Printmagazin TECHNIK und WISSEN - Ausgabe 010

10 2020
INNOVATIVE
SPANNTECHNIK

IP67
TSN
WAGO
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FIELD
ERWEITERTE
KONNEKTIVITÄT
Modulare Maschinen zukunftssicher
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EDITORIAL
HA, VON WEGEN
INTELLIGENT…
An Künstlicher Intelligenz ist absolut nichts,
niente, nada intelligent! Oder ist das etwa
intelligent, wenn eine Maschine einhunderttausend
Mal auf eine Herdplatte fassen
muss, um annähernd eine Vorstellung davon zu bekommen,
was heiss ist? Wohl kaum. Ganz anders der
Mensch. Wenn er sich einmal die Finger verbrannt
hat, wird er sich zukünftig allem, was heiss sein
könnte, mit entsprechender Vorsicht nähern.
Und so verwundert es nicht, wenn das einzige,
was im Zusammenhang mit einer KI überhaupt intelligent
genannt werden kann, der Mensch selbst
ist. Intelligent deshalb, weil er komplexe Probleme,
für die er bislang die einzige Lösungsoption war,
nun mit Hilfe von Computern löst. Allerdings sind
diese Verfahren, sagt Dr. Thilo Stadelmann von der
ZHAW, nicht zwingend intelligent. Was genau er
damit meint, erfahren Sie im Beitrag über menschliches
und maschinelles Lernen ab Seite 18.
Mit seiner Einschätzung steht Thilo Stadelmann
übrigens nicht alleine da! Dr. Erik Graf von der Berner
Fachhochschule vergleicht KI gar mit der Kulisse
einer Westernstadt. «Oberflächlich sieht alles
schlau aus, blickt man aber hinter die Kulisse, ist da
nichts als eine grosse Leere», sagt er in der Standortbestimmung
ab Seite 24.
Wo kommt dann aber KI zum Einsatz, wenn sie
überhaupt nicht intelligent ist? Eine Antwort auf
diese Frage geben vier Branchenexperten im Trendbericht
ab Seite 14. Wie die Porsche Digital GmbH
die Technologie nutzt, verrät indes Patricia Rennert,
Head of Industry Solutions, im Gespräch ab Seite 20.
Markus Back, Chefredaktor Print
Die Spanntechnik umfasst ein weites Feld.
Bei der Recherche zum Thema sind jedenfalls
so viele anregende Neuheiten
eingegangen und Gespräche geführt worden,
dass der vorgesehene Umfang für den zweiten
Schwerpunkt in diesem Printmagazin um das
Mehrfache hätte gestreckt werden können.
Wir haben entsprechend in unserem modernen
Digitalmagazin mehrere Spanntechnik-Artikel publiziert
und auch die ausführlichen Interviews, die
als Hintergrundgespräche dienten für den Trendartikel.
Dank dieser crossmedialen Verschränkung
können solch wortwörtlich spannende Themen
wunderbar ausgerollt werden.
Und selbstverständlich ist auch das Thema
«Künstliche Intelligenz», das mein Kollege Markus
Back so gründlich recherchierte und gut dokumentierte,
ebenfalls mit weiteren Artikeln im Onlinemagazin
vertreten.
Was mir bei beiden Schwerpunktthemen aufgefallen
ist: Dass in unserer Vorstellung die Technologien
oft ausgereifter erscheinen als sie es in
Wirklichkeit sind. Absolut passend für beide
Schwerpunktthemen ist daher die Überschrift auf
dieser Seite. Und unsere Titelbildgestalterin hat
genau dieses noch «Unvollkommene» als Motiv
ebenfalls aufgenommen und wie so oft hervorragend
umgesetzt.
Eugen Albisser, Chefredaktor Online
#010 3

RUBRIKTITEL
IMPRESSUM
Das crossmediale Fachmagazin für
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Die nächste Ausgabe
von Technik und
Wissen erscheint am
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Eugen Albisser, Chefredaktor Online
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Markus Back, Chefredaktor Print
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Redaktion
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Markus Back (Chefredaktion Print)
Valentin Kälin (Kaufmännische Leitung)
Jürg Rykart (Strategische Partnerschaften)
Erscheinungsweise
5 × jährlich, 2. Jahrgang
Auflage
9000 Exemplare
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4 #010

INHALT
06
«Sparen und investieren
gehören eng zusammen»
14
Künstliche Intelligenz ist
kein Allheilmittel
26
Die Geburt der adaptiven
Maschinen
42
Spannmittel könn(t)en wichtige
Daten liefern
Dr. Uli Viethen, Geschäftsführer
Murrelektronik, über das Schwäbische,
Schnittstellen und Stromversorgungen.
Anwendungen für KI und die
grossen Stolpersteine bei der
Implementierung und im Einsatz.
Adaptive Maschinen sollen helfen,
Herausforderungen wie
kleine Losgrössen zu bewältigen.
Drei Hersteller von Spannmitteln
geben Auskunft über die Rolle der
Spanntechnik in der Smart Factory.
03 Editorial
04 Impressum
06 Auf einen Kaffee bei
Dr. Uli Viethen, Geschäftsführer
Murrelektronik
12 Wissenswertes
Schwerpunkt
«Künstliche Intelligenz»
14 «KI ist kein Allheilmittel»
18 So lernen Menschen
und Maschinen
20 KI für die Optimierung
von Prozessen
24 «KI ist wie die Kulisse
einer Westernstadt»
26 Die Geburt der
adaptiven Maschinen
37 News in Zahlen
38 Rubrik «Additiv Denken»
Der Konstrukteur bestimmt
die Kosten
40 Blickpunkt Forschung
Schwerpunkt «Innovative
Spanntechnik»
42 Spannmittel könn(t)en
wichtige Bearbeitungsdaten
liefern
45 Wiki der Spanntechnik
#010 2020 Künstliche Intelligenz | Spanntechnik | Adaptive Maschinen
10 2020
28 Sicherer Zugriff über VPN
30 Produkte
34 Rubrik
«Kollaboratives Arbeiten»
Hand in Hand
36 Technisches Englisch:
Brush it up mit Kassow
46 Der greifende
Zentrischspanner
48 «Ein Werkzeuglieferant
direkt vor der Tür»
50 Maintenance Schweiz findet
statt – mit eigenem
Schutzkonzept
.html
INNOVATIVE
SPANNTECHNIK
Titelbild
Künstliche Intelligenz
Cover-Gestaltung: Verena Snurer
51 Produkte
#010 5

6 #010
AUF EINEN KAFFEE BEI DR. ULI VIETHEN

«SPAREN UND
INVESTIEREN
GEHÖREN ENG
ZUSAMMEN»
Wenn es einen Rheinländer ins Schwäbische verschlägt, muss da schon etwas
ganz Besonderes sein. Und es ist sehr viel mehr als nur ein effizient gebrühter
Kaffee, wie Geschäftsführer Dr. Uli Viethen von Murrelektronik im Gespräch verrät.
Von Markus Back (Text) und Susanne Seiler (Fotos)
Es heisst von den Schwaben, dass diese sehr
sparsam seien. Da Sie beruflich bereits in
verschiedenen Regionen Deutschlands tätig
waren, bringen Sie doch mal Licht ins Dunkel.
Wird der Kaffee in Oppenweiler dünner gebrüht als
in Erlangen oder Bocholt?
(lacht) Der Kaffee wird hier keineswegs dünner gebrüht
als andernorts! Vielmehr sorgt der Schwabe dafür,
dass der Kaffee so stark ist, dass man sehr gut durch
den Tag kommt. Das heisst, der Schwabe achtet nicht
nur auf Sparsamkeit, sondern auch auf Effektivität.
Und das schätze ich als gebürtiger Rheinländer natürlich
sehr.
Wenn Sie diese regionalen Erfahrungen sammeln
konnten, wäre natürlich spannend zu wissen, wo Ihnen
der Kaffee bislang am besten geschmeckt hat.
Wenn ich es nicht am Arbeitsort festmache, hatte ich den
besten Kaffee in Marseille. Für mich ist er mehr als
nur eine medizinische Droge, er hat etwas mit Lebensgefühl
und Genuss zu tun. Kann ich also Kaffee mit
Menschen trinken, die mir wichtig sind oder die ich
sehr schätze, schmeckt mir dieser gleich sehr viel
besser. Das gilt für mich übrigens auch dort, wo ich ein
Team um mich habe, das etwas bewegen und erreichen
will. Und mit einem solchen Team arbeite ich derzeit
in Oppenweiler.
Sie begleiten bei Murrelektronik gleich zwei verantwortungsvolle
Positionen. Inwieweit wirkt sich diese
Doppelverantwortung auf Ihren Kaffeekonsum aus?
Minimal. Angefangen habe ich bei der Murrelektronik als
CTO und kümmerte mich dabei um die technischen
Ambitionen des Unternehmens. Später kam mit dem CFO
eine weitere Tätigkeit hinzu, die eigentlich im Widerspruch
zur ersten steht. Da aber am Ende beide Aufgaben
ineinanderlaufen – der CFO muss die Unternehmensentwicklung
nämlich ebenso fördern wie der CTO – hat
mein Kaffeekonsum in der Konsequenz nicht durch
die Mehrung der Aufgaben, sondern eher durch die Grösse
der Gesamtaufgaben leicht zugenommen.
Als CTO müssen Sie das Unternehmen mit innovativen
Lösungen voranbringen, als CFO sollten Sie das
Geld zusammenhalten. Wie gehen Sie damit um?
Eines meiner beruflichen Vorbilder, ein Schwabe übrigens,
hat mir beigebracht, dass man sparen muss, um investieren
zu können. Ohne Investitionen verliert ein Unternehmen
auf Dauer an Möglichkeiten und damit an Relevanz.
Von daher gehören für mich sparen und investieren eng zusammen.
Meine Überzeugung ist, dass man das Geld
nehmen und dort anlegen muss, wo es für den Kunden
den besten Effekt erzielt.
››
#010 7

AUF EINEN KAFFEE BEI DR. ULI VIETHEN
«Schnittstellen und Proprietarität
lösen sich zukünftig auf.»
Dr. Uli Viethen über die Verschmelzung von OT und IT
Wie viel Prozent des Umsatzes stellen Sie als CFO
für Forschung und Entwicklung bereit, damit Sie für
Ihre Kunden die besten Effekte erzielen können?
Wir reden nicht viel über unsere Budgets und wie wir diese
allokieren. Ich kann aber sagen, dass wir einen sehr
hohen Prozentsatz in unsere Produkte investieren. Die
Frage ist für mich aber gar nicht so sehr, wie viel Prozent
vom Umsatz das ist, sondern ob wir tatsächlich dort
investieren, wo sich relevante Verbesserungen für den
Kunden erzielen lassen.
Wir leben heute nicht mehr in einer Welt, in der das Produkt
und die Transaktionen um das Produkt herum
alleine wichtig sind, sondern in einer Welt, die von der
Vernetzung und Komplexität auf der Seite des Maschinenbauers
geprägt ist. Daher versuchen wir dort zu
investieren, wo unser Kunde aus unseren Produkten
einen Vorteil für sich, aber auch für seinen Kunden erzielen
kann. Der Vorteil des Kunden unseres Kunden
ist eine Leitlinie, entlang der wir denken und planen.
Können Sie das anhand eines Produktes erklären?
Nehmen Sie MICO. Das ist nicht nur eine Stromversorgung
oder das zur Verfügung stellen von Spannung
und Strom an einer Klemme, sondern ein Produkt, dass
bei der Inbetriebnahme einer Maschine eine leichte
Anpassung der Parameter gestattet, die überwacht werden
sollen. Während der Konfigurationsphase einer Maschine
erlaubt es dann, ganz einfach festzustellen, ob diese
vollständig verdrahtet und funktionsfähig ist. Später,
im Wartungsfall, wenn der Kunde durch die Ausfallszeit geschädigt
wird, ermöglicht es einen schnellen, diagnostischen
Blick auf die Maschine. Für mich ist MICO ein
Paradebeispiel dafür, wie wir mit unseren Produkten
für unsere Kunden und deren Kunden einen Mehrwert
schaffen.
8 #010

Die Markteinführung von MICO war vor 16 Jahren, inzwischen
überwacht die Lösung weltweit über 8,5 Millionen
Strompfade. Welche Rolle spielt ein solches Produkt in
Ihren entwicklungstechnischen Planungen überhaupt noch?
Belässt man es beim Status quo oder sind Optimierungen
immer anzustreben?
Die Tatsache, dass wir weltweit so viele Strompfade
überwachen, ist erst einmal eine gute Nachricht. Überall
dort, wo das nämlich geschieht, hat der Anwender
durch uns einen Produktivitätsvorteil.
Zu Ihrer Frage, ob wir neben der Überwachung von Strompfaden
weiteres Potenzial für dieses Erfolgsprodukt sehen?
Ja, das sehen wir. Denn ich kann ja aus dem Verhalten
eines jeden dieser Strompfade und dem Wissen darüber,
was die Maschine gerade tut, sehr viel darüber herausfinden,
wie es der Maschine und dem Prozess, der auf dieser
läuft, gerade geht. Daher ist es für uns naheliegend,
im nächsten Schritt alle diese Knoten in eine informationstechnische
Auswertemöglichkeit einzubinden. Wo und
in welcher Komplexität diese Auswertung stattfindet, steht
bislang aber noch nicht fest. Und das ist auch nur ein
Aspekt von vielen. Für MICO sehe ich viele Potenziale.
Jetzt frage ich Sie in Ihrer Funktion als CTO, reicht Ihnen
das Geld, dass Sie sich hierfür budgetiert haben?
Der Engpass ist meist nicht eine Frage der Mittel, sondern
der richtigen Idee. Unser Unternehmen hat grandiose
Leute, verfügt über ein gutes Netzwerk und vor allem über
eine hervorragende Verbindung zu unseren Anwendern,
so dass es auch nicht an guten Ideen mangelt. Glücklicherweise
wurde aber auch so viel budgetiert, dass wir diese
Ideen in marktreife Produkte umsetzen können.
Lassen Sie uns doch über eine dieser Ideen sprechen,
mit der Sie sich gerade befassen.
Bei den Switches und Anbindungen beispielsweise
befassen wir uns derzeit intensiv mit Netzwerkstrukturen,
die nicht alleine mit den Protokollen der Automatisierung
arbeiten, sondern sich an den Standards der Informationstechnologie
orientieren. Für den Anwender
wird die Pragmatisierung dieser Technologien ein riesiger
Schritt, da sie ihm einen souveränen Umgang
damit ermöglichen wird.
Sprechen Sie da von der Verschmelzung IT und OT?
Genau, darum geht es! In der Automatisierung sind Schnittstellen
und Proprietarität Themen, die sich zukünftig
auflösen werden. Mit dieser Auflösung wird eine Vielfalt
aufkommen, die Chancen bietet, aber auch Orientierung
braucht. Wir als Hersteller müssen daher die Pragmatisierung
unserer Produkte so hinbekommen, dass diese
Vielfalt den Kunden nicht erschlägt, sondern ihm nützt.
Mit welchen Herausforderungen sehen Sie sich durch die
digitale Transformation konfrontiert?
Wir glauben von uns selbst, dass wir Treiber dieser Transformation
sind. Dennoch gibt es immer wieder Bereiche,
in denen man selbst nicht gesehen hat, dass man treibend
KANALÜBERWACHUNG
Die Geschichte dazu unter
www.technik-und-wissen.ch/detail/
murrelektronik-mico-kanalueberwachung.html

