technica 09/2008

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www.marktspiegel.ch www.technica-online.ch

INDUSTRIAL IT

Messe Vorschau: Motek Stuttgart 22. bis 25.9.08 Fakuma Friedrichshafen 14. bis 18. 10. 08

Im Fokus:

Mechatronik: Mehr als die Summe aller Ing.-Disziplinen Fรถrdertechnik + Logistik:

Intralogistik pur

Die erste Wahl für das Testmanagement

Bei Mindready setzten wir NI TestStand, LabVIEW und PXI ein, um eine RFTestlösung zu erstellen, die AM/FM, RDS, SIRIUS, XM, DAB und IBOC umfasst.

Dadurch wurden die Gesamtsystemkosten um mehr als 50 Prozent reduziert.

– Phil Williams, Senior VP of Business Development, Mindready

NI TestStand Sofort einsatzbereite Umgebung für mehr Effizienz und hohen Prüfdurchsatz Einfacher Sequenzablauf, unkomplizierte Berichterstellung, Datenbankprotokollierung und Anbindung an unternehmensweite Systeme Integrierte parallele und stapelweise Ausführung und Synchronisation ■

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NI TestStand, der Industriestandard bei Testmanagementsoftware NI TestStand ist eine von führenden Herstellerfirmen weltweit eingesetzte, sofort ablaufbereite Umgebung für die Entwicklung, Verwaltung und Automatisierung von Testsequenzen. NI TestStand kann mit jeder Programmiersprache genutzt werden und ermöglicht eine reibungslosere Integration in unternehmensweite Systeme, so dass die Zeit bis zum Test erheblich verkürzt werden kann.

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National Instruments Switzerland Corporation Austin, Zweigniederlassung Ennetbaden Sonnenbergstr. 53 • 5408 Ennetbaden Tel: +41 56 2005151 • Fax: +41 56 2005155 ni.com/switzerland • ni.switzerland@ni.com © 2008 National Instruments Corporation. Alle Rechte vorbehalten. LabVIEW, National Instruments, NI, ni.com, und NI TestStand sind Warenzeichen von National Instruments. Andere erwähnte Produkt- und Firmennamen sind Warenzeichen oder Handelsbezeichnungen der jeweiligen Unternehmen. 2007-9361-812-117-I

056 2005151

Editorial

Mechatronik im Fokus Multikulti ist in aller Munde. Man spricht von Chancen und Risiken, Integration und Migration.

Und redet dabei nicht immer über Ausländer, sondern auch mal über Wissenschaften.

Denn Mechatronik ist eine Art «Multikulti» der Ingenieur-Disziplinen. Maschinenbau, Elektrotechnik und Informatik rücken immer näher zusammen. Projekte werden in interdisziplinären Teams bearbeitet und neue Berufsbilder geschaffen (z. B. Mechatroniker). Ingenieure, die sich als Studenten noch (mehr oder weniger) herzlich rivalisierten, teilen heute das Büro und die Kaffeemaschine.

So sucht eine Firma im Stelleninserat einen «Ingenieur mit langjähriger Erfahrung», eine «flexibarbara.fischer @technica-online.ch

ble, interessierte und dynamische Persönlichkeit» mit «Freude an der Mitarbeit in interdisziplinären Teams». Und eine andere Firma schreibt: «Neben der Technik steht die teamorientierte Zusammenarbeit im Vordergrund, welche gezielt gefördert wird.»

Gegeneinander war gestern. Ein bisschen besser ist ein «nebeneinander» im Sinn von «jaja, schon klar, die braucht es auch». Aber die wirklich grossen Erfolge sind nur gemeinsam möglich: Ideen austauschen, tüfteln, Köpfe zusammenstecken, debattieren und Lösungen finden.

«Lerne Widerspruch ertragen.

Sei nicht aus schwacher Eitelkeit und törichtem Dünkel eingenommen von Deinen Meinungen.»

(Adolph Freiherr Knigge)

Doch ein konstruktives Miteinander ist anstrengend, wenn man nicht den gleichen Hintergrund hat. Ich habe das selber erlebt im Studium als Wirtschaftsingenieurin. Schreiner, Kunststofftechnologen, Automatiker, Elektroniker, KV- und ETH-Absolventen in einer Klasse und an gemeinsamen Projektarbeiten.

Es braucht eine gemeinsame Sprache, Einfühlungsvermögen, Verständnis und Geduld. Idealerweise sind die Beteiligten auch bereit, sich zu verändern, von anderen zu lernen, Ansichten zu überdenken oder gar zu verwerfen und sich für fremde Ideen zu begeistern. Eigene Meinungen zurückzustellen oder gar loszulassen. Für ein gemeinsames Ziel. Für das Studium, die grosse Erfindung oder einen technischen Durchbruch.

«Die Bedeutung der Mechatronik wird unterschätzt» – ein Zitat aus unserem Fokus-Interview.

Die Zusammenarbeit ganz allgemein wird unterschätzt.

Barbara Fischer, Redaktion technica 09-08 technica 1

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Inhalt

Ausgabe 09-2008 |

■ Panorama

Leitartikel Mechatronik Die Produktion wandelt sich. Nicht so schnell wie viele sagen, aber nachhaltiger als viele glauben. Stetige Neuorientierung ist erforderlich, um im globalisierten Wettbewerb zu bestehen.

Während die Elektronik samt der Software meist als «Beipack» zur Mechanik verstanden wurde, verschmelzen die ungleichen Partner zunehmend zu integrierten Funktionseinheiten.

4

■ Export-Forum Pole Position für Schweizer Zulieferer

10

■ Swissmem «Lean» den Klimawandel meistern

13

■ Märkte und Unternehmen

Seite 18

Industrial Handling-Messe in Rekordlaune Montage-, Handhabungs- und Robotertechnik – also Industrial Handling: Das ist wieder das Hauptthema der Motek, die bei ihrem 2. Auftritt in der Landesmesse Stuttgart bereits im Vorfeld mit Rekordzahlen operieren kann.

Hermle AG: Hausausstellung schlägt alle Rekorde

16

■ Im Fokus: Mechatronik Mehr als die Summe aller Ing.-Disziplinen

18

«Die Bedeutung von Mechatronik wird unterschätzt»

23

Nicht auszudenken, was Roboter alles können

26

Fluid Power Mechatronics

30

Über das Prozessdenken zur Mechatronik

34

Mechatronik im Amazonas

38

Auch kleine Teams machen grosse Systeme 40

■ Fertigung und Produktion

Seite 67

Know-how entscheidet beim Prägen und Rändeln

44

Schweizer Präzision hoch zwei

47

Intralogistik pur

Auf der Überholspur

50

Die CeMAT 2008 – Weltleitmesse für Intralogistik – zeigte deutlich mehr als nur einen Querschnitt an Produkten und Lösungen; sie unterstrich den hohen Stellenwert der innerbetrieblichen Logistik als elementarer Querschnittsfunktion in Produktions- und Distributions-Unternehmen.

«Werkzeugbau mit Zukunft»

54

Scanner-Lösungen optimieren Prozess

58

Seite 76

■ Automation- und Antriebstechnik Umrichter für kostengünstige Kleinantriebe

60

Servoverstärker kompakt und leistungsfähig

64

Industrial Handling-Messe in Rekordlaune 67

■ Fördertechnik und Logistik

Industrial IT Industrial IT

91

Den Prozess im Griff haben PDM-Baustein einer effizienten Produktionsplanung

92

Dem Getriebe auf den Zahn fühlen PDM-Baustein einer effizienten Produktionsplanung

94

«Logistik muss mitwachsen»

73

Intralogistik pur

76

■ Produkte

83

■ Lieferanten

97

■ Impressum

104

■ TechniKnacknuss

105

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Panorama

«Die Zeit der günstigen Rohstoffe ist vorbei» Die schweizerische Maschinen-, Elektro- und Metall-Industrie verzeichnet im ersten Halbjahr 2008 ein fortgesetztes Wachstum. Für das zweite erwartet Swissmem – trotz getrübter Konjunkturlage – ein verhalten positives Ergebnis.

Die getrübte Konjukturlage wird das Wachstum bremsen. Ebenfalls negativ wirken gestiegene Rohstoff- und Energiepreise, die weiterhin die Beschaffungskosten der MEM-Firmen erhöhen und ihre Margen drücken. Langfristig sei darum die Abhängig-

keit von den fossilen Energieträgern zu vermindern, betont der Swissmem-Präsident Johann N. Schneider-Ammann und doppelt nach: «Auslaufende Kernkraftwerke sollen durch neue ersetzt werden. Der Bundesrat soll den Bau vorantreiben.»

Von links: Johann N. Schneider-Amman (Präsident Swissmem), Dr. Ulf Berg (VR-Präsident Sulzer) und Toni J. Wicki (CEO RUAG Holding) prognostizieren die Zukunft der MEM-Industrie.

Die Grafik zeigt die Veränderung der Auftragseingänge gegenüber dem jeweiligen Vorjahresquartal (Zahlen von 290 Meldefirmen).

«Gutes Wachstum, aber nachlassende Nachfrage» lautet das Fazit von Swissmem-Präsident Schneider-Ammann.

Zu den Rohstoffpreisen äusserte sich auch Toni J. Wicki, CEO der RUAG Holding. Während der letzten fünf Jahre hätten sich die Preise für Stahlblech, Zink, Aluminium, Kupfer und Blei verdoppelt bis verfünffacht und bei RUAG eine Preiserhöhung von 35 Mio. CHF verursacht. Gründe

seien die allgemeine Knappheit, aber auch Oligopole, denn Abbaugebiete (z. B. in Afrika) würden von rohstoffarmen Nationen gekauft (z. B. von China). Auf Aluminium hingegen lastet das Energieproblem, denn das Endprodukt «besteht» zu 50% aus Energie. (bf)

Georg Fischer kauft JRG Gunzenhauser AG Das Unternehmen passt ausgezeichnet in die GF Piping Systems und führt damit zu einer substantiellen Verstärkung der GF-Position in der Haustechnik. Die Übernahme soll im 3. Quartal 2008 abgeschlossen sein.

Georg Fischer kauft mit der JRG Gunzenhauser AG einen führenden Schweizer Hersteller von Installationssystemen, sowohl für die Haus- als auch die Heizwasserversorgung.

JRG verfügt über eine exzellente Marktposition und gut organisierte Absatzkanäle primär in der Schweiz, in Süddeutschland und in Österreich.

Die 1887 gegründete JRG Gunzenhauser AG mit dem Hauptsitz und der Produktion in Sissach hat 400 Mitarbeiter, erzielte 2007 einen Umsatz von CHF 110 Mio. und darf damit als industrieller Leckerbissen bezeichnet werden.

Mit ihren bekannten Produktlinien Sanipex Classic, Sanipex MT und den dazugehörigen Armatu-

Der Stammsitz der JRG AG in Sissach.

ren und Ventilen ist die Firma ein Trendsetter bei Trinkwasserinstallationen.

Georg Fischer Piping Systems Ltd. 8201 Schaffhausen 052 631 33 74

Auftragsfertigung von komplexen Einzelteilen und Serien auf modernsten Bearbeitungszentren (Drehen/Fräsen).

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Kaderkarussell

Thomas Eduard Meier

EuroMold 2008 – von der Idee bis zur Serie Die Weltmesse EuroMold findet in diesem Jahr vom 3.–6. Dezember 2008 in Frankfurt a. M. statt.

Zum 15-Jahr-Jubiläum werden auf dem Messegelände 1700 Aussteller aus 45 Ländern und über 60 000 Fachbesucher erwartet. Mit dem Messekonzept «Von der Idee bis zur Serie» wird die komplette Prozesskette abgebildet. Die EuroMold führt Designer, Formenbauer, Werkzeug- und Maschinenbauer, Zulieferer und Anwender zusammen.

Zwar ist EuroMold eine Messe für Werkzeug- und Formenbau, Design und Produktentwicklung, traditionell liegt der Schwerpunkt aber im Bereich Werkzeug- und Formenbau.

Um dem wachsenden Bedarf nach Komplettlösungen in diesem Markt gerecht zu werden, bietet die EuroMold gerade für kleinere und mittlere Unternehmen eine Plattform, um Partner und Kooperationen zu finden.

Mit dem Gastland Indien erweist die EuroMold 2008 der weltwirtschaftlich stark gestiegenen Bedeutung Asiens Reverenz. Neben einem Gemeinschaftsstand der TAGMA (Tool and Gauge Manufacturers’ Association of India) in Halle 9 präsentieren sich zahlreiche indische Aus-

steller mit eigenen Ständen. Auf der «Indien Werkzeug- und Formenbau Synergiebörse» werden nicht nur aktuelle Marktinformationen und Insider-Kenntnisse gehandelt, sondern das «Forum Indien» führt Unternehmen aus Fernost und Deutschland zusammen. Wie erfolgreich daraus entstehende Kooperationen sein können, berichten deutsche Unternehmen, die bereits in Fernost engagiert sind. Vertreter der Fachverbände des Werkzeugund Formenbaus aus China (CDMIA) und Indien (TAGMA) geben zudem einen detaillierten Brancheneinblick.

Die erstmals auf der EuroMold eingerichtete «Business + Design Area» soll den Kontakt zwischen Unternehmern und kreati-

ven Köpfen unterstützen. Neben dem Forum und einer VIPLounge können für ungestörte Gespräche abseits des Messegeschäfts kleine, separate Stände gemietet werden.

Auf der EuroMold trifft sich die Branche zu internationalen Konferenzen. Fast schon traditionell sind die Rapid-Prototyping-Konferenz der Wohlers Association Inc., Fort Collins, USA, und das Symposium der Society of Plastic Engineers, Brookfield, USA. «Die EuroMold hat sich in den vergangenen Jahren zu einer globalen Kommunikationsplattform entwickelt, auf der hochkarätige Aussteller und anspruchsvolle Fachbesucher, aber auch Aussteller untereinander Probleme diskutieren und konkrete Lösungswege aufzeigen», so Dr. Eberhard Döring, Geschäftsführer des EuroMold-Veranstalters Demat GmbH.

DEMAT GmbH D-60041 Frankfurt am Main + 49 / (0) 69 / 27 40 03 -0

wird neuer Leiter des Eidg. Gefahrgutinspektorats EGI. Als Unternehmensjurist für die technische Sicherheitsaufsicht wird Thomas Eduard Meier die Herausforderungen des EGI allgemein und im Zusammenhang mit der Harmonisierung von Gesetzen und Normen meistern.

Frithjof Schäfer ist per 1. 9. in den Vorstand der Schenker Deutschland AG berufen worden. Er ist Chief Financial Officer (CFO) sowohl für die deutsche Landesgesellschaft als auch für die Region Europe Central.

Kemal Yegenoglu wurde zum Präsidenten und Geschäftsführer für Kennametal Europa, den Mittleren Osten und Afrika ernannt. Dr. Kemal Yegenoglu wird in dieser erweiterten Verantwortung für beide Geschäftsbereiche von Kennametal, die Metalworking Solutions and Services Group (MSSG) und für die Advanced Materials Solutions Group (AMSG), verantwortlich sein.

Zum Titelbild

EtherCAT-Drives-Baureihe AX5000 erweitert Das Programm der EtherCAT-Servoverstärker AX5000 wurde durch neue Varianten mit einem Nennstrom von 18 A bzw. 25 A, die Safety-Optionskarte mit Wiederanlaufsperre sowie die Servomotoren der Baureihe AM3500, die jetzt auch mit BISS-Gebern verfügbar sind, erweitert. Weitere Varianten, mit Nennstrom bis 75 A, werden folgen. Das Schnellverbindungssystem AX-Bridge ermöglicht die einfache und schnelle Verbindung mehrerer AX5000 zu einem Mehrachssystem. Das steckbare Einspeise- und Verbindungsmodul verbindet Einspeisung, Zwischenkreis sowie 24-V-DC-Steuer- und -Bremsspannung.

Bei den anschliessbaren Motortypen sind die AX5000-Drives bezüglich Grösse und Art äusserst flexibel: Synchron-, Linear-, Torque- und Asynchronmotoren lassen sich ohne Zusatzmassnahmen anschliessen.

Das Multi-Feedback-Interface unterstützt, neben den gängigen Standards Encoder, BISS und EnDAT, nun auch Resolver.

Florence Hofmann ist neue Territory Account Managerin Westschweiz bei Epson. Das Unternehmen verstärkt damit sein Engagement in der Westschweiz. Florence Hofmann betreut ab dem 1.9. Grosskunden und Fachhändler in der Romandie.

Holger Friedrich Siehe Bericht auf Seite 64.

Beckhoff Automation AG 8200 Schaffhausen 052 633 40 40 info@beckhoff.ch www.beckhoff.ch

ist neues Vorstandsmitglied mit weltweiter Verantwortung für den Bereich Professional Services der Software AG. Er startet am 1.10.

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Panorama

Jubilieren – beim Wärmen und Schmieren Seit 25 Jahren dreht sich bei der Simatec alles um Produkte zur Montage, Demontage und zum Unterhalt von Wälzlagern. Dabei konzentriert sich das mittelständische Unternehmen vor allem auf die Forschung und Entwicklung, die Schlüsselteilfertigung und Endmontage sowie die Qualitätssicherung. Die Produktion der einzelnen Komponenten und Baugruppen überträgt Simatec vorwiegend Schweizer Partnern, die den hohen Qualitätsanforderungen der Firma entsprechen.

Diese Strategie hat Erfolg, denn der Umsatz hat sich in den letzten zehn Jahren vervierfacht.

Mit drei Produktegruppen sorgt Simatec dafür, dass die Maschinen laufen: • simalube-Schmierstoffspender • simatherm-Induktionsanwärmgeräten • simatool-Werkzeugsets Schmierstoffspender schmieren automatisch zwischen einem Monat und einem Jahr lang und sind stufenlos einstellbar. Möglich wird das durch patentierte Gasentwicklungszellen. Sie erzeugen Wasserstoffgas, das einen Kolben verdrängt, der wie-

derum den Schmierstoff aus dem Zylinder presst. Simatec verkauft jährlich über eine Mio. davon und ist damit einer der grössten Hersteller von Einzelpunkt-Schmierstoffspendern.

Auch die Induktionsanwärmgeräte sind verlässliche Umsatzbringer bei Simatec. Sie erwärmen ringförmige Metallteile wie z. B. Kugellager in kürzester Zeit. So können diese effizient und fachgerecht montiert werden. Bis heute sind weltweit 30 000 Stück solcher Anwärm-

Simatec, aus Wangen an der Aare, bietet Schmierstoffspender, Induktionsanwärmgeräte und Werkzeugsets.

geräte im Einsatz und sparen Zeit und Energie, kann doch mit ihnen ein 210 kg schweres Werkstück in weniger als 20 Minuten auf eine Temperatur von 110°C aufgewärmt werden. In diesem Markt ist die Firma Simatec führend.

Dass durch neuartige Technologien komplexe Abläufe vereinfacht werden und der Wartungsaufwand an Zehntausenden von

Maschinen rund um den Globus massiv gesenkt wird, beweisen auch die Werkzeugsets, die eine schnelle Montage und Demontage von Wälzlagern ermöglichen und in Maschinen- und Unterhaltswerkstätten aller Industriezweige eingesetzt werden. simatec ag 3380 Wangen a.A. 032 636 50 00

Karl Marx gevierteilt (und wieder zusammengefügt) Das bronzene Marx-Relief mit seinen Massen von 14 Metern Breite, 7 Metern Höhe und 3 Metern Tiefe (33 t schwer) stand vor dem Rektoratsgebäude der Leipziger Universität und musste dort im August 2006 Bauarbeiten weichen.

Innert zweier Tage zerschnitten Mitarbeiter der Kjellberg Finsterwalde, Schweisstechnik mit einer Kjellberg-Plasmaschneideanlage das 33-t-Monstrum in vier Teile. Zwei Jahre später fügten die gleichen Mitarbeiter das Relief wieder zusammen, und die Kunstgiesserei Lauchhammer installierte es an einem neuen Platz. Obwohl das Kunstwerk zwischen 1970 und 1973 bei Lauchhammer gegossen worden war, wandte man sich für die Aufgabe des Trennens und Fügens an Kjellberg Finsterwalde.

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Zahlreiche Probeschweissungen und die Beschaffung eines Spezialschweissdrahts waren im Vorfeld erforderlich, um beste Schweissergebnisse zu erzielen.

In 180 Arbeitsstunden wurde das Relief zunächst liegend gerichtet und mittels Impulsschweissung verbunden. Dafür kam KjellbergMIG-Schweisstechnik zum Einsatz. Anschliessend wurde der Bronzeguss der Künstler Rolf Kurt, Prof. Klaus Schwabe und Prof. Frank Ruddigkeit per Kran in die zuvor gefertigte Stützkonstruktion gehoben und installiert.

«Nach dem Verschweissen der

Das 33 Tonnen schwere Bronze-Relief mit dem Marx-Abbild und einer Menschengruppe.

Kranösen sowie der anschliessenden Patinierung und Reinigung ist nur noch schwer zu erkennen, dass das Marx-Relief einmal getrennt war», versichert Schweisstechniker Bernd Peschke.

Kjellberg Finsterwalde, Schweisstechnik und Verschleissschutzsysteme GmbH D-58453 Witten +49 2302 661-648

Splitter

Auszeichnung für Endress+ Hauser in den USA

Seit Anfang August 2008 wickelt Dachser Spedition AG das Seefrachtgeschäft für die Schweiz in einer neuen Niederlassung in Reinach bei Basel ab. Die Seefrachtabteilung zügelt von Glattbrugg nach Reinach, die Abwicklung der Luftfrachten erfolgt aber weiterhin in Zürich. Ebenfalls nach Reinach kommt das bisherige Verkaufsbüro von Dachser Air & Sea Logistics in Birsfelden. Die Niederlassung steht unter der Leitung von Andreas Ott.

Die Jury des amerikanischen R&D-Magazins zeichnet das Mittelinfrarot-Spektrometer von Endress+Hauser mit dem Innovationspreis «R&D 100 Award» aus. Damit zählt das Spektrometer zu den 100 technologisch bedeutendsten Produkten des vergangenen Jahres.

Inline-MIR-Spektroskopie bestimmt kontinuierlich die Konzentrationen von Flüssigkeiten, die aus mehreren Komponenten bestehen, und ermöglicht damit eine effizientere Prozesskontrolle. Mit dem MIR-Spektrometer von Endress+Hauser steht ein durchgängig einzigartiges Konzept zur Verfügung: Als erstes prozesstaugliches MIR-Spektrometer ist es mittels StandardWechselarmaturen direkt an den Kundenprozess anschliessbar und kann über die Wechselar-

matur gereinigt werden. Das MIR-Spektrometer wurde in Kooperation mit der Bayer Technology Services GmbH (BTS) entwickelt. Die strategische Partnerschaft mit Endress+Hauser entspricht dem wachsenden Bedarf der chemischen und pharmazeutischen Industrie, ihre Produktionsprozesse mit Hilfe von Online-Analytik punkto Leistungsfähigkeit, Sicherheit, Kosten und Qualität zu optimieren.

Der R&D 100 Award wird von einer angesehen Jury vergeben,

Die Bosch Rexroth AG und Middlesex Industries SA (Lugano) planen den gemeinsamen Vertrieb von Reinraum-Fördersystemen auf Basis der bewährten Middlesex-Technologie. Die Zusammenarbeit umfasst in erster Linie die gegenseitige Belieferung mit Fördersystem-Modulen und -Komponenten sowie die Abwicklung von Projekten, zum Beispiel in der Halbleiter- und Festplattenindustrie, der Medizintechnik sowie vor allem in der Photovoltaik.

Das Mittelinfrarot-Spektrometer von Endress+Hauser zählt zu den 100 technologisch bedeutendsten Produkten von 2007.

Erhöhter Beachtungsgrad im Vorfeld mit Nachhaltigkeit

• Fachbeiträge • Standbesprechungen / PR • Inserate Vorschau Nachschau

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vom 13. November 2008 (Grossauflage) vom 12. Dezember 2008

Weitere Infos erhalten Sie unter Tel. 058 200 56 31 AZ Fachverlage 5001 Aarau www.technica-online.ch

die sich aus professionellen Beratern, Vertretern von Universitäten und industriellen Forschern mit herausragender Expertise und Erfahrung in den Bewertungsfeldern zusammensetzt.

Die Auszeichnung wurde 1963 als nationaler US-Preis ins Leben gerufen. Zwei Jahre später wurden bereits die ersten internationalen Teilnehmer ausgezeichnet. Über die Jahre wählte die Jury Produkte aus, die später allgemein bekannt wurden: • Geldautomat (1973) • Halogenlampe (1974) • Faxgerät (1975).

Endress+Hauser Conducta GmbH+Co. KG D-70839 Gerlingen +49/71 56/209-237

Die Bito-Lagertechnik Bittmann GmbH erweitert die Fertigungskapazitäten ihres Zweigwerks Lauterecken. Das Unternehmen investiert über 700 000 Euro in die Spritzgiessmaschine «Duo Advanced» mit integriertem Industrieroboter und rund 200 000 Euro in ein neues und leistungsfähiges Kühlsystem. Damit wird die Produktionskapazität im Bereich grosser Maschinen um 25% erhöht. Die neue Anlage dient der Herstellung verschiedener Behältertypen, die von 40 x 30 cm bis 60 x 40 cm reichen. Die Produktionsleistung liegt bei 1700 Behältern pro Arbeitstag.

Georg Fischer verkauft alle Kapitalanteile an der Georg Fischer Verkehrstechnik GmbH im deutschen Singen an die luxemburgische SAF-Holland S.A. Die bisherige Tätigkeit in Singen wird von der neuen Besitzerin mit dem heutigen Management und den 80 Mitarbeitenden unverändert weitergeführt.

Autodesk übernimmt nahezu alle Vermögenswerte der 3D Geo GmbH. Durch die Übernahme erweitert Autodesk sein Angebot an Lösungen im Bereich Geospatial.

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Panorama

Neuer Aussteller-/Besucherservice: «Swisstech24» Die Swisstech, Europas zentrale Messe der Zulieferindustrie, bietet einen neuen Service: das Aussteller- und Produkteverzeichnis «Swisstech24». Ab September 2008 profitieren Aussteller, Besucher und Fachmedien der Swisstech von der Online-Plattform und holen damit das Maximum aus einer Messeteilnahme beziehungsweise einem Messebesuch heraus.

Der neue Service ist für die Aussteller der Swisstech ein zusätzlicher Kommunikationskanal.

Mit der Online-Plattform stellen sie sich über die Messetage hinaus prominent dar. Die Aussteller machen auf «Swisstech24» mit umfangreichen Firmen- und Produkteinformationen, detailliertem Unterneh-

mensprofil und interaktivem Hallenplan optimal und attraktiv auf sich aufmerksam. Durch unterschiedliche Suchfunktionen können Aussteller von ihren potenziellen Kunden vor, während und nach der Messe schnell und einfach gefunden werden.

«Swisstech24» – Planungsinstrument für Messebesucher «Swisstech24» auf www.swisstech2008.com ist die optimale Planungsunterstützung für alle Messebesucher. Einfach und schnell können Firmen, Produkte, Marken, Dienstleistungen, Anwendungskompetenzen und Neuheiten recherchiert und direkt Termine mit Ausstellern vereinbart werden. Auf Wunsch kann eine Messetour zusam-

mengestellt, gespeichert und ausgedruckt werden. Detaillierte Informationen sind abrufbar unter: www.swisstech2008.com, Untermenü «Swisstech24».

Baden-Württemberg Tag mit hochkarätigen Podiumsteilnehmern Der erste Messetag steht ganz im Zeichen Baden-Württembergs. Deutschland führt seit Jahrzehnten die Schweizer Einund Ausfuhrstatistik an. Unter den deutschen Bundesländern ist Baden-Württemberg sowohl wichtigster Lieferant als auch bedeutendster Abnehmer.

Stephan Klapproth, Frontmann der Schweizer Nachrichtensendung «10vor10», moderiert den Anlass im Forum in der Halle 2.1, welcher hochkarätige Per-

sönlichkeiten aus Politik und Wirtschaft zusammenbringt: • Herr Julian Würtenberger, Regierungspräsident, Freiburg im Breisgau • Dr. Hans-Peter Wessels, Vertreter des Kantons BaselStadt, Geschäftsführer BaselArea, Wirtschaftsförderung Basel-Stadt & Baselland • Herr Otto H. Suhner, Präsident und Delegierter des Verwaltungsrates, Suhner Holding AG; VSUD-Präsident • Herr Michael Girsberger, CEO der Girsberger Holding AG; VSUD-Vorstandsmitglied • Herr Nicolas Erdrich, Mitglieder der Geschäftsleitung der Sander-Firmengruppe • Frau Anne-K. Deutrich, Vorstandsvorsitzende Testo AG

Datum 22.9.

Ort Olten

Thema Manipulieren von Schutzeinrichtungen

Kosten CHF 320.–

Veranstalter/Infos Pilz Industrieelektronik GmbH 5506 Mägenwil 062 889 79 30 pilz@pilz.ch

24./25.9.

(23.9.)

Aarwangen (Niederönz)

9. Industrieforum «Effiziente Wertschöpfung» mit Besichtigung von Bystronic (fakultativ)

Ab Euro 600.–

NC Gesellschaft e. V. D-89021 Ulm +49 (0)731/55 27 55 ncg@ncg.de

24./25.9.

Winterthur

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Kostenlos

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8./9.10.

München

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Olten

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Ruf Lanz

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Export-Forum IN ZUSAMMENARBEIT MIT OSEC BUSINESS NETWORK SWITZERLAND

Hannover Messe 2009

Pole Position für Schweizer Zulieferer 30% mehr Besucher als die vom Ausstellungsprofil her vergleichbare Messe 2006 verzeichnete die Hannover Messe 2008. Die Hannover Messe hat ihre Stellung als weltweit führendes Technologieereignis damit erneut gestärkt und bei anhaltendem Trend werden 2009 - auch dank attraktivem Partnerland Korea - wohl über 250 000 Entscheidungsträger aus allen Industriebereichen und Weltmärkten an den 14 Leitmessen ihre Lieferanten, Entwicklungspartner und Kunden aufsuchen.

Eines der Zugpferde der Hannover Messe ist die Leitmesse Subcontracting. Mehr als die Hälfte aller technologischen Innovationen werden von Zulieferern entwickelt und angesichts immer kürzerer Entwicklungszyklen sowie höherem Innovations- und Kostendruck sind immer spezifischere Lösungen gefragt.

Schweizer Aussteller sind in diesem Umfeld gut positioniert und konnten in den beiden letzten Jahren in Hannover nicht nur bestehende Kontakte pflegen und neue anbahnen, sondern verstärkt schon während der Messe spezifische Problemlösungen diskutieren und konkrete Angebote unterbreiten.

Ausstellungsbereiche der Subcontracting Die Subcontracting 2009 bietet branchenübergreifend eine nahezu komplette Abbildung des Zuliefermarktes und der umfassenden Prozesskette, vom Werk-

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stoff über Fertigungsverfahren bis zum fertigen Produkt.

• Werkstoffe und Erzeugung: • Metallische Werkstoffe • Kunststoff, Gummi • Kautschuk • Technische Keramik • Verbundwerkstoffe.

• Prozesskette: Halbzeuge • Spanlose Bearbeitung: Giessen, Umformen (Schmieden, Tiefziehen, Strangpressen), Spritzgiessen, Pressen, Wickeln, Laminieren • Spanende Bearbeitung: Drehen, Fräsen, Bohren, Schleifen, Lasern • Wärmebehandlung: Änderung von Stoffeigenschaften • Fügen: Schweissen, Nieten, Kleben, Löten, Verbindungselemente • Beschichten: Thermisches Spritzen, Galvanik • Baugruppen-Montage • Qualitätssicherung/Bauteilprüfung

Der Swiss-Pavillon ermöglich einen starken Auftritt in Hannover an Top-Lage.

• Engineering, Industriedienstleistungen

Starker Auftritt an Toplage Der «SWISS Pavillon» bietet allen «exportwilligen» Schweizer Zulieferern einen starken Auftritt an Toplage in Halle 4. Die Dachmarke Schweiz sorgt für eine hohe Aufmerksamkeit – ideale Voraussetzung für die optimale Präsentation von Produkten und Dienstleistungen. Die PavillonAussteller profitieren ausserdem von der fast schon legendären Stand-Infrastruktur inkl. «Bistro suisse» wie auch von den verschiedensten Dienstleistungen des osec-Messeteams, das den Swiss Pavillon in bewährter Zusammenarbeit mit Schoch Marketing organisiert.

Das Leistungspaket unterstützt die Aussteller bei der Messevor-

bereitung wie auch während der Messe. Es enthält unter anderem auch Infrastrukturleistungen wie Business Center, Besprechungsraum, Garderobe und Lager, aber auch Diestleistungen wie Werbung und Medienarbeit, den Schweizer Empfang, Sammeltransport mit Schweizer Abwicklung vor Ort bis zu Standreinigung und Abfallentsorgung.

Kurz gesagt: Die Aussteller-Firma kann sich voll auf ihre Kunden konzentrieren!

Anmeldeschluss ist am 31. Oktober – bis am 26. September gibt es Frühbuchungsrabatt.

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Export-Forum

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Energy is our business 09-08 technica 11

Automations- und Antriebstechnik

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Stückgut sorgfältig und schnell liefern: Auch das ist Logistik.

Schnelle und zuverlässige Lieferungen zum Kunden entscheiden mit über den Geschäftserfolg. Doch nicht jeder Betrieb hat einen eigenen bzw. einen landesweiten Vertrieb. Die Alternative heisst die Schweizerische Post. Die Spezialistin bringt Waren als Teil- und Ganzladung oder als Stückgut sicher und zur gewünschten Zeit zum Empfänger.

Schnell und schneller Alle Transporte lassen sich bei der Post flexibel organisieren. Ein Auftrag vor 13.30 Uhr via Internet, Fax oder E-Mail genügt. Je nach Bedarf fährt unser Chauffeur noch am gleichen oder am nächsten Tag zur Abholadresse. Er kontrolliert, ob die Sendung vollständig ist, und übernimmt sie. Stückgut ist am nächsten Werktag beim Kunden, Teilund Ganzwagenladungen nach Möglichkeit am gleichen Tag. Pakete und Paletten bündeln Unsere Kunden können bei uns Expresssendungen, Pakete, Briefe und Paletten in einem Fahrzeug mitgeben. Bis zu drei Paletten holen wir zusammen mit den übrigen Postsendungen innerhalb eines vorher vereinbarten Zeitfensters ab. Indem die Abholung am späteren Nachmittag erfolgt und der Speditionsmitarbeiter nur einmal auf der Rampe stehen muss, spart der Auftraggeber Zeit.

Einfache Palettenpreise Um die Transportkosten jederzeit im Griff zu haben, steht im Internet unser Frachtkostenrechner zur Verfügung unter: www.postlogistics.ch / frachtkostenrechner.

Wer Lade-, Bestimmungsort und Anzahl Paletten eingibt, weiss schon nach einem Mausklick, was die Stückgutsendung kostet.

Von und nach Europa Mit unseren Partnern bieten wir tägliche Transporte von und nach Italien, Deutschland, Frankreich, Österreich, Belgien, Luxemburg und den Niederlanden – von Stückgut bis Ganzladungen. Wir holen die Waren beim Auftraggeber oder Lieferanten ab, transportieren sie mit dem Camion oder auf der Bahn, übernehmen die Einfuhr- bzw. Ausfuhrverzollung und stellen die Sendungen flächendeckend in der ganzen Schweiz und im Ausland zu.

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6. Swissmem-Symposium zum Thema «Best Production Practice»

«Lean» den Klimawandel meistern Um für einmal mit dem Schluss eines in jeder Beziehung bemerkenswerten Symposiums zu beginnen: Der Nobelpreisträger Prof. Dr. Andreas Fischlin beendete sein beeindruckendes Referat mit dem Frage-Antwort-Spiel: «Wie verlässlich verstehen wir den Klimawandel?» – «Längstens verlässlich genug um zu handeln!» – «Soll sich die Industrie darauf einrichten?» – «Ja!». Die Referate zuvor behandelten kompetent und engagiert die Frage, wie man am effizientesten produziert. Zum Beispiel dann, wenn das von Fischlin proklamierte Handeln beginnt.

Den Auftakt zu dem von rund 150 Leadern der Schweizer Industrie wie immer gut besuchten 6. Swissmem-Symposiums machte Peter Meier, USP Consulting, mit seinen wie gewohnt nüchtern und sachlich vorgetragenen Aussagen zum Thema «Konjunkturentwicklung und Prognose». Im Mittelpunkt stand dabei weniger die Frage des Konjunkturverlaufs an sich – dass der Abschwung begonnen hat, zeigt sich auch in der Maschinenindustrie, wenn auch in sehr unterschiedlicher Intensität – viel mehr zeigte er die Zusammenhänge auf, die zu bestimmten Konjunkturentwicklungen führen. So können bereits kleine Änderungen des Konsumverhaltens grosse Auswirkungen auf den Bedarf an Investitionsgütern haben. Er zeigte unter anderem auf, weshalb bereits eine Abflachung eines immer noch steigenden Konsums zu einem empfindlichen Einbruch im Investitionsgüterbedarf führt – führen muss. Ein Phänomen, das im Moment im Handel mit China festzustellen ist. Er zeigte aber

auch auf, wie eng des Wirtschaftsgeschehen mittlerweile weltweit verknüpft ist und dass die Konjunkturabhängigkeit von Branche zu Branche wie auch von Firma zu Firma sehr stark variieren kann.

Von güldenen Eseln und Fallgruben Nachdem die Darlegung der wirtschaftlichen Entwicklung drastisch gezeigt hatte, wie existenziell die Effizienzsteigerung für die Industrie in den nächsten Jahren werden könnte, ergriff Prof. Dr. Konrad Wegener, IWF ETH das Wort. Mit einem wahren rhetorischen Feuerwerk zum Thema «Gestaltung von Prozessketten» machte er klar, dass bei Investitions- und Produktionsverfahrensentscheiden stets die gesamte Prozesskette zu betrachten ist. An Beispielen aus dem Schiffs- und Fahrzeugbau zeigte er auf, dass die Prozesskettenbetrachtung meist zu besseren Ergebnissen führt als der Vergleich von Einzelprozessen. Vergleichsweise «suboptimale» Fer-

tigungsschritte können unter Einbezug der vor- und nachgeschalteten Schritte oft zu besseren Gesamtergebnissen führen, zum Beispiel dann, wenn Letztere substituiert oder vereinfacht werden können. Wegener wies vor allem auch darauf hin, dass die nachhaltige Kernkompetenz eines Unternehmens mehr in der Prozess- als in der Produktkompetenz liegt. Prozessinnovationen geben einen ca. dreimal grösseren Wettbewerbsvorsprung als Produktinnovationen, da sie auch wesentlich schwerer zu kopieren sind.

Kampf der Verschwendung Verschwendung ist alles, was dem Kunden nicht explizit fakturiert werden kann. Verschwendung ist deshalb zu vermeiden.

In seinem launigen, leicht sarkastischen und manchmal erfrischend provokativen Referat zeigte Peter Pavlovic, Geschäfts-

führer der Step Tec AG in Luterbach auf, wo im Betrieb überall nicht fakturierbare Verschwendung «passiert», vom werkzeugsuchenden Mitarbeiter und zwischengelagerten Halbfertigprodukten bis zu fehlerhaften Produkten und unproduktiven Wartungsmassnahmen.

Probleme dieser Art werden oft deshalb bei den Verantwortlichen nicht erkannt, weil Informationen innerhalb von Hierarchien kaum nach oben fliessen. Das Kader muss unterstützend führen, das Eliminieren von Verschwendung muss zur Betriebsphilosophie aller Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter von der Putzmannschaft bis zum CEO werden. Anhand konkreter Beispiele zeigte er Pavlovic auf, wie Step Tec mit diesem Vorgehen erfolgreich wurde. Er beendete sein Referat mit der Forderung: «Bevor Arbeitsplätze ins Ausland verschoben werden, müssen die Hausaufgaben gemacht sein. Dann, und erst dann kann entschieden werden…»

Mit «Lean» zum Erfolg

Peter Pavlovic, Geschäftsführer der Step Tec AG: «Bevor Arbeitsplätze ins Ausland verschoben werden, müssen Hausaufgaben gemacht werden.»

Was bei einem Betrieb mit 150 Mitarbeitern Erfolg bringt, wie im Fall von Step Tec, funktioniert auch in einem Betrieb, bei dem allein in der Produktion 800 Mitarbeiter an drei globalen Standorten pro Jahr 4 Millionen Fertigprodukte in 10 000 Varianten herstellen. Armin Lederer, Mitglied der Geschäftsleitung bei der Maxon Motor AG zeigte auf, wie mit systematischem LeanProduction-Ansatz die Kunden-

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Swissmem

Armin Leder, Mitglied der Geschäftsleitung bei der Maxon Motor AG zeigte auf, wie mit systematischem Lean-Production-Ansatz die Kundenbedürfnisse in den Mittelpunkt aller Tätigkeiten gestellt werden.

bedürfnisse in den Mittelpunkt aller Tätigkeiten gestellt werden.

Das Vermeiden von «muda» (Verschwendung) ist dabei ebenfalls ein wesentlicher Aspekt. Er zeigte auf, wie mit systematischen Ansätzen wie ProduktKVP, 5S-Zirkeln, Fliesskonzepten oder Poka-Yoke (Null-Fehler-

Produktion) alle Mitarbeiter einbezogen werden. Lean Production wurde bei Maxon von Anfang an von einem intensiven internen Schulungsprogramm flankiert. Wie Leder abschliessend berichten konnte, wusste man bereits beim Start im Jahr 2002, dass die Umsetzung von lean production ein mittel- bis langfristiger Ansatz ist. Bis heu-

Dr. Masahiko Mori, Präsident der Mori Seiki Co.: «Die Einführung von 3D-Modelling ist der wichtigste Schritt für die Menschheit der letzten Jahre.»

