NTB Folio 56 / 2018-12 by NTB Interstaatliche Hochschule für Technik Buchs

NTB Interstaatliche Hochschule für Technik Buchs FHO Fachhochschule Ostschweiz

DAS MAGAZIN DER INTERSTAATLICHEN HOCHSCHULE FÜR TECHNIK BUCHS NR. 56 | DEZEMBER 2018

Für die Zukunft bereit: Future Skills an der NTB Leadartikel

Frauen an der NTB Jasmin Zanolari und Cornelia Nef im Interview

Erste Photonikdiplomanden im Rampenlicht Schweizweit erste Bachelorabsolventen

engineering. tomorrow. together.

Immer weiterdenken, Technik neu erfinden. Heute die LĂśsungen fĂźr morgen entwickeln. Gemeinsam mehr erreichen. Mit dir. Dein Einstieg bei der thyssenkrupp Presta AG: karriere.thyssenkrupp-presta.com

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10 38 37 Future Skills an der NTB

Die Zukunft meistern

Internationale Musterfabrik Industrie 4.0

NTB Inside

Angewandte Forschung und Entwicklung

Masterstudium

Bachelorstudium

Inhalt ⁄ 56.18

5 7

Editorial

Frauen an der NTB

Photonikabsolventen im Rampenlicht

Blitzlichter: Neues und Kurzmeldungen aus Forschung und Lehre

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87 Ingenieurdiplome verliehen Eine Arbeit mit enormer Spannweite

Virtual Reality Torkel

Systemtechnik hautnah – Hololens

YES WE CAN

45 46 Gastinterview: Werner Krüsi

Agenda / Impressum

Als weltweit führendes Technologieunternehmen mit Schwerpunkten in der Blechbe arbeitung, Lasertechnik und Elektronik glauben wir daran, dass man Gutes immer noch besser machen kann. Nicht nur, wenn es um unsere Produkte geht, sondern auch im Hinblick auf Unternehmenskultur, Mitarbeiterförderung und gesellschaftliches Enga gement. Für ein Umfeld, in dem neben Innovationen vor allem eines wachsen kann: Begeisterung. www.trumpf.com/karriere

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EDITORIAL

Die Zukunft in bestem Licht

Licht ist ein enorm starkes Instrument, hat ein vielschichtiges Einsatzspektrum und wird die technologischen Entwicklungen in diesem Jahrhundert zweifellos entscheidend prägen. Lasertechnik und Sensorik machen den Weg frei für die digitale Produktion – und damit für die Industrie 4.0, die sich massgeblich auf die Photonik stützt. Ob in der Halbleiterfabrikation, in der optischen Datenübertragung beim Breitbandinternet oder in der Anwendung von präziser optischer Mess- und Prüftechnik – die Photonik ist eine e ntscheidende Schlüsseltechnologie für unzählige Anwendungen. Und sie ist eine Kernkompetenz der NTB. Dass die NTB die schweizweit ersten Photonikstudierenden diplomiert hat, macht uns stolz und freut uns sehr. Die Absolventen sind konsequent praxisnah ausgebildet, bestens vernetzt und stehen vor einer aussichtsreichen beruflichen Zukunft. Insgesamt wurden 2018 an der NTB 87 Ingenieurdiplome verliehen, an sieben Frauen und 80 Männer. Sie haben an der NTB nicht nur eine fundierte Ingenieurausbildung erhalten, sondern auch Fähigkeiten, welche oft als Future Skills hoch im Kurs stehen. Zwar ist der Frauenanteil in den technischen Berufen immer noch gering, an der NTB jedoch stetig steigend. Stellvertretend für die Frauen an der NTB haben wir unsere Mitarbeite rin Cornelia Nef und Tool-Champion-Siegerin Jasmin Zanolari zum anstehenden Umbruch in der Branche und zu den Erfolgschancen für Frauen befragt. Ausserdem stellen wir ein weiteres Stück Zukunft vor – die hybride Lernfabrik der NTB, die im Februar 2019 ihre Tore öffnen und den Studierenden noch mehr praxisnahes Lernen und Experimentieren ermöglichen wird. Wir wünschen Ihnen ein informatives und unterhaltsames Eintauchen in unsere Themenwelten.

Prof. Lothar Ritter, Rektor

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Frauen an der NTB Die NTB bietet eine breite Palette von Angeboten, um jungen Menschen auf verschiedenen Schulstufen das Thema Technik näherzubringen. Unter den Studierenden sind auch immer mehr Frauen. Denn Technik ist keine reine Männersache; auch sie braucht ein Gleichgewicht. Ein Grund, wieso die NTB den «Girls’ Day» eingeführt hat. Als Frau ist man in diesem Umfeld nämlich nicht so ungewöhnlich, wie es die landläufige Meinung vorgibt. Für Jasmin Zanolari und Cornelia Nef war schon früh klar, dass der Beruf nichts mit dem Geschlecht zu tun hat, sondern mit Motivation und Interesse. Im Interview erzählen die beiden Vorbilder, wie sie ihr Umfeld wahrnehmen.

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JASMIN ZANOLARI

Sie haben Ihre Berufsausbildung zur Polymechanikerin an der NTB absolviert und arbeiten seit Kurzem bei RhySearch. Ich habe mich für den Beruf Polymechanikerin entschieden, weil es mich stolz macht, mein gefertigtes Endprodukt in den Händen halten zu können. Den Beruf finde ich sehr vielseitig und abwechslungsreich: Man muss die Zeichnung der Werkstücke lesen, diese mittels einer CAM-Software programmieren, die Maschine einrichten, das Werkstück fertigen und schlussendlich mit entsprechenden Messmitteln überprüfen. Gerade in meinem Beruf als Polymechanikerin ist viel Fingerspitzengefühl gefordert, und man sagt doch, dass Frauen davon mehr haben als Männer (lacht). Sie haben an den Fraisa Tool Champions in Bellach einen dritten und im Folgejahr auch noch den ersten Rang errungen. Wie war das Gefühl, als einzige der wenigen Frauen alle Teilnehmenden hinter sich zu lassen? Die zwei Gewinne waren natürlich ein schönes Gefühl, aber ich finde, es macht keinen Unterschied von der Freude her, ob man sich jetzt gegen viele Frauen oder mehrheitlich Männer durchgesetzt hat. Frauen und Technik: Wie reagiert Ihr Umfeld auf Ihren beruflichen Werdegang? In meinem Umfeld, beispielsweise innerhalb der Familie, ist ein technischer Beruf keine Ausnahme.

Gibt es manchmal Momente im Arbeitsalltag, in denen Sie sich über die Vorherrschaft der Männer ärgern? Nein, ich hatte bisher das Glück, in einem kollegialen Umfeld arbeiten zu dürfen, in dem alle sehr offen und hilfsbereit sind. Was raten Sie jungen Frauen, die denselben Weg wie Sie gehen möchten? Was würden Sie anders machen? Ich finde, man sollte immer das tun, was einem Spass macht und sich nicht von Vorurteilen – beispielsweise, dass technische Berufe eine reine Männerdomäne sind – abschrecken lassen. Aktuell würde ich nochmals den gleichen Weg gehen.

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CORNELIA NEF

Cornelia Nef, Sie schlossen bereits 2010 Ihren Master mit Schwerpunkt Physik ab. Seit Beendigung Ihrer Promotion 2014 arbeiten Sie im Institut MNT an der NTB. Neben der Betreuung von aF&E-Projekten sind Sie auch in der Lehre tätig. Bemerken Sie eine Veränderung für weibliche Studierende in Bezug auf Ihre eigene Ausbildung? Es war damals schon kein Problem, als Frau ein naturwissenschaftliches Studium zu absolvieren. Ausser weniger dummer Sprüche eines sehr alten und nicht mehr dozierenden Professors habe ich wenig Negatives zu berichten. Was sich aber leider seit damals kaum geändert hat, ist das Fehlen von weiblichen Vorbildern. Nach wie vor ist die Wissenschaft sehr männlich dominiert. Warum haben Sie sich für die Wissenschaft entschieden? Ich habe mich schon immer für die Natur interessiert und als Kind begeistert Sachbücher gelesen oder Insekten unter dem Mikroskop untersucht. Für mich war es also nur logisch, dass ich mich für ein naturwissenschaftliches Studium entscheiden werde. Meinen Entschluss habe ich in keiner Weise bereut. Neue Technologien und Produkte zu entwickeln und gestalten, fasziniert mich immer wieder aufs Neue. Auch schätze ich die Vielseitigkeit meiner Arbeit. Wie gehen Sie damit um, in einer Männerdomäne zu arbeiten? Kann man überhaupt von einer Männerdomäne sprechen? Es kommt darauf an, wie man Männerdomäne definiert. Am MNT ist der Frauenanteil in den technisch-wissenschaftlichen Bereichen der gleiche wie im NTB Marketing (ca. ⅓ ): Ist dies

dann auch eine Männerdomäne? Oder der Polymerics-Bereich: Da kommt ein Mann auf vier Frauen, was ihn aber nicht per se zur Frauendomäne macht. Welches sind die wertvollsten Erfahrungen, welche Sie angehenden NTB-Studentinnen mit auf den Weg geben? Genau dieselben, die ich auch angehenden Studenten geben würde: Bei seinem ersten Job soll man sich einen Mentor suchen und sich von seinen Kollegen und Chefs die Stärken abschauen. Man lernt übrigens auch sehr viel von Leuten, die eine andere Meinung vertreten als die eigene. Wie schätzen Sie Ihre Arbeitgeberin (die NTB) in Sachen Gleichstellung ein? Die NTB bietet Frauen und Männern die gleichen Chancen in Sachen Beförderung und Verantwortung. Sie unterstützt die Vereinbarkeit von Beruf und Familie mit flexiblen Arbeitszeiten und der Möglichkeit zur Teilzeitarbeit, dies wird übrigens auch von meinen männlichen Kollegen sehr geschätzt. Weiter fördert die NTB spezielle Programme wie z. B. den «Girls’ Day» oder die «swiss TecLadies» der SATW, wo ich mich auch als Mentorin engagiere. Diese Unterstützung ist ein klares Bekenntnis der NTB zur Gleichstellung. Wie kann jeder von uns zu mehr Diversität im Technikbereich beitragen? Wichtig ist, dass man bemüht ist, nicht in die alten Rollenklischees zu verfallen. Dazu gehört, auch technikinteressierte Mädchen zu unterstützen und ihnen etwas zuzutrauen. Genauso wichtig ist es auch, den Buben zu zeigen, dass Frauen in der Technik normal sind und dasselbe leisten wie Männer.

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BEREIT FÜR DIE ZUKUNFT:

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Die Digitalisierung verändert die Arbeitswelt radikal. Routinearbeiten – manuelle wie auch intellektuelle – werden mehr und mehr durch Maschinen und Roboter ausgeführt. Diese Entwicklung ist aber kein Grund, pessimistisch in die Zukunft zu blicken. Vielmehr ist ein Umdenken bezüglich der Fähigkeiten gefordert, welche in Zukunft von jedem gefragt werden. Das 4K-Modell (englisch Four Cs oder 4Cs) formuliert exemplarisch die «Zukunftskompetenzen», d. h. Fähigkeiten, welche Schlüsselfaktoren für Lernende und Arbeitende im 21. Jahrhundert sind: Kommunikation, Kollaboration, Kreativität und kritisches Denken. Autor: Roland Seeger

Das 4K-Modell basiert auf den «21st Century Skills», welche in den USA durch die Non-Profit-Organisation P21 entwickelt worden sind. Dabei stellen Communication, Collaboration, Creativity und Critical Thinking die vier wichtigsten Cs dar und werden den «learning and innovation skills» zugeordnet. Die These hierzu lautet: Wer unter gleichzeitiger Anwendung von zeitgemässer Kommunikation und Kollaboration, Kreativität und kritischem Denken lernt, erwirbt das notwendige Rüstzeug für die Zukunft. Im deutschsprachigen Raum ist das 4K-Modell des Lernens durch Andreas Schleicher, Direktor des OECD, bekannt. Er argumentiert von beruflichen Anforderungen aus, welche die klassischen Unterrichtsfächer in den Hintergrund rücken lassen: «Wissen ist heute universell verfügbar und wird jeden Tag neu verknüpft. Heute sind Sie nicht erfolgreich, wenn Sie Fachspezialist in EINEM spezifischen Gebiet sind, sondern heute sind Sie erfolgreich, wenn Sie in der Lage sind, das Wissen NEU zu verknüpfen. Neues Wissen zu schaffen, indem Sie über Fächergrenzen hinweg denken können.»