AUF EINEN KAFFEE BEI DR. ULI VIETHEN
«Mit einem guten Unternehmensgeist lassen
sich potenzielle Mitarbeiter infizieren.»
Dr. Uli Viethen zur Mitarbeitersuche im Grossraum Stuttgart
ist. Wir sehen beispielsweise mit grosser Spannung die
Veränderung unserer Kollaborationswelt aus der Corona-
Krise heraus. Plötzlich finden sich Mitarbeiter oder Mitarbeitergruppen
spontan über Software produktiv zusammen,
um an einer Lösung zu arbeiten. Das ist ja kein
trainiertes Verhalten, sondern muss in dem Moment gestaltet
werden. Unsere Mitarbeiter haben an diesen neuen
Arbeitsformen, welche die digitale Transformation ermöglicht,
enormen Spass und haben es dem Unternehmen
damit erst ermöglicht, in dieser Krise souverän zu bleiben
und weiterhin Herr seines eigenen Schicksals zu sein.
Homeoffice war in vielen Unternehmen verpönt, mit Ausbruch
der Corona-Krise von einem Tag auf den anderen
aber plötzlich kein Problem mehr. Wie war das bei Ihnen?
Wir haben im vergangenen Jahr, also vor der Corona-Krise,
Kaizen-mässig unsere Homeoffice-Richtlinie überarbeitet
und verbessert. Ich möchte jetzt gar nicht behaupten, dass
uns das für eine erfolgreiche Homeoffice-Phase prädestiniert
hat, aber es hat uns dabei schon sehr geholfen. Ohne
den Willen und die Unterstützung unserer Mitarbeiter
hätte das aber nicht so gut funktioniert.
In Ihrer langen beruflichen Laufbahn war das nicht die
erste Krise, die Sie erlebt haben. Was war bei dieser anders
als bei den vorherigen Krisen?
Das man das öffentliche Leben total heruntergefahren hat.
Die Herausforderung bestand in meiner Wahrnehmung
vor allem darin, zu beurteilen, wie die Situation gerade ist:
Was dürfen wir uns, aber auch unseren Mitarbeitern,
zumuten?
Es ist sehr oft vom Ingenieurmangel die Rede, allerdings
zeigt sich, dass Unternehmen sehr viel grössere Probleme
damit haben, Facharbeiter für Ihre Produktion zu finden.
Wie stellt sich das bei Murrelektronik dar?
Diesen Mangel erleben wir mittlerweile tatsächlich in
allen Unternehmensbereichen und es ist inzwischen sehr
schwierig, die richtigen Leute für die entsprechenden
Positionen überhaupt noch zu finden.
Inwieweit ist hierbei der Grossraum Stuttgart ein Vorbeziehungsweise
Nachteil?
Im Grossraum Stuttgart sind sehr viele grosse und mittelständische
Unternehmen zu Hause, was den Vorteil
bietet, eher die Leute zu finden, die wir suchen. Wir müssen
sie «nur» identifizieren und begeistern.
Wie begeistert man bei einer so grossen Auswahl an
möglichen Arbeitgebern für sich?
Es kommt vor allem auf den Geist im Unternehmen an.
Es geht nicht darum, dass jemand vom Individuum
einer Geschäftsführung oder was auch immer begeistert
ist, sondern er muss vom Unternehmensgeist angesteckt
sein. Daher ermöglichen wir potenziellen Mitarbeitern
einen Blick hinter die Kulissen. Bei uns ist es
nicht nur ein Vorstellungsgespräch, sondern wir zeigen
uns jemanden, den wir gerne in unserem Team haben
möchten, sehr offen und mit einer grossen Bandbreite. Und
das lässt uns erfolgreich sein im Wettbewerb um Talente.
Bei LinkedIn folgen Sie hauptsächlich Wettbewerbern
oder Anwendern Ihrer Produkte. Lediglich Jaguar
Land Rover lässt sich nicht eindeutig zuordnen. Bevorzugen
Sie etwa englische Autos?
Definitiv nicht! Das hat vielmehr mit einer langen
Beziehung zulieferungstechnischer Natur aus meiner
beruflichen Vergangenheit zu tun.
Jetzt bin ich neugierig. Was für ein Auto fährt
man den als Geschäftsführer der Murrelektronik?
Aktuell fahre ich einen 5-er BMW.
Sind im Moment nicht Elektroautos en vogue?
Wenn Sie mein LinkedIn-Profil in der Tiefe ansehen, fällt
Ihnen auf, dass ich mich schon seit langem mit der
Frage des Energieträgers Wasserstoff auseinandersetze –
dieser und die elektrische Mobilität sind eins. Das
Elektroauto kommt, aber vermutlich nicht so, wie es sich
heute viele vorstellen. Wenn es eines Tages aber soweit
sein wird, fahre ich auf jeden Fall elektrisch.
Murrelektronik GmbH | www.murrelektronik.ch
10 #010

Dr. Uli Viethen
Nach erfolgreicher Promotion zum Dr.-Ing. Maschinenbau
1994 an der TU München begann der gebürtige
Kölner seine berufl iche Laufbahn bei der Joh.
Vaillant GmbH in Remscheid. Von dort wechselte
er kurz vor der Jahrtausendwende zu Siemens, wo
er in verschiedenen Geschäftseinheiten unter
anderem in Erlangen und Malvern/USA tätig und
verantwortlich war. Diesem Engagement folgten
ab 2007 weitere Verpfl ichtungen, bevor er im Oktober
2019 nach rund fünfjähriger Tätigkeit als CEO
der AMK-Gruppe in Kirchheim u. Teck als Geschäftsführer
der Murrelektronik GmbH im süddeutschen
Oppenweiler begann. In seiner Freizeit engagiert sich
der 55-jährige unter anderem als Vorstand der
Alumni-Vereinigung der TU München und ist ein
begeisterter Heimwerker.
#010 11

Wissenswertes
Künstliche Synapsen gezielt schalten
SIAMS 2020 endgültig
abgesagt
Die Entscheidung ist gefallen!
Die nächste SIAMS wird vom
5. bis 8. April 2022 stattfinden.
Parallel zur Organisation
der Messe arbeiten das Ausstellerkomitee
und die Organisatoren auch
gemeinsam an der Entwicklung eines
innovativen Konzepts mit den Schwerpunkten
Kommunikation, Partnerschaft
und Präsentation für die ungeraden
Jahre ohne SIAMS.
Die Antworten auf den von den Organisatoren
verschickten Fragebogen
trafen schnell ein und waren einhellig:
2020 soll es keine SIAMS geben. Obwohl
der allgemeine Trend ziemlich
eindeutig war und dazu tendierte, die
nächste Veranstaltung 2022 zu organisieren
und 2021 auszulassen, nahm
sich der Verwaltungsrat der FAJI SA
die Zeit, vor einer endgültigen Entscheidung
alle Möglichkeiten sowie
die finanziellen Auswirkungen im Detail
zu analysieren.
Angesichts der von den Ausstellern
erhaltenen Antworten und der medizinischen
Ungewissheit, die möglicherweise
anfangs des nächsten Jahres
noch immer bestehen wird, hat der
Verwaltungsrat beschlossen, die SI-
AMS kein zweites Mal (auf 2021) zu
verschieben, sondern diese Veranstaltung
abzusagen und direkt auf den Erfolg
der Messe 2022 hinzuarbeiten.
www.siams.ch
Forscher des Technologiekonzerns Heraeus und der Jülich
Aachen Research Alliance haben herausgefunden, wie
sich die Schalteigenschaften künstlicher Synapsen gezielt
beeinflussen lassen. So genannte Memristoren –
elektrische Bauelemente, die wie ein Widerstand mit Gedächtnis
zwischen einem niedrigen und einem hohen Wert hin und her
geschaltet werden können – gelten als vielversprechende Alternative
zu herkömmlichen Bauelementen in Computerchips. Sie
funktionieren prinzipiell wie eine Synapse des biologischen Nervensystems
und kommen zudem mit extrem wenig Strom aus.
«Memristive Elemente gelten als ideale Kandidaten für neuro-inspirierte
Computer nach dem Vorbild des Gehirns, die im Zusammenhang
mit Deep Learning und künstlicher Intelligenz grosses
Interesse wecken», erläutert Dr. Ilia Valov vom Peter Grünberg Institut
(PGI-7) des Forschungszentrums Jülich.
www.jara.org
Die Lesermeinung
Green Washing
Zum Beitrag «Grünes Benzin ist marktreif» in Ausgabe TuW #009
erreichte uns folgende Leserzuschrift:
Die Verwendung von Industrieabgasen bringt im allgemeinen
keinen Vorteil für die Umwelt und ist somit im Extremfall
nur Green Washing. Wenn eine Industrieanlage fossile Brennstoffe
verbrennt, wird das CO 2 nur für kurze Zeit im Benzin
gespeichert und kommt bei dessen Verbrennung schlussendlich
doch als Treibhausgas in die Atmosphäre. Die Verwendung
von Industrieabgasen macht also nur Sinn, wenn dort CO 2 -neutrale
Verbrennungen stattfinden, beispielsweise mit Holz,
Biogas oder Alkohol aus Gärung. Diese aufgezählten Brennstoffe
sind alle in der heutigen Zeit aus CO 2 aus der Luft durch Photosynthese
entstanden, somit wird kein zusätzliches CO 2 freigesetzt.
Christian Waldmann
CH-4460 Gelterkinden
www.rte-ag.ch
12 #010

Künstliche Intelligenz
in ERP-Systemen
Ein Team des Fraunhofer-Instituts
für Intelligente Analyseund
Informationssysteme IAIS
hat das Thema Künstliche Intelligenz
und ERP-Systeme aus Sicht
von Unternehmen untersucht. Die Ergebnisse
dieser Untersuchung hat sie
in der Studie «Künstliche Intelligenz
in ERP-Systemen« zusammengefasst.
Neben einer Darstellung des Status
quo zum Einsatz von KI fokussiert diese
Chancen, Trends und Risiken von KI
in ERP-Systemen. Die Publikationen
stehen kostenfrei zum Download zur
Verfügung.
Die Autoren kommen zum Schluss,
dass KI auf vielfältige Weise unterstützen
kann, etwa durch Visualisierung
von Kennzahlen, Sprachsteuerung, Prognosen
und Optimierungsvorschläge
für Unternehmensprozesse wie Lagerbewegungen,
Produktionsplanung oder
Marketingkampagnen. Durch ihre Lernfähigkeit
verbessern sich die Algorithmen
kontinuierlich selbst. Obwohl
das Angebot an KI-Funktionen durch
die ERP-Anbieter zunimmt, ist deren
Verbreitung in deutschen Unternehmen
eher gering: nur etwa die Hälfte
setzt sie ein.
Die Befragung von 74 Unternehmen,
zum Grossteil aus Industrie und Handel,
ergab, dass die Automatisierung
von Routineabläufen und die damit
einhergehende Arbeitsentlastung als
grösste Chance von KI-Funktionen in
ERP-Systemen gesehen werden. Weitere
Vorteile bieten verbesserte Datenqualität
und Vermeidung von Fehlern
sowie mehr Effizienz. Als grösste Risiken
werden blindes Vertrauen in die
Technik und Kontrollverlust gesehen.
Ein Grund hierfür liegt in der Annahme,
dass mögliche Fehler der KI, die
aufgrund von unvollständigen Daten
entstehen können, durch die Menschen
nicht erkannt werden. Zusätzlich
zu vollständigen Daten mit hoher
Qualität ist daher auch die Umsetzung
eines KI-Controllings angebracht, mit
welchem die Performance der KI über
Kennzahlen sichtbar und einschätzbar
gemacht werden kann.
Echt besser!
„ Alles aus einer Hand “
System-Lösungen für Kabel und
Schaltschrank von Murrplastik.
Murrplastik gehört seit 1963 zu den Pionieren wenn es um
professionelles Kabelmanagement und Hightech-Produkte
aus Kunststoff geht. Wir bieten Lösungen zu individuellen
Herausforderungen in den Bereichen Energiekette, Kabelschutz,
Kabelführung, Kennzeichnung und Energiezuführung.
Entwicklungsingenieure stellen für verschiedenste Anwendungsbereiche
innovative Universallösungen sowie kundenspezifische
Adaptionen bereit. „Made by Murrplastik“ steht
für wirtschaftliche Einsätze, für mehr Langlebigkeit, höhere
Robustheit und einfache Montage.
Mit weit über 200 Patenten und einem internationalen
Vertriebsnetz sind wir einer der weltweit führenden
Systemanbieter: „Rund ums Thema Kabel.“
Kabelschutz
Energieketten
Kabelführung
STEGO
Produktprogramm
Kennzeichnung
Energiezuführung
Leitungen
www.iais.fraunhofer.de
Murrplastik AG • Ratihard 40 • 8253 Willisdorf
Tel.: +41 52 646 06 46 • Fax: +41 52 646 06 40
www.murrplastik.ch
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Bilder: Siemens
KÜNSTLICHE INTELLIGENZ
«KI IST KEIN
ALLHEILMITTEL»
Es wird viel über Künstliche Intelligenz gesprochen. Doch für was für Anwendungen
eignet sich überhaupt KI und auf welche Stolpersteine sind bei deren
Implementierung und Einsatz zu achten? Im Gespräch mit vier Branchenexperten.
Von Markus Back
Künstliche Intelligenz, kurz KI,
versucht intelligentes, menschliches
Verhalten zu simulieren.
Hierfür kommen Systeme zum
Einsatz, die darauf ausgelegt sind, ihre
Umgebung wahrzunehmen und ihr
Verhalten zu verstehen, um dann entsprechende
Massnahmen einzuleiten.
Voraussetzung dafür ist ein Trainingsprozess,
in welchem dem technischen
System das gewünschte Verhalten beigebracht
wird.
Praxiserprobter KI-Einsatz
Dass das Anlernen dieser Systeme in
der Praxis bereits sehr gut klappt, bestätigen
die befragten Experten. «Wir
setzen KI zum Polieren variabler Pro-
dukte ein», sagt Lukas Huber und ergänzt:
«Der Roboter muss lediglich für
drei Produkttypen programmiert werden
und passt sich dann automatisch
an alle weiteren Modelltypen an.»
Ein interessantes Beispiel aus der Medizintechnik
nennt Rainer Mümmler.
In einem KI-Projekt wandelt die University
of Texas Gehirnsignale in Worte und
Sätze um und ermöglicht es so ASL-Patienten
weiterhin mit ihrer Umwelt zu
kommunizieren. Hierzu müssen sie
sich nur den Akt des Sprechens bestimmter
Sätze vorstellen. Die hierbei
entstehenden Gehirnsignale werden
anschliessend durch Magnetoenzephalographie
abgelesen. Eine KI-Anwendung
kombiniert die Analyse der Wellen
und einer Machine-Learning-Funktion,
die die Bedeutung der Wellen lernt, mit
einer Genauigkeit von 96 Prozent.
«Wir setzen KI zunehmend gezielt in
unseren eigenen Werken ein, beispielsweise
zur visuellen Qualitätsinspektion
mit anschliessender Triage oder zur
Voraussage des End-of-life von Spindeln
in Werkzeugmaschinen», erzählt
Petra Monn. Verknüpft wird dies mit
einem Alarm zur Beschaffung des entsprechenden
Ersatzteils.
«Wir forschen nicht nur an Lösungen
mit Künstlicher Intelligenz, sondern
nutzen diese bereits für Maschinen, die
bei Kunden im Einsatz sind», erzählt
Thomas Schneider. In einem Laservollautomaten
gestattet diese beispiels-
14 #010

KÜNSTLICHE INTELLIGENZ
Lukas Huber
CEO & Gründer
AICA SarL
Dr. Rainer Mümmler
Application Engineer
Mathworks GmbH
«KI stützt Entscheide auf
Daten anstatt Intuition.»
Petra Monn über die Vorzüge Künstlicher Intelligenz
Petra Monn
Digitalization Consultant
Siemens Schweiz AG
Thomas Schneider
Geschäftsführer Forschung &
Entwicklung
Trumpf GmbH & Co. KG
weise die maschinelle Entnahme geschnittener
Blechteile, was bislang
nicht möglich war, da sich diese leicht
verkanten. Eine KI entwirft nun eine
maschinelle Entnahmestrategie, bei
welcher Pins die fertigen Blechteile
aus dem Restgitter nach oben heben.
Gelingt das nicht auf Anhieb, leitet
die Maschine selbständig einen neuen
Entnahmezyklus ein. Diesen wiederholt
sie wenn nötig mehrmals hintereinander,
damit es funktioniert.
Diese Retry-Versuche verarbeitet die
Maschine und lernt aus ihnen.
Vorteile der KI
Welche konkreten Vorteile ergeben
sich durch den Einsatz einer KI? Dazu
sagt Lukas Huber: «Sie bringt den Vorteil,
dass sie Daten-basiert und flexibel
ist. Dies erlaubt es uns, Lösungen für
Unternehmen anzubieten, die variable
Produkte fertigen.»
«Fragestellungen, die mit herkömmlichen
Ansätzen kaum lösbar wären,
werden selbst für Anwender ohne tiefere
Kenntnisse mit Hilfe von KI-
Methoden handhabbar», sagt Rainer
Mümmler. Dies begründet er damit,
dass traditionelle Ansätze das
Verständnis physikalischer Zusammenhänge
oder das Formulieren mathematischer
Gleichungen oder Rechenoperationen
erfordere. Gerade in
komplexeren Fragestellungen seien
diese Gleichungen häufig gar nicht ››
#010 15

