an den Stand von Profibus Schweiz mit Apéro • Freier Messe-Eintritt (Online-Registriernummer)

Wie man sich erfolgreich gegen den Wettbewerb behauptet, dafür finden sich an der SPS IPC Drives in Nürnberg die entsprechenden Rezepte. Bild: Mesago

für die Neuauflage schon jetzt 46 Anmeldungen vor. Damit nimmt die Schweiz in diesem Jahr den dritten Rang der internationalen Ausstellernationen ein. Stärker vertreten sind nur Italien (83 Aussteller) und China (55). Zählt man zu Letzteren die 25 Anbieter aus Taiwan hinzu, stellen südostasiatische Unternehmen mittlerweile über fünf Prozent aller Aussteller. Für MesagoGeschäftsführer Johann Thoma ein nicht zu unterschätzendes Indiz: «Wenn sich Firmen aus diesem Raum in den hart umkämpften Automationsmarkt wagen, müssen sie von ihren Lösungen überzeugt sein.» Von den knapp 57000 Besuchern in 2012 stammten übrigens knapp 20 Prozent aus dem Ausland, davon 1148 aus der Schweiz. Eine ähnlich hohe Beteiligung erwarten die Verantwortlichen auch in diesem Jahr. Erstmals eigene Messehalle für «Software» Die Aussteller präsentieren sich bei der kommenden Veranstaltung auf einer Fläche von über 110 000 Quadratmetern. Um die-

sen Bedarf zu decken, weitet sich die Veranstaltung erstmals in ihrer Geschichte auf 13 Messehallen aus. Schwerpunkt in der neu hinzugekommenen Halle 11 ist die «Software». Zudem bringt das Wachstum eine thematische Neuaufteilung von zwei Hallen mit sich: Die Halle 7A beherbergt jetzt ausschliesslich die «Sensorik», während sich die Halle 7 nun ganz der «Steuerungstechnik» widmet. (bac) ■

INFOS Emmesys 3538 Röthenbach Tel. +41 34 491 40 40 info@emmesys.net www.emmesys.ch

MESSE

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Supporting your great ideas

Kompetenz in MedizintechnikKomponenten

25. INTERNATIONALES EUROPA FORUM LUZERN VOM 11. NOVEMBER 2013

Blicke auf die Schweiz Die Schweiz steht derzeit stärker im internationalen Fokus und wird immer wieder kritisch beobachtet. Mit welchen Augen sieht das Ausland auf die Schweiz? Weshalb sind Schweizer Produkte global so gefragt? Welche Bedeutung hat der Unternehmensstandort Schweiz für ein Unternehmen? Welche Zukunft gibt es für das

Drucksensoren

«Modell Schweiz»?

2,5 mbar bis 10 bar Analog oder digital

iese Fragen werden am Europa Forum Luzern im November 2013 aus verschiedenen Perspektiven beleuchtet und diskutiert. An der öffentlichen Veranstaltung sprechen Bundespräsident Ueli Maurer sowie Wolfgang Schüssel.

In Zeiten, in denen die Schweiz stärker in der Kritik steht, ist der Dialog mit dem Ausland besonders gefragt, um das Image der Schweiz und den Unternehmensstandort zu stärken. Das Herbst-Forum 2013 soll einen Beitrag dazu leisten.

Hohe Erwartungen an Schweizer Standard In internationalen Rankings schliesst die Schweiz bezüglich Image und Wirtschaftsstandort in den Spitzenrängen ab. Unternehmen schätzen das planbare politische Umfeld. Dieses sichert eine unternehmensfreundliche Wirtschaftspolitik und fördert den flexiblen Arbeitsmarkt. Die praxisnah ausgebildeten Fachleute und die hohe Lebensqualität bieten gute Voraussetzungen für die Mitarbeiterakquisition. Doch neben den Vorteilen sehen sich Unternehmen in der Schweiz auch Herausforderungen gegenüber: Der starke Schweizer Franken beispielsweise beeinträchtigt den unternehmerischen Handlungsspielraum. Sehr hohe Qualität und ausgezeichneter Service werden vorausgesetzt. Um wettbewerbsfähig zu bleiben, kommen Unternehmen nicht darum herum, in Innovationen und ständig verbesserte Produktivität zu investieren.

Experten im Dialog Neben Persönlichkeiten aus Politik und Wissenschaft sprechen am Herbst-Forum Wirtschaftsgrössen wie Remo Lütolf (CEO ABB Schweiz),

Zusammenspiel Politik – Wirtschaft – Gesellschaft Der Sonderfall Schweiz fordert alle: Von der Politik erwarten international tätige Unternehmen eine attraktive Fiskalpolitik, einen hohen Bildungsund Forschungsstandard sowie eine liberale Arbeitsmarktpolitik. Politik und Gesellschaft erwarten von Unternehmen, dass sie gegenüber von Staat und Gesellschaft Verantwortung übernehmen, verlässliche Partner sind und dies bleiben.

Winkelsensoren 60 bis 350° 1 oder 2 Ausgänge

Drehgeber Inkremental oder absolut Bis 12 Bits Auflösung Schnittstellen: ABZ, SSI, Profibus

Remo Lütolf, Landeschef und Vorsitzender der Geschäftsleitung ABB Schweiz spricht am Europa Forum Luzern. Foto: ABB

Stromversorgungen Luigi Sorrentino (CEO Zimmer GmbH) und Christiane Leister (CEO Leister Technologies AG). Das Europa Forum Luzern bietet nicht nur aktuelle Informationen aus erster Hand, sondern ist darüber hinaus eine einmalige Netzwerkplattform, um mit Teilnehmenden, hochrangigen Politikern und Experten ins Gespräch zu kommen und Kontakte zu pflegen. ■

Offene/geschlossene Bauform 25 bis 1000 W EN 60601-1-zertifiziert

Das Wichtigste in Kürze INFOS Europa Forum Luzern Horwerstrasse 87 6005 Luzern Tel. 041 318 37 87 info@europa-forum-luzern.ch www.europa-forum-luzern.ch

Termin: Symposium: Ort: Kosten: Infos und Anmeldung: Öffentliche Veranstaltung:

11. November 2013 12 bis 18 Uhr KKL Luzern CHF 290.– / 90.– (Studenten) www.europa-forum-luzern.ch 18.40 bis 20.30 Uhr (Eintritt frei, Anmeldung erforderlich)

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T I TE L S TO R Y

SOFTWAREDESIGNTE PAC – MIT VEREINFACHTER ARCHITEKTUR SCHNELLER ZUR MARKTREIFE

Subroutine statt Subcontroller Ingenieure für Steuerungs- und Regelungstechnik sehen sich häufig gezwungen, die Komplexität von Systemen zu vereinfachen, während sich die Herausforderungen zunehmend komplizieren. Allerdings können sie diese Spirale mit kommerziellen Technologien wie dem softwaredesignten Controller NI cRIO-9068 durchbrechen.

AUTOR Brett Burger NI Sr. Product Manager Embedded Systems INFOS National Instruments Switzerland Corp. 5408 Ennetbaden Tel. +41 56 200 51 51 ni.switzerland@ni.com www.ni.com/switzerland

Traditional Design Versus Software-Designed Traditional Design Temp Controller 1

Software Designed NI LabVIEW Software Subroutines

Software Temp Control 1

Subcontroller Communication

ine der aktuellsten Verarbeitungstechnologien für PAC stellt National Instruments Entwicklern von Steuerungs- und Regelsystemen mit dem softwaredesignten Controller NI cRIO-9068 zur Verfügung. Dessen Verarbeitungselemente basieren auf der neuesten Siliziumtechnologie von Xilinx und verbinden Fliesskomma-Prozessorkerne, FPGA-Struktur sowie DSP-Slices auf einem Chip. Damit lassen sich hoch entwickelte Maschinensubsysteme mit weniger Controllern realisieren und deren Architektur vereinfachen. Für Entwickler von Steuer- und Regelsystemen, die sich mit Kontaktplänen besser auskennen als mit Logikgattern, ist das zunächst ungewohnt. Doch die Scheu vor solchen Verarbeitungselementen ist fehl am Platz. Deutlich wird dies, wenn diese mit einem einfachen Werkzeug wie beispielsweise einem Hammer verglichen werden. Von diesen gibt es eine Vielzahl für die verschiedensten Aufgaben, doch entscheidend ist, dass der jeweils am besten geeignete Hammer für die entsprechende Aufgabe verwendet wird. Die PC-gestützte Automatisierungstechnik ist dabei wie ein universeller Klauenhammer zu sehen. Er ist vielfältig genug für die meisten Anwendungen, aber mit Defiziten bei anspruchsvolleren Aufgaben, da er für einen rückschlagfreien Hammer zu hart, für einen Vorschlaghammer zu leicht und für einen Latthammer zu klein ist. Für eine grosse Bandbreite von Anwendungen bietet sich der Fliesskommaprozessor an, der allerdings für Anwendungen, die

Temp Controller 2

Software

Temp Controller 3

Software

Multiaxis Controller

Software

Temp Control 2

Motion Control

Temp Control 3

State Control

Hardware/PAC NI CompactRIO

SCADA/Network Link

Software

Bild 1: Neue PAC und Embedded-Controller verlegen die Integration von Subsystemen in den Bereich des Softwaredesigns. Bilder: NI

Hochgeschwindigkeits-Timing, -Triggerung oder feste Latenz verlangen, ungeeignet ist. Hier ist ein FPGA von Vorteil. Fliesskommaprozessoren können ebenfalls für Signalverarbeitung, -steuerung und -regelung eingesetzt werden, wobei sie im Vergleich zu einem FPGA oder DSP, die für sich wiederholende Algorithmen verwendet werden, eher kostspielig sind. Zwar eignen sich FPGA optimal für die Verarbeitung von rechenintensiven Algorithmen, in der Laufzeitflexibilität sind sie jedoch eingeschränkt. Was die neuen PAC/SPS im Hinblick auf die Vereinfachung von Subsystemen so vielversprechend macht, ist die Kombination all dieser Verarbeitungselemente. Konzentration auf flexiblen Kern Grundsätzlich werden Subsysteme gemeinsam mit Hard- und Software eingesetzt, um einer spezifischen Funktion zu dienen, beispielsweise als System zur Temperaturüberwachung. In diesem Fall sind die Hardwareeingänge Temperatursensoren, die Aus-

gänge steuern einen Lüfter beziehungsweise ein Heizgerät, und die Softwarelogik für das System kann von einer einfachen, begrenzten Funktion bis hin zu einem fortgeschritteneren PID-Algorithmus reichen. In komplexen Maschinen mit einer Vielzahl an Komponenten stellt dieser Temperaturregler ein eigenes Design auf einer benutzerdefinierten Platine dar, die mit dem Hauptcontroller über einen kabelgebundenen Bus kommuniziert. Statt einzelnen, optimierten Hardware-Designs für Subcontroller können Entwickler neuere Embedded-Controller einsetzen und sich so besser auf einen einzigen flexiblen Kern verlassen. Maschinen mit einer geringeren Anzahl von softwaredesignten Controllern können somit vereinfacht werden, was schnellere Markteinführungszeiten bei niedrigeren Entwicklungskosten ermöglicht. Subsysteme in Maschinen sind zu Softwareblöcken abstrahiert, die auf dem Host-Fliesskommaprozessor oder den verfügbaren FPGA/DSP-Ressourcen laufen. Die Lösung: Subroutine

T I TE L S TO R Y

statt Subcontroller. Bezüglich der Hardware wird bei vielen Subcontrollern bereits ein modulares Betriebssystem verwendet. Die erweiterten Funktionen neuer EmbeddedController führen dazu, dass benutzerdefiniertes FPGA/ASIC-Hardwaredesign weniger häufig benötigt wird. Ansatz zur intuitiven Systementwicklung Diese Technologie eignet sich optimal für Anwendungen, die jede Art von Hochleistungsmaschine zusammen mit mehreren Subsystemen umfassen. Ein Beispiel hierfür sind Lasersägen, die bei der Herstellung von Siliziumwafern eingesetzt werden. Diese kommerzielle Technologie unterstützt Fertigungsingenieure dabei, Siliziumwafer mit weniger Verschnitt und in kürzerer Zeit als mit mechanischen Zerspanwerkzeugen zu verarbeiten. Um das zu bewerkstelligen, sind diese Maschinen mit mehreren kompatiblen Subsystemen ausgestattet, die über einzelne Controller zur Temperaturüberwachung, Lasersteuerung, Inline-Verarbeitung von analogen Hochgeschwindigkeitseingängen sowie einen Überwachungs-PC mit einer Benutzeroberfläche verfügen. Da eine Kommunikationsarchitektur mit einer zentralen Steuerung für all diese Subcontroller notwendig ist, entwickeln Maschinenbauingenieure heute individuelle Designs für jedes einzelne Subsystem. Durch Einsatz eines Embedded-Controllers mit aktueller Verarbeitungstechnologie kann ein Entwickler von Steuer- und Regelsystemen mehrere dieser Subsysteme auf einem einzigen Controller ausführen (Bild 1). Die Software-/ Firmwareanweisungen, die für jeden Controller festgelegt wurden, existieren als in sich geschlossene Subroutine auf dem Hauptcontroller. Systementwickler können ihr System erweitern, indem die jeweilige

Subroutine kopiert und einfügt und ein weiteres I/O-Modul hinzufügt wird. Hochleistungsmaschinen finden natürlich nicht nur in der Fertigung von Wafern Verwendung. Intensive Signalverarbeitung und für Messungen geeignete I/O sind heutzutage weit verbreitet, besonders bei der vorbeugenden Wartung von Schwermaschinen. Dank handelsüblicher EmbeddedController können diese Systeme nun intuitiver entworfen werden, wohingegen früher traditionelles benutzerdefiniertes ASIC- oder FPGA/DSP-Design notwendig war. In Bezug auf Motoren schliessen vorbeugende Wartungsmassnahmen unter anderem RMSKalkulationen und FFT mit ein. Diese Algorithmen verbrauchen CPU-Ressourcen, die mit der Kanalanzahl steigen, was weniger CPU-Reserven für andere Aufgaben übrig lässt und entweder die Funktion des Controllers einschränkt oder die Kosten erhöht. Diese Prozesse auf eine FPGA/DSP-Verarbeitungseinheit zu verlegen, führt zu einem geringeren Arbeitsaufwand auf dem flexiblen CPU und verbessert den Datendurchsatz, da FPGA mehrere Prozesse effizienter durchführen. Solange die Grösse des FPGA ausreicht, können nahezu uneingeschränkt parallele Prozesse hinzugefügt werden. Programmierbare Verarbeitungselemente Abgesehen von der Syntaxprogrammierung ist es absolut essenziell, dass Systementwickler Zugang zu kommerziellen Technologien haben, um immer komplexere Herausforderungen zu meistern, zum Beispiel das Ändern von Standards oder der Druck, Innovationen immer schneller und gleichzeitig kostengünstiger voranzutreiben. Letztendlich haben Verarbeitungselemente für den Entwickler keinen Nutzen, wenn er sie nicht programmieren kann. Viele der heute in an-

Bild 2: Der NI cRIO-9068 ergänzt einen traditionellen Fliesskommaprozessor um Verarbeitungselemente für Timing, Hochgeschwindigkeitssteuerung und Signalanalyse.

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spruchsvollen Steuer- und Regelsystemen verfügbaren Verarbeitungselemente und Firmware sind geschützt oder unzugänglich. Je offener ein Embedded-Controller ist, desto einfacher ist es für Entwickler von Steuer- und Regelsystemen, diese komplexen Maschinen mit wenigen Subsystemen zu realisieren. PAC/SPS mit Modulen, die Signalverläufe messen und nur nachbearbeitete Werte oder PID-Steuerchips ausgeben, beinhalten fest eingebaute Logik. Diese Designs sind im Hinblick auf die Hardware kostengünstiger, ermöglichen dem Entwickler jedoch nicht die Flexibilität, die geschützte Verarbeitungsfirmware auf Fehler zu untersuchen oder zu ändern. Ausserdem kann es schwierig werden, die exakten Algorithmen zu replizieren, wenn diese Bestandteile kurz vor dem Ende des Produktzyklus (EOL) obsolet werden. Viele potenzielle Probleme sind da programmiert. Der Controller NI cRIO-9068 (Bild 2) erlaubt direkten Zugang zum Fliesskommaprozessor, zur FPGA-Anordnung mit DSP-Slices und sogar zum Betriebssystem, das eine Echtzeitversion von Linux ist. Mit Zugang zur Kommandozeile können Entwickler der Linux-Community beitreten, um eine Maschine in kürzerer Zeit und mit weniger Ressourcen in Betrieb zu nehmen. Zusätzlich zu den handelsüblichen Linux-Anwendungen können Entwickler von Steuerund Regelsystemen existierenden C-Code wiederverwenden, da der neue Fliesskommaprozessor die Softwareumgebung NI LabView sowie die Entwicklungsumgebung Eclipse unterstützt. So können Anwender die Vorteile beider Seiten nutzen und bereits existierende Software auf aktueller Hardware mit möglichst geringen Störungen einsetzen. In der Textil- oder Halbleiterindustrie aber auch beim Stahlfräsen erhöht der Bedarf an immer intelligenteren Maschinen die Nachfrage nach verbesserten Technologien für das Maschinensteuerungsdesign. PAC und Embedded-Controller, die aktuelle hybride Verarbeitungstechnologien einsetzen, können die Entwicklung von Maschinen beschleunigen sowie vereinfachen, indem die Architektur von mehreren einzigartigen PAC/SPS oder kundenspezifischen Designs hin zu weniger und kompakteren softwaredesignten Controllern geändert wird. Die nächste Generation von Embedded-Controllern wird jedoch nicht viele der Urgesteine aus dem Bereich Verarbeitung ersetzen. Stattdessen sind diese Controller optimal für die nächste Generation von intelligenten Maschinen und bestens für fortgeschrittenere Entwickler geeignet, die ihre Produkte mit einer vereinfachten Architektur schneller auf den Markt bringen wollen. ■

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KO M M U N I K A TI O N

VERKNÜPFUNG VON AS-INTERFACE MIT ETHERNET-FUNKTIONALITÄTEN ERMÖGLICHT KOSTENGÜNSTIGE AUTOMATIONSLÖSUNGEN

Perfektes Doppel Bei einfachen Anwendungen lassen sich bei der Verdrahtung im Feld mit AS-Interface 60 Prozent des Arbeitsaufwands einsparen. Bei komplexen Geräten mit vielen Parametern und grossem Datenaufkommen ist es jedoch nicht immer geeignet. Für diese Aufgaben werden zunehmend Ethernet-basierte Systeme eingesetzt, die AS-Interface ergänzen.

Die gegensätzlichen Anforderungen in der Automatisierungstechnik können durch die Kombination von Systemen optimal erfüllt werden.

Dezentrale Netzwerkmodule mit lokaler Sicherheitstechnik können über Ethernet vernetzt werden.

ei Betrachtung der verschiedenen Automationsebenen und ihren Anforderungen wird deutlich, dass AS-Interface mit seiner gezielten Fokussierung auf die untere Automationsebene, die Aktuator-SensorEbene, wirtschaftliche Lösungen erst ermöglicht. Dies gilt insbesondere im Hinblick auf die Anforderungen moderner Automatisierungskonzepte, wie sie auch für Industrie 4.0 benötigt werden. Die Aktuator-Sensor-Ebene ist die Ebene im Feldbereich, auf der einfache Sensoren und Aktuatoren vernetzt und angeschlossen werden. Kennzeichnend dafür sind: •Die erforderliche Datenmenge pro Gerät ist gering im Gegensatz zu der erforderlichen Geschwindigkeit bei der Datenübertragung. AS-Interface hat ein schnelles, kurzes Telegramm (die Antwortzeit eines Slaves liegt bei circa 153 μs, gemessen vom Beginn der Abfrage bis zum Ende der Antwort einer Nachricht). •Industrieapplikationen werden extremen Umwelteinflüssen im Feld ausgesetzt, sie benötigen daher robuste Systeme. Zu den INFOS AS-Interface DE-63571 Gelnhausen Tel. +49 6051 473 212 info@as-interface.net www.as-interface.net

Bilder: AS Interface

Schaltschranklösungen benötigt der Anwender Feldkomponenten mit hohen Schutzarten. AS-Interface bietet Feldlösungen mit Schutzart bis IP69K und ATEX-Geräte bis Zone 1. •Störfeste Lösungen zur Sicherung der Datenübertragung in stark mit Störquellen (zum Beispiel Schweissanlagen und Frequenzumrichter) belasteter Atmosphäre sind sehr wichtig in der Sensor-AktuatorEbene. Das AS-Interface-System hat mit der Signalform und den bestehenden Sicherungsmechanismen besondere Vorkehrungen getroffen. •In der unteren Feldebene wird neben den reinen Daten auch Energie benötigt. ASInterface überträgt Daten und Energie auf einer zweiadrigen Leitung. 24 VDC stehen an den Ausgängen bis zu einem Strom von 8 A zur Verfügung.

AS-Interface Das System erschliesst enorme Einsparpotenziale bei Planung, Aufbau und Betrieb einer Anlage. Die wichtigsten Vorteile von AS-Interface ergeben sich aus den technischen Grundlagen der Verbindungstechnologie. Dies sind: •geringere Montagekosten •kleine Schaltschränke •Kosteneinsparung durch reduzierte Hardware •weniger Verkabelungsaufwand •Zeitvorteil bei der Installation.

•Ein einfacher und industrietauglicher Anschluss ist notwendig. Die bei AS-Interface verwendete Piercing-Technik bietet zusätzlich einen Geschwindigkeitsvorteil. Ethernet – mit der Bärenfalle auf Mäusejagd Ethernet ist ein hervorragendes System für die Aufgaben oberhalb der Steuerungsund Geräteebene. Für den Einsatz in der Sensor-Aktuator-Ebene ist es jedoch nur bedingt geeignet. Natürlich lassen sich einzelne Sensoren und Aktuatoren mit entsprechender Schnittstelle über Hubs und Switches einbinden, doch einfach, komfortabel oder kostengünstig ist das nicht. Die Automatisierung mit dem Einsatz modernster Technologie auf der Steuerungs- und Geräteebene erfordert ein durchgehendes Konzept, um das volle Potenzial aktueller Technik auszunutzen. AS-Interface steht dazu als modernes System für die Verkabelung in der Sensor-Aktuator-Ebene zur Verfügung. Diese zeichnet sich durch folgende Punkte aus: •einfache Verkabelung •flexibel und schnell •einfache Parametrierung und Adressierung •offenes System. Damit ist eine kostengünstige Lösung mit hohem Nutzwert für die Sensor-AktuatorEbene verfügbar. Die Anforderungen an die Geräte, die nicht mehr der Sensor-Aktuator-Ebene zuzurechnen sind, stellen sich anders dar: •Grundsätzlich werden grössere Datenmengen pro Gerät benötigt.