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14 technica 09-08

Kompetenz in Edelstahl

te konnte die Produktivität signifikant gesteigert werden, die durchschnittliche Lieferzeit konnte um den Faktor drei gekürzt werden und Ausschuss sowie Kundenreklamationen konnten halbiert werden.

Nicht minder eindrücklich sind die Fortschritte, die der mittlerweile wohl bekannteste europäische «Lean-Betrieb» erzielen konnte. Dr.-Ing. Mathias Kammüller, Leiter des Geschäftsbereichs Werkzeugmaschinen der Trumpf-Gruppe berichtete, wie mit dem Synchro-Projekt sowohl die Flächen- wie auch die Mitarbeiterproduktivität gesteigert werden konnte. Gleichzeitig sanken die Durchlaufzeiten drastisch – im Fall der TruMatic 6000 zum Beispiel von 56 auf 12 Tage – die Qualität, die Flexibilität und damit auch die Liefertreue stiegen markant. Auch er wies darauf hin, dass alle Führungsebenen hinter dem Projekt stehen müssen, wenn es erfolgreich sein soll.

Die Fallen bei der Low-Cost-Beschaffung Anhand des Grossprojektes für die weltweit grösste in einem Projekt realisierte Aluminiumschmelze in Qatar zeigte Dr. Peter Guggenbacher, Leiter Automatisierungsprodukte bei ABB Schweiz auf, dass sich die Frage nach dem richtigen Beschaffungsort auch für Firmen mit global verteilten Produktionsstätten immer wieder neu stellt. Erfolgsfaktoren für ein Projekt dieser Art, bei dem ABB-Produkte aus den Ländern Schweiz, Schweden, Deutschland, Türkei, Polen, Ungarn und USA verbaut werden, sind eine realistische Risikoabschätzung, klare Organisation, detaillierte Planung, gute Projektführung und auch: etwas Glück! Guggenbacher nannte einen weiteren wichtigen Erfolgsfaktor: realistisch eingeschätzte Fähigkeit der Partner. Er zeigte auf, welche Kriterien erfüllt sein müssen, damit eine Verlagerung aus der Schweiz in ein Low Cost

Nobelpreisträger Prof. Dr. Andreas Fischlin: «Wie verlässlich verstehen wir den Klimawandel?» – «Längstens verlässlich genug um zu handeln!»

Country (LCC) erfolgreich ist: signifikante Stückzahlen, wenig Alleinstellungsmerkmale, beherrschte transferierbare Fertigungsprozesse, Produkte «Designed for LCC» und kompetende LCC-Partner. Er wies weiter darauf hin, wo die typischen Probleme liegen und wie eine Produktionsverlagerung erfolgreich durchgeführt werden kann.

Die Werkzeugmaschine wird grüner «Die Einführung von 3D-Modelling ist der wichtigste Schritt für die Menschheit der letzten Jahre», dies die Meinung von Dr. Masahiko Mori, Präsident der Mori Seiki Co. Er zeigte auf, welche Fortschritte dank 3D-Modelling und FEM-Analysen bei der Entwicklung von Werkzeugmaschinen möglich wurden: Entwicklungen in Richtung stabilerer, präziserer Maschinen, die schneller montierbar sind, weniger Rohmaterial erfordern, weniger Volumen und Aufstellfläche haben –- was nicht nur dem Kunden nutzt, sondern auch dem Produzenten Einsparung bei Verpackung und Versand bringt. Besonderes Gewicht legte Dr. Mori auf die zahlreichen Verbesserungen, die wesentliche Energieeinsparungen im Betrieb ermöglichen. Er schlug damit den Bogen zum eindrücklichen Abschlussreferat von Prof. Andreas Fischlin, der deutlich machte, dass Effizienzsteigerungen einen wesentlichen Beitrag zur Dämpfung der Klimaerwärmung darstellen kann. (mg)

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Märkte und Unternehmen

| Werkzeugmaschinen

3- bis 5-Achs-BAZ als Einsteigermodell

Hermle AG: Hausausstellung schlägt alle Rekorde Über 2000 Besucher aus Deutschland und dem europäischen Ausland, wobei einige Besuchergruppen sogar aus Japan, Korea, Russland, Israel, China und Thailand anreisten, besuchten die Hermle AG in Gosheim zur traditionellen Hausausstellung. Sie alle verschafften sich einen Überblick über die technischen Neuheiten aus dem Programm der Hermle-Bearbeitungszentren.

Die Hermle AG gehört mittlerweile zu den Grossen der Branche.

Davon konnten sich die 2000 Besucher der Hermle Hausausstellung in Gosheim überzeugen.

An über 20 Maschinen im Technologie- und Schulungszentrum wurden die verschiedensten Branchen, in welchen HermleMaschinen ihren Einsatz finden, repräsentiert. Dies sind unter anderem der Werkzeug- und Formenbau, die Medizintechnik, der Automobilbau und Rennsport, die optische Industrie oder die Zulieferindustrie.

Autor Robert Meier, freier Fachjournalist, Rupperswil

3- bis 5-Achs-Einstiegsmaschine «B 300» Eines der Highlights war das neu vorgestellte Bearbeitungszentrum B 300, «der ideale Einstieg in die 3- und 5-Achsen-Technologie», das auf grosses Interesse stiess und mehrfach einen neuen Besitzer fand. Wie die Geschäftsleitung gegenüber der Technica angab, kann das geringere Preisniveau darum realisiert werden, weil auf Kunden-Spezifikationen fast vollständig verzichtet wird. Nicht verzichtet wird dagegen auf die typische Hermle-Präzision und Prozesssicherheit. Es ist sozusagen eine «Maschine aus dem Katalog», die Hermle entsprechend kostengünstig mit geringem logistischem Aufwand produziert.

Ist ein noch grösseres Hermle-BAZ als die «C50 U» in Planung? Die Geschäftsführung mit Dietmar Hermle (links, Sprecher des Vorstands und Franz-Xaver Bernhard, rechts, Vorstand Vertrieb, Forschung und Entwicklung), hielten sich bedeckt. Insofern bleibt es eine reine Spekulation der Technica-Redaktion.

Investitionen in eigene Fertigung Dass das Unternehmen am Fertigungsstandort Deutschland festhält, zeigen die jüngsten Investitionen in Gosheim. Ein Robotersystem RS 3, integriert in die spanende Fertigung, zeigte anschaulich die Leistungsfähigkeit der Hermle-Produktion und auch das Bekenntnis zum

Standort Deutschland. Das Robotersystem bewältigt Transportgewichte von 500 kg, ist an zwei Hermle-5-Achsen-Bearbeitungszentren C40 U adaptiert und sorgt zukünftig in der spanenden Fertigung für das vollautomatische Bearbeiten von Guss- und Aluminiumbauteilen. Entwickelt wurde es bei der Tochtergesellschaft von Hermle, der Hermle-

2000 Besucher kamen zur Hermle-Hausausstellung und konnten sich von der Kompetenz des Werkzeugmaschinenbauers überzeugen, der im 3–5-Achs-Simultanfräsen enorm stark ist.

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Keine leichte Angelegenheit: Handling des 14 Tonnen schweren C50-Maschinengestells. Hermle setzt auf Mineral- und Grauguss.

Bei der C50 U wird Grauguss verwendet, da das Mineralgussbett bei dieser Maschinengrösse zu schwer würde.

Kinderleichte Ketten-Montage!

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Klicksystem, einfache Montage Einstieg in die 3–5-Achs-Bearbeitung: das neu vorgestellte Bearbeitungszentrum «B 300», welches auf grosses Interesse stiess und auch mehrfach einen neuen Besitzer fand.

Gewindebuchsen -

schnelle haltbare Befestigung Leibinger Systemtechnik GmbH in Tuttlingen, welche für die Herstellung von Automatisierungskomponenten für HermleMaschinen zuständig ist.

Sonderschau Werkzeugtechnik Eine Sonderschau unter dem Motto «Werkzeugtechnik», mit 40 Ausstellern aus den Bereichen Werkzeugtechnik, CAD/ CAM sowie Steuerungstechnik, die sich mit eigenen Messeständen präsentierten, rundete die gelungene Veranstaltung ab. Zudem waren Betriebsrundgänge

möglich. Sie zeigten anschaulich die Fertigungstiefe der Hermle AG und vor allen Dingen die hochmodernen Produktionseinrichtungen, die zeitgemässen Montagekonzepte und die getätigten Investitionen am Standort Gosheim. (mg)

Zugentlastung -

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Infos Hermle (Schweiz) AG 8212 Neuhausen 052 674 00 40 info@hermle-schweiz.ch

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Im Fokus

| Mechatronik

Technologie-Trend «Mechatronik»

Mehr als die Summe aller Ing.-Disziplinen Die Produktion wandelt sich.

Nicht so schnell wie viele sagen, aber nachhaltiger als viele glauben. Stetige Neuorientierung ist erforderlich, um im globalisierten Wettbewerb zu bestehen.

M

aschinenbauer legen besonderen Wert auf Flexibilität, hohe Produktionsgeschwindigkeit und Präzision, platzsparende Lösungen und möglichst geringe Kosten. Mechatronik ist einer der Schlüssel zum Erfolg, weil die Disziplinen Mechanik, Elektronik und Informatik abgestimmt zusammenwirken und ein intelligentes, technisches System bilden, mit dem sich Maschinen, Anlagen und Systeme effizient realisieren lassen.

Mehr als die Summe der Einzelnen Das Ziel der Mechatronik besteht darin, das Verhalten eines technischen Systems durch funktionale und räumliche Integration von Sensoren und Aktuatoren zu verbessern. Dafür werden Informationen aus der Umgebung oder aus dem System selbst aufgenommen, verarbeitet und als Steuerimpuls an das System zurückgegeben. Entscheidend für die Leistung eines mechatronischen Systems ist nicht die Leistung der einzelnen, sondern das Zusammenwirken aller Technologien. Damit können vollkommen neue Funktionalitäten des Systems erschlossen werden (Abb. 1).

Autor Manfred Krazer, Pforzheim Redaktion Technica

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Abb. 1 In der Entwicklung von Maschinen und Anlagen wachsen Elektro-, Steuerungstechnik und Mechanik weiter zusammen. Der Ausbau des mechatronischen Ansatzes und die Funktionsintegration von Automatisierungslösungen in die Antriebstechnik werden in Zukunft noch weiter zunehmen. Quelle: Eplan Software, Monheim

Mechatronik überall Innovationen entstehen heute vielfach über mechatronische Systeme.

Vom intelligenten Pneumatikzylinder bis zum Roboter und von der elektrischen Zahnbürste bis zum Waschvollautomaten – überall arbeitet die Elektronik eng verzahnt mit der Mechanik und der Software zusammen und reicht hinab bis zur kleinsten Einheit in der Mikrotechnik. So finden wir Mechatronik in der Factory Automation, aber auch im Alltag (z. B. bei Autos mit ABS, ESP, Automatikgetriebe usw.).

Mechanik ist nicht mehr die Königsdisziplin Während die Elektronik samt der Software meist als «Beipack» zur Mechanik verstanden wurde, verschmelzen die ungleichen Partner zunehmend zu integrierten Funktionseinheiten. Der Trend zu mecha-

tronischen Maschinenkonzepten hat die Konstruktion von Maschinen stark gewandelt. Besonders das Zusammenrücken von Elektrik, Elektronik und Fluidtechnik an die mechanische Funktion. Bemerkenswerte Veränderungen zeigen die Bereiche Form und Grösse, Schutzarten und Energieverbrauch. Auch die

Die «Mechatronik» Die Mechatronik in ihrer heutigen Form schöpft Synergien aus dem Miteinander der lngenieurwissenschaften Maschinenbau, Elektrotechnik und lnformationstechnik.

Herkunft Ursprünglich wurde der Begriff 1969 von der japanischen Firma Yaskawa Electric Cooperation geprägt und findet seinen Ursprung in der Feinmechanik. Man verstand darunter das Zusammenspiel zwischen Mechanik bzw. allgemeinem Maschinenbau und Elektronik. Mit voranschreitender Entwicklung der Mikroprozessortechnik kam die Informatik als dritter Baustein hinzu.

Profil des MechatronikIngenieurs Der Entwickler von mechatronischen Komponenten hat neben dem fachspezifischen Wissen auch Grundlagenkenntnisse aus den anderen Disziplinen und kennt die Trends für Elektronik, Mechanik, Optik und Informationstechnik. Diese führt er zusammen, indem er neu Gelerntes phantasievoll und kreativ auf die aktuelle Aufgabenstellung anwendet. Immer mit dem Ziel, Maschinen und Anlagen modular und flexibel zu gestalten.

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SPS wird entlastet Abb. 2 Beim baukastenorientierten Engineering werden Konstruktionsmodule im mechatronischen Baukasten abgelegt. Quelle: Eplan Software, Monheim

Vernetzungsfähigkeit von Automatisierungsbaugruppen hat an Bedeutung zugenommen (Abb. 2).

Neue Lösungsansätze Der Konstrukteur erhält über den mechatronischen Ansatz neue Lösungen, die ihm Katalogteile nicht bieten. Die Aufgabe lautet also nicht mehr, wie eine Lösung gefunden werden kann, sondern vielmehr, wie die Funktion am einfachsten zu realisieren ist. Der wirtschaftliche und technische Erfolg einer Produktionsanlage liegt eben nicht mehr in der Optimierung von Einzelkomponenten, sondern im ganzheitlichen Systemansatz.

Grenzen verschwinden Eine Antriebsvereinzelung oder intelligente Bewegungsführung hebt Grenzen auf, die bisher von der Mechanik definiert wurden. So hat die Ablösung starrer Mechanik durch koordinierte Servoachsen zu einer zunehmenden Modularisierung geführt. Auch sind heute numerisch gesteuerte Werkzeugmaschinen mit sechs oder mehr Freiheitsgraden keine Seltenheit mehr. Damit wird es möglich, immer kompliziertere Bauteile präzise und schnell zu fertigen. Kombinationen mit flexiblen Handhabungssystemen helfen, den Produktions- und Logistikprozesse effizienter zu gestalten.

Die Steuerungsfunktion verlagert sich von der Zentralsteuerung im Schaltschrank in die mechatronischen Module, damit die gewünschte autarke Funktionsfähigkeit erreicht wird. Das ermöglicht eine einfache Wiederverwendung ohne Programmanpassung sowie die Test- und Assemblierbarkeit der mechatronischen Maschinenmodule. Die Frage, ob die zentrale SPS jede Kombination von Funktionen in der benötigten Zykluszeit behandeln kann, stellt sich damit nicht mehr. Durch die Modularisierung der Maschinen und die daraus resultierende Entstehung von mechatronischen Komponenten mit eigenen Steuerungen verschiebt sich die Gewichtung der Eigenschaften einer Steuerung von der Performance zur Kommunikationsfähigkeit. Die Geschwindigkeit der Kommunikation wird zum begrenzenden Faktor für die Maschinenleistung – nicht die Performance der SPS.

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Im Fokus

| Mechatronik

Abb. 3 Mit der Mechatronik als funktionale Kombination von Mechanik, Elektronik und Software lassen sich idealerweise neue Aufgabenstellungen lösen, zusätzliche Funktionen realisieren, kleinere und leichtere Geräte konstruieren und mechanische Lösungen durch optimierte Konzepte ersetzen. Im Bild dargestellt, die höchste Integrationsstufe einer Antriebslösung auf kleinstem Bauraum. Quelle: Ritter Elektronik, Remscheid

entsprechende Werkzeuge. Dr. Rainer Stetter, Geschäftsführung der ITQ GmbH München, bemängelt, dass CAD-Programme für Elektroplanung und Maschinenbau sowie Programmtools für Software und Steuerung noch stark voneinander getrennt. «Bis heute gibt es kaum Lösungen, die alle Belange der Mechatronik abdecken. Es sind zwar schon einige Werkzeuge am Markt, die die einzelnen mechatronischen Inseln verbinden, jedoch ist noch kein ‹mechatronisches SAP› in Sicht, das alles abdeckt.» Benötigt werden insbesondere in der Konst-

ruktion Tools, welche die Entwicklung in den unterschiedlichen Disziplinen unter einen Hut bringen.

Rainer Stetter verweist hierzu auf ein Verbundprojekt mit dem Namen «aquimo», welches vom Bundesministerium für Bildung und Forschung Ende 2006 ausgeschrieben wurde, um ein Werkzeug für die mechatronische Modellierung zu entwickeln. Effektive Software-Entwicklung und ihre reibungslose Integration in die sie umgebenden technischen Systeme werden damit noch mehr zu einem entscheidenden Wirtschaftsfaktor werden.

Portrait Ritter Auch der Ausbau des mechatronischen Ansatzes und die Funktionsintegration von Automatisierungslösungen in die Antriebstechnik werden in Zukunft noch weiter zunehmen. Dieser Trend wird begleitet vom Wandel vieler klassischer Antriebshersteller zu Antriebsautomatisierern, die dem Kunden nun durchgängige Teilsysteme und Lösungen anbieten. Ritter Elektronik versteht unter Mechatronik das Zusammenspiel der unterschiedlichsten Anforderungen an Elektronik, Software, Antriebstechnik, Mechanik und Bauraum. Dabei werden die verschiedenen Aspekte gesamtheitlich betrachtet, um bei der Produktentwicklung zum grösstmöglichen Kundennutzen zu gelangen. Hierbei ist eine Verknüpfung der Konstruktions-Tools wie zum Beispiel Leiterkarten-CAD und 3D-Mechanik-CAD von erheblichem Vorteil. Der Kunde erhält damit ein Produkt, welches für seine Maschine das optimale Kosten-Nutzen-Verhältnis bietet und sich in den meisten Fällen mit minimalem Aufwand in die vorhandenen (elektrischen und mechanischen) Schnittstellen integrieren lässt (Abb. 3).

Portrait INA

Abb. 4 Ein Torquemotor erzeugt die für den Bewegungsablauf notwendige Drehung. Damit werden eine Geschwindigkeit von 4,4 rad/s und eine Winkelbeschleunigung von 80 rad/s² erreicht.

Quelle: INA-Drives & Mechatronics (IDAM), Suhl

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Eine mechatronische Integration bietet sich auch in der elektrischen Direkt-Antriebstechnik bei Torquemotoren oder Linearmotoren. «Unabdingbar ist ein mechatronischer Entwurf mit Hilfe moderner Simulationswerkzeuge, da erweiterte Rege-

lungsstrategien zur Unterdrückung von mechanischen Resonanzen eine Untersuchung des Gesamtsystems aus Antrieb und Mechanik erfordern», meint Prof. Dr. Ing. Günther Brandenburg von der Technischen Universität München. In einem Gemeinschaftsprojekt der SchaefflerTochtergesellschaften INA-Drives & Mechatronics GmbH & Co. oHG (IDAM) und der Schweizer Hydrel GmbH wurde ein Handling-System entwickelt, das den Austrag einer Feinschneidpresse erheblich steigert. Erreicht wurde dieses Ziel durch die Verbindung innovativer Direktantriebe mit umfassendem Know-how über neueste mechatronische Entwicklungen. «Das Handling der Teile wird durch eine neuartige Kombination von Torquemotoren und Linearantrieben umgesetzt», erklärte IDAM-Projektleiter Thomas Büttner. Durch hohe Geschwindigkeiten und Beschleunigungen wird eine sehr hohe Dynamik im System erreicht. Die Direktantriebe optimieren die Bewegungen. Das wiederum führt zur Steigerung der Hubzahl in der Presse. Basierend auf den hohen Kräften der Antriebe im Handlingsystem kann eine Masse von 260 kg in der x-Achse – angetrieben von zwei Linearmotoren mit einer Geschwindigkeit von 3 m/s und einer Beschleunigung von 15 m/s² bewegt werden.

Die für den Bewegungsablauf notwendige Drehung wird von einem Torquemotor erzeugt. Damit werden eine Geschwindigkeit von 4,4 rad/s und eine Winkelbeschleunigung von 80 rad/s² erreicht. «Verfahrwege und Winkel werden online gemessen. Somit können X-Achse und Winkelstellung frei programmiert werden», so der Projektleiter. «Der Hub in Z-Richtung, der zur Arbeitsabfolge notwendig ist, wird pneumatisch angetrieben.» Damit können die Abläufe flexibel an die Gegebenheiten des Fertigungsverfahrens angepasst werden (Abb. 4).

Portrait Wittenstein Auch bei der Entwicklung des Flight-Lock-Aktuator der Wittenstein aerospace & simulation GmbH stand die Mechatronik Pate, wie

Abb. 6 Zwar fällt der Flight-Lock-Aktuator mit seinen 600 Gramm kaum ins Gewicht, er ist aber dafür verantwortlich, dass die Türen während des Fluges verriegelt werden. Die Besonderheit dieses Gerätes ist, dass sich die Türen bei Verlust des Bordnetzes selbständig entriegeln. So lassen sich die Türen in einer Gefahrensituation oder bei einer Notlandung manuell öffnen. Quelle: Wittenstein AG, Igersheim- Harthausen

Portrait Movigear Mechatronik in der Antriebstechnik bietet im Hause SEW durch das Verschmelzen von Getriebe, Motor, Frequenzumrichter und Steuerung neuartige Systemlösungen für die Automatisierungstechnik. In vielen Branchen, wie z. B. der Automobil-, Lebensmittel- und Getränkeindustrie, der Flughafenlogistik oder der allgemeinen Infralogistik werden die Anforderungen an Fördereinrichtungen anspruchsvoller und spezifischer. Im Gegenzug steht für diese Aufgabe immer weniger Bauraum zur Verfügung. Mit der Vorstellung des Produktkonzeptes Movigear hat das Bruchsaler Unternehmen begonnen, die Zukunft neu zu definieren. Durch die Integration und Verknüpfung von optimiertem Getriebe, Motor und Elektronik in einem abgeschlossenen System werden Anwender in die Lage versetzt, Anlagen unter strategischen Gesichtspunkten völlig neu zu gestalten. Der Aspekt hoher Losbrech- und Beschleunigungsmomente nach längeren Stillstandszeiten einer Anlage kann mit dieser Technik ohne Einschränkungen gemeistert werden.

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Manfred Wittenstein, Vorstandschef der Wittenstein AG, betont. Der Flight-Lock-Aktuator ist Teil des elektrischen Türsystems, das im neuen Airbus A380 mitfliegt. Dort nimmt er – zusammen mit seinem «grossen Bruder», dem Swivel-Aktuator – dem Bordpersonal die mühsame Arbeit des Türenöffnens und -schliessens ab. Die elektronische Bedienung der Türen ist eine neue Anforderung im Flugzeugbau und wird im neuen A380 erstmals umgesetzt. Alle Türen des doppelstöckigen Riesenflugzeugs werden – erstmals in der zivilen Luftfahrt

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Abb. 5 Movigear ist ein intelligentes, eigen verwaltetes mechatronisch konzipiertes System, das durch seine gute Vernetzbarkeit die Inbetriebnahmezeiten verkürzt und Überwachungs- und Wartungsaufgaben eigenständig unterstützt. In Verbindung mit einer funktionalen Anwendersoftware werden Antriebsaufgaben auf einfachste Weise gelöst. Quelle: SEW Eurodrive

überhaupt – mit jeweils drei elektromechanischen Antrieben ausgestattet (Abb. 5).

Die Servo-Aktuatoren für die Türantriebe bestehen vereinfacht aus einem Planetengetriebe sowie einem bürstenlosen Servomotor. Beide wurden aus dem Produktprogramm der Wittenstein AG und ihren Tochtergesellschaften Alpha Getriebebau und Wittenstein Cyber Motor weiterentwickelt. Daneben ergänzen aber noch diverse mechatronisch-elektronische Komponenten das sehr komplexe Türantriebssystem. Die Wittenstein Cyber Motor GmbH hat sich auf die Forschung und Entwicklung hochdynamischer Servomotoren spezialisiert. Solche permanent magneterregten Servomotoren in bürstenloser Drehstromtechnologie werden in der Automatisierung, Verpackungsindustrie, Robotik, Holzbearbeitungsindustrie und, wie oben, in der Luft- und Raumfahrt eingesetzt.

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| Mechatronik

Abb. 7 «Mechatronik pur», ein neues Fahrgefühl mit Airmotion-ride. Quelle: Festo

hohen Systemwirkungsgrad der dazu beiträgt, Energiekosten zu senken. Schon in der Entwurfsphase wurde auf einen ganzheitlichen Entwicklungsansatz geachtet So wurden durch die fachübergreifende Entwicklung des Systems Synergieeffekte genutzt, die nach Angaben des Unternehmens eine Reduzierung der Energiekosten um bis zu 30% zur Folge haben und damit dem Endanwender eine erhebliche Reduzierung der TCO (Total Cost of Ownership) ermöglichen (Abb. 6).

Portrait Festo Einen wesentlichen Schwerpunkt im Leistungsportfolio von Festo bildet die Mechatronik, neben dem Komplettangebot für die Automatisierung. Denn das synchrone Zusammenspiel von Mechanik, Elektronik und Informatik ist bei Festo seit Jahren fest verankert. Insbesondere intelligente Komponenten und Systeme, adaptive Lösungen für die Industrieautomation, branchen- und kundenspezifische Lösungen und

Engineering-Lösungen in der Mechatronik sind die Top-Trends für die Fertigung der Zukunft. Dank Mechatronics Engineering erhält jeder Kunde massgeschneiderte Lösungen. Damit werden auch im Kerngeschäft der Pneumatik neue Funktionen verfügbar. Schon heute werden umfassende Funktionalitäten bei Fernwartung, Diagnose und Condition Monitoring angeboten.

Schnellere Projektierung, mehr Flexibilität und höhere Produktivität sind messbare Ergebnisse für die Kunden. Durch Funktionsintegration in den Komponenten entstehen intelligentere Prozesse – sie sichern die Betriebsphase bei den Kunden.

Das weit gespannte Aus- und Weiterbildungsangebot von Festo sichert den Qualifizierungsbedarf rund um die Mechatronik. Vor diesem Hintergrund erhöhte Festo weiter seine Investitionen in die Entwicklung neuer Produkte und Services, wie Dr. Rolf Storr, Leiter Vertrieb Deutschland bei Festo AG & Co. KG, Esslingen, betont. Schwerpunkte bilden der Einsatz neuer Technologien wie z. B. der Mikrotechnologie sowie der weitere Ausbau des globalen Forschungs- und Entwicklungsnetzwerkes. Als Mechatronik pur bezeichnet Dr. Storr das Projekt Airmotion-ride. Mit dieser bionischen Konstruktion können im Zusammenspiel mit mechatronischen Systemen die unterschiedlichsten Fahr- und Flug-Simulationen realisiert werden. Eine Hexapodstruktur in Parallelkinematik mit sechs fluidischen Muskeln gibt ein

realistisches Fahr- und Fluggefühl.

Als führender Pneumatikanbieter zeigt Festo mit diesem Projekt eine spannende und kostengünstige Alternative zu aufwändigen hydraulischen Konstruktionen (Abb. 7). (bf)

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Mechatronik – Technologie der Zukunft?

«Die Bedeutung von Mechatronik wird unterschätzt» Die Mechatronik ist ein interdisziplinäres Gebiet der Ingenieurwissenschaften und beschäftigt sich mit dem Zusammenwirken mechanischer, elektronischer und informationstechnischer Systeme. Sie wird oft als eine Schlüsseltechnologie des 21. Jahrhunderts bezeichnet.

Bietet die Mechatronik weitere Zukunftsperspektiven oder sind die Potenziale bereits erschöpft? Dazu befragte Technica den Prof. Dr.-Ing. Alexander Verl, Leiter des Instituts für Steuerungstechnik der Werkzeugmaschinen und Fertigungseinrichtungen (ISW) der Universität Stuttgart und des Fraunhofer-Instituts für Produktionstechnik und Automatisierung (IPA), anlässlich der CONTROL 2008 in Stuttgart.

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unehmend komplexe Produkte und ein wachsender globaler Wettbewerb stellen Hersteller und Produzenten vor neue Herausforderungen. Aber über die Zukunft des Maschinen-, Anlagenund Fahrzeugbaus gibt es unterschiedliche Auffassungen. Fest steht jedoch, dass Technologien wie Mechanik, Elektronik und Informatik noch mehr zusammenwachsen müssen. Über diese Technologiebe-

Univ.-Prof. Dr.-Ing. Alexander Verl, Leiter des Instituts für Steuerungstechnik der Werkzeugmaschinen und Fertigungseinrichtungen (ISW) der Universität Stuttgart und des FraunhoferInstituts für Produktionstechnik und Automatisierung (IPA).

reiche – zusammengefasst als «Mechatronik» – sprachen wir mit dem ISW/IPA-Chef Alexander Verl.

Technica: Anlässlich Ihrer Antrittsrede Ende 2007 führten Sie aus, dass die Mechatronik für Sie weit mehr als nur eine Kombination aus Mechanik, Elektronik und Informatik sei und daher eine besondere Art des Denkens und Handelns erfordere.

Prof. Dr. Verl: Ja, auf jeden Fall.

Die Mechatronik spielt eine immer bedeutende Rolle in den Ingenieurwissenschaften. Die Disziplinen verschmelzen an vielen Stellen und der Allrounder unter den Ingenieuren, der Elektrotechnik, Informatik und Maschinenbau gleichermassen beherrscht und ein Verständnis für das Denken in ganzheitlichen Systemen mitbringt, wird von der Industrie bei der Stellenbesetzung in Forschung und Entwicklung immer häufiger nachgefragt. Dies gilt insbesondere für die Robotik, als eine Art «Integrationsdisziplin der Ingenieurswissenschaften par excellence», die darum speziell durch Mechatronik und System-Engineering bestimmt wird. Bereits beim Konzept, sei es für eine Steuerung oder ein komplettes Projekt, sind

die vielfältigen Querverbindungen mit den anderen Disziplinen zu bedenken. Mechanik, Elektrik, Software und Simulation gehören ebenso dazu wie die Dokumentation.

Das Geheimnis der Mechatronik ist auch das mechatronische Engineering, wobei man tatsächlich an viele Disziplinen parallel denkt und auch Werkzeuge (Tools und Methoden zur Modellierung) dafür bereitstellt.

Wo sehen Sie die grundlegenden und zukunftsorientierten Vorteile für Anwender und Nutzer?

Nehmen wir Beispiele aus der Praxis, als Lehrbeispiele mechatronischer Entwicklung und als Erfolgsgeschichten: • Im Automobilbau z. B. das ABSSystem, der Airbag, ESP und Einparkhilfen • In der Werkzeugmaschinentechnik schnelle und steife Parallel-Kinematiken • In der Robotik Roboter mit höchster Präzision und Dynamik, intelligente Greifer, Kraft-MomentenSensoren, Getriebe und Antriebstechnik usw.

• In der Verpackungstechnik schnelle, hochgenaue Antriebstechnik, hochintegrierte Multi-Achssteuerungen usw.

• In der Medizintechnik mitwachsende Knochenimplantate, intelligente aktive Prothesen usw.

All diese Systeme haben dank ihrer mechatronischen Entwicklung weltweit einen Platz im Markt erobert und sind nicht mehr wegzudenken.

Aber das ist erst der Anfang. Denn es zeigt sich, dass hochintegrierte, komplexe und intelligente Produkte gegenüber konventionellen Lösungen eine unerwartete, ja geradezu verblüffende Leistungsbilanz aufweisen. Und dies teilweise sogar zu

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einem geringeren Preis. Diesen doppelten Mehrwert honoriert der Kunde. Im Detail ergeben sich erhebliche Vorteile bereits im Engineering, also dort wo Bauteile mechatronisch durchdrungen und gut gelöst sind und dieses Wissen wieder zur Verfügung steht. Diese «Wiederbenutzbarkeit» eines Entwurfsprozesses bzw. die Neu-Verschaltbarkeit von Software und Entwürfen ist ein wichtiges Thema innerhalb des mechatronischen Ansatzes und letztlich auch das aller mechatronischen Engineering-Werkzeuge. Daraus resultiert ein nicht unerheblicher wirtschaftlicher Erfolg: kürzere Entwicklungszeit und höhere Leistungsfähigkeit bei der Realisierung mechatronischer Lösungen.

Welche Veränderungen unternehmerischer Organisationsformen sind Ihrer Meinung nach erforderlich, um die Mechatronik wirkungsvoll anzuwenden oder auszubauen?

Es ist nicht damit getan, die Wände zwischen den Abteilungen Maschinenbau, Elektrokonstruktion und Software-Entwicklung einzureissen und den Mitarbeitern vor Ort zu erklären: «Ihr macht ab sofort gemeinsam Mechatronik.» Das Umdenken fängt in den Köpfen an. Die Mitarbeiter müssen lernen, über den Zaun zu schauen und – ich wiederhole mich – in ganzheitlichen Systemen zu denken. Nicht nur die Mechatronik-Komponenten müssen perfekt zusammenarbeiten, sondern auch die Entwicklungsingenieure.

Hier sind Schulung, das Lernen an erfolgreichen Beispielen aus der Praxis – Industrial Best Practice – aber vor allem auch die frühzeitige und grundlegende mechatronische Ausbildung gefragt. Demgemäss richtet das Fraunhofer IPA nicht nur seine FuE-Arbeiten in der tagtäglichen Arbeit voll und ganz auf mechatronische Ansätze aus, sondern auch über die dem IPA angegliederten Institute ISW und IFF der Universität Stuttgart. Das Hauptproblem in den Unternehmen sehe ich generell darin, dass die Bedeutung der Mechatronik noch immer unterschätzt wird. Vielen Unternehmen

Roboter werden in Zukunft mit Menschen interagieren und vielfältige Aufgaben – auch im Alltag – übernehmen.

ist immer noch nicht klar, welches wirtschaftliche Potenzial hinter dem vernetzten Denken in der Produktentwicklung steckt und wie sich die Denkweise direkt in Wettbewerbsvorteile umwandeln lässt. Sei es über neue Produkte, kürzeres Timeto-Market, erhöhte Qualität oder auch verbesserte Funktionalität zu geringerem Preis. Alles kann im Einzelfall den jeweiligen Wettbewerb entscheiden.

Um wettbewerbsfähig zu bleiben, müssen Entwicklungsprozesse bei vielen Unternehmen effizienter werden. Was bewirkt hierbei aus Ihrer Sicht die Mechatronik?

In den Unternehmen bewirkt sie vor allem eine drastische Verkürzung der Entwicklungszeit und eine systematische Neustrukturierung der Engineering-Prozesse sowie eine mechatronische Produktentwicklung mit dem Ziel der Bauteil-Modularisierung und -Standardisierung. Eine weitere wichtige Massnahme sehe ich in der Installation des Baukasten-orientierten Engineerings. Dabei

Mechatronik |

werden mechatronische Komponenten und Abläufe definiert, die jeweils spezifische Informationen aus Mechanik, Elektronik und Steuerungstechnik enthalten. Diese Technologie bzw. Datenstruktur ebnet den Weg für ein interdisziplinäres Engineering «aus dem Baukasten», mit dem Ergebnis deutlich kürzerer Entwurfs- und Entwicklungszeiten.

Concurrent Engineering ersetzt damit klassische, überkommene Vorgehen im Maschinenbau wie: «Erst die Maschinenkonstruktion, dann die Elektrokonstruktion und zum Schluss die Software dazu entwickeln!» Nein, die Zeiten der «solutions thrown over the wall» oder von Statements wie: «Das ist ein reines Problem der IT-Abteilung» sind endgültig vorbei. Dies kann sich heute kein international aufgestelltes Unternehmen mehr leisten.

Wie ist die Zukunft der Mechatronik im Maschinen- und Anlagenbau zu sehen? Gibt es überhaupt eine Zukunft oder sind bereits alle Potenziale ausgereizt?

Meine persönliche Prognose hierzu ist, dass der Höhepunkt noch lange nicht erreicht ist. In ihrem LifeCycle-Model steht die Mechatronik mit Sicherheit erst im ersten Drittel.

So gibt es noch sehr viele Potenziale und Strömungsrichtungen z. B.

im Bereich der entwicklungsunterstützenden CAD-Werkzeugen: die Simulation wird stärker Einzug halten in alle mögliche Bereiche. Maschinen werden ihre eigene Simulation integriert haben. Die Rechnertechnik wird immer schneller werden, das bringt mehr Rechnertechnik für weniger Geld. Dementsprechend werden wir auch künftig immer mehr Funktionalität in Maschinen und mechatronischen Systemen sehen oder implementieren können. Zusammengefasst: «The best is still to come.» Diese Aussage möchte ich belegen mit den folgenden Beispielen an mechatronischen Weiterentwicklungen, die sicherlich alle noch im Verlauf der nächsten Jahre vorgestellt werden.

So sehe ich im Automobilbau selbst fahrende, fahrerlose LKW und PKW. Die Robotik entwickelt Service-Roboter als Haushaltsassistenten sowohl für ältere Menschen als auch im Luxusbereich. In der Medizintechnik werden über kurz oder lang aktive Exoskelette den Rollstuhl z. T. ersetzen können.

Bietet die Mechatronik weitere, bisher noch nicht erschlossene Betätigungsfelder, z. B. in der Adaptronik und Biomechatronik?

Ja und Nein. Adaptronik und Biomechatronik sind eigenständige

Im Fokus

Themenfelder und Lösungsansätze mit ihren besonderen Anknüpfungspunkten an die Werkstoff- und Materialwissenschaften, auf der einen, und Bio- und Chemiewissenschaften sowie Verfahrenstechniken auf der anderen Seite. Mechatronik kann natürlich auch hier in dem ein oder anderen Falle eine unterstützende, ergänzende Lösung sein – jedoch ist heute noch nicht absehbar, ob sich die Mechatronik nahtlos weiter auch in diese Gebiete erstrecken wird.

Herr Professor Dr. Verl, vielen Dank für Ihre interessanten Ausführungen.

Das Interview führte Manfred Krazer von der Redaktion der Technica.

Infos Prof. Dr.-Ing. Alexander Verl, Leiter des Instituts für Steuerungstechnik der Werkzeugmaschinen und Fertigungseinrichtungen (ISW) der Universität Stuttgart und des Fraunhofer-Instituts für Produktionstechnik und Automatisierung (IPA) alexander.verl@isw.uni-stuttgart.de verl@ipa.fraunhofer.de

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Mechatronik macht Roboter vielseitig und sogar mobil – so werden sie immer mehr Einfluss nehmen

Nicht auszudenken, was Roboter alles können Was früher noch Science-Fiction war, nimmt heute mehr und mehr Gestalt an: Roboter erleichtern uns die Arbeit und das Leben. So haben sie bereits die industrielle Fertigung im Griff. Zum Beispiel arbeiten 50 000 Roboter allein für die deutsche Automobilindustrie.

Und das ist erst der Anfang.

Denn neue, hochintegrierte mechatronische Antriebsmodule machen Roboter sowohl geometrisch frei konfigurierbar als auch mobil.

Der Roboter wird nun – unter dem Begriff «Service-Robotik» – fit gemacht für Einsätze in Bereichen wie Entertainment, Haushaltshilfe oder Security-Service.

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nsider vergleichen den Stand der Robotik mit dem Stand der Computer in den 70ern, als noch niemand recht wusste, wozu diese gut sind. Denn bevor der Computer seinen Siegeszug starten konnte, wurden die Bestandteile optimiert, das Zusammenspiel über Standards verbessert und es wurden Bauteile entwickelt, die bezahlbar waren. Die Parallelen zur Service-Robotik sind da. Aber noch heute fangen Entwickler immer wieder bei «null» an und bauen ihre eigene Robotikwelt,

Firma Als einer der Marktführer im Bereich der Greiftechnik hat die Schunk GmbH & Co. KG aus Lauffen am Neckar frühzeitig Kompetenzen in diesem Bereich aufgebaut und weiterentwickelt.

Die Greiftechnik- und Robotikspezialisten von Schunk nutzen einen praxiserprobten und stetig weiterentwickelten Baukasten mechatronischer Module, der von der servoelektrischen Schwenkeinheit über den kompletten Leichtbauarm bis hin zum Greifer oder zur anthropomorphen Hand reicht.

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Vermeintlich leichte Aufgaben erweisen sich in der Service-Robotik als echte Herausforderungen. Zahlreiche Sensoren sorgen für einen ausgesprochen sensiblen Griff.

In Zukunft wird die Hand in Funktion und Aussehen noch menschlicher werden.

die mit anderen Lösungen nicht kompatibel ist. Darum sind Komponenten noch teuer und Technologien nicht ausgereift.

Der Roboter ist der bessere Mensch In pharmazeutischen, biologischen und chemischen Laboratorien können Service-Roboter Routineaufgaben sicher und zuverlässig erledigen. Von Vorteil ist dabei, dass die Roboter rund um die Uhr aktiv sein können und vor allem in hygienisch sensiblen Bereichen Fehler durch Kontaminationen über den Menschen ausgeschlossen werden.

Beim Handling von Infusionslösungen, Blutkonserven oder sterilem Material für den medizinischen Einsatz reduzieren Roboter die Gefahr menschlichen Versagens.

Roboter dienen uns in allen Lebenslagen Unter dem Schlagwort «Service-Robotik» findet derzeit eine breite Entwicklung mit unklarem Ausgang statt. Vom Entertainment über die Haushaltshilfe bis zum SecurityService reichen die Felder, für die Roboter fit gemacht werden. Diese Anwendungen haben eins gemein: Der Roboter verlässt seinen Käfig und wird mobil.