Die Bildungsforscherin Lisa Rosa nennt drei Gründe, welche das 4K-Modell im 21. Jahrhundert zum Orientierungspunkt für die Didaktik machen: Immer mehr Arbeiten werden von Maschinen übernommen. Jede neue Arbeit verlangt mehr komplexes Denken, situierte selbstverantwortliche Entscheidungen und Beziehungsfähigkeit. Die zu lösenden gesellschaftlichen Probleme sind so komplex, dass sie nur noch mit kollektiver Intelligenz bearbeitbar sind.

Andreas Schleicher, Vortrag «Future Skills», 2017

Kommunikation

Kollaboration

Kreativität

Kritisches Denken

Eigenes Denken (mit-) teilen können

Mit anderen zusammen denken können

Neues denken können

Selbst denken können

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Wie die NTB die 4 Ks vermittelt

Die NTB Buchs setzt in ihrer interdisziplinären Ingenieurausbildung schon seit vielen Jahren Methoden ein, welche ihre Studierenden in diesen 4 Ks stärken: Eines davon ist für viele zugleich das erste Highlight im Studium: Das Systemtechnikprojekt im ersten Studienjahr. Zusammen mit ihren Teammitgliedern entwickeln sie einen Roboter von Grund auf neu, welcher dann eine komplexe Aufgabe löst (Kreativität). Meist übernimmt dabei eines der Teammitglieder aufgrund seines Interesses eine Spezialistenaufgabe, welche es selbstständig ausführt. Hier ist

kritisches Denken gefordert. Die Roboter (und damit auch die Teams) müssen dabei die Aufgabe zusammen mit einem anderen Roboter lösen, der von einem Team an einem anderen Studienstandort (!) entwickelt wird. «Kollaboration» und «Kommunikation» auf menschlicher wie auch technischer Ebene: Die Zukunft kann kommen!

Auch nach Abschluss des Systemtechnik-Projekts werden diese Skills im Unterricht weiter gefördert, mit weiteren Projektarbeiten, Praktika und Studienarbeiten. Krönender Abschluss der Ausbildung ist die Bachelorarbeit, in welcher in der Regel eine reale Aufgabe eines Indus triepartners der NTB gelöst wird. Da es sich dabei oft um Machbarkeitsstudien oder Optimierungsaufgaben handelt, sind auch hier neue Lösungsansätze («Think outside the Box») gefragt. ⊲⊲ Mehr darüber: www.ntb.ch/ systemtechnikprojekt

NTB Campus Buchs

Kommunikation und Kollaboration

NTB Studienzentrum St. Gallen oder HTW Chur

Kreativität

+ Kritisches Denken = innovative Lösungsansätze

Ingenieurinnen und Ingenieure werden in Zukunft noch viel mehr im Team arbeiten. Die Teams werden international und kollaboritv tätig sein.» Prof. Dr.-Ing. Michael C. Willhelm, Studiengangleiter Systemtechnik

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T-Shape als Modell für eine zukunftsnahe Ausbildung

Die sechs Studienrichtungen der Systemtechnik bilden eine Einheit um ein gemeinsames Zentrum. Im interdisziplinären Ingenieurstudium an der NTB verfügen die sechs Studienrichtungen über viele Berührungspunkte, denn Studierende werden nach dem T-Shape-Modell ausgebildet.

Betriebswirtschaftslehre

Kultur und Kommunikation

Elektrotechnik

Informatik

Werkstoffe / Chemie

Ts), sich gleichzeitig aber auch in anderen Bereichen das für die interdisziplinäre Vernetzung nötige Wissen und die systemischen Kompetenzen in der Breite anzueignen (horizontaler Balken des Ts). Das Bild zeigt gleichzeitig, wie ausgewogen die verschiedenen Disziplinen platziert sind. Und wie sie Hand bieten für fachübergreifende, inno vative Tätigkeit.

Mechanik

Physik

Mathematik

Zu den eingangs erwähnten Future Skills sind konkrete Fachkompetenzen selbstverständlich weiterhin notwendig. Wer an der NTB sein Ingenieurstudium absolviert, erarbeitet sich ein Qualifikationsprofil, das Bildungsexperten als T-förmig bezeichnen. «T-shaped-Students» sind zukünftige Fachkräfte, die bereit sind, in ihrer jeweiligen Studienrichtung in die erforderliche fachliche Tiefe zu gehen (vertikaler Balken des

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Lernen auf neuem Level:

DIE HYBRIDE LERNFABRIK DER NTB Future Skills und T-Shaped sind zentrale Aspekte der Lehre und Weiterbildung an der NTB und vermitteln Kompetenzen, welche auch für zukünftige Herausforderungen vorbereiten. Um das Thema «Digitalisierung» praxisnah zu vermitteln, setzt die NTB bereits heute Technk von morgen ein: Mt der hybriden Lernfabrik macht die NTB dieses Thema exemplarisch «begreifbar». NTB FOLIO im Gespräch mit zwei Experten. Autor: Roland Seeger

NTB FOLIO: Herr Bernhardsgrütter, Sie betreuen die brandneue Lernfabrik an der NTB. Erklären Sie bitte dem Leser in kurzen Worten, was die Anlage kann. Wir nennen sie Hybride Lernfabrik. Sie ist ein Simulator in der Lehre für komplexe technische Systeme, in dem sowohl am realen Modell, als auch am virtuellen Modell theoretische Inhalte praktisch erprobt werden. Sie zeigt das Zusammenspiel von Mechanik, Elektrotechnik und Informatik an einem realen Objekt mit realen Komponenten. Mit dieser Anlage können die Methoden der Systemtechnik und des Systems Engineerings an wechselnden Beispielen und in überschaubaren Projekten geübt werden. Dabei werden typische Aufgaben- / Problemstellungen realer Systeme betrachtet und trainiert. Des Weiteren lassen sich die Abläufe einzelner Komponenten oder der ganzen Anlage im Computer simulieren. Stichwort: digitaler Z willing. Die Studierenden können sowohl eine reale wie auch eine virtuelle Anlage bedienen. Deshalb verwenden wir den Begriff hybride Lernfabrik statt vir tuelle Lernfabrik.

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NTB FOLIO: Simulation klingt ein wenig nach Computerspielen… Spielen ist erwünscht! Wer spielt, hat Interesse und wer Interesse hat, hat Freude am Erfahren und Lernen. Unsere hybride Lernfabrik kann viel mehr: Das Spezielle an diesem System ist, dass die gleiche Steuerung, welche die Simulation im Computer steuert, auch die reale Fabrik steuert. Das heisst, es können Fehler in den Abläufen am Computer erkannt und vermieden werden, bevor man sie mit der realen Fabrik erprobt. Als weiteres Novum kann die Fabrik mithilfe einer speziellen Brille im virtuellen Raum «begangen» werden und Prozessabläufe können von Nahem betrachtet werden. Das bietet den Vorteil, dass man z. B. virtuell dem arbeitenden Roboter beim Montageprozess aus nächster Nähe zusehen kann, ohne sich in Gefahr zu bringen. NTB FOLIO: Virtual Reality kennt man bisher primär aus dem Bereich Unterhaltung, z. B. aus Freizeit- und Themenparks. Unsere Studenten werden mithilfe der hybriden Lernfabrik in die Systemtechnik vertieft und mit den Möglichkeiten der Simulation und der virtuellen Welt in Kontakt gebracht.

Dipl.-Ing. (FH) Raphael Bernhardsgütter, gelernter Feinmechaniker, hat nach seinem Systemtechnikstudium in Buchs als Entwicklungsingenieur und Projektleiter in der Produktentwicklung für verschiedene Betriebe gearbeitet. Nach Stationen in der Ost- und Westschweiz zog es ihn dieses Jahr wieder an die NTB zurück. Nach 17 Jahren Industrietätigkeit arbeitet er nun seit August 2018 als Projektleiter an der NTB Buchs.

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Fragen an den Didaktikexperten der Firma Festo, Holger Regber: Was macht die NTB anders in diesem Lernsystem? Was ist neu mit der NTB? Natürlich ist die Integration der hybriden Lernfabrik in einen Studiengang für das Unternehmen Festo Didactic nicht neu. Würden unsere Lernsysteme nicht in die tägliche Lehre einbezogen, dann hätten wir erhebliche Fehler gemacht. Tatsächlich neu in der Zusammenarbeit mit der NTB ist aber das interdisziplinäre Vorgehen. Alle Fachbereiche beteiligten sich an der Planung und Integration. Ebenso, wie es dem Anspruch der Systemtechnik entspricht. Daraus wiederum entstanden und entstehen Ideen für neue Lernthemen, beispielsweise für die Bildverarbeitung oder die Positioniergenauigkeit, welche Festo entsprechend der Vereinbarung mit der NTB aufgreift und in sein Portfolio übernehmen wird. Die NTB und Festo Didactic stehen nicht einfach in einer KundenLieferanten-Beziehung, sondern besser in einer Partnerschaft zur Weiterentwicklung der Lehr- und Lernmethoden. Ein Blick in die Zukunft? Wie verändern VR und AR die Arbeitswelt? Eine gute Frage. Leider kann sie wohl zum heutigen Stand keiner abschlies send beantworten. Aus meiner Sicht haben die Augmented und Virtual Reality aktuell die Kinderkrankheiten der Entwicklung hinter sich gelassen und drängen nun in die Anwendung. Augmented Reality (AR) wird momentan vor allem im Service und der Instandhaltung getestet. Das Teilen von Sichtfeldern auf Plattformen sowie das Anreichern der Realität mit zusätzlichen Informationen gestatten einen perfekten Remote Service. Experten des Maschinenherstellers sehen das, was der lokale Instandhalter vor Ort sieht, können sich in die Problemanalyse einbringen und gemeinsam den Effekt der Lösung beobachten. So lassen sich für die Hersteller Reisekosten drastisch minimieren und die Maschinennutzer profitieren von wesentlich geringeren Ausfallzeiten.

Aus meiner Sicht haben die Augmented und Virtual Reality aktuell die Kinderkrankheiten der Entwicklung hinter sich gelassen und drängen nun in die Anwendung.» Spekulativer wird es im Bereich der Virtual Reality (VR). Diese schafft in Verbindung mit digitalen Zwillingen (ein virtuelles Abbild vom Produkt) und durch die Nutzer gesteuerte Avatare eine eigene Welt. Auf deren Basis können nun verschiedene Formen der geografisch unbegrenzten Zusammenarbeit erfolgen: Entwickeln, Konstruieren, in Betrieb nehmen, Reparieren, Optimieren … Doch das geht weit über das pure Spiegeln der Realität hinaus. In virtuellen Welten kann beliebig vergrössert, verkleinert, zerstört, verzerrt, vereinfacht ... werden. Halt ganz so, wie es die Anwendung erfordert. Das stellt erhebliche Anforderungen an soziale und me-

thodische Kompetenzen. Wie führe ich einen VR-Teamworkshop? Wie aktiviere ich Teilnehmer mit ihren Avataren? Wie lange kann so ein VR-Workshop dauern? Wie erkenne ich, ob die Teilnehmer aufmerksam oder abgelenkt sind? Es wird Aufgabe der wissenschaftlichen Einrichtungen in Verbindung mit der Industrie sein, auf diese und viele weiteren Fragen Antworten zu liefern. Anschliessend wissen wir vielleicht, ob wir noch täglich zur Arbeit gehen werden oder wir besser unseren Avatar dorthin senden und von zu Hause aus arbeiten.