KÜNSTLICHE INTELLIGENZ
«Die Datengrundlage ist meistens
die grösste Herausforderung.»
Dr. Rainer Mümmler über KI-Implementierung
erst aufzustellen oder zu lösen. «KI ermöglicht
es, hier eine Abkürzung zu
nehmen, indem ein Modell Verhaltensweisen
beziehungsweise Zusammenhänge
erlernt, ohne irgendein
Verständnis über das reale System zu
haben», schliesst er.
«Zunächst stützt Künstliche Intelligenz
Entscheide auf Daten statt Intuition
und macht sie damit langfristig
genauer und wiederholbarer», sagt
Petra Monn. Ähnlich beschreibt
Thomas Schneider die Vorteile des
KI-Einsatzes: «Wir verbessern unsere
Prozesse anhand von Daten und verhelfen
den Maschinen dazu, eigenständig
zu agieren und dazuzulernen. Somit
laufen Prozesse automatisierter ab
und erleichtern dem Maschinenbediener
die Arbeit, da zeitaufwendige
Arbeitsschritte entfallen.»
Herausforderungen bei KI-
Implementierung
Nun ist nicht alles Gold, was glänzt!
Dies wissen die Experten nur zu gut
und nennen typische Herausforderungen,
mit denen sie bei der Implementierung
der KI konfrontiert wurden.
«Flexibilität kann auch einen negativen
Einfluss haben», ist die Erfahrung
von Lukas Huber. Vor allem in der Robotik
komme man mitunter an einen
Punkt, an dem man sich nicht mehr
sicher sein kann, was der Roboter nun
tun werde! Daher bedürfe es unbedingt
klassischer Kontroll-Algorithmen, um
diese Sicherheit zu garantieren.
«In vielen Fällen ist häufig die Datengrundlage
die grösste Herausforderung.
Man hat häufig zu wenige Datenpunkte,
die Daten sind stark verrauscht,
nicht repräsentativ, gewisse Szenarien
wie Fehlerzustände wurden nicht erfasst
oder gelabelte Daten sind nicht
vorhanden und/oder nur mit grossem
Aufwand zu erstellen», berichtet Rainer
Mümmler. Eine andere Schwierigkeit
stelle die Frage dar, welche Art von KI
genau verwendet werden solle, da es
inzwischen eine grosse Auswahl an
Modellen gibt, die unterschiedlich
funktionierten.
Die Datenqualität nennt Petra Monn
ebenfalls als grösste Herausforderung:
«Die Grundlage für KI sind digitalisierte,
gelabelte Daten – diese zur Verfügung
zu stellen, ist aufwendig. Vor allem
im Umfeld der produzierenden
Industrie muss zunächst sichergestellt
werden, dass Prozesse lean organisiert
sind und auch wirklich jede Notiz auf
einem Zettel digital aufgenommen
werden kann.»
16 #010

Eine Herausforderung ganz anderer
Art beschreibt Thomas Schneider. «Es
ist gar nicht so einfach, denjenigen den
Nutzen digitaler Angebote und KI zu
vermitteln, die von Natur aus vielleicht
eher skeptisch gegenüber neuen Vernetzungslösungen
sind», sagt er. Daher
müsse man immer wieder Überzeugungsarbeit
leisten, beispielsweise mit
konkreten Zahlen, die die Effizienz solcher
Lösungen belegten.
Einsatzmöglichkeiten in industriellen
Anwendungen
Trotz der genannten Herausforderungen
wie Datenqualität oder fehlendes
Vertrauen in die Technologie, sehen
die Experten ein breites Anwendungsfeld
für KI. «Sie kann überall dort angewendet
werden, wo ein gewisses
Mass an Daten vorhanden ist oder
diese einfach gesammelt werden können»,
sagt Lukas Huber. Als mögliche
Themen für den KI-Einsatz nennt er
Predictive Maintenance, Robotics, Personalmanagement,
Order Management
und Prozess-Optimierung in Fabriken.
«Die Möglichkeiten sind extrem vielfältig»,
glaubt auch Rainer Mümmler,
«von der Überwachung von Fertigungsprozessen
mit Anomalieerkennung
zur automatisierten Qualitätssicherung
über die Vorhersage von
Wartungsintervallen, von der Planung
von Lieferketten bis hin zur Regelung
von Roboterbewegungen. Das Potenzial
ist riesig, wir stehen erst am Anfang.»
«Die Grenzen von KI sind noch lange
nicht erreicht», sagt Tomas Schneider
und ergänzt: «Alles, was sich in digitalen
Daten abbilden lässt, lässt sich zumindest
in der Theorie auch durch
KI verbessern.»
KI-Einsatz in KMU
Obwohl sich KI für eine Vielzahl von
Anwendungen eignet, verbindet sich
deren Einsatz auch immer mit der
Frage der vorhandenen Ressourcen.
«Ich denke, für kleine Unternehmen
macht es wenig Sinn, KI-Applikationen
intern zu entwickeln. Derzeit
kommen aber immer mehr fertige KI-
Lösungen auf den Markt, in denen die
Technologie bereits komplett implementiert
ist und sich daher auch für
den Einsatz in kleinen Unternehmen
eignet», sagt Lukas Huber.
«Auf jeden Fall macht der Einsatz von
KI auch in kleineren Unternehmen
Sinn», ist Petra Monn überzeugt. Wie
mit jeder neuen Technologieanwendung
ergäben sich durch Verwendung
von KI Chancen für neue Geschäftsmodelle.
Diese könne man aber nur nutzen,
wenn man sich frühzeitig mit dem
Thema befasse.
Dass gerade kleinere Unternehmen
von Künstlicher Intelligenz profitieren
können, glaubt Thomas Schneider.
Natürlich könnten diese in der Regel
keine eigenen KI-Experten einstellen,
profitierten aber indirekt, da sie in
ihrer Fertigung Lösungen verwenden
könnten, die von anderen Firmen mit
KI-Kompetenz stammten.
Tipps für KI-Einsteiger
Welche nützlichen Tipps haben die
Experten für KI-Einsteiger? «Eine
grundlegende Frage ist, ob das Wissen
intern aufgebaut oder extern zugekauft
werden soll», sagt Rainer
Mümmler. Dann gelte es zu klären, ob
auf kommerzielle Software oder Open
Source gesetzt werden soll. Als weiteren
Punkt nennt er die Datengrundlage,
mit der alles stehe und falle.
«Kann man auf genügend aussagekräftige
Daten zurückgreifen oder
muss ich mit der Datensammlung erst
anfangen?», meint er hierzu.
«Welche Problemstellung soll geklärt
werden und ist dafür wirklich eine
KI-Anwendung geeignet?», lautet die
erste Empfehlung von Petra Monn. Die
zweite bezieht sich auf eine gute Datengrundlage,
welche die Basis für alle
KI-Anwendungen bilde.
Pragmatisch sieht es indes Thomas
Schneider: «Unternehmer sollten sich
zunächst anschauen, was eigentlich
verbessert werden kann. KI ist kein Allheilmittel.
Oft genügt es, die Prozesse
im Unternehmen zu analysieren und
vernetzte Lösungen dort einzusetzen,
wo sie zu einer spürbaren Verbesserung
der Fertigung führen.»
AICA SarL
www.aica.tech
Lesen Sie unter
www.technik-und-wissen.ch
Mathworks GmbH
www.mathworks.ch
Siemens Schweiz AG
www.siemens.ch
Trumpf GmbH & Co. KG
www.trumpf.com
wie die Experten über
ethische und moralische
Aspekte beim Einsatz
von KI denken.
#010 17

KÜNSTLICHE INTELLIGENZ
SO LERNEN MENSCH
UND MASCHINE
Maschinen lernen mit Hilfe neuronaler Netze und lehnen sich damit grob an das
menschliche Lernverhalten an. Allerdings tun sich Maschinen sehr viel
schwerer mit dem Lernen – und mit deren Intelligenz ist es auch nicht so weit her.
Von Markus Back
Am Anfang ist nicht viel! «Das
menschliche Gehirn verfügt
bei seiner Geburt über eine
Grundausstattung, die es
dem Neugeborenen erlaubt, zum Beispiel
etwas zu greifen oder Dinge
wahrzunehmen», sagt Prof. Dr. Dr. Werner
Wiater von der Universität Augsburg.
Vokabeln, welche eine wohlmeinende
Mutter ihrem Ungeborenen in
der vorgeburtlichen Phase vorspielt,
um dessen Sprachbegabung zu fördern,
haben es nicht auf die biologische
Festplatte geschafft.
Grandiose Grundausstattung
Doch diese Grundausstattung befähigt
schon ein Baby zu aussergewöhnlichen
Höchstleistungen. Allerspätestens
nachdem die Nabelschnur durchtrennt
ist, fängt dieses sofort damit an, sein
Gehirn mit Eindrücken zu füllen. Das
Neugeborene hört den Arzt, welcher der
Hebamme Geschlecht und Uhrzeit der
Geburt diktiert, es sieht die Deckenleuchten
im Gebärsaal und spürt mit
den Rezeptoren seiner Haut, dass es der
wohligen Wärme entschlüpft ist. Zwar
weiss es diese Wahrnehmungen noch
nicht einzuordnen, doch sein Netzwerk
neuronaler Verbindungen baut sich mit
jeder Erfahrung weiter aus. «Je mehr der
dabei entstehenden Synapsenverbindungen
in Anspruch genommen, angewendet
und erweitert werden, desto differenzierter
ist das neuronale System»,
so Werner Wiater.
Grafikkarten simulieren Gehirn
Während die Voraussetzung für menschliches
Lernen also die Fähigkeit
des Gehirns ist, Synapsenverbindungen
aufzubauen, sind beim maschinellen
Lernen zwei weitere Dinge
essentiell: sehr viele Datensätze, die
Input und Output einer Sache beschreiben,
und moderne Grafikkarten. «Diese
spezialisierten Prozessoren können
nämlich eine Sache besonders gut –
Matrizen multiplizieren, was die Computerentsprechung
des Anpassens von
Synapsenverbindungen darstellt», erklärt
Prof. Dr. Thilo Stadelmann von
der ZHAW School of Engineering.
Maschinen mit träger Lerndynamik
Obwohl sich künstliche, neuronale
Netzwerke grob an die Funktionsweise
des menschlichen Gehirns anlehnen,
tut sich der Computer im Vergleich
zum Lebewesen beim Lernen sehr viel
schwerer. «Ein grosses Charakteristikum
biologischen Lernens ist, dass das
Lebewesen aus ganz wenigen Beispielen
sehr viel lernen kann», sagt Thilo
Stadelmann. Deutlich macht er das am
Beispiel mit der Herdplatte, auf die ein
Kind nicht fassen soll, weil diese heiss
ist. Hat sich das Kleine trotz der Warnungen
dann einmal die Finger verbrannt,
wird es sich fortan vor allen
Sachen hüten, die ihm im Zusammenhang
mit dem Begriff «heiss» genannt
werden. «Damit eine Maschine nur
annähernd eine Vorstellung davon bekommt,
was heiss ist, müsste sie vermutlich
weit über einhunderttausend
Mal auf die Herdplatte fassen», beschreibt
Thilo Stadelmann die Lerndynamik
einer Maschine.
Über Intelligenz
Wenn eine Maschine einhunderttausend
Mal auf die Herdplatte fassen
muss, um nur annähernd ein Vorstellung
davon zu bekommen, was heiss
bedeutet, kann es mit der Intelligenz
nicht so weit her sein! «Wir Menschen
waren bislang die einzige Lösungsoption
für komplexe Probleme. Dafür haben
wir unsere Intelligenz genutzt», so
Thilo Stadelmann und ergänzt: «Nun
lösen wir Probleme mit dem Computer,
allerdings mit Verfahren, die nicht
zwingend intelligent sind. Zumindest
ist mir bis jetzt keines untergekommen.
Man sollte sie besser als clevere Problemlösungsstrategien
beschreiben.»
Damit ein Mensch allerdings seine
Intelligenz oder Genie entwickeln kann,
Letzteres bringen wenige Menschen
durch genetische Veranlagung mit, ist
eines unabdingbar: die Förderung. Zwar
sei zunächst einmal das Gehirn die entsprechende
Adresse dafür, erklärt Werner
Wiater, aber kein noch so genialer
Mensch könne seine Genialität ausbilden,
wenn ihm die fördernde Umgebung
fehle. Bestes Beispiel hierfür, sagt
er, sei Mozart: «Hätte er nicht ein entsprechendes
Umfeld gehabt, sein Vater
war selbst Komponist und förderte ihn
früh, hätte er niemals seine Genialität
entwickeln können.»
Universität Augsburg
www.uni-augsburg.de
ZHAW School of Engineering
www.zhaw.ch
18 #010

«Lebewesen können aus ganz wenigen
Beispielen sehr viel lernen.»
Prof. Dr. Thilo Stadelmann
Lesen Sie
die Interviews
mit Prof. Dr. Dr. Wiater
(«Unser Gehirn tut, was es will»)
und Prof. Dr. Thilo Stadelmann
(«Eine KI ist nicht intelligent»)
zu menschlichem und maschinellem
Lernen
unter www.technik-undwissen.ch.
Bild: Susanne Seiler
#010 19

KÜNSTLICHE INTELLIGENZ
«MANCHMAL MUSS MAN
DIE BRÜCKE SUCHEN»
Die Porsche Digital GmbH nutzt unter anderem Künstliche Intelligenz für
die Optimierung von Prozessen. Im Gespräch mit Patricia Rennert,
Head of Industry Solutions der Porsche Digital, über die Möglichkeiten
und Grenzen dieser Zukunftstechnologie.
Von Markus Back
Wie definieren Sie bei Porsche Digital den
Begriff «Künstliche Intelligenz»?
Wir verfolgen keine allgemeingültige und
abschliessende Definition. Im Endeffekt
geht es darum, ein lernendes System zu schaffen oder es
so weit zu trainieren, dass es für eine bestimmte Anforderung
anwendbar ist. Wir sind sehr rational, letztendlich
ist alles Physik.
Sie setzen bei der Verbesserung der Unternehmensprozesse
auf neue Technologien wie Blockchain, IoT
und Künstliche Intelligenz. Wie gut klappt das denn?
Um Technologien wie KI zu industrialisieren und Unternehmensprozesse
damit effizienter zu gestalten, ist vor
allem sehr viel Erklärungsarbeit verbunden. Mein Job
besteht im Wesentlichen darin, mich mit den entsprechenden
Kollegen, beispielsweise aus der Produktion, der
Forschung und Entwicklung und meinem Team auszutauschen,
um alle auf den gleichen Kenntnisstand zu bringen.
Das klingt für mich, als seien Sie eine Art Moderatorin?
Ich sehe mich eher als eine Dolmetscherin, die zwischen
den verschiedenen Disziplinen vermittelt, um beispielsweise
Software-Entwickler und Maschinenbau-Ingenieure
auf einen gemeinsamen Nenner zu bringen. Das ist nicht
immer ganz einfach und trotzdem erstrebenswert, da
durch den interdisziplinären Austausch sehr innovative
Lösungen entstehen.
Ich stelle mir das unheimlich schwierig vor, da jede
Disziplin in ihren speziellen Mustern denkt, oder?
Das ist richtig. Die Sichtweisen sind teils sehr unterschiedlich,
aber die Art und Weise, wie gearbeitet wird, ist gar
nicht so anders. Es geht schliesslich ums Tüfteln, ums
Hypothesen aufstellen und validieren oder ums Analysieren
von komplexen Themen. Manchmal muss man die Brücke
zwischen den Disziplinen suchen, da sie nicht immer
an der Stelle steht, an der man sie zunächst vermutet. Wenn
nämlich das Verständnis für das Gegenüber da ist, lässt
sich mit den eigenen Modellen sehr viel leichter ansetzen.
Ist Ihre Dolmetscherfunktion etwas, was Sie auch
anderen Unternehmen empfehlen würden?
Insbesondere in Unternehmen, in denen Teams oder
Phasen von einem hohen Mass an Interdisziplinarität geprägt
sind, ist es wichtig, komplexe Probleme so zu
vermitteln, dass sowohl Ingenieure als auch Software-
Entwickler das Thema richtig erfassen. Das spannende
an unserer Zeit ist, dass wir nicht nur Technologien
miteinander kombinieren, sondern auch funktionsübergreifend
arbeiten – das wird in Zukunft noch weiter
zunehmen. Ich sehe hier vor allem, dass bei einer interdisziplinären
Arbeit genau dann die Lösungen entstehen,
die für das Unternehmen wirklich wertvoll sind.
Können Sie die Verbesserung eines Unternehmensprozesses
anhand eines konkreten Beispiels veranschaulichen?
Ein Beispiel für den potenziellen Einsatz von KI wäre die
Auswertung von Prüfdaten. Wir haben beispielsweise
einen Piloten entwickelt, der Prüfstandingenieure dabei
unterstützt, zeitunabhängig Störgeräusche zu identifizieren.
Durch diesen Ansatz verändert sich die Arbeit drastisch.
Ingenieure müssen sich nicht mehr ausschliesslich
auf ihr eigenes Gehör verlassen oder permanent anwesend
sein. Vielmehr erkennt die KI verlässlich, sobald eine
Geräuschanomalie auftritt. Für mich ist das ein tolles ››
20 #010

STROMVERSORGUNGEN
«Man darf nicht mit einer zu
grossen Erwartungshaltung an diese
Technologie gehen.»
Patricia Rennert, Porsche Digital GmbH
#010 21