Klein, leicht, sparsam und günstig sind keine Widersprüche mehr Da Service-Robotik-Lösungen meist mobil eingesetzt werden, müssen die Komponenten leicht sein, Platz sparend und genügsam im Energieverbrauch. Die Entwicklung in diesem Bereich hat sich beschleunigt und

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Anwendungen für Service-Roboter Behindertenhilfe Service-Roboter werden den Grad der Selbstständigkeit behinderter Menschen deutlich erhöhen. Die Forschung arbeitet an Lösungen, die im Haushalt und im Alltag deutliche Erleichterungen bringen. Es werden auch Lösungen entwickelt, um herkömmliche Prothesen durch sensiblere Module zu ersetzen. Erste Ansätze gehen sogar so weit, dass dank Fortschritten in der Hirnforschung eine Person mit Gedankenkraft (und den damit verbundenen Hirnaktivitäten) seine künstlichen Gliedmassen steuern kann.

Intralogistik Im betrieblichen Alltag werden bereits Service-Robotiklösungen getestet, die in der Fertigung automatisch und vollkommen flexibel für Nachschub sorgen.

Entertainment Insbesondere im asiatischen Raum werden Service-Roboter zu Unterhaltungszwecken gebaut. Die Spassmaschinen werden in Vergnügungsparks, aber auch – in erschwinglicher Bauweise – im privaten Umfeld eingesetzt.

Fortbewegung Bei einer sehr weiten Definition des Begriffs Service-Robotik werden auch Lösungen erfasst, die Kraftfahrzeuge automatisiert steuern. Anwendungen im gewerblichen Bereich, z. B. automatisierte Gabelstapler oder Containerfahrzeuge zählen ebenso dazu wie Anwendungen für Personenwagen, damit diese auch fahrerlos ihr Ziel finden.

Haushalt Hier gibt es bereits Service-Roboter, die in Serie produziert und vertrieben werden. Sie erledigen einfache, vordefinierte Aufgaben, wie etwa Staubsaugen oder das Reinigen von Swimmingpools.

Bomben- und Minenentschärfung In hochriskanten Umgebungen hat sich der Einsatz von Service-Robotern bewährt. Hier helfen sie, Gefahrenquellen zu erkennen und zu eliminieren, ohne dabei Menschen zu gefährden. Visuelle Systeme und Detektoren helfen bei der Untersuchung kritischer Gegenstände oder verminter Gelände. Über modular gebaute Arme und sensorbestückte Greifer kann anschliessend die Entschärfung vorgenommen werden. Überwachung Hier werden Service-Roboter genutzt, um rund um die Uhr für Sicherheit zu sorgen und bei Vorfällen unmittelbar zu reagieren. Erste Versuche gibt es sowohl bei der Überwachung von Gebäuden als auch bei der Überwachung von ganzen Landstrichen, beispielsweise von Wäldern, die von Waldbränden bedroht sind.

zeigt, dass die Kombination von Mechatronik und sinkenden Kosten (insbesondere für leistungsstarke Prozessor- und Speicherbausteine) Erfolg verheissen. Ebenfalls positiv wirken die immer besseren Akkuleistungen.

Bomben- und Minenroboter schützen in Krisengebieten Leben. Sie können Sprengkörper entschärfen. Arm und Greifhand des Roboters sind aus mechatronischen Modulen von Schunk konstruiert.

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Die Sicherheitsfunktionen befinden sich vor Ort Nur durch die hohe Integrationsdichte der Komponenten aus Mechanik, Elektronik und Software ist es möglich, leichte und reaktiv arbeitende Systeme aufzubauen. Sensorsignale, die für die Sicherheit der Menschen um die frei arbeitenden Service-Roboter sorgen, werden vor Ort – also in der dezentralen Steuerung der Komponente – blitzschnell verarbeitet. Service-Roboter sind aber nicht nur wegen den Sicherheitsfunktionen mit umfangreicher Sensorik ausgestattet, denn ihr Einsatzfeld erfordert die adaptive Anpassung an Aufgaben und Umweltbedingungen.

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Die «echte» Hand Ausgesprochen komplex ist die anthropomorphe Hand SAH, die Schunk in Kooperation mit dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt DLR und dem Harbin Institute of Technology HIT entwickelt hat. Nicht nur die Beweglichkeit ähnelt dem menschlichen Vorbild, auch das an die menschliche Hand angelehnte, ästhetisch ansprechende Erscheinungsbild unterscheidet die Hand von bisher da gewesenen Lösungen.

Jeder der vier Finger verfügt über vier Gelenke und ist mit Sensoren ausgestattet, die Kraftund Positionswerte für jedes Gelenk ermitteln.

Die SAH besitzt neben einem hohen Mass an Griffsicherheit auch das oft notwendige Fingerspitzengefühl, um sowohl Flaschen zu öffnen als auch ein rohes Ei greifen zu können. Auch der kleinere Bruder, die Schunk Dextrous Hand SDH, ermöglicht mit drei Fingern und sieben programmierbaren Freiheitsgraden vielfältige Manipulationsaufgaben. Hinzu kommen zahlreiche Greif-, Dreh- und Linearmodule von Schunk, die für den Einsatz in Service-Robotern geeignet sind.

mancher unscheinbar wirkenden, mechatronisch arbeitenden Automationskomponenten eine Rechnerleistung, die manchen PC erblassen lässt. Das alles bringt aber nur einen Nutzen, wenn die richtige Software zum Einsatz kommt. Oft stecken darin dann viele Mannjahre an Programmierarbeit.

Ein Roboter für schwere und für feine Arbeiten Service-Roboter müssen komplexe Zusammenhänge erfassen, bewerten und innerhalb kürzester Zeit ihre Bewegungen und Handlungen darauf anpassen. Hierzu ist ein vielschichtiges technisches Zusammenspiel erforderlich: Lasermess- und Bildverarbeitungssysteme sorgen für eine berührungslose Wahrnehmung der Umwelt. Winkel-, Drehmomentsowie Drucksensoren erfassen Kraftmomente, Druck oder Reibung und ermöglichen auf diese Weise, dass sich der Roboter frei bewegen und kraftschlüssige Manipulationsaufgaben erledigen kann.

3 Systemebenen für das Zusammenspiel Die modularen Roboterlösungen von Schunk arbeiten hierfür auf Basis hierarchisch verteilter Steuerungsebenen, die parallel nebeneinander agieren. Die PowerCube-Elemente von Schunk bilden die unterste Ebene der Systemarchitektur des Service-Roboters. In den Steuerungen dieser Antriebselemente sind bereits Gelenkfunktionen als Makros hinterlegt. Eine mittlere Steuerungsebene verarbeitet die Signale der Sensoren und koordiniert die Bewegung der Gelenke untereinander. Die höchste Steuerungsebene schliesslich ist für die Mensch-Maschine-Interaktion zuständig und steuert die Anbindung an den Prozess. Der Service-Roboter fügt im Echteinsatz einzelne Steuerungssequenzen flexibel und adaptiv zu ganzen Funktionen, sogenannten Service-Skills, zusammen, die immer wieder neu kombiniert werden können. Ziel der Forschung ist es, dass der Roboter autonom agieren und seine Aufgaben erledigen kann.

Für eine funktionierende Interaktion mit Menschen ist es künftig erforderlich, dass Bewegungen, Gestik, ja sogar Mimik des Menschen vom Roboter wahrgenommen und interpretiert werden. Hier erschliesst sich heute ein weites Feld in der Entwicklung, denn die visuelle Erfassung und die korrekte Interpretation menschlicher Bewegungen ist äusserst vielschichtig.

Modularität macht Roboter bezahlbar Ein wesentliches Hemmnis bei der Entwicklung von serientauglichen Service-Robotern war bisher der Preis. Robotiklösungen waren selbst für anspruchsvolle Anwender zu teuer. Gerade hier entsteht derzeit aufgrund der modularen mechatronischen Systeme von Schunk deutliches Entwicklungspotenzial. Im

Gegensatz zu ersten Serienversuchen in Asien und in den USA, die auf Billigkomponenten für den Massenmarkt setzen, ist Schunk mit seinen Komponenten in Industriequalität Partner bei der Entwicklung serienreifer Service-Robotiklösungen im gewerblichen bzw. anspruchsvollen privaten Umfeld. Ein riesiger Fundus an Modulen ermöglicht baukastenartig die Konstruktion qualitativ hochwertiger Lösungen zu vergleichsweise niedrigen Kosten.

Beispiel Schwenkarm Mit der servoelektrischen Schwenkeinheit PRL von Schunk lassen sich beispielsweise rekonfigurierbare, modulare Roboterstrukturen realisieren, denn die einzelnen PRL-Module können mit Verbindungsteilen frei und flexibel zu einem individuellen Leichtbauarm montiert werden. Die Schwenkeinheit wird von einem bürstenlosen Servomotor mit Harmonic-Drive-Getriebe bewegt und enthält bereits eine komplette Leistungs- und Steuerelektronik.

Sie ermöglicht Positionierfahrten mit Rampensteuerung und enthält eine Endlagen-, Spannungs-, Strom- und Temperaturüberwachung. Durch den Einsatz leichter und gleichzeitig hochstabiler Materialien erreichen die kompakten Schwenkeinheiten ein EigenmasseTraglast-Verhältnis, das besser ist als 2 :1. Spannungsversorgung, Ansteuerungsmöglichkeiten und universelle Kommunikations-Schnittstellen sind bereits integriert. (bf)

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Im Fokus

| Mechatronik

Integrierte Gesamtlösung für elektrohydraulische Antriebsregelungen – Mechatronik von B&R

Fluid Power Mechatronics Ein Hydraulikzylinder ist ein beeindruckend einfaches und robustes Maschinenelement. Aber nur bezüglich Hydraulik.

Denn im Bereich der Automatisierung ist sie oft unnötig komplex. Fluid Power Mechatronics verringert die Hard- und Softwarekomplexität und vereinfacht eine automatisierungstechnische Realisierung von energieeffizienten elektrohydraulischen Antrieben.

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ydraulische Antriebe sind zuverlässige und kraftvolle Arbeitstiere in Maschinen und Anlagen. Sobald ein kleines Bauvolumen, eine hohe Kraft- oder Leistungsdichte, Robustheit oder Flexibilität bei der räumlichen Gestaltung gefordert sind punktet der Hydraulikantrieb. Ein weiteres Plus sind einfache und kostengünstigen Aktoren für lineare Bewegungen, die ausserdem leicht erhältlich sind. Traditionell wird ein hydraulischer Antrieb automatisiert, indem ein spezieller Hydraulik-Controller eingesetzt wird, der über eine fixe Firmware verfügt und per Feldbus oder durch hart verdrahtete digitale Signale mit der zentralen Maschinensteuerung verbunden ist.

kluszeit und die Anzahl der Hydraulikachsen bestimmen die Rechenleistung. Dadurch kann für jede Anwendung eine massgeschneiderte und kostenoptimale Hardware-Konfiguration aus CPU und I/Os für Sensoranbindungen und Ansteuerung der Stellelemente zusammengestellt werden. Dies ist insbesondere für den Serienmaschinenbau von besonderer Bedeutung.

B&R setzt auf eine breite Auswahl

Einfache Hardund Software

Die hydraulische Antriebsregelung bei B&R basiert nicht auf einem dedizierten Hardwareprodukt, sondern unterstützt eine breite Auswahl an Zielsystemen (X20-CPU, APC, Power Panel) und Peripherie-Modulen (Bild 1). Die zu realisierende Zy-

Bei B&R ist die hydraulische Antriebsregelung in die Maschinensteuerung integriert. Der Einsatz von speziellen Hydraulik-Controllern ist nicht mehr erforderlich. Die Parametrierung der Regelungssoftware ist in Automation Studio integriert und kann in allen Sprachen nach IEC61131 oder ANSI C erfolgen.

Durch diese nahtlose Integration wird die Applikation mit nur einem Werkzeug konfiguriert und parametriert.

Autor Dr. techn. Robert Kickinger Mechatronic Technologies B+R Industrie-Elektronik A-5142 Eggelsberg

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Fluid Power Mechatronics Fluid Power Mechatronics ist der Name der integrierten mechatronischen Automatisierungslösung für die elektrohydraulische Antriebsregelung von B&R.

Systemtopologie

Fernwartung und Ferndiagnose per Internet oder Modem möglich (Bild 2). Im Zeitalter der globalen Kommunikationsgesellschaft steht natürlich auch der gesamte Datensatz durchgängig zur Verfügung. Teure und zeitaufwändige Service-Einsätze gehören der Vergangenheit an.

Präzision für hochdynamische Produktionszyklen Die Hydraulikregelkreise auf den B&R-Systemen laufen vollständig synchron. Dies bedeutet, dass

Fernwartung statt Servicetechniker Die Hydraulikregelung ist in die Maschinensteuerung integriert und macht dadurch eine leistungsfähige

Fernwartung und integrierte intelligente Sicherheitstechnik

sämtliche Achsen ihre Positions-, Kraft- und Druckwerte exakt gleichzeitig abtasten und ihre Stellgrössen ebenso präzise mit einem Synchronisierungsgitter von ‹1 µs auf die Ventile schreiben. Dies garantiert ein Höchstmass an Bewegungskoordination und Präzision.

Auch bei einer hohen Anzahl von geregelten Achsen. Hervorzuheben ist auch die Kombination mit ACOPOS Antrieben oder Frequenzumrichtern an POWERLINK. Auch dann, wenn die Regelalgorithmen der einzelnen Achsen auf verschiedenen intelligenten Einheiten im Automatisierungsverbund abgearbeitet werden. Ultrakurze Zykluszeiten von bis zu 100 µs sind realisierbar. Dies garantiert höchste Dynamik auch für schnellste Produktionszyklen.

Auswahl möglicher Zielsysteme.

Hochdruck unter Kontrolle Die Urgewalt und die immensen Kräfte von hydraulischen Antrieben benötigen eine sichere und reaktionsschnelle Kontrolle. Integrierte Sicherheitstechnik auf Basis von POWERLINK Safety ist wie geschaffen dafür. Sichere Maschinen arbeiten mit intelligenten Sicherheitsreaktionen statt mit harten Maschinenstopps. Die schnellen Reaktionszeiten ermöglichen minimale Sicherheitsabstände, Platz sparende Konstruktionen und garantieren sichere Maschinen mit höchster Produktivität.

Energiesparende Hybridantriebstechnologie

Pulvermetallpresse

Mit den steigenden Energiepreisen steigt gleichzeitig die Bedeutung von energieeffizienten Lösungen.

Leider ist das keine Stärke der hydraulischen Antriebstechnik, zumindest nicht in ihrer klassischen Ausprägung. Denn hydraulische Widerstandssteuerungen mit Ventilen verfügen über einen sehr schlechten Wirkungsgrad. Die hydraulische Energie des nicht benötigten Öls geht «verloren», wenn es über ein Druckbegrenzungsventil in den Tank abgedrosselt wird. Diese Wärmeenergie muss sogar über Wärmetauscher wieder aus dem System abgeführt werden, was nochmal Energie kostet.

Verlagert man die Leistungsstellung – ganz im Sinne der mechatronischen Maschinenoptimierung – von der hydraulischen auf die elektrische Seite, kann gespart werden, ohne auf die Vorteile der hydraulischen Energieübertragung zu verzichten. Die Leistungsstellung erfolgt hier mit elektrischen Servoumrichtern und -motoren. Da viel weniger thermische Verlustleistung anfällt, kann das Ölvolumen signifikant reduziert werden. Dadurch können kompakte und wartungsarme Hydraulikeinheiten mit langer Lebensdauer realisiert werden.

Antriebsleistung mit Hydraulik optimal umsetzen Die Funktionalität der Hydraulik ist auf die Kraft- und Leistungsübertragung (Getriebefunktionalität) reduziert. Die Vorteile der hydraulischen Leistungsübertragung kommen voll zum Tragen: hohe Kraft- und Leistungsdichten, geringe Massenträgheiten, robuste und einfach zu fertigende Zylinder, einfacher Überlastschutz durch Druckbegrenzungsventile sowie geringe Baugrössen. Die Antriebsleistung kann effizient, kompakt und günstig in grosse Prozesskräfte umgesetzt werden.

Flexible Software statt starre Firmware Dies alles erfordert entsprechende Softwarefunktionalitäten, die weit

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Im Fokus

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über den konventionellen HydraulikController hinausgehen. «Automation Studio» bietet eine Software-Bibliothek zur Regelung von hydraulischen Antrieben mit Funktionen wie Postionsregelung, Kraftregelung, Umschalten der Reglermodi in Echtzeit, Filter zur Messwertverarbeitung, Bewegungsprofilgenerator, Linearisierung von Ventilkennlinien,

Vorsteuerungen und Kompensationen, schaltbarer I-Anteil, Achskopplungen (z. B. Master fährt positionsgeregelt ein Bewegungprofil und Slave folgt im Kraftregelmodus).

Die Reglerstruktur ist in IEC61131 und ANSI frei programmierbar und kann daher flexibel an die spezifischen Anforderungen jeder Maschinenlinie angepasst werden.

Matlab/Simulink mit Automations Studio

Wenn es mal wieder eng wird

Damit werden mechatronische Maschinenoptimierungen (z. B. aktive Dämpfung von langsamen Eigenschwingungen durch intelligente Regelung) einfach implementierbar.

Für den Entwurf von Regelkreisstrukturen in Matlab/Simulink steht eine Ankopplung an Automation Studio zur Verfügung mit der per Knopfdruck ein echtzeitfähiger Code erzeugt werden kann.

Durch den hohen Integrationsgrad ist die Realisierung von einfachen und komplexen Kopplungen zwischen Antriebsachsen beliebigen Typs bis hin zu Aufgabenstellungen im Bereich CNC und Robotik einfach möglich.

Compax3M ist der schmalste Mehr-

Servoverstärker und -motoren

achs-Servoregler, der zurzeit am Markt

Die bewährten Servoverstärkerbaureihen ACOPOS und ACOPOSmulti in Verbindung mit Servomotoren der Baureihen 8LSC und 8KSJ eignen sich ausgezeichnet für elektro-hydraulische Hybridantriebssysteme.

ACOPOS bietet durch die Smart Process Technologie die Möglichkeit, die gesamten Regelkreise direkt auf dem Servoantrieb zu schliessen und damit bisher unerreicht kurze Zyklus- und Reaktionszeiten zu realisieren. Zusätzlich kann die Rückspeisefähigkeit und Power-Factor-Correction von ACOPOSmulti zur konsequenten energetischen Maschinenoptimierung eingesetzt werden. Die Motoren der Baureihen 8LSC und 8KSJ zeichnen sich durch ihr extrem niedriges Trägheitsmoment und ausserordentliches Beschleunigungsvermögen aus und bringen so unerreichte Dynamik auf hybrid angetriebene Maschinen. (bf)

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09-08 technica 33

Im Fokus

| Mechatronik

Standardisierte Schnittstellen unterstützten den modularen Maschinenbau bei Phoenix Contact

Über das Prozessdenken zur Mechatronik Die Mechatronik hat dazu geführt, dass sich die Arbeitsweisen bei Phoenix Contact grundlegend verändert haben. Und zwar bei der Konzeption und Realisierung von Werkzeugen, Maschinen und kompletter Fertigungsstrassen. Ausserdem sind Teams interdisziplinär und Projekte starten am runden Tisch.

D

ie Aufgabe scheint einfach: Planung, Konstruktion und Bau eines Moduls, das Schrauben zuführt und einsetzt (Bild 1).

Im Kontext von gängigen Arbeitsweisen heisst das für die Mechanik: Unterteilen der Baugruppe in die Elemente Bunker, Zuführung mit Wendelförderer, Zuführrinne, Vereinzelung sowie Eindrücker zum Setzten der Schraube. Aus Sicht der Software sind Bunker, Topf und Rinne eine Einheit, während Vereinzelung und Eindrücker getrennt voneinander betrachtet werden. Ähnlich differenziert gestalten sich die Elektroplanung und die mechanische Konstruktion. Dazu noch der Einkauf, der bei der Beschaffung wieder andere Gesichtspunkte in den Mittelpunkt stellt.

Bei singulären Arbeitsweisen ist darum mit einem hohen Abstimmungsaufwand und zeitlichen Reibungsverlusten zu rechnen.

ist zwar fachlich nichts auszusetzen, aber es macht die Durchlaufzeiten schwer kalkulierbar. Gleiches gilt für die Kosten, die ausserdem durch den Abstimmungsaufwand erhöht werden. Beispielsweise muss eine Software jedes Mal an die individuelle Auslegung der Konstruktion angepasst werden. Dies verhindert letztlich eine effiziente und strukturierte Programmierung.

Reorganisation schafft Mechatronik-Teams Einen Generationswechsel in der Führung des Bereichs nahm Phoenix Contact zum Anlass, die reichhaltigen Erfahrungen der Fachbereiche Steuerungsbau, Konstruktion, Mechanik und Administration zu

Phoenix Contact Die Bandbreite heutiger Fertigungseinrichtungen reicht bei Phoenix Contact von der Montage der Reihenklemmen mit wenigen Einzelteilen und hoher Taktrate über die Montage der Leiterplattenanschlusstechnik mit hoher Varianz bis hin zur Gerätemontage mit der Integration unterschiedlicher Fertigungsschritte wie Stanz- oder Prüftechnik.

Die Arbeit in mechatronisch besetzten Projektteams erhöht, mit Blick auf die Wettbewerbsfähigkeit, sowohl Produktivität als auch Zuverlässigkeit der Produktionsmittel. Die konsequente Ausrichtung auf die Bedürfnisse der internen Kunden macht den internen Maschinenbau zu einem schlagkräftigen, innovativen und kompetenten Partner der fünf Business-Units von Phoenix Contact. Auch unter Berücksichtigung, dass sich der Bereich ständig gegenüber dem Wettbewerb von aussen behaupten muss.

bündeln und neu zu organisieren.

Eine Grundvoraussetzung dabei: Das Verlassen der verrichtungsorientierten Vorgehensweise, bei welcher die Fachkompetenz die Organisation prägt. Stattdessen wird derart prozessorientiert gehandelt,

Schattenseite der totalen Arbeitsteilung In der klassischen Organisation des Sondermaschinenbaus wurde bisher jedes Projekt als Unikat gesehen und behandelt. Bei diesem arbeitsteiligen Vorgehen erzielt jede Abteilung ihr eigenes Optimum. Daran

Autor Dipl.-Ing. Ferdinand Hasse, Leiter der Support Unit Maschinenbau, Phoenix Contact GmbH & Co. KG Blomberg

34 technica 09-08

Schneller am Ziel: Der interne Maschinenbau von Phoenix Contact arbeitet konsequent mit mechatronisch besetzten Projektteams.

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Bild 1, standardisiert: Die Maschine ist in definierte Funktionseinheiten (FU) mit gleichen Schnittstellen unterteilt.

dass die Abläufe zur Erstellung der Betriebsmittel im Vordergrund stehen. Dabei werden Mechanik, Elektrik und Elektronik gleichwertig betrachtet. Dieser Ansatz führte letztlich zur Bildung mechatronisch besetzter Teams innerhalb des Maschinenbaus bei Phoenix Contact.

Vorentwicklung setzt Standards Dieser Prozessorientierung folgend konzentriert sich die Abteilung Vorentwicklung und Standardisierung darauf, projektneutrale Baugruppen zu entwickeln – entkoppelt von laufenden Aufträgen mit eng gesteckten Bereitstellungsterminen. In diesen Zusammenhang gehören beispielsweise die Erarbeitung und die Festlegung standardisierter Schnittstellen für Mechanik, Elektronik und Software. Diese für Phoenix Contact unternehmensweit definierten Ergebnisse bilden ihrerseits die Basis für die Arbeit der Konstruktion mit integrierter Elektroprojektie-

rung und Elektroplanung für konkrete Betriebsmittelaufträge aus dem eigenen Haus. Heute ist bei Phoenix Contact die Verantwortung für die mechanische und elektrische Entwicklung einer Maschine in einer Abteilung zusammengefasst – bis hin zur Erstellung der gemeinsamen Dokumentation.

Interdisziplinär von A–Z Gleiches gilt für die sich anschliessende Fertigung. In der Aufbauund Inbetriebnahmephase sind die Mitarbeiter der Fachgebiete Mechanik, Elektrik und Elektronik gemeinsam in mechatronischen Teams zusammengefasst. Auf diese Weise werden Abstimmungswege deutlich kürzer – und schneller.

Dieser effizienten Organisationsstruktur folgend ist auch die eigenständig agierende Beschaffung nach Prozessgesichtspunkten der Fertigung zugeordnet. In der Betriebsphase einer Anlage tritt dann der Service in Aktion. Auch diese

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Motek

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5QOOGTÄCWVQOCVKE )OD* %Q -) 0KGFGTNCUUWPI 5EJYGK\ 6GN (CZ Bild 2, Sichtweisen harmonisiert: Durchgängige Struktur für alle Funktionen sind die Folge.

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Im Fokus

| Mechatronik

Bild 3, aus mechatronischen Modulen aufgebaut: hoch taktende, lineare Montagemaschine bei Phoenix Contact.

Gruppe deckt durch gebündelte Kompetenzen das komplette Spektrum der Mechatronik ab.

Know-how und die vielfältigen Erfahrungen des Marktes mit in den Prozess ein.

Wie Key Account Manager

Baugruppen am «runden Tisch»

In das Unternehmen hinein agiert der Maschinenbau kundenorientiert.

Jeder der fünf Business Units von Phoenix Contact stehen feste Ansprechpartner im Maschinenbau zur Verfügung. Diese kennen – wie Key Account Manager – die Situation der Kunden mit ihren individuellen Interessen und Anforderungen an den Maschinenbau am besten. Damit sind sie prädestiniert, als Projektleiter einzelne Projektteams zu führen und zu koordinieren.

Wichtige Anregungen kamen hier von der Business Unit Automation.

Die Experten für innovative Automatisierungslösungen brachten ihr

Ein «runder Tisch» schafft heute den Raum für die gemeinsame Sicht auf die notwendigen Betriebsmittel.

Maschinen werden hier zunächst entsprechend ihren Funktionen in Baugruppen oder Module gegliedert.

Das Beispiel-Modul im Detail Angesichts der Historie galt es zunächst, gemeinsame Grenzen, Begriffsdefinitionen und Schnittstellen zu erarbeiten. Diese Vorgehensweise wird am Beispiel des bereits erwähnten Moduls zum Zuführen und Einsetzen von Schrauben deutlich.

Das Mechatronik-Team definierte die kleinste Einheit als «Function Unit» (FU) und die Zusammenfassung mehrerer FUs als «Assembly».

Ausserdem wurden Bezeichnungen

und Fehlertexte harmonisiert, damit alle Fachgruppen mit den gleichen Benennungen arbeiten können. Dieser Weg stellt sicher, dass mit der Gliederung eines Assemblys in verschiedene FUs mechanische, elektrische und elektronische Funktionen identisch sind. In der Verdrahtung wird auf die Schaltschranktechnik «Modular3» zurückgegriffen, das eine Zuordnung der Elektrik zu den Baugruppen zulässt. Die Programmierung der FUs erfolgt mit der Automatisierungs-Software PC Worx von Phoenix Contact, und zur Visualisierung der Baugruppen wird Visu+ genutzt. Alle Elemente eines Moduls sind damit über standardisierte Hard- und Software vollständig abgebildet (Bild 2). Die vollständige Maschine ist die Folge der logischen Kombination aus Modulen (Bild 3). Die Kommunikation erfolgt in Echtzeit mit dem Feldbussystem Interbus. Kamera- oder Messtechnikmodule sind mit separaten Industrierechnern über Profinet angebunden. Fehlermeldungen und Prozessdatentransfer werden über OPC-Schnittstellen abgewickelt (Bild 4).

Mit dieser Vorgehensweise hat das Unternehmen in Summe die notwendigen Grundlagen geschaffen, um die Kosten und Durchlaufzeiten im eigenen Sondermaschinenbau durch standardisierte Elemente zu senken. (bf)

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Mechatronik: pro und kontra

Bild 4, effizient automatisiert: Steuerungsstruktur der Montagemaschine.

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Das Vorgehen bietet zahlreiche Vorteile: • sinnvollen Weg zur Standardisierung • gesicherte Zeiten und planbare Kosten für Entwicklung, Aufbau und Test der Anlage • kürzere Durchlaufzeit durch minimiertes Risiko • Einmalaufwand für Qualifizierung, Dokumentation und Schulung • frühzeitige Beschaffung der Standardmodule Nachteilig können sich auswirken: • längere Entwicklungszeit aufgrund der höheren Abstimmung bei der Konzeption von Standardmodulen • vereinzelt höhere Materialkosten gegenüber Einzellösung

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Im Fokus

| Mechatronik

Umweltroboter mit hoher Dynamik und mechatronischer Intelligenz

Mechatronik im Amazonas Chico Mendes war ein brasilianischer Umweltaktivist. Nach ihm benannte Roboter wachen im Regenwald des Amazonas über eine Gas-Pipeline und das umliegende Ökosystem.

D

ie fünf Roboter wurden mit neuster U-Boot-Technologie und mit mechatronisch konzipierter Antriebstechnologie entwickelt.

Drei Parteien waren am Gemeinschaftsprojekt beteiligt: die sozio-ökologische Forschungsinstitution Piatam (Potential Impacts and Environmental Risks of the Petroleum and Gas Industry in the Amazon), die staatliche brasilianische Universität sowie der brasilianische Energiekonzern Petrobras.

Am Solimões und Negro Der Umweltaktivist und «echte» Chico Mendes starb 1988 – er wurde von einem Grossgrundbesitzer ermordet. Seine Namensvettern sind weniger politisch. Sie untersuchen die Qualität von Land und Wasser, entlang der 420 km langen Gas-Pipeline von Petrobras am Solimões und Negro.

Rotor eines konventionellen Gleichstrommotors, wie sie im «Chico Mendes» verbaut werden.

sie die Ausrüstung an Bord, um Moskitolarven hochauflösend zu fotografieren oder Urwald- und Flussbettgeräusche originalgetreu aufzunehmen.

Die Daten werden fortlaufend elektronisch übermittelt. Piatam verspricht sich davon ein repräsentatives Bild des ökologischen Zustands rund um die neue Pipeline.

Mit Samthandschuhen Bei der Entwicklung von «Chico Mendes» hat man besonders darauf geachtet, dass sich der hybride Umweltroboter an die Regenwaldland-

schaft anpassen kann. So darf er diese auf keinen Fall selbst beschädigen. Dies war eine besondere Herausforderung z. B. an die Antriebstechnik.

DC-Motoren mit über 90% Wirkungsgrad «Chico Mendes» kämpft sich durch Schlamm, Wasser und Sumpf – unterstützt von acht Gleichstrommotoren von maxon motor. Diese erbringen viel Leistung auf kleinstem Raum und zeichnen sich durch ihre lange Lebensdauer aus.

Reporter für Text, Bild und Ton Die Ufer der beiden Flüsse gehören zu den grössten und geheimnisvollsten Ökosystemen der Welt. Darum sind die fünf Umweltroboter ausgerüstet, um physiochemische Parameter wie Sauerstoffgehalt oder pH-Wert der Gewässer zu analysieren. Zudem haben

Autoren Ney Robinson, PETROBRAS Petróleo Brasileiro S. A. Albert Bucheli dipl. Ing. HTL/STV Leiter Marketingsupport, maxon motor ag 6072 Sachseln

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Fünf solche Roboter sind im Amazonasregenwald im Einsatz. Eine der wichtigsten Anforderungen an die Entwickler war, dass der Roboter selber nichts kaputt macht.

rung der Antriebe erfolgt nach IEC 61131-3 Standard über ein einfach aufgebautes Software-Tool mit grafischem Benutzer-Interface. (bf)

Infos maxon motor ag 6072 Sachseln 041 666 15 00 www.maxonmotor.com Planetengetriebe wie dieses sorgen für genügend Drehmoment im Umweltroboter.

Der geringe Energieverbrauch ist ein weiteres Plus: Mit einem Wirkungsgrad von >90% sind die Motoren von maxon ideal, da in einer ersten Phase die Umweltroboter mit Solarenergie angetrieben werden.

Das Amphibienfahrzeug «RE 40»-Motoren von maxon kommen in allen vier Rädern des Roboters zum Einsatz. Die Räder bestehen aus Glasfasern und haben einen Durchmesser von 66 cm. Weiter sind vier «RE 35»-Motoren in der adaptiven Federung untergebracht, welche sich je nach Terrain und Wassergegebenheiten automatisch an die Bedingungen im Regenwald anpassen. Für genügend Drehmoment des 1,5 m langen, 2,2 m breiten und 1,2 m hohen Gefährts sorgen zwei Planetengetriebe mit 42 bzw. 52 mm Durchmesser.

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Die hohe Dynamik des Umweltroboters erfordert eine mindestens so dynamische Elektronik zur Steuerung der Gleichstrommotoren. Mit der digitalen maxon-motor-Positioniersteuerung EPOS 70/10 können alle operierenden DC-Motoren präzise gesteuert werden. EPOS als Kürzel für «Easy-to-use Positioning System». Alle EPOS-Steuerungen werden nach CANopen-Standards vernetzt. Somit ist die Verbindung zwischen Antriebselektronik und Motor mittels eines mechatronischen Kreises geschlossen. Die Programmie-

09-08 technica 39

Im Fokus

| Mechatronik

Mechatronik für den Maschinenbau – den Herausforderungen begegnen

Auch kleine Teams machen grosse Systeme Das Entwerfen von Maschinen stellt immer höhere Anforderungen an die Industrie: Durchsatz und Qualität müssen verbessert werden, ohne dass es mehr kostet. Im Gegenteil: Der Ertrag soll auch noch steigen. Darum werden bisher eigenständige Systeme zu Gesamtsystemen gestaltet. Zum Beispiel ein mechanisches auf Basis von Antrieben und Nocken, kombiniert mit einem elektronischen für Steuerungen und Motorantriebe. Eine passende Software macht das System präzise und flexibel.

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ualitativ hochwertig, flexibel und energieeffizient müssen sie sein, die elektromechanischen Maschinen von heute. Dazu nötig sind hochwertige Design- und Produktions-Werkzeuge. Die Entwickler müssen mit zahlreichen Anwendungsbereichen und den entsprechenden Werkzeugen vertraut sein. Mechanisches Design, Embedded Hardware und Software-Entwicklung sind Teile davon.

Diese Komplexität erfordert Verbesserungen in drei Hauptgebieten: • Entwicklungstechniken • Design-Werkzeuge • Embedded-Steuer-Technologie • Embedded-Regel-Technologie

Die Lösung: Mechatronik Diese Entwicklung wird mit dem Begriff «Mechatronik» umschrieben. Mechatronik steht für die Bemühung der gesamten Industrie, den Design-Prozess zu verbessern.

Und zwar durch die Integration der besten Entwicklungstechniken und -technologien (zur Optimierung von Design), um die Prototypenerstellung und die Produktion von Ma-

Autor Klaus Dinnes Technical Marketing Engineer National Instruments Germany

40 technica 09-08

schinen zu verbessern. Zum einen die Erfordernis mehrerer HardwarePlattformen für die Steuerung, Regelung, Überwachung und Protokollierung und zum anderen die Notwendigkeit grosser Teams für die Erstellung dieser Systeme.

PAC statt herkömmlicher Lösungen Die drei traditionellen Plattformen für die Embedded-Maschinensteuerung sind:

NI CompactRIO ist ein PAC, der die Vorteile traditioneller Plattformen für die Maschinensteuerung verbindet und einen Echtzeitprozessor, FPGA und industrielle I/O-Module für zahlreiche Steuer-, Regel-, Überwachungs- und Protokollierungsanwendungen umfasst.

(Vor-/Nachteile siehe Tabelle) • speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS) • Single-Board-Computer (SBC) • benutzerspezifisch entwickelte Hardware (siehe Tabelle) Programmable Automation Controller (PAC) verbinden die Zuverlässigkeit und Robustheit von SPSen mit der Rechenleistung und Flexibilität

HardwarePlattform

Vorteile

Nachteile

SPS

• robust und zuverlässig • kein Steuern und Messen mit Hochgeschwindigkeit • nach einem Industriestandard program• keine sehr flexible Software miert • ausgezeichnet für Digital-I/O geeignet • erstklassige Anbindung an industrielle Netzwerke und Geräte, z. B. Motorantriebe

Single-Board • nutzen eine PC-Architektur • nicht schlüsselfertig Computer • unterschiedliche Grössen und Optionen • erheblicher Integrationsaufwand • viel kompatible Hardware, • teilweise individuelle Gehäuse nötig z. B. I/O-Schnittstellenkarten Benutzerspezifische Hardware

• Kontrolle über Kosten-Nutzen-Verhältnis • viel Entwicklungszeit und Ressourcen für Zusammenstellung • Kontrolle über Formfaktor • nur für die Maschine erforderliche • wegen des Veraltens von Komponenten Bauteile nötig schwerer zu warten • optimierte Leistungsfähigkeit und Kosteneffizienz

Arbeitsteilung zwischen Experte und Entwickler Bei der Entwicklung von Embedded-Maschinen übernimmt der Fachexperte im Allgemeinen die

KONFEKTIONIERUNG I Proportionaltechnik Modulare und kompakte Bauweise, D Sub-Stecker, Digital-Anzeige, Bedienungstasten, auch für hohe Drücke.

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eines PC, um eine einheitliche Plattform bereitzustellen. Diese ist dann optimiert für die Steuerung, Regelung, Überwachung und Protokollierung von Maschinen. Des Weiteren umfassen einige PACs die programmierbaren FPGAs, sodass

BAUGRUPPEN

Bevor es Entwicklungswerkzeuge auf Systemebene gab, benötigten Fachexperten die Hilfe von Embedded-Ingenieuren, um Maschinen zu bauen.

Maschinen werden immer komplexer. Die beteiligten Entwickler-Teams – egal ob sie entwerfen oder bauen – müssen immer mehr leisten und zusätzliche, meist unzusammenhängende, Entwicklungswerkzeuge kennen.

Oft sind die Budgets knapp und die Mehrarbeit muss mit dem bestehenden Personal erledigt werden.

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Maschinenbauer von anwenderdefinierter Hardware-Leistung profitieren, ohne benutzerspezifische Hardware erstellen zu müssen.

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Im Fokus

| Mechatronik

NI LabVIEW Den Kern des grafischen System-Designs bildet NI LabVIEW. Dabei handelt es sich um eine zum Industriestandard avancierte, grafische Entwicklungsumgebung mit nativer Funktionalität für eine Vielzahl von Aspekten des Maschinenbaus. Dazu gehören beispielsweise Analog- und Digital-I/O, Signalverarbeitung, Entwicklung von Benutzeroberflächen sowie Standardprogrammiersyntax wie Ausführungssteuerung, Fehlerbehandlung und Anwendungssteuerung/-regelung. LabVIEW-Code kann auf vielen Hardware-Plattformen ausgeführt werden, angefangen bei Embedded-Stand-alone-Systemen wie der genannten CompactRIO-Plattform bis hin zu FPGAs und beliebigen 32-bit-Prozessoren. Durch die Standardisierung auf ein einziges Werkzeug, das viele Anwendungsbereiche und Hardware-Plattformen umspannt, können sich die Maschinenbauer auf die Anwendungsentwicklung konzentrieren und verbringen weniger wertvolle Zeit damit, maschinennah zu programmieren und mehrere Entwicklungswerkzeuge zu erlernen.

Entwicklung der Benutzeroberfläche, der Applikationsalgorithmen und der hardwarebasierten, benutzerspezifischen Sensoren und Messwertaufnehmer.

Low-Level-Aufgaben wie etwa die Entwicklung von Treibern für Betriebssysteme, die Integration von I/O-Hardware oder die Implementierung von Bussystemen zur Verteilung von Daten auf unterschiedlichen Embedded-Systemen werden den gelernten Embedded-Entwicklern überlassen.

Nicht mehr, sondern weniger Personal Entwicklungswerkzeuge auf Systemebene sind eine Lösung dieser Herausforderung. Damit werden LowLevel-Aufgaben abstrahiert und von automatisierten High-Level-Werkzeugen erledigt. So ermöglichen diese den Fachexperten, auch Aufgaben der Hardware-Eentwickler – z. B. das Programmieren von FPGAs – auszuführen.

Es entfallen die systemnahen Details der Implementierung und es wird eine gemeinsame Umgebung für die Entwicklung aller Aspekte des Maschinenbaus bereitgestellt.

Damit können auch kleinere Entwicklerteams in kürzerer Zeit mehr erreichen.

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Das grafische System-Design ist ein Beispiel eines Entwicklungswerkzeugs auf Systemebene, das die Produktivität des Anwenders durch Bereitstellung der erforderlichen Methoden und Werkzeuge steigert und so die Anzahl an potenziellen Ingenieuren und Wissenschaftlern erhöht, die Embedded-Maschinen entwickeln können. (bf)

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Fertigung + Produktion

| Werkzeuge

Steigende Anforderungen erfordern neue Werkzeuglösungen

Know-how entscheidet beim Prägen und Rändeln Rändeln und Prägen sind zwei Verfahren, denen in der Praxis nicht immer die gebührende Beachtung zukommt. Zum einen gewinnt vor allem das Prägen ständig an Bedeutung. Beim Prägen – idealerweise direkt im Arbeitsgang des Werkstücks auf der Werkzeugmaschine – ist höchste Exaktheit bei der Aufbringung von Nummern und Zeichen auf das Werkstück in Bruchteilen einer Sekunde notwendig. Zum anderen ist das Rändeln ein Verfahren, das – angesichts von Rüstproblemen und mangelnder Qualität der Rändelung – schon manchem Maschineneinrichter den Blutdruck in die Höhe trieb. Dieser Probleme haben sich aber die Techniker der Böni AG angenommen.

B

eim Rändeln werden mit Hilfe gezahnter Räder auf Rotationskörper unterschiedlichster Werkstoffe von Stahl bis Kunststoff Riffelmuster aufgebracht, um eine gute und kraftschlüssige Verbindung wie auch einen besseren optischen Eindruck zu erreichen. Dadurch liegen z. B.