Holger Regber studierte im Anschluss an seine Ausbildung zum Elektromonteur Berufspädagogik, Elektrotechnik/Elektronik und Betriebswirtschaft. Seit 1990 ist er als Projektleiter, Trainer und Berater mit dem Schwerpunkt Produktion und produktionsnahe Bereiche bei der Festo Didactic SE Denkendorf tätig. In diesem Zusammenhang begleitet er Unternehmen bei der Einführung von schlanken, effizienten Wertschöpfungssystemen.

Lernen ist eine lebenslange Aufgabe.» Diese Redensart war wohl noch nie so treffend wie heute. In diesem Artikel haben wir versucht, einen Einblick in die vielfältigen Methoden und Instrumente zu geben, welche die NTB für eine zukunftsgerichtete und zukunfts gerechte Ausbildung einsetzt. Bei aller Technik ist EIN Element heute und trotz Digitalisierung auch morgen die wohl wichtigste Komponente: engagierte Dozentinnen und Dozenten, welche ihre Fachkenntnisse mit Begeisterung und Leidenschaft an Interessierte weitergeben. Die NTB schätzt sich glücklich, über solche zu verfügen.» Lothar Ritter, Rektor

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ERSTE PHOTONIKDIPLOME VERGEBEN

Photonikabsolventen im Rampenlicht Sie sind die schweizweit ersten Bachelorabsolventen ihres Fachgebiets. Am 21. September überreichte die NTB Interstaatliche Hochschule für Technik das Diplom an zehn Abgänger der Studienrichtung Photonik. Bild und Text Roland Seeger

Obwohl bisher in der Öffentlichkeit wenig bekannt, wird das Thema Photonik die Zukunft entscheidend mitgestalten – so ist das Studium in diesem Fachgebiet nicht nur eine lohnende Investition für Studierende, sondern auch ein Grundstein für die Wirtschaftsentwicklung in Industrie nationen wie der Schweiz. Nicht umsonst spricht die Fachwelt bereits vom «Jahrhundert des Photons». Photonik umfasst alles, was mit der Kombination von Photonen und Elektronik zusammenhängt. Schon heute finden sich photonische Produkte in fast allen Haushaltsgeräten, Smartphones, Fahrzeugen und Energieversorgungssystemen.

Gruppenbild der zehn Diplomanden BSc. FHO in Systemtechnik mit Vertiefung Photonik Hinten: Mirco Seeli, Daniel Payer, Harold Kessler, Manuel Sommerhalder, Roger Keller Vorne: Dominik Manser, Daniel Hitz, Philip Tremuel, Eric Michel, Sven Lämmler

In Zukunft werden die Anwendungen der Photonik noch deutlich zunehmen, wodurch Fachkräfte in diesem Bereich für Industrienationen wie die Schweiz zum entscheidenden Wirtschaftsfaktor werden dürften. In den vergangenen Jahren wurde sie zu einem wesentlichen Treiber vieler Innovationen.

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I ch bin überzeugt, dass die Diplomanden mit ihrem neuen Wissen und ihren Methoden eine sichere und spannende Zukunft erwarten wird. Auch neue Herausforderungen, die wir heute noch gar nicht kennen, werden sie meistern.» Studiengangleiter Prof. Dr. Ing. Michael C. Wilhelm

Auch in der Region Ostschweiz, insbesondere im Rheintal, beteiligen sich viele Unternehmen an der Produktion und Entwicklung photonischer Systeme, womit sie weltweit sehr erfolgreich sind. Dadurch wurde der Bedarf nach kompetent ausgebildeten Fachkräften aber zum begrenzenden Engpass für die Entwicklung. Die Antwort darauf ist die Studienrichtung Photonik, die nun mit dem Abschluss der ersten Absolventen einen grossen Erfolg feiern konnte.

NTB

le Hochschu Interstaatliche Buchs für Technik FHO Fachhochsc

hule Ostschweiz

Bei der NTB sind Photoniktechnologien bereits seit vielen Jahren ein grosses Thema, sowohl in der Lehre als auch in der angewandten Forschung. Mit dem Abschluss der diesjährigen Bachelorabsolventen in Systemtechnik mit Vertiefungsrichtung Photonik wurden 2018 die schweizweit ersten Diplome in diesem Fach verliehen. Betrieben wird das Fach Photonik an der NTB in den Gebieten Systemdesign, Messtechnik und Analytik, Laseroptik und optische Hochleistungsschichten sowie Mikro- und Faseroptik.

Studienrichtung Photonik

Masterstudium Photonik

Die Photonik ist die Verbindung von Optik, der Wissenschaft des Lichts und Elektronik. Sie gilt als zukunftsweisende Technologie, welche die Basis für viele neue Entwicklungen sein wird – auch für jene, die man sich zurzeit noch kaum vorstellen kann. Photonische Systeme oder Komponenten sind aber schon heute überall zu finden: Ob in Computern, in der Raumfahrt, der Kommunikation oder in modernen mikroinvasiven Operationssystemen.

Immer mehr Ingenieurinnen und Ingenieure wollen ihre Kenntnisse noch weiter vertiefen und absolvieren ein Master of Science in Engineering Studium (siehe auch Seite 38).

Ingenieurstudium Systemtechnik Bachelorstudium oder in Vollzeit berufsbegleitend

Studienrichtung

PHOTONIK

Die grosse Bedeutung von Photonen für die Wissenschaft und die Industrie lässt sich auf verschiedene Eigenschaften des Lichts zurückführen. Dazu gehören unter anderem die enorme Geschwindigkeit, die Möglichkeit Licht in Form von Lasern auf millionstel Millimeter zu konzentrieren und die Überlagbarkeit von Licht, wodurch Millionen von Megabit an Daten innert Sekunden übertragen werden können.

Die NTB bietet mit seinen Instituten PWO und MNT auch für Photonik eine entsprechende fachliche Vertiefung an.

⊲⊲ www.ntb.ch/photonik

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Fünf unserer Absolventen haben wir zum Studiengang Photonik befragt. Im Interview erzählen sie, wie dieser mit Laserschwertern zusammenhängt, was sie an diesem Fach gefesselt hat und wie es für sie nach Abschluss des Studiums weitergeht.

DANIEL HITZ Titel der Arbeit: Präzise Bestimmung von Kittkeilen durch Interferometrie

ROGER KELLER Titel der Arbeit: MTF Messplatz für Kamerasensoren

HAROLD KESSLER Titel der Arbeit: Pepper’s Ghost: Pseudohologramme

ERIC MICHEL Titel der Arbeit: Pepper’s Ghost: Pseudohologramme

PHILIPP TRÉMUEL Titel der Arbeit: Präzise Bestimmung von Kittkeilen durch Interferometrie

Photonik ist ein Thema bzw. eine Technologie, welche noch nicht sehr bekannt ist. Weshalb haben Sie diese Studienrichtung gewählt? Roger Keller: «Ich war schon immer Fan von den Laserschwertern aus ‹Star Wars›. Als ich mit dem Studium anfing, war für mich klar, dass es Elek tronik- und Regelungstechnik sein muss. Aber als die Zeit zur Wahl der Vertiefungsrichtung kam und die Studienrichtung erstmals vorgestellt wurde, war für mich klar, dass ich das ‹coole Zeugs mit den Lasern› studieren wollte.» Eric Michel: «Ich interessiere mich sehr für die praktischen Anwendungsgebiete, die mit diesem Thema einhergehen.» Philipp Trémuel: «Anfangs kam ich an die NTB, um Maschinenbau zu studieren. Die Vorstellung der Studienrichtung Photonik hat mich aber überzeugt, diesen Weg einzuschlagen.»

Wie hat sich Ihr Interesse für das Thema Photonik während Ihres Studiums entwickelt? Harold Kessler: «Das Fachgebiet ist noch viel spannender als gedacht. Deshalb habe ich auch vor, das Thema weiter zu vertiefen.» Eric Michel: «Durch das Studium konnte ich mehrere spannende Fachgebiete kennenlernen, wodurch mein Interesse am Thema Photonik weiter stieg.»

In Ihren Bachelorarbeiten behandelten Sie Themen wie «MTF Messplatz für Kamerasensoren», «Präzise Bestimmung von Kittkeilen mittels Interferometrie» oder «Pepper’s Ghost: Pseudohologramme». Wie kamen Sie zu diesen Themen? Daniel Hitz: «Bei einer Führung mit der Photonikklasse bei der Swissoptic wurde die Arbeit vorgestellt. Anschliessend wurde die Arbeit ‹Präzise Bestimmung von Kittkeilen durch Interferometrie› am NTB ausgeschrieben.»

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Roger Keller: «Gemeinsam mit meinem Partner für die Bachelorarbeit durchforstete ich das Verzeichnis der ausgeschriebenen Arbeiten. Schliesslich entschieden wir uns für ‹MTF Messplatz für Kamerasensoren›. Bei der Auswahl war es uns wichtig, dass wir im Rahmen der Bachelorarbeit etwas aufbauen können, das man anfassen und einsetzen kann. Deswegen entschieden wir uns für dieses Thema und gegen eine rein theoretische Arbeit.»

Zeigen sich nun nach Abschluss Ihres Studiums bereits konkrete Jobchancen? Daniel Hitz: «Ja. Ich habe schon einen Job als Optikingenieur im Bereich Medinzinaltechnik gefunden.» Harold Kessler: «Ich schlage erst noch einen anderen Weg ein. Der Kommilitone, mit welchem ich die Bachelorarbeit absolviert habe, hat aber bereits einen Job gefunden und ist schon seit Anfang September am Arbeiten.»

Eric Michel: «Die Arbeit ‹Pepper’s Ghost: Pseudohologramme› wurde an der NTB ausgeschrieben und hat sofort mein Interesse geweckt.»

Eric Michel: «Da ich direkt nach dem Abschluss eine feste Anstellung habe, denke ich schon.»

Studierende der NTB haben verschiedenste berufliche Hintergründe. Was ist Ihr Werdegang? Daniel Hitz: «Ich bin ausgebildeter Automobilmechatroniker, wobei ich neben der Lehre auch die BMS besuchte.»

Philipp Trémuel: «Ja, Jobchancen gibt es genügend. Viele bekannte sowie auch kleinere Firmen im In- und Ausland sind interessiert an Absolventen unseres Studienfachs. Dabei ist aus meiner Sicht vor allem die Breite der Spezialisierungen spannend.»

Roger Keller: «Vor allem kein klassischer. Meinen Berufseinstieg hatte ich als Elektroniker, dann folgte der Wechsel in die Maschinenindustrie, woraufhin ich die Ausbildung zum Tontechniker HF absolvierte. Später entschied ich mich, meinen ursprünglich erlernten Beruf wiederaufzunehmen. Dabei war für mich klar, dass ich die BMS nachholen und anschliessend berufsbegleitend ein Studium an der NTB absolvieren wollte.»

Mit dem Ingenieurdiplom in Systemtechnik mit Vertiefungsrichtung Photonik stehen Ihnen also viele Türe offen. Welchen Weg werden Sie einschlagen? Roger Keller: «Neu bin ich bei meinem Arbeitgeber als Elektronikingenieur angestellt. Ich werde aber sicher eine vertiefte Analyse zu meiner beruflichen Zukunft durchführen.»