•Die Antwortzeiten der Parameterdatensätze sind häufig weniger kritisch. •In Anbetracht der Gerätekosten spielen die Kosten für die Kommunikationseinbindung nur eine untergeordnete Rolle. •Die Installationskosten sind in Anbetracht der Komplexität und der Gerätekosten nachrangig. Durch die teilweise gegensätzlichen Anforderungen entsteht die optimale Lösung aus einer Verknüpfung von Ethernet-Technologien und dem AS-Interface-System. Durch transparente Gateways stehen damit die Daten auf allen Ebenen effektiv zur Verfügung. Die volle Funktionalität bei minimalen Kosten kann also in der Kombination der Systeme erreicht werden. Schnell und einfach verkabelt mit AS-Interface Das AS-Interface ist in der unteren Feldebene optimal für Verdrahtungsaufgaben geeignet. Mit kurzen, schnellen Protokollen wird eine Vielzahl von Geräten wie zum Beispiel Näherungssensoren, Not-Aus-Schalter, Leuchtmelder, Motorstarter, Ventile und vieles mehr kostensparend an die Steuerung angeschlossen. In Anlagen ist die Wirtschaftlichkeit der Anlage während ihrer Lebensdauer von Wichtigkeit. Die einfache Montage und Wartung ist als Faktor Zeit von erheblicher Bedeutung. Die Anforderungen an ein modernes System haben sich im Laufe der Zeit stark verändert, der Preis für die Hardware ist von geringerer Bedeutung als noch vor wenigen Jahren. Die fortschrittliche Automatisierung zeichnet sich durch ein effektives Gesamtsystem aus, bei dem alle Elemente die Produktivität der Anlage verbessern. Wichtige Punkte für den Anlagenbauer sind: •einfache Planung •flexibler, modularer Aufbau •schnelle Montage und Inbetriebnahme. Der Anlagenbetreiber erwartet: •erweiterte Diagnose •integrierte Sicherheitskonzepte •Plug-and-play-Komponenten. Bei Betrachtung der Aufgaben einer Anlage zeigen sich schnell die Unterschiede in den Hierarchie-Ebenen der industriellen Kommunikation. Jede Ebene hat unterschiedliche Aufgaben und Anforderungen. In der Anlagenplanung erleichtert die Topologiefreiheit die Konstruktionen, ohne Gedanken an voluminöse Kabelbäume verschwenden zu müssen. Die Sensoren und Aktuatoren können frei platziert werden, später wird einfach das AS-Interface-Kabel in einer Baum- oder Linienstruktur angeschlossen. Das AS-Interface-System bietet dabei mit der Piercing-Technologie einen bedeutenden Zeitvorteil bei der Verdrahtung. Darüber hinaus ermöglichen die AS-Interface-Profile herstellerübergreifende Plug-and-play-Komponenten, was zu kurzen Rüstzeiten führt und Umbauten erheblich erleichtert. Die Safety-at-work-Technologie erlaubt zudem die kostengünstige Umsetzung von Sicherheitsanforderungen, da AS-Interface die aufwendige Verdrahtung und Verschaltung wesentlich vereinfacht. Sämtliche Werte dieser sicherheitsgerichteten Komponenten stehen in der übergeordneten Steuerung beziehungsweise im Ethernet zur Verfügung. Zusammen mit den erweiterten Diagnosefunktionen sind die Anlagenbetreiber dem Wettbewerb einen Schritt voraus, denn sie haben dadurch jederzeit einen detaillierten Status der Anlage zur Verfügung und können so die Prozesse optimal planen. Da AS-Interface für die Vernetzung von Aktuatoren und Sensoren optimiert ist, lassen sich die Ein- und Ausgänge einer Anlage ohne grossen Aufwand zu dezentralen Modulen zusammenfassen. Diese dezentralen Intelligenzen der AS-Interface-Netzwerke können dann als modulare Einheiten im Bedarfsfall über Ethernet-Systeme zusammengefasst und mit einer übergeordneten Steuerung oder Anlagenüberwachung verknüpft werden. ■

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KO M M U N I K A TI O N

ETHERCAT ERLAUBT BORDNETZWEITE KOMMUNIKATION UND DETERMINISTIK IN DER MOBILEN AUTOMATION

Alles über einen Draht … Die Nutzung von Automatisierungs- und Informationstechnik im Bereich mobiler Automation führt dank neuen Funktionalitäten zunehmend zu erhöhten Ertragsdaten sowie gesteigerter Energieeffizienz. Diese Anforderungsprofile prädestinieren den Ethernet-Feldbus EtherCAT geradezu für den mobilen Einsatz.

obile Anwendungen erfordern eine hohe Komplexität der Bordnetzarchitekturen. Software-Lösungen ersetzen dabei zunehmend Hardware-Lösungen, was eine Vielzahl an Sensor-Informationen erfordert, um die flexible Einstellung auf unterschiedliche Arbeitssituationen zu ermöglichen. Erste Ethernet-Anwendungen im Kraftfahrzeug sind bereits in Serie; und zwar im Bereich der Diagnoseschnittstelle zum Flashen der Steuergeräte über eine einheitliche Ethernet-Schnittstelle. Einheitliche Bordnetzarchitektur Bordnetze bestehen meist aus mehreren gekoppelten Kommunikationssystemen. Die Steuergeräte in Fahrzeugen werden über verschiedene Systembusse (CAN, LIN, MOST, FlexRay) verbunden, was unterschiedliches Know-how zur Installation und Wartung sowie für den Einsatz von Gateways erfordert. Heutige Traktoren oder Mähdrescher besitzen oft mehr als 30 miteinander kommunizierende Elektronikmodule. Wie eine solche Anforderung aussehen kann, zeigt Bild 1. EtherCAT ermöglicht die Reduzierung der Bordnetzarchitektur auf einen leistungsfähigen und zukunftssicheren Standard, bei dem die Bandbreite der 100 Mbit/s Vollduplex-Übertragung bis zu 97 Prozent genutzt werden kann. Zudem ermöglicht es extrem kurze Zykluszeiten bis <50 μs zur Schliessung hochdynamischer Regelkreise.

AUTOR Dr. Guido Beckmann Chairman des Technical Committee bei der EtherCAT Technology Group INFOS EtherCAT Technology Group DE-90482 Nürnberg Tel. +49 911 540 56 20 info@ethercat.org www.ethercat.org

Bild 1: Heutige Bordnetze stossen an ihre Grenzen. Inhomogene Netzwerkstrukturen werden über Gateways gekoppelt. Bilder: ETG

Geräte mit besonders harten Echtzeitanforderungen können ohne gegenseitige Beeinflussung mit weniger kritischen Geräten, wie zum Beispiel einer Rückfahrkamera, im selben Netzwerk betrieben werden. Unter Vermeidung von Subbussystemen entstehen so eine bordnetzweite Kommunikation und Deterministik: Prozess- sowie Parameter- und Bedarfsdaten können über den gleichen Draht übertragen werden (One Wire Solution). Dies vereinfacht die Architektur erheblich und spart Kosten zur Kopplung durch Gateways. EtherCAT unterstützt die präzise Synchronisierung von Geräten über den Bus. Dies ermöglicht etwa den Einsatz eines zentralen elektrischen Antriebsreglers auf dem Zugfahrzeug, der die Energie und die Bewegungssteuerung für Motoren auf unterschiedlichen Anbaugeräten mit exakt der Leistung, die jeweils benötigt wird, zur Verfügung stellt. Zudem können neue Algorithmen zur Ertragssteigerung angepasst und nachgerüstet werden, was eine verbesserte Regelgüte ermöglicht.

Der Einsatz hybrider Antriebssysteme aus Verbrennungsmotoren und elektrischen Antrieben/Generatoren erlaubt zudem Konzepte zur Energierückspeisung, was den Kraftstoffverbrauch senkt. EtherCAT ermöglicht die Übertragung von Energiemanagementdaten in Echtzeit und trägt somit zur Steigerung der Effizienz und damit zur Emissionsreduktion bei. Flexibilität im Lifecycle Da EtherCAT weder Switches noch Hubs im Netzwerk benötigt, gibt es praktisch keine Einschränkungen hinsichtlich der Bustopologie: Linie, Baum, Stern und jede Kombination daraus sind bei nahezu beliebiger Knotenzahl möglich. Eine kostenoptimierte Anpassung an Fahrzeugausbaustufen auf Basis einheitlicher PlattformArchitekturen ist somit möglich, da in jeder Phase der Entwicklung, Erprobung und in Serie die Topologie flexibel und rückwirkungsfrei erweitert werden kann. Der automatische Netzwerk-Scan bei EtherCAT ersetzt eine manuelle Bordnetzplanung

Bild 2: EtherCAT als leistungsfähiges Netzwerk mit flexibler Topologie ermöglicht die Vereinfachung der Bordnetzarchitektur. Fahrzeuge können ebenfalls miteinander, zum Beispiel über Funk, gekoppelt werden.

der Busteilnehmer, welche beim Hochlauf erkannt und initialisiert werden. Dank automatischer Link-Erkennung können Knoten und Netzsegmente mittels Hot Connect im laufenden Betrieb ab- und wieder angekoppelt werden und somit für optionale beziehungsweise austauschbare Anbaugeräte an Traktoren oder Werkzeugen bei Baggern und Radladern genutzt werden. Für Leitungsredundanz wird die Linie zum Ring (Bild 2) ergänzt. Der Master benötigt hier neben Software lediglich einen zweiten Ethernet-Port, Slave-Geräte unterstützen

dies von vornherein, wodurch zusätzliche Protokolle oder Hardware-Kosten entfallen. Auch Master-Redundanz mit Hot-StandbyFunktionen kann mit EtherCAT realisiert werden; die Verfügbarkeitsanforderungen mobiler Anwendungen werden erfüllt. Durch die verfügbare Bandbreite können klassische Feldbussysteme über ein EtherCAT Gateway als Subbussystem genutzt werden. Die schrittweise Umsetzung auf EtherCAT und die Einbindung von Komponenten, die (noch) keine EtherCAT-Schnittstelle (Bild 3) unterstützen, sind somit möglich.

Bild 3: Schrittweise Migration durch Einbindung von vorhandenen Netzwerken in das EtherCAT-Netz.

Beste Entscheidung

Projected Capacitive Touchscreens Standardsensoren von 3,5“ – 32“ Freie Gestaltung der Glasfront Glasfront Stärken: 0,7 mm – 8,0 mm Multitouch & Gestensteuerung (bis zu 10 Finger gleichzeitig) Kalibrierung

HY-LINE AG Gründenstrasse 82 · CH-8247 Flurlingen Tel: 052 647 42 00 · Fax 052 647 42 01 E-Mail: info@hy-line.ch

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KO M M U N I K A TI O N

Diagnose und Condition Monitoring Neben dem Einscannen und Vergleichen der Topologie beim Hochlauf unterstützt EtherCAT systeminhärent weitere Diagnoseeigenschaften. Der EtherCAT Slave Controller prüft beispielsweise mittels Prüfsumme das durchlaufende Telegramm in jedem Slave. Fehlerhafte Telegramme inkrementieren einen Zähler im betroffenen Slave und werden für die folgenden Teilnehmer entsprechend gekennzeichnet. Durch Analyse der Fehlerzähler kann der Master Störeinflüsse erkennen und exakt lokalisieren, noch bevor diese den Maschinenbetrieb beeinflussen. Der Master prüft zyklussynchron, ob alle Teilnehmer die Daten bearbeitet haben, und ermittelt mittels Status- und Fehlerinformationen sowie gegebenenfalls des Link-Status den Grund für das unerwartete Verhalten. Ethernet-Netzwerkverkehr kann mithilfe kostenfreier Software Tools (zum Beispiel Wireshark) aufgezeichnet werden, die sich für EtherCAT eignen, da das Protokoll Standard-Ethernet-Telegramme nutzt. Auf Applikationsebene werden zur Realisierung einer präventiven Wartung die Informationen aller Sensoren genutzt. Diese nehmen Schwingungen auf, um durch Analyse der Werte Schädigungen schon vor einem Stillstand zu erkennen und so Ausfälle zu vermeiden oder Wartungsintervalle zu verlängern. Gerade wenn viele Daten unterschiedlicher Teilnehmer analysiert oder Schadenfrequenzen drehzahlabhängig bewertet werden müssen, ist EtherCAT von Vorteil, da Spezial-Hardware durch Software-Module in der Steuerung ersetzt werden kann. Sicherheit inklusive Dank Safety-over-EtherCAT (FSoE) ist funktionale Sicherheit als integraler Bestandteil der Netzwerkarchitektur kein Problem. FSoE ist in der IEC 61784-3 international standardisiert, erfüllt die Anforderungen der ISO 26262 ASIL C, IEC 61508 SIL 3 und ist ISO 13849 PLe ready. Das Transportmedium wird bei FSoE als «Black Channel» betrachtet und ist nicht Teil der Sicherheitsbetrachtung. Das Kommunikationssystem bleibt einkanalig und überträgt nebeneinander sichere und Standard-informationen. Die Übertragungsstrecke ist beliebig und nicht auf EtherCAT beschränkt: Auf elektrischen Leitungen, Lichtwellenleitern oder auch via Funk können Feldbussysteme, Ethernet oder ähnliche Strecken zur Übertragung eingesetzt werden. Connectivity Der Zugriff auf die Informationen des Fahrzeugs möglichst zu jeder Zeit und online wird heute vom Anwender erwartet. Ether-

CAT bietet Komponenten für Engineering, Systemtest und Datalogging mit einer einheitlichen Schnittstelle. Testsysteme und Prüfstände in den Labors, der Fertigung und den Werkstätten werden häufig mit EtherCAT ausgestattet, sodass sich die Ankopplung durch das gleiche Kommunikationssystem vereinfacht. Ein Durchgriff auf alle Komponenten ist durch EtherCAT gewährleistet und dank der genutzten Protokolle wie CAN application protocol over EtherCAT (CoE) auch kostengünstig implementierbar. Mit dem Ethernet-over-EtherCAT-Protokoll (EoE) kann zudem beliebiger Ethernet-Datenverkehr im EtherCAT-Segment transportiert werden. Standard-Ethernet-Geräte werden innerhalb des Segments via Switchport angeschlossen und die Ethernet Frames per EoE getunnelt. Dies dient der Fernwartung und Diagnose per TCP/IP und Webserver. Die Kopplung mit anderen Fahrzeugen benötigt eine Funkkommunikation und hat weniger harte Echtzeitbedingungen, die das EtherCAT Automation Protocol (EAP) erfüllt. Es definiert Schnittstellen und Dienste zum Datenaustausch zwischen EtherCAT-Mastern sowie zur Anbindung von Konfigurations- und Diagnose-Tools für Maschine wie auch Teilnehmer. Das EAP kann über beliebige Standard-Ethernet-Verbindungen übertragen werden. Fazit Die zunehmende Zahl an Steuergeräten und Sensoren und der Ersatz von mechanischen Funktionen durch Software-Funktionen zur Ertragssteigerung und Anpassung der Maschinenfunktionalität sind Treiber für die Echtzeitanforderungen bei der Auswahl eines künftigen Kommunikationssystems für mobile Applikationen. Die Konnektivität der Fahrzeuge untereinander sowie die Monitoring- und Testsysteme erfordern zudem eine funkbasierte Kommunikation, die mit dem EtherCAT Automation Protocol in gleichem Masse und durchgängig zur Verfügung steht. ■

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Anbieter Homepage Produktname/-reihe Gehäusematerial

ABM Elektronik Gmbh www.abme.ch Micro-D: CMK, CMD, CMD M1 Kunststoff, KOVAR

Bachofen AG www.bachofen.ch EPIC Industriesteckverbinder Zinkdruckguss, Thermoplast, Aluminiumlegierung

Rundstecker, PCB-Stecker

D-Sub-Stecker

Rechteck- und Rundsteckverbinder

2- bis 12-polig, auch kundenspezifisch Schraubverschluss AWG22 bis 32, Löt (Schirm: Crimp)

9- bis 100-polig,auch kundenspezfisch Schraubverschluss AWG24 bis 30, Crimp, Twisted Pin

ab 3+PE bis 216+PE Längs o. Querbügel, Schraubverschluss Schraub, Löt, Crimp, Käfigzugfeder

SpaceWire

CANBus

Modul: Profibus DP, Unversal Bus, RJ45

–55 bis 260 nach Anforderung bis IP67 Coax, Twinax, Triax, Hook Up MIL-C-17 auch SMD-Übergänge und Sonderlösungen möglich

–50 bis 250 (bis 500° 2 Minuten) 400 V / 1 bis 5 A IP50, IP67,auch hermetisch dicht Crimp MIL Std. 202 bis 5 A, gefiltert lieferbar, extrem EMV dicht, hoch belastbar, Sonderlösungen möglich

–55 bis 260 max. 800 V / bis 3 A 24 h nach MIL-STD-1344 / 1002 nach Bedarf MIL DTL-83513, SAE AS9100 strahlungsbeständig, ausgasungsfrei, Sonderlösungen möglich

ab –40 bis 100 Bis max. 82 A, / max. 1000 V IP65 verriegelt, IP68 verschr. EMV-Schutz, BRUSH EPIC ICE, UL, CSA Grosse Auswahl an unterschiedlichen Einsätzen.

Belden Deutschland GmbH www.lumberg-automation.com Wash-down-Steckverbinder Verschraubung rostfreier Edelstahl, Gehäuse Kunststoff (PP)

Franz Binder GmbH + Co. www.binder-connector.de Serie 692/693 PUR

Walther Elektrotechn. Systeme www.walther-werke.de Procon Aluminium-Druckguss, Kunststoff

Dietrich + Blum AG www.dietrichundblum.ch speedtec M17 M23 M40 Messing vernickelt/Zinkdruckguss

Netzstecker mit Kabel PVC 2m

Rechteckstecker

Rundstecker Kupplung Einbaudosen

Polzahl koaxial Verrieglungsart auch 10/32 UNF Anschlusstechnik div. nach Kundenwunsch Daten-/Kommunikationseinsatz

Anbieter Homepage Produktname/-reihe Gehäusematerial

Stecker-/Kupplungstyp M8- und M12-Rundsteckverbinder

4- bis 19-polig 3- bis 280 polig Bügel-, Schraub- und Bajonettverriegelung Schnellverschluss: speedtec unübertroffende Stecksicherheit Crimp, Löt Anschlussleitungen mit angespritztem gecrimpt Schneidklemm-, Push-In-, Crimp- und Schraubtechnik Kabel Leistungs- und Signalübertragung zum Anschluss von Aktoren und Industrial Ethernet, Bussysteme, – Industrial Ethernet Energysysteme Sensoren in der Feldebene –20 bis +130 –40 bis +200 –40 bis +105 (UL bis +90) –25 bis +80 30 V bis 630 VAC/850 VDC – 250 V, 60 V, 30 V 400 V / 16 A und 250 V / 8 A 1,2 A bis 75 A IP65 IP67/IP68/IP69K IP67 IP67 IP69K nach Bedarf nicht geschirmt Patentierte 360°-Schirmung UL, ECOLAB UL, CSA, CCC UL, CSA UL, CSA, VDE, DIN EN ISO 9001 Höchste Beständigkeit gegenüber aggressiven Leistungsübertragung, Netzübertragung Maschinen- + Apparatebau, Licht- + Betriebssicherheit im Maschinen- und Chemikalien für Wash-down-ApplikatiBühnentechnik, Kransteuerung, Anlagebau, in der Datenübertragung onen Schausteller + Steuerungsbau

Polzahl M12: 3, 4, 5, 8-polig, M8: 3, 4 Verrieglungsart Schraubverschluss Anschlusstechnik Daten-/Kommunikationseinsatz Betriebstemperatur in °C Bemessungsstrom/-spannung Schutzart Schirmungsart Zulassungen Anwendungen/Sonstiges

ABM Elektronik Gmbh www.abme.ch MicroCom: CMR, CMRM, CMRH Messing, VA, Titan, auch vergoldet oder schwarzverchromt

ABM Elektronik Gmbh www.abme.ch Koaxialkabelsteckverbinder div. auf Wunsch

Stecker-/Kupplungstyp Koaxial, ab d=2 mm (Kabel 0,8 mm)

Betriebstemperatur in °C Bemessungsstrom/-spannung Schutzart Schirmungsart Zulassungen Anwendungen/Sonstiges

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4- und 7-polig Schraubverriegelung

megalink 10.13

Anbieter Homepage Produktname/-reihe Gehäusematerial

Stecker-/Kupplungstyp Polzahl Verrieglungsart Anschlusstechnik Daten-/Kommunikationseinsatz

Betriebstemperatur in °C Bemessungsstrom/-spannung Schutzart Schirmungsart Zulassungen Anwendungen/Sonstiges

Anbieter Homepage Produktname/-reihe Gehäusematerial Stecker-/Kupplungstyp Polzahl Verrieglungsart Anschlusstechnik Daten-/Kommunikationseinsatz

Betriebstemperatur in °C Bemessungsstrom/-spannung Schutzart Schirmungsart Zulassungen Anwendungen/Sonstiges

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Dietrich + Blum AG www.dietrichundblum.ch M12, 360°- Schirmung Gehäuse: PBT Verriegelung: CuZn vernickelt

Egli, Fischer & Co. AG www.efco.ch HR41-Serie von Hirose Kunststoff

Harting AG www.harting.ch Han-Eco Polyamid, glasfaserverstärkt

Harting AG www.harting.ch preLink Extender Zinkdruckguss vernickelt

M12-Verbindungstechnik 4- bis 8-polig Verschraubung Einseitig angespritze Kabel Aktor-/ Sensor-Anschlussleitung, Profibus- Signalleitung, Industrial Ethernet Datenleitung –25 bis +85 30 V bis 240 V AC/DC, 2 A bis 4 A IP67, IP68, IP69K (IEC 60529) Patentierte 360°- Schirmung UL Sehr hohe EMV-Festigkeit, Festigkeit gegen Stossbelastung & Vibrationen, Codierung für Bussystem

Rundstecker 3- bis 5-polig (Power/Masse/Signal) Bajonettverschluss Crimp –

RJ45 8 Aufrasten IDC Industrial Ethernet, Profibus, ProfiNet, EtherCAT, Modbus, CANopen

–40 bis +85 600 V/10 bis 20 A IP68 – UL-Zertifizierung folgt in Kürze Robuste, wasserdichte Power-Steckverbinder für den rauen, industriellen Ausseneinsatz

Rechteck-Steckverbinder 2- bis 119-polig Querbügel Crimp, (Axial-)Schraub, Federzug D-Sub, USB, FireWire, RJ45, MegaBit, GigaBit, Quintax, LWL, modularer Aufbau –40 bis +125 10 bis 200 A, 160 bis 5000 V IP65 geschirmte Module verfügbar DIN, UL, NFF geeignet für Maschinen und Anlagen nach Schutzklasse II; vorkonfektioniert lieferbar

Harting AG www.Harting.ch Han Modular Steckverbinder Gehäuse: Aluminium -Druckguss, Einsätze: Polycarbonat Einzel- und Doppelmoduleinsätze 1- bis 25-polig Gehäuse mit Quer-,Längs-, Zentralbügel,Bajonett-, Schraubverschl Crimp-, Axial-, Schraub-, Quick-Lock, Käfizugfeder Hochstrom, Hochspannung, Signal, Daten (RJ45, MBit, GBit, Koax, USB, FireWire), Luft, Licht –40 bis +125 mA bis 200 Amp. // 5 bis 5000 V je nach Gehäuseart IP20-IP69 Datenmodule durchgeh. geschirmt DIN,UL, CCC, Bahnzertifikate 50 Module für unzählige Kombinationen, abgestimmt auf den Anwendungsfall, einfache Montage

Harting AG www.harting.ch har-flex Kunststoff LCP

ifm electronic ag www.ifm.com/ch Verbindungstechnik eco400 Edelstahl, Messing, Kunststoff

Ineltro AG www.odu.de ODU-MAC modular aufbaubar Aluminiumdruckguss

1,27 mm SMD, board-to-board/cable 6- bis 100-polig Clip

M8, M12, 3- bis 21-polig Schraubverschluss

modularer Rechteckstecker 1- bis 30-polig Längsbügel- oder Spindelverriegelung

SMD löten gerade und abgewinkelt auf fix, Print. IDC an Kabel Print - Print / Print - Kabel, ASi, CANopen,Profibus, usw. ungeschirmter Signalstecker –55 bis +125 2 A / 150 V IP20 keine UL 94-V0 Robuster SMD Steckverbinder, mit 2. Source, 8–13,8 mm flexibler Printabstand

–45 bis +100 250 AC / 300 DC IP67, IP68, IP69K aufgelegt cRUus Atex Versionen verfügbar, optimaler EMV Schutz.

–40 bis +70 1,25 A IP20 Kontakt-Schirm ISO/IEC, EIA/TIA PoE+ gemäss IEC 802.3at, Cat.6A, 10 GBit; Kabelverlängerung

Crimp, Löt, PCB Ethernet / GBit Ethernet, EtherCAT, Profinet, USB 2.0, Firewire 400, IEEE 1394 –40 bis +125 max.145 A / max. 20 kV IP20/IP50/IP65 nach Bedarf VDE, UL, CSA Hohe Steckzyklen, hohe Kontaktsicherheit, geringe Steck- und Ziehkräfte, nicht-magnetisch

Jetzt doppelt gewinnen: Zeit und tolle Preise

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TIA Selection Tool Wettbewerb: siemens.ch/tiaselection-tool

SIMATIC S7-1500 plus TIA Portal Das ultimative Plus in der Automatisierung www.siemens.ch/s7-1500

Höchste Leistungsfähigkeit – höchste Benutzerfreundlichkeit: SIMATIC® S7-1500 ist die neue Controller-Generation im TIA Portal und ein Meilenstein in der Automatisierung. Ihr Plus an Power:

Ihr Plus an Effizienz: + Innovatives Design und leichtes Handling für einfachste Bedienung und Inbetriebnahme sowie sicheren Betrieb

+ Herausragende Systemperformance für kürzeste Reaktionszeiten und höchste Regelgüte

+ Integrierte Systemdiagnose für volle Transparenz über den Anlagenstatus, automatisch generiert und einheitlich angezeigt

+ Technology Integrated für perfekte Antriebsintegration via Motion Control Funktionen und PROFIdrive

+ TIA Portal für höchste Engineeringeffizienz zur Senkung der Projektkosten

+ Security Integrated – durchgängig integriert für grösstmöglichen Investitionsschutz

Erleben Sie die Highlights des neuen Controllers online: www.siemens.ch/s7-1500

Intuitiv, effizient, bewährt: Totally Integrated Automation Portal (TIA Portal) definiert das Engineering neu.