Autor Dipl.-Wirtschaftsing. Ing. Eduard Rüsing, Redaktionsbüro D-76227 Karlsruhe

Werkzeuge oder Hanteln besser in der Hand, erhalten Motor- und Statorwellen eine sichere Drehmomentübertragung oder eine stabile Sicherung, Rändelmuttern oder Schrauben lassen sich leichter drehen oder Scheibenwischer werden bei Autos über eine Konusverbindung kraftschlüssig angetrieben.

Die Rändelmuster sind genormt nach DIN 82, wie z. B. die Bezeichnung RAA (Rändel mit achsparallelen Riefen), RBL/RBR (Links-/ Rechtsrändelung) oder RGE (Kreuzrändel, Spitzen erhöht).

Diverse Formen von Rändelungen auf unterschiedlichen Werkstücken.

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Kompromisslose Qualität Keine Kompromisse bei der Qualität ist die Maxime der Böni AG. Das Familienunternehmen in der dritten Generation entwickelt und fertigt ein spezialisiertes Werkzeugprogramm von Rändelund Prägewerkzeugen, das qualitäts- und funktionsmässig höchsten Ansprüchen genügen muss.

Beide Verfahrensbereiche erfordern ein umfangreiches Know-How, sowohl bei der Herstellung der Werkzeuge als auch bei deren Einsatz auf der Maschine. Die Böni AG ist oft Anlaufstelle von verzweifelten Anwendern, die beim nicht immer einfach zu handhabenden Rändeln, aber auch bei Prägeproblemen keine praktikable Lösung finden konnten. Deshalb besteht neben einem umfangreichen Standardprogramm ein besonderes Augenmerk auf der Entwicklung und Herstellung kundenspezifischer Lösungen. Zum weiteren Produktangebot von Böni gehören ebenfalls Schnellwechsel-Stahlhalter und Spindel-Reduzierrohre für Drehmaschinen.

Rändeln ohne Druck auf Arbeits- oder Querspindel Rändelwerkzeuge von Böni lassen sich auf CNC- und konventionellen Drehmaschinen einsetzen und arbeiten seit 30 Jahren nach einem grundsätzlich anderen Prinzip als herkömmliche Rändelwerkzeuge.

Die Werkzeuge rändeln das Werkstück nicht mit seitlich angesetzten Rändelrädern, sondern zwei Rändelräder arbeiten jeweils 180 Grad versetzt und tangential auf die Mitte des Werkstücks. Dies hat den Vorteil, dass auf das Werkstück und die Arbeits- und Querspindel der Maschine kein Seitendruck wirkt, sondern dass die auftretenden Kräfte vom Rändelwerkzeug selbst auf-

Beispiele verschiedener Formen von Rändelrädern: BO, EBO, EA, SA, SL und SR.

Ein Nachteil des Rändelwerkzeuges war bisher der etwas grössere Platzbedarf. Zur diesjährigen AMB wurde ein von den Aussenmassen wesentlich kleineres Böni-Rändelwerkzeug entwickelt, welches trotz des geringeren Platzbedarfs die genannten Vorteile aufweist. Alle Rändelwerkzeuge werden mittels 4-Kant-Einspannschaft in verschiedenen Grössen wie ein Drehstahl eingespannt oder mittels Sonderaufnahmen VDI oder HSK.

Rändelwerkzeug, das keinen Seitendruck auf das Werkstück ausübt, da die beiden Rändelräder 180 Grad versetzt und tangential am Werkstück arbeiten.

genommen werden. Da keine seitlichen Kräfte auf das Werkstück wirken, ist es möglich, dünne und lange Werkstücke ohne Qualitätseinbussen und Durchmesserdifferenzen herzustellen.

Das Schneiden beim Rändeln ist kein Fräsen Die Verzahnung der Rändelräder wird bei Böni wird nicht gefräst und dann gehärtet, sondern aus einem gehärteten Rohling heraus profilgeschliffen. Das ergibt eine bessere Qualität sowohl der Oberfläche, als auch eine homogenere Härte bis in die Zahnspitze des Rades. Zudem werden die Rändelräder, die als

Prägewerkzeug mit mehreren Prägerollen: sowohl aus dem Vollen graviert als auch mit auswechselbaren Segmenten.

Schneidrad- oder Walzrad-Variante vorhanden sind, mit einer Welle in Nadellager gelagert, was Verschleiss verringert und Standzeiten optimiert.

Angetrieben durch die Drehbewegung des Werkstückes, führt das Schneidrad eine schneidende Bearbeitung am Werkstück durch. Dies erzeugt ein exakteres Rändelmuster, während aber beim Walzrad die Ab-

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Fertigung + Produktion

nutzung wesentlich geringer ist. Die meisten Walzräder besitzen anstelle einer scharfen Kante eine Fase, welche wie eine Fläche das Material walzt und dabei das Material unter hohem Druck verdrängen muss. Eine spezielle Entwicklung von Böni ist das Walz-Rändelrad der Form BO. Bei diesem Walzrändelrad wird die Verzahnung auf beiden Seiten in einem Radius über die beiden Ränder und gegen das Zentrum des Rades gezogen. Das ergibt eine bessere Bildung des Rändelprofils bei geringerem Druck.

Immer mehr Werkstücke müssen beschriftet werden Aus Gründen der Informations- und Design/Werbe-Kennzeichnung, aber besonders auch für die Rückverfolgbarkeit im Hinblick auf die Produktehaftung wird die Kennzeichnung z. B. mit Artikelnummern, Logos, Chargennummer, Materialqualität, Firmennamen immer häufiger gefordert. Dadurch steigt auch die Nachfrage nach Prägewerkzeugen kontinuierlich.

Bei der Drehteilebeschriftung wird anhand einer Werkstückzeichnung und der Art der Drehmaschine (Grösse und Typ) die Auswahl des optimalen Standard-Prägewerkzeuges getroffen. Allenfalls wird bei Bedarf ein völlig neues entwickelt.

Die Auswahl an Standard-Werkzeugen für unterschiedlichste Prägearten ist sehr umfangreich und beinhaltet nebst Radialen- (Umfangprägen), Axial- (Kreisrundes Stirnprägen) und Flächenprägen.

Vielfältige Werkstücke mit unterschiedlichen Beschriftungsmöglichkeiten.

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| Werkzeuge

Prägen auf der Maschine spart zusätzlichen Arbeitsgang Die Beschriftungen können mit beliebigen Texten, Logos, Firmensigneten in diversen Schrifthöhen erstellt werden. Das geschieht entweder mit einer Prägerolle, die aus dem Vollen graviert wurde und nicht veränderbar ist, oder die Beschriftung wird mit einzelnen, auswechselbaren Buchstaben-, Zahlen- und Zeichensegmenten variabel zusammengestellt. Die Beschriftung der Dreh- und Frästeile erfolgt dabei in wenigen Sekunden während der Bearbeitung direkt auf der Maschine (CNC oder konventionell). Das spart kostenaufwändige und zusätzliche Arbeitsgänge auf Spezialmaschinen oder wie früher per Hand. Das Werkstück kommt optisch einheitlich und fertig beschriftet von der Maschine. Die Gefahr falscher Beschriftungen fällt weg.

Eine Prägerolle für verschiedene Werkstückdurchmesser Konventionelle Prägelösungen erfordern für jeden Werkstückdurchmesser eine Prägerolle des entsprechenden Umfangs, was aber zur Folge hat, dass auch nur geringste Abweichungen in der Durchmessertoleranz zu einer Doppelbeschriftung führen und somit das Werkstück aussortiert werden muss. Beim radialen Prägesystem von Böni kann dies nicht passieren. Die Beschriftung wird bei laufender Spindel oder mit Zuhilfenahme der C-Achse in sehr kurzer Zeit ins Werkstück eingeprägt. Das heisst, die Prägerolle touchiert das Werkstück und durch die Drehbewegung des Werkstückes dreht sich die Prägerolle mit, bis zum Ende des Textes. Die ganze Textlänge wird nur einmal abgerollt, womit ein Überschreiben der Beschriftung ausgeschlossen wird. Somit können auch Werkstücke unterschiedlichster Durchmesser mit der gleichen Prägerolle beschriftet werden. Nach dem Rückzug des Prägewerkzeuges dreht sich die Prägerolle wieder in die Ausgangsstellung zurück und ist somit wieder bereit für die nächste Prägung.

Sonder-Prägewerkzeug beim Prägen einer konischen Andrehung.

Andere Prägeformen sind kreisrundes Planprägen (der Text wird in kreisrunder Form axial auf Stirnseiten eingedrückt) oder Flächenprägen. Auch bei diesen Prägeformen bleibt das Prinzip gleich, die Prägerolle rollt den Text ab und beim Rückzug wird die Prägerolle wieder mittels Federkraft in ihre Ausgangsposition gebracht.

Weitere Lösungen von Böni sind das tangentiale Prägen am Umfang mit einer Gegenrolle, womit das Durchbiegen labiler Werkstücke verhindert wird, oder Planprägewerkzeuge für das Prägen in Planflächen-Nuten. Ein spezieller Fall einer NutPlanprägung setzte voraus, dass das Prägewerkzeug bei einem allfälligen Bruch des Planeinstichwerkzeuges, ab einer bestimmten Grenzlast zurückfedert, damit das Werkzeug und die Maschine keinen weiteren Schaden davontragen. Weiter kann durch die Bauweise der Böni-Werkzeuge auf modernen CNC-Maschinen programmiert geprägt werden, das heisst, an einer bestimmten Stelle des Umfangs, an einem Flächenpunkt, zwischen zwei Bohrungen oder auf einem Sechskant. (mg)

Infos Böni AG Präzisionswerkzeuge 8714 Feldbach 055 244 12 28 info@boeni-ag.com www.boeni-ag.com

Präzisionsbearbeitung |

Fertigung + Produktion

Schleifen und Hartdrehen auf der Studer S242

Schweizer Präzision hoch zwei Die Präzisionswerkzeuge der Heinz Kaiser AG ermöglichen nicht nur μ-genaue Spanabnahme, der Hersteller garantiert sogar die Schnittdaten. Um diese Werkzeuge selber mit höchster Präzision herstellen zu können, setzt Kaiser auf ein weiteres Traditionsunternehmen aus der Schweiz: Studer.

S

chon ein einziger Ausdrehkopf mit zentrisch gespanntem Schneidenträger der Heinz Kaiser AG kommt mit seinem ganzen Zubehör auf hunderte Varianten, das gesamte System dürfte viele tausende verschiedene Kombinationen liefern. Diese erlauben für jeden Verwendungszweck die optimale Werkzeugkombination.

Dank des modularen Aufbaus hat der der Rümlanger Werkzeughersteller 97 bis 98 Prozent der gängigen Teile am Lager. «Spätestens wenn mit Standard-Werkzeugen etwas nicht mehr geht, dann kommen die Kunden zu uns. Kaiser ist ein Markenname für Präzisionsausdrehen», sagt Geschäftsführer Dr. Martin Geser. Immerhin findet sich für 98 Prozent aller Fälle ein geeignetes

Autor Manfred Flohr, Fachautor, Maschine + Werkzeug

Werkzeug aus dem breit gefächerten Standard-Katalog, der beispielsweise auch passende Lösungen für tiefe Bohrungen anbietet.

Schnittdaten garantiert Zur Vielfalt kommt die Genauigkeit.

Mit Kaisers feinsten Werkzeugen aus der Serie «Ultra Precision» (UP) wird eine Einstellgenauigkeit von einem Tausendstel Millimeter im Durchmesser erreicht – intern werden diese Ausdrehköpfe daher nur als «µ-Köpfe» bezeichnet. Um die Genauigkeit der Bohrungen zu optimieren, können die Köpfe gewuchtet werden. Das geschieht entweder manuell über Wuchtringe und integrierte Wuchtschrauben oder bei einigen Baureihen auch automatisch.

Bei der UP-Serie liegt die Rest-Unwucht unter 10 gmm, hochdrehende Werkzeuge unterschreiten sogar noch 3 gmm, was für verstellbare Werkzeuge extrem gute Werte sind.

«Die Endpräzision hängt von der Schnittstelle, der Werkzeugkombi-

Hochpräzise Ausdrehwerkzeuge Hochpräzise Ausdrehwerkzeuge sind die Spezialität der Heinz Kaiser AG, die in Rümlang seit 60 Jahren Werkzeuge und Werkzeugsysteme entwickelt und fertigt. Modulare PräzisionsWerkzeugsysteme zum Bohren, Ausdrehen, Fräsen und Gewindeschneiden werden an die Maschinen- und Flugzeugindustrie geliefert. Auch viele mechanische Werkstätten, Werkzeug- und Formenbauer sowie Maschinenhersteller, die ihre Maschinen mit Kaiser-Werkzeugen bestücken und so den Endkunden Komplettlösungen anbieten, sind Kunden von Kaiser. Neben dem grossen modularen Standard-Werkzeugsystem fertigt die Heinz Kaiser AG aber auch Sonderwerkzeuge für spezielle Anwendungen nach Kundenwunsch. Für die Uhrenindustrie wurden hochdrehende Feinbearbeitungswerkzeuge entwickelt.

Obwohl sich Kaiser selber mit seinen Ausdrehwerkzeugen als Hersteller in einer Nische sieht, ist das Produktangebot ausgesprochen vielfältig.

Die Werkzeuge werden modular für alle gängigen Spindelsysteme angeboten. Neben der eigenen CKB-Trennstelle unterstützt Kaiser auch Capto und andere Schnittstellen mit Schneidköpfen zum Schruppen, Schlichten und Feindrehen.

Die Durchmesser gehen dabei von 0,4 bis 1180 mm mit Sonderwerkzeugen bis zu 1500 mm. Auch maschinenseitig bedienen die Schweizer alle Standards. Seit einigen Jahren produziert Kaiser die Big-Plus-Schnittstelle in Lizenz.

nation und der Wendeplatte ab», unterstreicht Dr. Geser das Zusammenspiel aller Komponenten. Die nach Kaiser-Design speziell gefer-

Kaisers modulare Systeme machen es möglich: Tausende verschiedene Werkzeugkombinationen.

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Fertigung + Produktion

Zwei Aussenschleifscheiben und ein Werkzeugrevolver: Studers S242 mit drei Schlitten.

tigten Wendeplatten, die bei Zuführungen von 1 µm sehr scharf sein müssen, stellt Kaiser zwar nicht selber her, garantiert mit seinem Prozess-Know-how aber für die angegebenen Schnittdaten – und hebt sich dadurch von Mitbewerbern ab.

Gemeinsames Know-how für die Präzisionsfertigung Alle Verstellmechanismen sämtlicher Ausdrehköpfe werden bei Kai-

| Präzisionsbearbeitung

Kettentaktband mit den Rohlingen.

ser auf einer Studer S31 geschliffen. Zusammen mit dem Maschinenhersteller hat Kaiser das besondere Know-how für die Präzisionsfertigung entwickelt. «Es hat längere Zeit gebraucht, bis wir da waren, wo wir heute sind», erklärt Dr. Geser. Die Kernpräzision komme von der Studer-Maschine. Besonders wichtig sei dabei die Linearität der Zustellung. Mit seinen Werkzeugsystemen bewegt sich Kaiser in der gleichen Präzisionsklasse wie Hersteller im Bereich der Messtechnik.

Bei einer Umdrehung des Gewindes darf bei der Produktion die Abweichung von der Linearität nicht mehr als wenige Mikrometer betragen, bei der Präzisionsserie UP liegt die Toleranz sogar unter 1 µm.

Die Erfahrungen, die Kaiser in den vergangenen Jahren mit der S31 gemacht hat, waren für den Hersteller ein Grund, auch weiterhin auf Studer zu setzen. «Die Studer ist langlebig wie ein Kaiser-Werkzeug, das ist sehr schön», lobt Betriebsleiter Peter Feller die Maschine, die auch nach vielen Jahren noch keine Ungenauigkeiten oder Abnutzungserscheinungen zeige.

Inzwischen setzt Kaiser auch Studers S242 ein.

Schleifen und Drehen auf einer Maschine

Kaisers ultrapräziser Ausdrehkopf: der sogenannte μ-Versteller.

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Wer die Marke Studer nur mit Schleifmaschinen in Verbindung bringt, hat die S242 noch nie in Aktion gesehen. Sie ist eine Kombi-

bearbeitungsmaschine, welche die Technologien Rundschleifen und Hartdrehen in einer einzigen Maschine vereint. Studers Idee war es, damit eine hoch rationelle Hartfeinbearbeitung von Wellen und Futterteilen mit hoher Fertigungsqualität, Produktionssicherheit und Oberflächengüte in einer Aufspannung zu ermöglichen. Dazu sind in der S242 ein Schleifkopf und ein Werkzeugrevolver zum Hartdrehen parallel angeordnet. Der Revolver kann mit bis zu zwölf angetriebenen Werkzeugen bestückt werden und eignet sich damit auch zum Bohren und Fräsen. In der Grundversion ist die S242 mit zwei Querschlitten ausgestattet. Neben der Grossserienfertigung ist die Maschine auch für kleine Losgrössen und Einzelteile interessant.

Bei Kaiser ist Studers erste DreiSchlitten-Maschine im Einsatz. Zusätzlich zum Drehrevolver rotieren in ihr gleich zwei Aussenschleifscheiben – eine senkrecht und eine schräg im 25-Grad-Winkel dazu angeordnet. Um die höchstmögliche Präzision zu bekommen, sind beide Schleifspindeln fest montiert. Mit dieser Kombination schafft es Kaiser, Operationen in einem Ablauf zu bearbeiten, für die früher bis zu fünf Durchgänge auf zum Teil unterschiedlichen Maschinen erforderlich waren.

Bevor die Fertigung auf die S242 umgestellt wurde, bestand die Bearbeitung der Werkstücke im Wesent-

Genauigkeitsbewusst: Geschäftsführer Dr. Martin Geser, Maschinenführer Michel Obi, Betriebsleiter Peter Feller (alle Kaiser), Regional-Verkaufsleiter Lukas Wyss (Studer).

lichen aus zwei Schleifoperationen, nämlich dem Vorschleifen und dem Fertigschleifen. Das Vorschleifen ersetzen die Schweizer jetzt komplett durch Drehen, was erheblich schneller vonstatten geht. Interessanterweise werden auf der Kombimaschine des renommierten Schleifmaschinenherstellers deutlich bessere Standzeiten der Schneidplatten erreicht als auf einer herkömmlichen Drehmaschine. Grund ist der massive Aufbau der Maschine mit ihrem Granitan-Schrägbett. Die Schwingungsdämpfung absorbiert auch Mikroschwingungen wirkungsvoll. Vor allem aber: Während früher die zwei Schleifvorgänge in separaten Aufspannungen ausgeführt wurden, läuft jetzt die Kombibearbeitung ohne Umspannen auf einer Maschine. Lukas Wyss, RegionalVerkaufsleiter bei Studer, betont den Kostenfaktor. Die kombinierte

Kaiser erreicht auf der Studer Genauigkeiten von unter einem Tausendstel Millimeter.

Bearbeitung reduziere die Stückkosten und ermögliche mit kürzeren Liegezeiten auch eine Senkung der Lagerkosten. Studer nennt eine Produktivitätssteigerung von bis zu 70 Prozent durch kürzere Bearbeitungs-, Umrüst- und Liegezeiten

Schneller, genauer und zuverlässiger Neben der Zeitersparnis und der höheren Gesamtpräzision bringt die Komplettbearbeitung auf einer Maschine auch mehr Prozesssicherheit. Für Kaiser heisst das ganz konkret, dass nun die Maschine auch während der Nacht mannlos durchlaufen kann, was den Durchsatz für das Unternehmen nahezu verdoppelt. Fertigschleifen während der Nacht war bislang nicht möglich, da im mannlosen Betrieb die gewünschten Toleranzen nicht erreicht werden konnten. «Das war wie Lotto-Spielen», denkt Peter Feller zurück. Um ein Los fertigzustellen, waren daher in der Regel zwei Arbeitstage nötig; am zweiten Tag wurde neu eingespannt und neu eingerichtet.

In einem einzigen Durchgang kann nun ausgeführt werden, was früher nur in Einzeloperationen möglich war. Durchschnittlich waren das etwa drei Vorgänge, bei komplizierteren Stücken sogar deren fünf. Dabei wurde bereits mit Profilscheiben gearbeitet, die es immerhin ermöglichten, mehrere verschiedene

Durchmesser auf einer Maschine zu bearbeiten.

Entscheidend für die Komplettbearbeitung ist neben den in einer Maschine vereinten Werkzeugen vor allem auch die Inprocess-Messsteuerung, die in der S242 auf einer eigenen Achse sitzt. Positionen und Durchmesser sind für jedes Werkstück im Werkstückprogramm gespeichert. Bei sämtlichen Teilen werden alle relevanten Masse gemessen. Kaiser dokumentiert die Messdaten sogar in einem Messprotokoll für jedes einzelne Teil. «Wir müssen schliesslich sicher sein, dass die Maschine auch das produziert, was wir wollen, und zwar vom ersten bis zum letzten Stück», kommentiert Feller dieses Prozedere.

Rund um die Uhr aufs μ genau Die S242 ist mit dem Handling-System Studer easyload ausgestattet, das für Kaiser noch ausgebaut wurde – bis das Ziel erreicht war, rund um die Uhr produzieren zu können und dabei auch noch im Toleranzbereich von ±1 µm zu bleiben. Die über Paletten automatisch zugeführten Teile müssen genau positioniert und in der richtigen Lage sein.

Bei Rohlingen für Ausdrehköpfe nutzt dann beispielsweise der Renishaw-Messfühler Loch und Schulter des Werkstückes für die genaue Längenpositionierung des Werkstückes, wobei die Schulter als Nullpunkt für die weitere Bearbeitung dient. Bei der Ablage der fertigen Teile kommt es zwar nicht aufs µ an, doch liegen auch sie am Schluss akkurat in Reih und Glied auf der herauskommenden Palette. (mg)

Infos Fritz Studer AG 3612 Steffisburg 033 439 11 11 www.studer.com info@studer.com Heinz Kaiser AG 8153 Rümlang 044 817 92 00 www.heinzkaiser.com info@heinzkaiser.com

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Warren Buffett investiert in die Zerspanung

Auf der Überholspur Der Werkzeughersteller Iscar ist das erste Unternehmen ausserhalb der USA, in das Warren Buffett investierte. Wenn W. Buffett – ein Barometer des Erfolgs – in ein Unternehmen investiert, dann muss es zwangsläufig erfolgreich sein, auch in Zukunft. Und wer die globale Metall verarbeitende Industrie kennt, weiss, worauf es dort ankommt, um der Konkurrenz immer einen Schritt voraus zu sein: Geschwindigkeit, Beweglichkeit und einen guten «Riecher».

E

nde letzten Jahres konnte die Technica-Redaktion den Werkzeughersteller Iscar in Israel besuchen und konnte sich davon überzeugen, dass nur wenige Hersteller von Präzisionswerkzeugen die oben genannten Aspekte besser verinnerlichen als Iscar, der sich von einem Familienbetrieb der 50er-Jahre zu einem der weltweit führenden Unternehmen der Branche mit einem vielfältigen Sortiment entwickelt hat, das in mehr als 60 Ländern vertreten ist und dessen weltweite Umsätze stetig ansteigen.

«Geschäft birgt keinerlei Zauber» Tatsächlich wandte sich Warren Buffett, Inhaber des legendären Investment-Unternehmens Berkshire Hathaway, mit den folgenden Worten an seine Aktionäre, als er im letzten Jahr 80% der Aktien von IMC, Iscars Muttergesellschaft, erwarb: «Iscars Produkte sind kleine,

dem Verschleiss unterliegende Zerspanungswerkzeuge, die zusammen mit grossen und teuren Werkzeugmaschinen in der Metallbearbeitung verwendet werden. Das Geschäft birgt keinerlei Zauber, abgesehen vom Technologie- und MarketingZauber, den die Männer in der Geschäftsführung betreiben. Bei ihnen (Iscar`s Geschäftsführern) handelt es sich nämlich um wirkliche «Business-Profis», die dafür sorgen, dass die Maschinen ihrer Kunden produktiver werden. Das Ergebnis: Iscar erwirtschaftet Gewinne durch die Tatsache, dass den Kunden ermöglicht wird, mehr Gewinne zu erwirtschaften. Ein besseres Rezept für beständigen Erfolg gibt es nicht.»

Ausserordentlich talentierte Manager Der im Mai 2006 getätigte Erwerb der International Metalworking Companies (IMC) war für Berkshire Hathaway die erste Übernahme aus-

Warren Buffett: «Iscar erwirtschaftet Gewinne durch die Tatsache, dass den Kunden ermöglicht wird, mehr Gewinne zu erwirtschaften. Ein besseres Rezept für beständigen Erfolg gibt es nicht.»

Im Hauptgeschäftssitz von Iscar im September 2006 – von links nach rechts: Charlie Munger, Eitan Wertheimer, Warren Buffett, Stef Wertheimer und Jacob Harpaz. (Bild: Iscar)

serhalb der USA. Iscar macht etwa 80% von IMC aus. Bei dem Abschluss brachte Buffet seine Überzeugung zum Ausdruck, «dass wir uns mit ausserordentlich talentierten Managern zusammentun, bei denen man sich darauf verlassen kann, dass sie das Unternehmen nach dem Verkauf mit der gleichen Energie und dem gleichen Engagement weiterführen wie vorher».

«Der Zusammenschluss mit einem der stärksten Investment-Unternehmen der Welt bietet Iscar und IMC einen äusserst starken Rückhalt»,

Nicht von heute auf morgen, sondern eine kontinuierliche Marktbearbeitung bringt letztlich den Erfolg: links die Garage, in der alles begann, rechts der heutige Hauptgeschäftssitz von Iscar in Tefen (Israel). (Bild: Iscar)

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Marketing: Messebesuche und Auftritte in den einschlägigen Fachzeitschriften – hier das «3P Sumo»-Logo der aktuellen Werkzeugreihe – sind Stützpfeiler des Erfolgs. (Bild: Iscar)

sagt dazu Eitan Wertheimer, der Vorstandsvorsitzende der IMC-Gruppe. «Dieser Zusammenschluss ermöglicht uns eine noch aggressivere Expansions- und Innovationspolitik sowie eine noch engere Zusammenarbeit mit unseren Kunden als schon bisher.»

Garage als Denkfabrik Als der Gründer von Iscar, Stef Wertheimer, in seiner Garage mit der Herstellung von Drehwerkzeugen begann, war die Sintertechnik, der technologische Unterbau für Wendeschneidplatten, nicht viel mehr als eine Kuriosität am Rande. Die Reproduzierbarkeit der Abmessungen bei gepressten Wendeschneidplatten war so ungenau, dass nach jedem Wechsel der Wendeschneidplatten zeitraubende Überprüfungen und Neueinstellungen der Anschläge erforderlich waren.

Kunden genau zuhören Doch Stef Wertheimer war als Zuhörer und Visionär ebenso gut wie als Werkzeugmacher. Er hörte seinen Kunden zu und erfuhr so von ihrem Bedarf nach einfacher zu verwendenden Werkzeugbestückungen, die ausserdem schnelleres Zerspanen erlaubten und länger hielten – kurz gesagt, Werkzeuge, mit denen sie höhere Gewinne erwirtschaften konnten.

Er sah das Potenzial für Wendeschneidplatten im Zeitalter der numerischen Steuerung und er sah die leichteren, schnelleren, vielseitigeren Maschinen voraus, die sich aus dieser Technologie entwickeln würden. Darüber hinaus sah er auch die Möglichkeiten, besser zum Zerspanen geeignete Geometrien für Wendeschneidplatten und robustere Substratlegierungen zu schaffen, mit denen man das Fräsen in den

Griff bekommen konnte. Ausserdem dachte er über Beschichtungen nach, die es ermöglichen würden, Wolframkarbid zum Zerspanen der wichtigsten Fertigungsmaterialien einzusetzen – Eisen, Stahl und Edelstahl.

Kosten dramatisch reduziert Innovationen waren für Stef Wertheimer zum Credo, und auf allen Ebenen der von ihm gegründeten Firma zum Fortschrittsmotor, geworden. Er kombinierte sein Wissen darüber, was an der Werkzeugschneide tatsächlich passiert, mit dem Potenzial, das ihm die Sintertechnik zu bieten schien, und entwickelte Schneideinsätze mit einer gesinterten «verdrehten» Geometrie.

Mit diesem Durchbruch waren erstmals zwei Schneidkanten pro Schneideinsatz ohne Tiefenbegren-

Vom Stechen zum breit abgedeckten Werkzeugsortiment als auch zu kundenspezifischen Werkzeugen, deckt das Unternehmen heute praktisch alles ab. Im rechten Bild: Jan Kessler, Iscar Schweiz, in Israel vor einer Hermle C30 U zur Körperfertigung. (Bilder: Böhm)

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Fertigung + Produktion

| Werkzeuge

ren CNC-Maschinen mit höherer Maschinendynamik. Weltwirtschaftlich gesehen entwickelte sich ein globaler Markt, der identische Zerspanungswerkzeuge erforderte, die in Taipei und Tokyo ebenso prompt verfügbar sein mussten wie in Stuttgart, Toronto oder Tefen.

Werkzeuge auf Maschinen angepasst «Und wir sind noch lange nicht fertig», sagt ein äusserst vitaler 81-jähriger Stef Wertheimer, jetzt Direktor emeritus, der noch täglich in der Firma ist, «um nach dem Rechten zu schauen», wie er schmunzelnd ausführte.

(Bild: Böhm)

zung nutzbar, wodurch die Kosten beim Zerspanen dramatisch reduziert wurden.

Jenseits von Drehanwendungen Aufbauend auf dem guten Ruf, den sich Iscar im Hinblick auf echte Innovationen beim Drehen erworben hatte, erweiterte das Unternehmen sein Produktionsprogramm in den Bereichen Fräsen und Bohren als auch spezifisch für den Werkzeugund Formenbau.

In der Zwischenzeit fand auf dem Markt der Metall verarbeitenden Industrie ein bemerkenswerter Wandel statt. Der Trend im Werkzeugmaschinenbau ging hin zu leichte-

Auf diesen Trend reagierte Iscar mit positiv schneidenden Zerspanungswerkzeugen, die hohe Zerspanvolumen unter niedriger Leistungsaufnahme erreichen. Auf die Globalisierung reagierte Iscar mit dem Bau von Produktionsstätten, Verteilzentren sowie Verkaufs- und Kundendienstbüros überall in der industrialisierten Welt. Das Resultat daraus ist, dass heutzutage ein Iscar-Werkzeug innerhalb von 24 Stunden an den Kunden geliefert werden kann, unabhängig davon, ob er irgendwo in Südostasien oder an einem beliebigen anderen Ort auf der Welt wohnt. In Reaktion auf die Globalisierung gehörten Iscar und die IMCGruppe auch zu den ersten Werkzeugherstellern, mit Qualifikationen für QS-9000, ISO 900:2000, OHSAS 18001 und ISO 14001.

Kunden müssen mehr Geld verdienen Auch während der weltweiten Expansion stellte und stellt das Unter-

Leitphilosophie: Lösungen verkaufen «So wie ich es sehe, verkaufen wir keine Werkzeuge», sagt Jacob Harpaz. «Wir verkaufen bessere Lösungen. Dazu gehören drei Schritte: das Problem des Kunden zu diagnostizieren und zu analysieren, die beste verfügbare Werkzeuglösung zu liefern und anschliessend absolut sicherzustellen, dass der Kunde in seiner Werkstattpraxis den grösstmöglichen Nutzen daraus zieht. Wenn wir das richtig bewerkstelligen, werden wir für den Kunden ganz automatisch zur ersten «Anlaufstelle», wenn er das nächste Mal ein Problem hat.

Das Werkzeug zu verkaufen und zu liefern, ist demnach nur ein Teil dieses Prozesses.»

Diese Philosophie befolgt das Unternehmen seit der Gründung in Stef Wertheimers Garage bis zu seiner jetzigen Position als eines der beiden führenden Zerspanungswerkzeug-Hersteller der Welt, mit einem vollständigen und wahrscheinlich am schnellsten wachsenden Sortiment.

Wettbewerb untereinander generieren Damit alle Unternehmen innerhalb der IMC-Gruppe immer ganz oben mitspielen, hat Jacob Harpaz den Grundsatz des echten Wettbewerbs zwischen den einzelnen IMC-Unternehmen eingeführt. Dies hat in den Unternehmen sozusagen zu einer «sportlichen» Wettbewerbskultur geführt und ist die Hauptantriebskraft des Wachstums der Muttergesellschaft, in die ersten Ränge der Weltrangliste zu stossen als Werkzeuglieferant.

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Jacob Harpaz, IMC-Vorstandsvorsitzender und Geschäftsführer von Iscar: «Unsere gesamten Innovationen zielen immer darauf ab, den Reingewinn unserer Kunden zu verbessern. Dieses Ziel verlieren wir nie aus den Augen.»

(Bild: Iscar)

nehmen immer wieder Innovationen vor. Jedes Jahr bringt das Unternehmen mehr als 1000 neue Produkte auf den Markt und verwendet aktuell gut 6% seines Budgets für Forschung und Entwicklung. Mehr als 80% des Umsatzes von Iscar werden durch Produkte erwirtschaftet, die erst innerhalb der letzten fünf Jahre entwickelt wurden. Wen wundert da das Motto des Unternehmens: «Iscar, Innovation am laufenden Band.»

Diese neuen Schneidstoffentwicklungen gehören zur aktuellen «3P»-Marketingkampagne des Unternehmens – bezeichnend die Verbesserung von Produktivität, Profitabilität und Performance.

«Genau das hat Warren Buffett gemeint, als er sagte, wir verdienen Geld, indem wir dafür sorgen, dass unsere Kunden mehr Geld verdienen», sagte Jacob Harpaz, IMC-Vorstandsvorsitzender und Hauptgeschäftsführer von Iscar. «Unsere gesamten Innovationen zielen immer darauf ab, den Reingewinn unserer Kunden zu verbessern. Dieses Ziel verlieren wir nie aus den Augen.»

-böh-

Infos Iscar Hartmetall AG 8500 Frauenfeld 052 728 08 50 office@iscar.ch www.iscar.ch

Highlight

Alles rund ums Schrauben Die Schraube ist ein bekanntes Bauteil, aber auch sie fordert Praktiker heraus: Dokumentierte Schraubwerte, Chrom-VI-freie Schrauben oder Streckgrenzenverschraubungen werfen schnell komplexe Fragen auf.

A

lles rund ums Schrauben – so der Messe-Slogan von Atlas Copco Tools auf der Motek. «Wir bieten für jede Stufe der Produktentwicklung und Fertigung die richtige Lösung», betont Volker Wiens, Geschäftsführer des Tools-Geschäftsbereichs Allgemeine Industrie in Essen.

Konstruktion Die Simulationssoftware Tight-SIM ist ein Hilfsmittel, mit dem für jede Schraubverbindung die optimale Anzugsmethode ermittelt wird. Und zwar schon vor Produktionsbeginn.

Tight-SIM zeigt Drehmomentstreuung, Drehwinkel, cpk-Werte, Verschraubungsdiagramme. Tight-SIM berechnet Klemmkraft, Schraubendehnung und -entspannung. So ist die Software auch für die Produktions- und Qualitätssicherung interessant, die bereits während der Konstruktion eingebunden sein sollte.

Prototyp und Kleinserie Geht es darum, den Prototyp eines neuen Produktes zu entwickeln und die passende Schraubstation auszulegen, bietet das Tool-Center eine flexible Grundlage. Denn dieses ist ein komplettes, mobiles Montagesystem. Praktikable Lösungen lassen sich damit rasch erkennen. Und die entwickelten Schraubstationen sind ab dem ersten Einsatz produktiv.

Zudem lässt sich das Tool-Center als Reservestation einsetzen, wenn in der Linie ein Fehler auftaucht. Es kann auch als rollender Werkzeugwagen in der Vorserie eingesetzt werden.

Alle Werkzeuge für die Serienproduktion sind dabei und das erlaubt eine seriennahe Prototypenmonta-

ge. Dem Werker steht eine visuelle Montagehilfe zur Verfügung, die ihn durch alle Montage- oder Demontageschritte führt. Die ermittelten Parameter können eins zu eins in die Serienproduktion übernommen werden, was die Anlaufphase deutlich verkürzt.

Schraubfallanalyse und Prozessoptimierung Je früher Probleme erkannt werden, desto einfacher lassen sie sich beheben. Atlas Copco bietet deswegen im Bereich Simultaneous Engineering und Process Optimization (SE & PO) vier zentrale Schraubfall-Analyseprodukte an: Vorstudie, Prototypen-Teileanalyse, Produktions-Situationsanalyse sowie spezielle Problemanalyse.

Die prozessbezogene Fehlermöglichkeits- und -einflussanalyse (FMEA) ist ein weiteres Hilfsmittel.

Montageplanung und Produkt-Bedarfsanalyse Atlas Copco bietet einfache, druckluftgetriebene Schrauber mit Abschaltmechanismus, aber auch elektrische, mehrkanalige Power-MacsSchraubsysteme mit direkter Drehmomentmessung. Also die gesamte Schraubtechnik, mit Drehmomenten von 0,01 bis 4000 Nm – für Medizintechnik bis Schwermaschinenbau.

Im Rahmen der Produkt-Bedarfsanalyse werden dem Anwender die geeignetsten Systeme vorgeschlagen. Mit Reserven, aber nicht überdimensioniert. Alle elektrischen Schrauber mit direkter Drehmomentmessung eignen sich für die höchsten Prozesssicherheitsstufen 4 und 5, auch die NullFehler-Montage im Netzwerk. Damit ist man bei der Produkthaftung auf der sicheren Seite.

Bei Atlas Copco kümmert sich aber auch eine ganze Abteilung um kundenspezifische Sonderlösungen.

Inbetriebnahme Experten von Atlas Copco Tools sind an der Auswahl und Auslegung der Schraublösungen beteiligt, stellen aber auch eine schnelle und problemlose Inbetriebnahme sicher.

«Unsere Mitarbeiter kennen die Knackpunkte und helfen von Beginn an, Fehlerquellen zu eliminieren», sagt Volker Wiens.

Wartung und Service Auch der beste Schrauber benötigt ab und zu eine Wartung und Überprüfung. Atlas Copco stellt die Werkzeuge entweder beim Kunden neu ein oder übernimmt den Service in eigenen Werkstätten. Daneben betreibt Atlas Copco in Essen und Dingolfing zwei DKD-akkreditierte Kalibrierlaboratorien. Dort werden auch Messmittel kalibriert, etwa Drehmomentschlüssel, Messkoffer oder Prüfbänke.

Schulung Das Schulungsangebot von Atlas Copco reicht vom Umgang mit den Werkzeugen bis zur exakten Auslegung einer Schraubverbindung. (bf)

Infos Atlas Copco (Schweiz) AG Tools 2557 Studen 032 374 16 00 tools.ch@ch.atlascopco.com

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Strategische und technologische Herausforderungen im Werkzeugbau

«Werkzeugbau mit Zukunft» Namhafte Experten aus Industrie und Forschung zeigten beim 7. internationalen Kolloquium «Werkzeugbau mit Zukunft» in Wiesbaden, wo die Reise hingeht.

An der vom Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT und vom Werkzeugmaschinenlabor (WZL) der RWTH Aachen organisierten Veranstaltung wurden Wege aufgezeigt, mit denen sich aktuelle strategische und technologische Herausforderungen des Werkzeug- und Formenbaues für die Zukunft meistern lassen.

D

ie Branchenführer haben ihre vormals traditionellen Betriebe zu Hochtechnologieunternehmen gewandelt. Sie haben strukturelle und organisatorische Veränderungen vorgenommen und die neuen Technologien in ihre Entwicklungs- und Fertigungsabläufe eingebunden. Doch damit ist der Veränderungsprozess noch nicht abgeschlossen: «Wir machen die besten Werkzeuge, aber wir müssen es unseren Kunden auch beweisen!» – liess ein hochrangiger Fürsprecher des deutschen Werkzeugbaus erst kürzlich verlauten. Wie Unternehmen des Werkzeug- und Formenbaus diese Aussage untermauern können, zeigte der Aachener Werkzeug- und Formenbau als gemein-sames Geschäftsfeld des Werkzeugmaschinenlabors (WZL) der RWTH Aachen und des Fraunhofer-Instituts für Produktionstechnologie IPT mit dem 7. Internationalen Kolloquium «Werkzeugbau mit Zukunft» in Wiesbaden.

Herausforderung «Internationalisierung» In Vorträgen, moderiert von Dr. Ing. Rolf Schmidt, Leiter Technologie

Autor Manfred Krazer Redaktion Technica

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Service bei der Feintool Technologie AG, Lyss, erläuterten Experten Trends für Unternehmen, Zulieferer und Kunden des Werkzeug- und Formenbaus. Sie berichteten anhand von Beispielen detailliert über Erfolgsstrategien des Werkzeugbaus und ihre Umsetzung im Unternehmensalltag. Hubert Waltl als Leiter VW-Konzern Werkzeugbauten berichtete im Vortrag «Trends im Automobilbau – Herausforderungen für den Werkzeugbau» über zukünftige Entwicklungen bei einem der grössten europäischen Automobilhersteller. Neben technischen oder prozessbedingten Anforderungen stellt vor allem die Internationalisierung die Werkzeugbauer vor grosse Herausforderungen. Aus Sicht des VWKonzerns bedeutet dies, für die 8 Fahrzeugmarken in 25 Produktionsstätten Know-how und Betriebsmittel zur Verfügung zu stellen. Hierfür muss vom Designentwurf über Betriebsmittelerstellung und Anlaufabsicherung bis zur Produktbereuung und Anlagenwartung kompetente Betreuung und Leistung durch den Werkzeug- und Anlagenbau gewährleistet werden.