Harold Kessler: «Ich habe zuvor eine Ausbildung zum Maschinenbautechniker gemacht.» Eric Michel: «Ich absolvierte die Lehre als Polymechaniker.» Philipp Trémuel: «Mein Weg führte über ein Studium an der HTL für Maschinenbau und Automatisierungstechnik in Bregenz zur NTB.»

Harold Kessler: «Ich persönlich absolviere zuerst noch das Masterstudium. Ich möchte mich noch weiter spezialisieren und noch mehr lernen.» Philipp Trémuel: «Ich werde nun erst noch ein Jahr Sprachaufenthalt absolvieren und kehre anschliessend höchstwahrscheinlich für ein Masterstudium an die NTB zurück.»

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87 Ingenieurdiplome verliehen. Und eine Premiere fĂźr Photonik.

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Bereit, die Welt zu erobern. Oder sie zu gestalten: 87 Ingenieurinnen und Ingenieure erhalten von der NTB ihr Bachelordiplom. Text: Roland Seeger, Bild: Rudi Schachenhofer

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Am Freitagabend, 21. September 2018, erhielten in der NTB Buchs sieben Frauen und 80 Männer ihr Ingenieurdiplom «Bachelor of Science FHO in Systemtechnik». Schweizweit wurden erstmals Diplome der Studienrichtung Photonik vergeben.

Während ihres Studiums lernten sie an einem der drei NTB Studienstandorte Buchs, St. Gallen und Chur (mit Kooperationspartner HTW Chur) die verschiedenen Methoden kennen, welche ein Ingenieur im zukünftigen Arbeitsleben beherrschen muss. Dabei konnten sie sich – ob in Vollzeit oder berufsbegleitend – in unterschiedlichen Studienrichtungen (Maschinenbau, Elektronik und Regelungstechnik, Mikro- und Nanotechnologie, Ingenieurinformatik, Information- und Kommunikationssysteme und Photonik) spezialisieren. Regierungspräsident Stefan Kölliker gratulierte nach der Begrüssung der Gäste durch Rektor Prof. Lothar Ritter den Di plomanden. Er würdigte den Abschluss mit den Worten: «Mit dem Studium der Systemtechnik haben Sie eine an Aktualität kaum zu überbietende Ausbildung absolviert. In unserer

hochkomplexen Welt, in Zeiten der Digitalisierung und von Industrie 4.0 ist ein grundlegendes systemtechnisches Denken essenziell, um den Zusammenhalt der Systeme und die Komplexität der technologischen Verflechtungen zu beherrschen.» Stahlbad und Kaderschmiede NTB Auf das musikalische Intermezzo von Kurt Ackermann mit Band folgte der traditionell humorvolle Rückblick auf die Studienzeit an der NTB. Dieses Jahr begeisterten Informatik- Ingenieurin Jasmin Injodikaran und Mikrotechnikingenieur Hasan Dullaj mit ihrem Vortrag. Sie verglichen die NTB mit einer Schmiedewerkstatt, in welcher das Rohmaterial «Studierende» durch Erhitzen, Hämmern und Abschrecken und dem finalen Feinschliff und Polieren zu heiss begehrten Damaszenermesser werden. Und dass es nun an den Diplomanden ist, selbst etwas zu schmieden: Pläne für die zukünftige Karriere als Ingenieure.

Preisträger – Diplomfeier NTB 2018 Die besten Leistungen pro Studienrichtung Industriepreis Studienrichtung Diplomand

Maschinenbau Nicolas ALLENSPACH, Buchs

Hilti AG Förderpreis übergeben durch Stefanie Glanzmann

Industriepreis Studienrichtung Diplomand

Photonik Philipp TREMUEL

mikrop AG Förderpreis übergeben durch Markus Bormann

Industriepreis Studienrichtung Diplomand

Ingenieurinformatik Cédric BOSSHARD, Mörschwil

Oerlikon Balzers AG Förderpreis übergeben durch Werner Schädler

Industriepreis Studienrichtung Diplomand

Mikrotechnik Wilmar ENDER, Altach

SFS Group AG Förderpreis übergeben durch Bernd Huchler

Industriepreis Studienrichtung Diplomand

Informations- und Kommunikationssysteme Fabio GÖLDI, St. Gallen

Leica Geosystems AG Förderpreis übergeben durch Ines Geisler

Industriepreis Studienrichtung Diplomand

Elektronik und Regelungstechnik Reto THURNHEER, Berneck

ThyssenKrupp Presta AG Förderpreis übergeben durch Pedro Malta de Jesus Veiga

Swiss Engineering STV Verband aller Ingenieure und Architekten, Region Ostschweiz Preis Weiterbildungsgutschein sowie ein Schreibgerät an Pascal KOLB, Oberriet SG Förderpreis der Stadt Buchs Institut Institut für Computational Engineering ICE Betreuer Referent Prof. Dr. Christoph Würsch und Korreferent Dr. Erich Carelli Diplomanden Samuel DUTLER, Berschis, und Jan BREU, Oberegg Förderpreis der Gesellschaft Schweiz-Liechtenstein für die beste Gesamtstudienleistung an Pascal KOLB, Oberriet SG

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Eine Arbeit mit enormer Spannweite Wenn eine Bachelorarbeit das Prädikat «hochstehend» verdient, dann diese. Geht es doch bei dieser um die Inspektion von Hochspannungsleitungen. Diese müssen regelmässig auf Beschädigungen überprüft werden, was vorwiegend per Helikopter oder zu Fuss vom Boden aus vorgenommen wird. In Zukunft sollen dafür vermehrt Drohnen eingesetzt werden, die auch auf den Hochspannungsleitungen landen können. Im Auftrag der Adlos AG in Balzers wurde im Rahmen dieser Arbeit ein Konzept entwickelt, das die Inspektion von Hochspannungsleitungen vereinfacht und wirtschaftlicher gestaltet. Text und Bilder: Roland Seeger

Nico Lenggenhager (links) und Cédric Bosshard

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Um die Machbarkeit des Konzepts zu prüfen, wurde ein Prototyp entwickelt, realisiert und getestet. Das entwickelte System besteht aus mehreren Modulen mit diversen Aufgaben: Zum einen gibt es einen Prüfroboter, der sich ähnlich einer Seilbahn auf dem Erdleiter fortbewegt und dazu dient, schwere Lasten wie Kamerasysteme zu tragen. Zum anderen ist eine Drohne Teil des Systems, die zum Überwinden von Hindernissen die Seilbahn anhebt und hinter dem Hindernis wieder absetzt. Das vollständige Konzept wurde auf einem Teststand in Betrieb genommen und geprüft. NTB FOLIO im Gespräch mit den Entwicklern des Roboters, Cédric Bosshard und Nico Lenggenhager Herr Bosshard, Sie haben an der NTB Ingenieurinformatik studiert. Da hätte man als Abschlussarbeit eher eine App oder eine Softwarelösung erwartet. Wie kam es zu diesem Projekt? Cédric Bosshard: Wenn ein Projekt oder eine Arbeit abgeschlossen ist, sehe ich gerne, wie sich Dinge bewegen und physisch greifbar sind. An einer reinen Applikationslösung sehe ich nur visuell auf einem Bildschirm, dass zum Beispiel meine Datenbank richtig arbeitet. Daher reizte es mich, etwas zu realisieren, was in die Richtung Robotik ging. Zudem war die Wahl des Partners immens wichtig. Denn man arbeitet doch fast ein Jahr zusammen, verbringt etliche Stunden an der Arbeit und muss gemeinsam etwas erreichen. Als Nico mit der Arbeit über die Inspektion von Hochspannungsleitungen auf mich zukam, war der Fall klar, dass wir beide diese realisieren würden. Sie beide haben sich in den vergangenen Jahren sehr in der Studierendenorganisation STO engagiert. Wie haben Sie das mit dem Studium unter einen Hut gebracht. Und woher haben Sie dafür die nötige Energie genommen? Cédric Bosshard: Mit guter Absprache untereinander, Miteinbeziehen der weiteren Studierenden (Was wird gewünscht? Was kann realisiert werden?) und einer strukturierten Planung, wann was und von wem gemacht wird.

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Kurz vor Redaktionsschluss hat NTB FOLIO erfahren, dass diese Bachelorarbeit mit dem 2. Finnova Award ausgezeichnet worden ist. Herzliche Gratulation! Die solide und durchdachte Ingenieurleistung der Studierenden überzeugte auch die Jury. «Die zum zweiten Finnova-Technology-Award eingereichten Bachelorund Masterarbeiten aus unterschiedlichen Disziplinen zeigen eindrücklich auf, was motivierte Studierende durch Technologieeinsatz an innovativen Lösungen für die digitale Transformation erreichen können», so Corsin Capol, Jury-Mitglied und Dozent für Informatik an der Hochschule für Technik und Wirtschaft HTW Chur.

Nico Lenggenhager: Wir waren überrascht, wie wenig «Action» es im NTB Studienzentrum St. Gallen (in der Kantonshauptstadt!) gab. Darum haben wir es selbst in die Hand genommen. Mit welchen Argumenten würden Sie junge Menschen für ein Systemtechnikstudium an der NTB überzeugen? Cédric Bosshard: Die Vielseitigkeit des Stoffs. Die guten Vertiefungsmöglichkeiten mit den sechs Studienrichtungen. Die extrem gute Verbindung der Schule zur Industrie. Die offenen Türen, egal bei wem und die hilfsbereiten Dozenten. Nico Lenggenhager: Heutzutage sind Entwicklungen vorwiegend Systeme, in denen sich die Bereiche Mechanik, Informatik und Elektronik überschneiden. Das Studium Systemtechnik an der NTB vereint genau diese und schafft somit beste Voraussetzungen für die Berufswelt der Gegenwart und der Zukunft. Was sind Ihre nächsten (beruflichen) Schritte? Cédric Bosshard: Ich arbeite ab November bei der NUM AG in Niederteufen. Nico Lenggenhager: Am 1. Oktober starte ich als Entwicklungsingenieur bei der Firma EnDes in Rorschach.

Mit der Drohne erfolgt die Inspektion vom sicheren Boden aus.

Der zweite Teil des Inspektionssystems besteht aus einem Roboter, welcher die Drahtseile akribisch überprüft.

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VR-Torkel: Erleben einer Weinpresse in Virtual Reality (VR) Ein Torkel ist eine Weinpresse, wie sie vor mehreren Hundert Jahren im Bodenseegebiet eingesetzt wurde. Mit ihr wurde der Traubensaft aus den Trauben extrahiert. In Nonnen horn bei Lindau steht noch heute ein über 400 Jahre alter Torkel, welcher bis 1955 in Betrieb war. Ziel dieser Bachelorarbeit war es, den Torkel über Virtual Reality (VR) dynamisch nachzubilden. Dabei kann der Betrachter den Torkel über eine VR-Brille betrachten und über einen nachgebildeten Pressbengel bedienen. Der mechanische Aufbau dient als Schnittstelle zwischen der virtuellen und der realen Welt und soll dem Besucher ein reales Gefühl geben. Text und Bilder: Roland Seeger

Der Besucher kann über den Press bengel die Spindel drehen. Dabei wird sich im gleichen Moment die Spindel in der virtuellen Umgebung drehen. Mit einem Bremssystem werden verschiedene Momente an der Spindel simuliert. So bekommt der Besucher ein reales Gefühl von den Kräften, welche früher aufgebracht werden mussten, um den Pressbalken auf und ab zu bewegen. Der mechanische Aufbau soll schlussendlich in Nonnenhorn beim rea len Torkel installiert und bedient werden. NTB FOLIO im Gespräch mit den Entwicklern der virtuellen Presse, Philippe Croset, Domink Traxler, Betreuer Josef Althaus sowie dem Bürgermeister der Gemeinde Nonnenhorn, Herrn Rainer Krauss.