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Ineltro AG www.odu.de ODU AMC Aluminium (EN-AW 6023)

Rundstecker 2 single mode 9/125, 2+2 Kontakt Push-Pull

Lütze AG www.luetze.ch USB 3.0 Einbaudosen Typ A/A Buchse: PA, Dose: PVC Abdeckung: TPU Stecker und Kupplung Bauform A 9 keine

Lütze AG www.luetze.ch Industriesteckverbinder RJ45 Vollmetallgehäuse aus Zinkdruckguss vernickelt/PBT schwarz Stecker und Kupplung (RJ45) 8 Clip

Crimp

–

HDTV Standard SMPTE - ANSI, ARIB, EBU

USB 3.0

–51 bis +125 abhängig vom Einsatz IP 68 / IP 69 K >65 dB UL, MIL Systemlösungen mit Kabel und Umspritzung Easy Clean Ausführung kundenspezifische Lösungen

–40 bis +80 600 V rms, 10 A, 42 V rms 3 A IP 68 – UL, TÜV, SMPTE, ARIB, EBU HDTV Kameras

bewegt: –5 bis +70, fest: –25 bis +70 900 mA geschl: IP 65, gesteckt: IP 20 geschirmt cULus in verschiedenen Längen erhältlich (0,3 bis 2,0 m) mit unverlierbarer Schutzkappe

Durchdringkontakte für AWG 27 bis AWG 22 Industrial Ethernet Cat. 6A, Profinet SERCOS3, EtherCAT, Powerlink, VARAN, Pover over Ethernet+ –40 bis +70 – IP20 geschirmt cULus Übertragungsfrequenz: 10 Gigabit/s Feldkonfektionierbare Ausführung

Murrelektronik AG www.murrelektronik.ch M8/M12 Steckverbinder Feldbus Zinkdruckguss / Kunststoff PUR

Murrelektronik AG www.murrelektronik.ch RJ45 Ethernet Steckverbinder Kunststoff PUR

Murrelektronik AG www.murrelektronik.ch M23-Steckverbinder

Murrelektronik AG www.murrelektronik.ch M12/230 VAC mit Schutzleiter Zinkdruckguss / Kunststoff PUR

RJ45 4- bis 8-polig Rastclips

Rundsteckverbinder 12- beziehungsweise 19-polig

Rundsteckverbinder M12 3-polig Vollgewinde, C-Codierung

Stecker-/Kupplungstyp Rundsteckverbinder Polzahl 3- bis 55-polig Verrieglungsart Push-Pull und Abreissversion Anschlusstechnik Print, Löt Daten-/Kommunikationseinsatz USB, Ethernet 1 Gbit und 10 Gbit

Betriebstemperatur in °C Bemessungsstrom/-spannung Schutzart Schirmungsart Zulassungen Anwendungen/Sonstiges

Anbieter Homepage Produktname/-reihe Gehäusematerial

Stecker-/Kupplungstyp Rundsteckverbinder M8, M12 Polzahl 2- bis 5-polig Verrieglungsart Vollgewinde Anschlusstechnik Crimp, Schneidklemmtechnik, Schraubtechnik Daten-/Kommunikationseinsatz Profibus, CanOpen, DeviceNet, ProfinetIO, EtherCat, EthernetIP,etc. Betriebstemperatur in °C Bemessungsstrom/-spannung Schutzart Schirmungsart Zulassungen Anwendungen/Sonstiges

LEMO Verkauf AG www.lemo.com Hybrid - Fiberoptik 3K.93C. Inox, 20000 Steckzyklen

–25 bis +85 4 A / 30 VDC IP67 / IP68 360° Rändelmutter Schirmung UL, CSA Feldbussteckverbindungen

Crimp, Schneidklemmtechnik

Crimp, vollständig umspritzt

Ethernet

M12 Baureihe für 30 VDC 3 bis 12 polig

–25 bis +85 1,5 A / 30 VDC IP20 Gehäusekäfig UL Ethernet Installation IP20, Bauformen: gewinkelt links/rechts, gerade, gewinkelt oben/unten

–25 bis +85 4 A / 230 VAC IP67 / IP68 – UL Geräte Speisungen, signalrote Rändelmuttern zur einfacheren Identifikation

IP67/68 360° Schirmauflage UL, CSA Leistungs- und Signalanschlusskabel für Sinamics S120; resolut gegen Schock und Vibration

Anbieter mepage e/-reihe material

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Panasonic www.panasonic-electric-works.com A4F (AXE3, AXE4) LCP

Pepperl+Fuchs AG www.pepperl-fuchs.ch Steckverbinder und Verteiler Aluminium, rostfreier Stahl, Kunststoff

Phoenix Contact AG www.phoenixcontact.com/ch Heavycon Alu, Kunststoffe - auch mit FDA, rostfreier Stahl, Zinkdruckguss Rechtecksteckverbinder Board-to-Board / Board-to-FPC D-Sub, Rund- und Rechteckstecker 10- bis 70-polig 3,4,5,8 2- bis 108-polig, Signal/Daten/Power Steckbar Schraubverschluss, MiniQuick, Quickon Schraub-, Schnell-, Bajonett-, Push-Pull-, Advance-Verriegelung Crimp, Löt, Schraub, Zugfeder, Push-In, SMD Schraubklemmen, Zugfederanschlus, IDC, Piercecon, Quickon Schneidklemmen, Piercing Weiter Anwendungsbereich (bis zu Industrial Ethernet, Profibus, CANopen, Ind. Ethernet, Profibus DP/PA, Interbus CANopen,DeviceNet, Varan, ASI, 10 GBit/s) DeviceNet, AS-I, EtherCAT Foundation Fieldbus, etc. –40 bis +100 / +125 –55 bis +85 –40 bis +150 bis 200 A / 1000 VAC 60 V, 0.3 A pro Pin max. 18 A/bis 650 VAC/DC IP65 / IP67 / IP68 / IP69K – IP65 bis IP69k punktuell bis 360° aufliegend Koaxial Connector verfügbar je nach Ausführung UL, CSA, TÜV, CCC, EN, GOST,etc. – UL, CSA, CCC, EN Verschiedene Farben und KabelqualitäPrintplatten verbinden (Board to Board) Für Sensoren und Aktuatoren, ten, Bahntauglich, IRIS zertifiziert, FDA oder Flachbandkabel mit Print kundenspezifische KabelkonfektionieSortiment, kundens verbinden (Board to FPC) rung ab 25 Stück möglich

Phoenix Contact AG www.phoenixcontact.com/ch Pluscon circular / Pluscon field Alu, Kunststoffe - auch mit FDA, rostfreier Stahl, Zinkdruckguss Rundsteckverbinder 3- bis 28-polig Schraub-, Schnell- (SPEEDCON), Snap-In, Bajonett - Verriegelung Crimp, Löt, Schraub, Zugfeder, Push-In, IDC, Piercecon, Quickon Ind. Ethernet, Profibus DP/PA, Hybrid (Leistung + Daten), Interbus, CANopen, DeviceNet, Signale –40 / –25 bis +90 / +105 / +125 bis 200 A / 1000 VAC IP65 / IP67 / IP68 / IP69K punktuell bis 360° aufliegend UL, CSA, TÜV, CCC, EN, GOST,etc. Verschiedene Farben und Kabelqualitäten, Bahntauglich, FDA Sortiment, kundenspezifische Lösungen

Phoenix Contact AG www.phoenixcontact.com/ch Pluscon data Kunststoff, Kunststoffe mit FDA, rostfreier Stahl Schraub, Push-Pull, Bajonett 4- bis 17-polig Schraub-, Schnell-, Bajonett-, Push-Pull-, Advance-Verriegelung Crimp, Löt, Schraub, Zugfeder, Push-In, IDC, Piercecon, Quickon Ind. Ethernet, Profibus DP/PA, Interbus,CANopen,DeviceNet, Varan, ASI, Foundation Fieldbus, etc. –40/ –25/ –10 bis +70/ +85/ +90 bis 200 A / 1000 VAC IP20 / IP65 / IP67 punktuell bis 360° aufliegend UL, CSA, TÜV, CCC, EN, GOST,etc. Verschiedene Farben und Kabelqualitäten, Bahntauglich, FDA Sortiment, kundenspezifische Lösungen

Precimation AG www.precimation.ch UTL (Trim Trio) Kunstoff

Siemens Schweiz AG www.siemens.de/fastconnect Fast Connect Kunststoff, Metall

Simpex Electronic AG www.simpex.ch Hummel Twilock M16 und M23 CuZn / Zink-Druckguss, vernickelt

Simpex Electronic AG www.simpex.ch WAIN Alu-, Zinkdruckguss u. Polyamid

Weidmüller Schweiz AG www.weidmueller.ch HDC Rockstar Alu- und Zinkdruckguss / Kunststoff

ungstyp Rundstecker Polzahl 4-polig lungsart Schnappriegelverschluss

M12, RJ45, D-Sub, BFOC, Hybrid 2- bis 31-polig Schraub-/Steckverschluss

Rundstecker 3- bis 19-polig Twilock (push&click)

Rechteckstecker 1- bis 216-polig Schnapp- oder Schraubverriegelung

stechnik Crimp

Schneidklemme, Schraubklemme

Crimp, Handlöten, PCB löten

Schraub-, Crimp, Löt, Federdruck

seinsatz Industrie

Indutrial Ethernet, Profinet, Profibus, ASi

für Signal- und Leistungsübertragung

–20 bis +70, je nach Stecker je nach Stecker IP20 bis IP68 je nach Stecker je nach Stecker Einfache und schnelle vor-Ort-Montage mit nur einem einzigen Werkzeug

–40 bis +120 max. 630 VAC / 5 bis 28 A IP67 / IP69K EN60529 (verriegelt) 360° Schirmanbindung UR, CSA, VDE, TÜV, Germ.Lloyd Vibrationsschutz, werkzeugfreie Kontaktpositionierung, hochwertige Verschraubung

Signal- und Leistungsübertra-gung sowie RJ45-, D-SUB-, Koax und Pneumatik Einsätze –40 bis +125 max. 2900 VAC / 10 bis 650 A IP65 / IP68 360° Schirmanbindung VDE, UL, CSA, IRIS, CE, CCC Wand Durchführungs-Stecker, Tragschienen Modulträger, Bahnzulassung

Rechteckstecker 2- bis 216-polig Baukastensystem Quer-/Längs- und Zentralbügel / Schraubverschluss Crimp, Zugfeder, Schraubanschluss, Push-In Profibus DP, DCP/IP, USB

ungstyp Polzahl lungsart

stechnik

seinsatz

ur in °C pannung chutzart mungsart ssungen onstiges

Anbieter mepage e/-reihe material

ur in °C pannung chutzart mungsart ssungen onstiges

–40 bis +105 – IP68/69K Nein UL, IEC Beleuchtung, Solar, Labor, Automatisation, Telekommunikation und viele andere Applikationen

–20 bis +100 690 V / 40 A IP66 und IP68(K) nach Bedarf UL, CSA, CRUS, Gostme25 div. Bau- und Gehäusegrössen, EMV Schutz, modular aufbaubar, mit Druckluftanschlusseinheit

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B A U E L E M E N TE

Bild 1: Die vielfältigen Nutzungsmöglichkeiten von OLED sind noch längst nicht ausgeschöpft. Als Material, das selbst Licht abgibt, heben sie die herkömmliche Trennung von Leuchte und Lampe auf und regen zum Umdenken in Sachen Licht an. Mit ihnen lassen sich Einrichtungsgegenstände, Wände oder selbst Fenster zu Beleuchtungssystemen umfunktionieren – hier in einem Smart. Bild: Philips

HERAUSFORDERUNGEN BEI DER HERSTELLUNG VON DÜNNFILMLEUCHTEN AUS KUNSTSTOFF UND BEREITS MÖGLICHE ANWENDUNGEN

Alles OLED, oder was … Organische Halbleitermaterialien und funktionale Polymere sind für die Produktion biegsamer Kunststoffbildschirme entscheidend. Deren Entwicklung, Herstellung und präzise Verarbeitung bleiben jedoch vorerst eine der Herausforderungen bei der Fabrikation von OLED-Bildschirmen und -Leuchtmitteln mit längeren Lebensdauern.

aptop, Multifunktions-Handy, Tablet-Computer oder Miniatur-GPS haben sich in den vergangenen Jahren als selbstverständliche mobile Begleiter im Alltag etabliert und

AUTOR Dr. Matthias Nagel Abteilung Funktionspolymere EMPA INFOS EMPA Eidg. Materialprüfungsund Forschungsanstalt 8600 Dübendorf Tel. 058 765 47 70 matthias.nagel@empa.ch www.empa.ch

sind aus unserer computerisierten Welt fast nicht mehr wegzudenken. Entscheidend für den Einsatz dieser millionenfach verkauften Mobilgeräte ist ihr Bildschirm oder Display als Anzeigemodul und Benutzer-Interface. Erst enorme Fortschritte in der Flachbildschirm-Technologie haben den heutigen Entwicklungsstand im Hinblick auf Grösse und Design dieser elektronischen Accessoires ermöglicht. Und dank neuer Entwicklungen erlangt eine neue Generation von ultraflachen Foliendisplays derzeit Marktreife. Diese werden auf absehbare Zeit die herkömmlichen Flüssigkristallanzeigemodule (liquid crystal display, LCD) ablösen.

Ultraflache Farbdisplays mit selbstleuchtenden OLED-Pixeln Hohe Leuchtkraft bei möglichst geringem Stromverbrauch und minimaler Einbautiefe sind wesentliche Anforderungen an Vollfarbendisplays für tragbare oder batteriegespeiste Kompaktgeräte. Für die Darstellung von wechselnden Bildinhalten auf einem Display wird eine fein gerasterte Matrix aus gleichmässig angeordneten Anzeigesegmenten benötigt, die elektronisch jeweils als einzelne Bildpixel angesteuert werden können. Mit vielen solchen Einzelbildpunkten lassen sich dann auf dem Display zumindest einfarbige Motive darstellen, deren

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Abbildungsqualität direkt von der Anordnungsdichte und Grösse der Einzelpixel abhängt. Für eine Vollfarbenwiedergabe kommt das Prinzip der additiven Farbmischung zur Anwendung. Dies beruht auf dem Effekt, dass durch eine Überlagerung von Lichtpunkten aus den drei Basisfarben Rot, Grün und Blau (Bild 2) abhängig von deren jeweiliger Einzelintensität die ganze Skala der Farbtöne erzeugt werden kann. Jeder einzelne Bildpunkt eines Vollfarbenbildschirms besteht daher nach diesem Drei-Farben-Prinzip aus drei winzigen Unterpixeleinheiten, die rotes, blaues oder grünes Licht emittieren (RGB-Schema). Über die Software wird dann die Helligkeit jedes einzelnen dieser Leuchtelemente separat angesteuert (Bild 3) und damit seine Leuchtintensität so reguliert, dass auf dem Bildschirm Punkt für Punkt der gewünschte Mischfarbeneindruck erzielt wird. Wichtig für die Bilddarstellung ist die Dichte der Bildpunkte: Handelsübliche Computermonitore haben eine Zeilenauflösung von rund 90 Pixeln pro Zoll (pixels per inch, ppi), was pro Quadratzentimeter typischerweise einer Anzahl von über 1000 Bildpunkten entspricht, die ihrerseits aus je drei separaten Untereinheiten in den RGB-Grundfarben zusammengesetzt sind. Ein technischer Vorteil solcher Displays auf Basis elektrolumineszierender organischer Materialien ist, dass sehr dünne Schichten von weniger als 1 Mikrometer Dicke hohe Lichtausbeuten und brillant leuchtende Farben mit hohem Kontrast liefern, und das bei vergleichsweise äusserst geringem Stromverbrauch. Da jedes einzelne hauchdünne Bildpixel selbst aktiv leuchtet, braucht es keine indirekte Hintergrundbeleuchtung mehr. Das erzeugte Bild ist zudem aus

Bild 3: Schematischer Aufbau einer organischen Leuchtdiode (OLED): Eingebettet zwischen einer durchsichtigen Anode (meist aus Indium-Zinn-Oxid) und einer MetallKathode befinden sich mehrere sehr dünne Schichten aus organischen Halbleitermaterialien und einem elektrolumineszierenden Polymer, das nach Anlegen einer elektrischen Spannung aufleuchtet Grafik: Empa

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Bild 2: Mikroskopaufnahmen der Vollfarbendisplays von zwei Smartphonedisplays im Vergleich (linke Reihe: Samsung Galaxy S1 Super-AMOLED; rechte Reihe: LG P-880 mit HDIPS-Display). Die benachbarten Einzelpixel in Rot, Grün und Blau bilden einen Bildpunkt. Die Anordnung und Dichte (Auflösung) der RGBSubpixel bestimmt dabei die wahrgenommene Bildschärfe. Die untere Bildreihe zeigt je einen vergrösserten Ausschnitt mit gleichem Abbildungsmasstab (Messbalkenlänge entspricht 500 Mikrometer). Bilder: Ch. Walder, Empa

einem viel grösseren Blickwinkel sichtbar, als dies mit der bisherigen LCD-Architektur möglich ist. So lassen sich nur wenige Millimeter dicke Displays bauen, die ausserdem so hohe Schaltgeschwindigkeiten aufweisen, dass sie videotauglich sind. Besonders die Erwartungen auf zukünftig geringere Herstellungskosten durch vereinfachte Verarbeitungsprozesse machen den Einsatz von solchen Leuchtpolymeren und organischen Halbleitermaterialien für Displayanwendungen interessant, auch wenn an Lösungen für die zahlreichen Produktionsprobleme derzeit in den Forschungslabors und Entwicklungsabteilungen weltweit mit Hochdruck gearbeitet wird. Selbstleuchtende OLED-Pixel Das für die neuartigen Displays genutzte Prinzip der Elektro-Lumineszenz beruht auf der physikalischen Tatsache, dass in gewissen halbleitenden Materialien durch eine Rekombination von Ladungsträgern (Elektronen und Elektronenlücken) Elektrizität mit hoher Effizienz unmittelbar in Licht umgewandelt werden kann. Die Lichtemission jeder anorganischen Halbleiter-Leuchtdiode (light-emitting diode, LED) beruht auf diesem Vorgang. Diese LED erfordern allerdings für die Lichterzeugung aufwendig hergestellte Einkristalle aus spröden, anorganischen Materialien, die in ihren Verarbeitungsmöglichkeiten eingeschränkt sind und anspruchsvolle Produktionsbedingungen voraussetzen. Zwischenzeitlich ist jedoch die Entwicklung von organischen Halbleitermaterialien so weit fortgeschritten, dass sie sich für die Herstellung von organischen Leuchtdioden (OLED) eignen, auch wenn die erreichbaren Strom- und Leuchtdichten noch geringer sind. Dabei ist im Vergleich zu den anorganischen Einkristall-LEDs der Aufbau einer OLED ver-

gleichsweise einfach: Ihre Funktionsweise beruht auf einer sandwichartigen Mehrschichtarchitektur, bei der Licht emittierende und halbleitende Materialien in dünnen Filmen zwischen zwei leitfähigen Elektroden aufgetragen sind. Eine der beiden Elektroden muss allerdings durchsichtig sein, da sonst das in den darunterliegenden Schichten erzeugte Licht nicht nach aussen abgestrahlt werden kann. Trotz seines hohen Preises hat sich als transparentes Elektrodenmaterial bis heuten Indium-Zinn-Oxid (indium tin oxide, ITO) bewährt, das für die Fabrikation einer OLED zunächst als sehr dünne Anodenschicht auf einem Glasträger oder einer Folie aus Kunststoff (Bild 4) aufgebracht wird. Darüber folgen mehrere ultradünne Lagen von zum Teil weniger als 100 Nanometer Schichtdicke aus den organischen Halbleitermaterialien oder Leuchtpolymeren. Für eine hohe Lichtausbeute müssen die elektronischen Donor- beziehungsweise Akzeptoreigenschaften sowie die Dicken dieser elektronisch aktiven Filmschichten exakt aufeinander abgestimmt sein, um einen gleichmässig kontrollierten Transport der Ladungsträger von den Elektroden hin zu der eigentlichen elektroluminiszenten Kernschicht zu gewährleisten. Als Kathode dient in der Regel ein dünner Metallfilm, der eine effiziente Injektion von Elektronen in die mehrschichtige Anordnung ermöglicht. Wird die Schichtarchitektur einer solchen OLED nun über die ITO-Anode und die Metallkathode an eine Spannungsquelle angeschlossen, treffen die Ladungsträger idealerweise genau innerhalb der Leuchtfarbstoffschicht aufeinander und führen über angeregte Molekülzustände je nach Materialklasse schliesslich zur Emission von Photonen einer bestimmten Energie, also zur Erzeugung von farbigem Licht.

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Hochpräzise Produktion Nicht nur bei der chemischen Synthese der organischen Halbleitermaterialien mit massgeschneiderten Eigenschaften werden im Vergleich zu anorganischen LED-Einkristallen langfristig entscheidende Kostenvorteile bei den Herstellungskosten erwartet. Auch dank der einfacheren Mehrschichtbauweise versprechen OLED Einsparungen bei der Produktion – und dies unabhängig davon, ob sie mit elektrolumineszierenden Verbindungen auf Molekülbasis oder mit polymeren Leuchtfarbstoffen (PLED) hergestellt werden. Denn für organische Moleküle können zum Aufbringen dünnster Materialschichten nicht nur die in der Halbleiterindustrie etablierten Aufdampfmethoden im Hochvakuum angewendet werden, die technisch aufwendig, langsam und damit teuer sind. Die Verarbeitung von löslichen organischen Verbindungen in flüssiger Form eröffnet Prozessmöglichkeiten mit vielfältigen Vorteilen. So lassen sich unter anderem aus der Grafikindustrie bewährte Drucktechniken anwenden, wie der Siebdruck oder Mikrojet-Methoden, bei denen Lösungen von organischen Halbleitermaterialien mittels feinster Düsen als mikroskopisch kleine Tröpfchen punktgenau aufgetragen werden. Dennoch sitzt auch hier der Teufel im Detail: Beim Auftragen der sandwichartigen Dünnschichten muss sorgsam darauf geachtet werden, dass sich bereits deponierte ultradünne Filmschichten beim Aufbringen einer nachfolgenden Deckschicht durch die Lösungsmittel nicht wieder auflösen und ineinander verfliessen. Geschieht dies, gehen die erforderlichen Grenzflächenstrukturen verloren, und das OLED-Bauteil funktioniert nicht.

Kampf mit den Elementen Nicht nur die organischen Halbleitermaterialien, sondern auch die dünnen Metallelektroden reagieren empfindlich auf Luftsauerstoff und Feuchtigkeit und müssen daher sorgsam von Umwelteinflüssen abgeschirmt werden. Dies bedeutet, dass nicht nur während der Materialsynthese und bei allen Herstellungsabläufen der Bauteile unter Inertgas-Bedingungen gearbeitet werden muss. Auch das fertige Display muss schliesslich in einem transparenten Gehäuse absolut wasser- und luftdicht verpackt werden, ein Prozess, der Enkapsulierung genannt wird. Durchsichtige Verpackungsmaterialien sind zwar aus der Lebensmittelindustrie schon seit langem bekannt, jedoch reichen deren Barriere-Eigenschaften für Gase und Wasserdampf auf Dauer bei Weitem nicht aus, um eine angemessene Lebensdauer der sensiblen elektronischen Materialien zu gewährleisten. Als Abhilfe werden daher bei der Enkapsulierung zum Teil Sauerstoff- und Wasserabsorber (Getter) zusammen mit den OLED-Komponenten eingeschweisst. Solange OLED-Bildschirme auf starren Trägermaterialien wie Glas oder dicke Kunststoffplatten fabriziert werden, spielt die verfügbare Dicke der Barriereschichten keine entscheidende Rolle. Hier lassen sich die erforderlichen langfristigen Diffusionsgrenzwerte noch mit vernünftigem Aufwand realisieren. Anders sieht es bei Displays auf dünnen Flexfolien aus, die biegbar oder sogar aufrollbar sein sollen. Abgesehen von der geringen maximal möglichen Schichtdicke ist hier durch den unvermeidbaren mechanischen Stress zusätzlich die Bildung von Mikrorissen zu beachten, die zu einer drastischen Verkür-

Bild 4: Einfaches Labordemonstrator-Modell einer Dünnfilm-OLED: Blick von oben durch den Glasträger und die transparente ITO-Elektrode (a) direkt auf den organischen Halbleiterfilm (b). Die Metallkathode (c) des oberen Pixels wurde auf der Rückseite mit einem elektrischen Kontakt aus Silberpaste (d) versehen und eine Gleichspannung angelegt, worauf der Pixel orangerot aufleuchtet (rechtes Bild).

zung der Lebensdauer solcher OLED-Bauteile führen können. Derzeit wird weltweit an der Entwicklung von Barrierematerialien, meistens Vielschicht-Nanokompositsysteme, geforscht. Der Kostenanteil für solche modernen Enkapsulierungsmaterialien am Fertigprodukt ist dabei nicht unerheblich. Auch die Reinheit der elektronischen Materialien selbst ist ein entscheidendes Kriterium für die Funktionsfähigkeit ganzer OLED-Baugruppen. Schon geringste Rückstände aus der Synthese oder Verunreinigungen während des Herstellungsprozesses können dramatische Einflüsse auf die Performance und Lebensdauer von OLED-Produkten haben. Im Hinblick auf die ultradünnen Schichtlagen reichen bereits kleinste Partikel aus der Umgebungsluft, um ein OLED-Bauteil in seiner Funktion sichtbar zu beeinträchtigen, was zu blinden Stellen (dark spots) und Kurzschlüssen (shorts) führen kann. Für die OLED-Produktion müssen daher meist Rein(st)raumbedingungen (Bild 5) erfüllt sein. Ein weiteres fundamentales Problem zeigt sich bisher in der im Vergleich zu den anorganischen LEDs eher beschränkten Langzeitstabilität der organischen Halbleitermaterialien. Abgesehen von der Degradation durch Sauerstoff und Wasser können physikalisch-chemische Prozesse während des Betriebs zu Materialveränderungen führen, die sowohl ein Nachlassen der Leuchtstärke als auch eine Verschiebung der Emissionsfarbe bewirken können. Häufig werden diese Prozesse durch Wärme, wie sie während des Betriebes einer OLED zwangsläufig entsteht, noch beschleunigt. Da diese Alterungs- und Degradationsprozesse für die drei Grundfarbensysteme jeweils individuell verschieden ablaufen, führt dies häufig zu

Bild 5: Die OLED-Materialien müssen aufgrund ihrer Empfindlichkeit gegen Sauerstoff und Feuchtigkeit stets unter Schutzgasatmosphäre gehandhabt werden. Wie hier im Forschungslabor der Empa wird dazu eine Glovebox benützt, eine hermetisch dichte und mit getrocknetem Inertgas gefüllte Arbeitskammer, in der alle Fertigungsschritte mit den Isolierhandschuhen durchgeführt werden müssen.