Lösungsansätze sieht Waltl in der Standardisierung von Betriebsmitteln und der Schaffung von Baukastensys-temen für unterschiedliche Stückzahlen und Varianten. Eine

Prof. Dr. Ing. Fritz Klocke, RWTH Aachen, sowie Leiter des Fraunhofer-Instituts für Produktionstechnologie (IPT) in Aachen, präsentierte das Laserstrukturierungverfahren für den Werkzeug- und Formenbau.

Herausforderung ist dies insbesondere auch für das Management, da hierfür oftmals etablierte Vorgehensweisen und Prozesse hinterfragt und entsprechend verändert werden müssen. «Nur so können langfristig ein Wettbewerbsvorteil und damit die Wirtschaftlichkeit der Werkzeug- und Anlagenbauer gesichert werden.»

Strukturierung mittels Laser Im Wettbewerb um neue Produkte und Produktionsvorteile steht nach

Dr. Ing. Matthias Hänsel, Bereichsleiter Werkzeugbau bei der TyssenKrupp Presta in Oberegg, (rechts im Bild), gab einen Erfahrungsbericht mit dem Thema «Unternehmerisch denkende Mitarbeiter handeln verantwortungsvoll». Links im Bild: Dr. Ing. Rolf Schmidt, Leiter Technologie Service bei der Feintool Technologie AG, Lyss als Moderator der Veranstaltung.

CAD/CAM-System integriert wird. So kann der Anwender direkt in der Konstruktionsumgebung aus dem dreidimensionalen Modell des strukturierten Bauteils die NC-Daten zur Steuerung der Laserstrukturieranlage ableiten.

Neuausrichtung des Werkzeugbaus

Eine systematische Dienstleistungsentwicklung mit Kundenorientierung ist für den Werkzeug- und Formenbau überlebenswichtig.

Meinung von Prof. Dr. Ing. Fritz Klocke, Direktor Werkzeugmaschinenlabor (WZL) der RWTH Aachen und Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie (IPT) Fraunhofer

Die Zukunft erfolgreich gestalten Dr. Ing. Rolf Schmidt, Leiter Technologie Service bei der Feintool Technologie AG, Lyss, moderierte das Kolloquium «Werkzeugbau mit Zukunft» und fasst zusammen: «Der Werkzeugund Formenbau hält auch in der Zukunft eine Schlüsselposition bei der Herstellung von Gütern und trägt massgeblich zum Erfolg produzierender Unternehmen bei. Als Bindeglied zur Produktentwicklung entscheidet der Werkzeug- und Formenbau über die Umsetzung von Innovationen, bestimmt in weitem Masse über Produktkosten, Produktqualität, Dienstleitungen und «Time to Market» und kann so dem Unternehmen helfen, Millionen von Euro einzusparen.

Zentrale Aufgabe für die Zukunft muss es deshalb sein, komplexen und mehrdimensionalen Ansprüchen von Kunden, Lieferanten, Mitarbeitern und Kapitalgebern gleichermassen zu entsprechen. Wer mit einer überlegenen Position im Wettbewerb bestehen will, kann dies nur durch Exzellenz – im Strategischen wie im Technologischen. Wichtig ist die Erkenntnis, dass sich die einzelnen Massnahmen nicht voneinandertrennen lassen. Technologische Veränderungen bedingen unmittelbar angepasste Organisationsstrukturen. Voraussetzung für eine erfolgreiche Veränderung im Werkzeugbau ist daher das Denken in Prozessketten und in Gesamtzusammenhängen statt in Einzelprozessen und singulären Massnahmen. Denn nur wer seine Potenziale zugunsten eines überlegenen Kundennutzens umsetzt und sich stetig weiterentwickelt, kann sich mit Erfolg am Markt behaupten und sich gegen asiatische Konkurrenz durchsetzen.»

IPT Aachen und WZL, dem Werkzeugbau durch den Einsatz eines Lasers, zur Strukturierung von Bauteiloberflächen, ein neues hochpräzises und flexibles Werkzeug zur Verfügung und löst bisher angewandte Ätzverfahren ab. «Das Anwendungsgebiet, so Fritz Klocke, ist dabei breit gefächert und reicht von tribologisch wirksamen Mikrostrukturen bis hin zu abformbaren Design-Strukturen im Fahrzeugbau.

Laser in 5-AchsFräsmaschine Um diese Technologie jedoch reibungslos in den Prozessalltag integrieren zu können, sind eine 5-Achsen-Fräsmaschine mit einem Lasermodul sowie eine leistungsstarke, anwenderfreundliche Software erforderlich. «Die Leistungsfähigkeit dieser neuen Strukturtechnologie konnte bereits anhand unterschiedlicher Pilotanwendungen im Bereich Werkzeug- und Formenbau eindrucksvoll aufgezeigt werden», berichtet Fritz Klocke. Um diese Technologie jedoch für die Zukunft effektiv im Produktionsalltag nutzen zu können, muss sich die Erstellung der CAM-Daten für die Laserstrukturieranlage in bestehende Arbeitsabläufe integrieren lassen. Das Fraunhofer IPT entwickelte im MEFgeförderten Projekt «3D-Struk» ein entsprechendes Software-Modul, welches in ein am Markt etabliertes

Die ThyssenKrupp Presta mit Sitz in Liechtenstein ist heute als weltweiter Lieferant der Automobilindustrie im Bereich Lenksysteme, gebaute No-ckenwelle und Präzisions-Kaltfliess-Pressteile tätig. Der firmeninterne Werkzeugbau in Oberegg im schweizerischen Kanton Appenzell, ist zuständig für die weltweite Belieferung der Geschäftsbereiche mit Umformwerkzeugen und Betriebsmitteln und hat sich auf die Herstellung von Kaltmassiv-Umformwerkzeugen spezialisiert.

Durch organisatorische Zusammenlegung des Werkzeugbaus mit einer Engineeringabteilung des Geschäftsbereichs Massivumformung wurden im Unternehmen die Grundvoraussetzungen für die Neuausrichtung des Werkzeugbaus von einer «Werkzeugfabrik» zu einem Werkzeug Technologie Zentrum geschaffen. Primäres Ziel hierbei war es – den Ausführungen von Dr. Ing. Hänsel, Bereichsleiter Werkzeugbau, zufolge – zum einen die Synergien der Werkzeugauslegung und -herstellung mit Blick auf Werkzeuglebensdauer und -kosten zukünftig besser zu nutzen und zum

Hochpräzise und flexibel: Strukturierung von Freiformflächen mittels Laserstrahlabtrag. Nach Auswahl der laserspezifischen Bearbeitungsstrategien berechnet die Software automatisiert die Bewegungsführungsdaten für die Werkzeugmaschine und das Lasermodul und gibt diese im ISO-NC-Datenformat aus.

09-08 technica 55

Fertigung + Produktion

| Werkzeuge

anderen spezielle Werkzeuglösungen für Kunden am externen Markt anbieten zu können.

war auf diesem Weg in Richtung Werkzeugtechnologiezentrum, neben einer Reihe weiterer strategischer Erfolgsfaktoren wie der Produkt- und Prozessfokussierung, der CAE-Datendurchgängigkeit oder der Ausrichtung des Dienstleitungsspektrums als kundenorientierter «Lösungslieferant», einer der zentralen organisatorischen Erfolgsfaktoren.

Dabei wurde als entscheidendes Ziel verfolgt, die Mitarbeiter durch vermehrte Einbindung in die Entscheidungsprozesse und Übertragung von Verantwortung zu stärkerem unternehmerischem Denken und Handeln in ihren Tätigkeitsfeldern zu befähigen und zu animieren. «Dadurch konnten Aufgaben wie autonome Auftragsfeinplanung im Team, eigenständige Umsetzung von Verbesserungsmassnahmen oder auch Betriebsmittelbeschaffungen von den Teams eigenverantwortlich wahrgenommen werden.

Eigenschaften, die aus unserer Sicht autonome Hochleistungs-Teams mit unternehmerisch denkenden Mitarbeitern ausmachen – einer der organisatorischen Grundpfeiler zur zukünftigen Verbesserung der Wettbewerbsfähigkeit und Stärkung der eigenen Erfolgsposition», so Matthias Hänsel.

Unternehmerisch denkende Mitarbeiter

Value Stream im Grosswerkzeugbau

Die Einführung von Teamorganisation und Teamprämiensystem zur Entwicklung unternehmerisch denkender Mitarbeiter in autonom entscheidenden Hochleistungs-Teams

In der gezielten Anpassung der Prozesse an den Wandel des Marktes sieht auch Dr. Ing. Thomas Meichsner, von Wilhelm Karmann GmbH, Osnabrück, den Schlüssel zum Erfolg. Dies insbesondere durch die Umstellung auf einen neuartigen, wertstromorientierten Prozess. Dazu muss jedoch auch parallel die Entwicklung neuer Technologien bzw. die drei Säulen des Werkzeugbaues wie Engineering, innovative Produkte und Produktionssysteme sowie verbesserte Werkzeugkonzepte im Fokus stehen, um sich einen Wettbewerbsvorteil zu erarbeiten.

Beispiele für Kaltfliesspresswerkzeuge (Matrizen und Formstempel) von ThyssenKrupp Presta aus PM-Werkzeugstählen bis 65 HRC. Die Fertigung erfolgt vornehmlich mittels Hartdrehen, CNCSchleifen und Hartfräsen.

Technologischer Vorsprung und Dienstleistung Neben der Konzentration auf den technologischen Vorsprung sind die Erweiterung des Leistungsspektrums durch geeignete Dienstleistungsangebote sowie die aktive Vermarktung der hochwertigen Eigenschaften eigener Leistungen unabdingbar. Um sich mit Dienstleistungen erfolgreich vom Wettbewerb differenzieren zu können und gleichzeitig das Ertragspotenzial über den gesamten Lebenszyklus des Werkzeugs nutzen zu können, müssen Werkzeugbaubetriebe ihr Angebot systematisch strukturieren und kommunizieren. Durch technische Lösungen kann dann auch die Kundenbindung zusätzlich gesteigert werden.

56 technica 09-08

Modulare Werkzeugkonzepte So gehe im Hause Karmann im Bereich der innovativen Produkte die

Entwicklung in Richtung modulare Werkzeugkonzepte, welche eine hohe Variantenvielfalt bei gleichzeitig niedrigen Investitionen und kurze Rüstzeiten ermöglicht. Ziel sei es, die Werkstattfertigung in eine skalierbare, kostengünstigere Fliessfertigung zu transfomieren. «Ein weiterer wichtiger Schritt ist der Einsatz eines durchgängigen und einheitlichen CAD-Systems, bei dem die Methodenplanerstellung, die Wirkflächenkonstruktion, die Werkzeugkonstruktion, die NC-Programmierung und die Zeichnungsbereitstellung auf einer einheitlichen Plattform stehen», führt Thomas Meichsner weiter aus.

Dienstleistung als Erfolgsfaktor Prof. Dr.-Ing. Dipl.-Wirt. Ing. Günther Schuh sieht im Bereich der erweiterten Dienstleistungen noch erhebliches Potenzial zur Verbesserung der Gewinnmarken und meint, dass Dienstleistungen im Werkzeugbau heute nur unzureichend in Erfolg umgewandelt würden.

«Während technologisch überlegene Werkzeuge zur Gewinnung und Bindung von Kunden dienen, stellen Dienstleistungen einen Erfolgsfaktor dar, der in Kombination mit dem eigentlichen Kernprodukt Einzigartigkeit schafft und dem Werkzeugbau unternehmerischen Erfolg sichern kann. Diese Kombination von Leistungen zu sogenannten ProduktService-Systemen ist eine Lösung, bei der das physische Produkt mit produktionsnahen Dienstleistungen zu einer kundenindividuellen Problemlösung zusammengeführt wird.

Solche expliziten Leistungssysteme schaffen tragfähige Optionen in Bezug auf Produktivität und Verfügbarkeit und steigern den wahrgenommenen Kundennutzen.»

Kundenwünsche erfüllen Seinen weiteren Ausführungen zufolge bieten bereits heute Werkzeugbaubetriebe eine Fülle an Zusatzleistungen an, um die Wünsche des Kunden zu erfüllen. Das angebotene Spektrum an Zusatzleistungen beschränkt sich jedoch grösstenteils auf die frühen Phasen im

Ihr kompetenter Partner für:

Produktlebenszyklus des mit dem Werkzeug herzustellenden Artikels.

Durch das eigene implizite Knowhow kann dem Kunden bereits in der Entstehungsphase des Artikels ein deutlicher, allerdings schwer quantifizierbarer Mehrwert geschaffen werden. Ein Grossteil der Werkzeugbauer begleitet den Kunden darüber hinaus bis zum Serienanlauf des Artikels und übernimmt dabei oft die Abstimmung des Gesamtsystems aus Produktionsmaschine, Werkzeug und Peripheriegeräten. Diese Support-Prozesse sind mit einer Vielzahl an Zusatzleistungen verbunden, welche nur selten separat in Rechnung gestellt werden. Damit diese Zusatzleistungen dem Kunden als eigenständige Dienstleistungen angeboten und verkauft werden können, muss der Werkzeugbau zum einen sein Leistungsangebot auf die Nutzungsund Ausmusterungsphasen des Werkzeugs ausdehnen und zum Anderen die angebotenen Dienstleistungen systematisch und kundenorientiert entwickeln.

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Infos Aachener Werkzeugund Formenbau Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT D-52074 Aachen +49 (0)241 89 04 0 www.ipt.fraunhofer.de ThyssenKrupp Presta AG Werkzeugtechnologiezentrum 9413 Oberegg AI 071 898 30 30 www.thyssenkrupp-presta.com Feintool International Holding 3250 Lyss BE 032 387 51 11 www.feintool.com Wilhelm Karmann GmbH D-49084 Osnabrück +49 (0)541 581 0 www.karmann.com AUDI AG D-85045 Ingolstadt +49 (0)841 89 32 405 www.audi.com

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Vom

Fertigung + Produktion

| Werkzeugbeschaffung

Werkzeuge: Kostenreduktion der Werkzeug-Beschaffung

Scanner-Lösungen optimieren Prozess Das Unternehmen Brütsch/Rüegger Tools ist ein Pionier im Bereich des E-Shop-Werkzeugvertriebs und hat schon früh in elektronische Verkaufskanäle investiert. Heute bietet das Unternehmen verschiedene Arten der firmenübergreifenden Integration in seine Systeme an. Die Varianten reichen von der Bestellung im E-Shop bis hin zum Export des elektronischen Produktkataloges in E-ProcurementSysteme von Kunden. Integrierte Scanner-Lösungen erhöhen nicht nur die Wirtschaftlichkeit des Bestellprozesses.

I

m Vordergrund beim Bestellen von Werkzeugen stehen immer die Optimierung und die Kostenreduktion der Beschaffungsprozesse, die gerade bei der Werkzeugbeschaffung oft ein Mehrfaches des Warenwerts ausmachen.

Ein Umdenken in den Unternehmen ist bereits seit Längerem im Gange: Rabatte und die günstigsten Lieferantenpreise stehen nicht mehr alleine im Fokus, sondern es werden die vollen Beschaffungskosten (inkl.

Prozesskosten) ins Visier genommen. Erst wenn diese als Ganzes

optimiert werden, entsteht dem Kunden ein nachhaltiger Nutzen.

Die Leistungsbeurteilung der Einkäufer und Bedarfsträger muss hier aber noch angepasst werden, wenn das Unternehmen wirklich will, dass die Kostenoptimierung konsequent angepackt werden soll.

Scanner-Lösungen optimieren Prozess Das Unternehmen Brütsch/Rüegger Tools wartet mit einer weiteren, zusätzlichen, Prozess-unterstützenden und integrierten Lösung auf, um die Prozesskosten zu reduzieren.

Mittels Scanner-Lösungen können Anwender einfach und integriert Ihren Beschaffungsprozess verkürzen und damit Zeit sparen. Dadurch erhöht sich die Qualität im Bestellprozess und verringert sich gleichzeitig der Bestellaufwand. So wird eine Prozessunterstützung in der Beschaffung erreicht. Überall, wo ein wiederkehrender Bedarf an Verbrauchsgütern besteht, eignet sich der Einsatz eines der papierlosen und Barcode-basierten Erfassungssysteme.

Erfassungs- und Abschreibfehler oder unleserliche Bestellanforderungen können vermieden werden.

Die Bestellqualität steigt dadurch

Eine nahtlose Prozessintegration: mit Barcode-Etiketten und Barcodescanner kann der Bedarf direkt an den Toolshop übermittelt werden.

58 technica 09-08

und aufwändige Umtauschprozesse werden erheblich reduziert.

Zerspanwerkzeuge, Messmittel, Normteile …

Auch die Erfassungszeit und der Übermittlungsaufwand werden auf das Notwendigste reduziert. Mittels «Toolshop Proscan» oder «Toolshop Smartscan» können die benötigten Werkzeuge direkt via lokalen PC an den Toolshop auf www.brw.ch übermittelt und mit weiteren Informationen wie Kostenstellen oder Vermerken ergänzt werden.

Eine nahtlose Integration in den prozessorientierten Toolshop ist damit gewährleistet. Der Toolshop ist generell für die Beschaffung konzipiert: insbesondere von Messmitteln, Zerspanungswerkzeugen, Montage- oder Handwerkzeugen, PSAArtikeln oder Sicherheitsprodukten und Normteilen für den Maschinenbau, Formenbau oder die Stanztechnik.

Scan-Lösung auch ohne Internet Für Arbeitsplätze ohne Internet-Anschluss besteht die Möglichkeit der Bestellübermittlung mittels Telefonanschluss und der sogenannten «Toolscan Direct» -Lösung.

Die im Überblick.

verschiedenen

Scan-Lösungen

des

Unternehmens

Die verschiedenen Scan-Lösungen des Unternehmens im Überblick.

Scanning-Lösungen sind zwar grundsätzlich nichts Neues, doch meist sind dies Insel-Lösungen und werden nicht in den Beschaffungsprozess integriert. Brütsch/Rüegger Tools setzt mit seinen Lösungen genau hier an: hierfür ist eine minimale Software-Installation (nur für die Übermittlung) und keine zusätzliche Datenverwaltungssoftware auf dem eigenen PC notwendig.

Dank der nahtlosen Integration in den Toolshop ist kein zusätzlicher Aufwand für die Stammdatenpflege nötig und eine inkonsistente Daten-

verwaltung wird vermieden. Zu jedem Produkt im Toolshop kann eine Etikette mit unterschiedlichen Informationen – je nach Bedarf – erstellt werden (Art.-Nr., eigene Kd.Art.-Nr, technische Dimensionen, Bilder, Texte, etc.).

Dadurch wird eine volle Prozessunterstützung in der Barcode-Erstellung und -Verwaltung im Toolshop gewährleistet. Verschiedene Beschriftungsformate und Etikettenvorlagen stehen im Toolshop zur Verfügung. Somit lassen sich diverse Grössen und Informationen auf

Elektronischer Internet-Bestellkatalog reduziert Fehler Der Toolshop hat gegenüber herkömmlichen Bestellprozessen folgende Vorteile: Er ist schneller, spart Schreibarbeiten und damit Prozesskosten und gibt 24 Stunden am Tag die Sicherheit, dass der bestellte Artikel (Werkzeuge, Arbeitsschutz, Normteile usw.) aus dem Sortiment von 100 000 Artikeln (von 800 Lieferanten) lieferbar ist.

Folgende Aspekte sind unter anderem hervorzuheben: • Schnellerfassung: wenn die zu bestellenden Artikelnummern mit Dimension bereits bekannt sind, sind mittels der Schnellerfassung 10 Artikel in 30 Sekunden im Warenkorb.

• MyTools: bestellte Produkte der letzten 2 Jahre werden mit einer Fahne automatisch markiert und erhöhen die Wiedererkennbarkeit.

• Expertensuche: verschiedene Suchoptionen wie Artikelnummer, Marke oder Lieferant, Original-Lieferantennummer, Preisspanne, Aktionsartikel, Neuheiten, Textsuche oder nur MyTools Artikel, ermöglichen das ideale Auffinden des gewünschten Artikels.

• Einkaufslisten: ideal für Produkte, die immer wieder benötigt werden; für ausgetestete Sortimente; für Abteilungen oder CNC-Bearbeitungscenter einzusetzen.

• MyShop: im kundenspezifischen Extranet wird die Benutzerverwaltung mit verschiedenen Autorisierungsstufen (Superuser, Direktbesteller, Sachbearbeiter) und Kreditlimiten gesteuert.

• Kostenstellenverwaltung: der Kunde kann mit seinen Kostenstellen Bezeichnungen die Verbindung zu seiner internen Prozessorganisation realisieren.

• Eigene Artikelnummer: damit hat der Kunde die Schnittstelle zu seiner eigenen Materialverwaltung.

den Etiketten andrucken, angepasst auf das Lager der Anwender (Regale, Kanban-Behälter, Werkzeugschränke, etc.). Die Etiketten-Ausgabe erfolgt mit herkömmlichen Laserdruckern, es sind keine speziellen Etikettendrucker nötig.

Sehr einfache Anwendung Auch eine flexible und übersichtliche Nachbearbeitung des Warenkorbs ist im Toolshop möglich (weitere Positionen erfassen, Einsatz von Kundenartikelnummern, Einbindung in Sachbearbeiter-Berechtigungsprozess, etc.). Die Handlichkeit und Einfachheit dieser prozessunterstützenden Lösungen hat schon einige Anwender – nach Aussage des Unternehmens – überzeugt: «Ein Scanner und Prozess der ohne Benutzerhandbuch auskommt. (mb)

Infos Brütsch/Rüegger AG Werkzeuge und Normteile 8902 Urdorf 044 736 63 63 info@brw.ch www.brw.ch

09-08 technica 59

Automations- und Antriebstechnik

| Antriebstechnik

Energie und Kosten sparen bei Standard-Antriebsaufgaben

Umrichter für kostengünstige Kleinantriebe Energiesparen ist ein grosses weltpolitisches Thema. Und alle, auch die Unternehmen, können ihren Beitrag leisten – und dabei erst noch gewinnen. So amortisieren sich effiziente elektrische Antriebe schon nach 9 bis 12 Monaten. Mit rückspeisefähigen Standardumrichtern gelingt das auch bei kleiner Leistung. Sie sind einfach zu projektieren, schnell zu installieren und sparen ausser Energie auch Platz, Kühlaggregate und zusätzliche Komponenten.

ter als «teure» Antriebslösung und werden aus falscher Sparsamkeit oft nur eingesetzt, wo drehzahlveränderbare Antriebe erforderlich sind. Mittlerweile bietet der Markt aber Umrichter, die in der Gesamtbilanz bereits bei kleinen Leistungen wirtschaftlich interessant sind.

Sparen mit Umrichtern

A

usgeprägtes Kostenbewusstsein gehört heute in jeder Branche zu den Erfolgsund Überlebensstrategien. Für den Betreiber von Produktions- oder Versorgungseinrichtungen beginnt die Sparsamkeit bei den Investitionskosten. Doch oft betragen die Nutzungskosten ein Vielfaches der Anfangsinvestition. Auch Faktoren wie Energiebedarf, Wartungsfreundlichkeit, Zuverlässigkeit und Serviceeigenschaften von Maschinen und Anlagen sind entscheidend.

Elektrische Antriebe zu ineffizient Die Antriebstechnik steht hierbei im Zentrum der Aufmerksamkeit: Elektrische Antriebe verursachen den überwiegenden Teil des Energiebedarfs der Industrie, beanspruchen einen grossen Teil des Schaltschrankraumes und verlangen bei generatorischem Betrieb häufig gesonderte Massnahmen zur Wärmeabfuhr.

Gerade im Bereich kleiner Leistungen von wenigen kW gelten Umrich-

Abb. 1: Die Eingabemaske des Tools erfasst vielfältige Betriebsbedingungen und Antriebsvarianten, insbesondere Umrichter mit und ohne Rückspeisung. Die Vergleichsrechnung ermittelt dann den energetisch günstigsten Antrieb und die Amortisationsdauer.

60 technica 09-08

Der Einkäufer rechnet üblicherweise nicht mit Betriebs- oder Lebensdauerkosten, sondern nur mit Investitionskosten. Die Herausforderung ist daher, diesen vom Spareffekt einer Mehrausgabe zu überzeugen.

Eine Software hilft beim Planen und Berechnen Um dem Kunden die Auswirkungen energieeffizienter Antriebstechnik auf die Betriebs- und Lebensdauerkosten deutlich zu machen, hat die Universität Karlsruhe im Auftrag von Siemens ein Programm entwickelt, das den Vergleich zwischen einer konventionellen Lösung und einer Energiesparlösung zieht und dem Anwender oder Anlagenplaner deutlich macht, unter welchen Voraussetzungen und nach welcher Zeit sich die höheren Anschaffungskosten amortisiert haben. Meistens ist dies bei Frequenzumrichtern bereits nach einigen Monaten der Fall.

Danach spart der Kunde bares Geld (Abb. 1).

Mit dem Tool «Sinasave» können die Einsatzbedingungen sehr genau erfasst werden, um zu bestimmen, nach welcher Zeit sich der Einsatz eines Frequenzumrichters und/oder eines Energiesparmotors lohnt und wie viel Energie damit gespart werden kann. Die Abbildung zeigt die Eingabemaske des Tools für den Vergleich mit und ohne Frequenzumrichter an einer Pumpe. Das Bei-

Abb. 2: Die Stromaufnahme der Efficient-Infeed-Umrichter ist äusserst effizient, senkt den Oberwellengehalt und erlaubt geringere Anschlussquerschnitte der Zuleitungen.

spiel bezieht sich dabei auf einen Standard-Umrichter ohne Energierückspeisung.

Wesentlich deutlicher werden die Kosteneinsparungen in Energieund Betriebskosten, wenn die zusätzlichen Effekte der Energierückspeisung in die Rechnung mit einbezogen werden.

Ideal für Förderanlagen Rückspeisefähige Umrichter sind für Betreiber wie Maschinenbauer gleichermassen attraktive Antriebslösungen, sobald in einer Anwendung Bewegungen mit vielen Geschwindigkeitswechseln oder häufiger Richtungsumkehr auftreten oder wenn Massen elektrisch abgebremst werden müssen. Dies ist bei vielen Förderaufgaben der Fall: • Riemen- oder Gurtförderer • Aufzüge • Krane • Förderfahrzeuge • Rolltreppen Weitere Anwendungen rückspeisefähiger Umrichter sind Pump- oder Hebespeicher zur Energiepufferung oder Windkraftanlagen.

«Efficient Infeed Technology» Die Rückspeisung kinetischer oder potenzieller Energie in das Versorgungsnetz setzt den Einsatz einer aktiven Einspeisung oder von Matrix-Umrichtern voraus – was aus Kostengründen bei Standard-Antriebsaufgaben und/oder kleineren Leistungen nur selten zu rechtferti-

Abb. 3: Sparsam und sauber: Eine niedrige Zwischenkreiskapazität und besonders präzises Schalten der Leistungshalbleiter verringern den Anteil der energiereichen Harmonischen niedriger Ordnungszahl deutlich.

gen war. Diese Einschränkung überwindet nun eine neue Art der Energierückspeisung, welche die Vorteile der teuren Technologien mit einem günstigeren Anschaffungspreis kombiniert – die Efficient-InfeedTechnologie.

Mehr Platz im Schrank Beim Einsatz rückspeisefähiger Umrichter beginnt das Sparen bei der Projektierung: Spannungsspitzen oder Überschwinger, die im generatorischen Betrieb im Zwischenkreis auftreten können, sind nicht mehr so wichtig. Der Umrichter fängt diese Effekte selbsttätig auf, indem er die überschüssige Energie verzögerungsfrei an das Versorgungsnetz abgibt. Das führt zu einem robusten Verhalten der Antriebe auch in kritischen Betriebssituationen. Der E-Konstrukteur muss sich auch nicht mehr um Dimensionierung, Verschaltung und Kühlung von Puls- bzw. Bremswiderständen kümmern – diese entfallen komplett, was im Schrank viel Platz spart. Auch die thermische Bilanz fällt für Schaltschrank und Betriebsraum günstiger aus als beim lokalen Verheizen von Bremsenergie. So kann in vielen Fällen auf eine teure und platzraubende Klimatisierung verzichtet werden.

Blindleistung kompensieren Dazu kommt ein weiteres Novum: Umrichter mit Efficient-InfeedTechnologie erzeugen kapazitive

Blindleistung und kompensieren somit die induktive Blindleistung der meisten üblichen Verbraucher. Teure Anlagen zur Blindleistungskompensation können entfallen oder kleiner dimensioniert werden.

Durch die Reduktion der Blindleistung können auch die Energiekosten gesenkt werden (Abb. 2).

Weniger Oberwellen = weniger Verbrauch Darüber hinaus erweist sich eine weitere Eigenschaft des kapazitätsarmen Zwischenkreises als kostendämpfend: Die Stromaufnahme aus dem Netz kommt durch die vergleichsweise geringe Zwischenkreiskapazität einem idealen Rechteck nahe, was unerwünschte energiereiche Oberwellen niedriger Ordnung weitgehend verhindert. Umrichter mit Efficient-Infeed-Technologie haben einen wesentlich geringeren Oberwellenanteil als Standard-Umrichter (Abb. 3).

Bis zur 11. Oberwelle sind die Harmonischen wesentlich geringer als vom Standard gefordert. Daher kommt der Umrichter ohne netzseitige Kommutierungsdrossel aus. Der neue Antrieb kommt in seiner rückspeisefähigen Ausführung deshalb mit bis zu 20 Prozent weniger Netzstrom aus als konventionelle Antriebe der gleichen Nennleistung. Das bedeutet, dass die Umrichter bereits im motorischen Betrieb helfen, Energie zu sparen. Und nicht nur das: Die Anschlussleitungen können in vielen Fällen mit einem bis zu

09-08 technica 61

Automations- und Antriebstechnik

| Antriebstechnik

Efficient Infeed Rückspeisung • generatorische Energie wird ins Netz zurückgeleitet • keine Projektierung eines Bremswiderstands notwendig • Montage, Entwärmung, Verdrahtung und Platzbedarf externer Komponenten entfällt

Übersicht über das komplette Produktportfolio der Standard-Antriebsgeneration mit Rückspeisefunktionalität – die ökonomischen rückspeisefähigen Umrichter von Siemens gibt es in allen industriellen Aufbauformen: als Schaltschrankgeräte, als dezentrale Einzelantriebe in hoher Schutzart und als Komponenten für dezentrale Peripheriesysteme.

22% geringeren Querschnitt dimensioniert werden, was die Installation wieder etwas einfacher macht – und in weitläufigen Anlagen die Kupferkosten spürbar senkt.

Aber Achtung: Nicht für Inselnetze geeignet Standard-Frequenzumrichter stellen mindestens genau so viele Anforderungen an das Betreibernetz. Und die Efficient-Infeed-Technologie ist ebenfalls weltweit einsetzbar. Einzige Ausnahme: Bei «Inselnetzen» mit eigenem Generator (ohne Netzversorgeranschluss) muss zur Reduktion der Resonanzen ein externer Kondensator verwendet werden.

Dieser ist entsprechend der Anlage zu dimensionieren.

Ein Umrichter kann alles Die Efficient-Infeed-Technologie ist fester Bestandteil in allen Standard Frequenzumrichtern der neuen Generation von Siemens. Somit kann jede Art der Anlagen-/Antriebsphilosophie mit dem neuen Portfolio abgedeckt werden. Das können zum einen Umrichter für den Schaltschrank (IP20) oder für eine motornahe Aufbauart sein (IP65). Auf der anderen Seite werden Umrichter entweder als Kompaktgerät oder als Mehrachsgerät (modulares Gerät, geeignet für mehrere Motoren) be-

Geringe Verzerrungs-Blindleistung • Stromaufnahme nicht «nadelförmig», sondern nahezu blockförmig und damit geringere Verzerrungsblindleistung • führt zu ca. 20% geringerer Stromaufnahme • entlastet damit das Energieversorgungssystem • verringert den Anschluss-Leitungsquerschnitt und die damit verbundenen Materialkosten Blindleistungs-Kompensation, Verbesserung cos Phi • Verhalten am Eingang leicht kapazitiv • kompensiert die Blindleistung von Motoren und anderen induktiven Verbrauchern am selben Netz • entlastet damit das Energieversorgungssystem und verringert die Energiekosten • weniger Verluste durch Blindströme

nötigt, diese je nach Bedarf mit integrierter Steuerungsfunktionalität und/oder variablen Ein- und Ausgängen. Diese unterschiedlichsten Anforderungen beantwortet Siemens mit seinem Portfolio für Standard-Frequenzumrichter. Diese Flexibilität und Durchgängigkeit ist einmalig in der Antriebswelt.

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Nadelprägen elektronisch, individuell, Nadelprägen elektronisch, schnell, sauber individuell, schnell, sauber Rückspeisefähige Efficient-Infeed-Umrichter sparen Investitionskosten: Netzdrossel und Bremswiderstand können entfallen, Blindleistungskompensation und Zuleitungsquerschnitte können reduziert werden.

Sinamics G120 Die Schaltschrankversion, Sinamics G120 in IP20, bietet in der Leistungsklasse von 0,37 bis 90 kW unter anderem zusätzlich zur Efficient-Infeed-Technologie: • Modularität zur Reduktion des Lagerbestandes und zum schnellen Tausch in der Anlage • Safety-Funktionalitäten STO (sicher abgeschaltetes Moment; Safe Torque Off), SS1 (sicherer Stopp1), SLS (sicher begrenzte Geschwindigkeit; Safely Limited Speed) – einmalig, da ohne Geber • Kommunikation über RS485 und Standard-Feldbusse Profibus und Profinet • Hohe Robustheit durch innovatives Kühlkonzept und Lackierung der Elektronikbaugruppen

Sinamics G120D Speziell für anspruchsvolle dezentrale Antriebsaufgaben, fördertechnische Applikationen im industriellen Umfeld (z. B. Automobilbranche) wurde der Umrichter Sinamics G120D entwickelt. Diese motornahe Variante in IP65 in der Leistungsklasse von 0,75 bis 7,5 kW zeichnet sich aus durch: • Für Fördertechnik optimierte Mechanik durch eine flache Bauform und hohe Lebensdauer • Hohe Verfügbarkeit durch einen weiten Spannungsbereich, ein Metallgehäuse, eine schnelle Austauschbarkeit und eine hohe elektrische Robustheit • Modularität zur Reduktion des Lagerbestandes und zum schnellen Tausch in der Anlage • Safety-Funktionalitäten STO, SS1

und SLS, weltweit einmalig ohne Geber • Kommunikation über Profibus und Profinet

Simatic ET 200S FC Simatic ET 200pro FC Als Teil von Simatic ET200 bieten die beiden Frequenzumrichter in IP20 (Simatic ET200S FC) und IP65 (Simatic ET200pro FC) neben allen Vorteilen der Efficient-InfeedTechnologie weiteren Nutzen aus der einzigartigen Integration der Frequenzumrichter direkt in ein dezentrales Automatisierungssystem.

Die Umrichter werden, vergleichbar mit einer I/O-Komponente des Systems Simatic ET200, werkzeuglos auf den Rückwandbus aufgeschnappt.

• Vollständig modulares System für mit allen verfügbaren ET200-Komponenten • Kommunikation und Spannungsversorgung über ET200, keine eigenständige Anbindung nötig • Stehende Verdrahtung, Ziehen, Stecken und Austausch des Umrichters im laufenden Betrieb der ET200-Station (bf)

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Automations- und Antriebstechnik

| Antriebstechnik

Zum Titelbild AX5000-EtherCAT-Drives ergänzen Gesamtsystem

Servoverstärker kompakt und leistunsgfähig Die Beckhoff Antriebstechnik stellt, in Kombination mit der Motion-Control-Software TwinCAT, ein vollständiges und modernes Antriebssystem dar. Neben den leistungsfähigen EtherCAT-Drives AX5000 bietet Beckhoff ein durchgängig aufeinanderabgestimmtes Gesamtsystem, bestehend aus Servoverstärkern, Servo-, Linear- und Schrittmotoren, Getrieben sowie Kabelsätzen und Zubehör. Die kundenspezifische Unterstützung bei der Antriebsauslegung und der Inbetriebnahme runden das Programm ab.

I

m Interview mit der Technica gibt Andreas Golf, Beckhoff-Produktmanager Antriebstechnik, einen Überblick über den aktuellen Status sowie Neuheiten im Bereich Motion.

Technica: Was zeichnet einen modernen Servoverstärker aus?

Welche Key-Eigenschaften hat der AX5000?

Andreas Golf: Kompakte ein- und zweikanalige Module ermöglichen eine sehr hohe Packungsdichte. Da die Schaltschränke immer kleiner werden, ist das Strom-Volumen-Verhältnis von entscheidender Bedeutung. Dies haben wir bei der Konzeption der Servoverstärker-Baureihe AX5000 berücksichtigt, indem wir zusätzlich erforderliche Komponenten, wie Netzfilter, Ballastwiderstände oder Netzdrosseln, bereits in das Gerät integriert haben.

Der weltweite Einsatz, der die unterschiedlichsten spannungstypischen Eigenschaften erfordert, muss von ein und demselben Gerät abgedeckt werden. Auch diese Anforderung erfüllt der AX5000: Das Basisgerät kann an Netzen mit Spannungen von 1 x 100 V AC –10 % ... 3 x 480 V AC +10% betrieben werden.

Optimale Regelgüte und dynamische Regeleigenschaften zeichnen

64 technica 09-08

den AX5000 aus. Er weist eine minimale Stromreglerzykluszeit von 31,25 µs auf, was auch den problemlosen Betrieb von niederinduktiven Motoren oder eisenlosen Linearmotoren ermöglicht.

Auch bei schlechter Anpassung von Motor- und Reglerstrom bietet der AX5000 die maximale Auflösung.

Da der Stromregler immer im optimalen Auflösungsbereich betrieben wird, kann z. B. ein 6-A-Regler einen 1-A-Motor betreiben.

Einfach zu implementieren Golf: Wie viel Know-how erwarten Sie vom Anwender für die Inbetriebnahme der Geräte?

Kurze Inbetriebnahmezeiten und einfaches Handling im Servicefall sind heutzutage von entscheidender Bedeutung. Der Anwender kann beim weltweiten Einsatz seiner Maschinen nicht immer auf vorhandenes Fachpersonal bauen. Daher entlastet der AX5000 – in Verbindung mit TwinCAT – durch die zentrale Parameterverwaltung das Inbetriebnahmepersonal. Es sind keine unterschiedlichen Tools zur Parametrierung erforderlich. Vorhandene Motor-Default-Wertsätze oder – noch komfortabler – das elektronische Typenschild verkürzen das Maschinen-Setup auf ein Minimum.

Im Servicefall wird nach dem Hard-

Andreas Golf, Beckhoff-Produktmanager Antriebstechnik.

wareaustausch der automatische Datendownload in den Antrieb gestartet, sodass die Maschine sofort wieder einsatzbereit ist.

Der AX5000 wurde gezielt für die PC-basierte Steuerungstechnik entwickelt. Welche Aufgaben übernimmt TwinCAT, welche der Antrieb?

Reduzieren auf ein Minimum, ohne Verzicht auf Komfort und Regelgüte, ist das Entwicklungsziel beim AX5000 gewesen: unnötige, kostspielige Intelligenz aus dem Antrieb zu nehmen und das Gerät so unkompliziert wie möglich zu gestalten. Dies hilft dem Anwender, den Überblick zu behalten. Er muss sich keine Gedanken machen, wie: «Was erledige ich jetzt im Antrieb?» oder «Was geht oben in der Steuerung?», sondern er programmiert einfach alles zentral in TwinCAT. Der Antrieb beschränkt sich dann auf Strom- und Drehzahlregelung

sowie Lageinterpolation. Der Profilrechner ist immer oben in der Steuerung, dort wo auch die Parameter der anderen Antriebe verwaltet werden.

Der Anwender muss die sonst aufwändige Intelligenz im Antrieb nicht zusätzlich bezahlen, was sich bei Applikationen mit vielen Achsen deutlich bemerkbar macht. Erst EtherCAT als Backbone der Kommunikation zwischen Antrieb und Steuerung hat diesen Systemaufbau möglich gemacht. Komplizierter Querverkehr zwischen den Achsen ist hier nicht mehr erforderlich, sogar hochkomplexe Kurvenscheiben oder mehrachsige Bahninterpolationen lösen wir zentral.

Multi-Feedback- und Multi-Motor-Konzept Ein Vorteil der AX5000-Serie ist das universelle Multi-Feedback-Interface. Welche Feedback-Systeme werden unterstützt und welche Servomotoren bietet Beckhoff in Kombination mit dem AX5000 an?

Ein Servoverstärker muss heutzutage alle etablierten Feedback-Systeme handeln können; daher unterstützt der AX5000 die Systeme BISS, EnDAT, Hiperface und Resolver serienmässig. Dies ist Teil unseres Multi-Feedback- und Multi-Motor-Konzeptes und gilt auch für den AX5000. Er ist in der Lage, Synchron- und Asynchronmotoren mit und ohne Feedback zu betreiben, eisenbehaftete und eisenlose Linearmotoren sowie Direct Torquer. Das Beckhoff-Motorenprogramm umfasst drei Baureihen: In rotatorischer Bauform bieten wir die lang bewährten AM2000-Motoren, die dynamischen, polgewickelten Motoren der Serie AM3000 und die ebenfalls polgewickelten Hochträgheitsmotoren AM3500 an. Mit unterschiedlichen Features eignet sich jede Baureihe für andere Anwendungsfelder: Der AM2000 empfiehlt sich für Standardapplikationen, der AM3000 für hochdynamische Anwendungen und der AM3500 als «Arbeitstier» mit einer hohen Eigenträgheit zur optimalen Massenanpassung. Im Bereich der Linearmotoren bieten wir eisenbe-

EtherCAT-Drive AX5000 mit überragender Performance, niedrigen Anschaltkosten, einfacher Diagnose und integrierten Sicherheitsfunktionen.

haftete Motorreihen in drei verschiedenen Breiten an, die den Bereich von 120 N … 6750 N abdecken. Die eisenlosen Linearmotoren AL3800 finden hauptsächlich in der Halbleiterindustrie und Panelfertigung Verwendung. Aufgrund des fehlenden Coggings erreicht der Anwender durch sie ein Höchstmass an Positioniergenauigkeit und Gleichlauf.