Der reale Aufbau der Pressspindel wird ergänzt durch virtuelle (interagierende) Bilder des Torkels.

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Modernste Technik trifft auf altes Handwerk: Wie kam es dazu? Croset: Dieses alte Handwerk war ja für den damaligen Stand eine Meisterleistung. Die Spindel, die damals von Hand geschnitzt wurde (unsere wurde 3D gefräst), funktioniert noch heute! Hinzu kommt, dass die meisten Leute zwar wissen, dass Trauben früher einfach zertreten wurden, was aber bis zu den heutigen Pressen geschah, wissen die wenigsten. Um das zu veranschaulichen – und auch um aufzuzeigen, wie viel Kraft nötig war –, haben wir die Presse in VR anschau- und bedienbar gemacht. Traxler: Der interessante Gedanke, eine alte Torkelpresse mit neuster Virtual-Reality-Technik zu verbinden, führte dazu, dass wir uns für diese Bachelorarbeit entschieden haben. Wir wollten in unserer Bachelorarbeit etwas «Neues» machen. Diese Kombination sprach uns sehr an. Sie haben Systemtechnik mit Vertiefung in Maschinenbau studiert. Da würde man eher eine Arbeit mit Zahnrädern, Förderbändern oder ähnlich erwarten … Traxler: Nein, der Maschinenbau hat sich in den letzten Jahren sehr gewandelt. Maschinen haben sich zu mechatronischen Systemen entwickelt. Das Systemtechnikstudium hat uns ideale Grundlagen vermittelt, um Lösungen in diesem Bereich zu entwickeln. Croset: Zudem wollten wir nicht «nur» den klassischen Maschinenbau bearbeiten, sondern wollten – wie oben erwähnt – etwas Neues machen. Traxler: Ja, und Virtuelle Realität ist natürlich ein wichtiges Element aus dem Bereich Digitalisierung. Das Thema wird in den nächsten Jahren noch weiter an Bedeutung gewinnen. Hier kommen Informatik und Maschinenbau zusammen. Deshalb war es sehr interessant, sich mit diesem Thema beschäftigen zu können. Croset: Ich fand die Kombination aus beidem sehr inte ressant. Einerseits haben wir hier sehr klassischen Maschinenbau mit der Bremse. Diese funktioniert über einen doppelten Hebel und einer Feder. Andererseits war der VRAnteil für mich hochinteressant, da ich der Meinung bin, dass grössere Unternehmen in Zukunft vermehrt auf VR setzen werden, um ihre Produkte zu vermarkten. Als Beispiel kann ich mir vorstellen, dass man als Autohersteller einen VRKonfigurator entwickelt, bei dem ich in Echtzeit die Innenausstattung des Fahrzeuges anschauen kann. Es ermöglicht natürlich auch technischere Anwendungen wie die Simulation von Montagearbeiten oder Bauraumuntersuchungen. Was sind Ihre nächsten (beruflichen) Schritte? Traxler: Für mich geht es in die Werkstofftechnik. Bei meinem neuen Arbeitgeber werde ich spannende Projekte in Bezug auf die Oberflächentechnik angehen. Auf das freue ich mich sehr!

Die Entwickler der virtuellen Presse: Philippe Croset (links) und Domink Traxler.

Croset: Ich werde wieder zurück in die Automobilbranche gehen, in der ich bereits meine Ausbildung machen und berufliche Erfahrung sammeln durfte. Um das Ganze noch etwas aufregender zu machen, wandere ich deswegen auch nach Deutschland aus. Auch ich freue mich darauf, wieder arbeiten zu dürfen und neue Erfahrungen zu sammeln. Wie kam es überhaupt zu dieser Arbeit? Althaus: Der frühere Präsident von Liebherr Aerospace, Frieder Beyer, der acht Jahre lang mein Vorgesetzter war, hat mich eines Tages angerufen und von dem uralten Torkel in seinem Wohnort Nonnenhorn am Bodensee erzählt. Bei einer darauffolgenden Besichtigung ist die Idee entstanden, den Torkel virtuell wieder aufleben zu lassen, zumal wir uns am Institut EMS ja mit der VR-Technik befassen. Zum Glück haben sich die zwei engagierten Studenten bereiterklärt, das Thema zu bearbeiten. Wie soll es nun damit weitergehen? Althaus: Die Gemeinde Nonnenhorn plant, den alten Torkel noch besser zur Geltung zu bringen. Dort gibt es viele junge innovative Winzer, die grosses Interesse daran haben. Durch die Installation unseres VR-Torkels vor Ort kann die Geschichte des Weinanbaus dem Besucher noch besser begreifbar gemacht werden. Bürgermeister Krauss: Der Torkel ist ein wichtiges Kulturgut in unserer Gemeinde Nonnenhorn. Daher finde ich es sehr interessant, dass sich Ihre Hochschule wissenschaftlich damit auseinandersetzt und die Wirkungsweise aufarbeitet. So können wir unseren Gästen und Weinliebhabern besser erläutern, wie dieses durchaus komplexe Gerät funktioniert. Zurzeit besprechen wir mit unseren Winzern, in welcher Art und Weise der an der NTB entwickelte VR-Torkel bei uns integriert werden soll. Bei dem öffentlich zugänglichen Aufbau sind neben der Technik natürlich auch Aspekte wie z. B. Vandalensicherheit zu beachten.

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System technik

hautnah Die NTB hat sich Digitalisierung als Anwendungsschwerpunkt gesetzt. Deshalb kam die Idee auf, den interdisziplinären und anwendungsorientierten Ansatz der Systemtechnik auch mithilfe der entsprechenden digitalen Technologie zu präsentieren. Hierzu soll die Augmented-RealityBrille HoloLens von Microsoft dienen. Im Rahmen dieser Arbeit wurde eine App für die Hololens entwickelt, die es Interessenten ermöglicht, den Studiengang Systemtechnik der NTB auf virtuelle und spielerische Art zu erkunden. Neben den textuellen Informationen können auch Bilder und Videos zu den entsprechenden Profilrichtungen angeschaut werden. Weiter gibt es die Möglichkeit, sich in den einzelnen Disziplinen der Systemtechnik zu profilieren, indem zu den verschiedenen Profilrichtungen Spiele angeboten werden, welche die Profile und deren Aufgaben im Berufsalltag verdeutlichen. Text und Bilder: Roland Seeger

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Auf der Hololens wird die Navigation über die reale Umgebung eingeblendet und die Menüpunkte können direkt ausgewählt werden.

NTB FOLIO im Gespräch mit dem Entwickler der Hololens-Lösung, Roman Brülisauer

Viele Leser können sich wohl unter einer Hololens nichts vorstellen. Können Sie die Funktion in zwei, drei Sätzen erklären? Die Hololens ist eine Mixed-Reality-Brille von Microsoft. Ähnlich wie eine VR-Brille ist sie in der Lage, virtuelle Objekte darzustellen, jedoch mit dem Vorteil, dass die reale Umgebung wahrgenommen und die Objekte mir ihr interagieren können. Was ist der Vorteil dieser Präsentationsart gegenüber einer Website, welche man auf dem Smartphone oder Laptop anschaut? Gerade in der Produktentwicklung ist es manchmal schwierig, sich die Dimensionen eines Produkts im CAD vorstellen zu können. Mit der Hololens kann ich mir das Bauteil 1:1 und in 3D darstellen lassen.

Klingt alles etwas verspielt. Sind Sie selbst ein Gamer? Nein, eigentlich nicht. Die Industrie setzt Augmented Reality übrigens vermehrt im Bereich «Instandhaltung, Wartung, Dokumentation» ein. Ein Blick in die Zukunft: Wo sehen Sie den Einsatz solcher Systeme in den nächsten Jahren? Vorerst wird es eine Spielerei bleiben. Für einen produktiven Einsatz in der Industrie ist die Brille noch zu wenig ausgereift. Sobald aber auch andere Hersteller auf den Markt treten, werden die Brillen grössere Fortschritte machen und auch für kommerzielle Zwecke einsetzbar sein. Was sind Ihre persönlichen nächsten Schritte? Ich werde dieses Thema sicher weiterverfolgen. Jeder, der die Brille einmal aufgesetzt hat, ist fasziniert davon. Ich bin sicher, dass die Brille für viele Zwecke sinnvoll eingesetzt werden kann. Mir schweben da auch schon einige Ideen vor.

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ICAN WE CAN

Zwei frischdiplomierte Ingenieurinnen erzählen über ihr Studium. Und über ihren dritten Platz am internationalen MikrosystemtechnikWettbewerb «iCan» in Hongkong. Text und Bilder: Roland Seeger (Bilder Hongkong: Inday Carisch)

«Frauenpower» oder «Gemeinsam sind wir stark»: So könnte das Gespräch mit den beiden frischdiplomierten Ingenieurinnen Tanja Blöchlinger und Inday Carisch auch eingeleitet werden.Sie haben an der NTB Buchs das Ingenieurstudium mit dem «Bachelor of Science FHO in Systemtechnik» abgeschlossen. Und so nebenbei – zusammen mit zwei männlichen Teammembers – erfolgreich am internationalen Mikro systemtechnik-Wettbewerbe namens iCan teilgenommen und den dritten Platz belegt. Im Gespräch mit NTB FOLIO erzählen sie über ihre Erlebnisse während des Studiums, über das Projekt und das Arbeiten als Frau in einem Beruf, der (noch) vorwiegend von Männern ausgeübt wird.

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WEARit TEAM MEMBERS –– Tanja Blöchlinger (BSc. in Systemtechnik FHO mit Vertiefung Mikrotechnik) –– Inday Carisch (BSc. in Systemtechnik FHO mit Vertiefung Elektronik) –– Moritz Lammerich (BSC. in Systemtechnik FHO mit Vertiefung Elektronik und Regelungstechnik) –– Philipp Trémuel (BSc. in System technik FHO mit Vertiefung Photonik)

Tanja Blöchlinger

Inday Carisch

Moritz Lammerich

Philipp Trémuel

COACH –– Dr. Emine Çağın (Interstaatliche Hochschule für Technik Buchs NTB) –– Thomas Rastija (Interstaatliche Hochschule für Technik Buchs NTB)

HARDWARE

Body temperature sensor Heart rate sensor Respiratory rate detection Sweat biosensor Data collection Acceleration Sensor

Front

back

SOFTWARE User privacy control gate

Sensor data

Im WEARit-Projekt werden zuverlässige Sensoren in Alltagskleidung integriert und erfassen diejenigen vitalen Daten, welche der Träger wünscht. Der Prototyp besteht aus einem vielseitig einsetzbaren Shirt. Es können folgende physiologische Daten gemessen werden: –– Herzschlag –– Körpertemparatur –– Atmung –– Körperposition –– Schrittzähler –– Body burden

Die Software enhält drei Hauptelemente: User privacy control gate

Data collection

Data processing

Human interface

User User privacy control gate

AI-algorithm

Feedback

–– Datensammlung: Wichtig, um alle Sensordaten zusammenzutragen und die wichtigen Informationen für weitere Analysen zu extrahieren –– Datenverarbeitung: Algorithmen für die Berechnung der relevanten Informationen basierend auf dem individuellen Sensorenpaket –– Human Interface: Eine Anwendung zur Visualisierung und zum Feedback geben

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Was war das Thema der eingereichten Arbeit? INDAY: Physische Gesundheit und Sport sind wichtige Elemente unseres täglichen Lebensstils. Um das Risiko physiologischer Schäden zu minimieren – und gleichzeitig die Fitness zu verbessern – ist es wichtig, relevante Informationen über seinen Körper zu erhalten. Wir haben ein T-Shirt entwickelt, welche diese Informationen bequem und zuverlässig erfasst. TANJA: Das Erfassen von Vitalfunktio-

nen, um diese dem Konsumenten bzw. Patienten darzustellen und aufgearbeitet zur Verfügung zu stellen. Solche Daten sind aber nicht nur für Fitnessbewusste interessant, sondern auch für Gesundheitswesen, z. B. für die Pflege von Babys oder älteren Menschen. Das Schweizer iCan-Team bereitet sich auf den Wettbewerb vor.

iCan ist ein weltweiter Wettbewerb für Studierende, welche interessiert sind, die Lebensqualität der Gesellschaft mithilfe von technischen Lösungen zu verbessern. Dies in Bereichen wie z. B. Gesundheitsvorsorge, Umweltschutz, Energieerzeugung, Autonome Systeme usw. Die wichtigsten Technologien sind dabei unter anderem Mikrotechnik, Elektronik, Optik, Mechatronik, Robotik.

