virtual fort knox aren a2036 industrie 4 - pamb-fraunhofer · das fraunhofer ipa unterstützt im...
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interaktiv 2|2012 Editorial 3
Liebe Leserinnen und Leser, Kunden und Partner
des Fraunhofer IPA,
wo ist nur die Zeit geblieben? Ein kurzweiliges Jahr mit vielen
Innovationen, Ereignissen und Veränderungen neigt sich dem
Ende zu und wir beschäftigen uns bereits mit den Projekten
für 2013.
In den letzten Monaten haben wir uns im Rahmen unseres
Strategieprozesses noch stärker auf die Unternehmens bedürf -
nisse im Produktionsumfeld der Zukunftsbranchen Automotive,
Maschinen- und Anlagenbau, Elektronik und Mikrosystem -
technik, Energiewirtschaft sowie Medizin- und Biotechnik
fokussiert und unsere Marketing- und Kommunikations akti-
vi täten entsprechend neu ausgerichtet.
Sie halten heute eine neugestaltete Ausgabe unseres Magazins
Interaktiv in der Hand, das moderner und »interaktiver« ge -
worden ist. Dabei spielen die Menschen, die hinter den Themen
stehen, eine noch wichtigere Rolle. Weiterführende Informa -
tionen zu verschiedenen Beiträgen erhalten Sie über die QR-
Codes im Magazin, die Sie auf unsere Internetseiten führen –
unser Angebot an aktuellen Themen im Internet wird durch
unsere Online-Redaktion kontinuierlich ausgebaut.
In der neuen Rubrik »Zukunftsbranchen« werden wir ab sofort
regelmäßig über Branchentrends und Innovationen berichten –
in dieser Ausgabe erfahren Sie ab Seite 22 Wissenswertes
über die aktuellen Themen der Energiewirtschaft.
Um das Potenzial von Cloud-Technologien für produzierende
Unternehmen voll auszuschöpfen, hat das Land Baden-Württem -
berg die Forschungsinitiative »Virtual Fort Knox« gestartet
und das Fraunhofer IPA mit der Leitung betraut. Auf Sicher -
heit und Vertrauen im Umgang mit Produktionsdaten wird
dabei besonderer Wert gelegt. Lesen Sie mehr über unser
Titelthema ab Seite 16.
Im Jahr 2036 wird das Automobil 150 Jahre alt sein. Höchste
Zeit also, an seine Wiedergeburt zu denken. Zu den Gewin -
nern im Wettbewerb ARENA2036 des Bundesministeriums für
Bil dung und Forschung (BMBF) gehört als Partner auch das
Zukunftsbranchen im Fokus
Fraunhofer IPA. ARENA2036 will ein radikal neues und ganz-
heitliches Produktionskonzept nach den Anforderungen künf-
tiger Wandlungsfähigkeit für funktionsintegrierten Leichtbau
erforschen. In der Rubrik »Blickpunkt« lesen Sie in dieser
Ausgabe ab Seite 28 mehr über die Hintergründe und Ziele.
Am 20. November wurde durch das Fraunhofer IPA und die
Universität Stuttgart die »Stuttgarter Produktionsakademie«
aus der Taufe gehoben. Von 2013 an wird die Akademie als
Komplettanbieter für alle Themen rund um die industrielle
Produktion maßgeschneiderte und zielgruppenorientierte
Aus- und Weiterbildungskonzepte für Unternehmen anbieten.
Ihre Meinung dazu ist uns wichtig – schreiben Sie uns, was
wir für Sie im Weiterbildungsbereich tun können und nehmen
Sie so an einer Verlosung von Seminar-Gutscheinen teil –
mehr dazu auf Seite 52f.
Wir werden »interaktiver«!
In diesem Jahr werden wir vom Fraunhofer IPA ein Projekt zur
Ausbildungsstärkung an der Universität Don Bosco in San
Salvador unterstützen und dafür auf den Versand von
Weihnachtskarten verzichten. Mehr dazu lesen Sie ab Seite 6.