Mit EtherCAT als Systembus verfügen die Drives über ein schnelles Kommunikationssystem. Inwiefern profitiert davon das Motion-Gesamtsystem?

Früher war der serielle Feldbus immer der Flaschenhals des Gesamtsystems. Daraus resultierend, verlagerte man immer mehr Intelligenz in die Antriebe, wodurch sich das System, gerade bei Multi-Achsanwendungen, deutlich verteuerte und verkomplizierte. Durch die Einführung von EtherCAT ist es möglich, alle Aufgaben, bis hinunter zum Stromregler, der Steuerung aufzuerlegen. Der Antrieb kann sehr schnell mit Sollwerten beaufschlagt werden, wodurch das System deutlich einfacher gestaltet werden kann. Viele Skalierungen fallen weg, wodurch sich auch die erforderliche Rechenleistung im Antrieb reduziert. Auch hochkomplexe Applikationen lassen sich durch zentrale Daten- und Parameterverwaltung deutlich vereinfachen.

Wie geht es weiter?

Mit den neuen Baureihen für 18 A und 25 A wurde das Servoverstärker-Programm nach oben hin ausgebaut. Welche Entwicklungen sind als nächstes zu erwarten?

Mit den Baureihen AX5118 und AX5125 deckt die AX5000-Familie bereits einen Grossteil unserer Anwendungen ab. Manche Applikationen erfordern jedoch noch grössere Leistungen, daher wird die AX5000-Serie weiter ausgebaut.

Die Entwicklung von Reglern mit Stromstärken bis 100 A sollen das Antriebssystem nach oben hin komplettieren.

Wie erfolgt die Inbetriebnahme des AX5000?

Das Entwicklungsziel für den AX5000 war eine schnelle, unkomplizierte Inbetriebnahme, um die Setup-Zeiten für den Kunden minimal zu halten. Heute wird immer häufiger die erforderliche Inbetriebnahmezeit mit zum Gerätepreis hinzugezogen. Was hilft dem Anwender ein gutes, preisgünstiges Gerät, wenn er bei der Inbetriebnahme doppelt so viel Zeit benötigt? Hier bietet ein aufeinanderabgestimmtes System die optimale Lösung. Wir haben bereits durch die zentrale Daten- und Parameterverwaltung einen deutlichen Schritt getan; zusätzlich erleichtern Default-Wertparameter, das elektronische Motorty-

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AX 5118/25, die einkanalige Variante des Servoverstärkers AX5000 für 18 resp. 25 A Nennstrom.

penschild und demnächst auch das Autotuning die Inbetriebnahme.

Netzwerk? CPX! Nur effizientes Networking bringt Ihre Pneumatik und Elektrik zu Höchstleistungen.

Der AX5000-Antrieb ist optional mit integrierten Sicherheitsfunktionen erhältlich.

Welche Funktionen werden unterstützt?

Die Wiederanlaufsperre AX5801 unterbindet einen ungewollten Wiederanlauf des Motors, gemäss Kategorie 3 der EN954-1. Derzeit entwickeln wir eine erweiterte Funktionalität, die u. a. sichere reduzierte Geschwindigkeit, sicher reduziertes Moment, sichere Drehrichtung und Bremsmanagement umfassen wird. Mit der Verfügbarkeit rechnen wir gegen Ende 2008.

Die Ventilinseln CPX/MPA

Die Netzrückspeisung kommt

sind das ideale Herz Ihres

In puncto Energieeffizienz gibt es im Bereich elektrische Antriebstechnik ein enormes Einsparpotenzial. Laut ZVEI-Fachverband Automation gibt es allein in Deutschland 30 Millionen Antriebseinheiten wovon nur 12 Prozent mit energiesparender Drehzahlregelung betrieben werden. Wie trägt der AX5000 zur Energieeffizienz bei?

Im Bereich des Zwischenkreises ist die Kapazität des einzelnen Gerätes deutlich höher als üblich. Dadurch kann weitaus mehr Energie verlustfrei im Kondensator gespeichert werden, die dann

Netzwerkes. Prozesssicher und schneller installiert!

Festo AG Moosmattstrasse 24 8953 Dietikon ZH Tel. 044 - 744 55 44 22.-25. September 2008

Fax 044 - 744 55 00

Neue Messe Stuttgart

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Halle 3, Stand 3303

www.festo.ch

für nachfolgende Beschleunigungsvorgänge zur Verfügung steht. Zusätzlich können alle Geräte im Zwischenkreis verbunden werden, wodurch sich weiteres Einsparpotenzial ergibt.

In der Entwicklung befindet sich auch ein Kondensatormodul, welches zusätzliche Kapazitäten bereitstellt und einfach zwischen die vorhandenen Geräte geschaltet wird, um noch mehr Energie verlustfrei speichern zu können.

Zusätzlich bietet sich hierüber die Versorgung der Antriebe bzw. des PC mit der Steuerspannung 24 VDC an, die im Fall einer Stromunterbrechung eine USVFunktionalität darstellt.

Alternativ zum Energieaustausch und zur -pufferung innerhalb des Zwischenkreises werden wir demnächst auch rückspeisefähige Netzteile anbieten, welche die überschüssige Energie aus dem Zwischenkreis dann wieder ins Netz zurückspeisen. Die Netzrückspeisung ist immer dann vorteilhaft, wenn grössere Lasten oft abgebremst werden; bei kleinerer Belastung ist jedoch die Lösung über den Zwischenkreis kostengünstiger. (mg)

Infos Beckhoff Automation AG 8200 Schaffhausen 052 633 40 40 info@beckhoff.ch www.beckhoff.ch

Fachmessen |

Automations- und Antriebstechnik

27. Motek vom 22. bis 25. September 2008 in Stuttgart

Industrial Handling-Messe in Rekordlaune Montage-, Handhabungs- und Robotertechnik sprich Industrial Handling: Das ist wieder das Hauptthema der Motek, die bei ihrem 2. Auftritt in der Landesmesse Stuttgart bereits im Vorfeld mit Rekordzahlen operieren kann.

Die Messedaten in Kürze Messetermin: Eintrittspreise:

Öffnungszeiten: Veranstaltungsort:

Mit einer Rekordanzahl an Ausstellern, nämlich 1160, und einer Rekordfläche von brutto 75 000 m2, stellt die 27. Motek alles bisher dagewesene einschliesslich aller Wettbewerbsveranstaltungen in den Schatten. Nicht zuletzt hat der neue Standort Stuttgart auch seinen Anteil an der fortschreitenden Internationalisierung der Motek.

Denn zum Branchenereignis des Jahres 2008 kommen die Aussteller aus 25 Industrienationen in das Zentrum für Montage-, Handhabungs- und Robotertechnik und offerieren der Fachwelt ihr Angebot und ihre Leistungen.

Nach Auskunft des langjährigen Projektleiters der Motek, Rainer Bachert, hat sich auch im Jahr Zwei des Wechsels nach Stuttgart das Wachstum keineswegs verlangsamt, sodass für die Motek 2008 weitere Hallen der neuen Landesmesse Stuttgart

eingeplant werden mussten. Zusammen mit der parallel zur 27.

Motek stattfindenden Komplementär-Fachmesse, 2. Bondexpo, beanspruchen die zusammen weit über 1200 Aussteller nahezu das gesamte Stuttgarter Messegelände für sich. Interessant dabei ist, dass zur Motek mehr Roboter-Systemintegratoren und Roboter-Systemhäuser denn je vertreten sind und dem internationalen Fachpublikum Applikations- und Automatisierungsmöglichkeiten für die verschiedensten Industriebereiche aufzeigen.

Vorteil für die Fachbesucher: das umfassende Angebot Für die Anwender ist das breite, umfassende und doch ganz klar auf die Produktions- und Montage-Automatisierung sowie das Industrial Handling fokussierte

Veranstalter:

22. bis 25.September 2008 Tageskarte Erwachsene 25 Euro ermässigt 15 Euro 2-Tages-Karte 40 Euro Montag bis Donnerstag 9.00 –17.00 Uhr Landesmesse Stuttgart GmbH D-70629 Stuttgart P. E. Schall GmbH & Co. KG D-72636 Frickenhausen-Linsenhofen info@schall-messen.de www.motek-messe.de

Angebotsspektrum der Motek von entscheidendem Vorteil.

Denn nur an der Motek in Stuttgart finden die Anwender Komponenten und Baugruppen für Detaillösungen, Subsysteme zur Ausrüstung von Automatisierungs- und Montagesystemen, und natürlich auch komplette Systemlösungen für die flexible und wirtschaftliche Montage.

Schliesslich kommt die Motek 2008 gerade zur rechten Zeit, denn zum einen sprechen die Auguren von nachlassender Konjunktur, und zum anderen arbeiten viele Unternehmen hart an der Belastungsgrenze. So oder so ist die durchgängige Produktions- und Montage-Automation der Schlüssel zur geforderten Wettbewerbsfähigkeit.

Mechatronischer Gemeinschaftsstand

Der einmalige Motek-Mix aus Komponenten, Baugruppen, Teil- oder Subsystemen sowie kompletten Anlagen zieht auch diesmal Aussteller wie Fachbesucher in seinen Bann.

Hands on mechatronics – so lautet das Motto des mechatronischen Gemeinschaftsstandes auf der Motek. Kompetenzträger präsentieren auf der Sonderschau «Mechatronik beGREIFEN» anschauliche Exponate und wollen Messebesucher und Aussteller für das Thema «Mechatronik» sensibilisieren.

Die Motek ist gleichzeitig ein Mekka für Mechatronik. Immer mehr Komponenten und Appli-

kationen funktionieren durch das integrierte Zusammenwirken von Mechanik, Elektronik und IT. Und immer mehr Unternehmen stellen sich so auf, dass diese bisher getrennten Disziplinen gemeinsam agieren. Dabei entstehen völlig neue Lösungsansätze, die – auch und gerade – in der Montage- und Handhabungstechnik eine verbesserte Wertschöpfung versprechen.

Mit der Sonderschau «Mechatronik beGREIFEN» soll Mechatronik verständlich und «begreifbar» gemacht werden. Kompetenzträger wie Festo, ITQ, ABB, ADIRO, Eplan, Igus, Phoenix Contact und SoftwareFactory zeigen auf der Sonderschau «Mechatronik beGREIFEN» ihr Mechatronik-Know-how. Anhand anschaulicher Exponate wie einer Kunststoffspritzmaschine, eines Portalroboters für Hochregallager oder eines Beispiels einer virtuellen Inbetriebnahme wird Mechatronik «begreifbar» präsentiert.

Parallel zur 27. Motek wird das Internationale Forum Mechatronik 2008 am 22. und 23. September 2008 ausgetragen. Über beide Tage hält die Veranstaltung interessante, industrierelevante und hochaktuelle Beiträge aus dem breiten Spektrum der Mechatronik bereit.

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Automations- und Antriebstechnik

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Schmierfreie Hochtemperaturmikrolager Auf der diesjährigen Motek präsentiert igus, neue «iglidur»Hochtemperaturmikrolager aus

verschleissfestem Triboplastik.

Die neuen Winzig-Lager sind bis zu 0,7 mm Innendurchmesser

klein für schmiermittelfreie Lagerungsaufgaben im Hochtemperaturbereich. Gefertigt werden die Lager z. B. aus dem Spezialpolymer «iglidur X». Dieser Werkstoff hat eine sehr geringe Feuchtigkeitsaufnahme und ist für Anwendungsstemperaturen bis 250 °C im Dauerbetrieb geeignet (kurzfristig sogar 315 °C), chemikalienbeständig, UV- und strahlenbeständig bis 1 x 105 Gy und hochdruckfest.

Schon seit mehreren Jahren werden in der Kölner igus-Fabrik Kleinstbauteile im Millimeterbereich hergestellt, die hochpräzise,

leicht und wartungsfrei sind. Die Werkstoffauswahl, das Design und die Fertigung hängen vom jeweiligen Projekt ab, auch massgeschneiderte Neumaterialien werden angeboten. Die Einsatzgebiete umfassen Mikromotoren, den IT-Bereich, die Medizintechnik die Messtechnik, das AutomobilInterieur sowie Kleinstlüfter und Gebläse.

Halle 3, Stand 3310 igus Schweiz GmbH 4623 Neuendorf 062 388 97 97 info.ch@igus.ch www.igus.ch

Elektrische Drehdurchführung schafft Sicherheit Beim Einsatz von Dreheinheiten sorgt die elektrische Drehdurchführung EDF von Schunk für ei-

nen dauerhaft prozesssicheren Betrieb. Um die Versorgungs- und Signalleitungen elektrisch anzu-

Die EDF 30 löst dauerhaft die Probleme mitdrehender Kabel und erhöht damit sowohl Prozesssicherheit als auch Anlagenverfügbarkeit.

steuernder Aktoren oder elektrischer Sensoren von der drehenden auf die stationäre Seite zu bringen, wird bei der EDF ein nicht reibendes, geführtes Kabel durch die Mittenbohrung gelegt.

Ein rotatives Ausgleichselement in Form eines Wendels gleicht das Tordieren, also das Verdrillen des Kabels, aus.

Die einfachste, aber eben auch stör- und verschleissträchtigste Lösung war bisher, die Kabel einfach um die Schwenkeinheit herumzuführen. Als etwas besser galt seither die Lösung, ein Kabel zentral durch die Mittenbohrung der Schwenkeinheit zu legen. Allerdings wird durch das dauerhafte wechselseitige Tor-

dieren des Kabels schnell dessen Mantel mürbe, zumal er sich an der metallischen Oberfläche der Ritzelbohrung reibt.

Die neue EDF 30 wird komplett montiert mit der Dreheinheit SRU 30 angeboten. Wie die gesamte EDF-Baureihe löst sie dauerhaft das Problem mitdrehender Kabel und erhöht auf diese Weise sowohl die Prozesssicherheit als auch die Anlagenverfügbarkeit.

Halle 1, Stand 1501 Schunk Intec AG 8134 Adliswil 044 710 21 71 info@ch.schunk.com www.ch.schunk.com

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Industrieroboter: klein, sparsam, flink

Die 4-achsigen Desktop-Roboter der Baureihe XR sind die ersten Scara-Roboter mit einem ovalen Arbeitsraum. Hierdurch sind nicht nur Produktivitätssteigerungen möglich, es ergeben sich auch vielfältige neue Einsatzgebiete. Durch die hängende Anordnung können Pplatzsparend Bearbeitungsplätze um den Roboter gruppiert oder auch zwei Arbeitsplätze effektiv und kostengünstig kombiniert werden.

Zusätzliche Transportsysteme entfallen dadurch. Mit 3 kg Handhabungsgewicht und einem maximalen Wirkungsbereich von 500 mm x 1200 mm sind die Einsatzgrenzen sehr weit gesteckt. Montageapplikationen, Pick-and-Place oder auch

3D-Klebeapplikationen sind mit der XR-Baureihe ohne grossen Aufwand realisierbar.

Die neue Baureihe XR arbeitet wie alle Denso-Roboter - mit 230 Volt Stromversorgung. Dies kommt vor allem Unternehmen entgegen, die für den Roboterbetrieb keine neue Energieversorgung aufbauen möchten.

Für die einfache Wartung und Reparatur zeigt der Hersteller auf der Messe neue Robot Tools: Dazu zählt ein «virtuelles Teaching Pendant» für den PC- oder Notebook-Betrieb. Ein «Control Log Analyzer» informiert den Anwender über Gerätezustände und liefert Informationen zu Störfällen. Mit der Funktion «Mobile Monitor» kann im Falle von Störungen oder Fehler automatisiert per E-Mail eine Nachricht versendet werden. Das Tool «Easy Backup» ermöglicht das einfache und schnelle Sichern und Wiederherstellen von Controllerdaten.

Halle 7, Stand 7418 Denso Europe B.V. Robotics Department D-64546 Mörfelden-Walldorf +49 61 05 27 35 150 www.densorobot.com robotics@denso-auto.de

Alles rund ums Schrauben totyp eines neuen Produktes zu entwickeln und die passende Schraubstation auszulegen, bietet sich dem Anwender mit dem ToolCenter eine flexible Grundlage.

Denn dieses ist ein vollständig ausgestattetes, mobiles MontaLange vor dem Produktionsbeginn lassen gesystem.

Damit sich mit der Tight-SIM-Simulationssoftware Schraubprozesse analysieren. lässt sich schnell erMit der Simulationssoftware kennen, welche Lösungen prakTight-SIM kann bereits der Kontikabel sind. Mit dem Tool-Censtrukteur auf ein Hilfsmittel zuter entwickelte Schraubstatiorückgreifen, mit dem er für jede nen sind ab dem ersten Einsatz Schraubverbindung die optimale produktiv. Zudem lässt es sich Anzugsmethode ermitteln kann. als Reserve-Station einsetzen, Lange vor dem Produktionsbeginn wenn in der Linie ein Fehler auflassen sich die Schraubprozesse taucht. analysieren. Zusätzlich zur DarDas Tool-Center kann als rollenstellung von Drehmomentstreuder Werkzeugwagen gut in der ung, Drehwinkel, cpk-Werten und Vorserie eingesetzt werden. Es Verschraubungsdiagrammen beenthält alle Werkzeuge für die rechnet Tight-SIM auch Werte für Serienproduktion und erlaubt so Klemmkraft, Schraubendehnung eine seriennahe Prototypenmonund -entspannung. Damit ist die tage.

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Automations- und Antriebstechnik

| Fachmessen

Arbeiten mit Beispielprogrammierungen wickelt. Alle notwendigen Parameter sind im XemoMotion-Control-System bereits angelegt und müssen von den späteren Anwendern nur Wie einfach diese recht komplexe Anwendung mit noch an die den Motion Samples programmiert werden kann, können die Besucherinnen und Besucher des Systec- konkreten ErStandes direkt an einem Bildschirm beobachten. fordernisse anSystec GmbH hat für typische Pagepasst werden. Xemo Motionlettieranwendungen BeispielproControl gehört zu jedem DriveSet grammierungen für DriveSets entdazu. Damit zwischen den Steue-

rungsarametern der Überblick erhalten bleibt, wurden alle Operationen in eine übersichtliche grafische Bedienoberfläche eingebettet. Auch die Systemzustände werden anschaulich visualisiert.

Gezeigt wird der Nutzen der Motion Samples anhand einer modellhaften Palettieranwendung.

Ein dreiachsiges Positioniersystem nimmt Werkstücke von einem Drehtisch-DriveSet MR 125 und stellt diese auf einer Palette ab. Entsprechend werden andere Werkstücke von der Palette genommen und auf den Drehteller platziert, der diese

dann weiterrotiert, beispielsweise zu einer nächsten Bearbeitungsstation. Wie einfach diese recht komplexe Anwendung mit den Motion Samples programmiert werden kann, können die Besucherinnen und Besucher des Systec-Standes direkt an einem Bildschirm beobachten.

Halle 5, Stand 5303 Systec Elektronik und Software GmbH D-48161 Münster 0049 2534/8001-70 info@systec.de www.systec.de

Leitungen für Energieführungsketten rungsketten abgestimmt und werden darüber hinaus als fertig konfektionierte Systeme inklusive Stecker angeboten. Das spart Zeit und Kosten.

Ganz gleich ob Konstrukteure eine EnergiefühSpezialisierung rechnet sich: Murrplastik stellt rungskette mit auf der Motek ein Leitungsprogramm speziell für langen VerfahrEnergieführungsketten vor. wegen oder mit Alle Leitungen sind speziell vielen Biegewechselzyklen und auf die Murrplastik-Energiefüh- hohen UV-Belastungen einset-

zen – das Murrplastik-Leitungsprogramm bietet stets eine optimale und gleichermassen wirtschaftliche Lösung. Die Murrplastik-Leitungen decken dabei den kompletten Bereich moderner Applikationen ab. Zum Beispiel Versorgungsleitungen für Servomotoren, Einzeladerleitungen für hohe Leistungsbereiche, hochflexible Steuerleitungen für engste Biegeradien, Leitungen für unterschiedlichste Bus-Systeme bis hin zu Gummileitungen für anspruchsvolle OutdoorApplikationen. Selbstverständlich besitzen alle Murrplastik-

Leitungen eine UL- bzw. CSAZulassung. Die hochwertige Qualität stellt Murrplastik mit Dauer- und Extremtests und zahlreichen Erfahrungswerten aus unterschiedlichen Einsatzgebieten sicher.

Halle 1, Stand 1510 Murrplastik AG 8253 Willisdorf 052 646 06 46 www.murrplastik.ch info@murrplastik.ch

Mehr Flexibilität für den Anwender Für sein Transportsystem Montrac hat Montech einen Shuttle mit RFID-Technologie sowie zwei neue Komponenten FlexTrac und TouchPanel entwickelt.

Mit dem neuen FlexTrac kann Montrac Höhenunterschiede – beispielsweise zwischen Maschinen oder Bearbeitungsstationen – bewältigen.

Steigungen Shuttle mit RFID-Technologie automatisiert von acht Prozent sind oder optimiert den Materialfluss der mit geringem Aufwand Anwender.

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und einfachen Mitteln möglich.

Mittels der RFID-Technologie bestimmt das transportierte Produkt den Weg durch das Transportsystem und nicht – wie bisher – der Shuttle. Der Transponder, der eine Kennung mit dem Weg durch das Montrac-System enthält, ist an dem Produkt befestigt; die RFID-Leseschreibeinheit ist in dem Shuttle integriert.

Eine höhere Automatisierungsflexibilität erreichen Anwender mit den elektrischen Automationskomponenten: elektrische Greifer, Drehantrieb, Kompakt-

Universalschlitten und Servoline. Bei den elektrischen Greifern sind Kraft und Geschwindigkeit des Greifens unabhängig voneinander einstellbar. Über die Steuerung werden verschiedene Einstellungen flexibel geschaltet und gespeichert.

Halle 1, Stand 1174 Montech AG 4552 Derendingen 032 681 55 42 info@montech.com www.montech.com

Flexibilität in der Montage

Flexibles Rollenmontagesystem RMS mit Friktionsrollen für Belastungen bis 250 kg pro Werkstückträger.

Das flexible Rollenmontagesystem RMS mit Friktionsrollen ist für Belastungen bis 250 kg pro Werkstückträger und Transportgeschwindigkeiten bis 15 m/min ausgelegt. Alle Werkstückträger sind mit seitlichen Stützrollen versehen, die die Reibung in Kurven deutlich reduzieren und in Verbindung mit dem geringen Gewicht der Werkstückträger

den effizienten Energieeinsatz bewirken. Die Rollen sind mit regulierbarer Friktion ausgestattet für optimale Anpassung an die Aufgabenstellung. Die einfache Schleusen- und Bypasstechnik reduziert den erforderlichen Steuerungsaufwand auf ein Minimum. Abdeckungen zwischen den Rollen machen das System begehbar für einfache Wartung.

In zahlreichen Installationen für die Montage von Autositzen oder Getrieben hat das System, das in Standardbreiten von 400 und 500 mm lieferbar ist, bereits seine Zuverlässigkeit unter Beweis gestellt. Für ganz eilige Kunden werden auf der Messe ausserdem die neuen standardisierten Gurtförderer präsentiert, die innerhalb von 24 Stunden in fünf verschiedenen Breiten und frei definierbaren Längen bis 6 m geliefert werden können.

Halle 1, Stand 1308 MiniTec Maschinenbau GmbH & Co. KG D-66914 Waldmohr Schweiz: Geiser Tech AG 8112 Otelfingen 044 575 15 00 info@minitec.ch www.minitec.ch

Standardisierte Drehtisch-Matrix

Der Kunde erhält eine grosse Auswahl von Optionen, aus denen er optimierte Drehtische genau nach seinen Anforderungen auswählen kann.

INA – Drives & Mechatronics GmbH & Co. oHG (IDAM) stellt eine Matrix aus standardisierten rotativen und direkt angetriebenen Drehtischen vor. Die standardisierte Matrix umfasst rotative Direktantriebssysteme mit den Durchmessern 130, 160, 180 und 230 mm in je vier Höhenstufen, deren Spitzenmomente zwischen 9 Nm und 352 Nm liegen. Mit Blick auf die hohen Anforderungen der Automatisierungs-, Messtechnik- und

Productronic-Branche wurde bei der Entwicklung des Matrix-Konzeptes besonderer Wert auf hohe zulässige Kippmomente sowie hohe Tragfähigkeit, Steifigkeit, Genauigkeit und Dynamik gelegt.

Ein Plan- und Rundlauf von ±10 µm ist Standard. Die integrierten Torquemotoren aus der RI-Serie (Rotor innen) verfügen zudem über eine vorzügliche statische und dynamische Steifigkeit sowie über sehr gute Gleichlaufeigenschaften. Die ro-

tativen Systeme ermöglichen eine Positionierung ohne Umkehrspiel. Die Rotoren sind auf geringe eigene Masseträgheiten optimiert. Das führt in Verbindung mit den vorhandenen Spitzenmomenten zu leistungsstarken und hoch dynamischen Drehtischen mit sehr hohem Beschleunigungsvermögen und hohen Geschwindigkeiten. Der Nutzen: sehr kurze Taktzeiten.

Weitere Vorteile sind die freien Innendurchmesser, die je nach Systemgrösse zwischen 36 und 115 mm betragen.

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Automations- und Antriebstechnik

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Datenverwaltung auf mechatronisch

Die neue Schnittstelle zwischen Productstream Professional und EPLAN verbindet Mechanik, Elektro- und Fluidtechnik.

Mit der neuen Schnittstelle zwischen Productstream Professional und der EPLAN-Plattform rücken Mechanik, Elektro- und

Fluidtechnik zusammen. Alle drei Disziplinen steuern dem PDM-System sämtliche Projekt-, Artikel- und Stücklisteninforma-

tionen bei – für mechatronische Prozesse.

In Productstream Professional werden alle Projektdaten in einer zentralen Projektstruktur erfasst und übersichtlich verwaltet. Parallel zu den MCAD-Konstruktionsdaten aus z. B. AutoCAD Mechanical und Autodesk Inventor werden jetzt auch die EPLANProjektdaten auf dem Server verwaltet. Gekoppelt mit dem «Access Control Manager» zur Rechteverwaltung sind alle Projektdaten zentral im Zugriff und gegen unberechtigte Nutzung optimal geschützt. Per Drag & Drop lassen sich vorhandene Daten aus EPLAN Electric P8 und EPLAN Fluid einfach übergeben. Ein entsprechender Assistent im PDMSystem unterstützt den direkten Import. Für die Neuanlage von EPLAN-Projekten sind natürlich eigene Dokumenttypen vorhanden, die dann mit der entsprechenden Anwendung geöffnet werden können.

Mit der bidirektionalen Schnittstelle kann in Productstream Professional optional auch die Artikelverwaltung erledigt werden, die sonst im CAE-System ausgeführt wird. Da die in EPLAN angelegten Artikel auch im PDM-System dargestellt werden, können Stücklisten generiert und verwaltet werden – unabhängig vom CAE-System. Alle Artikelinformationen wie Artikelnummer, Lieferant, Hersteller sowie die Stücklisteninformationen stehen nun abteilungsund disziplinübergreifend zur Verfügung.

Halle 3, Stand 3361 EPLAN Software & Service GmbH & Co. KG Schweiz: Infographics AG 8105 Regensdorf 044 870 99 04 info@infographics.ch www.infographics.ch

Universell einsetzbare EMV-Schirmschiene

Die EMV-Schirmschiene ist universell einsetzbar für alle gebräuchlichen Schirmbefestigungen.

Lütze stellt eine universell einsetzbare EMV-Schirmschiene für den Schaltschrankbau vor. Das Besondere: Die Schiene wird als laufende Meterware geliefert und kann mit wenigen Handgrif-

72 technica 09-08

fen auf die individuell benötigte Rahmenbreite zugeschnitten werden. Das oberflächenverzinkte Stahlblech der EMV-Schirmschiene bietet beste EMV Eigenschaften.

Die Schirmschiene wird in einer Länge von 1173 mm angeboten. Dieses Mass passt z. B. für die Anbringung in einem 1200er-Rittalschrank auf dem Schrankrahmen. Alle anderen Masse lassen sich im Nu individuell ablängen.

Die EMV-Schirmschiene ist universell einsetzbar für alle gebräuchlichen Schirmbefestigungen von Wieland, Wago über Phoenix bis Weidmüller. Auf der Schirmschiene werden die im Kontaktbereich abisolierten Kabel mit Schellen grossflächig metallisch verbunden. Hierzu können alle am Markt erhältlichen Schellen verwendet werden. An Formstanzungen können Kabelabfangschellen zur Zugentlastung angebracht werden. So können Nidax-Kabel-

schellen zum Abfangen der Zuführungsleitungen in geschirmter und / oder ungeschirmter Ausführung verwendet werden.

Die Schirmschiene wird über Distanzrollen, Bügel oder direkt auf der Tragschiene befestigt.

Die dafür notwendigen Bohrungen sind schnell erledigt. Hierfür hat die Schiene im oberen Drittel eine Markierungshilfe für Körnungen zu den notwendigen Löchern.

Halle 6, Stand 6330 Lütze AG 8854 Siebnen 055 450 23 23 info@luetze.ch www.luetze.ch

Logistik |

Fördertechnik + Logistik

Ein automatisiertes Lagersystem, das nochmals verdoppelt werden kann

«Logistik muss mitwachsen» «Nach dauerhaft zweistelligem Wachstum mussten wir unser Lager am Standort Neuenstadt automatisieren», erklärt Reinhold Kuhn, Geschäftsführer der Förch-Unternehmensgruppe.

«Jetzt haben wir eine Basis, um wettbewerbsfähig zu bleiben und weiteres Wachstum logistisch abzubilden.»

Bis 2016 rechnet Förch, den Umsatz auf 500 Millionen Euro zu steigern und damit mehr als zu verdoppeln. «Da muss unsere Logistik mitwachsen», so Kuhn.

F

örch – der Direktvertreiber von Handwerkerbedarf – hat sein neues Logistikzentrum am Firmensitz in Neuenstadt eingeweiht und damit die Grundlage für ein weiteres Wachstum gelegt. Als Generalunternehmer zeichnet Vanderlande Industries aus Mönchengladbach verantwortlich, sowohl für das Kommissioniersystem als auch für die Lagerverwaltungs- und Materialflussrechner sowie die entsprechende Software.

Logistikzentrum mit zwei Lagerbereichen Das Logistikzentrum, in das Förch rund 13 Millionen Euro investiert

Eröffnungsfeier; Herr Förch in Aktion.

hat, dient als Distributionszentrale für 14 europäische Länder, wo die Kunden direkt aus Neuenstadt per Strecke beliefert werden. Das Zentrum umfasst ein Kleinteilelager (K-Lager) mit 62 000 Stellplätzen sowie ein Eurohalbpalettenlager (V-Lager) mit 12 000 Stellplätzen.

a) Kleinteile Aus dem K-Lager werden vier Kommissionierplätze versorgt mit bis zu 1500 Picks pro Stunde. Leistungsfähige, automatische Regalbediengeräte mit Vierfach-Lastaufnahmemitteln übernehmen in den 12 Gängen die Versorgung der Kommissionierarbeitsplätze. Ein Tablar im

Förch-Gruppe Die Theo Förch GmbH & Co. KG mit Stammsitz in Neuenstadt in der Nähe von Heilbronn ist eine international agierende Unternehmensgruppe und vertreibt seit über 45 Jahren Werkstattbedarf, Montage- und Befestigungsartikel an das Kfz- und Bau-Handwerk sowie an Industrie- und Betriebswerkstätten. Mit prognostizierten 205 Mio. Euro Jahresumsatz für 2008 (+14% gegenüber 2007), einem Spektrum von mehr als 30 000 Artikeln und rund 1700 Beschäftigten, davon etwa 1050 im Aussendienst, gehört Förch zu den führenden Anbietern dieser Branche. Allein in Deutschland betreibt der Direktvertriebsspezialist 16 Verkaufsniederlassungen. International zählen 17 Auslandsgesellschaften zur Gruppe.

K-Lager ist aufgeteilt in bis zu vier Lagerplätze und erlaubt die Kombination von drei unterschiedlich grossen K-Lagerbehältern (K1, K2, K4). Somit können auf einem Tablar bis zu vier unterschiedliche Artikel gelagert werden.

b) Eurohalbpaletten Das V-Lager für Eurohalbpaletten, die ein Maximalgewicht von 100 kg aufweisen dürfen, verfügt über wei-

«Die Hauptschwierigkeit in dem Projekt war mit Sicherheit die Phase des mehrmonatigen Umzugs im Jahr 2007, während der wir die Lieferfähigkeit gegenüber unseren Kunden zu jeder Zeit aufrechterhalten mussten», so Konzern-Geschäftsführer Reinhold Kuhn.

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Fördertechnik + Logistik

| Logistik

Aufträgen zugeführt beziehungsweise separat versendet.

Definierte Schnittstelle schafft Transparenz

Die Paletten (800 mm x 600 mm) haben ein maximales Gewicht von 110 kg.

tere drei Kommissionierplätze mit insgesamt 500 Picks pro Stunde, wobei die sechs Gänge mit automatischen Regalbediengeräten mit Zweifach-Lastaufnahmemitteln ausgestattet sind.

ERP- und Vision-Systeme kombiniert «Besonders anspruchsvoll sind die hohe Leistung im Materialfluss und die abgestimmten Prozesse in den Software-Steuerungen», sagt Matthias Olt, Coordinator Training bei der Vanderlande Industries Logistics Software GmbH. «Die Prozesskette von der Distribution bis zur Einlagerung wurde auf das ERPSystem und das Vision-System von Vanderlande aufgeteilt.» Das Zusammenspiel ermöglicht die Einlagerung von Artikeln mit Nebeninformationen wie Verpackungseinheit, Umkarton, spezifisches Gewicht, GSVO-Kennzeichen und Sprachenkompositionen des Etiketts und der Betriebsanleitung, die auf den einzelnen Lagerbehälter gespeichert werden.

Versand befindet sich der Auftrag im System und belastet dieses. Darum sorgt die Startsequenz dafür, dass z. B. Versandzeiten eingehalten werden. Für das System bei Theo Förch kamen hier die Erfahrung und das Know-how von Vanderlande zum Tragen.

5000 m2 für 40 000 Stück Insgesamt lagern im 100 m langen, 50 m breiten und 16 m hohen Gebäude mehr als 40 000 verschiedene Artikel bzw. Verpackungseinheiten. Die 1000 nichtsystemfähigen Artikel lagern an drei Standorten – am alten Lagerbereich in Neuenstadt (Stammsitz) sowie am FörchInnoCenter in Neuenstadt und am Standort Zwickau. Diese werden bei Bedarf nach wie vor manuell den

Die neue Logistikorganisation garantiert eine hohe Service- und Lieferbereitschaft. Dabei zählt Förch auf die Unterstützung von zuverlässigen Partnern. Für die Kunden bedeutet das einen Servicegrad von mehr als 98% und eine garantierte Zustellung innerhalb 24 bzw. 48 Stunden. «Unser Hostsystem als klassisches ERP-System ist für sämtliche Lagerprozesse verantwortlich bis zu dem Punkt, wo die fertigen Behälterdaten in das Lagerverwaltungssystem von Vanderlande übergeben werden», erklärt FörchGeschäftsführer Kuhn. «Das ermöglicht uns eine weitgehende Kontrolle und Eigenverantwortlichkeit, bezogen auf die für uns kritischen Systempunkte.»

Pick-PackKommissionierprinzip Das Auftragskommissioniersystem kombiniert eine Zonenkommissionierung mit einem Automatischen Kleinteilelager (AKL). Zu Beginn werden die Aufträge nach Versandvolumen und Struktur in Pick-Aufträge aufgeteilt. Der passende Karton wird auf ein Tablar gestellt und fährt über das System die PickStationen an. Die Distrisorter von Vanderlande arbeiten mit staudrucklosen Förderaggregaten, ideal für die Vielfalt an Paketgrössen und -gewichten.

Startsequenz ist wichtig Auch der Prozess der Kommissionierung wurde über die SoftwareWelten verteilt. Die Aufträge kommen aus dem ERP-System als Pool zu Vision, versehen mit Informationen wie Priorität oder Art des Versandkartons. Vom Start bis zum

74 technica 09-08

Warenausgang mit Gurtförderern über Teleskop direkt in den LKW.

an, zusätzliche Funktionen werden mit farbigen Lampen angefordert.

Bei «Pick-to-Light» können pro Pick-Station gleichzeitig drei Auftragsbehälter für Pick&Pack bereitgestellt sein. Die entnommene Ware wird in den Versandkarton verpackt, an dessen Station die Lichtsignale «an» sind. Auch hier werden dem Kommissionierer zusätzliche Kommissionierhinweise angezeigt.

Sonderwünsche sind kein Problem Die zu kommissionierenden Artikel gelangen über Sortierrundläufe vom Lager zu den Bedienern. An drei Arbeitsstationen werden Paletten zugeführt, an vier Tablare. Für die Bearbeitung der Value Added Services – spezielle Etikettierung oder besondere Umverpackung – sind acht Arbeitsstationen vorgesehen. «Sollte eine Verpackungseinheit oder eine Sprühdose mit russischem Text gerade nicht im Bestand verfügbar sein, steuert ‹Vision› den verfügbaren, bedingt geeigneten Bestand zu einer Nachbearbeitung», so Matthias Olt. «Dort weist es den Bediener an, die bestellten Verpackungseinheiten zu bilden oder druckt die fehlenden Etiketten.»

Hohes Volumen und hohe Geschwindigkeit sind zwei der grossen Vorteile der Kommissionierung im «K-Lager» – Maximalgewicht pro Tablar: 40 Kilogramm.

Pick-Intelligenz

Rollen und Räder jeder Art und für alle Zwecke direkt ab unserem Lager

«Eine besondere Herausforderung stellte der Umzug aus einem manuellen Lager in ein hoch automatisiertes Lager mit weiterlaufendem Versand aus beiden Systemen dar», resümiert Vanderlande-Projektleiter Ditmar Paprocki. «Des Weiteren musste die Software an die Förchspezifischen Abläufe angepasst werden», so Paprocki weiter. Bis ins Detail sind die Prozesse vom Wareneingang über die Einlagerung und die Kommissionierung bis zum Versand abgestimmt. So haben sich

od Kata er als log b PD est F-D elle ow n nlo ad

Wesentliche Systemkomponenten sind Pick&Pack, Pick-by-Light und Pick-to-Light. Der benötigte Behälter auf dem Tablar wird durch den Lichtstrahl eines darüber angebrachten Lampenquadrats ausgeleuchtet. «Pick-by-Light» zeigt auf dem digitalen Display die Entnahmemenge aus den Lagerbehältern

Bestellen bis 17 Uhr

Kennzahlen Servicegrad/Lieferquote: ›98% Aufträge: 5000/Tag Auftragspositionen: 25 000/Tag Pakete: 6000/Tag Speditionssendungen: 250/Tag Mitarbeiter Lager/Logistik: 150

sowohl Wege als auch Zeiten wesentlich verkürzt. Das System kann innerhalb von zwölf Stunden 5000 Aufträge mit ca. 25 000 Positionen bearbeiten. Bestellungen bis 17 Uhr werden noch am selben Tag an den Kunden versendet.

Lagerfläche nochmal verdoppeln?

Um für die Zukunft gut gerüstet zu sein, wurde das neue Distributionszentrum bereits im Hinblick auf mögliche Erweiterungen konzipiert.

«Wir können das bestehende Gebäude komplett spiegeln und somit unsere Logistikfläche verdoppeln», sagt Konzern-Geschäftsführer Kuhn.

«Aufgrund der ausgesprochen positiven Erfahrungen mit der jetzt realisierten Lösung haben wir mit Vanderlande bereits konkrete Überlegungen angestellt.» Auch die beiden 2007 in Betrieb genommenen Hochregallager bieten noch Platz für weitere Regalgassen. Somit kann die Kapazität kurzfristig um ein Viertel erhöht werden. (bf)

Infos Förch AG 4133 Pratteln 061 826 20 30 info@foerch.ch

Generalvertretung

BAUMGARTNER AG

Telefon 044 847 64 64 Telefax 044 847 64 65 8108 Dällikon www.baumgartnerag.ch e-mail: rollen@baumgartnerag.ch

09-08 technica 75

Fördertechnik + Logistik

| Fachmessen

Der innerbetriebliche Materialfluss im Fokus der bedeutendsten Logistikfachmesse

Intralogistik pur Die CeMAT 2008 – Weltleitmesse für Intralogistik – zeigte deutlich mehr als nur einen Querschnitt an Produkten und Lösungen; sie unterstrich den hohen Stellenwert der innerbetrieblichen Logistik als elementarer Querschnittsfunktion in Produktions- und Distributions-Unternehmen.

D

ie Geschichte der CeMAT – Weltleitmesse für Intralogistik – ist natürlich auch die Geschichte der ehemals als innerbetrieblicher Materialfluss und/oder Inhouse-Logistik bezeichneten Intralogistik. 1982 im Rahmen der Traditions-Industriemesse Hannover zum ersten Mal quasi eigenständig veranstaltet, hat sich die CeMAT spätestens mit ihrer Verselbstständigung im Jahr 2005 zu einer Branchenplattform entwickelt, die sich nun im Frühjahr 2008 selbstbewusster denn je dem internationalen Markt stellte. Mit 1100 Ausstel-

Autor Edgar Grundler, Redaktion Technica, Allensbach

lern aus 35 Ländern der Erde, die insgesamt 5 Hallen und einen Grossteil des Freigeländes der weitläufigen Hannover Messe belegten, darf sich die CeMAT nicht nur als grösste Fachveranstaltung dieser Art weltweit betrachten, sondern ihr gebührt auch das Verdienst, das Zusammenspiel der intralogistischen Bereiche Materialfluss, Lagertechnik, Kommissioniersysteme und Umschlagseinrichtungen für die Praxis anschaulich darzustellen.