KÜNSTLICHE INTELLIGENZ
Beispiel dafür, wie wir mit dem Einsatz digitaler Technologien
einen bestehenden Prozess verbessern.
Wo sehen Sie die Grenzen bei der Arbeit mit einer KI?
Das hängt davon ab, was man von ihr erwartet. Zudem
muss man sich bewusst sein, dass Menschen ein Modell
füttern und damit entscheiden, wie es im Zeitverlauf
arbeitet. Grundsätzlich würde ich sagen, dass die Vorteile
einer KI vor allem darin bestehen, wenn sie bei repetitiven
Tätigkeiten eingesetzt wird. Sie eignet sich daher
sehr gut für Assistenzfunktionen, sofern es darum geht
binäre Entscheidungen zu treffen.
Demnach braucht es immer noch den menschlichen
Verstand, zugleich ist aber der Mensch auch die grösste
Hürde für den erfolgreichen Einsatz einer KI…
Um eine KI gewinnbringend einzusetzen, muss man sich
zunächst ein umfassendes Bild über das Problem verschaffen.
Hierzu bedarf es eines sehr intensiven Austausches
zwischen Technologie und Anwender. Ausserdem
sollte man keine überzogenen Erwartungen mitbringen.
Es ergibt keinen Sinn, einen Prozess einfach einszu-eins
zu digitalisieren. Vielmehr muss man verstehen,
was mit den verfügbaren Technologien möglich ist,
wie man Prozesse verbessern kann und damit die tägliche
Arbeit der Kollegen vereinfacht.
Der Einsatz dieser Technologien bedarf Ressourcen.
Inwieweit macht es für KMU Sinn, die möglicherweise
auf jeden Rappen schielen müssen, sich überhaupt mit
dieser Thematik zu befassen?
Ich halte es sogar für alternativlos. Es muss ja nicht gleich
eine KI-Einheit gegründet und Modelle trainiert werden.
Wer aber eine gewisse Bewertungskompetenz aufbaut,
die es ihm erlaubt, die Möglichkeiten einer KI realistisch
einschätzen zu können, begeht sicherlich keinen Fehler.
Das bewahrt ihn eher davor, mit zu grossen Erwartungshaltungen
an diese Technologie zu gehen. Wenn ein solches
Modell trainiert ist, bedeutet das nämlich noch lange nicht,
dass es einsetzbar ist. Ähnlich wie bei einer Software
muss es so qualifiziert sein, dass es unter allen Bedingungen
auch wirklich funktioniert.
Welche Empfehlung geben Sie Unternehmen, die Ihre
Prozesse digital ausrichten wollen?
Da gibt es keine pauschale Antwort, die sich so einfach auf
Alles überstülpen liesse. Wichtig erscheinen mir allerdings
zwei Aspekte: Zunächst einmal sollte nicht zum Selbstzweck
digitalisiert werden, sondern dort, wo ein Mehrwert
geschaffen wird. Dazu muss man den Prozess verstehen,
um am Kern ansetzen zu können. Der zweite Aspekt ist, die
KI als eine interdisziplinäre Querschnittsdisziplin zu begreifen,
die in vielen Bereichen Einzug halten wird.
Porsche Digital GmbH | www.porsche.digital
22 #010

Bilder: Porsche Digital
MasterIN
System
Zur Person
Patricia Rennert ist seit August 2018
für die Porsche Digital GmbH in Berlin
tätig und leitet seit Oktober 2019 das
Portfolio «Industry Solutions», das sich
auf die Optimierung von Organisationsabläufen
durch den spezifi schen
Einsatz von Zukunftstechnologien
konzentriert. Zwischen 2009 und 2015
fungierte die diplomierte Wirtschaftsingenieurin
bei der Porsche AG und
Porsche Leipzig GmbH unter anderem
als Vorstandsassistentin für Produktion
und Logistik sowie als Montageleiterin.
Vor ihrem Wechsel zur Porsche Digital
verantwortete sie knapp drei Jahre
die Geschäftseinheit «Consulting» von
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KÜNSTLICHE INTELLIGENZ
«KI IST WIE
DIE KULISSE EINER
WESTERNSTADT»
Künstliche Intelligenz hat wenig mit Intelligenz gemein. Dennoch
sind komplexe Computeranwendungen bereits heute zu erstaunlichen Leistungen
fähig – und das erfordert Spielregeln. Eine Standortbestimmung.
Von Markus Back
Zwei Beispiele, in denen Künstliche
Intelligenz krachend
gescheitert ist! Ein Automobilhersteller
baut seine fast
komplett vollautomatisierte Produktion
zurück und setzt wieder Menschen
in die Schlüsselpositionen, da es die
Maschinen alleine nicht hinbekommen.
Eine Social-Media-Plattform stellt
nach knapp zwei Jahren intensiver
Forschungsarbeit die weitere Entwicklung
ihres Chatbots ein, weil dieser nur
30 Prozent der Nutzeranfragen beantworten
kann.
Mit Tesla und Facebook waren das
nun keineswegs irgendwelche Klitschen,
sondern zwei globale Unternehmen,
die gerne für sich beanspruchen,
Innovationsführer in ihrer Branche zu
sein. Offenbar kann es mit der Technologie
aber nicht so weit her sein, wenn
selbst Innovationsführer, für die finanzielle
und menschliche Ressourcen
keine Rolle spielen, die Segel streichen!
Eigenständige Reflektion
als Hemmschuh
Woran liegt es, dass selbst milliardenschwere
Tech-Unternehmen sich beim
Einsatz Künstlicher Intelligenz offen-
24 #010

KÜNSTLICHE INTELLIGENZ
Bild: Adobe Stock
bar so verkalkuliert haben? «Der Begriff
suggeriert mehr Intelligenz als
vorhanden ist, weil versucht wird, aus
menschlicher Perspektive zu erklären,
was hier passiert», sagt Prof. Dr. Erik
Graf von der Berner Fachhochschule.
Schaue man genauer hin, so der Dozent
für Data Engineering, was hier eigentlich
passiere, sei das Vorgehen
sehr simpel: «Damit eine KI eigenständig
arbeiten kann, müssen deren
Algorithmen zuvor mit Beispielen gefüttert
werden. Daraufhin setzen diese
in der Maschine Gewichte, die von ihr
eigenständig reflektiert werden.»
Und genau diese eigenständige Reflektion
entpuppt sich bislang als wohl
grösster Hemmschuh für einen breiten
Einsatz der Technologie! Je komplexer
nämlich eine Anwendung ist,
desto schwieriger wird es für eine KI,
alle Situationen abzudecken. Ausserdem
fehlt ihr eine komplette Dimension
an Fähigkeiten, die für Menschen
selbstverständlich ist. «Es besteht nur
eine Fassade der Intelligenz, die sich
ganz gut mit der Kulisse einer Westernstadt
vergleichen lässt. Oberflächlich
sieht alles schlau aus, blickt man
aber hinter die Kulisse, ist da nichts
als eine grosse Leere», bringt es Erik
Graf nüchtern auf den Punkt. Die fehlende
Abstraktionsfähigkeit oder die
Fähigkeit, zu erkennen, in welchem
Kontext gerade gearbeitet werde, ist
für ihn einer der Knackpunkte: «Dabei
ist es wichtig, dass jede zu treffende
Entscheidung zuvor aus verschiedenen
Perspektiven betrachtet wird. Das
fehlt im Moment komplett.»
Hier funktioniert KI schon einwandfrei
Trotz dieser Mängel ist es nun aber
nicht so, dass es nicht schon Anwendungen
für KI geben würde! Sehr erfolgreich
generiert die Technologie
bereits heute Texte, zum Beispiel für
Wetterberichte. «Ein Wetterbericht ist
neutral verfasst und vom Aufbau bis
auf einige wenige Wörter jeden Tag
gleich», sagt Prof. Dr. Mascha Kurpicz-
Briki, schickt aber gleich eine Einschränkung
hinterher: «Wenn es allerdings
darum geht, menschliche Eindrücke
in einem Text zu beschreiben
oder implizit eine Meinung oder Ironie
hineinzubringen, stossen wir sehr
schnell an Grenzen.»
Diese Grenzen haben inzwischen intelligente
Assistenten, die beschränkte,
repetitive Aufgaben übernehmen,
überschritten. «Im juristischen Bereich
werden sehr häufig verschiedene
Informationen aus Vertragsinhalten
benötigt. Eine KI braucht nur einen
kurzen Moment, um beispielsweise in
einem fünfhundertseitigen Dokument
die zehn wichtigsten Klauseln zu entdecken»,
erklärt Erik Graf. Der Vorteil
solch intelligenter Assistenten, welche
auch die Berner Fachhochschule
entwickelt, liegt klar auf der Hand:
Eine deutliche Zeit- und Kostenersparnis
und beschleunigte Verfahren.
Interfaces für Feedback-Funktion
Damit sich solch bewährte Anwendungen
auf andere Bereiche übertragen
lassen, bedarf es neuer Interfaces.
Diese müssen nicht nur das Miteinander
von Mensch und Maschine unterstützen,
sondern die Ergebnisse so
präsentieren, dass der Mensch diese
nachvollziehen und der Maschine gegebenenfalls
ein Feedback zur weiteren
Verbesserung geben kann.
Dass solche Feedback-Funktion gerne
angenommen werden, weiss Erik Graf:
«Die Juristen, die unsere Assistenz-
Software benutzen, geben dieser eine
Rückmeldung, wodurch sich deren Verhalten
verändert.» Für ihn kommt diese
Möglichkeit einer Revolution gleich.
Bisher installierte der Anwender die
Software und das war es dann. Wenn
sich zukünftig aber nun die Software
dem Verhalten ihres Anwenders anpasse,
verändere das nicht nur die Industrie,
sondern die ganze Gesellschaft.
Fairness nur mit qualifizierten
Trainingsdaten
Diese Feedback-Funktion ist nach Ansicht
der beiden Dozierenden unabdingbar
– vor allem dann, wenn die
Trainingsdaten keiner Konformitätsprüfung
unterzogen wurden. Wenn
Parameter einfach so ungeprüft in
eine KI eingelesen werden, kann dies
zum Teil haarsträubende Folgen haben.
Dass diese dabei mitunter über
die Grenzen des guten Anstands gehen,
vermittelt Mascha Kurpicz-Briki
zu Beginn der Lesungen im Data Engineering.
«Google hat in seiner automatischen
Bilderkennung sehr lange Zeit
Lesen Sie
das komplette
Interview unter
www.technik-undwissen.ch.
die Fotos von Menschen afro-amerikanischer
Herkunft als Gorillas oder andere
Tiere eingestuft», nennt sie nur
eines von vielen verunglückten Beispielen,
für die mangelhafte Trainingsdaten
verantwortlich sind.
Woran liegt es, dass überhaupt solche
Trainingsdaten verwendet werden?
«Wir beobachten oftmals, dass
bei der Entwicklung dieser Aspekt
vergessen wird, weil es einem selber
nicht betrifft», so Mascha Kurpicz-
Briki. Verhindern lässt sich das nach
ihrer Ansicht mit Entwicklungsteams,
die von Geschlecht und Herkunft bunt
gemischt sind: «So werden automatisch
Fragen der Fairness gestellt.»
Damit diese Fairness auch in Projekten
mit nur einer Entwicklerin oder
einem Entwickler gegeben ist, sensibilisiert
übrigens die Berner Fachhochschule
ihre Studierenden für dieses
Thema. «Unsere Absolventinnen
und Absolventen sollen in der Lage
sein, die Folgen abzuschätzen, wenn
eine KI Entscheidungen über Menschen,
über Ressourcen oder über die
Inklusion von Menschen innerhalb
der Gesellschaft treffen soll», versichert
Mascha Kurpicz-Briki.
BFH – Berner Fachhochschule
Institute for Data Applications and
Security IDAS | www.bfh.ch
#010 25

AUTOMATION
DIE GEBURT DER
ADAPTIVEN MASCHINE
Kleinere Losgrössen, kürzere Lebenszyklen und der Online-Handel stellen Hersteller
von verpackten Konsumgütern vor viele Herausforderungen. Ein neuer Maschinentyp
soll helfen, diese Herausforderungen zu bewältigen: die adaptive Maschine.
Da herkömmliche Maschinen
nicht mehr
mit den Anforderungen
der produzierenden
Industrie mithalten
können, braucht es
mit der adaptiven
Maschine einen neuen
Maschinentyp.
Bild: B&R
Ein Instagram-Post eines beliebten
Influencers reicht – und
schon steigt die Nachfrage nach
einem bestimmten Produkt rapide
an. Allein in der folgenden Stunde
bestellen tausende Konsumenten das
begehrte Gut. Binnen 24 Stunden ist der
komplette Lagerbestand aller Online-
Shops aufgebraucht. Sofort erhöhen die
Grosshändler die Bestellmengen beim
Hersteller – und dieser steht schlagartig
vor einer unlösbaren Aufgabe: In der
Kürze der Zeit kann er die unerwarteten
Aufträge unmöglich produzieren.
Vier neue Herausforderungen
B&R hat insgesamt vier Herausforderungen
identifiziert, vor denen speziell
Hersteller von verpackten Konsumgütern
stehen:
• Die Variantenvielfalt der Produkte
nimmt rapide zu
• Die Losgrössen variieren immer mehr
• Die Produktnachfrage schwankt
stark und unvorhersehbar
• Der Lebenszyklus einzelner Produkte
wird immer kürzer
Dabei zeigen Gespräche mit Maschinenbauern
und -betreibern, dass sie
nicht allein die Losgrösse vor neue Herausforderungen
stellt. Es ist vielmehr
die Kombination aus immer mehr Produktvarianten,
die in stark variierenden
Losgrössen und sehr kurzfristig
produziert werden müssen.
Ein weiterer Faktor ist der Lebenszyklus
der Produkte. Während früher
Produkte mehrere Jahre lang einheitlich
produziert und verpackt wurden,
hat sich dieser Zeitraum teilweise auf
26 #010

ein Jahr oder weniger verkürzt. Saisonoder
Aktionsware wird häufig sogar nur
wenige Wochen produziert. Und dann
gibt es noch den Extremfall der komplett
individuellen Produkte, die ein
einziges Mal in einer Losgrösse von
einem Stück produziert werden.
Vier Eigenschaften der adaptiven
Maschine
Verpackungsmaschinen sind in den
vergangenen Jahren immer flexibler
geworden, doch selbst diese Flexibilität
reicht für die neuen Anforderungen
nicht mehr aus. Daher braucht es einen
neuen Maschinentyp, der vier
Kerneigenschaften aufweisen muss:
• Wirtschaftliche Produktion kleiner
Losgrössen
• Formatwechsel ohne Stillstandzeiten
• Fähigkeit, Produkte zu fertigen, die
derzeit noch nicht bekannt sind
• Schnelle Marktverfügbarkeit für
neue Produkte
Wenn die Variantenvielfalt immer
grösser und die Losgrössen immer variabler
werden, haben Umrüstzeiten
einen immer grösseren Einfluss auf die
Verfügbarkeit und die Produktivität
einer Maschine. Daher muss eine adaptive
Maschine einen Formatwechsel
auf Knopfdruck ermöglichen und im
Idealfall sogar unterschiedliche Produkte
gleichzeitig fertigen können.
Da ständig neue Produkte oder Produktvarianten
gefordert werden, muss
eine adaptive Maschine auch jederzeit
fähig sein, Produkte herzustellen, die
bei der Entwicklung der Maschine noch
gar nicht bekannt waren.
Vier Technologien für die Umsetzung
Zur Umsetzung der adaptiven Maschine
ist es notwendig, bestehende und
neue Technologien zu einer neuen Gesamtlösung
zu verschmelzen. Diese
Technologien sind im Wesentlichen:
• Track-Systeme
• Vision-Systeme
• Roboter
• Digitale Zwillinge
Herkömmliche Maschinen in der diskreten
Fertigung arbeiten nahezu ausschliesslich
sequenziell, das heisst mit
einem Transportband und damit synchronisierten
Bearbeitungsstationen.
Auf dieser Basis lässt sich allerdings
eine adaptive Maschine nicht umsetzen.
Daher bilden intelligente Transportsysteme
das Rückgrat des neuen
Maschinentyps. Diese Track-Systeme
ermöglichen es, dass jedes Produkt individuell
durch den Produktionsprozess
transportiert werden kann. Zudem
lassen sich zeitintensive Prozesse
parallelisieren, indem der Produktfluss
durch Weichen auf mehrere Bearbeitungsstationen
aufgeteilt und danach
wieder zusammengeführt wird.
Mit intelligenten Track-Systemen ist
es sogar möglich, Produkte zwischen
zwei Shuttles einzuklemmen und so
zu transportieren. Somit kann im Prinzip
jedes Produkt individuelle Abmessungen
und Formen aufweisen, ohne
dass Umrüstungen notwendig sind. Die
Software passt einfach den Abstand der
zwei Shuttles an das Produkt an.
Augen für die Maschine
Für eine reibungslose Produktion ist
es erforderlich, dass jedes Produkt exakt
reproduzierbar zu einem bestimmten
Zeitpunkt an einer eindeutigen
Stelle ist. Wenn die Produkte oder ihre
Verpackung jedoch ständig wechseln,
wäre es viel zu viel Aufwand, die Mechanik
jedes Mal manuell entsprechend
anzupassen.
Die Lösung für diese Herausforderung
ist ein intelligentes Vision-System, das
automatisch Form, Orientierung und
Grösse eines Produktes erkennt und
diese Information in weniger als einer
Millisekunde an einen Roboter weitergeben
kann. Der Roboter nimmt das
Produkt auf und platziert es mit der
gewünschten Ausrichtung auf einem
Shuttle eines Track-Systems.
Digitaler Zwilling ersetzt Prototyp
Diese neuen Produktionsansätze lassen
sich jedoch nur umsetzen, wenn
die benötigte Software zur Verfügung
steht. Neben einer einheitlichen Automatisierungssoftware
gibt es dabei einen
Aspekt, der äusserst wichtig ist:
die Simulation. Ohne digitalen Zwilling
ist es nicht zu schaffen, neue Produkte
quasi ohne Umrüstzeiten und
Prototypen zu fertigen. Es ermöglicht
es, bereits vor der Produktion den vollständigen
Prozess zu simulieren. So
lassen sich eventuell auftretende Probleme
im Vorhinein erkennen und
vermeiden.
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AUTOMATION
SICHERER
FERNZUGRIFF
ÜBER VPN
Maschinen und Anlagen fernwarten, als ob man direkt vor Ort wäre – dies ermöglicht
die Remote Access Plattform von Sigmatek. Über die webbasierte Cloudplattform
lassen sich unter anderem Updates, Debugging, Wartung sowie Alarmierung, Überwachung
und Reporting einfach und zentral abwickeln.
Maschinenhersteller können ihren Kunden verschiedene Rechte einräumen. Dazu ist ein komplettes Benutzer-
Rollen-Management integriert, um verschiedene Rechte für Benutzer zu ermöglichen, wie Zugriff auf die
Visualisierung über VNC im Read Modus oder Software-Update über VPN in einem anderen Modus. Bild: Sigmatek
28 #010