Wie war es, an einem solchen Wettbewerb teilzunehmen? INDAY: Es war eine sehr spannende und neue Erfahrung. Es ist schon was anderes, sein Projekt einem internationalen Publikum zu zeigen. Und auch die Projekte von den Mitbewerbern zu sehen, war spannend. Als wir erfahren haben, dass unsere Mitbewerber auf Stufe Master und Doktorat agieren, wurden wir doch etwas nervös. TANJA: Es war für mich ein Abenteu-

er, dass ich rückblickend nochmals machen würde. Denn dadurch habe ich mein erlerntes Wissen in einem von uns gewählten Projekt anwenden können. Dies hat mir einen neuen Blickwinkel auf mein Studium gegeben. Konntet ihr auch noch ein paar Eindrücke von Hongkong mit seinen sieben Millionen Einwohnern mit nach Hause nehmen? INDAY: Hongkong ist eine relativ westlich orientierte Stadt. Sie ist ziemlich sauber, es fahren sehr viele Elektrofahrzeuge herum – aber sonst ist die Technik eher rückständig. Das zeigt sich z. B. bei den Klimaanlagen.

TANJA: Diese Stadt hat mich durch seine Gegensätze fasziniert. Auf einer Seite technisch total hochstehend und westlich orientiert. Auf der anderen Seite mit der zum Teil rückständigen Einstellung zum Klimaschutz. Ich persönlich würde aber sagen, dass wir dieser Stadt in Bezug auf die Technik einiges abschauen könnten.

Sie haben dieses Jahr nicht nur am iCan-Wettbewerb teilgenommen, sondern gleichzeitig auch noch Ihre Bachelorarbeit verfasst. Geht das so «nebenbei»? INDAY: Es sind viele Samstage draufgegangen … TANJA: So nebenbei geht es natürlich nicht. Aber mit grosser Unterstützung und Verständnis meines Umfelds (Familie, Freunde und meinen Bachelorkollegen) konnte ich beides unter einen Hut bringen. Kurz vor dem Wettbewerb in Hongkong hatten wir einige 6-TageWochen und ab und zu Nachtschichten eingelegt.

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Paradox: Die gigantische Metropole Hongkong ist Austragsungsort für den internationalen MikrosystemtechnikWettbewerb iCan.

Was hat Sie dazu bewogen, ein Ingenieurstudium zu absolvieren? Oder anders gefragt: Barbie oder Lego: Womit haben Sie als Kind mehr gespielt? TANJA: Ich habe mit beidem gespielt! Später in der Schule haben mich die naturwissenschaftlichen Fächer mehr interessiert als Sprachen. Deshalb habe ich mich dann für eine Lehre als Feinwerkoptikerin und anschliessend für das Studium hier an der NTB entschieden. INDAY: Ich habe den Eindruck, dass es in nördlichen Ländern eher üblich ist, dass auch Frauen technische Berufe ausüben.

Inday, Sie haben ja nicht nur das Ingenieurstudium, sondern auch Ihre berufliche Grundausbildung als Elektronikerin an der NTB absolviert. Was ist das für ein Gefühl, nach rund sieben Jahren die NTB zu verlassen? INDAY: Ich habe die NTB als einen sehr familiären Arbeitgeber und eine familiäre Schule kennengelernt. Es hat mir hier auch sehr gut gefallen – aber nach sieben Jahren ist es auch Zeit, zu gehen und was Neues kennenzulernen.

Frauen sind ja in technischen Berufen immer noch relativ selten anzutreffen. Und noch rarer ergreifen sie ein Ingenieurstudium. Was ist Ihr persönliches Fazit? TANJA: Ich bin der Meinung, dass oft noch Klischees vorherr-

schen. «Man» sollte jungen Frauen technische Berufe frühzeitig (ab spätestens der Oberstufe) näherbringen und sie bei ihrer persönlichen Entscheidung und Entwicklung fördern und unterstützen. Denn diese Unterstützung habe ich während der ganzen Zeit erfahren und kann nun sagen, dass es eine super Entscheidung war. INDAY: Ich ebenfalls!

Gestern Studentin, heute Ingenieurin. Was ändert sich und was sind Ihre nächsten (beruflichen) Schritte? Tanja: Ich habe begonnen zu arbeiten. Was für mich ein bisschen ungewohnt ist, ist die viele Freizeit, die ich nun nach dem Studium habe (lacht). INDAY: Zuerst Reisen, dann mit Arbeiten anfangen.

Ein bisschen Spass muss sein: Das Team zu Besuch im Disneyland Hongkong.

A F & E

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Internationale Musterfabrik Industrie 4.0 (i4Production) 2015 lancierten die IBH, die Internationale Bodenseekonferenz (IBK) und das EU-Regionalprogramm Interreg V «Alpenrhein-Bodensee-Hochrhein» gemeinsam ein neues Instrument der Forschungskooperation. «Die Grundidee dahinter war es, Strukturen zu schaffen, die die Zusammenarbeit von Wissenschaft und Praxis in für den Bodensee zentralen Themenbereichen der Digitalisierung beflügeln soll», erklärt Prof. Dr. Sebastian Wörwag, Vorsitzender der IBH und Rektor der FHS St. Gallen.

Die digitale Prozesskette soll einerseits hinsichtlich der Ausbildung junger Studierender und Berufstätiger zur Entwicklung neuer Prozessabläufe und Geschäftsmodelle dienen, andererseits bei Vertretern von regionalen KMU Verständnis für die sich ergebenden Chancen und Risiken wecken und sie wissenschaftlich begleiten und fördern.

Ziel ist die Entwicklung und Simulation einer international vernetzen Prozesslandkarte 4.0 auf Basis dreier Modellfabriken in der Schweiz, Deutschland und Österreich. In einem gemeinsamen, standardisierten Automatisierungskonzept wird in der international vernetzten Modellfabrik ein cyber-physisches System (CPS) in Form eines kundenindividualisierten Modellfahrzeugs produziert. Dieses kann durch den Kunden in diversen Varianten zusammengestellt oder individuell konstruiert werden. Die kundenindividuelle Konstruktion erfolgt als agile Produktentwicklung im Institut EMS von Prof. Dr. Jürgen Prenzler an der NTB in Buchs. An der NTB werden zudem elektronische Komponenten produziert. Die Produktion mechanischer Komponenten erfolgt an der FH Vorarlberg. In der Produktionsstrasse der HTWG Konstanz werden die Zulieferteile zeitgerecht endmontiert. Erkenntnisse für die Praxis Die digitale Prozesskette soll bei Vertretern regionaler KMU ein Verständnis für die sich ergebenden Chancen und Risiken wecken. Auf Wunsch werden die KMU bei der Umsetzung wissenschaftlich begleitet und gefördert. Das Forschungsprojekt zeigt als Erkenntnis, welche Massnahmen auf die Unternehmen zukommen, um die Produktion zukunftssicher, effizient und produktiv zu gestalten und den Ansprüchen der Industrie 4.0 gerecht zu werden.

Die Laufzeit des Projekts wurde bis Juni 2019 verlängert. Prof. Guido Piai und Prof. Prenzler meinen zum Projekt: «Mit i4Production geben wir Kunden die Möglichkeit, bereits heute Elemente der Digitalen Transformation zu beherrschen, indem sie die Produktentwicklungs- und Produktionsprozesse von morgen kennenlernen. Diese Erkenntnisse fliessen ebenfalls in die Lehre für unsere Studenten ein.»

Kontakt

NTB Innerstaatliche Hochschule für Technik Buchs (NTB) ⊲ P rof. Dr. Jürgen Prenzler juergen.prenzler@ntb.ch ⊲ Prof. Guido Piai, guido.piai@ntb.ch ⊲⊲ http://www.kmu-digital.eu/de/

M A S TE R S TU D I U M

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100STES MSE-DIPLOM DER NTB VERLIEHEN

DIE ZUKUNFT MEISTERN

Der Hundertste in einer Reihe zu sein, ist oft etwas Besonderes. Wenn auch oft vom Zufall bestimmt. Bernhard Girardi ist einer dieser Jubilaren, er hat am Freitag, 28. September 2018, das einhundertste MSE-Diplom erhalten, welches die NTB verliehen hat. Mit ihm haben drei andere das Diplom Master of Science FHO in Engineering erhalten.

Die vier erfolgreichen Masterabsolventen Gabriel Salkim, Trimmis GR; Manuel Ilg, Waldkirch SG; Marcel Gehrig, Gossau; Bernhard Girardi, Ludesch (Vorarlberg); und Studiengangleiter Kurt Schenk (von links)

An der feierlichen Übergabe der Masterdiplome begrüsste der Prorektor Dr. Andreas Ettemeyer die Absolventen und deren Angehörige. Er betonte, dass die Absolventen gut in ihre Zukunft investiert haben, denn ihre Masterabschlüsse besitzen einen hohen Wert, auch auf dem internationalen Arbeitsmarkt. Als Gastredner gewährte der Studiengangleiter des «Bachelor of Science FHO in Systemtechnik», Dr. Michael C. Wilhelm einen Einblick in seinen Werdegang zum Ingenieur. Der MSE-Studiengangleiter Kurt Schenk erinnerte daran, dass Masterdiplome an der NTB jeweils im Frühling und im Herbst vergeben werden. Er überreichte im Anschluss die Diplome an die erfolgreichen Absolventen.