Selbst der kleinere Handwerksbetrieb kommt heute ohne «Intralogistik» nicht mehr aus, will er wirtschaftlich nicht bald ins Hintertreffen geraten. Ein Stapler, ein Kragarmregal, ein Fachbodenregal, ein Handlinggerät zum Beschicken eines Holz- oder Blechbearbeitungs-

zentrums – das alles ist Intralogistik oder es sind zumindest die wesentlichen Bausteine dafür.

Bei mittleren KMUs und erst recht bei grösseren Betrieben wird die Intralogistik schnell zum erheblichen Wirtschaftlichkeits- und Wettbewerbsfaktor, mit dem Kosten zu vermeiden sind bzw. buchstäblich Geld zu verdienen ist. Zwar muss je nach Unternehmensgrösse und Lager-/Kommissionier- oder Umschlagsmengen nicht gleich von «vernetzten Lagerwelten» die Rede sein, doch wenn man bedenkt, dass ein Lagerwert von beispielweise 100 000 Franken allein Kapitalkosten von bis zu 10% verursacht, dann sind Überlegungen zur Optimierung des Lagerwesens schon angebracht. Und dasselbe gilt in der Praxis auch für den innerbetrieblichen Materialfluss, denn der hier oftmals zu beobachtende «Transporttourismus» kostet einfach nur Zeit, Personal und Geld. Die Technica-Redaktion war vor Ort an der CeMAT und präsentiert hier eine kleine, aber richtungsweisende Auswahl an Bausteinen für die rationelle Intralogistik. Künftig wird dieser Bereich in den Unternehmen aller Grössen eine noch wichtigere Rolle spielen, weshalb auch wir das Augenmerk verstärkt auf die Segmente Materialfluss, Lagertechnik, Handling und Produktions-, Montage- sowie Distributionsautomation legen.

Alles im (Zu)griff...

SCP – Schäfer Case Picking stiess an der CeMAT auf grosses Interesse. (Siehe Seite 80)

76 technica 09-08

Mit dem brandneuen RohrelementeBaukastensystem von Bito-Lagertechnik hat der Lagertechnik- und Behälterspezialist eine wirtschaftliche Alternative zum Selbstbau von kleinen bis mittleren Versorgungslagern im Programm. Basierend auf 12 Grundelementen und diversem Zubehör können individuelle Bereitstellregale mit oder ohne Durchlauftechnik erstellt werden. Des Weite-

ren lassen sich Arbeitsplatten und in diese wiederum Montage- Vorrichtungen installieren, sodass der Werker die zu montierenden Kleinteile in direkter Nähe aus den ergonomisch bereitstehenden Kleinteilebehältern entnehmen und verbauen kann. Die Durchlaufregale sind dann nach dem Kanban-Prinzip zu befüllen und damit ist gewährleistet, dass an den Montage-Arbeitsplätzen immer genügend Material vorhanden ist. Aus dem Rohrelemente-Baukasten lassen sich natürlich auch Kleinteilelager, Transportund Bereitstellvorrichtungen für Montageteile und Baugruppen sowie Hilfsvorrichtungen bauen, wobei dies grundsätzlich mit den standardisierten Rohrelementen geschieht, die man sich für alle Eventualitäten ans Lager legen kann.

Auf Wunsch kommen die Regale und Gestelle auch komplett montiert ins Haus, entsprechend der Auftragszeichnung des Kunden.

Das modulare Rohrsystem «Bito-Ergo» besteht aus zwölf Standardbauteilen. Zubehör wie Adapter, Rollenleisten, Räder oder einschraubbare Stellfüsse erlauben den individuellen Auf-, Ausund Umbau.

Elektro-DeichselNiederhubwagen

Der neue Elektro-Deichsel-Niederhubwagen EDP 20 im Einsatz.

Stöcklin bringt Elektro-Deichsel-Niederhubwagen einer neuen Generation auf den Markt, und zwar die beiden Typen EDP 16 und EDP 20 für 1600 kg bzw. 2000 kg Nutzlast.

Entsprechend dem eigenen sehr hohen Qualitätsverständnis sind die Elektro-Deichsel-Niederhubwagen robust und langlebig aufgebaut, was u. a. an den aus Edelstählen gefertigten Bolzen und Wellen für die Hubmechanik und für die Lastrollen abzulesen ist. Bei der Auslegung des Chassis wurden neue Wege beschritten, denn jetzt bildet eine Rahmenkonstruktion die Basis und in diese sind die einzelnen Komponenten eingebaut. Als massiven Rammschutz gibt es ein tiefgezogenes Bauteil, das durch die Verformung eine hohe Festigkeit erhält und gleichzeitig den optimalen Fussschutz darstellt. Das Bauteil ist für Wartungsarbeiten zudem schnell zu entfernen und dann liegen das Antriebsrad und die Lenkrollen komplett frei. Für den robusten Einsatz an der Rampe sind die Druckstangen und die Gabeln kräftig dimensioniert worden. Der Mittelantrieb ist dank sehr guter Traktion ideal für den Rampeneinsatz, und auch beim Verladen der letzten seitlichen Palette gibt es keine Probleme. Das Ladegerät in Hochfrequenztechnik ist schon in der Standardausführung eingebaut, kann aber auf Wunsch auch durch eine externe Lösung ersetzt werden.

Universal-Problemlöser für das Palettieren Der LayerMaster stellt sich hier als absoluter Universal-Problemlöser vor, wenn es um das De-/Palettieren

von sortenreinen Lagen an unterschiedlichsten Produkten geht. Auf der Grundlage eines komplett neuen universell-flexiblen Vakuum-Greifersystems von Schmalz, wahlweise eines Industrie- oder Portalroboters und einer abgestimmten Materialflussperipherie, können nun sortenreine Lagen bis 300 kg Lagen-gewicht eines grösstmöglichen Produktspektrums schnell (bis zu 300 Lagen pro Stunde) mit hoher Prozesssicherheit depalettiert bzw. palettiert werden. Darüber hinaus lassen sich mit demselben Hochleistungs-Vakuumgreifersystem auch die leeren Paletten handhaben, sodass hier ein integriertes vollautomatisches Depalettieren und/ oder Palettieren möglich ist.

Der LayerMaster eignet sich ideal für die dynamischen Abläufe in modernen Kommissionier- und Verteilzentren bzw. den Schnittstellen zwischen Produktion und Distribution, die vor allem durch die Prozessschritte Depalettieren, Sortieren, Kommissionieren und erneutes Palettieren gekennzeichnet sind.

De-/Palettierungszelle Layer Master, eine Automatisierungslösung zum De- und Umpalettieren sortenreiner Lagen.

Der gute alte (?)

Paternoster...

Der Paternoster hat sich bei Hänel längst zum intelligenten Intralogistik-Baustein entwickelt. Hänel bot nicht nur als einer der ersten Her-

09-08 technica 77

Fördertechnik + Logistik

| Fachmessen

keine Fehler mehr, und ausserdem lassen sich ohne weiteren Aufwand aussagekräftige Entnahme-/BeladeStatistiken führen.

Das Lager aus dem Baukasten

Die intelligente Bilderkennung lokalisiert den verwendeten Lagerplatz.

steller die Möglichkeit, seine Vertikallifte mit digitaler Kameratechnik auszustatten, sondern geht jetzt den entscheidenden Schritt weiter, nämlich hin zur automatischen Artikelidentifikation. Mit dem innovativen System AutoIdent, das sich als in die Entnahmestelle des Vertikallifts integrierte Leseeinheit zur kontaktlosen Identifikation anhand von auf das Produkt aufgebrachten RFID-Etiketten darstellt, wird die automatische Artikel- und zugleich Lagerplatzerkennung Realität. Zusätzlich lokalisiert die intelligente Bilderkennung über die besagte in die Entnahmestelle eingebaute Kamera den belegten bzw. frei gewordenen Lagerplatz, sodass in Summe die Lagerabläufe insgesamt effizienter werden. Alle ein- und ausgelagerten Artikel durchlaufen somit die automatische Identifizierung und kommen in der angeschlossenen Lagerverwaltungs-Software sofort zur Zu- oder Abbuchung. Parallel dazu sind die Veränderungen im Lager/Lagerbestand sofort sichtbar, und zwar ohne weitere Buchungseingaben durch den Benutzer. Die Bestände sind immer aktuell und damit verplanbar, es gibt so gut wie

Markt spiegel Schweizer Industrie

78 technica 09-08

Das Individual-Lagersystem gibt es nicht, sollte man meinen, und gibt es doch, lässt sich festhalten. Gemeint ist in dem Fall das Lagersystem Unitower von Kasto, (Schweiz: Hch.Reimmann, denn diesem liegt ein modularer Standardbaukasten zugrunde. Allen Versionen, nämlich dem Einfach- oder Doppelturm und den Varianten für Paletten mit Nutzlasten von 1 oder 2 oder 3 Tonnen, gleich sind die robuste Mechanik und Antriebstechnik, das RBGRegalbediengerät, die Hub-/Senkgeschwindigkeiten zwischen 14 und 32 m/min, die Automatiksteuerung und die Sicherheitseinrichtungen.

Individuell wiederum ist die Anordnung von Querstationen zum Einund Auslagern an der Lager-Breit-

Kompaktes standardisiertes Blechlager Unitower C für Nutzlasten von 1,2 oder 3 t.

www.marktspiegel.ch

seite bzw. von Längsstationen an der Stirnseite. Zudem werden die Unitower-Universallager über mehrere Stockwerke gehend in die Höhe gebaut, wobei dann die Ein-/Auslagerung auch in verschiedenen Ebenen erfolgen kann. Das An- oder Einbinden von Sägemaschinen oder Blechbearbeitungssystemen ist ebenfalls möglich und die Lagertürme lassen sich bei Bedarf als produktionsnahe Rohmaterial-, Halbfabrikate- oder Fertigteile-Zwischenlager nutzen. Ausserdem sind Behälter aller Grössen oder auch Vorrichtungen und Werkzeugsysteme zu lagern, sodass hier wirklich von einem Universallager gesprochen werden kann.

Nicht stapelbare Güter automatisch kommissionieren Der UPD, also der Universal Product Dispenser bzw. der universelle Produktauswerfer von Knapp, lässt sich in automatische Kommissionierzeilen desselben Herstellers einfügen und hat den entscheidenden Vorteil, dass er es mit nahezu allen Produkten, die über ziemlich unregelmässige Geometrien verfügen, aufnimmt. Im Gegensatz zu den bekannten Produkteauswerfern, die vor allen Dingen in der Pharmaprodukte-Kommissionierung zum Einsatz kommen, lassen sich mit dem neuen UPD auch nicht stapelbare Produkte automatisch kommissionieren. Dabei ist der Teilungsabstand der Fächer frei wählbar, der Grad an Automatisierung steigt, die Lagerdurchlauf- und die Kommissionierzeiten verringern sich, und es wird höchst zuverlässig nur die je-

Jetzt aktualisieren! suchen und finden

Mit dem universellen Produktauswerfer UPD können auch nicht stapelbare Produkte automatisch kommissioniert werden.

weils benötigte Stückzahl ausgeworfen. Der UPD ist für Produkte/Packungen bis zu einem Quadermass von 200 x 200 x 200 mm ausgelegt, wobei die kleinsten zu handhabenden Packungen lediglich eine Grösse von 15 x 15 x 15 mm aufweisen müssen und immer noch sicher zum gezielten Auswurf kommen.

Das System kann bis zu 4000 mm lang sein und ist in Kanalbreiten mit 100 bzw. mit 200 mm lieferbar. Die Noppenabstände des Noppenbandes sind wahlweise 71, 100, 150 oder 200 mm, entsprechend dem zu bearbeitenden Kommissioniergut. In Abhängigkeit der Fachlänge und der Vorschubgeschwindigkeit von 0,3 m/s werden bis zu 4 Stück pro Sekunde (!) ausgeworfen.

Kommissionieren automatisch und fehlerfrei Ruck-Zuck-Kommissionierung verspricht die vollautomatische Kommissionierung «viapick» von viastore.

Denn mit dem vollkommen selbstständig arbeitenden System sind bis zu 600 Entnahmen pro Stunde möglich, wobei Kommissionierfehler nahezu ausgeschlossen sind. Das innovative, dynamisch zu Werke ge-

Viapick ermöglicht mehr als 600 Entnahmen pro Stunde – 24 Stunden am Tag.

hende Kommissioniersystem verarbeitet grundsätzlich alle möglichen und auch unmöglichen Produkte bzw. Packungen, sofern diese trotz unterschiedlicher Grössen und verschiedener Geometrien klar erkennbar, geordnet und stapelbar sind.

Analog zu einem Kommissionierer nimmt das Kommissioniersystem die Waren aus einem herkömmlichen Lager-/Transportbehälter und legt sie in einen beliebigen bereitstehenden Auftragsbehälter oder Versandkarton. Legt man die durchschnittliche Pickleistung beim manuellen Kommissionieren von rund 300 Entnahmen pro Stunde zugrunde, liefert der automatische Kommissionierer das Doppelte. Da gleichzeitig der Aufwand für einen Kommissionierplatz, bestehend aus Arbeitsplatz, PC, Bildschirm und Kommissionierhilfen, entfällt und auch weniger Personal benötigt wird, geht der Hersteller von einer Amortisationszeit von sechs bis 18 Monate aus. Je nach Einsatzdauer und Nutzungsintensität.

Diese erlaubt u. a. auch die Fernwartung per Minicomputer (PDA) sowie eine schnelle Erkennung und Behebung von Fehlern, womit die technische Verfügbarkeit weitergehend unterstützt wird.

Modulare PalettenFördertechnik ProMove nennt sich die neu entwickelte Paletten-Fördertechnik von Swisslog, wobei ProMove für Professional Movement of goods steht.

Vom Design und von der Auslegungsflexibilität her gesehen komplett modularisiert, ergeben sich für die individuelle Ausrüstung, die Implementierung in Materialflussprozesse und die Anbindung an übergeordnete Steuerungssysteme grosse Vorteile. Durch die konsequente Verwendung industriell erprobter, leistungsfähiger Komponenten ist eine hohe Verlässlichkeit und Verfügbarkeit gewährleistet. Die Fördertechnik ist leicht und kompakt konzipiert und weist gleichzeitig eine hohe Stabilität für eine maximale Lebensdauer bei geringsten Lebenszykluskosten auf. Die Modularität zieht sich wie ein roter Faden von der Mechanik über die Antriebe und die Elektronik bis hin zur Steuerung und Software, wobei hier die eigene und weltweit bestens bewährte Steuerung BOX von swisslog-accalon zur Verwendung kommt.

Das modulare Palettenfördersystem ProMove.

«Vielfalt begreifen» Wie man die Produktvielfalt eines Warenverteilzentrums begreifen kann, zeigte Kuka Roboter: Durch innovative Greiftechnik in einer Roboteranwendung zum Lagen-Depalettieren. Dieses System auf Basis eines KR 500-570 PA ist durch ein integriertes Sensor- und SoftwareKonzept auf die vollautomatische und flexible Handhabung vieler verschiedener Produkte und Verpackungsvarianten vorbereitet.

In einer Endlosschleife depalettierte ein Kuka-Roboter unterschiedliche Palettenlagen mit einer Greiftechnik, bei der die Produkte mittels Reibrollen auf zwei Trägerplatten aufgewälzt werden. Mit diesem System lassen sich viele Produkte bzw.

Verpackungstypen depalettieren, bei denen konventionelle Technologien bisher versagt haben.

Das Lagen-Depalettieren wird dabei über sehr geräuscharme Servo-Mo-

09-08 technica 79

Fördertechnik + Logistik

toren angetrieben. Das gesamte Greifsystem wird über die KRC2-Robotersteuerung mitgesteuert.

Ein System, das übrigens auch Zwischenlagen handhaben kann.

Ein wichtiger Kundennutzen liegt im sehr schnellen Anlagenhochlauf.

Der wird durch eine integrierte Datenbank mit hinterlegten Parametersätzen und einfachen, sinnfälligen Bedienoberflächen unterstützt.

Der Inbetriebnahmeaufwand mit Produkten bzw. ganzen Produktgruppen wird dadurch auf ein Minimum reduziert. Zusätzlich garantiert das System auch eine hohe Anlagenverfügbarkeit durch ein intelligentes Sensorkonzept zur Kollisionsvermeidung und eine hohe Prozessstabilität.

Produktinnovationen live Viel Aufmerksamkeit erntete die Weltneuheit SCP. Das Schäfer Case Picking ist ein komplexes und intelligentes Lager-, Kommissionier- und Fördersystem für die Effizienzsteigerung und automatische, filialgerechte Lieferzusammenstellung im Lebensmittelhandel und artverwandten Branchen. Wenige Stunden nach seiner Markteinführung wurde das neue System bereits prämiert: Die Weltneuheit erhielt den MM Logistik Award. Besonderheit des SCP ist die ganzheitliche Verket-

| Fachmessen

Infos Bito-Lagertechnik Bittmann AG 6343 Rotkreuz 041 790 20 64 info@bito.ch www.bito.ch Stöcklin Logistik AG 4143 Dornach 1 061 705 81 11 unit-d@sld.ch www.stoecklin.com Schmalz GmbH 8309 Nürensdorf 044 888 75 25 schmalz@schmalz.ch www.schmalz.ch Hänel & Co Büro & Lagersysteme 9450 Altstätten 071 757 30 80 info@haenel.ch www.haenel.ch Knapp Logistik Automation A-8075 Hart bei Graz +43 316 495 0 sales@knapp.com www.knapp.com

tung und vollautomatische Bearbeitung aller Prozesse vom Wareneingang artikelreiner Paletten über die Depalettierung, Pufferung, Kommissionierung, Sequenzierung bis hin zur Palettierung gemischter Ladungs-

Kasto Maschinenbau GmbH D-77855 Achern-Gamshurst Schweiz: Hch. Reimmann AG 8617 Mönchaltorf 044 949 49 49 info@reimmann.ch www.reimmann.ch viastore systems GmbH D-70469 Stuttgart +49 711-9818-0 info.de@viastore.com www.viastore.com Swisslog Management AG 5033 Buchs 062 837 41 41 logistics@swisslog.com www.swisslog.com KUKA Roboter Schweiz AG 8953 Dietikon 044 744 90 90 info@kuka-roboter.ch www.kuka-roboter.ch SSI Schäfer AG 8213 Neunkirch 052 687 32 32 ssi-info@ssi-schaefer.ch www.ssi-schaefer.ch

träger. Beschleunigte Gesamtabläufe von 30 000 bis über 300 000 Kolli pro Tag und eine volumenoptimierte, schonende Packqualität bieten wirtschaftliche Potenziale, die zum Wettbewerbsvorteil werden.

19. Fakuma vom 14. bis 18. Oktober 2008 in Friedrichshafen am Bodensee Aktuell vermeldet der Veranstalter der 19. Fakuma, Internationale Fachmesse für Kunststoffverarbeitung in Friedrichshafen, 1590 Aussteller.

Zugleich hat die Fakuma ein Novum zu vermelden: Mit dem Branchenkanal Kunststoffe.tv verfolgen die Besucher das Messegeschehen und gestalten es aktiv mit.

Ohne Zweifel ist die Fakuma in diesem Jahr das wichtigste Event für die Kunststoffbranche Europas. Themen der Fachmesse sind alles rund ums Spritzgiessen und Extrudieren. Dazu zählen Spritzgiessmaschinen und Extruder genauso wie Werkstoffe, Roh- und

80 technica 09-08

Zusatzstoffe, Materialfluss und Logistik, der Werkzeug- und Formenbau, das Teilehandling, ganze Fertigungszellen, Themen wie Qualitätssicherung und Software, natürlich die Forschung und Entwicklung und vieles mehr. Generell zeichnen sich die Lösungen

durch Praxisnähe aus, zudem ist die Fakuma ein immer gern genutztes Forum für Premieren und Neuentwicklungen.

Für den Fachbesucher bietet die Fakuma damit einen umfassenden Überblick über den Stand der Technik in der Kunststoffbranche, er erfährt vieles über Problemlösungen und über die neuesten Entwicklungen.

Produktpräsentationen im Fokus Zum dritten Mal wird es aufgrund der sehr positiven Reso-

nanz zudem wieder ein spezielles Ausstellerforum in Halle B5 für Produktpräsentationen geben. Die interessierten Unternehmen präsentieren und erläutern dort ihre neuen Produkte, Innovationen und Technologien.

Themen sind unter anderem Verfahren wie die Mehrkomponentechnik, aber auch Sonderverfahren, spezielle Problemlösungen, energieeffiziente Peripherie und Produkte werden gezeigt. Präsentiert werden die Themen jeweils anhand einer konkreten Anwendung. (bf)

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Highlight

Control for Motion Ob von Punkt zu Punkt verfahren wird, eine Position überschliffen oder ob gar eine komplette Bahnsteuerung benötigt wird – die Steuerungswelt von Festo ist skalierbar, modular und nahtlos integriert in den mechatronischen Handhabungsbaukasten.

D

as Steuerungsmodul CPXCM-HPP steuert alle elektrischen Achsen von Festo über die im CPX verfügbaren Feldbusknoten. Via CAN-Bus-Schnittstelle werden bis zu vier Einzelachsen angeschlossen. Damit sind die elektrischen Antriebe kompatibel zu allen industriellen Kommunikationsschnittstellen. Die nötige FHPPAnschaltung (Festo Handling and Positioning Profile) integriert die Antriebe ins CPX-System. Das Mehrachs-Interface CPX-CMXX bietet mehr Funktionalität als das Einstiegsmodul, das Achsen einzeln und unabhängig steuert.

Embedded Control mit FED-CEC Die Integration der Steuerung in die Anzeige- und Bediengeräte FED spart Platz. Mit der CANopenMaster-Schnittstelle können Ventilinseln und elektrische Achsen von Festo direkt an das Display FEDCEC angeschlossen werden. Dieses kommuniziert über Ethernet mit anderen in CoDeSys programmierten Steuerungen.

Synchronfahren mit Mehrachs-Interface Das Mehrachs-Interface CPX-CMXX kann einfache EinzelachsbewegunRobotik-Steuerung CMXR

82 technica 09-08

gen, aber auch koordinierte Bewegungen mehrerer elektrischer Antriebe durchführen. Über das Festo Configuration Tool «FCT» konfigurieren Anwender zwei Achsgruppen mit maximal vier Achsen pro Gruppe – ohne zu programmieren. Koordinierte Mehrachsbewegungen mit Interpolationen bzw. einfache Bahnapplikationen übernimmt der SPSbasierte Motion Controller CECX-XM1. Damit werden Maschinen und Anlagen mit umfangreicher SPSFunktionalität programmiert. Die CECX ist die neue Feldbus-MasterSteuerung von Festo für Anlagen und Maschinen. Dank der Softmotion im CoDeSys-Programmier- und Laufzeitsystem reichen die Einsatzbereiche von einachsigen Verfahrbewegungen bis zu CNC-Bahninterpolationen mit 2,5 D.

Robotersteuerung bietet Freiheit Die Krönung der neuen Steuerungswelt von Festo ist CMXR-C1, der Motion Controller mit Robotikfunktionen. Diese Robotersteuerung erlaubt anspruchsvolle Handhabungstechnik. CMXR ermöglicht Mehrachsanwendungen mit fünf oder sogar sechs Freiheitsgraden im Raum.

Der Controller ist die Basis für den Aufbau kartesischer Systeme (z. B. Raumportale) bis hin zur komplexen Tripod-Kinematik. Die Steuerung interpoliert und positioniert alle Achsen, damit sie Konturen auf einer Mittelline abfahren können, zum Kleben, Laserschweissen oder Wasserstrahlschneiden. Sie kann aber auch das Werkzeug im Raum positionieren. Dabei wird die Spitze stets auf der programmierten Bahn geführt, auch wenn sich dabei die Orientierung des Werkzeugs ändert.

Achsinterface CPX-CMXX

Kurze Takte – schnelles Engineering Soll der Greifer in eine Form einfahren, um ein Teil zu entnehmen, kann diese Bahn mit den Positionen X, Y und Z sowie mit der Orientierung des Werkzeugs bestimmt werden. Der Bahnverlauf wird harmonisch. Zusätzliche Funktionen wie das Überschleifen der programmierten Positionen macht die Bahn weich und schont die Mechanik.

Das Überschleifen optimiert auch die Taktzeit genauso wie Rampenformen für Beschleunigungen und konstante Bahngeschwindigkeiten.

Festo Configuration Tool Das FCT und die Programmiersprache FTL verkürzen die EngineeringZeiten. So können sich Anwender ganz auf die Applikationsentwicklung konzentrieren. (bf)

Infos Festo AG 8953 Dietikon 044 744 55 44 info_ch@festo.com www.festo.ch

Produkte

Interne SATA-Festplatten via USB-Adapter extern nutzen

Nicht überall steht ein externes Gehäuse für 2,5- und 3,5-ZollSATA-Festplatten zur Verfügung.

Die praktische USB-Docking-Station von ARP dient als preisgünstige und clevere Alternative.

Der Adapter kann wahlweise am SATA- oder USB-Anschluss des Rechners angeschlossen werden.

Nun lassen sich beliebige SATAFestplatten am PC oder Notebook andocken, ohne den Rechner auf-

EtherCAT-Master-Synchronisierung über I/O-System

zuschrauben und ohne eine Software zu installieren.

Auf diese sehr einfache Weise können etwa SATAFestplatten kurz auf Funktionstüchtigkeit getestet oder für den schnellen Datenaustausch genutzt werden. Der Datendurchsatz erreicht via USBSchnittstelle 480 Mbit/s und via eSATA-Schnittstelle 1,5 Gbit/s.

ARP liefert die USB-Docking-Station (Art. Nr. 441008) ab sofort für CHF 54.– inkl. Netzteil und Stromkabel. Weitere Informationen wie technische Spezifikationen oder Angaben zum Lieferumfang gibt es unter: ARP Datacon AG 6343 Rotkreuz 041 799 09 09 www.arp.com

EtherCAT-Master wie z. B. die Automatisierungssuite TwinCAT können via Netzwerkvariablen in Echtzeit Daten austauschen.

Mit der EtherCAT-Bridge-Klemme EL6692 von Beckhoff ist dies optional auch direkt im I/O-System möglich.

Die EtherCAT-Bridge ermöglicht zusätzlich zum «normalen» Datenaustausch die Distributed-ClockSynchronisierung zwischen mehreren EtherCAT-Mastern, z. B. für die exakte Antriebssynchronisierung von räumlich verteilten Maschinen.

Weiterhin können mit der EtherCAT-Bridge-Klemme unterlagerte PCs (z. B. Beckhoff EmbeddedPCs der Serie CX) als EtherCATSlave in ein EtherCAT-Netzwerk eingebunden werden. In diesem Fall wird die Bridge-Klemme des CX-Systems mit dem überlagerten EtherCAT-System gekoppelt.

Die Bridge-Klemmen verfügen über eine separate Spannungsversorgung, sodass beim Einsatz mehrerer Bridge-Klemmen der

Datenverkehr bei einem Ausfall der lokalen Spannungsversorgung eines Teilnehmers weiterläuft.

Das EtherCAT-Klemmensystem ist ein modulares I/O-System, bestehend aus elektronischen Reihenklemmen. Für alle in der Automatisierungswelt vorkommenden digitalen und analogen Signalformen stehen entsprechende EtherCAT-Klemmen bereit.

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Produkte

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Messen

Steuern

Neues für das AS-Interface Mit dem neuen Sicherheitsmonitor V3 von Siemens kann der Anwender einen Aktor oder eine Aktor-Gruppe sicher über das AS-i-Netz ansteuern und so dezentral etwa Ventile oder Motorstarter parallel zu einem zweiten Freigabekreis sicherheitsgerichtet schalten. Möglich ist mit dem neuen Gerät auch eine Kopplung von zwei sicheren AS-i-Netzen ohne zusätzliche Module. Die neue zugehörige Software asimon V3 besitzt einen vollgrafischen Editor für die Sicherheitslogik, was die Bedienung erleichtert. Auch funktionell ist asimon V3 verbessert worden, z. B. durch das Ausfiltern von kurzzeitigen, einkanaligen Unterbrechungen im Sensorkreis.

Der neue Sirius-Kompaktabzweig 3RA6 kann ohne Werkzeug und ohne weiteren Verdrahtungsaufwand zu einem AS-i-fähigen Verbraucherabzweig modifiziert werden. Dies ist mit einem AS-i-An-

baumodul in A/B-Technik möglich und gewährleistet so die direkte Übertragung von Diagnosesignalen und Zuständen an die Steuerung. Die Schaltung eines Direktoder Wendestarters erfolgt mit demselben Modul. In einer zweiten Ausführung kann der Anwender Sicherheitsschaltgeräte wie Endlagenschalter anschliessen und damit den Kompaktabzweig sicher abschalten.

Siemens Schweiz AG Automation and Drives 8047 Zürich 0848 822 844 automation.ch@siemens.com www.siemens.de/as-interface

Bewegen

Lagerbuchen: schnell, uverlässig, kinderleicht Proportionaltechnik für Druck und Durchfluss für • Luft • Vakuum • Flüssigkeiten • Dampf

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84 technica 09-08

Um das Buchen für Betriebsmittel schnell, zuverlässig und einfach zu gestalten, hat Coscom die Lagerverwaltung um das Modul easyCollect erweitert. Mit einem Barcodescanner werden nur noch die Barcodes der Betriebsmittel und Lagerplätze eingescannt. Bei diesen Barcodescannern handelt es sich um mobile Datensammler, mit denen die Buchungen frei erfasst werden können. Der Buchungsabgleich erfolgt, wenn der Scanner in die Ladestation gesteckt wird, automatisch, ohne dass weitere Eingriffe notwendig sind.

Die Rüstzeitreduzierung sowie die Optimierung der Bereitstellabläufe sind der grösste Nutzen, der sich aus der nicht örtlich gebundenen Datenerfassung ergibt. Die Anwender können sich ausschliesslich auf ihre Hauptaufgaben konzentrieren und müssen keine weiteren Eingaben an ei-

nem PC durchführen. Aufgrund der kinderleichten und intuitiven Bedienung ist keine zusätzliche Schulung notwendig.

Coscom easyCollect ist optimal in die modulare Coscom-Werkzeugund Betriebsmittelorganisation ToolDIRECTOR eingebunden und wird unabhängig von der Zahl der genutzten Software-Bausteine in die unternehmensspezifische EDV-Struktur eingebunden.

COSCOM GmbH 6246 Altishofen 062 748 10 00 info@coscom.ch www.coscom.ch

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Peltier-Kühlgeräte in Leichtbauweise mit 100 W Unter dem Namen «Thermoelectric Cooler» präsentiert Rittal eine Weltneuheit im Bereich der Systemklimatisierung. Die auf PeltierTechnik basierten, leistungsstarken Kühlgeräte in Leichtbauweise mit 100 W Kühlleistung stellen derzeit die effizienteste Art der Klimatisierung von Bedien- und Kleingehäusen dar.

Das Kühlgerät verfügt über einen COP (Coefficient of Performance) von grösser 1, ein Bauvolumen von nur 125 x 155 x 400 mm (B x H x T) und ein Gewicht von unter 3 kg. Diese Rittal-Innovation bietet bei gleicher Kühlleistung eine Effizienz, die über 100 % grösser ist als bei herkömmlichen Geräten der Branche. Neben den niedrigeren Anschaffungskosten lassen sich mit dem Thermoelectric Cooler über 60 % Energiekosten einsparen.

Die energieeffiziente Regelung mit Pulsweitenmodulation und Softstartfunktion sichert eine konstante Gehäusetemperatur und sorgt für Langlebigkeit der Peltier-Elemente. Übertemperatu-

ren werden sicher erfasst und signalisiert. Ein innovatives Luftführungssystem gewährleistet dabei die optimale Anströmung der Peltier-Elemente. Durch die modulare Bauweise ist die Kühlleistung nach Bedarf erweiterbar. Erhältlich ist der Thermoelectric Cooler ab November 2008.

Rittal AG 5432 Neuenhof 056 416 06 00 rittal@rittal.ch www.rittal.ch

Für überzeugende Lösungen aus einem Guss Wolfensberger bietet vom Sphäroguss bis zum hochlegierten Stahl eine umfassende Werkstoffpalette, mit zwei Formverfahren: Sandguss und keramisches Genaugiessverfahren. Zusätzlich übernehmen wir für Sie auch die einbaufertige Bearbeitung und weitere Dienstleistungen, von der Konstruktion bis zur Logistik.

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www.cl-electronics.com Hutschienen-PC für höchste Ansprüche

Die Hutschienen-PCs von Beckhoff werden durch die Varianten CX9010, CX1010 und CX1030 ergänzt, die sich durch leistungsfähigere CPUs bei maximal möglicher Hard- und Software-Kompatibilität zu den kleineren Varianten auszeichnen.

Der CX1030 erweitert die CX-Serie durch eine extrem leistungsfähige Intel-Pentium-M-CPU mit 1,8-GHz-Taktfrequenz. Die Kühlung der CPU erfolgt durch das passive Kühlmodul sowie durch eine leicht wechselbare Lüfterkassette.

Das Modul CX1030 beinhaltet, neben CPU und Chipsatz, auch den Arbeitsspeicher in wählbarer Grösse: 256 MB DDR-RAM sind Standard, erweiterbar auf 512 MB

oder 1 GB. Die Steuerung bootet von der Compact-Flash.

In der Grundausstattung enthält der CX1030 eine 64 MB-Compact-Flash-Karte sowie zwei Ethernet-RJ45Schnittstellen.

Diese sind auf einen internen Switch geführt und bieten eine einfache Möglichkeit zum Aufbau einer Linientopologie, ohne den zusätzlichen Einsatz von Ethernet-Switches. Über die beidseitig ausgeführte PC/104-Schnittstelle können alle anderen Komponenten der CX-Familie angeschlossen werden.

Durch die Automatisierungssoftware TwinCAT wird ein CX1030-System zu einer leistungsfähigen SPS und MotionControl-Steuerung.

Beckhoff Automation AG 8200 Schaffhausen 052 633 40 40 info@beckhoff.ch www.beckhoff.ch

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09-08 technica 85

Produkte

Drei-Säulen-Strategie für Energieeffizienz Plan-les-Ouates 022 794 93 26

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Die Lenze AG sieht sich als verantwortungsbewusster Lösungsanbieter und Technologiepartner und will daher die Bemühungen zur Reduzierung von Treibhausgasen und Energiekosten unterstützen. Das Unternehmen hat dazu eine Drei-Säulen-Strategie entwickelt, die elektrische Antriebe in einem ganzheitlichen Ansatz betrachtet.

1.Intelligente Bereitstellung der Energie: Im Vordergrund steht das Ziel, das Antriebssystem so zu gestalten, dass nur die Energie bereitgestellt wird, welche die Anwendung auch tatsächlich benötigt. Bei einem schwankenden Energiebedarf der Anwendung kann die bereitgestellte Energie mit Umrichtern dem Bedarf angepasst werden.

2. Einsatz von Komponenten mit hohem Wirkungsgrad: Durch die Verwendung optimierter Asynchronmotoren oder bei geregelten Antrieben durch den Einsatz prinzipbedingt energieeffizienterer Synchronmotoren lässt sich der Gesamtwirkungsgrad des

Antriebs ebenso verbessern wie durch den Einsatz effizienter Getriebevarianten.

3. Bremsenergie nutzen: Wird bei Anwendungen kinetische oder potenzielle Energie in erheblichem Masse in den Antrieb zurückgespeist, wie z. B. in Materialtransportanwendungen, kann diese Energie genutzt werden.

Lenze Bachofen AG 8610 Uster 043 399 14 14 info@lenze-bachofen.ch www.lenze-bachofen.ch

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Ethernet-Control-Panel mit 5,7-Zoll-Display

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ergo Q® Produkte mit dem patentierten, drehbaren Dosierverschluss ermöglichen ein absolut präzises und sauberes Kleben. Kein Tropfen geht daneben, der Verschluss kann nicht verstopfen, der Klebstoff nicht in der Öffnung aushärten.

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86 technica 09-08

Mit seinem 5,7-Zoll-Display, das optional auch als Touchscreen erhältlich ist, ergänzt Beckhoff die bestehende CP66xx-Serie um eine noch kompaktere Variante. Somit kann der Anwender aus den Display-Varianten 5,7, 6,5, 12, 15 und 19 Zoll auswählen. Das Herzstück des CP6608 besteht aus einem Beckhoff-Motherboard mit Intel-IXP420-Prozessor mit XScale-Technologie und 266 MHz. Standardmässig verfügt der

CP6608 über 32 MB OnBoard-Flash und 128 MB On-Board-RAM. Als externe Schnittstellen sind serienmässig zwei Ethernet-Ports mit 10/100BASE-T, zwei schnelle USB-2.0-Anschlüsse sowie ein serieller RS232-Anschluss vorhanden. Als Betriebssystem kommt Windows CE zum Einsatz.

Das Ethernet-Control-Panel kann als eigenständiger PC oder als TerminalClient eines MicrosoftWindows-Terminal-Servers betrieben werden.

In Verbindung mit der Automatisierungssoftware TwinCAT ist das CP6608 eine sehr kompakte Kleinsteuerung für den Maschinen- und Anlagenbau. Gleichzeitig ist es ideal für den Einsatz als Industrie-PC, in der Industrial Automation, der Building Automation oder der Gebäude- oder Raumsteuerung in Industriegebäuden, Hotels sowie in Büro- und Wohnhäusern.

Beckhoff Automation AG 8200 Schaffhausen 052 633 40 40 info@beckhoff.ch www.beckhoff.ch

H I G H -T E C H B L E C H V E R A R B E I T U N G AU S D E M G L A R N E R L A N D

CH-Premiere von proALPHA-Release 5.2

Apparatebau flexibel+kreativ ZUSCHNEIDEN LASERN

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mit neuesten Technologien bis 8 mm Blech Der ERP-Anbieter Codex präsentiert als Schweizer Premiere die proALPHA-Version 5.2. Der Release umfasst zahlreiche neue Anwendungsfunktionen über nahezu alle Module sowie umfassende Neuerungen.

Unter anderem wurde die Workflow-Automation weiterausgebaut.

Umfangreiche Neuentwicklungen gab es auch im Service- und Projektmanagement, bei der Abwicklung von Streckengeschäften und bei der Fremdfertigung. Für Kunden aus dem Bereich Automobil-

industrie wurden zahlreiche Abläufe noch stärker automatisiert und funktional erweitert. Dazu gehören die EDI-Funktionen, Abrufund Lieferfortschritte, die Einbindung von externen Dienstleistern (EDL) und die Verwaltung von Zusatzinformationen.

Codex Information Systems & Consulting AG 4142 Münchenstein 061 417 70 70 info@codex.ch

Höchste Leistung pro Volumen- und Gewichtseinheit Mit den EC-powermax-Motoren schuf maxon motor eine Produktreihe, welche im Verhältnis zur Baugrösse durch unerreicht hohe Leistung besticht.

Im Vergleich zu anderen bürstenlosen DC-Motoren mit ähnlichen Dimensionen erzielt der ECpowermax 22 bereits bei geringen Drehzahlen sehr hohe Drehmomente. Mit einem Durchmesser von 22 mm und einer Leistung bis zu 120 Watt ergänzt er den EC-powermax 30 und ist ebenfalls in zwei Längenausführungen erhältlich.

Der aus zwei Polpaaren bestehende Rotor ist mit dem qualitativ besten Magnetmaterial ausgestattet, welches zurzeit auf dem Markt erhältlich ist. Für die elektronische Kommutierung wird das Magnetfeld mittels Hall-Sensoren abgetastet und so die Position des Rotors bestimmt. Die für die powermax-Motoren optimierte maxon-Wicklungstechnologie schafft markante Performancevorteile. Alle Vorzüge der bürstenlosen Gleichstrommotoren mit Luft-

voller Entwicklungs-Support Just-in-time 50 Jahre Know-how ISO 9001:2000

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spaltwicklung gelten also auch für die vierpolige Ausführung.

Durch den Einsatz des nutenlosen Stators hat der EC-powermax 22, wie schon sein grosser Bruder EC-powermax 30, kein Rastmoment. Dies ergibt hervorragende Regeleigenschaften, was sich beim Positionierbetrieb besonders positiv auswirkt. maxon motor ag 6072 Sachseln 041 666 15 00 info@maxonmotor.com www.maxonmotor.com

09-08 technica 87

Produkte

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Prüfen von Magnetventilen für alle Spannungen,AC und DC – unentbehrlich im Service.

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Weiterbildungs-Lehrgang in angewandter Statistik Anwendungsorientierte Zusatzausbildung in • Regression • Varianzanalyse und Planung von Versuchen • Multivariate Statistik • Zeitreihenanalyse und Vorhersage • Allgemeine statistische Methoden • Spezielle Themen Dauer: 1 Tag pro Woche Februar 2009 bis März 2011.

Voraussetzung: Hochschulabschluss mit einer Einführungsvorlesung in Wahrscheinlichkeitsrechnung und Statistik.

Auskunft: Seminar für Statistik, ETH, 8092 Zürich Tel. 044 632 3438 Anmeldeschluss: 15. Dezember 2008 http://stat.ethz.ch/wbl

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Modulare Sicherheit für mehr Flexibilität in der Anlage Mit dem modularen Sicherheitssystem Sirius 3RK3 bietet Siemens eine neue Safety-Lösung zwischen einem einfachen Sicherheitsschaltgerät und einer fehlersicheren Steuerung. Es kann in allen Applikationen eingesetzt werden, bei denen mehrere Sicherheitsfunktionen ausgewertet werden müssen und eine Verdrahtung von mehreren Schaltgeräten nur noch sehr aufwändig zu realisieren ist.