Gesicherte Fernzugriffsmöglichkeiten
sind gefragter
denn je. Sie erhöhen nicht
nur die Verfügbarkeit der
Maschinen und Anlagen, sondern bieten
auch Perspektiven für neue Geschäftsmodelle.
Sigmatek bietet hierfür
eine komplette Lösung für gesicherte
Fernzugriffsmöglichkeiten über eine
Cloudplattform an, die browserbasiert
ist, einfach administriert werden kann
und sich intuitiv bedienen lässt.
Sicherer Fernzugriff smart umgesetzt
Hauptbestandteil der Fernzugriffslösung
ist die Remote Access Plattform
(RAP), die ein Sammeln und Auswerten
der Daten gestattet. Die Datenübertragung
von der Maschine zur Plattform
wird via sicherer Virtual-Private-Network-Verbindung,
kurz VPN, abgewickelt.
Mit der RAP als Server kann der
virtuelle Anschluss nicht nur zur Maschine,
sondern auch zum Anwender
aufgebaut werden. «Das ist eine SSLverschlüsselte
Direktverbindung, die
das umgebende Netzwerk sozusagen
tunnelt», erklärt Beat Meili, Geschäftsführer
Sigmatek Schweiz.
Maschinenzugriff unabhängig vom
Kundennetzwerk
Oftmals hat der Maschinenbetreiber
Angst, das firmeninterne Netzwerk
nach Aussen zu öffnen. Bei der RAP-
Lösung gibt es verschiedene Ansätze,
um diese Thematik zu entschärfen.
Zum einen kann anstelle einer LAN-
Anbindung mittels 4G-Kommunikation
die Maschine oder Anlage autonom
gewartet werden, ohne dass das Service-Personal
des Maschinenherstellers
mit dem firmeninternen Netzwerk
des Endkunden in Berührung kommt.
Eine weitere Möglichkeit besteht darin,
den Endkunden über das Webinterface
als System-Administrator zu definieren.
Auf diesem Weg erteilt der
Endkunde die Freigabe, wer wann auf
die Maschine oder Anlage zugreifen
darf. Durch die vollständige Protokollierung
aller Zugriffe wird zusätzliche
Sicherheit geschaffen.
Maschinenfernwartung mit Vielfalt
Bei den Remote Access Routern (RAR),
die in den Maschinen zur Kommunikation
verbaut werden können, handelt
es sich um Netzwerk-Router für
die Hutschiene. Sie sind einfach zu
installieren und kommunizieren über
Ethernet TCP/IP mit der verbundenen
Steuerung. Mit dem im Lieferumfang
enthaltenen USB-Stick wird die passende
Konfiguration übertragen und
folge dessen die eindeutige Zuordnung
des Routers zum Plattformsegment
realisiert. Ausserdem verfügen alle
RAR über mehrere Schnittstellen, so
dass sich weitere Fernwartungsgeräte
wie Web-Cams einbinden lassen.
Als Alternative zu den Hardware-Routern
kann die Verbindung zur RAP auch
softwarebasiert erfolgen. Für die CPU
von Sigmatek steht mit «Embedded Remote
Access» eine Betriebssystem-Erweiterung
zur Verfügung, die sowohl
auf der Kostenseite und beim Platzbedarf
eine unschlagbare Lösung ist. Bei
der Remote-Access-Plattform erwirbt
der Anwender mit dem Kauf des Remote
Access Router oder der Embedded-Remote-Access-Software-Lizenz
gleichzeitig eine lebenslange Lizenz
für die Nutzung der Plattform. Es fallen
für ihn keine jährlichen Lizenzkosten
an und auch die Anzahl der User spielt
keine Rolle.
Sicherer Direktzugriff über VPN
Über eine zentrale Oberfläche der
browserbasierten Cloudplattform können
Applikationstechniker unabhängig
von Gerät oder Standort via Internet-Browser
auf Daten zugreifen. Die
direkte VPN-Verbindung zur Maschine
ermöglicht die Bedienung der Maschinen-
oder Anlagenvisualisierung
per Virtual Network Computing.
Unterstützt wird der Datenaustausch
durch das OPC-UA- und Modbus/TCP-
Kommunikationsprotokoll. Verschiedenste
Fernwartungsmöglichkeiten lassen
sich folglich abwickeln, da der Datenaustausch
unabhängig vom Hersteller
durchgeführt werden kann.
Vorausschauende Tools
Neben umfangreichen Fernwartungsmöglichkeiten
ist mit der Remote-
Access-Plattform basierend auf den
erhobenen Daten auch Predictive
Maintenance von Anlagen und Maschinen
möglich, so dass beispielsweise
Serviceeinsätze frühzeitig eingeplant
werden können.
Für den ausführlichen Einblick in
die Maschinendaten dient die Cloud-
Daten-Logging-Funktion. Die in der
Steuerung vorverarbeiteten Daten werden
automatisch von der SPS abgerufen
und sicher in die Cloud gesendet. Diese
können dann im grafischen Editor
vom Anwender selektioniert und auf
den Dashboards angezeigt werden. Die
Dashboards lassen sich dank vorgefertigter
Templates und Widgets benutzerdefiniert
gestalten. Die gesammelten
Daten werden bis zu sieben Jahre lang
sicher aufbewahrt und können bei Bedarf
jederzeit wieder aus der Cloud abgerufen
und in ERP, MIS oder im Excel
weiterverarbeitet werden.
Als hilfreich bewährt sich auch die
Cloud-Notify-Funktion. Durch sie lassen
sich wichtige Ereignisse der Maschine
als E-Mail- oder Push-Benachrichtigung
versenden. Das zentrale
Alarmsystem wird ebenfalls auf der
Plattform verwaltet.
App für Smartphone und Tablet
Für noch komfortablere Fernzugriffe
gibt es eine App, mit der das Überwachen
und Warten von Maschinen und
Anlagen sogar via Smartphone oder
Tablet möglich ist. Die kostenlose App
«Sigmatek – Remote Access» ist sowohl
für Android als auch für iOS verfügbar.
Sigmatek Schweiz AG
www.sigmatek-automation.ch
#010 29

Produkte
IIoT-Starterset
Wieland gibt mit seinen IIoT-Startersets Interessierten
die komplette Infrastruktur an die Hand, um IIoT unverbindlich
im Maschinen- und Anlagenetzwerk zu testen.
Selbst die Cloud und Services werden ein ganzes Jahr
lang kostengünstig zur Verfügung gestellt. Durch die Integration
der VPN-Funktionalität in die IIoT-Gateways
lassen sich Daten sicher sammeln, vorverarbeiten, selektieren
und in die Cloud übertragen. Zudem bieten sie
die Möglichkeit der weltweiten Ferndiagnose und des
Fernzugriffs auf Maschinen. Dank zahlreicher Schnittstellen
eignen sich die IIoT-Gateways auch für Retrofit-
Massnahmen. Die MQTT-Schnittstelle gestattet Nutzern
eine variable Datenkommunikation.
Wieland Electric AG | www.wieland-electric.ch
Mobiler Verdrahtungsprofi
Ergonomisch, modular und flexibel – das sind die Merkmale
des mobilen Verdrahtungstisches Wire Station 540.
Mit der Neuentwicklung lassen sich Arbeitsplätze im
Steuerungs- und Schaltanlagenbau und in der
Elektrowerkstatt professionell ausrüsten und mobil
einsetzen. So wird das Konfektionieren von
Drähten und anschliessende Verdrahten im
Schaltschrank einfacher. Dank Baukastensystem
lässt sich der Verdrahtungstisch individuell
an den Konfektionierungsprozess anpassen:
in Verbindung mit dem Drahtkonfektionier-
Vollautomat Wire Terminal und dem Software-
Tool Eplan Smart Wiring ein weiter Schritt
in Richtung Automatisierung.
Rittal AG | www.rittal.ch
30 #010

Leuze fokussiert sich auf „Gelb“
CC-Link/Eco-Koppler
Das u-remote-System hält Koppler für alle
marktrelevanten Feldbusse vor. Ergänzt wird das
System nun um einen CC-Link-Koppler, der
sich über den integrierten Webserver konfigurieren
lässt. Ein weiteres Feature ist die Spannungsversorgung
der I/O-Module. Hierfür stehen
zwei separate, hochbelastbare 10-A-Strompfade
für die 24 VDC-Versorgung zur Verfügung.
Damit bieten die Koppler auch bei Maximalbelegung
mit 64 Modulen Energiereserven, wobei
zusätzliches Energie-Einspeisen oft nur für
die Output-Pfade notwendig ist. Die CC-Link-
Koppler verfügen über viele internationale
Zertifikate. Der u-remote-Eco-Koppler ist die
wirtschaftliche Alternative für einfache Anwendungen,
ohne aussergewöhnlich hohen
Anforderungen. Er unterstützt die Feldbusprotokolle
für Profinet, EtherCAT und Modbus.
Die Farbe Gelb steht in der Automatisierungstechnik für
Arbeitssicherheit (Safety). Safety-Experte Leuze als Entwickler
und Anbieter von Safety-Sensoren, -Lösungen
und -Services für den kompletten Maschinenlebenszyklus
stellt seine Safety-Kompetenz ab sofort mit einem eigenen
Geschäftsbereich noch stärker in den Fokus seiner
Geschäftstätigkeit. In der Aussendarstellung unterstreicht
Leuze das mit dem Label „Safety at Leuze“.
www.leuze.ch
Weidmüller Schweiz AG | www.weidmueller.ch

PRODUKTE
Hoch performante Ultraschallsensoren
Die Ultraschallsensoren U300 und U500/UR18 bringen
eine Vielzahl an integrierten Funktionen und Einstellmöglichkeiten
mit. Dadurch lassen sie sich optimal auf die
Applikation einstellen. Bei der Einwegschranke dieser
Serien ist jetzt neu die Funktion der Doppelbogendetektion
implementiert, die ein sicheres Detektieren von
einer oder mehreren Lagen gestattet. Der Empfänger der
Einwegschranke ist mit zwei binären Schaltausgängen
sowie mit einer IO-Link-Schnittstelle ausgestattet. Die
häufigsten Materialien erkennt der Sensor zuverlässig in
der Standardeinstellung. Kommt es zu kritischen Materialdicken,
kann der Sensor mittels Parameterkonfiguration
darauf eingelernt werden. Sowohl im IO-Link-Betrieb
als auch im Schaltmodus erkennt der Sensor ein, zwei
oder mehrere Lagen von Materialien wie Folie, Papier,
Pappe, Etiketten oder sogar dünne Bleche.
Baumer Electric AG | www.baumer.com /ultrasonic
Tolerant bei Grösse und Form
Der Greifer FQE wurde für das Aufnehmen von Werkstücken
aus verschiedenen Positionen mit verschiedener Grösse
und Geometrie entwickelt. Er eignet sich für den Einsatz an
kollaborativen Robotern sowie für vollautomatisierte
Anwendungen, wobei er über integrierte Steuerventile mit
Saug- und Abblasfunktion verfügt. Sie sind nicht nur für
kurze Taktzeiten verantwortlich, sondern reduzieren auch
die Störkonturen. Der FQE wird in einer M-Version zum
Betrieb mit externen Vakuumerzeugern sowie einer X-Version
angeboten. Bei der X-Version sorgt die integrierte
Ecopump SEP für das notwendige Vakuum. Der Greifer ist
in den Grössen 120 × 60, 220 × 80 und 300 × 130 mm erhältlich.
J. Schmalz GmbH | www.schmalz.com
Hohe Lasten
schmiermittelfrei verstellen
Die Polymermutter Dryspin JGRM aus Spritzguss
bewegt Lasten schmiermittelfrei und
verschleissfest. Ihre Bauform orientiert sich
an den Anschlussmassen und Steigungen
von Kugelgewinden und lässt sich daher einfach
austauschen. Dabei kann sie an- oder
aufgeschraubt oder in eine Bohrung montiert
werden und kostet im Vergleich zu Kugelrollgewinde-Systemen
gerade einmal die Hälfte.
Durch den Einsatz von Iglidur J-Hochleistungspolymeren
besitzt die Mutter sehr
niedrige Reibwerte. Die abgerundeten Gewindeflanken
und der Verzicht auf Kugeln
machen das Gewinde sehr laufruhig, durch
den Einsatz von Trockenschmierstoffen entfällt
zudem eine externe Schmierung. Für
höhere axiale Belastungen ist die Gewindemutter
mit einer Edelstahlplatte erhältlich.
Igus GmbH | www.igus.de
32 #010

Unser Multitalent, das sich
Unser Multitalent, das sich
optimal an Ihre Bedürfnisse
optimal an an Ihre Bedürfnisse
anpassen lässt:
anpassen lässt:
Die Antriebseinheit
Die Antriebseinheit
MOVIMOT MOVIMOT ® advanced
® ® advanced
.................................................................................................
.................................................................................................
Intelligenter, flexibler und
kostensparender
Intelligenter, flexibler
kann
und und
dezentrale
Antriebstechnik
kostensparender
nicht kann
sein: dezentrale
MOVIMOT®
advanced
Antriebstechnik
vereint nicht
Asynchronmotor sein: MOVIMOT®
und
Frequenzumrichter
advanced vereint Asynchronmotor
zur dezentralen
und und
Antriebseinheit
Frequenzumrichter
und
zur
kann
zur dezentralen
mit jedem
Standardgetriebe
Antriebseinheit und und
kombiniert kann mit mit werden.
jedem
MOVIMOT®
Standardgetriebe
advanced kombiniert
kann werden.
an
allen
MOVIMOT®
gängigen advanced
Ethernet-basierten
kann an an
Infrastrukturen
allen gängigen betrieben
Ethernet-basierten
werden.
Die
Infrastrukturen
Individualität betrieben
und einfache
werden.
Die
Handhabung
Die Individualität
zeichnen
und und einfache
die neue
dezentrale
Handhabung
Antriebseinheit zeichnen die die MOVIMOT®
neue
advanced
dezentrale aus.
Antriebseinheit MOVIMOT®
advanced aus. aus.
www.imhof-sew.ch
www.imhof-sew.ch

Cobots und die sichere Mensch-Roboter-Kollaboration (MRK)
HAND IN HAND
In den Produktionshallen des Innovations-Campus von uptownBasel
werden Cobots eine wichtige Rolle spielen. Doch woher kommen diese
kollaborativen Roboter und wie sicher sind sie?
Von Eugen Albisser
KOLLABORATIVES
ARBEITEN
#005
34 #010