M A S TE R S TU D I U M

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ARD DI BERNH GIRAR

I P LO MSE-D

MAND

Herr Girardi, Sie haben im September 2015 Ihren Abschluss «Bachelor of Science FHO in Systemtechnik» erlangt. Das ist ja bereits ein sehr respektabler Abschluss, der Ihnen viele Türen geöffnet hätte. Hat Ihnen das nicht gereicht? Mit dem Bachelorabschluss in Systemtechnik der NTB erreicht man eine sehr gute, sehr fundierte und breite Ingenieursausbildung mit einer fachlichen Vertiefung. Aber ein Studium bedeutet bei weitem nicht, dass man danach fertig ausgebildet ist. Man erhält viele Werkzeuge, wie man Pro blemstellungen angeht und Lösungen dazu entwickelt. Aber das eigentliche Lernen hat erst begonnen. Das Masterstudium gab mir die Möglichkeit, das gelernte Wissen zu vertiefen, Neues zu lernen und weitere Werkzeuge für mein Leben und meinen Berufsweg zu erlangen. Aber auch nach dem Masterstudium kann ich sagen, dass man NIE wirklich auslernt oder ausgelernt hat. Somit kann ich nur als Antwort geben: Nein, das Bachelorstudium hat mir nicht ausgereicht, es hat mich hungrig nach mehr gemacht. Wichtig war für mich aber auch, nicht nur Wissen zu erwerben, sondern Gelerntes zugleich umzusetzen. Die NTB bietet mit den Teilzeitanstellungen an ihren Instituten und dem

Bernhard Girardi

Sept. 2018

A bschluss Master of Science in Engineering FHO

seit Okt. 2015

Wissenschaftlicher Mitarbeiter Institut IES

seit Sept. 2015

M SE-Student im Bereich Industrial Technologies

Sept. 2011–Sept. 2015 B Sc FHO in Systemtechnik

mit Schwerpunkt Elektronik und Regelungstechnik Sept. 2006–Juli 2011

TL Dornbirn (AT), AusbildungsH zweig Betriebsinformatik

Hintergrundinfos zum MSE Der Master of Science in Engineering (MSE) ist ein Bildungsangebot, das eine Spezialisierung in zahlreichen technischen Disziplinen erlaubt. Konzeptionell baut es direkt auf einem Bachelor of Science-Studium auf. Das sehr breit gefächerte Angebot des MSE wird von allen Schweizer Fachhochschulen gemeinsam getragen, was ein auf die persönlichen Interessen der Studierenden abgestimmtes Studium erlaubt. Die NTB bietet Spezialisierungen in den Bereichen Mechanik, Elektronik, Informatik und Mikrotechnik an. Der Theorieanteil macht etwa einen Drittel des Studiums aus, während zwei Drittel projektorientiert gestaltet sind. Dabei wird besonderen Wert auf aktuelle und relevante Themen gelegt. Jede/r Studierende wird in ein Forschungsteam integriert und durch das ganze Studium individuell von einem Advisor begleitet, der fachlich und auch administrativ Unterstützung bietet. So wird die Qualität und Aktualität des Studiums gewährleistet.

sehr flexiblen und individuellen MSE-Studium eine sehr gute Möglichkeit, Theorie und Praxis zu vereinen. So konnte ich mein gelerntes Wissen in vielen Projekten bei meiner Arbeit sogleich umsetzen und anwenden. Die NTB – und einige andere Hochschulen – behaupten ja: «Ingenieure gestalten die Welt von morgen.» Wie sehen Sie das? Dieser Behauptung kann ich nur zustimmen. Gerade bei innovativen Ideen und Problemstellungen werden neue, oft auch unkonventionelle Ansätze zur Erreichung des Ziels benötigt. Die Kreativität des Ingenieurs, zusammen mit seinem theoretischen Wissen und seinen praktischen Fähigkeiten erlauben es ihm, diesen Anforderungen gerecht zu werden. Natürlich werden auch Experten in den einzelnen Disziplinen benötigt, aber eben der Ingenieur, mit seinem Können und seiner praxisnahen Herangehensweise, ist bei interdisziplinären Herausforderungen gefragt und trägt einen wertvollen Anteil dazu bei. Gerade an der NTB wird interdisziplinäres Denken und Handeln vom Beginn des Bachelorstudiums bis zum Abschluss des Masters gefördert. Was sind Ihre nächsten Schritte/Ziele? In den letzten Monaten war ich viel damit beschäftigt, meine Masterthesis zu schreiben und mein Studium abzuschlies sen. Darauf habe ich mich auch fokussiert. Ich konnte jedoch schon im letzten Jahr meinen bestehenden Arbeitsvertrag an der NTB verlängern und auf eine unbefristete Voll anstellung ausweiten, sodass ich direkt nach dem Master abschluss durchstarten kann. In den nächsten Monaten werde ich mir darüber Gedanken machen, ob ich nicht noch einen weiteren Ausbildungsabschnitt beginnen werde. Es reicht noch nicht. Leben bedeutet Lernen und ich bin hungrig nach mehr.

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NTB I N S I D E

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Digitaltag Vaduz Vaduz war zum ersten Mal offizieller Standort des Schweizer Digitaltags. Mehr als 1000 Besucherinnen und Besucher erlebten den Digitaltag im Kunstmuseum Liechtenstein sowie im Liechtenstein-Center und in der Post Vaduz. Mindestens nochmals so viele Personen verfolgten den Digitaltag online per Live-Stream. Besonderes Highlight dabei war die 15-Minuten-Live-Übertragung aus Vaduz an alle Schweizer Standorte und damit in einen der grössten Live-Streams der Schweiz. Rund ein Dutzend Firmen und Organisationen zeigten in Vaduz digitale Innovationen wie eine App für Kunstwerke, ein Klassenzimmer der Zukunft, eine virtuelle Weinpresse oder einen interaktiven Affen. Die NTB Interstaatliche Hochschule für Technik Buchs präsentierte den «Virtuellen Torkel» (mehr dazu auf Seite 28). Er fand bei den Besucherinnen und Besuchern grosse Beachtung, war es doch für viele die erste hautnahe Begegnung mit Virtual Reality.

Institut ESA Die Vermessung des Gehirns die Ausstellung folgendermas sen: «PLAY ist eine Arena der zufälligen Begegnungen, in die Besucher eingeladen werden, mit neun Bürostühlen zu interagieren, die ein Eigenleben zu haben scheinen. […] Je mehr der Zuschauer versucht, die Stühle zu inspizieren, desto klarer wird, dass es sich nicht um sture Wesen oder ferngesteuerte Haustiere handelt, sondern um Teilnehmer. Indem wir versuchen, die Choreografie zu verstehen, erstellen wir sie tatsächlich, indem sie genau die Muster aufführen, die wir entschlüsseln möchten.

Ein NTB-Team aus drei verschiedenen Instituten (EMS, INF, ESA) hat in den letzten zwei Jahren intensiv an der Entwicklung dieser Stühle gearbeitet.

⊲⊲www.ntb.ch/presse

Institut EMS Robotic meets art Im September 2018 präsentierte die Gagosian Gallery in New York die Ausstellung PLAY, konzipiert von Urs Fischer mit Choreografie von Madeline Hollander. Die Webseite der Gagosian Gallery beschreibt

Es wurden Konzepte für Mechanik, Elektronik und Software erarbeitet, mechanische Teile entwickelt. Zudem wurden Motoren, Leistungselektronik, Sensoren und Prozessoren in die Stühle integriert, ohne dass diese von aussen direkt sichtbar sind.

Die Stühle interagieren dank Sensoren und Algorithmen wie Kollisionsvermeidung, Objektund Personenerkennung mit den Menschen und der Umgebung. Massangefertigte Batterien mit der dazugehörigen Elektronik ermöglichen den Stühlen, sich frei im Raum zu bewegen. Wenn die Batterien leer sind, fahren die Stühle autonom in einen Wechselraum, wo ein zusätzlich entwickelter Roboter die Batterien selbstständig austauscht und die leeren lädt. ⊲⊲www.ntb.ch/ems

Institut ESA Workshop «System-on-Chip» (SoC) mit ZYNQ FPGA Am 17. und 18. Januar 2019 bietet die NTB Buchs im Rahmen eines Workshops einen guten Einstieg in die Programmierung und Nutzung von SoCChips. An zwei praktischen Beispielen wird der Weg über VHDL-definierte Custom-Peripherie und dessen Integration mit einem Dual ARM-Prozessor gezeigt und durch die Teilnehmer selbst implementiert. Bei günstigen Chips und kostenloser Software wie Xilinx Vivado ist das Wissen und Verständnis der Ingenieure die einzige Hürde für den Einsatz. Genau hier unterstützt die NTB mit diesem Workshop.

⊲⊲www.ntb.ch/esa

In einer Bachelorarbeit am ICE wurde ein Algorithmus entwickelt, welcher aus Magnet resonanz-Bilddaten des menschlichen Kopfes automatisch das Volumenverhältnis von Gehirngewebe zu Gehirnflüssigkeit bestimmt. Mittels Bildfiltern, Segmentierungsverfahren und Machine-Learning erfolgt die Freistellung des Gehirns, die Identifikation der einzelnen Gehirnbereiche und die Unterscheidung von Gehirngewebe und -flüssigkeit. Das entwickelte Softwaretool hilft dabei, pathologischen Nervenzellenabbau (Gehirnatrophie) bei Patienten mit neurologischen Erkrankungen zu quantifizieren. ⊲⊲www.ntb.ch/bachelorarbeiten

Mit Computersimulationen Tubenschweissanlagen optimieren Bei der Herstellung von Poly foiltuben für medizinische oder kosmetische Anwendungen werden AluminiumKunstofflaminate mittels Induktionsschweissen zu einer zylindrischen Röhre verklebt. In einem KTI-Projekt am Institut ICE und IES und in Zusammenarbeit mit der Firma Hoffmann

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CAS Energie digital Der neue Kurs CAS Energie digital wurde im September dieses Jahres mit 15 Teilnehmern erfolgreich gestartet. Die Digitalisierung im Energiebereich führt zu einer Vernetzung von Anlagen, Geräten und Komponenten, die es erlaubt, diese intelligent zu steuern. Ziel des Kurses ist die Kompetenzvermittlung zur IT-gestützten Analyse und Optimierung von Energiesystemen. Die Kursteilnehmer wenden das Erlernte als Übungsbeispiel direkt im Aufbau und in der Programmierung einer vernetzen Wetterstation an. Der Kurs ist Bestandteil des Masterstudiengangs Energiesysteme, und die nächste Durchführung ist im Herbst 2019 geplant.

Im Projekt «energyhub’» wird ein Universalladegerät entwickelt, womit bis zu sechs elektronische Geräte gleichzeitig geladen werden können. Dabei wird der USB Power Delivery Standard USB-PD implementiert, gemäss welchem die Leistungsübertragung über USB-C-Buchsen erfolgt. Alle sechs Ausgänge sind gleichwertig, können also gemäss diesem Standard bis zu 100 W bei Spannungen von 5 bis 20 V liefern. Die kombinierte Leistung aller Ausgänge beträgt 150 W. Eine wichtige Anforderung war ein kompaktes Design, was mit der hohen Leistungsdichte von 0,55 W pro cm3 möglich wurde.

der Auskunft geben kann, wie das Wetter morgen ist, ob es Stau zur Arbeit gibt oder wie hoch der höchste Berg der Welt ist. Im Rahmen einer Bachelorarbeit wurde an der NTB unter Leitung von Prof. René Pawlitzek und Prof. Norbert Frei ein Alexa-Plug-in entwickelt, um NTB-spezifische Fragen an den digitalen Sprachassistenten von Amazon stellen zu können. Unter anderem findet Alexa nun auf die Fragen «Wo ist das Büro von Prof. Pawlitzek?» oder «Wie lange dauert das Studium berufsbegleitend?» die korrekte Antwort. Ziel war es, Besuchern, Studierenden und Angestellten einen verbesserten Kundenservice zu bieten.

Amazon

Rohdaten (Audio)

⊲⊲www.ntb.ch/ice

Institut IES – Universalladegerät «energyhub’»

Verarbeitete Daten

Simulierte (oben) und gemessene Temperaturverteilung im sogennanten Heizgleiter

⊲⊲www.ntb.ch/energiemaster

Service Response

Neopac AG in Oberdiessbach werden dieser Schweissprozess und die Schweissanlage mit Multiphysik-Simulationen abgebildet. Dies ermöglicht die Optimierung des Prozesses und der Anlage, sodass der Herstellungsprozess beschleunigt und der Ressourcen verbrauch minimiert werden kann.