Durch den modularen Aufbau des Sirius 3RK3 spart der Anwender Kosten, da er nur die Geräte einsetzen muss, die für seine Anwendung wirklich benötigt werden. Gleichzeitig kann er die Geräteeinheit flexibel um zusätzliche Funktionen erweitern. Kern des Systems ist das Zentralmodul mit acht sicherheitsgerichteten Eingängen und je einem sicherheitsgerichteten Relais- und elektronischen Ausgang. Darüber hinaus können bis zu sieben Erweiterungsmodule angeschlossen

88 technica 09-08

Siemens Schweiz AG Automation and Drives 8047 Zürich 0848 822 844 automation.ch@siemens.com www.siemens.de/sirius

Fräserprogramm für die Graphitbearbeitung

21.8.2008 7:21:57 Uhr

Wer ein Qualitätsprodukt mit optimalem PreisLeistungs-Verhältnis für Standardanwendungen sucht, ist mit der «Zecha Graphit Qualitäts-Linie» bestens beraten. Die Fräserauswahl für die Graphitbearbeitung umfasst diamantbeschichtete VHM-Radiusfräser und VHM-Schaftfräser mit Eckenradius in den Durchmessern von 0,2 bis 6,0 mm.

Die Fräser aus diesem Programm sind durch die Grossserienfertigung bei Zecha auf günstige Kosten getrimmt. Im Zusammenspiel von verwendetem FeinkornHartmetallsubstrat, innovativen Geometrien und masshaltigen, kristallinen Multilayer-Diamantschichten ergibt sich eine qualitativ hochstehende, aber dennoch wirtschaftliche Werkzeugserie.

Zecha produziert die Werkzeuge auf modernsten Sechs-AchsenSchleifzentren, die selbst aufwändige Geometrien problemlos möglich machen. Anschliessend werden die Fräser mit einer Multilayer-Diamantschicht versehen.

Um die Toleranzen bei der Elektrodenfertigung einzuhalten, sind genaue und standfeste Fräswerkzeuge nötig – nicht zuletzt bei der

2_p3104_1800_bearb.indd 1

werden, die weitere Sicherheitsfunktionen einlesen oder ausgeben können. Ein DP-InterfaceModul ermöglicht die Kommunikation mit übergeordneten Steuerungen über Profibus. Mit Hilfe der Parametrierungssoftware MSS ES werden Ein- und Ausgangssignale eingestellt und Gerätefunktionen verschaltet.

6.11.2007 8:39:57 Uhr

Bearbeitung von hochabrasivem Graphit. Durch die Diamantbeschichtung und höchste Präzision am Werkstück werden ein hohes Zerspanvolumen und kurze Bearbeitungszeiten im Produktionsprozess realisiert.

Dihawag 2504 Biel/Bienne 032 342 42 33 info@dihawag.ch www.dihawag.chh

Produkte

Pentium-M-Rechner in der Schaltschrankfront Mit der «Economy»-Einbau-PanelPC-Serie CP62xx von Beckhoff wachsen Maschine und Steuerung näher zusammen. Diese Panel-PCs stellen, dank ihrer kompakten Bauform, mit einer Tiefe von nur ca. 6 cm, eine preiswerte Lösung dar. Gepaart mit aktueller PC-Performance steht dem Anwender so eine vollständige Kompaktsteuerung zur Verfügung, die neue Möglichkeiten der Anlagenkonzeption bietet.

Es steht die gesamte Vielfalt der Control-Panel-Fronten zur Verfügung: 12-, 15- oder 19-Zoll-TFTDisplays, optional mit Touchscreen oder Touchpad, als Monitor ohne Tastatur oder mit Folientastatur in verschiedenen Abstufungen, bis hin zur alphanumerischen Volltastatur. Ausserdem ist es möglich, kundenspezifische Anpassungen der Front vorzunehmen.

Die Panel-PCs integrieren ein 3,5-Zoll-Motherboard von Beck-

hoff, mit garantierter Langzeitverfügbarkeit. Standardmässig ausgestattet mit einem Intel-Celeron-M-ULV-1,0 GHz-Prozessor und 64 MB-Compact-Flash enthält der CP62xx-Panel-PC keine rotierenden Bauteile. Bei einer Ausstattung mit den leistungsstärkeren Intel-Prozessoren, Celeron M 1,5 GHz und Pentium M 1,8 GHz, wird eine Lüfterkassette mit drehzahlüberwachten Lüftern eingesetzt.

Beckhoff Automation AG 8200 Schaffhausen 052 633 40 40 info@beckhoff.ch www.beckhoff.ch

LeCroy steigt in das untere Oszilloskop-Marktsegment ein Ab sofort erhält man bei Distrelec die neue «WaveAce»-Oszilloskop-Serie von LeCroy. Diese tragbaren Modelle von 60 bis 300 MHz Bandbreite sind einfach zu bedienen, preiswert und hochwertig verarbeitet. Alle Geräte verfügen über einen grossen Speicher, über einen Farbbildschirm, über umfassende Messmöglichkeiten und über umfangreiche Trigger. Der grosse Speicher ermöglicht Erfassungen bei voller Abtastrate, die bis zu dreimal länger sind als bei anderen Geräten dieser Klasse.

Mit Hilfe seiner USB-Schnittstelle verbindet man den WaveAce schnell und einfach an einen PC, um Signale und Bildschirmausdrucke zu speichern und weiterzuverarbeiten. Mit der mitgelieferten Software können die Oszilloskope auch vom PC aus bedient werden.

Der WaveAce 102, mit 2 x 60 MHz Bandbreite, ist unter der ArtikelNr. 91 45 00 für nur CHF 1395.– erhältlich.

Für eine kompetente Beratung und Vorführung steht Herr Alex Strässle Tel. 044 944 97 41 a.straessle@distrelec.com zur Verfügung.

Distrelec AG 8606 Nänikon 044 944 99 11 info@distrelec.com www.distrelec.ch

Die Sicherheitssteuerung, die es einfach macht Die CPU ist das Basismodul der neuen Sicherheitssteuerung Flexi Soft von Sick. Die erforderlichen Sensoren und Aktoren können einfach auf die ausgewählten Flexi-SoftModule im Drag & Drop-Prinzip «verdrahtet» und parametriert werden. Der Logikeditor bietet eine Vielzahl an Logik- und Funktionsbausteinen. An die CPU können bis zu 12 Flexi-Soft-Module angeschlossen werden, womit die Systemgrenze auf 96 Eingänge und 48 Ausgänge gesetzt ist.

Zur Verfügung stehen mehrkanalige Ein- und E/A-Mixmodule, Relaismodule sowie Feldbusmodule zur Integration in die Standardsteuerung. Eingangsseitig erlauben die Erweiterungsmodule die Einbindung zahlreicher unterschiedlicher Sicherheitssensoren.

Hierunter fällt nahezu das gesamte Sensorportfolio von Sick. Hinzu kommt die Möglichkeit, auch Sicherheitssensoren anderer Hersteller – aber auch Not-Aus-Kreise – zu integrieren. Beim Einsatz

intelligenter Sicherheitssensoren von Sick wie z. B. der Sicherheits-Laserscanner S300 und S3000 oder der Sicherheitslichtvorhänge C4000 kann sich der Anwender optional für die CPU mit EFI-Schnittstelle entscheiden. In diesem Fall kommunizieren die berührungslos wirkenden Schutzeinrichtungen direkt mit der Steuerung.

Sick AG 6370 Stans 041 619 29 39 contact@sick.ch www.sick.ch

09-08 technica 89

Highlight

proALPHA integriert Projektmanagement total In der Vergangenheit haben Anlagenbauer und Anwender mit projektorientierter Arbeitsweise, aber auch Kunden aus anderen Branchen Optimierungspotenziale zum proALPHA Projektmanagement identifiziert und an proALPHA herangetragen.

Als Neuerungen finden sich diese Erweiterungen im aktuellen Release 5.2 von proALPHA.

P

rojektmanagement ist keine Domäne der Einzelfertiger und Anlagenbauer. Projektarbeit leisten nahezu alle Unternehmen und Unternehmensbereiche, sei es intern zur Weiterentwicklung von Produkten, der eigenen Organisation oder, wie im Anlagenbau, mit Bezug zu einem Kundenauftrag. Mit der Verbreitung des Projektgedankens in den Unternehmen steigt auch der Bedarf an technischer Unterstützung bei Planungs-, Abwicklungs- und Controllingaufgaben.

Benutzer wird stärker integriert Aufgrund der wachsenden Bedeutung und der vielfältigen Anwenderanregungen wurde das Modul Projektmanagement in der aktuellen Version 5.2 komplett überarbeitet.

In einer Rundumerneuerung wurde die Anwendungsfreundlichkeit verbessert; die zusätzlichen funktionalen Erweiterungen zielen darauf ab, die Integration zu anderen Bereichen in proALPHA zu vertiefen und so den Nutzen weiter zu erhöhen.

Struktur, Ablauf und Ressourcen vereint So ist mit der Strukturschnellerfassung die Anlage einer Projektstruktur aus einem Fenster heraus möglich. Über die bewährten abhängigen Fenster lassen sich alle weiteren bereits bekannten Informationen hinsichtlich der Anordnungsbeziehungen und des Ressourcenbe-

90 technica 09-08

darfs sofort hinzufügen. Die bislang eher akademische, strikte Trennung in Struktur-, Ablauf- und Ressourcenplanung ist damit aufgehoben.

Tabellarische Zeiterfassung Die tabellarische Tätigkeitserfassung erlaubt dem Anwender, zügig seine Eingaben zu erledigen, und gibt gleichzeitig einen Überblick über seine bislang vorgenommenen Buchungen auf das Projekt bzw. den Vorgang. Zudem lassen sich Buchungen auf nicht geplante Tätigkeiten unterbinden und so Fehlerquellen eliminieren.

Konsequent visualisiert Die konsequente Verwendung der neuen grafischen Basisobjekte für die Visualisierungen vereinheitlicht die Darstellung und Bedienung im Gesamtsystem. Damit sind Strukturen, Ablaufnetze und Gantt-Diagramme in allen Anwendungsbereichen gleich aufgebaut.

Standardstrukturen Standardstrukturen haben bereits in den vorhandenen Versionen die Erstellung neuer Projekte unterstützt und wurden mit der 5.2 zu vollwertigen Projektvorlagen ausgebaut, die neben den Strukturinformationen auch Ressourcen-, Teileplanungen, Meilensteine und Anordnungsbeziehungen enthalten können. Zur Pflege stehen auch hier die grafischen Komponenten zur Verfügung.

Änderung? Kein Problem Um die Planungshoheit eines Projekts über abhängige Geschäftsprozesse im Unternehmen zu unterstützen, kann dieses Projekt nun die Terminhoheit über abhängige Belege, beispielsweise Bestellungen oder Produktionsaufträge, übernehmen. Terminänderungen durch Verschiebungen oder Umstellungen, wie sie in Projekten immer wieder vorkommen, wirken sich damit direkt auf bereits angestossene Geschäftsvorgänge aus. Die nachfolgende Informationsverteilung über die durchgeführten Änderungen übernimmt wie gewohnt der proALPHA Workflow.

Der Anwender bestimmt Die Überarbeitung in Version 5.2 hat das proALPHA Projektmanagement hinsichtlich Bedienung und Funktionalität erheblich aufgewertet und dabei neue Anforderungen der Praktiker berücksichtigt. (bf)

Infos Codex Information Systems & Consulting AG 4142 Münchenstein 061 417 70 70 info@codex.ch

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Kalenderwettbewerb 2009 von Siemens PLM Software Beteiligen Sie sich an der «Siemens PLM Software Collection» und Ihre Werke werden nicht nur von Interessenten, Kunden, Partnern, Zulieferern und Ihren Angestellten in der Global Calendar Gallery auf Siemens.com/plm gesehen, sondern sie erscheinen auch weltweit in exklusiven Kalendern. Hinzu kommen andere Aktivitäten, die sich lohnen können. Beispielsweise die Teilnahme am «Case Study Programm» von Siemens PLM Software, die Erwähnung in Presseartikeln oder die Verwendung der Grafik auf Messen und Konferenzen.

Die Teilnahme am «Kalenderprogramm» von Siemens PLM Software zeigt Ihr Unternehmen als Anwender führender Technologie und kann positiven Einfluss auf Ihren Geschäftserfolg haben.

Das können wir natürlich nicht garantieren, aber wir werden alles tun, die ausgewählten Grafiken zu Ihrem Nutzen zu verbreiten.

Mehr Informationen finden Sie unter www.siemens.com/plm/calendar2009

(Bild: Siemens Product Lifecycle Management Software (CH) AG, 8902 Urdorf)

www.noser.ch

www.arp.com

www.skf.ch

09-08 technica 91

Industrial IT

| EDM/PDM

PDM – Baustein einer effizienten Produktionsplanung

Den Prozess im Griff haben Die Digitale Fabrik steht für eine vorausschauende und durchgängige Produktionsplanung. Dabei sollen Planungsvarianten frühzeitig, digital und kostengünstig überprüft werden können, egal ob sie für Neuplanungen, Veränderungen oder zur Optimierung bestehender Produktionsprozesse eingesetzt werden.

Eingebunden ist der gesamte Produktentstehungsprozess (PEP), von der Produktentwicklung, der Produktionsplanung über die Produktion bis hin zur Instandhaltung.

E

ine enge Verzahnung der Geschäftsprozesse zwischen den unterschiedlichen Unternehmensbereichen, wie sie im Rahmen einer digitalen Fabrik umgesetzt wird, macht die Fortschritte im Planungsprozess messbar. Dadurch stehen notwendige Daten zu jeder Zeit, an jedem Ort und im richtigen Zusammenhang zur Verfügung. Da alle am Prozess Beteiligten rechnerunterstützt arbeiten und durch Workflows vernetzt sind, lassen sich die Daten frühzeitig nutzen, Kosten bewerten und Planungsergebnisse absichern.

Automatisierung der Produktentwicklung Das 3D-Planungsmanagement spielt dabei eine wichtige Rolle. Neben der Abbildung von Gebäuden und Produktionseinrichtungen gehört hierzu auch die effiziente Verwaltung von Konstruktionsdaten zur Automatisierung der Produktentwicklung. Auslöser für den wachsenden Bedarf an PDM-Lösungen ist die steigende Zahl an Migrationen von 2D auf 3D als primäre Produktentwicklungsplattform.

Die Umstellung auf 3D-CAD bringt Vorteile und Möglichkeiten mit sich,

Autor Christian Senn, PDM Product Manager bei Solidworks

92 technica 09-08

stellt aber gleichzeitig auch höhere Anforderungen an die Datenverwaltung. Mit Software-Lösungen für das Produktdatenmanagement lassen sich Konstruktionsprozesse verbessern und die Produktivität in den einzelnen Stadien eines Produktentwicklungsprozesses erhöhen.

3D-Dateien enthalten Referenzen, Zuordnungen und Zusammenhänge, über die sie mit anderen Dateien verknüpft werden, wie etwa mit Teilen, Zeichnungen, Stücklisten und Baugruppen, und die verwaltet, abrufbereit vorgehalten und gesichert werden müssen. Das ist insbesondere dann wichtig, wenn zahlreiche Revisionen vorgenommen werden oder mehrere Konstrukteure an einem Bauteil oder einer Baugruppe arbeiten.

Um das Überschreiben von Dateien, den Verlust von Dateizuordnungen und kostspielige Fehler zu vermeiden, erfordert jedes 3D-System naturgemäss die Verwaltung eines grösseren Volumens komplexerer 3D-CAD-Daten.

Dank zentralisiertem Workflow lassen sich Prozesse im Unternehmen automatisieren.

tegrieren und beispielsweise Freigabeprozesse zu beschleunigen.

Hierbei werden Freigaben von Produktkonstruktionen an die Fertigung und nachfolgende Konstruktionsänderungen, wie etwa das Erstellen von technischen Änderungsanweisungen – sogenannte Engineering Change Order – automatisiert. So-

Zentralisierter Workflow Für Unternehmen mit grossen und verteilt arbeitenden Konstruktionsteams bietet «Solidworks» daher die Software «PDMWorks Enterprise».

Durch effektives Datenmanagement und einen zentralisierten Workflow hilft die Software, die Produktentwicklung zwischen weit verstreuten Unternehmensbereichen, Abteilungen, Kunden und Zulieferern zu in-

PDM-Systeme sammeln alle Informationen, Daten und Dokumente, die ein Produkt beschreiben, und stellen diese dem Anwender bei Bedarf schnell und aktuell zur Verfügung.

EDM/PDM |

Mit «PDMWorks Enterprise» 2008 können Anwender im Hinblick auf die unterschiedlichen Bedürfnisse der Abteilungen mehrere Stücklis-tentypen anlegen und diese den jeweiligen Anforderungen anpassen.

fern Änderungen nötig sind, werden nur die tatsächlich aktualisierten Werte eingegeben und alle dazugehörigen Informationsquellen wie Stücklisten oder Berichte aktualisieren sich automatisch.

Sicheres Tresorkonzept Um den Zugriff auf aktuelle Versionen im Unternehmen zu gewährleisten, arbeitet «PDMWorks Enterprise» mit einem so genannten sicheren Tresorkonzept was bedeutet, dass eine Datenkopie entnommen wird und nach der Bearbeitung nur die Änderungen wieder im Tresor zurück kopiert werden.

Auch die Suche nach CAD-Daten gestaltet sich mit «PDMWorks Enterprise» einfach: Mittels Verwendungs-hinweis oder der Suche nach Datei-attributen lassen sie sich schnell lokalisieren und für weitere Konstruktionen verwenden. Da jedes Ereignis und jeder Arbeitsab-

Nicht nur die Technik muss stimmen Um eine Digitale Fabrik erfolgreich einzuführen, ist es wichtig, die eigenen Mitarbeiter als auch die Lieferanten und Kunden mit einzubeziehen.

Sie gehören ebenso wie Software-Werkzeuge und Prozesse zur Gesamtheit einer digitalen Fabrik, die als Abbild der realen Fabrik verstanden wird und hilft, darin ablaufende Prozesse zu visualisieren, simulieren und damit besser verstehen zu können.

lauf vom PDM-System verfolgt und automatisch protokolliert wird, sind alle Daten aktuell gehalten und können für interne Qualitätsberichte ebenso hinzugezogen werden wie für Berichte, die von Aufsichtsbehörden und ISO-Prüfstellen gefordert werden.

Administrative Aufgaben automatisieren Ein Schwerpunkt in der Weiterentwicklung von «PDMWorks Enterprise» liegt in der Automatisierung administrativer Aufgaben. Version 2008 der Software bietet einige Erweiterungen und Verbesserungen gegenüber der Vorgängerversion, wie beispielsweise die Möglichkeit, direkt aus dem PDM-System heraus, Stücklisten zu durchsuchen oder zu ändern. Zudem können Anwender im Hinblick auf die unterschiedlichen Bedürfnisse der Abteilungen mehrere Stücklisten-typen anlegen und diese den jeweiligen Anforderungen anpassen.

Da «PDMWorks Enterprise» neben den Konstruktionsdaten auch mit Informationen aus PPS-, MRP- und ERP-Systemen arbeitet, wird die Anbindung weiter vereinfacht. Mit «PDMWorks Enterprise» 2008 ist beispielsweise durch die einheitliche Nutzung von XML die bi-direktionale Datenübertragung zwischen den Sys-temen möglich, wodurch das Vorhalten doppelter und fehlerhafter Daten reduziert wird.

Industrial IT

«PDMWorks Enterprise» 2008 unterstützt ab sofort den Microsoft Indexing Service und bietet so eine deutlich schnellere und vielseitigere Suche.

Effizient, produktiv und transparent Eine zentralisierte und datenbankgestützte Verwaltung von Dokumenten wie sie «PDMWorks Enterprise» realisiert, übernimmt die Steuerung des Informationsflusses in einem Unternehmen. Ziel ist es, alle Informationen, Daten und Dokumente, die ein Produkt beschreiben, zu sammeln und dem Anwender bei Bedarf schnell und aktuell zur Verfügung zu stellen. Diese können sowohl für eine virtuelle als auch eine reale Produktion verwendet werden.

Damit lassen sich Fertigungsprozesse in Unternehmen noch effizienter, produktiver und transparenter gestalten. (mb)

Infos Solidworks Deutschland GmbH D-85540 Haar +49 (0)89 612 956 0 info@solidworks.de

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Industrial IT

| Vision Systems

Verzahnungsinspektion mittels industrieller Bildverarbeitung

Dem Getriebe auf den Zahn fühlen In den Branchen, in denen Verzahnungsteile wie z. B. Zahnräder, Zahnriemenräder oder auch Getriebewellen produziert werden, spielt die Qualitätskontrolle immer eine grosse Rolle, da diese Teile in vielen Fällen eine sicherheitsrelevante Funktion haben.

Häufig sind es die Anforderungen der Kunden, aber auch der eigene Qualitätsanspruch der Produzenten, der die Gewährleistung einer Null-Fehler-Strategie verlangt. Die industrielle Bildverarbeitung kann diese Forderungen mit ihren Systemlösungen effizient und bequem für den Anwender erfüllen.

U

m für die jeweilige Prüfaufgabe die optimale Bildverarbeitungslösung zu finden, müssen die von Fall zu Fall verschiedenen Parameter betrachtet werden. Bei der Konzeptionierung des Bildverarbeitungssystems spielt generell neben der geforderten 100%-Kontrolle die Vielfalt der möglichen Prüfaufgaben, die Integration vor Ort in bestehende Anlagen und die einfache Anwendung des gesamten Systems eine wichtige Rolle.

Die Komplexität der Prüfteile stellt hohe Anforderungen an das gesamte Prüfsystem. Sowohl Software als auch Hardware und Mechanik müssen alle diese Anforderungen erfüllen, um in jedem Fall – d. h. bei jeder der möglichen Prüfaufgaben – eine 100%-Kontrolle zu garantieren. Eine der Herausforderungen ist dabei die Tatsache, dass Verzahnungsteile oder Antriebselemente in den unterschiedlichsten Formen und Grössen produziert werden. In puncto Bildverarbeitung teilen sie nur eine Gemeinsamkeit: Alle müs-

sen zu 100% geprüft werden. Je nach Prüfteil muss demnach also die Prüfaufgabe bzw. alle durchzuführenden Prüfaufgaben variabel einstellbar sein.

Oberflächengüte und Geometrie gleichzeitig prüfen Um die einwandfreie Auslieferung bei Zahnrädern, Antriebselementen oder ähnlichen Verzahnungsteilen zu gewährleisten, muss sowohl die Oberfläche kontrolliert werden als auch mittels berührungsloser Ver-

messung sichergestellt werden, dass das Prüfteil den jeweiligen Anforderungen entspricht. Diese Anforderungen können dabei ganz unterschiedlich ausfallen: So kann die Oberfläche von Antriebselementen beispielsweise auf Verunreinigungen durch Schmiermittel oder auch auf Beschichtungsfehler untersucht werden. Bei der Vermessung von Zahnrädern wird auf den µm genau ermittelt, ob die seitlichen Flanken, die Kopfkante oder die Grundfläche der schräg-, gerad- oder bogenverzahnten Prüfteile den gewünschten Massen entsprechen.

Integration in den Produktionsprozess Wie bei jedem Bildverarbeitungssystem kommen auch hier verschiedene Komponenten zum Einsatz, die genau auf die jeweilige Applikation abgestimmt werden müssen. Digitale Zeilenkameras mit unterschiedlicher Auflösung sorgen dabei für die

Autor Miriam Schreiber, SAC Sirius Advanced Cybernetics GmbH, Karlsruhe

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Das Prüfteil wird von mehreren Kameras aufgenommen, dadurch können unterschiedliche Prüfaufgaben zeitgleich durchgeführt werden.

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Zahn für Zahn wird kontrolliert, ausgewertet und die Daten archiviert.

Bildaufnahme und Spezialbeleuchtungen garantieren die ideale Ausleuchtung der Prüfteile. Alle gesammelten Daten werden am PC ausgewertet. Entscheidend ist, dass das System nicht nur leistungsfähig und auf die speziellen Prüfaufgaben abgestimmt ist, sondern auch optimal in den Produktionsprozess integriert werden kann.

Bei komplexen Prüfaufgaben wie dies in der Verzahnungskontrolle der Fall ist, werden grosse Datenmengen gesammelt. Daher ist ein angeschlossenes Datenmanagement unabdingbar – auch um die geprüften Teile protokollieren zu können.

Die gesammelten Daten sollen jederzeit abrufbar sein, um beispielsweise rechtzeitig Chargenfehler zu erkennen und im Ernstfall auch nachverfolgen zu können.

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Die grafische Menüführung unterstützt den Anwender.

Neu auch in der Schweiz SAC: SAC Systemlösungen für die industrielle Bildverarbeitung überwachen Prozesse, bei denen es auf absolute Genauigkeit und minimalste Fehlertoleranzen ankommt. Die Systeme sind so konzipiert, höchste Ansprüche der optischen Qualitätssicherung zu erfüllen und dennoch flexibel und einfach in der Anwendung zu sein. Im Vordergrund jeder Systemlösung steht die fehlerfreie Auslieferung der Produkte. Seit mehr als zehn Jahren realisiert SAC individuelle Lösungen weltweit in den unterschiedlichsten Branchen.

SAC bietet: • Qualifizierte Beratung • Umfassenden Betreuung • OEM-Systementwicklung • Nullserienbegleitung • Kundenspezifische Schulungen • Individuelle Hard- und Softwareentwicklung • IQ-, OQ-, CSV-, FMEA-Unterstützung • Branchenspezifische Lösungen Ab sofort steht das gesamte Dienstleistungsangebot auch in der Schweiz vor Ort zur Verfügung. Das SAC Swiss Office steht in allen Fragen rund um die industrielle Bildverarbeitung beratend zur Seite.

Kontakt: SAC Swiss Office Webereiweg 4 5033 Buchs Tel. 062 825 14 00 Fax 062 825 14 02 sales@sac-vision.ch www.sac-vision.ch

Oberflächenprüfung und Vermessungsaufgabenkönnen gleichzeitig durchgeführt werden.

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Verzahnungsinspektion mit SAC Die SAC Prüfeinheit für die Verzahnungsinspektion ist eine Neuentwicklung, die die langjährige Erfahrung mit Applikationen in der industriellen Bildverarbeitung mit dem Einsatz modernster Technologie vereint. In der standardisierten Prüfeinheit sind bereits alle für die Prüfaufgabe notwendigen Komponenten montiert, was die Integration vor Ort in die bestehende Anlage erleichtert.

Anwenderfreundlich Generell muss das gesamte System so konzeptioniert sein, dass es dem Anwender eine schnelle und einfache Handhabung ermöglicht. Dies gilt nicht nur für die eingesetzten Hardware- und Mechanikkomponenten, sondern auch in besonderem Masse für die eingesetzte Software.

Hier nimmt der Anwender Anpas-

sungen und Veränderungen vor, deshalb ist ein anwenderfreundliches System Grundvoraussetzung jeder Applikation.

Die Benutzeroberfläche wurde speziell für diese Prüfeinheit entwickelt. Als Grundlage dient der Bildverarbeitungsinterpreter SAC Coake®, der sich bereits mit über 5000 Applikationen am Markt bewährt hat. Dem Grundsatz der einfachen und intuitiven Anwendung folgend, ist der Anwender damit schnell in der Lage notwendige Anpassungen für die unterschiedlichen Prüfteile vorzunehmen: Per symbolischer Darstellung können die Prüfteile den jeweils ebenfalls grafisch dargestellten Prüfaufgaben zugeordnet werden. Selbstverständlich bietet SAC auch in diesem Bereich nicht nur eine standardisierte Lösung, sondern realisiert auch individuell abgestimmte Lösungen für den Bedarf der Kunden.

Prüfvorgänge synchron Um den Prüfablauf so effizient wie möglich zu gestalten, werden die vom Anwender gewählten Prüfaufgaben zeitgleich durchgeführt, was die Geschwindigkeit des gesamten Vorgangs zusätzlich erhöht. Dabei wird in der Auswertung jeder einzelne Zahn geprüft und detailliert bewertet, sowohl dessen Oberfläche als auch verschiedene Vermessungsaufgaben. Die Auswertung erfolgt an den integrierten High-EndPCs, dort sind auch alle gesammelten Daten zur weiteren Verwendung verfügbar.

Software, Hardware und Mechanik von SAC sind darauf ausgelegt, das breite Spektrum der Prüfteile im Bereich der Verzahnungsprüfung abzudecken. Ziel der optischen Prüfung ist es, eine Null-Fehler-Auslieferung zu gewährleisten und somit den Kunden die gewohnte Qualität zu garantieren. (mg)

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Prozessautomation Materialanalysen

Normteile

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Impressum technica

die Fachzeitschrift für die Maschinen-, Elektro- und Metallindustrie ISSN 0040-0866 57. Jahrgang 2006 Redaktion «technica» Neumattstr. 1, 5001 Aarau, Tel. 058 200 56 42 Fax 058 200 56 61, ISDN 058 200 56 56 www.technica-online.ch, www.marktspiegel.ch Chefredaktor Martin Gysi, Masch. Ing. FH, Tel. 058 200 56 29, martin.gysi@technica-online.ch Barbara Fischer, W.-Ing FH, Tel. 058 200 56 30, barbara.fischer@technica-online.ch Redaktionelle Mitarbeiter Edgar Grundler, Alois Altenweger, lic.rer.pol., Urs Wittwer Mediaberatung Christine Gehrig Tel. 056 631 22 20, Fax 056 633 56 23 christine.gehrig@azag.ch Peter Spycher Tel. 058 200 56 31 peter.spycher@technica-online.ch Verena Müller Tel. 058 200 56 42, verena.mueller@azag.ch Willi Dennler Tel. 058 200 56 43, willi.dennler@azag.ch Verlag © AZ Fachverlage AG, Neumattstrasse 1 5001 Aarau, Tel. 058 200 56 50 Fax 058 200 56 61, www.az-verlag.ch Ein Tochterunternehmen der AZ Medien Gruppe Verlagsleitung Karen Heidl Bereichsleitung Jürg Rykart Tel. 058 200 56 04, juerg.rykart@azag.ch Layout Thomas Furter, Konzept Ursula Urech Druck Vogt-Schild Druck AG, Gutenbergstrasse 1, 4552 Derendingen Erscheinung, Abonnement erscheint monatlich, 12 x jährlich zusätzlich je eine Sonderpublikation Innovation und Marktspiegel Abonnementspreis: Fr. 95.– inkl. 2,4% MwSt, Ausland zuzüglich Porti Telefon 058 200 56 17, Beatrice Gmünder Auflage 12 600 Ex. WEMF 2005: 11 826 Ex, (2205 verkauft, 9621 Gratis) Verlagsrechte 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 Bildunterlagen (Fotos, Dias) und Manuskripte übernimmt die Redaktion keine Gewähr.

Nachdruck nicht gestattet Zeitschriften im selben Verlag Batitech – HK-Gebäudetechnik – Elektrotechnik ET – MegaLink Precision – Natürlich – Kochen – Fit for Life

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In dieser Ausgabe Aare-Tessin AG für Elektrizität (Atel) 11

Jakob Keller Verschlusstechnik AG

89

Alfred Meili SA

83

Jetter (Schweiz) AG

27

Aroflex AG

88

Kisling AG

86

Atlas Copco (Schweiz) AG Tools 53, 69 B&R Industrie-Automation AG 30 Bamotec AG 37 Baumgartner AG 71 Beckhoff Automation AG 64 Bibus AG 41 Bito-Lagertechnik Bittmann AG 76 Bleuel Electronic AG 57 Böni AG Präzisionswerkzeuge 44 Bosch Rexroth Schweiz AG The Drive & Control Compa 33 BR TEC Bühler AG 62 Brütsch Elektronik AG 2 Brütsch/Rüegger AG Werkzeuge/Normteile 33 Bürkert-Contromatic AG Schweiz 3 BVC Vakuumtechnik AG 96 CL-Electronics GmbH 85 CODEX Information Systems & Consulting AG 87, 90 Dachser Spedition AG 45 DEMAT GmbH 5 DENSO Europe B.V. Robotics Departement 69 Distrelec Bereich der Dätwyler Schweiz AG 19 Egli Maschinenbau AG 4 Elektro Motoren Werk Brienz 96 EMAG Gruppen-Vertriebsund Service GmbH 29 Endress+Hauser Conducta GmbH + Co. KG 7 ETH Zürich Seminar für Statistik_ LEO D11 88 Exhibit & More AG 43 Festo AG Systemtechnik 66, 82 Förch AG 73 Fraunhofer-Institut 23 Fritz Studer AG 47 Gebr. Bräm AG 75 Gebrüder Gysi AG 22 Georg Fischer Rohrleitungssysteme (Schweiz) AG 4 H. Fröhlich AG 87 Hänel Büro- und Lagersysteme 76 Hans Eberle AG 87 HCH. Reimmann AG 76 Helfina AG 57 Hermle (Schweiz) AG 2, 16 Hydrel AG 39, 71 Infographics AG 72 ISCAR Hartmetall AG 50 IST-Edelstahl-Anlagenbau AG 14

Kjellberg Finsterwalde Schweisstechnik und Verschl 6 KNAPP 76 Kuka Roboter Schweiz AG 68, 76 Lütze AG 72 Max Mitschjeta AG 69 maxon motor ag 4, 38 MiniTec (Schweiz) 71 MONTECH AG 70 MTS Messtechnik 24 Murrplastik AG 17, 70 National Instruments Switzerland Corp.

2, 40 Novoplast AG 81 OSEC 84 P.E. Schall GmbH 67 Parkem AG 32 PHOENIX CONTACT AG 34 PostLogistics AG Personal (PL76) 12 R. Stahl Schweiz AG 42 RSA GmbH & Co KG 96 SAC Swiss Office 94 Schmalz GmbH 76 Schunk Intec AG 15, 26, 68 servo Halbeck GmbH & Co. KG 88 Servotronic AG 86 Siemens Schweiz AG Automation and Drives 60 Simatec AG 6 Sirag AG 84 Sommer-Automatic GmbH & CO. KG 35 SSI Schäfer AG Lager- und Betriebseinrichtungen 76 Stöber 25 Stöcklin Logistik AG Förder- und Lagertechnik 76 SUVA 9 Swiss Technology Network 83 Swisslog AG 76 Swissmem 4 Systec Elektronik und Software 70 TOX Pressotechnik GmbH & Co. KG 21 viastore systems GmbH 76 Weber AG 37 Wolfensberger AG 85 Zwahlen Bruno AG 63

Beilagen: Heizmann AG SFS unimarket AG

TechniKnacknuss

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&LOW %RFAHRUNG

Wohltätige Dame Ein Bettler trifft auf eine wohltätige Dame und bittet sie um eine Spende. Sie gibt ihm die Hälfte des Inhalts ihrer GeldbÜrse und legt noch einen Euro darauf.

Der erfreute Bettler erzählt zwei Kollegen von der grosszßgigen Dame, worauf diese sogleich nacheinander bei ihr anklopfen. Dem zweiten gibt sie wiederum die Hälfte davon, was noch in ihrer GeldbÜrse war, und legt noch 2 Euro drauf. Dem dritten gibt sie die Hälfte des verbleibenden Rests und legt 3 Euro drauf. Zuletzt bleibt ihr noch 1 Euro ßbrig.

%2&!(25.'

"PùDF?Qù!FKDB ùAFBùE>QùJ>KùKF@EQù BFKC>@E ù*>KùJRPPùPFBùP>JJBIK ?BHLJJQùPFBùSLKù>KABOBK ùJRPPù PFBùPF@Eù?BPQ°KAFDùKBRùBO>O?BFQBK +ROù>RCù$ORKAùSLKù"OC>EORKDùH>KKù J>Kù$BA>KHBKùBKQTF@HBIK ùAFBù TFOHIF@EùKBRBù4BDBùBFKP@EI>DBK ù

Wie viele Euros hatte sie ursprĂźnglich in ihrer GeldbĂśrse?

Die AuflÜsung von Ausgabe 08/08 Fabian fährt mit seinem Fahrrad der Bahnlinie entlang. Dabei stellt er fest, dass ihm alle 18 Minuten eine Bahn entgegenkommt und dass ihn alle 22 Minuten eine Bahn ßberholt.

In welchem Zeittakt fahren die Bahnen regelmässig in beide Richtungen, wenn konstante Geschwindigkeit sowohl bei den Bahnen wie auch bei Fabian vorausgesetzt wird?

Die Bahnen fahren mit der konstanten Geschwindigkeit vS und Fabian konstant mit vF. Kommt ihm eine Bahn entgegen, so addieren sich die Geschwindigkeiten und Fabian sieht die Bahn mit vS + vF auf sich zukommen.

Die LÜsung wird anschaulicher, wenn man sich zwischen den beiden aufeinanderfolgenden Bahnen einen gespannten Faden denkt. Wir wissen, dass es 1080 Sekunden (resp. 1320 Sekunden in Gegenrichtung) dauert, bis der gesamte Faden am fahrenden Velofahrer vorbei ist. Die Länge des Fadens berechnet sich nun aus dem Produkt von Geschwindigkeit und Zeit. Der Abstand der Bahnen sei a, woraus folgende Gleichungen entstehen:

a = 1080*( vS + vF) a = 1320* (vS â&#x20AC;&#x201C; vF) â&#x17E;&#x153; a = 1080 * vS + 1080 * vF a = 1320 * vS â&#x20AC;&#x201C; 1320 * vF â&#x17E;&#x153; 1320 * vF + a = 1320* vS 1320 * vF = 1320 * vS â&#x20AC;&#x201C; a vF = (1320 * vS â&#x20AC;&#x201C; a) / 1320

-54 4BOĂąPF@EĂąKROĂąA>JFQĂą?BP@E°CQFDQ Ăą ?BOBFQPĂą3LOE>KABKBPĂąWRĂąLMQFJFBOBK Ăą PQÂ&#x;PPQĂąFODBKAT>KKĂą>KĂą$OBKWBK Ăą 2JĂąAFBPBĂą$OBKWBKĂąWRĂąÂ&#x161;?BOTFKABK Ăą ?BKÂ&#x;QFDQĂąJ>KĂą*RQ Ăą *RQĂąWRJĂą KABOPPBFKĂąRKAĂą3BOQO>RBKĂą FKĂąAFBĂąBFDBKBKĂą&ABBK Ăą*RQ ĂąPF@EĂąFKP 2K?BH>KKQBĂąSLOWRT>DBK ĂąKBRBĂą 4BDBĂąWRĂąPR@EBKĂąRKAĂąWRĂąDBEBK Ăą

.ÂłHE â&#x17E;&#x153; â&#x17E;&#x153; â&#x17E;&#x153; â&#x17E;&#x153;

a = 1080* vS + 1080*(1320* vSâ&#x20AC;&#x201C; a) / 1320 a = 1080* vS + 1080* vS â&#x20AC;&#x201C; 9/11*a 20 / 11* a = 2160* vS a / vS = t = 1188

Das Ergebnis ist also die Zeit, die eine fahrende Bahn braucht, um die Strecke a zurĂźckzulegen:

"PĂąDF?QĂą!FKDB ĂąAFBĂąP@EBFKBKĂą>?

PLIRQĂąPBI?PQSBOPQ°KAIF@EĂąWRĂąPBFK ùù "OPQĂąTBKKĂąPFBĂąCBEIBK ĂąJBOHQĂąJ>K Ăą TFBĂąTF@EQFDĂąPFBĂąBFDBKQIF@EĂąPFKA Ăą !>PĂąDFIQĂąSLOĂą>IIBJĂąCÂ&#x161;OĂą+°EB Ăą ,EKBĂą+°EBĂąI>PPBKĂąPF@EĂą BWFBERKDBKĂąRKAĂąBFKùùDBK>RBPĂą 3BOPQ°KAKFPĂąCÂ&#x161;OBFK>KABOĂąKROĂą P@ETBOĂą>RC?>RBK Ăą!BPE>I?ĂąIBDBKĂą TFOĂąPLĂąDOLÂ?BKĂą4BOQĂąA>O>RC Ăą MBOPÂ&#x;KIF@EĂąBOOBF@E?>OĂąWRĂąPBFK

1188 Sekunden = 19,8 Minuten = 19 Minuten 48 Sekunden

Vorschau auf technica 10-08 Fertigung + Produktion

Werkzeugmaschinen, Werkzeuge, NC-, CNC-, DNC-Steuerungen, Werkzeug- und Werkstßckspannsysteme, Wärmebehandlung und Oberflächentechnik, Präzisionsund Mikrobearbeitung, DÊcolletage, Fertigungsautomatisierung, Fertigungsmesstechnik, Prßftechnik, QS parts2clean, Stuttgart, 28. bis 30.10.08 Nachschau: AMB

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Steuerungen (SPS, Soft-SPS usw.), Handling, Robotik, Montagetechnik, VisionSystems, Motoren, Hydraulik, Pneumatik, Antriebssteuerungen, mechanische Antriebselemente, Komponenten und Systeme zur Energieversorgung Vision, Stuttgart, 4. bis 6.11.08

Prozesstechnik

Prozess-, Mess- und Regeltechnik, Prozess-Steuerungen, Prozessautomatisierung, Rohrleitungen und Armaturen, Anlagen- und Apparatebau, Pumpen, Ventile, MessausrĂźstungen, Sicherheitssysteme fĂźr die Prozesstechnik

Industriebedarf + Zulieferindustrie

Formen- und Werkzeugbau, Zulieferteile, DÊcolletageteile, Lohnarbeit, Werkstoffe, Kunststofftechnologien, Maschinenelemente, Schränke und Gehäuse, Industriebedarf

FĂźgen-Trennen-Formen

Die Welt der Blech- und Rohrverarbeitung Euroblech, Hannover, 21. bis 25.10.08

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