Verbunden mit den besten Wünschen für ein erfolgreiches
neues Jahr voller spannender, innovativer Themen grüßt
Sie herzlich
Dipl.-Wirt.-Ing. (FH) Volker Keller | Marketingleiter Fraunhofer IPA
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interaktiv 2|2012 Inhalt 54 Inhalt interaktiv 2|2012
16»Virtual Fort Knox«
Eine sichere und intelligente
Plattform für produzierende
Unternehmen
28ARENA2036
erforscht und erprobt ein
grundsätzlich neues Konzept
für die Fahrzeugproduktion
42Cradle to Cradle
und was das IPA
daraus macht – Serie von
Prof. Thomas Bauernhansl
48REVOLUTION INDUSTRIE 4.0
Im Gespräch mit
Prof. Alexander Verl
Editorial
Plattform
Titel
Zukunftsbranchen
Blickpunkt
FuE am IPA
Innovationspreis
FuE am IPA
Serie
FuE am ISW
Im Gespräch
FuE am IPA
Stuttgarter Produk tions akademie
Impressum
Zukunftsbranchen im Fokus, Volker Keller,
Marketingleiter, Fraunhofer IPA 3
Nachrichten und Notizen 6
»Virtual Fort Knox« – Eine sichere und intelligente
Plattform für produzierende Unternehmen 16
IPA 2012 – große Sprünge mit weitreichenden Veränderungen 22
Interview mit Joachim Montnacher 24
Energie gewinnen mit Lenkdrachen 26
ARENA2036 – Forschungsfabrik baut Zukunftsautos 28
Energiesparende Lackierkabinen durch virtuelle Absicherung 31
TEEM in der Produktion 32
Fraunhofer IPA schafft IT-Transparenz für KMU 33
Hans-Jürgen Warnecke Innovationspreis 2012 34
Sprungbrett für rumänische Industrieunternehmen 40
»Autranomics – Automated Transgenomics« 41
Cradle to Cradle und was das IPA daraus macht
von Thomas Bauernhansl 42
Sicherheit in der cloud-basierten Steuerungstechnik 46
Revolution Industrie 4.0, Interview mit Alexander Verl 48
ROS Industrial – ein Enabler für die Industrierobotik? 50
Inno.CNT 2013 – Jahreskongress Innovationsallianz
Carbon Nanotubes 51
Fraunhofer IPA und Universität Stuttgart schaffen
Aus- und Weiterbildungsplattform 52
Vorschau und Impressum 54
52Fraunhofer IPA und
Universität Stuttgart
schaffen Aus- und
Weiterbildungsplattform für
die industrielle Produktion
interaktiv 2|2012 Plattform 76 Plattform interaktiv 2|2012
Weihnachtsaktion
Das Fraunhofer IPA in Stuttgart wird in diesem Jahr ein Projekt
zur Ausbildungs stärkung an der Universität Don Bosco in
San Salvador unterstützen und dafür auf den Versand von
Weih nachtskarten verzichten.
Die Universität Don Bosco (UDB) gehört zur Institution der
Salesianer, einem katholischen Orden, der in El Salvador und
in der gesamten Region Zentral- und Lateinamerikas seit etwa
100 Jahren im Ausbildungsbereich tätig ist. Die Salesianer
haben in ganz Lateinamerika eine ausgezeichnete Reputation
und stehen für Qualität in der Ausbildung und wirtschaftlich
und sozial nachhaltige Konzepte.
1986 mit dem Ziel gegründet, der ökonomisch schwachen
Bevölkerung Zugang zu einer qualifizierten Ausbildung unter
anderem auch in technischen Bereichen zu ermöglichen, ist
die UDB heute richtungsweisend in der Rehabilitations aus -
bildung und der führende Anbieter im Bereich Orthopädie -
technik für die Region Zentral- und Lateinamerika. Die Ge -
samtzahl der Studenten beläuft sich auf ca. 4000, wovon 75
Orthopädietechnik studieren.