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Bild 6a/b: Blau leuchtende OLED-Testpixel, die im Empa-Forschungslabor für Funktionspolymere hergestellt wurden. Im Testbetrieb nimmt die Helligkeit durch Degradationsprozesse laufend ab und es tritt eine mit blossem Auge sichtbare Farbverschiebung hin zu Türkis-Tönen ein.

einer unerwünschten Farbverschiebung (Bild 6) in der Displaydarstellung. Dieser Farbtondrift kann zwar durch geeignete Software elektronisch bis zu einem gewissen Grad kompensiert werden, indem die alternden Pixel mit einer höheren Spannung angesteuert werden, was aber andererseits wiederum die Lebensdauer durch erhöhten thermischen Stress weiter verkürzt. Derzeit wird für weisse OLED-Lichtquellen von einer Lebensdauer von ca. 5000 Stunden ausgegangen. Die Unterschiede in den Lebensdauern und der Farbqualität haben bisher den Massenmarkteinsatz von OLEDBildschirmen verzögert. Hardware unter dem Pixel Für eine Bilddarstellung auf dem Farbdisplay müssen also gleichzeitig Hunderttausende von RGB-Subpixeln angesteuert werden, das heisst nicht nur einund ausgeschaltet werden, sondern in ihrer Leuchtstärke korrekt gedimmt werden. Für moderne hochauflösende Monitoren sitzt die dazu erforderliche Ansteuerungselektronik direkt unterhalb jedes einzelnen Pixels, also jeweils auf der Fläche von wenigen Quadratmikrometern. Dieses hochkompakt strukturierte Steuermodul entspricht einer Art Riesen-Chip und besteht seinerseits aus einer Matrix von Dünnfilmtransistoren (thinfilm transistors, TFT), die in dieser Trägerplatine (backplane) integriert sind. Hier müssen die Steuersignale verarbeitet werden und der Versorgungsstrom bereitgestellt werden. Die unmittelbare Ansteuerung eines OLED-Pixels durch die TFT-Matrix wird als Aktiv-Matrix-OLED (AMOLED) bezeichnet. Für die Herstellung eines AMOLEDDisplays muss also jedes einzelne Leuchtpixel zielgenau auf der vorfabrizierten TFT-Matrix deponiert werden, ein aufwendiger High-tech-Prozess, bei dem die gegen-

wärtig erreichbaren technischen Grenzen ausgereizt werden. Dies ist einer der Gründe für die gegenwärtig noch hohen Kosten von grossen OLED-Bildschirmen. Abgesehen vom Trägersubstrat und der Enkapsulierung benötigt der Aufbau eines AMOLED-Displays selbst nur ultradünne Filmschichten mit zusammen etwa einem Tausendstel Millimeter Dicke. Dank dieser ultradünnen Bauform und mit der Auswahl geeigneter Materialien lassen sich damit heute sogar schon Prototypen von durchsichtigen Leuchtdioden und Monitoren herstellen. Solche (semi-)transparenten Displays lassen sich als Fenster verwenden, die bei Nacht als Lichtquelle eingesetzt werden können, oder gar als Bildschirm-Fenster (smart windows). In Anbetracht des enormen Herstellungsaufwandes sind derzeit solche Hightech-Produkte allerdings noch nicht auf dem Markt erhältlich. Dagegen sind die Touch Screens spätestens mit dem Aufkommen der Tablet-PC unaufhaltsam auf dem Vormarsch und verdrängen erfolgreich die Computermaus. Hier befindet sich oberhalb des AMOLEDDisplays eine weitere transparente Funktionsschicht, die lokal berührungssensitiv ist. Der Ort der Fingerberührung beziehungsweise -bewegung auf der Touch-ScreenOberfläche wird dabei ebenfalls über ein elektronisches Dünnschicht-Matrixsystem (unsichtbare Kontakte) lokalisiert, das mithilfe der Software ausgelesen werden kann. Für die weitere Entwicklung der OLED-Displays wird in der nächsten Zeit der Kampf um höhere Auflösungen (K-Technologie) bei grösser werdenden Bildschirmdiagonalen und längeren Lebensdauern bei sinkenden Herstellungskosten den Markt bestimmen. Bis zum biegsamen Plastikmonitor wird es zwar noch eine ganze Weile dauern, doch eins ist sicher: Die ultraflachen OLED- und

Polymer-Displays erobern im milliardenschwer boomenden Bildschirmmarkt ihre Stellung. Vom Mikropixel zur Leuchtwand Während eine anorganische LED-Einheit prinzipiell nur als einzelne Punktlichtquelle produziert werden kann, die für flächige Lichtabstrahlung zu Modulen kombiniert werden müssen, erlauben OLED die Herstellung von flächigen Leuchtfilmen. Da allerdings die erforderlichen transparenten Elektrodenmaterialien einen nicht unerheblichen Flächenwiderstand aufweisen, bleibt für praktische Anwendungen die Grösse der Einzel-OLED auf ein Kachelformat von circa 100 x 100 mm pro Modul beschränkt. Der Flächenwiderstand sowie der Innenwiderstand der organischen Halbleiterfilme bedingt bei grossflächigen OLED beträchtliche Ohm’sche Verluste und eine unerwünschte Wärmeentwicklung. Derzeit wird intensiv an transparenten und hochleitfähigen Elektrodenmaterialien geforscht, um dieses Problem zu umgehen. Als Alternative können leitfähige Metallgitter auf das Trägermaterial aufgebracht werden, was aber die homogen-flächige Lichtabstrahlung als besonderes OLED-Merkmal wiederum beeinträchtigt. Auch wenn heute Materialkombinationen verfügbar sind, die eine reinweisse Lichtemission erlauben, sind die Lebensdauer und Leuchtstärke der OLED-Materialien noch nicht konkurrenzfähig mit kommerziellen LED-Leuchten. Im Hinblick auf die hohen Material- und Herstellungskosten und die genannten Probleme mit der Enkapsulierung und Lebensdauer erscheinen OLED-Beleuchtungen derzeit noch weit entfernt von einer Massenmarkttauglichkeit und bieten gegenwärtig eher eine Nische für originelle Designer-Lichtarchitekturen. ■

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WAS ANWENDER IN ZUKUNFT VON LED-STROMVERSORGUNGEN ZU ERWARTEN HABEN

Rosige Aussichten Was für Funktionalitäten sind bei zukünftigen LED-Treibern zu erwarten? Shane Callanan, Leiter Anwendungstechnik bei Excelsys Technologies, betrachtet die Herausforderungen, denen sich die Entwicklungsteams gegenübersehen.

ED sind auf dem Beleuchtungsmarkt aufgrund ihrer langen Lebensdauer, der geringen Betriebskosten und der Flexibilität in der Ansteuerung äusserst beliebt. Um alle diese Dinge zu erreichen, muss sichergestellt sein, dass die Stromversorgung, mit welcher diese betrieben werden, korrekt spezifiziert ist, um die Anforderungen zu erfüllen. Um LED optimal zu betreiben, werden Entwicklungsteams während der verschiedenen Entstehungsphasen mit besonderen Anforderungen konfrontiert. Das Design, geplante Leistungsparameter des Produkts, zu erfüllende Normen und Betriebsmerkmale sind dabei wichtige Aspekte, die es zu beachten gilt.

Spezifikationsanforderungen an LED-Treiber Die erste und wichtigste Anforderung von LED-Treibern ist es, Wechselstrom in Gleichstrom umzuwandeln. Dabei müssen auch Aspekte wie Blindleistungskorrektur (PFC) und harmonische Verzerrungen (THD) berücksichtigt werden, da eine angeschlossene LED-Leuchte nicht mehr eine reine ohmsche Belastung ist. In Bild 1 wird die Auswirkung auf die Netzspannungsversorgung dargestellt. Die Treiber müssen zudem zahlreiche Normen bezüglich Sicherheit (zum Beispiel EN61347-2-13) und elektromagnetischer Verträglichkeit (EMV) einhalten. Zudem werden integrierte Schutzschaltungen wie zum Beispiel Überstromschutz, Schutz gegen Kurzschluss, Schutz gegen Übertemperatur und so weiter erwartet. Und schliesslich müssen die Netzteile mit der nicht linearen, temperaturabhängigen Vorwärtsspannung der LED umgehen können. Mechanik und deren Einflussgrösse Die elektrische Ausführung des Treibers ist nur eine Komponente, auf die geachtet werden muss. Zu den weiteren Aspekten, die

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Bild 1: Glühbirnen haben eine reine ohmsche Belastung, LED dagegen nicht.

Bilder: zvg

Bild 2: Gewählte Topologie: PFC-Vorregler (Verstärkung) links, DC/DC-Konverter (ZVS Half-Bridge) rechts im Schaltbild.

zu beurteilen sind, gehört insbesondere die mechanische Konstruktion. Einige dieser Punkte sind im Herstellungsprozess begründet, da überwiegend gefaltetes Metall oder Aluminiumextrusionen für das Aussengehäuse der Netzteile verwendet werden. Im Inneren der Konstruktion ist die Verwendung von Polyurethan auf Grundlage einer Vergussmasse denkbar, die kostengünstiger ist als die Verwendung eines Materials auf Silikonbasis. Letzteres stellt jedoch mit seinem Nichtleiterprofil eine Herausforderung in Bezug auf die elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) dar. Die Verwendung gemeinsamer Komponenten und identischer Schaltkreisblöcke in verschiedenen Produkten ermöglicht eine verbesserte Kostenstruktur. Die Verringerung der Grösse reduziert zugleich die Transportkosten. Für erfahrene Konstrukteure ist es nicht schwierig, alle diese technischen Anforderungen zu erfüllen, aber es gibt weitere Her-

ausforderungen, denen sich das Konstruktionsteam gegenübersieht; wie können beispielsweise die Kosten ohne Kompromisse an die Lebensdauer und die Performance der Treiber reduziert werden? In vielerlei Hinsicht ist dies die schwierigste zu erfüllende Herausforderung. Denn der Anwender fordert billigere Produkte, ist aber nicht gewillt, Kompromisse in Bezug auf die Funktionalität oder Leistungsfähigkeit einzugehen. Wie lässt sich also ein Produkt entwickeln, das diese scheinbar gegensätzlichen Anforderungen erfüllt? Konstruktion unter der Lupe Bei der Konstruktion der LDB-Serie galt es für das Konstruktionsteam von Excelsys beispielsweise, eine Vielzahl Anforderungen zu erfüllen und diese kostengünstig zu produzieren beziehungsweise zu liefern. Aspekte hierzu waren: •Marktführende Effizienz und Leistungsdichte (91 Prozent Effizienz bei 100 W)

Bild 3: Schliessung des Regelkreises mit einer digitalen Steuerung.

•EN 55015 Klasse B leistungsgebundener und abgestrahlter Emissionen •Überstromschutz •Überspannungsschutz •Schutz gegen Kurzschluss •universeller Eingangsbereich von 90 bis 264 VAC. Die Gesamtwahl der Topologie (Bild 2) wurde durch die Effizienz und Leistungsanforderungen festgelegt und die Half-Bridge-Technologie aufgrund der hohen Leistungsdichte und Effizienzanforderungen gewählt. Die Einbeziehung der LLCZero-Volt-Schaltstufe verringert die Verluste am Eingang zur Ausgangsübertragung der Energie und verringert die leistungsgebundenen und abgestrahlten Störungen. Das Schalten bei höheren Frequenzen reduziert Magnetfelder, ermöglicht kürzere Reaktionszeiten und vermindert die Störungspegel. Schliesslich reduziert die Zero-Current-Schaltung an der Ausgangsstufe den Leistungsverlust sowie die leistungsgebundenen und abgestrahlten Störungen. Zukunft der Stromversorgung Der Ansatz von Anbietern elektronischer Bauteile geht zu integrierten Schaltungen. Heutzutage wählt der Entwickler ein Bauteil, das er in einem Schaltkreis verwendet; dieser Schaltkreislauf wird dann in ein System integriert. Möglicherweise er-

Bild 4: Verbesserungen am Transformator erhöhen weiterhin die Leistungsdichte.

hält er eines Tages bereits den vollständigen Schaltkreislauf und das System wird als integriertes Bauteil konstruiert und als Einzelteil in Serie eingesetzt. Dies führt zu einer Gesamtreduzierung der Grösse des Endprodukts. Neben der stärkeren Integration führt das Schliessen des Regelkreises mit einer digitalen Steuerung zu einer erheblichen Optimierung. Neben der Performance verbessert sich das Zusammenspiel von LED-Platine und Stromversorgung. Ein digitaler Regelkreis hat gegenüber dem analogen Gegenstück viele Vorteile, da sich der Regelkreis für alle Betriebsbedingungen durch das Verschieben der Pole und Nullstellungen dynamisch optimieren lässt (Bild 3). Dadurch erhält die Digitalsteuerung die Möglichkeit, mit der Stromversorgung zu kommunizieren, um beispielsweise zu erkennen, ob diese innerhalb bestimmter Grenzen arbeitet. Diese zyklische Rückmeldung über die Leistungsparameter lässt sich ebenfalls erreichen, indem ein Mikrocontroller für digitales Leistungsmanagement hinzugefügt wird. Die laufende Forschung bei Übertragern erweist sich als sehr erfolgreich und bietet erhebliche Verbesserungen in der Gesamtleistungsdichte. Bild 4 zeigt, wie die Primär- und Sekundärwicklungen in die Leiterplatte eingebaut sind, wobei der Kern durch vorgeschnittene Bohrungen in die Leiterplatte eingelassen wird. Dies reduziert die Höhe und Grösse der Transformatorkonstruktion und ermöglicht die Verwendung von erheblich leichteren Bauteilen. Fazit Der LED-Treiber der Zukunft wird sich erheblich von dem heute gängigen unterscheiden. Höhere Effizienzstufen werden ebenso zum Standard wie höhere Komplexitätsstufen in Bezug auf die Stromüberwachung und Leistung. Die höhere Integration von Systemen auf Chips reduziert weiterhin die Grösse, während die Zuverlässigkeit der Gesamtkonstruktion erhalten bleibt. Da kein einzelnes Bauteil eine massive Änderung verursacht, wird diese Entwicklung durch schrittweise und dauerhafte Verbesserungen vollzogen. ■

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M A R K T Ü B E R S I C H T | LED

wwwabme.ch

Anatec AG

www.anatec.ch

Arrow Electronics

www.arrowce.com

Bürklin OHG

www.buerklin.de

Distrelec Schuricht

www.distrelec.ch

Endrich Bauelemente Vertriebs GmbH www.endrich.com EVE GmbH

www.eve.de

Gyln Schweiz

www.glyn.ch

MSC Gleichmann Schweiz AG

www.msc-ge.com

Osram GmbH

www.osram.ch

RS Components GmbH

www.rs-components.com

Sibalco AG

www.sibalco.ch

Silica

www.silica.com

Simpex Electronic AG

www.simpex.ch

Stolz Electronic AG

www.stolelectronics.ch

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THT-Version

Chip-on-board

Sonstige

5 mm

3 mm

Sonstige

SMD-Versionen

Basishalbleiter

ABM Elektronik GmbH

Side View

Dome Lens

high power >1,0 W

mid power >0,2 W

low power <0,2 W

Sonstige

InGaN

GaN

AlGaAs

AlInGaP

InGaP

GaAsP

GaP

GaAs

Marktübersicht LED

Bauformen

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Mehr-Chip-LED für Innenraumbeleuchtung

Osram Opto Semiconductors hat die Duris-SSerie um Duris S 8 erweitert. Ihre enge Grup-

pierung ermöglicht eine gute Farbkonsistenz bei gleichzeitig hohem Lichtstrom. Sie entspricht einer 5-step MacAdam-Ellipse. Für Anwendungen, die eine hohe Farbhomogenität benötigen, ist eine Gruppierung nach 3-step MacAdam verfügbar. Die Serie wird bei der Sperrschichttemperatur von 100 °C farbortgruppiert. In der Farbwiedergabe liegt sie bei einem CRI von über 80. Eingesetzt wird Duris S 8 in direktionalen und omnidirektionalen Retrofits und LED-Spotleuchten im Innenbereich. Sie eignet sich für gerichtete Beleuchtung in Büro-

und Geschäftsräumen und Wohnungen. Sie misst 5,8 x 5,2 mm und ist in zwei Varianten erhältlich. Bei sechs Chips liegt die Vorwärtsspannung zwischen 18,6 und 22,2 V, der typische Lichtstrom bei 25 °C und 3000 K beträgt 390 lm. Mit der 8-Chip-Variante kann dank des Lichtstroms von 500 lm bei 200 mA ein direktionaler Retrofit realisiert werden. Die Vorwärtsspannung liegt zwischen 24,8 und 29,6 V. Das Gehäuse aus neuartigem Kunststoffmaterial ist alterungsstabil gegenüber hohen Temperaturen und kurzwelligem Licht.

Rutronik Elektronische Bauelemente AG | 8604 Volketswil | Tel. +41 44 947 37 37 | Robert_Mueller@rutronik.com | www.rutronik.com

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Infrarot-Bereich

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Ultraviolett-Bereich

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180@60 mA

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Doppelte Beleuchtungsstärke von Strahlern

Cloud-basierter Lighting Designer

Eine gegenüber den LED-Vorgängerarrays verdoppelte Lumendichte zeichnet die HD Cree XLamp CXA1520 Arrays von Cree aus. Mit bis 3478 lm bei 33 W und 85 °C lassen sich Systemkosten und Stromverbrauch reduzieren. Die Arrays ermöglichen so eine neue Produktgeneration von Strahlern, die bei bis zu 50 Prozent weniger Energieverbrauch die gleiche Lichtintensität und -qualität liefern wie eine 39-W-Keramik-Halogenmetalldampflampe (CMH). Verfügbar sind sie in ANSI-weiss sowie mit vierstufigem Easy White Bin-

Mit der Cloud-basierten Applikationsplattform Arrow Lighting Designer können Entwickler vollständige LED-Lösungen online entwerfen. Dabei bietet sie zahlreiche Funktionen für Einsteiger sowie für Erfahrene, mit denen sich die Designzeit verkürzen lässt. Dazu zählen unter anderem integrierte, schlüsselfertige Beleuchtungsmodule, Referenzdesigns, auf denen Anwender unkompliziert aufbauen können, sowie ein Design-Assistent zur schnellen Erkennung von Systemgrenzen in Verbindung mit individuellen und flexiblen Lösungsalternativen. Ein neues, leistungsstarkes AnalyseTool zur thermischen Auslegung des gesamten Systems erlaubt es

ning. Die Arrays liefern eine korrelierte Farbtemperatur (CCT) von 2700 bis 5000 K und bieten einen Farbwiedergabe-Index (CRI) von 70, 80 und 95.

MSC-Gleichmann Schweiz AG | 8604 Volketswil | Tel. +41 43 355 33 66 volketswil@msc-ge.com | www.msc-ge.com

maximal

minimal

maximal

10.13 megalink

Wellenlängenbereich in mm Wellenlängenbereich in mm

Sichtbarer Bereich

•

minimal

max. Lichtausbeute in lm/W @ Nennstrom

maximal

Sonderbauformen Wellenlängenbereich in mm Farbtemperatur in K (für Weisslicht LED)

Gehäuse

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minimal

maximal

minimal

Sonstige

oval-zylindrisch

quaderförmig

dreieckig-prismatisch

Kunststoff

Keramik

Metall

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zudem, systematische Wärmeberechnungen durchzuführen. Die integrierte Wirtschaftlichkeitsanalyse (Return on Investment) wurde erweitert, um das gesamte System und nicht nur wie bisher die Lichtquelle abzudecken. Mehr unter http://arrow.transim.com/lighting.

Arrow Electronics | 8153 Rümlang | Tel. +41 44 817 62 62 info@arroweurope.com | www.arrowce.com

megalink 10.13

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Medizinische Tischnetzteile mit 40 und 60 W

Mikrocontroller mit zwei neuen Funktionen

Die Tischnetzteilserien GSM40 und GSM60 von Mean Well wurden für den Medizinischen Markt entwickelt. Die Adapter sind für Patientenkontakt (2xMOPP) zertifiziert und haben einen Leckstrom von ‹100 Mikroampere. Um den Energieverbrauch zu reduzieren ist der Wirkungsgrad der Netzteile bis zu 91Prozent und der Leerlaufstromverbrauch ist ‹0,1 Watt. Die Geräte mit dem guten Preis-Leistungs-

Renesas hat 41 Produkte in der RX63T MikrocontrollerGruppe (MCU) mit 100 bis 144 Gehäusepins um zwei neue Funktionen erweitert. RX63T stammen aus der RX600-Serie. Die hinzugekommenen Funktionen sind eine PWM Delay-Generation-Funktion und eine Steuerfunktion für digitales Powermanagement. Sie ermöglichen eine einfache Implementierung von digitalen Powermanagement-Steuerungslösungen. Die Delay-Funktion erlaubt eine hochaufgelöste Einstellung des PWMAusgangssignals innert Kürze. Die digitale Powermanagement-Steuerfunktion umfasst die Integration eines digitalen Powermanagement-Controllers in Hardware. Sie

Verhältnis haben einen Eingangsbereich von 80 bis 264 Vac und sind in Ausgangsspannungen von 5 bis 48Vdc erhältlich.

Simpex Electronic AG | 8622 Wetzikon ZH | Tel. +41 44 931 10 10 contact@simpex.ch | www.simpex.ch

DC-Buchsen und -Stecker mit IP68-Option Der Steckverbinder-Spezialist Switchcraft hat eine Reihe neuer Hochstrom-DC-Netzgerätebuchsen- und Stecker mit einem Nennstrom bis zu 11 Ampere bei 24 Volt realisiert. Die Serie enthält Power-Printbuchsen mit THToder SMD-Anschlüssen und Kabelsteckern, welche sich mit der Powerbuchse verriegeln lassen. Ein weiteres Merkmal bietet die Möglichkeit einer IP68-dichten Verbindung, wenn der Stecker und die Buchse gesteckt sind. Die bestehende Linie von DC-Power-

buchsen- und Steckern ist beliebt. Die neuen Produkte wurden entwickelt, um der Nachfrage nach erhöhter Leistungsfähigkeit bei portablen Geräten, gerecht zu werden.

Compona AG | 8320 Fehraltorf | Tel. +41 848 840 100 info@compona.ch | www.compona.ch

Ethernet Switches mit Kompaktgehäuse MPI stellt vier neue industrielle Power over Ethernet Switches vor: IPS-1080A, IPS-1080-24V, IPS-1042FX-24V und IPS1042FA Serie. Sie sind für die Anwendungen mit hohem Leistungsbedarf konzipiert wie etwa PTZKameras, Wireless Access Points mit grosser Reichweite. Die Speisung der IPS-1080-24V und IPS-1042FX-24V beträgt 24VDC. Sie eignen sich deshalb für Applikationen in Fahrzeugen und Produktionsbetrieben. Die 24V-Serie der Industrial PoE Ethernet Switches erfüllt nicht nur die Anforderungen der Fahrzeug- und Automatisierungs-

technik, sondern ermöglicht einfachere Anlagenupgrades ohne lästige Neukonfigurationen. Darüber hinaus bietet die Serie mit dem IEEE 802.3at Standard bis zu 30 Watt pro Port, das fast der doppelten Leistung des bestehenden IEEE 802.3af PoE Standard entspricht. Der IPS-1080A und die IPS-1042FA Serie löst durch das kompakte Gehäuse die Platzprobleme in den Anwendungen. Auch sie verfügt über ein stabiles IP-30-Gehäuse mit ausgezeichneter Wärmeableitung und einem weiten Betriebstemperaturbereich von –40 °C bis +70 °C.

MPI Distribution AG | 5405 Dättwil AG | Tel. +41 56 483 34 44 sales@mpi.ch | www.mpi.ch

ermöglicht einen stabilen SteuerAlgorithmus, der automatisch Inkonsistenzen im Verhalten der Komponenten einer Stromversorgung ausgleicht. Damit lassen sich Einsparungen realisieren. Dazu kommen digitale Steuerungen zum Einsatz. Dementsprechend wird eine Powermanagement-Steuerung wichtiger. Die RX63T-MCU ist eine skalierbare 32-Bit-RX-Produktfamilie und bietet einen hochauflösenden PWM-Timer, eine CPU mit 100 MHz Taktfrequenz und alle erforderlichen Justiermechanismen.

RS Components GmbH | 8820 Wädenswil | Tel. +41 44 283 61 90 vertrieb@rsonline.ch | www.rsonline.ch

LMH2 Modul mit hoher Lebenszeit Beim LMH2 Modul von Cree haben Lichtstrom und Lichtqualität die gleichen Werte wie bei einer Keramik-Halogenmetalldampflampe (CMH) mit 70 Watt. Als Erstes seiner Art benötigt es dabei nur halb so viel Energie bei dreifacher Lebenszeit. Das LMH2 Modul ist in Lumenwerten von 850 bis 4000 und in den Farbtemperaturen 2700, 3000, 3500 und 4000 K verfügbar. Darüber hinaus gibt es verschiedene Treiber-Optionen, darunter Digital Addressable Lighting Interface (DALI) und DALI TouchDIM. Die neue Modulfamilie liefert bei allen Farbtemperaturen eine Systemeffizienz von bis zu 108 Lumen pro Watt mit einem Farbwiedergabeindex (CRI) von über 90. Die Module haben eine Fünf-Jahres-Ga-

rantie, sind auf 50 000 Stunden Betriebszeit ausgelegt und können auf 5 Prozent Helligkeit gedimmt werden. Hersteller, die Wert auf eine ENERGY-STARQualifizierung legen, erhalten darüber hinaus Zugang zu Spezifizierungs- und Leistungsdaten, darunter LM-80-Berichte, wodurch gesetzliche Zulassungen beschleunigt werden können.