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Service Request

⊲⊲www.ntb.ch/ies

Sprachbefehl

Antwort

Institut INF Alexa weiss jetzt auch über die NTB Bescheid Gemäss Google befinden wir uns im Zeitalter der digitalen Assistenten. In den USA haben bereits 5% der Bevölkerung einen vernetzten Lautsprecher,

Rasperry Pi 3 (Java Servlet)

Amazon Echo (Alexa)

Institut ICE Entwicklung einer künstlichen Intelligenz zum Einsatz im Motorsport Beim Autorennen zählt jede Sekunde. Das ICE hat einen vir-

tuellen Rennfahrer entwickelt und mit künstlicher Intelligenz ausgestattet. Er kann deshalb zu jedem Zeitpunkt optimale Entscheidungen auf der Rennstrecke treffen. Dabei betätigt der virtuelle Rennfahrer das Lenkrad sowie Brems- und Gaspedal, sodass die beste Fahrlinie gefunden und die schnellstmögliche Rundenzeit gefahren wird. Fahrzeugparameter wie Motorbeschleunigung, Bodenhaftung und Luftwiderstandswerte wurden aus realen Messungen ermittelt, um so ein möglichst genaues Abbild des Beschleunigungsverhaltens zu erhalten. Auf der Nürburgring-GP-Strecke wurden Messungen vorgenommen, um die Genauigkeit der Optimierung zu prüfen. Der virtuelle Rennfahrer des ICE kam bereits auf dem Nürburg-Ring zum Einsatz und konnte dem menschlichen Rennfahrer wertvolle Hilfestellungen geben. ⊲⊲www.ntb.ch/ice

Institut PWO & MNT Selektives Laser-induziertes Ätzen von Gläsern Mikrostrukturierte, dreidimensionale Bauteile mit hoher Präzision werden in immer mehr Produkten benötigt, um die Integrationsdichte zu erhöhen und möglichst viele Funktionen in einem kleinen Volumen unterzubringen. Die NTB investiert in die Technologie des subtraktiven Laser-induzierten Ätzens zur Herstellung solcher Bauteile. Bei diesem Verfahren wird die dreidimensionale Kontur mit einem Ultrakurzpulslaser in ein Glas geschrieben und anschliessend nasschemisch geätzt. Ab dem zweiten Quar-

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tal 2019 steht dieses Herstellungsverfahren an der NTB zur Verfügung. Die Institute PWO und MNT freuen sich bereits auf innovative Projekte in diesem Themenfeld.

⊲⊲www.ntb.ch/mnt

Inspektionsmikroskop INM200 am Institut MNT Im Rahmen eines Projekts wurde ein neues Mikroskop zur automatisierten Bestimmung der Defektdichte und zum Ausmessen von sich wiederholenden Strukturen angeschafft. Damit können auf bis zu 200 mm grossen Substraten Objekte sichtbar gemacht werden, von denen die kleinsten nur 70 nm gross sind. Die Messungen der Defektdichte erlauben es dem Institut, die Partikelkontamination aus diversen Anlagen zu erfassen. Dadurch können nach industriellen Standards Ursachen ermittelt und Partikelquellen gezielt reduziert werden.

Institut PWO Thema: Neustrukturierung des Materials Engineering Labors Im Rahmen der Neustrukturierung der Werkstofftechnik zu einem Kernkompetenzfeld «Material Engineering» war das Ziel der Hochschule, die Sichtbarkeit der heutigen Schwerpunktthemen (Werkstoff- und Schadensanalytik sowie mechanische Werkstoffprüfung) zu erhöhen. Durch geschickte Platzierung der vorhandenen Prüfsysteme sowie durch eine Modernisierung der Forschungsinfrastruktur sollte ein funktionales Labor geschaffen werden, welches nun gleichermassen in der Lehre und bei Abwicklung von industriellen F&E-Dienstleistungen effiziente Arbeitsabläufe ermöglicht. Bild: Neuorganisation der beiden Materialprüfmaschinen ZwickRoell Z100 (links) und Z010 inklusive Temperiereinrichtung (rechter Bildrand)

Institut PWO

Ende Oktober fand der zweite Rheintaler «Photonic Roundtable» mit einer Beteiligung von circa 40 Firmenvertretern statt. Im Zentrum stand die zeitnahe Information über das neue Impulsprogramm des Bundes. Das Programm startet 2019, ist auf zwei Jahre angelegt und wird mit Fördergeldern im Umfang von 24 Millionen Franken finanziert. Ein Förderschwerpunkt der nationalen Forschungsförderung werden auch Themen der Photonik sein. Dazu konnte dem Bundesrat Schneider-Ammann ein durch die Swissmem Fachgruppe Photonics vorangetriebenes Whitepaper der Schweizer Photonikindustrie vorgestellt werden. Das Whitepaper steht bei Swissmem als Download zur Verfügung. An der Roundtableveranstaltung konnten erste Projekt ideen in den Themenbereichen «Advanced Manufacturing», «Packaging in Photonics» und «Cleaning/Analytics» an Workshops diskutiert werden. Prof. Dr. Carlo Bach, bach@ntb.ch

⊲⊲www.ntb.ch/mnt

⊲⊲www.ntb.ch/pwo

Institut ESA Neue EMVMessmöglichkeiten Das Institut ESA besitzt mit einer neuen Prüfkammer für EMV-Emissionen und Immunitätsprüfungen eine kontrollierte Umgebung für Hochfrequenzmessungen. Im Inneren der pyramidenförmigen Prüfkammer entsteht eine ebene elektromagnetische Welle ohne unerwünschte Resonanzen, wodurch Freiraumbedingungen modelliert werden. Die Kammer bietet genügend Raum für Geräte bis zum 19 Zoll-Format.

Das Labor für Elektromagnetische Verträglichkeit bietet Beratungs- und Messdienstleistungen für elektrische Grössen an.

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G A S T I N T E R V I E W

Werner Krüsi Managing Director FISBA US

Fachspezialist zu sein, reicht alleine nicht aus. Werner Krüsi, während über 20 Jahren CEO der FISBA AG, heute Managing Director der FISBA LLC in Tucson, Arizona, USA, und Präsident der Swissmem Fachgruppe Photonics, ist der perfekte Gesprächspartner für den Blick in die Arbeitswelt.

Werner Krüsi, Sie haben eine Führungsposition bei einem der innovativsten Anbieter in der Optikindustrie. Wie sehen Sie die Zukunft der Branche im Hinblick auf die nachfolgende Generation an Ingenieuren und Ingenieurinnen? Photonics (beinhaltend auch Optik) ist die Enabling-Technology des 21. Jahrhunderts, zu vergleichen mit dem Siegeszug der Elektronik im letzten Jahrhundert. Ihre Anwendungen weisen weltweit ein jährliches Wachstum von 8 % aus. Das bedeutet «plenty of playground» und grossen Bedarf an kompetenten Ingenieuren in allen Industriezweigen. Auch in der Schweiz. Oft entscheidet nicht nur das Fachwissen über den Erfolg eines interdisziplinären Projektes, sondern auch die Kommunikation und Sozialkompetenz unter den Teilnehmenden. Wie wichtig waren diese Attribute bei Ihrem beruflichen Werdegang? Sie waren entscheidend für den Erfolg im und mit dem Unternehmen – vielleicht noch nicht so stark betont wie heutzutage, aber sie sind der Schlüssel zu einer modernen Unternehmens- und Vertrauenskultur. Kommunikation und Sozialkompetenz sind für die Ingenieure die Enabler, um ihre Fachkompetenz erfolgreich zur Wirkung zu bringen – zu «verkaufen». Sei es im Einsatz und in der Vernetzung als Projektleiter, als Fachspezialist, und ganz besonders in Führungsund Managementaufgaben – im vielschichtigen internen Arbeitsumfeld wie auch im internationalen Beziehungsnetz mit Kunden, Partnern und Lieferanten. Die NTB versucht, den Studierenden neben den soliden Ingenieurgrundlagen, interdisziplinäre (systemische)

Kompetenzen und Softskills wie z. B. Sozialkompetenz zu vermitteln. Was halten Sie davon? Das kann ich nur befürworten. Künftig wird die wichtigste Ingenieurfähigkeit die Kreativität sein, denn erst damit wird starke Innovation möglich. Wenn die NTB solche und die in der Frage genannten Skills ausbildet, ist das ein sehr moderner Ansatz und für die jungen Berufsleute ein absoluter Starkpunkt. Immer vorausgesetzt, dass sie sich auch in den Stammdisziplinen (Ingenieurkunst) einen soliden Rucksack schnüren. Sie verfügen über einen grossen Erfahrungsschatz in der Optik- und Photonikbranche. Was bedeutet es Ihrer Meinung nach für die Zukunft der Branche, dass die NTB die schweizweit ersten Photonikstudierenden diplomiert hat und diese Studienrichtung aktiv vorantreibt? Da hat die NTB eine Chance des 21. Jahrhunderts richtig erkannt und rasch und mutig agiert. Rektorat und Lehrkörper haben die nicht einfache Herausforderung zwischen traditionellen Disziplinen und Neuem angenommen und mit der Di plomierung der ersten Photonicsbachelor einen wichtigen und richtigen Wegweiser in Richtung moderner, stärker nachgefragter Technologien gesetzt. Kommt dazu, dass ab dem Jahr 2020 dann auch ein Masterstudium in Photonics angeboten wird. Sie haben die Karriereleiter eindrucksvoll erklommen. Gibt es einen Tipp, den Sie jetzigen und zukünftigen Studierenden gerne auf den Weg geben möchten? Das Zitat wird Edison zugeschrieben: «Geniales braucht 1 % Inspiration, aber 99 % Transpiration». Oder anders gesagt: ohne Fleiss kein Preis. Und wichtig ist halt immer noch: «Lösungen abliefern, nicht Entschuldigungen.»

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Agenda Photonikkolloquium I Fachvorträge zu Photonikthemen Standardisierung in der Faseroptik

29. Januar 2019 17.00 Uhr

NTB Campus Buchs *

14. Februar 2019 10.00 Uhr

NTB Campus Buchs

Infotag Ingenieurstudium Buchs (Bachelor & Master)

23. Februar 2019 9.30 Uhr

NTB Campus Buchs

21. NTB Stellenbörsetag

3. April 2019 13.00 Uhr

NTB Campus Buchs

Workshop: Chancen und Risiken hybrider CFK-Metall-Laminate unter korrosivem Angriff und mechanischer Belastung

*) Photonikkolloquien finden jeden letzten Dienstag im Monat von 17.00 Uhr bis 18.00 Uhr statt.

NTB Interstaatliche Hochschule für Technik Buchs www.ntb.ch NTB Campus Buchs Werdenbergstrasse 4 9471 Buchs Tel. +41 81 755 33 11 office@ntb.ch

NTB Studienzentrum St. Gallen Schönauweg 4, Postfach 9013 St. Gallen Tel. +41 81 755 32 00 office@ntb.ch

NTB Standort Chur HTW Chur (Kooperationspartner) Hochschule für Technik und Wirtschaft Pulvermühlestrasse 57 7004 Chur

IMPRESSUM Herausgeberin: Interstaatliche Hochschule für Technik Buchs NTB Redaktion und verantwortlich für den Inhalt: Roland Seeger, Gastautoren und DACHCOM Fotos:

NTB (Roland Seeger, Philipp Knöpfel und andere)

Konzept, Layout:

DACHCOM.CH AG, 9424 Rheineck

Herstellung:

Somedia Production, 7007 Chur

Anzeigenverkauf: Somedia Promotion, Chur, Tel. +41 81 255 58 58, chur.inserate@somedia.ch Somedia Promotion, Glarus, Tel. +41 55 645 38 88, glarus.inserate@somedia.ch NTB Campus Buchs, Werdenbergstrasse 4, 9471 Buchs, Tel. +41 81 755 33 11, office@ntb.ch Studienstandorte: NTB Studienzentrum St. Gallen, Schönauweg 4, 9013 St. Gallen, Tel. +41 81 755 32 00, office@ntb.ch NTB Standort Chur in Kooperation mit der HTW Chur, Pulvermühlestrasse 57, 7004 Chur

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NTB Folio 56 / 2018-12

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NTB FOLIO 2018-12: Bereit für die Zukunft!