Die UDB hat bewusst Soyapango als Standort gewählt und ist
somit die einzige Universität in dieser dichtbevölkerten Vor-
stadt San Salvadors mit einem Einzugsgebiet von ca. 1 Million
Einwohner. Das Anliegen der UDB ist es, einen sozialen und
wirtschaftlichen Beitrag zur Entwicklung dieser Region zu lei-
sten, in der hauptsächlich Arbeiter und Familien aus den unte-
ren Einkommensschichten leben. Neben seiner Aufgabe als
Bildungszentrum ist die Universität Don Bosco auch in vielen
sozialpolitischen Bereichen tätig, wie etwa dem Umwelt -
schutz, Gewaltprävention unter Jugendlichen und in der
Familie und bei Arbeitsbeschaffungsmaßnahmen.
Heinz Trebbin, heute Mitarbeiter in der Abteilung Biomecha -
tronische Systeme am Fraunhofer IPA in Stuttgart, hat an der
UDB über 12 Jahre die Ausbildung für die orthopädische Re -
habilitation aufgebaut, geleitet und zu einer heute führenden
Ausbildungsstätte in Zentral- und Lateinamerika entwickelt.
Dr. med. Urs Schneider, Abteilungsleiter Biomecha tro nische
Systeme:
Ȇber 50 Prozent aller Produk t -
inno va tionen bei Medizin produ k -
ten kommen vom Endverbraucher.
Lösungen für arme Länder soll-
ten zunehmend nachhaltig aus
den Ländern selbst kommen.
Dazu müssen sie entwicklungs-
kompetent sein.«
In einem gemeinsamen Planungsworkshop mit Federico
Machado, Leiter Elektriklabor an der UDB, und Forschungs -
partner Prof. Tim Bryant der Queens-University in Kingston,
Ontario /Kanada, wurde nun durch Urs Schneider und
Heinz Trebbin vom Fraunhofer IPA das Konzept für ein Basis-
Orthopädietechnologieseminar erarbeitet, das die Ent wick -
lungskompetenz von Orthopädietechnikern in armen Ländern
im Rahmen des Studiums zum »Certified Prosthetist & Orthotist«
an der UDB stärken soll.
Das Seminarkonzept sieht vor, Studenten an der UDB in
folgen den Themen zu schulen: »Basiswissen Methodische
Produktentwicklung für die Medizintechnik« sowie »Basis -
wissen Patente in der Entwicklung von Medizinprodukten«.
Grund für die Auswahl gerade dieser Themen ist der große
Nutzen von Patentinformationen als aktuelle technische In -
formationen in der Konzeptionsphase einer Neuentwicklung
und das zu gering vorhandene Wissen für professionell doku-
mentierte Produktplanungen.
Das Fraunhofer IPA unterstützt im Rahmen der diesjährigen
Weihnachtsaktion ein Pilotseminar, das Anfang 2013 an der
UDB in San Salvador durchgeführt wird, durch fachliche
Kompetenz vor Ort und über Live-Videozuschaltungen von
Referenten aus Stuttgart und Kingston, Ontario.
Wir werden in unserer nächsten interaktiv-Ausgabe
über den Verlauf des Pilotseminars und die Resultate für
den weiteren Projektverlauf berichten.
Fraunhofer IPA
unterstützt Orthopädie-Seminar
an Universität Don Bosco in
San Salvador
Dr. med. Urs Schneider, Abteilungsleiter Biomechatronische
Systeme, Geschäftsfeldleiter Medizin- und Biotechnik,
Fraunhofer IPA
Heinz Trebbin, CPO(d), M.Sc., International Consultant, Fraunhofer IPA
»Ich bin davon überzeugt, dass
dieses Projekt einen positiven
Impakt auf die Entwicklung der
Universität Don Bosco haben wird.