MSC-Gleichmann Schweiz AG | 8604 Volketswil | Tel. +41 43 355 33 66 volketswil@msc-ge.com | www.msc-ge.com

B A U E L E M E N TE

Powerbuchsen und -stecker mit IP68-Option

Steckverbinder-Spezialist Switchcraft hat eine Reihe neuer Hochstrom-DC-Netzgerätebuchsen- und Stecker mit einem Nennstrom bis zu 11 Amperes bei 24 Volt realisiert. Die Serie enthält Power-

Printbuchsen mit THT- oder SMD-Anschlüssen und Kabelsteckern, die sich mit der Powerbuchse verriegeln lassen. Ein weiteres Merkmal bietet die Möglichkeit einer IP68-dichten Verbindung, wenn der Stecker und die Buchse gesteckt sind. Die bereits bestehende Linie von DC-Powerbuchsen- und Steckern ist beliebt. Diese neuen Produkte wurden entwickelt, um der Nachfrage nach erhöhter Leistungsfähigkeit bei portablen Geräten gerecht zu werden.

Compona AG | 8320 Fehraltorf | Tel. +41 84 884 01 00 info@compona.ch | www.compona.ch

Messerleiste mit voreilendem Schutzleiterkontakt

Ein 1,5 mm voreilender Schutzleiterkontakt zeichnet die bei MSC verfügbare neue RAST-5-Messerleiste 361 899 von Lumberg aus. Das zusätzliche Ausstattungsmerkmal gewährleistet eine sichere Erdung, bevor die Verbindung zum Strom hergestellt ist. Auch das jüngste Mitglied der derzeit

RAST-5-Familie kann mit allen indirekten Steckverbindern der Warengruppe 36 kontaktiert werden. Im Temperaturbereich von –25 bis +130 °C ist er für Bemessungsströme von 10 A (bei TU 70 °C) und Bemessungsspannungen von 400 V ausgelegt. Am Schraubanschluss lassen sich sowohl Massivleiter mit bis zu 4 mm2 Querschnitt als auch Litzenleiter mit und ohne Aderendhülsen mit bis zu 2,5 mm2 Querschnitt anschliessen. Das Kontaktmesser ist verzinnt, das Bauteil glühdrahtbeständig und nach VDE und UL approbiert.

MSC-Gleichmann Schweiz AG | 8604 Volketswil | Tel. +41 43 355 33 66 volketswil@msc-ge.com | www.msc-ge.com

Unsere Single Board Computer – Embedded ohne Kompromisse. • Kundenanpassungen schnell realisierbar dank cleverer Komponentenbauweise • Prozessorplattform je nach Anwendung • Langzeitverfügbar • 24/7-Betrieb auch unter Extemsituationen

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Prozessleitsystem mit Server-, Feldbus- und Controllerredundanz Das Prozessleitsystem APROL bietet ab Release 4.0 maximale Ausfallsicherheit. Auf vier Ebenen lassen sich damit redundante Systeme aufbauen: vom Feldbus bis zu den Operatorstationen. Fällt es aus, übernimmt ein parallel laufendes System alle Aufgaben. Das verhindert Produktionsstillstände, erhöht die Prozesssicherheit und sorgt für eine gleichbleibende Qualität der Erzeugnisse. Die Controllerredundanz lässt sich mit Standardkomponenten des X20-Steuerungssystems realisieren. Der Einsatz teurer Spezialhardware entfällt dadurch. Da sich neben historischen Archiven auch kritische Anwendungen wie die Echtzeitdatenbank sowie Alarm- und Trendserver auf den Servern befinden,

wäre ihr Ausfall folgenreich. Über einen Redundanzlink tauschen der aktive und der redundante Controller oder Server ständig Daten aus. Durch das POWERLINK kann der sekundäre Controller bei Ausfall der Primäreinheit innerhalb ms stossfrei die Prozessführung übernehmen. Der redundante Aufbau der Operatorstationen lässt sich in APROL mit Standardkomponenten einfach gestalten.

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B A U E L E M E N TE

GRUNDLAGENWISSEN LED

Lichtqualität Halogenlampen verfügen über eine ausgezeichnete Lichtqualität. Sie besitzen bei Betrieb in Nennspannung ein kontinuierliches Spektrum aller Farben. Im gedimmten Bereich ist das Licht zunehmend rotlastig. Sparlampen verfügen über kein Spektrum, sondern nur einzelne Farben. Dies gilt auch für LED, die allerdings eine bessere Lichtqualität als Sparlampen bieten. Je besser diese jedoch ist, desto schlechter die Lichtausbeute.

ird von der Qualität einer Lichtquelle gesprochen, geht es darum, wie gut Farben von Rot, Gelb, Grün über Blau, also das ganze Farbspektrum, in diesem Licht erscheinen. Dabei sind die Ansprüche ganz verschieden. Bei einer Strassenlampe hat die Effizienz oberste Priorität, die Qualität des Lichts muss nicht erstklassig sein. In einem Modegeschäft oder gar einem Kunstmuseum ist das ganz anders, hier müssen die Exponate in natürlichen Farben erscheinen. Die Frage dabei ist, wie die Lichtqualität definiert wird? Qualität des Lichts Zur Quantifizierung der Qualität des Lichts dient der Farbwiedergabe-Index. Dessen Herleitung und Definition sind kompliziert. Wenn ein Leuchtmittel einen Farbwiedergabe-Index Ra = 100 hat, verfügt dieses über eine ideale Farbwiedergabe. Bei Strassenlampen genügt ein Ra >70 für recht gute Farberkennung, bei durchschnittlichen Anwendungen im Wohnbereich genügt ein Ra >80. Bei hohen Ansprüchen an die Farbqualität ist ein Ra >90 gefordert. Eine weitere Auszeichnung des Lichts ist die Farbtemperatur. Grob haben sich drei Farbtemperaturen etabliert: •Warmweiss 2700 bis 3300 K •Neutralweiss 3300 bis 5000 K •Tageslicht (Kaltweiss) >5500 K Je höher die Farbtemperatur, desto mehr Blau ist im Licht. Weil weisse LED auf einer blauen LED basieren, ist der Wirkungsgrad deutlich höher, wenn die LED ein Tageslichtweiss abgibt. Interessant ist in diesem Zusammenhang, dass südliche Länder kaltes Licht bevorzugen, Nordländer hingegen war-

AUTOR Raymond Kleger Redaktor AZ Medien INFOS monolicht GmbH 8408 Winterthur Tel. +41 52 2339110 info@monolicht.ch www.monolicht.ch

LED-Leuchte von Monolicht mit variabler Farbtemperatur von 2700 bis 6500 K, Ra >90.

mes. Tageslichtweiss ist anregend, blaues Licht besonders stark, Kerzenlicht hingegen eher beruhigend. Tageslicht Wird die Sonne während des gesamten Tagesverlaufs betrachtet, hat deren Licht in dieser Zeit keineswegs die gleiche Farbtemperatur. Dies rührt daher, dass blaues Licht von der Atmosphäre stärker absorbiert wird als rotes. Weil am Morgen und Abend das Sonnenlicht flach durch die Atmosphäre

Bild: Monolicht

scheint, also einen langen Weg in der Luft zurücklegen muss, ist das Sonnenlicht stark rotlastig. In früheren Zeiten war das Leben des Menschen viel mehr von Sonnenlicht geprägt. Mit neuster LED-Technik und entsprechender Steuerung ist das Erzeugen von Kunstlicht, das dem natürlichen Sonnenlicht gleichkommt, kein Problem, sofern in der Leuchte rote, blaue und grüne LED vorhanden sind, die sich in der Strahlungsleistung beliebig ansteuern lassen. ■

M E S S TE C H N I K

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MESSNETZWERK FÜR DYNAMISCHE FAHRZEUG- UND REIFENANALYSE AUF BASIS VON LABVIEW

Radnabe als Daten-Eldorado Jeden Frühling kommen neben neuen Automobilen durchgestylte Reifenmodelle auf den Markt. Bevor diese jedoch in den Verkauf kommen, werden sie ausführlich getestet. Vor diesem Hintergrund erhielt ein Schweizer KMU die Aufgabe, ein mobiles Messsystem zur Analyse der Fahrdynamik basierend auf präziser Drehzahlmessung in den vier Rädern zu entwickeln.

ie Projekteckdaten mit gerade einmal vier Monaten Entwicklungszeit waren angesichts der Komplexität eher sportlich. Es galt, anwendungsspezifische Sensorsignale wie Raddrehzahl, zwei flexibel definierbare Sensoreingänge, 3D-Beschleunigung, 3D-Drehrate und Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs mit GPS-Datum und Zeitstempel zu verknüpfen, live auf einem Display anzuzeigen und synchronisiert auf mobile Speichermedien (Bild 1) abzuspeichern. Gleichzeitig sollten die Prozessdaten via analoges Telemetriesystem in real-time an den Tower und in einer späteren Phase wireless an ein Tablet und das fahrzeuginterne CANSystem gesendet werden. Aus den so gewonnenen Sensordaten und den daraus abgeleiteten Messgrössen lassen sich verschiedene Modelle zur Qualität der Fahrdynamik ableiten. Wichtig im Zusammenhang mit dem im November 2012 eingeführten Reifenlabel (http://de.wikipedia.org/wiki/Reifenlabel) sind Messungen zum Charakterisieren der Kraftstoffeffizienz, der Nasshaftung und des externen Rollgeräuschs der Reifen. Wireless Drehzahlerfassung im rotierenden Rad Die individuelle Raddrehzahl zwischen 50 und 2800 U/min als wichtigste Messgrösse im Netzwerk wird in miniaturisierten, wasserdichten und vibrationsresistenten Drehzahlsensoren erfasst (Bild 2). Sie werden dort befestigt, wo die Drehzahlmessung erfolgen soll: im Zentrum der Felge. Die erreichbare Messgenauigkeit von 0,1 mHz bei 20 Hz Umdrehungsfrequenz gehört derzeit zu den genauesten Verfahren zur Erfassung

Bild 1: In den Radnaben montierte Rotationssensoren senden die Drehzahlen an eine Blackbox (unten rechts) mit Touchdisplay (oben rechts), Datenspeicher und Telemetrie-Interface. Bilder: Schmid Elektronik

der Winkelgeschwindigkeit an einem rotierenden Körper. Je nach Anwendung werden ein bis vier Sensoren nacheinander eingeschaltet. Anschliessend suchen sie über Funk (RF 2,4 GHz) einen Verbindungskanal zur Blackbox, wo ihre ID den realen Positionen am Fahrzeug zugeordnet werden. Im

Messbetrieb senden sie die Drehzahldaten kombiniert mit ID und Batteriezustand mit einer Taktfrequenz von 10 Hz an die Blackbox. Die Energieversorgung für den Standbybetrieb (120 mAh) und Messbetrieb (240 mAh) erfolgt über handelsübliche AAA-Akkuzellen.

AUTOREN Marco Schmid Reiner Keller Insoric INFOS Schmid Elektronik AG Electronic-DesignSpecialty NI Alliance Member 9542 Münchwilen TG Tel. +41 71 969 35 80 info@schmid-elektronik.ch

Bild 2: Miniaturisierte Rotationssensoren im Zentrum der Felgen, entweder mit «C» oder LabView auf einem Mikrocontroller programmiert, messen die individuelle Drehzahl von jedem Rad.

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Bild 3: Vier synchronisierte Tasks sorgen für das Erfassen, Verarbeiten, Visualisieren, Speichern und Kommunizieren der Sensorsignale und der abgeleiteten Messgrössen.

Dieser kompakte, mobile Drehzahlsensor wurde mit traditioneller MikrocontrollerTechnologie entwickelt, in der die Sprache «C» heute der Quasi-Standard ist. Die vier mobilen Drehzahlsensoren übertragen ihre Daten kontinuierlich an eine Blackbox. Diese ist im Fahrzeuginnern positioniert (Bild 1, unten rechts), hat analoge Sensoreingänge, eine Analog-Digital-Schnittstelle zu einem Telemetriesystem, ein internes (SSD) und externes (Memorystick, SD-Karte) Filesystem und verschiedene Datenschnittstellen. Die interne 6-DOF-Referenz (DOF = Degrees Of Freedom) umfasst Beschleunigungen in X-Y-Z sowie die Nick-, Gier- und Rollrate. Die Positionsdaten, die daraus abgeleitete Geschwindigkeit und den globalen Timing-Impuls zur Synchronisierung mit dem Tower liefert das integrierte GPS-Modul. Die Versorgung erfolgt über die fahrzeuginterne Bordspannung (Zigarettenanzünder). Das Herz der Blackbox ist ein Singleboard RIO SB9636 mit einem Mikrop rozessor und FPGA, der die analogen Ein- und Ausgänge behandelt. Die 3D-Beschleunigungen und 3D-Drehraten werden per FPGA über den I2C-Bus angesprochen. Die anderen Sensoren und Kommunikationskanäle sind auf den Mikrop rozessor geführt, entweder direkt (zum Beispiel Ethernet oder USB) oder über das Baseboard. Dieses dient einerseits als Bindeglied zwischen dem Singleboard

RIO und der Aussenwelt (Stecker) und andererseits als konstruktive Hilfe, die Embedded-Hardware ohne den üblichen Verdrahtungs- und Montageaufwand sicher, kostengünstig und platzsparend ins kundenspezifische Gehäuse einzupassen. Lösung mithilfe vierer Tasks Die Applikation des gesamten Messnetzwerks besteht grundsätzlich aus vier Tasks (Bild 3). Der erste Task «Rotation» mit Erfassen, Vorverarbeiten und drahtloser Kommunikation der Raddrehzahlen an die Blackbox läuft asynchron in jedem der vier

Rotationssensoren mit 10 Hz. Der zweite Task «Master/FPGA» (Bild 3, oben rechts) liest die Sensoreingänge, schreibt auf die Analogausgänge und implementiert das Systemtiming von 100 Hz im FPGA der Blackbox, synchronisiert zum GPS-TimeImpuls. Über einen DMA-FIFO zwischen FPGA und Mikrop rozessor werden die Rohdaten gepuffert an den dritten Task «Sensor/RT» (Bild 3, oben links) gesendet. Dieser taktet mit 10 Hz, liest immer zehn Werte vom «Master/FPGA», parst gleichzeitig die seriellen Datenströme der vier Rotationssensoren und GPS, interpoliert diese Daten auf 100 Hz und schickt die Ergebnisse über einen RT-FIFO an den vierten Task «Work-Loop› (Bild 3, unten links). Der ‹Work-Loop» implementiert die HauptApplikationslogik und ist für Skalierung, Multiplexing und Routing aller Sensordaten zuständig. Zusätzlich werden hier aus den Sensorsignalen online weitere Messgrössen berechnet. Dies sind: •die individuelle Fahrgeschwindigkeit von bis zu vier Rädern aus Raddrehzahl und Abrollumfang •die absolute Ist-Geschwindigkeit des Fahrzeugs aus den GPS-Daten •schnelle Drehzahlveränderungen für die Haftungseigenschaften des Reifens auf dem Untergrund (Aquaplaning) •starke Beschleunigungen in «Z» als Kennwerte bei starken Belastungen •der Beschleunigungsvektor in der XY-Ebene zur Detektion ruckartiger Verschiebungen des Fahrzeugs oder zur präzisen Positionserfassung ergänzend zum GPS. Die Echtzeit-Visualisierung auf dem Display, Speichern der Daten auf SD-Karte oder Memorystick und Datentransfer ans Telemetriesystem werden ebenfalls von diesem Task durchgeführt. Ein 7-Zoll-Touchdisplay mit WVGA-Auflösung wird in 1,5 Meter Entfernung von der Blackbox abgesetzt auf dem Armaturen-

Bild 4: Die Bedienerführung erfolgt in «Tablet-Manier» über ein abgesetztes, mit LabView programmierbares 7-Zoll-WVGA-Touchdisplay inklusive Hauptmenu und neun Apps.

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brett installiert (Bild 1, oben rechts). Nach der Montage und Kontrolle der Drehzahlsensoren parametriert der Testfahrer die in-

Funktionsumfang des intelligenten Displays •Parametrierung und Kontrolle der Drehzahlsensoren mit Abrollumfang, Kanalbezeichnung, Ist-Wert, RF-Verbindungsstatus, Funkqualität und Batteriestatus •Öffnen des Fahrtenschreibers (Bild 1, oben rechts) mit vier frei konfigurierbaren Echtzeit-Messkanälen und den Touchfunktionen Start – Record - Pause – Stopp •Anzeige aller relevanten GPS-Daten wie Datum, Zeit, Längengrad/Breitengrad, Höhe, Geschwindigkeit und Abweichung zur aktuellen Position •Anzeige sämtlicher Beschleunigungswerte inklusive Schleppzeiger mit Maximalwert •Anzeige sämtlicher Werte vom Lagesensor mit Nick-, Gier- und Rollrate und Schleppzeiger (Bild 4, oben rechts) •Anzeige des XY-Beschleunigungsvektors (Bild 4, unten rechts) •Anzeige der zeitabhängigen Z-Beschleunigung •Anzeige der analogen Eingänge (0 bis 10 V) •Verknüpfung einer beliebigen Messgrösse mit den vier analogen Ausgängen (Link zu Telemetriesystem) und optional digitalen Eingängen •Systemeinstellungen: Wahl Drehzahl- und Geschwindigkeitseinheit, Maximalwerte für den Fahrtenschreiber, Maximalwerte des Beschleunigungs- und Drehratensensors, Display-Helligkeit, Signalton der elektronischen Tastatur und Ethernet

dividuellen Abrollumfänge und entscheidet, welche vier Messgrössen auf dem Schreiber angezeigt und ans Telemetriesystem gesendet werden sollen. Dann startet er die Messung und fährt die Teststrecke ab. Während der Fahrt hat er die relevanten Messgrössen im Blick und kann dieses Feedback nutzen, um zum Beispiel neue Fahrstrategien live zu entwickeln. Mit Reach wurde ein Vertreter der intelligenten Displays gewählt, welche die LowLevel-Komplexität des TFT und Touch abstrahieren und sich einfach über eine serielle Schnittstelle ansteuern lassen. Dazu bietet der Hersteller eine LabView-Palette (Bild 4, unten links). So wird zum Beispiel ein neues Hintergrundbild mit dem Virtuellen Instrument/VI «Load Bitmap» vom internen Flash auf das Display geladen und mit Messgrössen als Linien und Text überlagert. Die Bedienung erfolgt über ein Hauptmenu (Bild 4, oben links) und die Navigation in verschiedene Submenus mit folgenden Funktionen (siehe Infokasten). Messwerte extern in Echtzeit überwacht Ein wichtiger Kundennutzen des Geräts ist die schnelle und einfache Installation im Fahrzeug und am Reifen sowie das Plugand-play während des Messbetriebs. Ein

weiterer Vorteil ist die Vielzahl an gewonnenen Sensordaten und abgeleiteten Messgrössen, die im Fahrzeug live auf einem Display angezeigt, in Real-time extern überwacht und offline ausgewertet werden können. Das macht es zu einem unverzichtbaren Messsystem für Test- und Forschungsabteilungen innerhalb der Automobil- und Reifenbranche. In der Königs- disziplin, der Detektion blockierender Räder beim Bremsen, schlägt das Messsystem die herkömmlichen Geräte in Bezug auf Genauigkeit, Benutzerfreundlichkeit und einen deutlich reduzierten Zeit- und Arbeitsaufwand um Längen. Die in diesem Artikel beschriebene Methode und Technologie lassen sich auf weitere Branchen und Projekte übertragen, bei denen neben dem Vorteil der Programmierbarkeit mit LabView folgende Merkmale wichtig sind: •dezentrale, mobile Sensorik im Netzwerk •Low-Power/Batteriebetrieb •Datenübertragung über Funk •GPS-Information •6-DOF-Referenz •Echtzeit-Monitoring und -logging •Online-Visualisierung auf einem kompakten Touch-Display •Wirtschaftliche Herstellung des fertigen Gerätes in der Serie ■

Der wachsende Spardruck vonseiten der Spitäler zwingt die Medizinbranche zu einem Umdenken.

Bild: Thinkstock

BRANCHENBERICHT MIT EXPERTENMEINUNGEN UND LÖSUNGSANSÄTZEN

Schweizer Medizintechnik im Umbruch Wegen der veränderten Strukturen im Gesundheitssektor ist die Medizintechnik zunehmend gefordert. Der Druck zur Anpassung des Geschäftsmodells ist deshalb höher als das Innovationstempo. Dabei spielen die Emerging Markets eine immer grössere Rolle, wie aus dem gemeinsamen Bericht «Global Medtech Industry: Visions in Times of Change» von Medtech Switzerland und IMS Consulting Group hervorgeht.

Der Bericht der Swiss Medical Technology denken genannt, das die Beteiligten zum Industry (SMTI) zeigte bereits 2012 eine Handeln zwinge. Dies ergaben die Auswerschleichende Trendwende auf. Das Wachstungen der unter den Teilnehmern des tum der Branche hat sich in den letzten Jah- World Medtech Forums 2012 erhobenen ren nahezu halbiert und wird laut den Auto- Umfragen sowie ergänzende Gespräche ren der Studie auch in Zukunft im diesen Frühling mit wichtigen Exponenten einstelligen Bereich aus der Branche. bleiben. In den rei«Das standardisierte Massengeschäft Über 40 Prozent der fen Märkten erwarExperten sehen im hat angesichts der zunehmenden ten sie sogar NullPreisdruck die grössPreiserosion kaum mehr Chancen.» wachstum, da vor te Herausforderung allem staatliche Gein den nächsten fünf sundheitsdienstleister weniger in kapitalin- Jahren. Der wachsende Spardruck vonseitensive Medtech-Geräte investieren. Als ten der Spitäler, in der Schweiz spätestens Grund für diese Entwicklung wird ein Um- seit Einführung der Fallpauschalen, führe immer mehr zu Auslagerungen von Leistungen wie zum Beispiel Labordiensten und zur Bildung von ganzheitlichen GesundheitsINFOS anbietern und Netzwerken. Der Vorteil: Für TextMedtech Switzerland das Selbstmanagement chronischer Krank3000 Bern 22 heiten werden neue Modelle in KombinaTel. 031 335 62 41 tion mit E-Health-Lösungen entwickelt, wie www-medtechswitzerland.com beispielsweise die Einführung einer TV-ba-

sierten Telemedizinplattform bei Philips zeigt. Auf der anderen Seite befürchten 50 Prozent der befragten Manager durch die zunehmend private Finanzierung solcher Gesundheitsleistungen (Out-of-pocket-Zahlungen) Nachteile für die Branche. Wachsende Regulierung und abnehmende Rückerstattung Statt wie früher auf Qualität und Innovation liegt der Fokus zunehmend auf der Kosteneffizienz und Wirtschaftlichkeit. Dies könnte mit der Implementierung von Health Technology Assessments (HTA) für die Einführung neuer Produkte zum entscheidenden und durch den damit verbundenen Mehraufwand zum kostspieligen Faktor für die Industrie werden. Ein Viertel der CEO glaubt, dass die zunehmende Regulierung bei der Zulassung und Registrierung von Medtech-Produkten, etwa die wachsenden Anforderungen an die klinische Evidenz und Dokumentation, in fünf Jahren zur Markteintrittshürde wird.

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Auch bereiten die wachsenden Auflagen bei der Vergütung medizinischer Leistungen jedem sechsten Befragten Sorgen. So wurden in den reifen Märkten die Rückerstattungspreise faktisch halbiert. Der rapide verändernde Gesundheitssektor verlangt gemäss der Studie endgültig nach neuen Strategien. Über 40 Prozent der Medtech-Spitzenkräfte gehen davon aus, dass die künftigen Herausforderungen nur mit einem angepassten Geschäftsmodell zu bewältigen sind. Der Druck zur Veränderung ist höher als das Innovationstempo. Doch die meisten Medtech-Unternehmen verharren innerhalb ihres etablierten Produkt-Portfolios.

hen visionäre Unternehmen immer mehr dazu über, als Owner of Disease oder Owner of Provider Center innovative, ganzheitliche Angebote und Behandlungslösungen entlang der (Selbst-)Versorgung bei Krankheiten zu kreieren und ihr Geschäftsmodell entsprechend darauf auszurichten.