Innovations-Campus
uptownBasel
Es ist ein bemerkenswerter Aufstieg, den Industrieroboter
seit ihrem Auftauchen in der zweiten Hälfte
des 20. Jahrhunderts zurückgelegt haben. Und dies
trotz des Umstandes, dass sie die ersten 50 Jahre in
getrennten Arbeitsräumen isoliert vom Menschen und hinter
Schutzwänden ihre Aufgabe erfüllten.
Direkte Kooperation birgt Risiken
Um die Jahrhundertwende fand ein grosser Schritt in der
Roboterevolution statt. Der erste Cobot («Collaboration» und
«Robot») kam auf den Markt! Bei dieser Produktionsart wird
eine direkte Zusammenarbeit zwischen Mensch und Maschine
angestrebt. Dabei können die Vorteile des Roboters
wie Zuverlässigkeit, Ausdauer und Wiederholgenauigkeit
mit den Stärken des Menschen, also Geschicklichkeit, Flexibilität
und Entscheidungsvermögen, kombiniert werden.
Doch so einfach lassen sich nicht Sicherheitszäune niederreisen.
Denn die direkte Kooperation birgt Risiken. Das
grösste Risiko ist selbstverständlich die Gefährdung des
Menschen und der damit verbundenen möglichen Verletzungsgefahren.
Neue Normen und Anforderungen an die
Sicherheit mussten ausgedacht und entwickelt werden.
Die vier Stufen der Kollaboration
Erst fast 20 Jahre später, im Frühjahr 2016 wurden die Technischen
Spezifikationen ISO/TS 15066 «Robots and Robotic
Devices – Collaborativ industrial robots» veröffentlicht, die
reglementarisch den Umgang der Mensch-Roboter-Kollaboration
(MRK) vorgibt. Darin werden vier Stufen der Kollaboration
mit spezifischen Schutzprinzipien genauer beschrieben.
Die ersten drei Fälle verhindern einen direkten Kontakt
und dadurch eine mögliche Kollision von Mensch und Roboter
durch entweder Schutztüren, die bei Öffnung die Stilllegung
des Roboters bewirken, manuelle Führung oder bei
Aufenthalt in demselben Raum, durch programmierte Ab-
Zur Rubrik
Die fortlaufende Rubrik «Kollaboratives
Arbeiten» entsteht in Zusammenarbeit mit
uptownBasel und wird von ihr fi nanziell
unterstützt. Die Rubrik beschreibt die Möglich
keiten, welche sich Industriefi rmen
bieten im Zeitalter der Digitalisierung: vom
kollaborativen Arbeiten bis zur vollkommen
vernetzten Produktion, wie sie
in Arlesheim im «Innovations-Campus
uptownBasel» derzeit aufgebaut wird.
Folge 6 in der Ausgabe #011:
Die Ideenschmiede
In Arlesheim entsteht auf einem 70 000 m 2
grossen Areal ein campusartig konzipiertes
Gelände, in dem Firmen die Zukunft des
industriellen Arbeitens realisieren können.
Der optimal gelegene Standort ermöglicht
in den kommenden Jahren die Realisierung
von bis zu 2000 neuen Arbeitsplätzen.
Die perfekten Rahmenbedingungen für
Innovationen und kollaboratives Arbeiten im
Kontext von Smart Factory zu schaffen,
ist das zentrale Element im Konzept von
uptownBasel.
standssensoren. Nur der vierte Fall ermöglicht eine Berührung
und eine effektive Interaktion zwischen Mensch und
Roboter. In diesem Fall muss durch intensive Sicherheitsvorkehrungen
sichergestellt werden, dass keine Verletzungsgefahr
des Menschen entstehen kann.
Cobot kennt seine sichere Position
Voraussetzung für diese Sicherstellung sind zuverlässige
Steuerungen und intelligente, dynamische Sensoren. Durch
den Einsatz von Kamerasystemen ist man beispielsweise in
der Lage, Schutzfelder- und -räume mehrdimensional sicher
zu überwachen. Diese Technologie wird SaftyEye genannt.
Oder der Einbau von Druck- & Drehmomentsensoren in den
Gelenken bewirken bei ungewolltem Kontakt mit dem Menschen
einen Produktionsunterbruch. Der Cobot kennt so
seine sichere Position, seine sichere Geschwindigkeit, seine
sichere Bewegungsrichtung und die Position von Objekten,
wie zum Beispiel der Mensch in seinem direkten Aktionsradius.
Dadurch können statt starre Abschaltmechanismen die
Produktivität flexibel an den Menschen angepasst werden
und gleichzeitig die Wirtschaftlichkeit garantiert werden.
Noch keine vollumfängliche Patentlösung
Die Forschung und Entwicklung von weiteren Technologien,
um die MRK noch sicherer zu machen, gehen auch hinein in
die aktive Sprachsteuerung oder in die mit Sensoren versehene
Ummantelung der Roboter. Einen absolut sicheren Roboter
oder die eine vollumfängliche Patentlösung gibt es
bislang noch nicht. Jeder Einsatz von Cobots innerhalb einer
Produktionslinie muss eine eigene, sicherheitstechnische
Betrachtung erhalten. Klar ist jedoch, dass die Mensch-
Roboter-Kollaboration von Jahr zu Jahr perfektioniert wird,
bis wir Menschen eines Tages Hand in Hand mit unseren
Robotern zusammenarbeiten können.
UptownBasel | https://uptownbasel.ch
#010 35

TECHNISCHES RUBRIKTITEL ENGLISCH
BRUSH IT UP!
Kassow Robots startet Markteinführung
des 7-Achsen Cobots KR1018
Kassow Robots launches the 7-axis
lightweight cobot KR1018
Eingeführt auf dem Markt im Jahr 2018, gehören
zur Produktfamilie von Kassow Robots nun
fünf 7-Achsen-Cobots, die eine Traglast von bis
zu 18 Kilogramm aufweisen sowie eine Reichweite
von bis zu 1,80 m bieten.
First introduced to the market in 2018, Kassow
Robots’ product family now comprises five 7-axis
cobots that handle payloads of up to 18 kilogrammes
and offer a reach of up to 1.8 metres.
Und das alles bei einer Geschwindigkeit von bis
zu 225 Grad/Sekunde und einem Eigengewicht von
lediglich bis zu 38 Kilogramm.
And all that with a speed of up to 225 degrees per
second and weighing only up to 38 kilogrammes.
Jeder der fünf Cobots kann bei fast unendlich vielen
Industrieanwendungen in der Mensch-Roboter-
Kollaboration (MRK) eingesetzt werden – auch dank
der 7. Achse, die ums Eck greifen kann.
Each of the five cobots can be used in virtually
endless industrial applications involving human-robot
collaboration – thanks in part to the
7th axis that can reach around a corner.
«Kompakt, sehr stark – und dennoch mit kleinem
Eigengewicht! So wollte Kristian Kassow seine
Cobots für den flexiblen Einsatz in der Industrie
konzipieren und er hat das plangemäss mit
dem Team umgesetzt», sagt Dieter Pletscher, Vertriebschef
bei Kassow Robots.
«Compact, very strong – but lightweight! This was
the goal that Kristian Kassow had in mind when he
designed his cobots for flexible jobs at industrial
companies, and he brought this design to life with
the help of his team,» says Dieter Pletscher, the Head
of Sales at Kassow Robots.
«Alle fünf Modelle überzeugen durch eine einzigartige
Kombination von Kraft und Schnelligkeit und
können einfach bedient und programmiert werden.»
All five models offer a unique combination of
strength and speed and are also easy to operate
and programme.»
Kleine und mittlere Unternehmen werden enorm
profitieren, wenn sie Leichtbau-Roboterlösungen
einführen oder erweitern.
Small and medium-sized enterprises will profit
tremendously by introducing or expanding
lightweight robot solutions in their operations.
«Die intuitiv-benutzerfreundliche Tablet-Technologie
kennt jeder aus dem privaten Umfeld», sagt
Pletscher.
«Everybody has gotten to know the intuitive
and user-friendly technology of tablet computers
in their private lives,» Pletscher says.
«Deshalb werden kleine und mittlere Unternehmen,
die in der Vergangenheit nichts mit Robotik zu
tun hatten, problemlos in die Welt der Programmierung
unserer Cobots einsteigen können.»
«This is why small and medium-sized enterprises
that have had nothing to do with robotics in
the past will be able to easily enter the world of
programming our cobots.»
36 #008 #010
Wie würden Sie den Text übersetzen? Versuchen Sie es, Satz für Satz.
Der deutsche Text in dieser «Brush it up»-Rubrik wie auch die
englische Übersetzung stammen – abgesehen von ein paar Anpassungen
– von einer Pressemitteilung der Firma Kassow Robots.
Bild/Picture: Kassow Robots

RUBRIKTITEL
NEWS IN
ZAHLEN
Wir produzieren jedes Jahr unglaublich viel Elektroschrott und in Deutschland stehen am
meisten Industrieroboter innerhalb der EU. Zu solchen Nachrichten gehören Zahlen, sie erst lassen
uns die Welt besser einordnen. Hier sind ein paar neue Zahlen aus der Welt der Industrie.
221 500
INDUSTRIE-ROBOTER
53 600 000
TONNEN
Nach Angabe des «Global E-Waste Monitor 2020»
entstanden dieses Jahr 53,6 Millionen Tonnen
Elektroschrott weltweit. Davon kommen 48 Prozent
aus Asien und Ozeanien und 22 Prozent aus Europa.
Mit dieser Anzahl an Robotern ist Deutschland die am stärksten
automatisierte Volkswirtschaft innerhalb der EU. Der
Bestand stieg um weitere 3 Prozent gegenüber dem Vorjahr.
4000
QUADRATMETER
Auf dieser Fläche hat DMG Mori
bei Deckel Maho in Pfronten
ein neuartiges Montagekonzept
eingeführt für die Monoblock-
5-Achs-BAZ. Mit ihr wird eine
Produktionssteigerung von
30 Prozent erwartet.
2
START-UPS
Trumpf hat zwei Start-ups ausgegründet für
die Blechteilefertigung. Optimate kann
mittels KI die Konstruktion von Blechteilen
verbessern; Scalenc bereitet Konstruktionszeichnungen
für die Fertigung auf.
74
PROZENT
Produktpiraterie wird zu einem immer
grösseren Problem. Eine Studie zeigt,
dass zum Beispiel 74 Prozent aller deutschen
Maschinen- und Anlagenbauer
bereits Opfer von Fälschungen wurden.
49
PROZENT
Vertrauen zu haben ins eigene
Unternehmen ist wichtig. In der
Schweiz hat laut einer Studie
fast die Hälfte der Fachkräfte
volles Vertrauen in die Vision und
Führung ihres Unternehmens.
8 000 000 000
EURO
Diesen hohen Betrag will Brüssel in die nächste Generation
von Supercomputern fliessen lassen. Sie sollen eine
Trillion Rechenoperationen pro Sekunde ausführen können.
#008 #010 37

ADDITIV DENKEN
DER KONSTRUKTEUR
BESTIMMT DIE KOSTEN
Der Konstrukteur muss beim 3D-Druck den gesamten Prozess verstehen,
meint Markus Schrittwieser, Leiter 3D-Druck bei 1zu1 Prototypen. Denn was er
konstruiere, bestimme die Kosten für das Bauteil.
Von Eugen Albisser
Herr Schrittwieser, in dieser Rubrik
liegt der Fokus beim «additiven
Denken». Wie würden Sie ein solches
Denken definieren?
Additives Denken bedeutet agile Produktentwicklung:
entwerfen, drucken,
realitätsnah testen und verbessern. 3D-
Druck ermöglicht aussergewöhnliche
Geometrien und hohe Funktionsintegration.
Das Resultat: bessere Produkte.
Wie zeigt sich ihre Definition von
«additiv denken» in der eigenen Firma?
Indem wir das praktizieren, was wir
unseren Kunden predigen. Wenn wir
selbst Vorrichtungen konstruieren,
etwa Zuleitungen für den Produktionsprozess,
wählen wir das geeignete
Material (Temperatur, Mechanik, Transparenz).
Danach konstruieren wir –
entgegen Maschinenbauergepflogenheiten
– so materialschonend wie
möglich. In der Regel haben wir nach
dem ersten Ausdruck so viel Erfahrung
gewonnen, dass wir mit dem zweiten
jahrelang gut auskommen.
Gibt es einen Showcase dazu?
Es gibt viele gute Beispiele. Eines davon:
Für das grösste 5D-Kino der Welt
in China fertigte 1zu1 ein entscheidendes
Bauteil: den Auslass für Düfte und
Wasserdampf, der in die Kinosessel integriert
ist. Auf 6 mal 5 mal 4 Zentimeter
sind Kanäle für Düfte, Wasserdampf
und auch noch Beleuchtungselemente
integriert. Die innenliegenden Kanäle
sind gekrümmt. Ihr Durchmesser variiert
zudem, um besondere Verwirbelungen
der ausströmenden Luft zu erreichen.
So etwas lässt sich nur additiv fertigen.
Definitiv.
Haben Sie uns zum Abschluss noch
einen ultimativen 3D-Druck-Tipp?
Entscheidend ist es, dass der Konstrukteur
den gesamten Prozess versteht
und demgemäss konstruiert. Denn mit
der Konstruktion bestimmt er auch die
Kosten. Funktionsintegration ist beim
3D-Druck eine wichtige Möglichkeit,
um die Anzahl der Bauteile zu reduzieren.
Zum Beispiel Gelenke, stabilisierte
Federn oder Scherenmechanismen
und montagefreundliche Schnappverbindungen
können so in einem Arbeitsgang
hergestellt werden. Das spart
Produktions- und Montagezeit und damit
bares Geld.
1zu1 Prototypen
www.1zu1.eu
«Additiv Denken» – eine
Rubrik der Messe Luzern
Additiv denken ist beim
3D-Druck unerlässlich, wird aber
noch immer viel zu wenig beachtet.
Die Messe Luzern – unter
anderem Veranstalterin der
Messe AM Expo – und «Technik
und Wissen» haben deshalb
diese Rubrik gestartet, um dazu
Tipps und Anregungen zu
geben. Weitere Folgen sind auf
www.technik-und-wissen.ch
aufgeschaltet.
Mitarbeiter im Beratungsgespräch mit der im Interview erwähnten Düse als Auslass für Düfte
im 5D-Kino. Foto: Darko Todorovic
38 #010

24.-26. November 2020
Besuchen Sie uns!
#sps_live
#sps_connect
ROBOTER UND MASCHINE
WERDEN EINS
www.br-automation.com/robotics
Roboter und Maschinenautomatisierung aus einer Hand
Maximale Präzision durch mikrosekundengenaue Synchronisierung
Einfache Umsetzung von Robotikapplikationen

KURZ & KNAPP
BLICKPUNKT
FORSCHUNG
University of California, USA
Kohlenstoff statt Silizium
Würden Transistoren auf Kohlenstoff basieren statt auf
Silizium, würde sich die Geschwindigkeit von Computern
erhöhen und der Stromverbrauch sänke um mehr
als das Tausendfache. Es gibt bereits mehrere Ansätze,
aber meist kommt es da zu spontanen Umwandlungen
hin zu Halbleitern oder Isolatoren. Einem Forscherteam
in Berkeley ist nun aber tatsächlich gelungen, ein
Graphen-Nanoband zu entwickeln, das prozesssicher
und präzise in grossen Mengen hergestellt werden kann.
Empa, Schweiz
Der Transistor aus dem Drucker
Eine Revolution in der Herstellung von elektronischen
Schaltkreisen bahnt sich an:
Empa-Forscher arbeiten an Elektronik, die
aus dem Drucker kommt. Das ermöglicht,
die Schaltkreise auf allen möglichen Unterlagen
herzustellen, etwa Papier oder Kunststofffolien.
Der Ansatz sei erfolgsversprechend,
nun gibt es aber noch einige Hürden
zu überwinden. Von der Optimierung der
Unterlage selbst über die Zusammensetzung
der Tinte und der Genauigkeit bei der
Drucktechnologie bis hin zum thermischen
Aushärten der Schichten, ohne dass das
Papier oder die Folie dabei Schaden nimmt.
Mehr Infos
zu allen
Forschungsthemen
online unter
TuWprint+
Rice University, USA
Einfache Erfassung räumlicher und
spektraler Informationen
Um räumliche und spektrale Informationen zu erhalten, ist oft
ein grosser Aufwand nötig und die Lichtquelle muss ausgezeichnet
sein. Ein vereinfachtes Verfahren kann nun aber vierdimensionale
Informationen in Echtzeit aus Bildern liefern.
Die neue Technologie fügt dazu einfach bisherigen 3D-Bildgebungstechnologien
eine Möglichkeit hinzu, um von jedem
erfassten Pixel die Breitbanddaten abzugewinnen. Diese werden
zu einer 3D-Karte mit Spektralinformationen rekonstruiert.
40 #007 #010