Aufstrebende Märkte mit Potenzial 90 Prozent der Befragten glauben, dass die Emerging Markets die grössten Wachstumsmöglichkeiten bieten. Wie B. Braun in Vietnam gelang es auch GE Healthcare und Medtronic, in den aufstrebenden Märkten mit massgeschneiderten Produkten sowie lokalen R&D-, Produktions- und Vertriebsorganisationen in die Kundensegmente der Wandel vom Gerätehersteller mittleren und breiten Bevölkerungsschicht zum Therapie-Anbieter 50 Prozent der Interviewpartner glauben an vorzudringen. Insbesondere von Unternehmen aus den eine Transformation des Sektors in Form BRIC-Staaten droht zunehmend Konkurrenz. schrittweiser strategischer Veränderungen. Dieser Prozess kann einige Zeit beanspru- Gegenüber den anrückenden Billigangeboten hauptsächlich aus Asien hat das westlichen, wie das Beispiel von Fresenius Mediche standardisierte cal Care zeigt. Mit Massengeschäft ander Gründung des «Die zunehmende Regulierung gesichts der zunehUnternehmens bewird in den kommenden fünf Jahren menden Preiserosigann 1996 dessen zur Markteintrittshürde.» on kaum mehr Wandel vom GeräteChancen. Hingegen hersteller zum weltweit agierenden Dialyse-Service- und Nie- können Unternehmen mit einer Zweitmarke ren-Therapie-Anbieter. Die Umsetzung beziehungsweise mit angepassten, kostendieses integrierten Geschäftsmodells erfolg- günstigeren Produkten und einem Minimalte unter anderem mithilfe von Akquisitio- service Marktanteile gewinnen. Solche Angebote können selbst für Südeuropa nen und Allianzen. Neben Fresenius Medical Care gibt es bis relevant werden. Unter anderem hat es GE heute nur wenige Medtech-Firmen, die mit Healthcare mit einer vereinfachten und zehnihren ganzheitlichen Gesundheitsfürsorge- mal günstigeren Version des portablen ElektModellen vordringen. So bieten Hersteller rodiagramms geschafft, alle Ärzte und Pavon Bildgebungssystemen für medizinische tienten zu erreichen beziehungsweise die Diagnosen das komplette Beratungs- und Bedürfnisse von über 70 Prozent der Bevölkerung im ländlichen Indien abzudecken. InSupport-Portfolio an. Doch auch im Dental-, Ophthalmologie- und Implantatebereich ge- vestitionen in das vermögende Kundenseg-

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ment lassen sich hingegen am ehesten in China mit dem Aufbau einer hochwertigen Marke und mit teureren Produkten verwirklichen. Medtech-Unternehmen, die einen First-Mover-Vorteil (als Erste im Markt zu sein) haben wollen, müssen die Länder für ihre nächste Expansionswelle sorgfältig auswählen. Grosse und mittlere Firmen rüsten sich bereits über Drittpartei-Vertriebsnetzwerke für den Eintritt in Afrika. Kommerziell und operationell verbessern 90 Prozent der Befragten sehen in den nächsten fünf Jahren dringenden Bedarf, ihr kommerzielles Modell zu verändern. Angesichts der vielen Parteien, die heute direkt oder indirekt in den Verkaufsprozess involviert sind, gehen Unternehmen immer mehr vom traditionellen Modell mit Fokus auf Gesundheitsversorgern zum strategischen Key Account Management institutioneller Käufer über. Die immer härteren Preisverhandlungen im Spitalwesen machen es für Unternehmen zunehmend schwieriger, ihre Marge zu halten. Ausschreibungen bilden mittlerweile einen wichtigen Part. Erfolgsentscheidend ist, die Prozesse für den Markteintritt zu beschleunigen. Ein Drittel der befragten Experten sehen deshalb auch in der Erlangung operationeller Exzellenz strategischen Handlungsbedarf. Dies betrifft nicht nur ein straffes Kostenmanagement, sondern neue Kompetenzen, etwa im Verhandeln und Vertragswesen beziehungsweise beim Product-Launch-Management. ■ Die vollständige Studie «The Global Medtech Industry: Visions in Times of Change» von Medtech Switzerland und IMS Consulting Group ist unter http://www.medtechswitzerland.com/en/downloads erhältlich.

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M E D I Z I N TE C H N I K

Abraham Ronai sprach am American Day über Hindernisse im amerikanischen Markt.

REFERAT AM WIRTSCHAFTSKONGRESS DES WORLD MEDTECH FORUM IN LUZERN

Stolpersteine und Falltüren Sind es nur Patentverwerter, die amerikanischen Unternehmen das Leben schwer machen? «Nein», weiss Abraham Ronai. Am North-American Day des World Medtech Forum in Luzern sprach der Medizintechnik-Experte über weitere Hindernisse, die nicht nur heimischen Unternehmen das Agieren im Markt erschweren.

ie wollen nur das eine: das Geld anderer Leute – und davon am liebsten möglichst viel. Eigentlich dreist, wenn man bedenkt, dass sie weder ein nachhaltiges Produkt noch einen Service anbieten.

AUTOR Text: Daniel Wallimann Bilder: Messe Luzern INFOS Messe Luzern AG 6005 Luzern Tel. +41 41 318 37 00 info@messeluzern.ch www.messeluzern.ch

Sie verheissen Unheil In die wenig schmeichelhafte Kategorie der Patent-Trolle fallen einzelne Personen oder Unternehmen. Mit zweifelhaften Methoden erzwingen sie Zahlungen in Millionenhöhe. «Daraus hat sich in den Vereinigten Staaten ein ausgereiftes Geschäftsmodell mit Strategie entwickelt,» so der Chief Legal Counsel Abraham Ronai vom Medizintechnik-Unternehmen Maquet-Cardiovascular. Trolle kaufen Ideen für Patente oder auch bereits eingereichte Patente von jungen Unternehmen für eine geringe Summe ab. Start-ups sind besonders anfällig: Sie müssen sich nämlich in der Anfangsphase aus-

schliesslich auf ihr Kerngeschäft Forschung und Entwicklung konzentrieren und verfügen meist nicht über das finanzielle Polster, ihre Neuentwicklungen zu patentieren. Das übernehmen die Patentverwerter. Jedoch landen die neu erworbenen Ideen unverwendet im Portfolio. Und sobald eine Firma dagegen verstösst, reichen sie Klage ein. Ebenso durchsuchen die Trolle Datenbanken nach Patenten, um die sich zwei Kontrahenten juristisch bekämpfen. Falls sie nun eine gewinnbringende Chance sehen, unterstützen die Verwerter die Partei mit den besseren Chancen finanziell und kaufen ihr zum Schluss das Patent ab.

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Die Hürden sind im amerikanischen Justizsystem entsprechend gering, denn Kläger und Beklagte tragen die Gerichtskosten. Aus wirtschaftlicher Warte besteht durchwegs Interesse, Patente zu verwerten, die man nicht selber ausübt. Hier spricht man von Non-Practising Entities (NPE). Dennoch richten Trolle volkswirtschaftlichen Schaden an: 2011 flossen 29 Mrd. US-Dollar an Strafverteidiger und in Patentlizenzgebühren, die im Zusammenhang mit Patentklagen stehen; 2012 kauften Trolle 62 Prozent aller streitbaren Patente. Die ernüchternde juristische Erfahrung zeigt: Es ist in der Regel billiger, die geforderten Lizenzgebühren zu bezahlen, anstatt sich in einem zermürbenden Prozess zu bekriegen. Deshalb mahnt der Experte Ronai: «Vor dem Markteintritt ist eine qualitativ hochstehende Patentanalyse immer sinnvoll» und er rät vom Patentkauf von Drittpersonen ab. Geschäftsethische Hürden: Karten offenlegen Ronai weiter: «Zu einem anderen Thema, das aber damit im Zusammenhang steht.» Lehnt beispielsweise ein amerikanischer Internist eine offerierte Dienstreise ab, ist

er deswegen nicht zwingend unhöflich. Der Medizintechnik-Experte Ronai bemerkt: «Ärzte unterliegen scharfen gesetzlichen Richtlinien.» Die US-Behörde Centers for Medicare & Medicaid Services (CMS) hat nämlich den Vorschlag für die Umsetzung der Transparenz- und Compliance-Regeln des «Sunshine Acts» festgelegt. Dieser besagt: Medizintechnik- und Pharmahersteller, die ein durch Medicare oder Medicaid abgedecktes Produkt vertreiben, müssen ihre finanziellen Beziehungen zu Gesundheitsdienstleistern, wozu Ärzte und Ausbildungskrankenhäuser gehören, offenlegen. Die Vorlage ist Bestandteil des Patient Protection and Affordable Care- und des Social Security Act, die die klare Transparenz gegenüber der US-Behörde fordern. Abraham Ronai: «Sie müssen darüber genau Bescheid wissen und die entsprechenden Ausgaben klar deklarieren, ansonsten drohen ihnen hohe Bussen.» Regulatorische Fülle: Staat zeigt Muskeln Obgleich der amerikanische Mythos von der einfachen Tellerwäscher-Karriere nicht totzukriegen ist, droht auch in den USA der

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Staat überreguliert zu werden. In der vergangenen Dekade wurde ein Füllhorn neuer Gesetze erlassen. Nur um eines davon zu nennen: Mit dem Food, Drug and Cosmetic Act beispielsweise wird die Fälschung von Produkten bis ins Detail bekämpft. Als weiteres Instrument verschickt die US-amerikanische Behörde Food and Drug Administration (FDA) Warnbriefe, die auf kleinste Produktionsmängel hinweisen. Solche Abweichungen haben sich von 1720 Fällen seit 2011 im Jahr 2012 mehr als verdoppelt. Ausserdem wird der Rückruf von mangelhaften Produkten gern als Zwangsmassnahme eingesetzt. Dennoch gibt es einfache Faustregeln: «Wenn Sie für den amerikanischen Markt Produkte herstellen, halten Sie sich bitte genauestens an die Qualitätskontrollen und die regulatorischen Vorschriften und deklarieren Sie die Produkte detailliert. Befolgen Sie den medizintechnischen Ethik-Code und klären sie das Verkaufspersonal über alle gesetzlichen Richtlinien präzise auf,» so Abraham Ronai zum Schluss. Alles andere kann für eine Firma schwerwiegende und juristisch komplizierte Konsequenzen nach sich ziehen. ■

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MICRO-EPSILON DECKT MIT SEINEM PORTFOLIO VERSCHIEDENSTE ANWENDUNGEN IN DER MEDIZINTECHNIK AB

Breites Einsatzfeld für Sensorik Firmenbeitrag – Sensoren und Messsysteme sichern medizinische Eingriffe, automatisieren die Forschung und tragen zur Ergonomie medizinischer Geräte bei. Deutlich wird dies an verschiedenen Beispielen, die in diesem Beitrag näher beschrieben werden.

ie bestmögliche Positionierung eines Patienten auf dem OP-Tisch lässt sich unter anderem mit Seilzugsensoren der Reihe «wireSensor» (Bild 1) erreichen. Deren Seil ist auf der einen Seite auf die Trommel gewickelt und auf der anderen Seite am bewegten Objekt befestigt. Die durch das Ausziehen des Seils entstandene Bewegung wird über einen Drehgeber in ein elektrisches Signal umgewandelt. Da OP-Tische modular aufgebaut sind, bieten sie viele Verstellmöglichkeiten zur bestmöglichen Positionierung des Patienten während einer Operation: Höhe des Tisches, Horizontalposition und mehrere Winkelfunktionen. Wegen ihrer besonders kleinen Bauform, ihrer hohen Genauigkeit und ihrer hohen Lebensdauer eignen sich die Seilzugsensoren ideal dazu, die Positionen der einzelnen verstellbaren Elemente zu erfassen. Neben Standard-Sensoren mit einem Seil aus Stahl werden Modelle mit Kunststoffseil und -seilanschluss angeboten. So entstehen keine Störungen bei Röntgen- oder MRT-Aufnahmen. Feinpositionierung eines OP-Mikroskops Bei der kapazitiven Messung bilden Sensor und Messobjekt die Elektroden eines elektrischen Kondensators. Durchfliesst sie ein konstanter Wechselstrom (Bild 2), so ist die Amplitude der Wechselspannung proportional zum Abstand zwischen dem Sensor und dem Messobjekt. Kapazitive Sensoren sind extrem stabil und lösen nanometergenau auf, daher werden sie besonders für hochpräzise Anwendungen eingesetzt. Dies sind zum Beispiel chirurgische Eingriffe, bei denen eine perfekte Sicht auf den Operationsbereich unabdingbar ist. Erreicht wird diese

AUTOR Dipl.-Phys. Johann Salzberger Geschäftsführer Marketing Micro-Epsilon Messtechnik INFOS Micro-Epsilon Swiss AG 9300 Wittenbach Tel. +41 71 250 08 38 info@micro-epsilon.ch www.micro-epsilon.ch

Bild 1: Innenaufbau eines Seilzugsensors.

durch ein Operationsmikroskop, dessen Optik an langen Armen eines Stativs befestigt ist. Um den Sichtbereich des Mikroskops stabil zu halten, bedarf es jedoch einer ständigen Korrektur der Drehgelenke. Dazu wird der kapazitive Sensor capaNCDT eingesetzt. Das System misst den Abstand zur Referenzfläche, welche die Bewegung des Stativarmes im Drehgelenk widerspiegelt. Ist die Auslenkung der Referenz zu gross, bringt die Steuerung den Stativarm in seine ursprüngliche Position zurück. Kompakte Bauweise und leichte Integration des Sys-

Bilder Micro Epsilon

tems in die vorhandene Konstruktion sind wesentliche Vorteile dieser Lösung. Dem Chirurgen liefert sie während der gesamten Operation ein klares Bild. Füllstandmessung in Mikrotitern In manchen Fällen ermöglicht die Sensorik sogar den Übergang von manuellen zu automatischen Vorgängen, beispielsweise im Medizinlabor, wo Testserien in MikrotiterGefässe üblicherweise manuell abgefüllt werden. Da die exakte Menge des jeweiligen Wirkstoffes allerdings enorm wichtig

Integrierte Kommunikation für flexible Automatisierung

Bild 2: Messprinzip eines kapazitiven Sensors.

ist, ist eine 100-prozentige Qualitätsprüfung unabdingbar. Dabei stellt die konfokale Abstandsmesstechnik eine geeignete Lösung dar. Bei ihr wird weisses Licht über Linsen in verschiedene Spektren aufgespaltet und senkrecht auf ein Objekt fokussiert. Das reflektierte Licht wird über ein Spektrometer auf die CCD-Zeile geleitet: Jede Position auf der CCD-Zeile entspricht nun genau einer Wellenlänge und somit der Entfernung des Messobjektes vom Sensor. Diese Technologie ermöglicht Messungen mit Auflösungen

im Nanometerbereich. Die Sensoren confocalDT tasten die Mikrotiter in der Palette nacheinander ab und führen Abstandsmessungen zu allen denkbaren Flüssigkeiten mikrometergenau aus. Konfokale Standardsensoren können verkippt werden und arbeiten daher selbst bei grossem Meniskus der Flüssigkeit absolut zuverlässig. Als Miniatursensoren mit einem Durchmesser ab 4 mm können sie in einer Linie angeordnet werden und so über die gesamte Breite der Mikrotiterpalette (Bild 3) abtasten. ■

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Bild 3: Konfokal-chromatischer Sensor tastet das Füllniveau der Mikrotiter ab.

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SW-2.4-MED-FUNKTECHNOLOGIE VON STEUTE MEDITEC ALS SICHERE MENSCH-MASCHINE-SCHNITTSTELLE

Sparsam und störfrei Firmenbeitrag – Die SW-2.4-MED-Funktechnologie von Steute Meditec verfügt über verschiedene Verfahren zur Erkennung und Korrektur von Übertragungsfehlern. Da sie auf dem 2,4-GHz-Band basiert, erreicht mit ihr ausgestattetes medizinisches Gerät zudem Bestwerte in Bezug auf Koexistenz und Störfestigkeit.

Bild 2: Bei Handbediengeräten erweist sich die sehr geringe Energieaufnahme des SW-2.4-MED-Funkstandards als besonders vorteilhaft. Sie schafft die Voraussetzung dafür, eine kleine und leichte Batterie zu verwenden und dennoch eine lange Batteriestandzeit zu erreichen.

Bild 1: Hygienegerecht, ergonomisch, flexibel: Der Einsatz von kabellosen Bediensystemen in OP, Arztpraxis und Klinik bietet viele Vorteile. Bilder: steute

er Wunsch, bei Bedienelementen von medizintechnischem Gerät auf Leitungen zu verzichten, ist aus Sicht von Ärzten sowie von OP- und Pflegepersonal verständlich, denn hierfür gibt es zwei gute Gründe. Erstens kommen in diesem Bereich oftmals Fussschalter zum Einsatz, bei denen Leitungen zu gefährlichen Stolperfallen werden können und eine freie Positionierbarkeit des Schalters verhindern. Zweitens sind Leitungen und Leitungseinführungen an Geräten nur schwer sauber zu halten und somit unter Hygieneaspekten bedenklich. Aus diesen

AUTOR Guido Becker PM Meditec steute Schaltgeräte INFOS Geisser Carl AG 8117 Fällanden Tel. +41 44 806 65 00 info@carlgeisser.ch www.carlgeisser.ch

Gründen entwickelte steute ein eigenes Funkprotokoll für medizintechnische Anwendungen, das unter der Bezeichnung SW 2.4 MED am Markt eingeführt ist. Automatische Korrektur von Übertragungsfehlern Das Pflichtenheft, das zu Beginn der Entwicklung des Funkprotokolls erstellt wurde, umfasste Anforderungen, die in dieser Kombination bislang noch nicht realisiert worden waren. Es sollte gegenüber anderen Funkstandards, wie zum Beispiel das in Krankenhäusern oft benutzte W-LAN, tolerant sein. Weitere Aspekte waren ein schneller Verbindungsaufbau und eine geringe Energieaufnahme, um eine lange Batterielebensdauer zu erreichen. Des Weiteren wurde eine verwechslungsfreie Zuordnung von Sender und Empfänger gefordert und der Standard sollte universell und weltweit nutzbar sein. Ausserdem wünschten die Gerätehersteller ein Funksystem mit niedrigen Kosten.

Die Funk-Spezialisten von steute entschieden sich daher für das weltweit verfügbare 2,4-GHz-Band als Basis. Um die hohen Anforderungen an Koexistenz und Sicherheit zu erfüllen, ist das Protokoll auf 32 Kanäle aufgeteilt und arbeitet nach dem FrequencyHopping-Verfahren, mit dem sich Störquellen sicher umgehen lassen. Darüber hinaus verfügt die SW-2.4-MED-Funktechnologie über weitere Verfahren zur automatischen Erkennung und Korrektur von Übertragungsfehlern. Und da über ein spezielles PairingVerfahren jeweils eine Sende- und eine Empfangseinheit fest zueinander zugeordnet werden können, lassen sich sogar verschiedene Geräte störungsfrei parallel betreiben. Bidirektionale Signalübertragung Die Signalübertragung erfolgt bidirektional innerhalb von 20 ms. Dabei werden vier Protokolle auf verschiedenen Frequenzen gesendet, was jeweils 5 ms dauert. Somit ist die Anforderung der kurzen Ansprechzeit erfüllt. Die Bidirektionalität schafft dabei die Voraussetzung für ein Quittieren der Signale, sodass Störungen direkt erkannt werden. In diesem Falle wechseln Sende- und Empfangsmodul automatisch den Kanal, wobei der gestörte Kanal dauerhaft ausgeblendet wird.

Manche staunen nur…

Bild 3: Das SW-2.4-MED-Funkprotokoll steuert selbst komplexe Funktionen, wie das dargestellte Bediensystem für OP-Mikroskope.

Die Stromaufnahme des kabellosen Kommunikationssystems beträgt gerade einmal 25 mA. Einen weiteren Energieeinspareffekt erzielten die Konstrukteure mit einem speziellen Sleep-Modus, der das Gerät bei Nichtbenutzung herunterfährt und so den Verbrauch auf 6 μA reduziert. Sobald der Bediener eine Schalterfunktion betätigt, wird das System wieder reaktiviert und die Funk-Datenverbindung in weniger als 200 ms hergestellt. Der Anwender bemerkt davon nichts, profitiert aber von einer deutlich längeren Batterielebensdauer. Da das Funkprotokoll sehr energieeffizient ist, lassen sich in Kombination mit AlkalineBatterien sehr lange Batterielaufzeiten realisieren. Als Option steht ein Lithium-IonenAkkupack zur Verfügung, das über ein Ladegerät aufgeladen werden kann. Dieses verfügt über ein Batteriemanagement, das die zentralen Parameter wie Batteriespannung, aktuelle Restkapazität, Temperatur und Anzahl der Ladezyklen kontinuierlich erfasst, überwacht und überträgt. Die Mikroelektronik und die Verfügbarkeit moderner Sensortechnik erlaubte den Entwicklern von steute die Realisierung interessanter Zusatzfunktionen, welche die Sicherheit der Funktechnik erhöhen. So überwachen Sensoren permanent die Lage des Fussschalters. Sobald dieser vom Boden abgehoben wird, werden automatisch alle Funktionen gesperrt und ein Warnsignal erzeugt. Komplexe Funktionen funkgesteuert Da steute Meditec die Funktechnologie als kompaktes und modulares System aufbaute, hat der Anwender bei nahezu allen Fuss-

steuerungen des Katalogprogramms die Wahl zwischen einem leitungsgebundenen und einem kabellosen Bediensystem. Das gilt nicht nur für die Fussschalter (Bild 1) von steute Meditec, sondern auch für die neue Generation von Handbediengeräten (Bild 2). Dank des erwähnten geringen Energiebedarfs der SW-2.4-MED-Funktechnologie kann selbst mit kleinen und leichten Batterien eine lange Batteriestandzeit erreicht werden. Dass sich über SW 2.4 MED sehr komplexe Funktionalitäten einschliesslich analoger Signale steuern lassen, zeigt ein aktuell neu entwickeltes Fussbediensystem für OP-Mikroskope (Bild 3). Es verfügt über zwei zentrale Wippenschalter, mit denen der Operateur jeweils Zoom und Focus steuert. Wenn die Schalter nicht betätigt werden, ruht der Fuss auf einer Mittelposition. Mit einem ebenfalls zentral angeordneten Joystick kann der Bediener das Mikroskop zentrieren und dabei gleichzeitig die X- und die Y-Achse verstellen. Damit ist eine ergonomische und ermüdungsfreie Betätigung des Mikroskops gewährleistet. Rechts und links von Wippenschaltern und Joystick sind insgesamt sechs Drucktaster angeordnet, deren Funktion sich frei programmieren lässt. Hier bieten sich unter anderem die Funktionen Kamera und Beleuchtung an. Der Mikroskophersteller bleibt somit flexibel, was die Ausstattung und die Zusatzfunktionen des Gerätes angeht. Die Wippenschalter sind unter einer Silikonmanschette hygienisch abgedichtet, wodurch selbst sehr hohe Hygieneansprüche erfüllt werden. ■

… über Chip on Board Interessanter ist jedoch die große Bandbreite an Zusatznutzen, welche diese Technologie bietet. RAFI Eltec ist Spezialist für die Fertigung von Chip on Board-, Chip on Flex-, Chip on Chip- und Flip Chip-Baugruppen. Über 280 Mitarbeiter setzen Ihre Ideen und Entwicklungen in hochwertige Produkte um. Von der Entwicklung über die Materialbeschaffung, Prototypenfertigung, Testerstellung bis zur Serienfertigung erhalten Sie von uns Qualität aus einer Hand. Hochautomatisierte SMD- und Chip on Board-Linien, integrierte Prüfprozesse und motivierte Mitarbeiter garantieren Ihnen Flexibilität und Qualität. Lassen Sie sich überraschen –

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Maxon DC Motor RE 25, Durchmesser 25 mm, Graphitbürsten, 20 Watt Herzstück des Maxon Motors ist die weltweit einzigartige eisenlose Wicklung, System maxon. Dieses Motorprinzip hat seine ganz besonderen Vorteile: kein magnetisches Rastmoment und geringe elektromagnetische Störungen. Der Wirkungsgrad übertrifft mit bis zu 90 Prozent andere Motorsysteme bei weitem. Mit aus diesem Grund setzt auch das niederländische DARE-Team in seinem Roboter-Orchester auf die Maxon Motoren der RE-Baureihe. Maxon Motor AG | 6072 Sachseln | Tel. +41 41 666 15 00 | info@maxonmotor.com | www.maxonmotor.com

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I N M O T I O N / A N TR I E B E U N D F L U I D I K

MAXON MOTOR SORGT IN NIEDERLÄNDISCHEM ROBOTER-ORCHESTER FÜR DEN RICHTIGEN TON

Antriebe sorgen für Gestaltungsfreiheit Im Robotic-Bereich gibt es viele interessante Anwendungen, seien es Industrieroboter, autonome Fahrzeuge oder Humanoide. Doch haben Sie schon einmal etwas von einem Roboter-Orchester gehört? Ein niederländisches Projektteam lässt schon seit einigen Jahren Roboter musizieren. Für den richtigen Ton sorgen Motoren von Maxon Motor.

eim Roboter-Orchester werden keine Schlagzeug-, Gitarren- und PanflötenMusiker mehr benötigt, diese Instrumente werden ausschliesslich von Roboterhand bedient. Alle erforderlichen Features des Orchesters, angefangen von der Mechanik, über die Elektronik bis hin zur Software wurden vom niederländischen TeamDARE entwickelt. Dieses besteht aus einer Gruppe von begeisterten Ingenieuren, die in ihrer Freizeit ein gemeinsames Hobby haben: Roboter bauen. Entstanden ist das Projekt im Jahre 2001 aus einem Praxissemester an der Universität Eindhoven. Seitdem nahm das TeamDARE an verschiedenen Wettbewerben wie beispielsweise an dem internationalen Robotik-Wettbewerb «Eurobot» und der «Artemis Orchestra Competition» teil. Ziel des DARE-Teams ist es, auf spielerische Weise zu zeigen, was mit Robotik alles möglich ist. Das Team beweist mit den Musikrobotern, dass heutzutage Musiker bis zu einem gewissen Grad durch Technologie ersetzt werden können. Die besondere Team-Stärke liegt in der Ausgewogenheit und Synergie zwischen den verschiedenen Fachrichtungen Mechanik, Elektronik und Informatik. Durch diese ist ein multidisziplinares Team entstanden, das sehr eng zusammenarbeitet, um weitere Musikroboter zu entwickeln. Dabei ist die Leidenschaft für Technik die grösste Motivation für die achtköpfige Truppe.

Vorführungen an verschiedene Orte transportiert werden. Das verlangt viel Feingefühl, denn anfallende Reparaturarbeiten gehen von der Zeit für neue Projekte weg. «Deshalb verlassen wir uns schon seit Jahren auf Maxon-Motoren», sagt Teamleiter Bart Janssen.

Bild 1: Drei Maxon-DC-Motoren mit einem Planetengetriebe und einem Encoder sorgen für den Antrieb der Panflöte. Bilder: TeamDARE

Wichtige Grundsätze bei der Umsetzung der einzelnen RobotikProjekte sind Einfachheit, Robustheit und Zuverlässigkeit der einzelnen Komponenten. Die Roboter müssen jedoch auch oft für

Bild 3: Der «Crash» und der «hi-hat» des Schlagzeugs sind je mit einem Maxon-Antrieb ausgestattet.