Universität Duisburg-Essen, Deutschland
Rohstoffe gewinnen aus Spänen
Späne verlieren an Wert, weil sie bei der Bearbeitung
mit Kühlschmierstoffen und Ölen in Berührung kommen
und somit verunreinigt werden. Forscher haben nun
einen Weg gesucht, wie Späne wirtschaftlich sinnvoll
wieder in den Kreislauf zurückgeführt werden könnten.
Sie fanden einen Reinigungsprozess, der rund 40 Prozent
weniger Energie als bisher braucht und im industriellen
Massstab eingesetzt werden kann.
Fraunhofer Institut, Deutschland
Robotergreifer schnell
und günstig herstellen
Greifer für Handhabungsaufgaben
in kleinen Stückzahlen zu fertigen,
ist zeitaufwändig und teuer. Ganz
besonders dann, wenn sie nur kurz
im Einsatz sind, weil sich das
Produkt, das sie handhaben sollen,
immer wieder ändert. Forscher
vom Fraunhofer IPA haben nun ein
Verfahren entwickelt – ein additives
Freiformgiessen – mit dem
sich mehrkomponentige Greifer
schnell und kostengünstig herstellen
lassen.
Yokohama National University, Japan
Multimateriell, mehrfarbig
und mikroklein
In Japan haben Forscher ein Verfahren
entwickelt, das mehrfarbige Mikrostrukturen
dreidimensional drucken kann und
dies sogar aus unterschiedlichen Materialien.
Eingesetzt wird ein modifiziertes
Stereolithographie-Verfahren. Soweit bekannt,
«werden dabei mehrere Harze in
einem Tröpfchenzustand suspendiert, so
dass sie während des Drucks ausgetauscht
werden können, ohne Hohlräume
oder Kreuzkontaminationen zu verursachen»,
heisst es in einem Bericht auf dem
Newsportal «www.3druck.com».
Chinesische Akademie der Wissenschaften, China
Mit einem Windhauch Strom generieren
Windräder produzieren nur bei kräftigem Wind Strom.
Kann man aber auch eine Brise nutzen, um Energie zu gewinnen?
Chinesische Forscher haben einen Minigenerator
entwickelt, der den triboelektischen Effekt nutzt, also
die elektrische Aufladung zweier Materialien durch Kontakt
und Trennung voneinander. Zwei Plastikfolien in einem
kleinen Zylinder, eine mit einem dünnen Silberfilm darauf,
berühren sich bereits bei einem Windhauch. Bei jedem
Kontaktverlust entsteht eine elektrostatische Ladung, die
genutzt wird – zum Beispiel für den Betrieb von Sensoren.
#007 #010 41

SPANNTECHNIK
SPANNMITTEL
KÖNN(T)EN WICHTIGE
BEARBEITUNGSDATEN
LIEFERN
Den Spannmitteln wird in der Smart Factory eine wichtige Rolle zukommen.
Doch noch steckt die digitalisierte und mit Sensoren überwachte Spanntechnik
in den Kinderschuhen. Was gibt es bereits und was wird noch kommen?
Drei Hersteller geben Auskunft.
Bild: Rego-Fix
In Zukunft soll der Zustand des Spannmittels – hier im
Bild das Nullpunktspannsystem MTS von Erowa – in einem
übergeordneten System abrufbar sein. Die Entwicklung
eines «Smart Chuck» steht deshalb bei Erowa momentan
im Fokus. Bild: Erowa
Guido Born, Hilma-Roemheld GmbH: «Unser Spannstock
Hilma HPC ist das erste System, welches eine direkte
Spannkraftmessung am Werkstück realisieren kann.»
Bild: Roemheld
42 #010

Von Eugen Albisser
A
uch wenn es bei den Spannmitteln
noch viele Produkte
gibt, die analog, zweckmäs -
sig und gut ihre Arbeit verrichten,
so ist die Spanntechnik längst
Teil der Smart Factory geworden. Denn
ein Produkt, das dem zu bearbeitenden
Werkstück so nahe ist, dem kann
nichts anderes als eine zentrale Bedeutung
zukommen. Die Spannmittel
sind also prädestiniert, viele wichtige
– direkte und indirekte – Hinweise liefern
zu können über die stattfindenden
Bearbeitungsprozesse. Dennoch: «Die
digitalisierte und mit Sensoren überwachte
Spanntechnik befindet sich aktuell
noch in den Kinderschuhen», sagt
Patrik Fellmann, Produktmanagementleiter
beim Schweizer Hersteller Erowa.
«Aber wir sind vollkommen überzeugt,
dass die Thematik an Stellenwert gewinnen
wird.»
«Hardware muss intelligent werden!»
Auch bei Rego-Fix, einem Hersteller
von Spannzangen und Werkzeughaltersystemen
aus Tenniken/BL, ist man
sich sicher: «Die Hardware muss intelligent
werden!», sagt Pascal Forrer,
Sales- und Marketingdirektor und
Mitglied der Geschäftsleitung. Dank
sensorischen Werkzeughaltern könnten
Biegekräfte, Torsion, Temperatur,
Schwingungen und vieles mehr bereits
heute in Echtzeit erfasst und mit
den richtigen Sende-Schnittstellen
übermittelt werden. «Fügen Sie der
Maschinensteuerung in Zukunft noch
künstliche Intelligenz hinzu, eröffnen
sich völlig neue Möglichkeiten für die
Fertigungsautomation. Nicht nur reine
Prozessüberwachung, sondern auch
smarte Prozessoptimierung, welche
aus Fehlern lernt und selbstständig
den Prozess optimieren kann – ohne
Zutun des Bedieners wohlgemerkt»,
meint Forrer.
Zustandsweitergabe und
Eigendiagnose
Doch die Hersteller von Spanntechnik
implementieren nicht einfach neue
technologische Trends, welche insbesondere
die Digitalisierung in mannigfaltiger
Weise zu Tage fördert; sie
müssen gezielt die Wünsche und Erwartungen
ihrer Kunden erkennen,
und vor allem Funktionen entwickeln,
die den Arbeitsalltag stark erleichtern.
Bei der deutschen Roemheld Gruppe
hat man bereits einige dieser Erwartungen
erfüllen können. Im Bereich
«Zustandsweitergabe sowie Eigendiagnose»
hat der Hersteller beispielsweise
mit den beiden Nullpunktspannsystemen
Stark.airtec und
Stark.connect Produkte auf den Markt
gebracht, mit denen Spannzustände
(gelöst, gespannt) digital übertragen
und auch Fehler beim Spannvorgang
erkannt werden können.
Im Bereich der sensorischen Maschinenschraubstöcke
hat sie mit Hilma
HPC einen Schraubstock entwickelt,
der die Spannkraft erfassen und an
den überlagerten Prozess weitergeben
kann. Hilma HPC sei dabei das erste
System, welches eine direkte Spannkraftmessung
am Werkstück realisieren
könne, sagt Guido Born, Produktbereichsleiter
Werkstück-Spannsysteme
bei der Hilma-Roemheld GmbH.
Auch die Lage eines Werkstücks
detektieren
Auch bei anderen Spannmittelherstellern
tüfteln die Entwickler heftig, um
die Digitalisierung voranzutreiben. Die
Entwicklung des Bereichs «Smart
Chucks» steht zum Beispiel bei Erowa
aktuell im Fokus. Auch hier soll in Zukunft
der Zustand eines Spannsystems
in einem übergeordneten System jederzeit
abrufbar sein. Dazu sollen die
Spannsysteme mit zusätzlichen Sensoren
ergänzt werden. «Diese elektronische
Überwachung eröffnet ein völlig
neues Spektrum an Auswertungsmöglichkeiten.
Nebst den bekannten
Zuständen wie «offen», «geschlossen»,
«gespannt» wird es beispielsweise
möglich sein, Spannkräfte anzuzeigen
oder die Lage eines Werkstücks zu detektieren»,
sagt Patrik Fellmann.
DIN-ISO – alle Hersteller müssen
zusammenarbeiten
Auch bei Rego-Fix stehen noch gewaltige
Entwicklungen an. Das Entwicklerteam
fokussiert sich vor allem auf
die neue Spindelschnittstellen wie
HSK-i. Diese seien besonders interessant,
da sie die bereits existierenden
sensorischen Halter weiter fördern.
Noch gibt es aber einiges zu tun. «Die
DIN-ISO ist in der Ausarbeitung, alle
Trendbericht
Spanntechnik im
Digitalmagazin
Alle Interviews, die zu diesem
Trendartikel geführt wurden,
können vollständig nachgelesen
werden unter www.technik-undwissen.ch/detail/spanntechniktrends.html,
hinzugefügt sind
auch weitere Spanntechnik-
Artikel und Produktberichte.
Hersteller müssen hier zusammenarbeiten.
Wir rechnen mit den ersten
marktfähigen Lösungen in den nächsten
Jahren. Das Potenzial ist gewaltig!»,
meint Pascal Forrer. Ein schöner
technischer Nebeneffekt bei der Lösung:
«Wir benötigen keine Batterie, da
die Energiezufuhr bei HSK-i über die
Spindelnase erfolgen kann.»
Frage beantworten: «Wie geht es
meinem Werkstück?»
Auch bei Roemheld wird an sehr vielen
Produkten im Umfeld der Digitalisierung
entwickelt. Ein repräsentatives
Projekt sei die Entwicklung des Stark.
intelligence primär für Nullpunkt-
Spannsysteme. Dabei handelt es sich
um ein modulares System, bestehend
aus einer Multi-Sensor-Einheit pro
Spannvorrichtung und einer Zentraleinheit,
die die Informationen gebündelt
über IO-Link anbietet. Damit ist es
möglich, neben dem Spannzustand
selbst auch eine Zustandsermittlung
im Sinne der vorausschauenden Instandhaltung
abzudecken. Darüber
hinaus können eine Vielzahl an indirekten
Informationen über den eigentlichen
Bearbeitungsprozess erfasst
werden. Somit wird der Grundstein gelegt,
um die Frage zu beantworten:
«Wie geht es meinem Werkstück?»,
sagt Martin Greif, Geschäftsführer
Stark Spannsysteme GmbH, die zur
Roemheld Gruppe gehört. ››
#010 43

SPANNTECHNIK
Patrik Fellmann: «Die überwachte
Spanntechnik befindet sich noch in
den Kinderschuhen, wird aber an
Stellenwert gewinnen.»
Pascal Forrer, Rego-Fix: «Bereits
heute sind Schnittstellenintegrationen
möglich. Wir nutzten diese
auch und sind erstaunt, welche
Potenziale sich hier ergeben.»
Martin Greif (oben) und Guido Born
(unten): Ihre Roemheld Gruppe hat
bereits einige der Kundenerwartungen
an digitalisierte Spannmittel
erfüllen können. Bilder: Roemheld
Positionierung des Maschinenbaus
Spannend für die Spannmittelhersteller
dürfte bei der Weiterentwicklung
ihrer Produkte auch sein, in welche
Richtung sich die Maschinen weiterentwickeln,
auf denen sie eingesetzt
werden. Bisweilen dürfte dies auch
eine Geduldsfrage sein. «Eine grosse
Herausforderung besteht darin, dass
die Digitalisierung der Maschinentische
nur sehr langsam voranschreitet»,
meint Martin Greif. «Maschinentische
bieten in der Regel über
Drehdurchführungen schon seit vielen
Jahren pneumatische und hydraulische
Leitungen im Spannbereich an.
Schnittstellen für digitale Signale sowie
die zugehörige Stromversorgung
sind jedoch in der Regel nur bei Sondermaschinen
zu finden. Es gibt keine
klare Positionierung, in welche Richtung
sich der Maschinenbau hier entwickeln
wird.»
Und sein Kollege Guido Born von Hilma-Roemheld
GmbH: «Sollte sich im
Bereich der Digitalisierung eine Bewegung
abzeichnen, ist die logische Folgefrage,
ob sich die Maschinenhersteller
auf einen Schnittstellenstandard einigen
können, oder ob jeder Maschinenhersteller
seine eigene Lösung definiert
und die Hersteller von Spannmitteln
eine Vielzahl von Schnittstellen zu berücksichtigen
haben.»
«Europa darf Anschluss
nicht verlieren»
Ähnlicher Meinung ist auch Pascal
Forrer von Rego-Fix: «Es gilt eine Situation
‹Ladekabel Samsung versus
Apple› zu vermeiden.» Seine Firma
hofft auf eine schnelle Umsetzung der
bereits erwähnten neuen HSK-i
Schnittstelle. Hier müsse nun rasch
die DIN-Norm entstehen, anhand dieser
können die ersten Spindeln und
Maschinen folgen, sagt Forrer. Bereits
heute seien natürlich aber Schnittstellenintegrationen
möglich. «Wir nutzten
diese auch bei Rego-Fix und sind
erstaunt, welche Potenziale sich hier
ergeben. Die mannlose Fertigung ist
mit einer intelligenten Steuerung
möglich und in Märkten mit begrenztem
Ausbildungsstand besonders
spannend. Dies hat die chinesische
Regierung bereits früh verstandenen
und fördert die Künstliche Intelligenz
im Industriebereich erfolgreich und
mit grösster Konsequenz. Hier darf
Europa den Anschluss nicht verlieren»,
sagt Pascal Forrer.
Mit Maschinensteuerung interagieren
Einfache Interaktionen zwischen
Spannvorrichtung und Maschine sind
aber schon lange im Einsatz. Bisher
konnten Parameter, wie beispielsweise
die Spannkraft, über den Druck eines
Mediums abgefragt werden. «Zukünftige
Anwendungen im Umfeld der Digitalisierung
werden jedoch viel leistungsfähigere
Schnittstellen benötigen,
um wesentlich mehr Daten transportieren
zu können», meint Guido Born.
Wobei wie bereits angetönt, es Spannmittel
gibt, die mit Maschinen über digitale
Schnittstellen interagieren können
und dies im Serieneinsatz. «Im
Umfeld der Nullpunktspannsysteme
sind das bei uns zum Beispiel die Produktfamilien
Stark.connect und Stark.
airtec, die über klassische digitale
Schnittstellen mit der übergeordneten
Steuerung (Maschinensteuerung) interagieren.
In diesen Anwendungen
wird der Spannzustand zur übergeordneten
Steuerung mittels digitaler Signale
weitergegeben und die Maschinensteuerung
kann darauf reagieren»,
meint Martin Greif.
Weiter mit IO-Link als Kommunikationsprotokoll?
Hier sieht Greif und die Firma Roemheld
auch noch viel Potenzial: «In der
Zukunft wird sich die Kommunikation
zwischen den Spannelementen und
auch die Kommunikation zur Steuerung
hin, von analogen beziehungsweise
digitalen Einzel-Schnittstellen
auf protokollbasierte Schnittstellen
(z.B. IO-Link) umstellen. Die Anzahl
der Datenpunkte und damit die Komplexität
der Lösungen wird stark steigen,
sodass eine Bündelung notwendig
werden wird. IO-Link ist unserer
Einschätzung nach das Kommunikationsprotokoll,
das die Interaktion der
Spannmittel mit den Maschinen am
besten abdeckt, da diese Schnittstelle
intelligent und bidirektional ist, das
heisst, sie kann sowohl zur Steuerung
von Spannmitteln als auch zum Auslesen
von Daten aus Spannmitteln verwendet
werden.»
Erowa | www.erowa.ch
Rego-Fix | www.rego-fix.com
Roemheld | www.roemheld-gruppe.de
44 #010

RUBRIKTITEL
WIKI
DER SPANNTECHNIK
BETÄTIGUNGSMOMENT
Moment, mit dem das Spannmittel,
zum Beispiel mit einem Drehmomentschlüssel,
betätigt wird.
FERTIGTEILSPANNUNG
Werkstück, das an einer fertig bearbeiteten
Oberfläche gespannt wird.
FLIEHKRAFT
Entsteht unter Rotation, zum Beispiel
bei einem Backenfutter. Die Spannbacken
werden nach aussen gedrückt
und die Spannkraft sinkt.
GRUNDANSCHLAG
Werkstückanschlag innerhalb des
Spannfutters.
HALTEKRAFT
Die Kraft, mit der das Werkstück im
Spannmittel gespannt wird.
LÖSEHUB IM Ø
Weg des Spannelements von der theoretischen
Spann- zur Lösestellung,
in der das Werkstück entnommen
oder das Spannelement gewechselt
werden kann.
RD
Runde Geometrie
ROHTEILSPANNUNG
Werkstück, das an einer unbearbeiteten
Oberfläche gespannt wird.
RUNDLAUFGENAUIGKEIT
Abweichung [Differenz zwischen
grösster und kleinster Messuhranzeige]
eines Prüfwerkstücks unter
Rotation zur Bezugsachse.
SE
Sechseckige Geometrie
SPANNBEREICH
Gibt den Gesamtbereich der Spanndurchmesser
an, die mit der jeweiligen
Baugrösse des Spannmittels abgedeckt
werden können. Zur Nutzung
des Gesamtbereichs werden mehrere
Spannelemente benötigt.
SPANNKOPFAUSKRAG-
LÄNGE
Vorbau des Spannkopfes, der
in Spannstellung über die Spannfutterstirnseite
herausragt.
SPANNKRAFT RADIAL
[F RAD ]
Kraft, mit der das Werkstück radial
vom Spannmittel gespannt wird.
SPANNRESERVE IM Ø
Zusätzlicher Spannweg des Spannmittels
zur Überbrückung von
negativen Werkstücktoleranzen.
SPANNSTELLUNG
Definierte Lage des Spannelements,
in der der Nenndurchmesser gespannt
wird, wenn das Werkstück keine Toleranzabweichung
besitzt.
SPINDELAUFNAHME
Genormte Schnittstelle zwischen
Spannmittel und Maschinenspindel.
STEIFIGKEIT
Widerstand des Spannmittels
gegen elastische Verformung durch
eine Kraft oder ein Moment.
ÜBERBRÜCKUNG /
EMPFOHLENE
WERKSTÜCKTOLERANZ
Spannbereich, in dem sich die
Werkstücktoleranzen befinden sollten.
VERDREHSICHERUNG
Lageorientierung des Spannelements
im Spannmittel.
VULKANISIERUNG
Verfahren zur Herstellung von hochwertigen
Gummi-Stahlverbindungen.
WIEDERHOLGENAUIGKEIT
Abweichung, die sich als Streu aufeinanderfolgender
Montagen und
Demontagen ausmessen lässt. Sie
kann nicht manuell korrigiert werden,
sie ist immanent.
ZUG- / DRUCKKRAFT
AXIAL [F AX ]
Kraft, mit der das Spannmittel, zum
Beispiel von einem Spannzylinder,
betätigt wird.
ZUGROHRLAGE
Mass der Zugrohrvorderkante innerhalb
/ ausserhalb der Maschinenspindel
zur Anschraubfläche des Spannmittels
an der Spindel.
Dieses Wiki der Spanntechnik
wurde von der Firma Hainbuch
zur Verfügung gestellt.
#008 #010 45

INNOVATIVE SPANNTECHNIK
1 2
DER GREIFENDE
ZENTRISCHSPANNER
Welche Neuheiten gibt es bei den Spannmitteln, die uns ein «Heureka» entlocken?
Hier ist eines von der Firma Gressel. Deren R-C2 macht als greifender Zentrischspanner
eine vollautomatische 6-seitige Komplettbearbeitung möglich. Wir hatten
dazu ein paar Fragen an Jörg Oskar Maier, Geschäftsführer der Gressel AG.
Von Eugen Albisser
H
err Maier, wenn Sie zwei Trends nennen müssten
aus der Welt der Spanntechnik, welche wären dies?
Mittelfristig werden sicher mehr 5-Achsen-Spannmittel
benötigt und auch automatisierbare Zentrischspanner.
Die 5-Achsen-Bearbeitung liegt ja im Trend,
was einfach zu erkennen ist, da der Anteil an 5-Achsen-
Maschinen stark angestiegen ist. Die Zentrischspanner liegen
ebenfalls im Trend. Der Grund: Sie können in diversen
Automationslösungen eingesetzt werden: auf Paletten,
auf Aufspanntürmen und mit Direktbeladung.
Wie schätzen Sie diesen Bedarf an Automation beim
Spannen von Werkstücken ein?
Der automatisierte Beladevorgang ist enorm wichtig.
Wir wollen da aber noch einen Schritt weitergehen
und automatisieren daher nicht nur die Beladung, sondern
wir haben ein System entwickelt, das den Umrüstprozess
automatisiert.
Darauf wollte ich zu sprechen kommen. Sie haben
einen greifenden Zentrischspanner entwickelt. Wie
funktioniert dieser?
Der greifenden Zentrischspanner R-C2 ist die Verschmelzung
der Vorteile von Roboter-Direktbeladung mit der
Palettenbeladung. In der Maschine funktioniert der R-C2
wie eine Palette. Der Zentrischspanner als motorisch
angesteuerter Servogreifer wird vom Roboter in die Maschine
eingelegt und abgekoppelt. Mit dem R-C2 entfällt
der Rüst- und Umrüstaufwand, neue Werkstückspannweiten
werden mit dem Servoantrieb automatisch
umgestellt.
Was sind die Vorteile?
Mit dem kombinierten Zentrischspann- und Greifmodul
R-C2 wird die vollautomatische 6-seitige Komplettbearbeitung
von Einzel- und Serienteilen zur personalminimierten
Realität.
46 #010

Die Bilder zeigen der Reihe nach 1) das Greifen, 2) Spannen, 3) Transportieren und 4) das Bearbeiten.
3 4
Wie wird dann diese vollautomatische 6-seitige Komplettbearbeitung
realisiert?
Bei dieser Frage möchte ich zuerst zurückschauen auf
die Art, wie man bis dato vorging: Greifen, Spannen,
Transportieren, Bearbeiten, Transportieren, Ablegen –
so gestaltet sich bis anhin die 5-Achsen-/5-Seiten-
Komplettbearbeitung, aus der aber noch kein fertiges
Endprodukt resultiert. Denn für die Bearbeitung der
sechsten Seite folgen dem Ablegen das erneute Greifen,
Spannen, Transportieren, Bearbeiten, Transportieren
und Ablegen.
Nicht zu vergessen die Rüstarbeiten.
Ja, zuvor sind noch die unerlässlichen Rüstarbeiten
wie Wechseln des Greifers sowie Wechseln des Spanners
beziehungsweise der Spannbacken vorzunehmen,
was im Normalfall manuell geschieht. Somit wird der
automatisierte Produktionsprozess unterbrochen
und kann erst nach dem Rüsten wieder aufgenommen
und vollendet werden.
Wie löst Gressel diese Herausforderung?
In der 6-Seiten-Station R-C2 erfolgt sozusagen ein Handshake
zwischen dem robotergeführten Zentrischspanner
OP10 und dem positionierten Zentrischspanner OP20.
Dabei wird das vorbearbeitete Werkstück von der 6-Seiten-
Station R-C2 während des Umspannprozesses angedrückt
und gespannt. Prozesssicherheit und die parallele
Werkstückauflage im Zentrischspanner sind gewährleistet.
Messfunktionen zur Prozessüberwachung und
eine Ausrichtstation für Rohteile sind integriert.
Jörg Oskar Maier,
Geschäftsführer der Gressel AG
Dazu habe ich gleich noch eine Nebenfrage: Wie wichtig ist
Sensorik für die Spanntechnik?
Die Sensorik ist in Zukunft beim Spannvorgang nicht mehr
wegzudenken. Mit den Sensoren wird die Spannkraft
geregelt, die Anwesenheit überprüft und die Informationen
des Bearbeitungsvorganges übermittelt, gelesen und
dokumentiert. Es wird in Zukunft auch das Schwingungsverhalten
gemessen und sogar damit die Maschineneinstellungen
optimiert.
Kommen wir zurück zum R-C2. Viele Fertiger wird es
interessieren, ob Gressel mit diesem Ansatz den
wirtschaftlichen Kunden-Vorteil in Zahlen fassen kann.
Das Investment für das Antriebsmodul und für zwei bis
vier Zentrischspanner ist gering. Enorm dagegen ist
die Zeitersparnis für den Bediener. Vergleicht man den
Zeitaufwand für das Einrichten, Beladen und Entladen
mit Palettenautomationen und mit Roboter-Direktbeladung,
so sind Mitarbeitende mit dem R-C2-System fünf
bis acht Mal schneller. Durch diese Zeitersparnis wird die
Investition in ein bis eineinhalb Jahren amortisiert.
Ab wann ist das System am Markt erhältlich?
Das System ist bereits am Markt erhältlich. Wir haben bis
heute die wichtigen Integratoren ausgerüstet, parallel
dazu produzieren bereits Pilotkunden damit und in Aadorf
bei der Gressel AG ist das System pausenlos im Einsatz
und kann auch besichtigt werden.
#010 47

SPANNTECHNIK
«EIN WERKZEUGLIEFERANT
DIREKT VOR DER TÜR»
Gühring Schweiz wollte in diesem Jahr die Romandie in den Fokus stellen. Ist es ihr trotz
Corona-Krise gelungen? Wir haben bei Geschäftsführer Cristian Assandri nachgefragt
und wollten auch wissen, ob Spannmittel für einen Werkzeughersteller bereits bei der
Entwicklung eine wesentliche Rolle spielen.
Von Eugen Albisser
Herr Assandri, wie geht es ihrer Gühring Schweiz
in dieser nicht einfachen Zeit?
Trotz der Verlangsamung des Marktes hatten wir
die Möglichkeit, unsere Arbeit durch den Einsatz
neuer Technologien zu organisieren und zu fokussieren.
Können Sie das genauer erklären?
Einerseits konnten wir unseren Präsenz für unsere Kunden
garantieren, und dies auf Kundendienstseite als auch
beim technischen Service. Zum anderen konnten wir in
Zusammenarbeit mit unserer Muttergesellschaft in
Deutschland unsere Kunden durch die zeitnahe Organisation
von Online-Seminaren erreichen, in denen wir
die Möglichkeit hatten, technische Lösungen und neue
Produkte vorzustellen.
Sie hatten angekündigt, dass die Romandie dieses Jahr im
Fokus stehen wird. Konnten Sie diesen Plan umsetzen?
Weniger als ein Jahr nach der Idee und dem Konzept, unser
Präsenz in der Westschweiz zu verstärken, hat das Projekt
tatsächlich weiter Gestalt angenommen. Ich persönlich
glaube sehr an das Potenzial dieser Region, in der
wir bereits wichtige Kunden und Partner haben. Auch dank
deren Vertrauen in unsere Mitarbeiter und unsere Produkte
haben wir beschlossen, uns in der Gegend anzusiedeln,
um noch mehr Möglichkeiten zu haben, Dienstleistungen
für bestehende Kunden zu entwickeln und
damit auch neue Kunden zu gewinnen.
Besonders für CNC-Maschinenbauer ist die Nähe zu
unserem Team, um Bearbeitungslösungen mit unseren
Werkzeugen und Produkten zu diskutieren, ein wichtiger
Faktor. Besonders in den frühen Phasen des Projekts,
von der Machbarkeitsstudie bis zu den Prototypen, ist
die Interaktion zwischen Maschinenbauer und unserem
Team ein Schlüsselfaktor für den Erfolg des Projekts.
Die Lage von Delémont ermöglicht uns eine sehr privilegierte
Position in der Westschweiz und damit eine
grössere Nähe zu unseren Kunden auch in der Region
Lausanne und Genf. Dieser Standort ist nur eineinhalb
Stunden von unserer Zentrale in Rotkreuz entfernt.
Dies ermöglicht es unseren Mitarbeitern, sich problemlos
zwischen den beiden Standorten zu bewegen
und ständig zu interagieren.
Mit einem weiteren Büro in der Romandie.
Ja, bereits seit Juni letzten Jahres haben wir ein zweites
Büro in der Schweiz eingerichtet, im Industriegebiet
von Delèmont.
Warum in Delèmont?
Ein Schlüsselfaktor ist die Nähe zu unseren Partnern und
Kunden. Wir haben uns ihren Wunsch angehört, einen
vollständigen und starken Werkzeuglieferanten sozusagen
«direkt» zu Hause zu haben.
Cristian Assandri, Geschäftsführer
Gühring Schweiz AG
48 #010

SPANNTECHNIK
Fotos: Gühring
Wer arbeitet in Delèmont?
Wir haben momentan drei technische Vertriebsmitarbeiter
vor Ort, die für das Vertriebsmanagement zuständig sind.
Alle drei Mitarbeiter sind in der Gegend geboren, aufgewachsen
und ausgebildet worden, was wichtig ist, um noch
näher an die örtliche Mentalität und Traditionen heranzukommen.
In den kommenden Monaten erwarten wir
zwei weitere Fachleute, die sich dem Team anschliessen
werden. Diese beiden zusätzlichen Positionen werden
sich auf die Stärkung und Optimierung von Kundenservice
und Logistik konzentrieren.
Welchen Service kann man dort in Anspruch nehmen?
Wie unser Team in Rotkreuz steht jenes in Delémont
unseren Kunden mit technischer Unterstützung und der
Entwicklung von Ad-hoc-Lösungen mit unseren Tools
zur Verfügung. Wir werden auch einen Ausstellungsraum
haben, in dem Kunden unser Team treffen und eine
Vorschau auf neue Produkte erhalten können.
Gibt es da auch etwas zu sehen?
Wir werden eine Installation mit unseren Produkten aus
der Tool Management-Reihe haben und damit Live-
Demonstrationen in der Lagerverwaltung mit dem TM
226-Schrank und der Verwaltungssoftware, die die
Integration zwischen dem Lager und der CNC-Maschine
ermöglicht, haben.
Ein Schwerpunkthema dieser Ausgabe ist die Spanntechnik.
Gibt es aus diesem Bereich Neuigkeiten bei Gühring?
Für eine effiziente Bearbeitung und ein optimales Ergebnis
ist die Integration zwischen dem Werkzeug und dem
Werkzeughalter unerlässlich. Die richtige Wahl des
Werkzeughalters hat Einfluss auf die Werkzeugstandzeit,
das Bearbeitungsergebnis und den richtigen Umgang
mit Prozessgrössen wie Maschinenstabilität, Hauptspindeldrehzahl
und so weiter.
Spielen Spannmittel eigentlich bereits eine Rolle bei
der Entwicklung von Werkzeugen?
Bei der Entwicklung unserer Werkzeuge und den in
unseren Labors durchgeführten Tests wird auch die Spannweite
des Werkstücks berücksichtigt. Die Bearbeitungsstrategie,
die Parameter für den Werkzeugeinsatz, die Art des
Materials und die zu fertigende Geometrie müssen auch
berücksichtigen, wie das Werkstück auf der Maschine gehalten
wird. Durch die Zusammenarbeit mit verschiedenen
Spannmittel-Zulieferern ist es uns gelungen, Schneidgeometrien
zu entwickeln, die auch die erforderlichen Kräfte zum
optimalen Spannen des Werkstücks berücksichtigen, so dass
es zu keinen Werkzeugbrüchen, Überlastung der Hauptspanne
und unerwünschten Oberflächengüten kommt.
Gühring Schweiz AG | www.guehring.ch
#010 49

MAINTENANCE SCHWEIZ 2021
ALLE GUTEN DINGE
SIND DREI
Am 10. und 11. Februar 2021 zeigen Unternehmen und Verbände ihre
Neuheiten, Innovationen, Trends und branchenspezifischen Lösungen rund
um die Fokusthemen «Predictive Maintenance» und «Data Management».
Ergänzt werden diese Ausstellungen in der Messe Zürich durch das Trendthema
«Lufthygiene».
Die «Maintenance Schweiz»
wird 2021 erstmals auf zwei
Hallen ausgeweitet. Als weitere
Neuheit wird es dazu ein
«Community Forum» geben, an dem die
Besucher branchenübergreifende Themen-Referate
rund um die «Maintenance
Schweiz» und den Parallelmessen
«Pumps & Valves» sowie die neue Fachveranstaltung
«Aqua Suisse» erwarten.
Beispielsweise werden hierzu am
10. Februar das Thema «Umwelttechnik»
und am 11. Februar die Themen
«Wirtschaftliche- und technologische
Entwicklungen» präsentiert.
Smart Maintenance Conference
An der dritten «Smart Maintenance
Conference» referieren Experten zu
ihren Erkenntnissen aus Forschung
und Entwicklung, um beispielsweise
mit individuellen Softwarelösungen
Probleme vorzeitig zu erkennen oder
Maschinen mittels einzelner Komponenten
quasi zu verjüngen. Dies sind
nur wenige Beispiele, um Schweizer
Unternehmen in der Wettbewerbsfähigkeit
zu unterstützen und fit für
die Zukunft zu machen.
Schutzkonzept für Besucher
Trotz verschärfter Corona-Situation
steht dem persönlichen Austausch an
der «Maintenance Schweiz» nichts im
Wege. Easyfairs hat hierfür extra das
Schutzkonzept «The safest place to
meet» erstellt, welches über den allgemeinen
Schweizer Standard für Messen
und Veranstaltungen hinausgeht.
Im Eingangsbereich sieht dieses unter
anderem eine kontaktlose Registrierung
der Teilnehmer vor. Dazu können
sich Besucher vorab online registrieren
oder sich vor Ort per Smartphone
anmelden.
Mit dem Besucherausweis können
dann dank Smart-Badge-Technologie
Besucher und Aussteller ihre Kontaktdaten
und Informationen digital und
kontaktlos austauschen. Mit dem Gutschein-Code
«MED2060» kann nach
erfolgter Registrierung auf der Website
ein kostenloses Eintrittsticket heruntergeladen
werden.
Easyfairs Switzerland
www.maintenance-schweiz.ch
www.pumps-valves.ch
www.aqua-suisse-zuerich.ch
50 #010

AUTOMATION GOES DIGITAL
• Trendthemen der Automatisierung • Hochkarätige Referenten
• Interaktive Expertenrunden
• KI-gestütztes Matchmaking
50 %
Rabattcode:
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Automatisierungsindustrie vom 24. – 26.11.2020.
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DIE
GESCHICHTE
DAZU UNTER
www.technik-und-wissen.ch/
detail/murrelektronik-mico-kanalueberwachung.html