AUTOREN Anja Schütz Technische Redaktorin maxon motor ag

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Bild 2: Die Gitarren-Saite wird durch drei Maxon-Motoren angetrieben.

Den Kern des Orchesters bilden bei allen drei Musikrobotern die 17 verbauten Maxon-Motoren. So sorgen bei der Panflöte drei RE 25 Maxon-DC-Motoren mit dem Planetengetriebe GP 32C für den Antrieb des Instruments. Insgesamt acht Motoren entlocken dem komplexen Schlagzeug die richtigen Töne. Darunter drei Stück des maxon RE35 DC-Motors. Das Herzstück der DC-Motoren ist der weltweit patentierte eisenlose Rotor. «Die Verwendung von Maxon-Motoren lässt uns auch sehr viel Gestaltungsfreiheit. Vor allem die grosse Vielfalt bei maxon bietet für jeden Zweck die richtige Lösung», erklärt Janssen. Im Juni 2010 haben die Ingenieure die Entwicklung des Panflöten- Roboters abgeschlossen. Nach einer kurzen Schaffenspause arbeitet das Team nun bereits wieder intensiv am nächsten Instrument. TeamDARE verrät jedoch nur so viel, dass der neue Musikroboter nicht nur eine Ergänzung der bisherigen Besetzung darstellt, sondern alle bisherigen Instrumente an Umfang und Komplexität übertreffen wird. Es bleibt also spannend, welcher Musikroboter bald das Orchester bereichern wird. ■

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Mehr Anwendungen dank neuer Displaygrössen Die neue Multitouch-Panel-Serie bietet grosse Flexibilität. Es sind bislang 20 Varianten verfügbar. Nun kommen drei weitere Grössen und damit acht neue Geräteversionen hinzu: 7" als Control Panel (Einbau- und IP-65Variante); 12" als Control Panel (Einbau- und IP-65Variante) und Einbau-Panel-PC; 21,5" als Control Panel (Einbau- und IP-65-Variante) und Einbau-Panel-PC. Durch die Verwendung von Aluminium oder Edelstahl sind die Panel industrietauglich in der Ausführung. Ein schmaler Metallschlagschutz sichert die Touchscreen-Oberfläche zuverlässig vor mechanischer Zerstörung. Die durchgängige Glasoberfläche bietet hohe Widerstandskraft gegen Umwelteinflüsse. Die Multitouch-Panel mit Projective-Capacitive-Touchscreen-

(PCT)-Technologie verfügen über eine hohe Punktdichte, die eine ruckfreie Bedienung ermöglicht. Eine entspiegelte Glasscheibe bildet die Front. Fünf-Finger-Touch ist genauso möglich wie Automatisierungslösungen mit ZweiHand-Bedienung. Aus der Smartphone- und Touchpad-Welt bekannte Funktionen, wie Zoomen oder Blättern, sind mit den Multitouch-Geräten nun auch für industrielle Anwendungen nutzbar.

Servomotoren mit mehr Leistung B&R erweitert sein Portfolio um Servomotoren mit hohen Drehmomenten und grossem Drehzahlbereich. Die Motoren der Reihe 8KS verfügen über Nennleistungen bis 140 kW und ein Stillstands-Drehmoment bis 555 Nm. Sie sind in zwei Baugrössen erhältlich. Mit Drehzahlen bis 3000 U/min. eröffnen die 8KSMotoren im oberen Leistungsbereich neue Anwendungsgebiete in den vielfältigsten Branchen. Sie sind mit axialem oder radialem Lüfter, Wasserkühlung und optionaler Fussmontage erhältlich. Auch eignet sich die Reihe in Verbindung mit der Servopumpenregelung für leistungsstarke und zugleich energieeffiziente servohydraulische Antriebslösungen. Die Ausführung mit verstärkten Lagern unterstützt etwa den Aufbau von Riemen-Vor-

schubachsen mit hohen Drehmomenten in elektrischen Spritzgiessmaschinen. Die Motoren verfügen über eine Resolver-Schnittstelle sowie einen optischen Encoder mit EnDat-Schnittstelle und elektronischem Typenschild. Das gewährleistet eine optimale Zusammenarbeit mit der Antriebsreihe ACOPOSmulti und eine einfache Integration in die gesamte Systemlandschaft.

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Schrittmotoren kompakt ansteuern

Servomotoren erfüllen hohe Anforderungen

Das VST 012 ist ein leistungsfähiges Schrittmotormodul mit sehr kompakten Abmessungen (28 x 151 x 123 mm). Es ist für die Ansteuerung von zweiphasigen Schrittmotoren bis 70 V Nennspannung und je 10 A Dauerstrom im Voll- und Halbschrittbetrieb ausgelegt. Zudem wird Microstepping mit 32 Mikroschritten pro Vollschritt und 10 A (RMS) Dauerstrom unterstützt. Das Modul verfügt über eine Inkrementalgeber-Schnittstelle für die Positionskontrolle des Schrittmotors und je vier digitale Einund Ausgänge (24 V) für unterschiedliche Applikationsanwendungen. Der Datenaustausch für die Drehzahl- und Positionsregelung sowie die Parametrierung erfolgt über den schnellen hart-echtzeitfähigen VARAN-Bus. Der integrierte Out-Port ermöglicht den

In der Lebensmittelverarbeitung gelten hohe Anforderungen für die verwendeten Maschinenkomponenten. Die Materialien sind nach den Richtlinien der US Food and Drug Administration ausgelegt. Hinsichtlich Design gelten die Vorschriften der EHEDG. Maschinen sollen leicht zu reinigen sein, sodass wenig Ablageflächen für Bakterien entstehen. Die Servomotoren AM8800 sind im Hygienic Design gestaltet und verfügen neben dem FDA-konform ausgelegten Edelstahlgehäuse in AISI 316L über die Zulassung nach EHEDG Class I. So lassen sie sich einfacher reinigen. Die Antriebe sind für das in der Getränkeindustrie angewendete Verfahren Cleaning in Place tauglich. Ihre

Anschluss weiterer Module in Linienstruktur. Um Energie zu sparen, ist beim VST 012 standardmässig eine einstellbare Stromabsenkung implementiert, wodurch ein Standby-Modus mit bedarfsgerechter zeitlicher Verzögerung aktiviert werden kann.

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konstruktiven Besonderheiten sind die EHEDG-gerechte Anordnung der Dichtebenen und der Anbauflansch mit zusätzlicher PTFEDichtung. Die wenig sichtbaren Verschraubungen und das gelaserte Typenschild vermeiden die Entstehung von Schmutznestern. Die AM8800er werden als durchgängige Baureihe angeboten, mit 0,85 bis 16,6 Nm Stillstandsdrehmoment. Der Drehzahlbereich reicht bis zu 3000 U/min.

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«Networks & Communication»

Roboterentwicklung in Rekordzeit Für die Gifas Electric GmbH in Rheineck entwickelte Schneider Electric in Rekordzeit einen Portalroboter, der auf den Servomotoren der Reihe BMH basiert. Als weitere Produkte von Schneider Electric kommen in diesem die Steuerung LMC 20 (CAN-Schnittstelle), der Servoverstärker Lexium 32 mit CAN-Karten und eSM-Sicherheitskarte, das Bedienpanel Magelis XBT, die dezentralen E/A der Baureihe Advantys sowie die Leistungsschutzschalter Multi 9 zum Einsatz. Schneider Electric (Schweiz) AG | 3063 Ittigen | Tel. 031 917 33 33 ittigen@ch.schneider-electric.com | www.schneider-electric.ch

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Der von Schneider Electric speziell für Gifas Electric entwickelte Drei-Achs-Portalroboter deckt einen Arbeitsraum von 3000 x 1500 x 200 mm (X-, Y-, Z-Hub) ab.

Bilder: Schneider Electric

SCHNEIDER ELECTRIC ENTWICKELT IN REKORDZEIT PORTALROBOTER ZUR FERTIGUNG VON LED-LEISTEN

Notlicht für Durchmesserlinie Die in Rheineck ansässige Gifas Electric stellt unter anderem optische Leiteinrichtungen her. Unter höchstem Zeitdruck lieferte sie Anfang des Jahres neun Kilometer LED-Leisten für den Weinbergtunnel der Zürcher Durchmesserlinie. Gerade die Konstruktion und Herstellung eines dazu notwendigen Portalroboters entwickelten sich zum Wettlauf gegen die Zeit.

ie weissen Lichtpunkte auf Tunnelstrecken, die den Bordstein markieren und ihn so besser sichtbar machen, sind heute normaler Bestandteil neuer Strassentunnels. Sie sind aber noch eine junge Erschei-

AUTOR Martin Grether Dipl.-Ing. ETH SIA Journalist BR INFOS Schneider Electric (Schweiz) AG 3063 Ittigen Tel. +41 31 917 33 33 ittigen@ch.schneider-electric.com www.schneider-electric.ch

nung, denn erst mit dem Aufkommen von einsatzfähigen LED-Leuchten ergab sich die Möglichkeit, eine langlebige optische Leiteinrichtung mit tiefem Energieverbrauch zu installieren. Neues Leuchtmittel setzt sich durch Die ersten dieser Bordsteinmarkierungen lieferte die Gifas Electric GmbH vor knapp zwölf Jahren für den Gubristtunnel der Nordumfahrung Zürich. «Damals gab es keine Vorschriften, was Abstrahlwinkel, Lichtstärke oder Bauweise anbelangten», führt der Entwickler und Konstrukteur Christian Alig aus. Erst 2004 erliess das Bundesamt für Strassen in Anlehnung an die deutschen Richtlinien Vorschriften für die optischen

Leiteinrichtungen aus LED-Leuchten. Denn das Leuchtmittel setzt sich durch: Immer öfter müssen in Hallen oder bei Strassenkandelabern bestehende Halogen- durch LED-Leuchten ersetzt werden, weil sie langlebiger sind und fast keine Abwärme erzeugen. Diese LED-Leuchten bestehen aus einem objektspezifisch geformten Träger, der Platine mit den Leuchtdioden und einer Vergussmasse, die sie vor eindringender Feuchtigkeit schützt. Die Gifas Electric GmbH verfügt dazu seit knapp fünf Jahren über einen Portalroboter von Schneider Electric, der das als Vergussmasse dienende Zweikomponenten-Polyurethan punktgenau und in der richtigen Dosiermenge einbringt.

S W I S S T. N E T – N E TW O R K S & C O M M U N I C A T I O N

Notbeleuchtung im Bahntunnel Die Erfahrungen mit optischen Leiteinrichtungen führten dazu, dass die SBB Gifas Electric für eine Lösung der Notbeleuchtung im Weinbergtunnel der Zürcher Durchmesserlinie beauftragte. Diese neue zweispurige Bahnlinie führt unter dem bestehenden Kopfbahnhof hindurch und erhöht damit die Kapazität des Knotens Zürich. Ein Bestandteil dieser Linie ist der Weinbergtunnel, der über einen Fluchtstollen verfügt, durch den sich die Passagiere bei einem Notfall in Sicherheit bringen können. Damit sie in einem solchen Fall möglichst sicher zur nächsten Verbindungstür zum Fluchtstollen finden, wird der Weinbergtunnel mit einem Handlauf und einer Notbeleuchtung versehen, die im Alarmfall den Weg ausleuchtet. Bei der Ausarbeitung der Lösung schloss sich Gifas Electric mit dem Lieferanten des Handlaufs zusammen. Gemeinsam entwickelten sie einen Handlauf, der drei Funktionen in sich vereint: Er leitet die Passagiere, beleuchtet über eine integrierte LED-Leiste den Fluchtweg und dient überdies als Kabelträger. «Damit liessen sich einige Installationen und Befestigungen einsparen und wir konnten ein vorteilhaftes Angebot abgeben», erklärt Christian Alig. Doch zuerst kam harte und aufwendige Entwicklungsarbeit. LED-Leisten für neun Kilometer Um sich für eine allfällige Vergabe überhaupt qualifizieren zu können, musste Gifas Electric im Rahmen von Vorprüfungen die Staub- und Feuchtigkeitsschutzart der Beleuchtung belegen. Diese musste ferner eine im Lauf der Bearbeitung mehrfach erhöhte Lichtstärke gewährleisten und letztlich in optischer Hinsicht dem Kunden gefallen. «Dazu stellten wir zuerst Handmuster aus einzelnen LED-Leuchten her, was aber sehr aufwendig war», führt Christian Alig aus. Für die geforderten neun Kilometer Handlauf entschied sich der Konstrukteur für drei Meter lange Elemente mit je 24 LED-Modulen, von denen immer sechs Stück in Serie geschaltet sind. Dies erlaubt die Herstellung von 150 oder 75 cm langen Elementen zum Ausgleich bei Randabschlüssen. Die LED-Leuchten sitzen dabei auf FR4-Epoxidplatinen, die in ein drei Meter langes Aluminiumprofil eingeschoben, miteinander verlötet und abschliessend mit einer Polyurethanschicht dicht vergossen werden. So weit war alles mehr oder weniger klar, aber eine Anlage zur Herstellung dieser Teile

fehlte. «Ohne den Auftrag im Haus zu haben, wollten wir uns die Anschaffung einer so teuren Anlage nicht leisten», erklärt Christian Alig. Extra breiter Portalroboter per sofort Ende November 2012 war es plötzlich so weit. Gifas Electric erhielt den Auftrag, neun Kilometer LED-Leisten zu liefern, und zwar bis Ende Februar 2013! Es versteht sich, dass nun hektische Zeiten anbrachen.

Die vor fünf Jahren gemachte Erfahrung war für diesen Auftrag absolut ausschlaggebend. Die drei Arbeitstische für das Bestücken mit den LED-Leuchten, das Vergiessen und das Verpacken waren umgehend zu entwerfen und anfertigen zu lassen. «Gleichzeitig mussten wir das Test- und Auswahlverfahren für die Vergussmasse, die all die hohen Anforderungen erfüllte, abschliessen», erläutert Christian Alig. Denn diese musste hochtransparent, selbstlöschend, schnell aushärtend, UV-Hydrolyse- und witterungs-

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beständig sowie von optimaler Viskosität sein. Ausserdem musste man sie verlässlich zudosieren und mit hoher Präzision einbringen können. Christian Alig wandte sich an Schneider Electric, weil er mit der bestehenden Anlage sehr gute Erfahrungen gemacht hatte und ein grosses Interesse daran hatte, eine identisch zu bedienende Anlage anzuschaffen – Zeit für Lehrgänge mit dem neuen Gerät stand nicht zur Verfügung. Damit schwappte die Hektik auf Schneider Electric über: Sie erhielt den Auftrag Mitte Dezember und lieferte den neuen Portalroboter bereits Mitte Januar aus, obwohl für diesen einiges an Entwicklungsarbeit zu leisten war. Schliesslich wollte Gifas Electric einen möglichst breiten Portalroboter, um jeweils 50 Aluminiumprofile auf einem Tisch vergiessen zu können. Der Portalträger durfte sich trotz der dazu notwendigen, grossen Spannweite aber nicht durchbiegen, denn eine hohe Präzision ist unabdingbar. Dies gilt auch beim Tisch, auf dem die Anlage aufgebaut ist: Er musste absolut horizontal sein und die Aluminiumprofile zuverlässig stützen. Die Vergussmasse muss in gleichbleibender Schichtdicke über den LED-Leuchten aushärten und darf auf keinen Fall seitwärts abfliessen.

Das Dosiersystem bringt die Vergussmasse in gleichbleibender Schichtdicke über den LED-Leuchten aus.

Erfahrung half entscheidend Letztlich liess sich die neue Anlage nur so schnell fertigen, weil auf die vor fünf Jahren gemachten Erfahrungen und eine eingespielte Zusammenarbeit mit dem Lieferanten des Dosier- systems zurückgegriffen werden konnte. Die neue und 2,48 Meter breite Anlage passte zwar nur in Schräglage auf den Lastwagen und bloss knapp durch die 2,5 Meter breiten Türen beim Kunden. Seit Mitte Januar vergoss sie aber mit hoher Zuverlässigkeit Profil um Profil und sorgte so für die gewünschte luftleere Schutzschicht der Leuchten. Da ihre Bedienelemente genau jenen der bereits installierten Anlage entsprechen, konnte das Personal sie vom ersten Tag an und ohne Einführung in Betrieb nehmen. Und doch hätte es letztlich nicht oder nur knapp mit dem Liefertermin bis Ende Februar gereicht. Aber glücklicherweise verzögern sich auch Baustellen immer wieder, und so erhielt Gifas Electric ein bisschen mehr Zeit für das Bestücken, Vergiessen und Verpacken der rund 3000 LED-Leisten. Trotz aller Anstrengung, die dahintersteckt, bleibt zu hoffen, dass sie nie werden leuchten müssen. ■

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Bild 1: Das modular konzipierte Remote-I/O-System «u-remote» zeichnet sich durch eine steckbare Anschlussebene, hohe Packungsdichte sowie hohe Performance aus.

Bilder: Weidmüller

REMOTE-I/O-SYSTEM «U-REMOTE» ERSTER GROSSER WURF DER NEUEN DIVISION VON WEIDMÜLLER

Flexibilität und Festigkeit im Einklang Mit «u-remote» bietet Weidmüller ein vollkommen neues, anwenderorientiertes RemoteI/O-System an. Das modular aufgebaute I/O-System bietet eine flexible Systemauslegung und sorgt bei schneller, werkzeugloser Installation für eine sichere, zuverlässige Inbetriebnahme und minimiert Stillstandzeiten von Maschinen und Anlagen.

as Remote-I/O-System «u-remote» bietet eine steckbare Anschlussebene und erlaubt durch seine Modulbreite von 11,5 mm deutlich kompaktere Schaltschränke. Dabei eröffnet es dem Anwender durch seine hohe Kanaldichte äusserst flexible Gestaltungsoptionen. Der modulare Aufbau und der integrierte Web-Server dienen

INFOS Weidmüller Schweiz AG 8212 Neuhausen a. Rheinfall Tel. +41 52 674 07 07 info@weidmueller.ch www.weidmueller.ch

dabei einer schnellen Inbetriebnahme und einem einfachen Service: Maximale Übersicht und intuitives Handling von vorkonfektionierten Leitungen verhindern Verdrahtungsfehler ebenso wie Fehldiagnosen, und im Wartungsfall vereinfacht «u-remote» den Austausch der Elektronik im laufenden Betrieb unter Spannung – bei stehender Verdrahtung (hotswapping). Denn dank feststehender Modulbasis lässt sich die Elektronik wechseln, ohne die Kommunikationsanbindung oder die Versorgungsspannung unterbrechen zu müssen. Jede Modulbasis vereint Hutschienenbefestigung, Funktionserdeanbindung, Elektronik und Kommunikationsanbindung.

LED für jeden Kanal Eine steckbare Anschlussebene erlaubt den zeitsparenden, fehlerfreien Anschluss von Sensoren und Aktoren mit vorkonfektionierten Leitungen. Für eine einfache Handhabung und geringe Verdrahtungszeiten sorgt das rüttelsichere Push-In-Anschlusssystem, das im Vergleich zu Zugfederklemmen bis zu 50 Prozent an Zeitaufwand spart. Die einreihig ausgelegte Anschlussreihe bietet dabei eine klare, übersichtliche Struktur, wobei sich das Verdrahten und der Service durch die Zuordnung zu den Schaltbildern einfach und weitgehend fehlerfrei gestalten. Da jeder Kanal über eine eigene LED

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verfügt, vereinfachen sich Modul- sowie Kanaldiagnosen erheblich. Mit den in Standardfarben aufleuchtenden, frontseitig platzierten LED erkennt der Anwender auf einen Blick den Status der Module oder nimmt Diagnosen des I/O-Systems vor. Fehler lassen sich so eindeutig identifizieren und schnell beheben. Ein im Koppler integrierter Web-Server gestattet mit seiner Oberfläche das Prüfen vor Ort oder aus der Ferne.

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nen montiert. Es ist im erweiterten Temperaturbereich von –20 bis 60 °C voll betriebsfähig. Darüber hinaus vereinfacht die Farbkennzeichnung die Handhabung: Alle relevanten Modulfunktionen lassen

Bild 3: Die steckbare Anschlussebene ermöglicht den Anschluss von Sensoren und Aktoren mit vorkonfektionierten Leitungen. Das spart Zeit, verbessert die Handhabung und minimiert gleichzeitig die Fehlerquote in der Systemverkabelung.

Bild 2: Die Hot-plug-Funktion erhöht die Anlagenverfügbarkeit. Denn dank feststehender Modulbasis lässt sich die Elektronik wechseln, ohne die Kommunikationsanbindung oder die Versorgungsspannung unterbrechen zu müssen.

Getrennte Versorgungspfade Das Remote-I/O-System verfügt über zwei getrennte, hoch belastbare 10-A-Versorgungspfade nach extern sowie einen internen, hoch belastbaren für den Stationsbetrieb. Dadurch ist «u-remote» in der Lage, die Versorgung für Ein- und Ausgänge zu trennen, was ein selektives Abschalten zulässt und Einspeisemodule erübrigt. Dies spart Platz und verringert den Planungs- und Wartungsaufwand. Dennoch lassen sich bis zu 64 Module mit einer einzigen Einspeisung am Koppler versorgen. 256 DI/DO in 20 μs Höchste elektronische Performance bietet der Hochgeschwindigkeits-Stationsbus, der mit bis zu 256 DI/DO in 20 μs arbeitet. Mit seiner kurzen Reaktionszeit, der schnellen Abbildung von Prozessen und seinen hohen Leistungsreserven ist er zukunftssicher ausgelegt. Das formschlüssige, mechanisch quer verriegelte Remote-I/O-System ist für industrielle Zwecke besonders robust ausgelegt und wird rüttelsicher auf Tragschie-

sich optisch leicht identifizieren. «u-remote»-Module lassen sich dabei nicht nur werkzeuglos installieren, sondern ebenfalls in ihrer Reihenfolge jederzeit ändern. Dies beschleunigt Wartungstätigkeiten an Maschinen und rationalisiert Umrüstungen von Anlagen. Zudem profitieren Anwender von den frei wählbaren Anschlussmöglichkeiten: Ob sie mit 2-, 3- plus FE- oder 4-Leitertechnik arbeiten möchten, entscheiden diese selbst. Die Planungssoftware vereinfacht dabei die Planung der «u-remote»-Station. Implementierte Funktionen sind 3D-Ansichten, Bestückung auf Tragschiene, Beschriften mit Markierern, Export von CADDaten und nicht zuletzt die Überprüfung des korrekten Stationsaufbaus. Installationsanweisungen über QR-Code Da es pro Modul nur eine Artikelnummer für diverse Funktionen gibt, erleichtern sich nicht nur die Modulauswahl und die Planung, sondern reduziert sich ausserdem die Lagerhaltung. Verfügbar sind zudem zahlreiche Markierungsoptionen.

Fehlstecksicherheit ist ein Systembestandteil von «u-remote»: Bis zu 64 individuelle Funktions- und vier Steckplatzkodierungen vermeiden Installationsfehler und helfen bei Servicetätigkeiten. Das Remote-I/OSystem, mit Ethernet- und USB-Schnittstelle, ist von akkreditierten Labors zertifiziert und bezieht die Feldbusintegration zur SPS, die Produktnorm IEC 61131-2 sowie die UL-Zertifizierung mit ein. Via aufgedruckten QR-Code sind Installationsanweisungen oder technische Daten abrufbar und stehen Smartphones jederzeit bereit. ■

Anwender definieren «u-remote» Unter der Bezeichnung «Elektronische Interfacetechnik» gründete Weidmüller einen neuen Bereich, der sich ausschliesslich mit der Entwicklung, dem Vertrieb und Service von Automatisierungsprodukten und -lösungen beschäftigt. Diesen leitet Dr. Timo Berger, der seit dem Jahre 2006 in führenden Positionen bei Weidmüller tätig ist. Erster grosser Wurf dieser neuen Division ist das Remote-I/O-System «u-remote», das sich ideal in die Topologie der Maschinen- und Anlagenautomatisierung integrieren lässt und diese so leistungsfähiger macht. Für das neue System wurden weltweit über 120 Kunden interviewt, um die Anforderungen des Marktes zu erfassen und diese in «u-remote» abzubilden. Die vier Kernanforderungen, die dabei umgesetzt wurden, lauten: 1. spürbare Verkleinerung des Bauraums 2. flexiblere Planbarkeit und einfachere Bestellvorgänge 3. schnellere Montage und Installation 4. Minimierung der Stillstandzeiten.

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Ethernet-Chassis arbeitet unter rauen Bedingungen Das Ethernet-Chassis NI cDAQ-9188XT mit acht Steckplätzen wurde für verteilte oder dezentrale Messanwendungen in extremen Umgebungsbedingungen entwickelt. Das NI cDAQ-9188XT hält Temperaturen von – 40 bis 70 °C stand, besitzt eine Stossfestigkeit bis 50 g und eine Vibrationsfestigkeit bis 5 g. Darüber hinaus ist das Chassis das erste der NI-CompactDAQ-Plattform, das einen integrierten Watchdog mit sicheren Zuständen bietet, um die Tests und die Ausrüstung zu schützen. Die Plattform beinhaltet zehn Optionen, drei Busse und über 50 Module der C-Serie mit einer Bandbreite an Anschlüssen und I/O. Die Plattform ist ebenfalls mit einer nativen Integration durch die Systemdesignsoftware NI LabVIEW ausgestattet, die Bibliothe-

ken für die Signalverarbeitung und Bedienelemente bietet, die wiederum zur Datendarstellung entworfen wurden. Ein weiteres Beispiel für die Investitionen von NI hinsichtlich der Plattform ist die Unterstützung der LabVIEW Electrical Power Suite. Mit diesem Toolkit können Anwender von NI CompactDAQ Funktionen zur Leistungsanalyse, zum Beispiel Energie, in ihre Überwachungssysteme integrieren.

Konverter sichert störungsfreie Übertragung Mit dem PROFI-2541 stellt Spetcra einen preiswerten PROFIBUS auf LWL-Konverter vor. Damit ist es möglich, eine sichere PROFIBUS-Übertragung auch in rauer, störungsintensiver Umgebung zu gewährleisten. Unter Verwendung von zwei PROFI-2451-Konvertern kann man eine Distanz von maximal 1,4 Kilometern störungsfrei überbrücken. Die Schnittstelle ist bis 3000 V DC galvanisch getrennt. Die Datenübertragung erfolgt völlig transparent mit einer maximalen Datenrate von 3 Mbit/s. Das Gerät erkennt automatisch die vom Master gewählte Übertragungsrate. Es ist eine Version mit ST- und eine Version mit SC-Licht-

wellenleiteranschluss verfügbar. Das Gerät kann mit einer Spannung zwischen 10 und 30 V DC versorgt werden. Es ist für die Montage auf DIN-Schiene vorbereitet.

National Instruments Switzerland Corp. | 5408 Ennetbaden | Tel. +41 56 200 51 51 ni.switzerland@ni.com | www.ni.com/switzerland

Spectra (Schweiz) AG | 8132 Egg b. Zürich | Tel. +41 43 277 10 50 info@spectra.ch | www.spectra.ch

Kabelverlängerung bis 10 Gbit/s

Touchscreen-Bedienterminals

Der preLink-Extender erfüllt die Übertragungseigenschaften der Kategorie 6A bis 10 Gbit/s und ermöglicht die einfache Verlängerung von Übertragungsstrecken. Ferner können damit Brandabschnitte überbrückt und Teilnehmeranschlüsse ohne eine Zwischensteckung direkt mit dem Anschlussverteiler verbunden werden. Auch still gelegte Leitungen können mit ihm reaktiviert und bis zum nächsten benötigten Anschluss verlängert werden. Dazu werden die beiden Enden der zu verlängernden Leitung einfach mit dem preLink-Abschlussmodul konfektioniert. Die so abgeschlossenen Kabelenden werden dann in den preLink-Extender eingelegt. Eine flexible

Die Magelis GTO Terminals von Schneider Electric sind in den fünf Bildschirmgrössen 3,5" ( 8,9 cm), 5,7" (14,5 cm), 7" (17,8 cm), 7,5" (19,1 cm) und 10,4" (26,4 cm) erhältlich und bieten dank hochauflösender TFT-Bildschirme mit über 65000 Farben eine hervorragende Betrachtungsqualität. Sie verfügen über eine leuchtstarke LED-Hintergrundbeleuchtung und eine energiesparende DimmingFunktion. Einfache Konnektivität und Kommunikation sind für alle Terminals durch die EthernetSchnittstelle mit einer breiten Auswahl an Webdiensten wie Webgate, FTP-Server, Diag-Server und E-Mail sowie zwei serielle Schnittstellen realisierbar. Für eine umfassende Protokollierung lassen

Schirmschelle überträgt das Kabelschirmpotenzial. Der Extender selbst kann direkt auf Wände, in Kabeltrassen oder auch im Schaltschrank montiert werden. Seine Bauform (15,6 x 13,2 x 65,7 mm) ermöglicht selbst die Installation bei beengten Platzverhältnissen.

Harting AG | 8604 Volketswil | Tel. +41 44 908 20 60 ch@harting.com | www.harting.ch

sich Daten auf SD-Karte speichern, während der neue MiniUSB-Port Downloads mit einem Standardkabel ermöglicht. Für die Konfiguration und Programmierung aller Bedienterminals wird das Software-Tool Vijeo Designer von Schneider Electric verwendet, mit dem eine Remote-Verbindung des Terminals über WiFi-Netzwerk möglich ist, über die eine grafische Darstellung des Terminals auf einem Tablet oder Smartphone realisiert werden kann.

RS Components GmbH | 8820 Wädenswil | Tel. +41 44 283 61 90 vertrieb@rsonline.ch | www.rsonline.ch

NEUE PRODUKTMELDUNGEN

Robustes NAS-System Neue Möglichkeiten zur Datenspeicherung auf Maschinen, Anlagen oder Fahrzeugen bietet das neue Network Attached Storage System RNAS1200 von Moxa. Das lüfterlose Gerät ist in einem robusten Aluminiumgehäuse aufgebaut und erfüllt die wichtigsten Anforderungen der EN50155-Bahnnorm. So bieten die Geräte einen Betriebstemperaturbereich von –40 bis +75 °C, einen guten Schutz gegen Über- und Störspannungen sowie gegen die auftretenden Vibrationen. Das RNAS-1200 kann wahlweise selber mit zwei 2,5"-HDDs bestückt werden oder besitzt zwei vorinstallierte 100 GB Hard Disks. Die Geräte verfügen über ein umfassendes Disk Management, welches Funktionen wie JBOD,

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Erweitertes Tischnetzgerät

Spanning Big, RAID 1/0 oder HDD Recovery erlaubt. Zudem erlaubt das RNAS über ein umfassendes Management via SNMP. Mit der Funktion Data XPro von Moxa werden die Laufwerke und Daten gegen Schädigung bei extremen Vibrationen geschützt. Die Anbindung an das Netzwerk kann redundant über zwei Gigabit Ethernet M12-Ports erfolgen und das NAS-System kann gleichzeitig auch redundant via Power over Ethernet (PoE) versorgt werden.

Mean Well erweitert die GS-Serie mit dem neuen 280-W-Tischnetzgerät GS280. Das Tischnetzteil mit einem Wirkungsgrad von bis zu 94 Prozent ist konvektionsgekühlt und kann bis 60 °C Umgebungstemperatur betrieben werden. Die Stromversorgung ist in

Ausgangsspannungen von 12 bis 48 Vdc erhältlich. Mit einem Leerlaufstromverbrauch von <0,5 W erfüllt das Netzteil die ERP-Anforderungen und ist nach internationalen Sicherheitsanforderungen zertifiziert.

Omni Ray AG | 8600 Dübendorf | Tel. +41 41 44 802 28 80 info@omniray.ch | www.omniray.ch

Simpex Electronic AG | 8622 Wetzikon | Tel. +41 44 931 10 10 contact@simpex.ch | www.simpex.ch

Klemmenbeschriftung mit System

Kompakt SPS mit embedded Ethernet-CPU

Der kompakte Thermotransferdrucker «Smartprinter» verarbeitet unter anderem Beschriftungsstreifen, Beschriftungsschilder WMBInline von der Rolle, Etiketten sowie Leiter- und Adermarkierer. Damit ist die Beschriftung aller Wago-Klemmen und angeschlossenen Leiter und Kabel mit nur einem einzigen Gerät möglich. Das Druckbild des Smartprinters ist klar, dauerhaft beständig gegen-

über äusseren Umwelteinflüssen sowie wischund kratzfest gemäss DIN EN 60068. Das Farbdisplay und die intuitive Menüführung unterstützen den Benutzer bei der Installation und Anwendung. Passend zum Smartprinter wächst die Familie der Beschriftungsmaterialien um ein wichtiges Mitglied: Mini-WSB-Inline. Die 5 mm breiten Beschriftungsschilder sind nun erstmals direkt von der Rolle bedruckbar – und daher auch als zusammenhängende Streifen aufrastbar. Die Mini-WSB-Inline-Schilder lassen sich auf allen Busklemmen des Wago-I/O-Systems einsetzen und können für nahezu alle Reihenklemmen- und Steckverbinder-Serien verwendet werden.

WAGO CONTACT SA | 1564 Domdidier | Tel. +41 26 676 75 86 info.switzerland@wago.com | www.wago.com

Mit der Ethernet-embedded CPU FX3GE hat Mitsubishi Electric den Leistungsumfang seiner SPS MELSEC FX3G ausgebaut. Sie verfügt über USB- und RS422-Schittstellen und ist mit zwei analogen Eingängen und einem analogen Ausgang ausgestattet. Die SPS kann die Anforderungen einer grösseren Applikationsbandbreite erfüllen. Hochgeschwindigkeitszähler und -interrupteingänge zur Systemrückkopplung und -steuerung, eine integrierte Zwei-Achs-Positionierfunktion mit Umrichterprotokoll und eine Modellauswahl mit standardmässig 24 oder 40 E/A sind eingebaut und lassen sich auf 256 E/A erweitern. Die FX3GE verfügt über das Leistungsspektrum der FX3G, inklusive eines grossen Programmspeichers und Platz zur

Datenspeicherung und -erfassung. Die schnelle CPU trägt zur Steigerung der Produktivität bei. Für einen sicheren SPS-Zugriff lassen sich zwei Nutzer-Kennwörter festlegen. Die embedded EthernetFunktionalität ermöglicht den Fernzugriff für etwa Monitoring via HMIs mit Systemen höherer Ebenen über eine 10-Base-T/100-Base-T-Übertragung. Der Kennwort-Schutz verhindert den unbefugten Zugriff auf die SPS.

Omni Ray AG | 8600 Dübendorf | Tel. +41 44 802 28 80 info@omniray.ch | www.omniray.ch

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NEUE PRODUKTMELDUNGEN

Mehr 3D-Design-Einsatzmöglichkeiten dank neuer Software DesignSpark Mechanical ist ein kostenloses 3D-Tool für Solid Modelling und Assemblierung. Es ist einfach bedien- und in mehreren Sprachen verfügbar. Durch Zugriff auf mehr als 38 000 3D-Modelle aus der Online-Komponentenbibliothek ermöglicht Entwicklern ein schnelles Vorgehen. Es enthält die Methodik «Direct Modelling», die sich in von herkömmlicher Feature- oder parametrisch-basierter 3D-CAD-Software unterscheidet. Das Tool nutzt einfache Gesten, um Realtime-Editierung und sofortiges Feedback zu ermöglichen, die es Entwicklern erlauben, geometrische Anordnungen zu kreieren und Ideen und Produktkonzepte einfach in 3D zu untersuchen.

Alle Designs können einfach und schnell durch die vier Basis-Tools der Software – Ziehen, Bewegen, Füllen und Verbinden – und vertraute Windows-Shortcuts realisiert werden. Die Software kann als ergänzendes 3D-Tool neben bereits eingesetzten 3D-CADTools genutzt werden. Dadurch können Engpässe in der frühen Entwicklungsphase vermieden werden, da Änderungen schnell durchgeführt werden können, anstatt mit herkömmlichen 3D-Tools das Design nachzuarbeiten.

Laufwerk nach SATA-μSSD-Standard Durch die Integration eines Controller-Chips, des Flash-Speichers und der Komponenten für die Energieversorgung in einer BGA-Bauform gelang es, die nanoSSD auf die Grösse einer 2,5"-SSD zu reduzieren. Mit einer Abmessung von 16 x 20 x 2 mm und nur 1,5 g, Unterstützung für SATA III, Kapazitäten von 4 bis 64 GB und Kompatibilität zu x86 und ARM, können sie in vielen Anwendungsgebieten eingesetzt werden. Darunter industrielle Mobilgeräte, Embedded-Systeme oder hochwertige Smartphones. Innodisks nanoSSD bietet durch die Integration des DRAMs in das BGA nicht nur die Vorteile einer kleinen Bauform, sondern auch eine hohe Lese- und Schreib-Geschwindigkeit von 480 oder 175 MB/s. Ob in Bezug auf den Systemstart, die Datenspeicherung oder die Datensicherung: die

nanoSSD kann die Gesamtleistung des Systems signifikant steigern. NanoSSD ist kompatibel mit den Industriestandards für industrielle Embedded-Lösungen. Das beinhaltet die Implementierung eines thermischen Sensors, einen zulässigen Temperaturbereich von –40 °C bis +85 °C, Stosssicherheit und mit der technischen Militärnorm «MIL-STD-810F/G» konforme Schnelllösch-Standards.

RS Components GmbH | 8820 Wädenswil | Tel. +41 44 283 61 90 vertrieb@rsonline.ch | www.rsonline.ch

MPI Distribution AG | 5405 Dättwil AG | Tel. +41 56 483 34 44 sales@mpi.ch | www.mpi.ch

System für berührungslose Klebstoff-Dosierung

Industrie-Mainboards für erweiterten Temperaturbereich

DELO hat ein neues System zur berührungslosen Dosierung von flüssigen Medien entwickelt. Das Allroundjetsystem DELO-DOT PN2 verfügt durch modularen Aufbau über grosse Vorteile bei Installation, Betrieb, Wartung und Kosten. «Durch intensive Forschungsund Entwicklungsarbeit ist es uns gelungen, ein optimales Jet-Ventil herzustellen. Damit erhält der Kunde ein Allroundjetsystem, das auf ganzer Linie überzeugt», so Christian Walther, Vertriebsleiter Deutschland. Das System «Made in Germany» ist kompakt, präzise, leicht und hat einen modularen Aufbau. DELO-DOT PN2 lässt sich in seine Einzelteile zerlegen, ist einfacher zu reinigen und jedes Teil kann schnell ausgetauscht werden. Diese Flexibilität spart in der Fertigung des Kunden Zeit und Kosten. Eine weitere Besonderheit ist der robuste Aktor, der

Die Industrial Embedded Mainboards von Fujitsu Technology Solutions zeichnen sich durch verschiedene, in industriellen Umgebungen notwendige Merkmale aus. Dazu gehört unter anderem der erweiterte Temperatur-Bereich von 0 bis 60 °C oder die Tauglichkeit für den

DELO-DOT PN2 mit einer langen Lebensdauer von über v1000 Mi. Zyklen und einem hohen Jet-Impuls ausstattet.

DELO | 86949 Windach | Tel. +49 (0)8193 99000 info@delo.de | www.DELO.de

24-Stunden-Betrieb. Eine umfassende Dokumentation, leistungsfähige Software-Tools und der verlängerte Lebenszyklus (bis zu 5 Jahre) sowie ein spezielles Lifecycle-Management bieten weitere Argumente für ihren industriellen Einsatz.

HY-LINE AG | 8247 Flurlingen | Tel. +41 52 647 42 00 power@hy-line.ch | www.hy-line.ch

NEUE PRODUKTMELDUNGEN

Drucksensoren mit digitaler Schnittstelle

Die analogen Sensoren sind neu auch mit einer I2C-Schnittstelle versehen. Am bewährten Gehäuse und den kompakten Abmessungen wurde nichts verändert. Das kleine SMD-Gehäuse mit 7 x 7 x 6,5 mm ist jetzt mit digitalem Signal lieferbar. Der kleinste Messbereich ist 0 bis 250 mbar und der grösste 0 bis 10 bar, dazwischen ist fast alles möglich. Es stehen drei Speisespannungen mit 3, 3,3 und 5 VDC zur Auswahl.

Die Genauigkeit beträgt 1,5 Prozent von 0 bis 85 °C beziffert. Bevor die Sensoren das Werk in Japan verlassen, wird jeder Sensor auf die Funktion und auf die Parameter getestet. Die Sensoren sind qualitativ hochstehend, vom Preis attraktiv und medienverträglich; sie können gasförmig und sogar wässrig sein. Vorzugsweise werden sie in der Pneumatik oder der Medizintechnik eingesetzt.

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Optischer Standardsensor misst Lichtlaufzeit

Grosse Tastweite, präzise Hintergrundausblendung, sichtbares Rotlicht und eine hohe Funktionsreserve vereint diese Neuentwicklung

mit Foto-Misch-Detektor-Technik in einem Gerät. Damit ist der O5D eine Alternative zu bisherigen Standardsensoren, zumal er preislich auf dem gleichen Niveau liegt. Weitere Vorteile sind die einfache Bedienung und zentimetergenaue Schaltpunkteinstellung über «+/–»-Tasten und Display. Glänzende, matte, dunkle oder helle Objekte gleich welcher Farbe – der O5D bietet immer eine optimale Ausblendung des Hintergrundes. Der beliebige Einfallswinkel gestattet flexible Einbaupositionen und vereinfacht somit die Montage. Zusätzlich ist in diesem Sensor noch IO-Link integriert, so lässt sich etwa der Ist-Wert auslesen.

PEWATRON AG | 8052 Zürich | Tel. +41 44 877 35 00 info@pewatron.com | www.pewatron.com

ifm electronic ag | 4624 Härkingen | Tel. +41 800 88 80 33 info.ch@ifm.com | www.ifm.com/ch

Drucktransmitterpalette für Ex-Bereiche

Lichtschranke in neuem Gewand

Die Transmitter mit Messbereichen zwischen 0,2 und 1000 bar sind für Messungen in explosionsgefährdeten Bereichen (Gruppe I: Gas) der ATEX-Richtlinie einsetzbar. Typen sind auch für die Gruppe I (Bergbau) und II (Staub) zugelassen. Transmitter der Y-Linie haben einen geringen Messfehler und eine hohe Genauigkeit. Der integrierte Sensor und eine digitale Zusatzschaltung erlauben die Aufteilung der Spanne der vorgesehenen Betriebstemperatur in bis zu 120 Abschnitte von 1,5 Kelvin Breite. Mathematisch werden im Zuge der Kalibrierung die Kompensationswerte für TK Nullpunkt und TK Verstärkung berechnet und gespeichert. Die Werte werden temperaturabhängig in den analogen Signalpfad eingespeist. Über den Temperaturbereich von –10 bis + 80 °C kann ein Gesamtfehler-

Für die Detektion von Getränkeverpackungen bietet Baumer die SmartReflect-Technologie nun in Form der NextGen-Sensoren O300 und O500 an. Die Kombination reduziert die Betriebskosten und maximiert die Prozesssicherheit. Sie arbeitet ohne Reflektor. Der geschlossene Lichtstrahl wird mithilfe eines Maschinenteils aufgebaut. Bei der physikalischen Unterbrechung der Lichtschranke durch ein Objekt schaltet der Sensor. Durch den nicht notwendigen Reflektor entfällt der Aufwand für Montage oder Inbetriebnahme. Der Sensor eignet sich für den Einsatz im Abfüll- und Verpackungsbereich. Die Lichtschranke präsentiert sich in Form der neuen O300- bzw. O500-Sensoren. Dazu gehört qTarget. Hier ist der Lichtstrahl des

band von ± 0,8% FS erreicht werden. Die Drucktransmitter der X-Linie verfügen über eine Mikrocontroller-basierte Auswerteelektronik. Jeder Transmitter wird über den gesamten Druck- und Temperaturbereich ausgemessen. Ein Modell aus diesen Daten soll Fehler korrigieren. Für Industrie-Transmitter stehen zwei Temperaturbereiche zur Verfügung. Der Wert kann über die Schnittstelle ausgelesen und analog aufbereitet werden.

Keller AG | 8404 Winterthur | Tel. + 41 52 235 25 25 marketing@keller-druck.ch | www.keller-druck.com

Sensors per Design gleich ausgerichtet. Das erlaubt eine schnelle Montage und Handhabung. Während ein mechanischer Druckschalter mit beweglichen Teilen aufgebaut ist und dadurch Verschleisserscheinungen und Dichtigkeitsprobleme auftreten können, ist es beim qTeach ausgeschlossen. Die Berührung der Teachfläche mit zum Beispiel einem Schraubenzieher genügt, um den Sensor zu programmieren.

Baumer Electric AG | 8500 Frauenfeld | Tel. +41 52 728 13 13 sales.ch@baumer.com | www.baumer.com

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L I E F E R A N TE N V E R Z E I C H N I S

Antriebe/Fluidik Avnet EMG AG · Silica & Avnet Memec ausfahrt 46 · Rössliweg 29b · CH-4852 Rothrist · Switzerland Phone: +41/(0)62 919 55 26 Fax: +41/(0)62 919 55 00

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Eichenstrasse 2 Tel. +41 55 415 90 90 CH-8808 Pfäffikon SZ Fax. +41 55 415 90 91 info@stemmer-imaging.ch www.stemmer-imaging.ch

Dienstleistungen

Postfach, CH-8603 Schwerzenbach, Tel. 044 908 13 60 www.fabrimex-systems.ch, kontakt@fabrimex-systems.ch

Kabel

Bauteile und Distribution

CH-8953 Dietikon Bernstrasse 394 Tel. +41 (0)44 745 61 61 Fax +41 (0)44 745 61 00

CH-1010 Lausanne Av. des Boveresses 52 Tel. +41 (0)216 54 01 01 Fax +41 (0)216 54 01 00

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IMPRESSUM

Impressum

Firmen in dieser Ausgabe ABB Schweiz AG

Medtech Switzerland

Megalink - Elektronik + Automation ISSN 1662-9558 20. Jahrgang «Megalink» 29. Jahrgang «EC Woche» 34. Jahrgang «Precision» 52. Jahrgang «Elektroniker» www.megalink.ch Total verkaufte Auflage: 2310 Ex., Total Zielversand/Gratis: 5610 Ex.

Arrow Electronics

Mesago Messemanagement GmbH

AS-International Association

Messe Luzern AG

Astrel AG

Micro-Epsilon (Swiss) AG

AZ Fachverlage AG

monolicht GmbH

Kontakt Alle Mitarbeiter erreichen Sie unter vorname.name@azmedien.ch

B&R Industrie-Automation AG Baumer Electric AG

Herausgeberin AZ Fachverlage AG, Neumattstrasse 1, 5001 Aarau Tel. +41 (0)58 200 56 50, Fax +41 (0)58 200 56 51

Beckhoff Automation AG CL-Electronics GmbH

Geschäftsführer Christoph Marty Leiterin Zeitschriften Ratna Irzan Redaktion Megalink, Neumattstrasse 1, Postfach, CH-5001 Aarau Tel. +41 (0)58 200 56 42, Fax +41 (0)58 200 56 61 Chefredaktor: Markus Back, Tel. +41 (0)58 200 56 59 Redaktor: Daniel Wallimann, Tel. +41 (0)58 200 56 30 Copyright Mit der Annahme von Manuskripten durch die Redaktion und der Autor-Honorierung durch den Verlag erwirbt der Verlag das Copyright und insbesondere alle Rechte zur Übersetzung und Veröffentlichung der entsprechenden Beiträge in anderen verlagseigenen Zeitschriften sowie zur Herausgabe von Sonderdrucken. Für unverlangt eingesandte Text- und Bildunterlagen übernimmt die Redaktion keine Gewähr. Produkte und Highlights sind kostenpflichtig. Nachdruck, auch auszugsweise, nicht gestattet. Leiter Werbemarkt Jürg Rykart, Tel. +41 (0)58 200 56 04 Anzeigen Thorsten Krüger, Tel. +41 (0)58 200 56 32 Verena Müller, Tel. +41 (0)58 200 56 42 Anzeigentarif unter www.megalink.ch Leiter Lesermarkt/Online Valentin Kälin Aboverwaltung abo@megalink.ch, Tel. +41 (0)58 200 55 64 Preise Abonnementspreis Fr. 84.–, Ausland Fr. 85.– plus Postgebühren Layout/Produktion Ursula Urech Druck Vogt-Schild Druck AG, 4552 Derendingen Ein Produkt der Verleger: Peter Wanner CEO: Axel Wüstmann www.azmedien.ch Namhafte Beteiligungen nach Art. 322 Abs. 2 StGB: AZ Anzeiger AG, AZ Fachverlage AG, AZ Management Services AG, AZ Regionalfernsehen AG, AZ TV Productions AG, AZ Verlagsservice AG, AZ Vertriebs AG, AZ Zeitungen AG, Belcom AG Dietschi AG, Media Factory AG, Mittelland Zeitungsdruck AG, Vogt-Schild Druck AG, Vogt-Schild Vertriebs GmbH, Weiss Medien AG

Compona AG DELO EBV Elektronik GmbH & Co. KG

2, 43, 60

MPI Distribution AG

39, 42

16, 17, 69

MSC-Gleichmann Schweiz AG 9, 41, 42, 43

26, 60

National Instruments Switzerland . 2, 22, 66

59 42, 43 68 US 2

Omni Ray AG

PEWATRON AG

21, 69

Phoenix Mecano Komponenten AG

PowerParts AG

7 4

Emmesys

PSI

EMPA

Quest Technomarketing

EtherCAT Technology Group

RAFI ELTEC GmbH

Europa Forum Luzern

RS Components GmbH

FAULHABER MINIMOTOR SA

Rutronik Elektronische Bauelemente AG

Schmid Elektronik AG

FlowCAD Schweiz AG

US 4, 42, 66, 68

Geisser Carl AG

Schneider Electric (Schweiz) AG

61, 62

GLYN GmbH & Co. KG

Siemens Schweiz AG

SIGMATEK Schweiz AG

Hadimec AG

Harting AG

Simpex Electronic AG

38, 42, 67

HY-LINE AG

28, 68

Spectra (Schweiz) AG

ifm electronic ag

Syslogic Datentechnik AG

Iftest AG

VDI Verein Deutscher Ingenieure

Verband SCHWEIZER MEDIEN

igus Schweiz GmbH

8, 49

Intermess Dörgeloh AG

WAGO CONTACT SA

Keller AG

Weidmüller Schweiz AG

ZVEI

MathWorks GmbH maxon motor ag

US 3 57, 58

Titelseite National Instruments Switzerland

Vorschau Megalink 11-13 erscheint am 19.11.2013 Vorzugsthemen: Interview mit Beat Meili von Sigmatek Schweiz, Grundlagen der Schwingungsdämpfung bei Antrieben, HDMI-Messungen, Produktübersichten, IPC und Hutschienen-Stromversorgungen, Marktübersicht Sensoren Inserateschluss: 28. 10. 2013

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