Besonders die Kapazität zur
praktischen Anwendung von neuen
Forschungsmethoden und die Zu -
sammenarbeit mit internationalen
Partnern sollen gestärkt werden,
um sowohl die Qualität der
Studien gänge als auch die ange-
wandte Forschung positiv zu
beeinflussen«.
interaktiv 2|2012 Plattform 98 Plattform interaktiv 2|2012
Förderpreis der
Kurt und Ilse Lange Stiftung 2012
Im Rahmen des Fertigungstechnischen Kolloquiums in Stuttgart wurde
Jochen Burkhardt für seine herausragende Diplomarbeit zum Thema
»Simulation des Spannungswalzvorgangs von Kreis sägeblättern« der
diesjährige Förderpreis der Kurt und Ilse Lange Stiftung verliehen. Seine
Diplomarbeit erstellte er am Institut für Werkzeugmaschinen der Uni -
versität Stuttgart unter der Betreuung von Prof. Heisel. Seit September
arbeitet der Maschinenbauer als wissenschaftlicher Mitarbeiter der
Abteilung Leichtbautechnologien am Fraunhofer IPA.
Beim Spannungswalzen wird ein ringförmiger Bereich des Säge blattes
plas tisch verformt, wodurch sich Eigenspannungen ausbilden und die Kreis -
sägeblätter in ihrem statischen und dynamischen Ver halten verbessert
werden. Burkhardt erstellte im Rahmen seiner Arbeit ein implizites, nicht-
lineares Finite-Elemente-Modell, das den Spannungswalzprozess sowie den
Einfluss unterschiedlicher Prozess parameter abbildet.
Die 2006 gegründete Stiftung hat das Ziel, die fertigungstechnische For -
schung und Entwicklung an der Universität Stuttgart durch Förderung des
studentischen und wissenschaftlichen Nachwuchses der Ingenieur wissen -
schaften zu intensivieren. Kurt Lange war als Professor von 1963 bis 1988
Leiter des Instituts für Umform technik. Begünstigte sind Studierende und
Promovierende der Institute für Umformtechnik und Werkzeugmaschinen.
Technologie-RoadmapOberfrankenFraunhofer-Projektgruppe Prozessinnovation in Bayreuth
unterstützt Wettbewerbsfähigkeit oberfränkischer Unternehmen
Im Auftrag des Bayerischen Staatsministeriums für
Wirtschaft, Verkehr und Technologie wird am Lehr -
stuhl Umweltgerechte Produktionstechnik der Uni -
versität Bayreuth und der Fraunhofer-Projekt gruppe
Prozessinnovation eine Technologie-Roadmap für
Oberfranken erstellt.
Die überwiegend klein- und mittelständischen verarbeitenden
Betriebe Oberfrankens sind sehr stark von sich ständig änder n -
den Marktbedingungen betroffen. Für viele Produkte, die
heute modern und gebräuchlich sind, kann morgen bereits
kein Bedarf mehr bestehen. Zugleich hat Oberfranken, im
geographischen Mittelpunkt Europas gelegen, alle Möglich -
keiten, die Lage und sich ständig ändernde Situationen für
sich zu nutzen. Dafür sind neue und innovative Produkte,
Dienstleistungen, Märkte und Strategien nötig, um sich gegen
wachsende Konkurrenz durchzusetzen. Neuartige Produkte,
Dienstleistungen, Märkte und Strategien aufzuzeigen, zu ent-
wickeln und für Unternehmensbranchen in umsetzbare Leit -
fäden zu fassen, ist Aufgabe und Zielsetzung der Technologie-
Roadmap Oberfranken. Diese wird die wesentlichen Produk -
tions-, Produkt- und Dienstleistungstrends der fünf wichtig-
sten Branchen des produzierenden Gewerbes in Oberfranken
(Metall inkl. Maschinenbau, Kunststoff, Glas /Keramik,
Möbel /Holzverarbeitung und Textil) erfassen sowie die kon-
kreten Stärken und Schwächen der oberfränkischen Branchen
darstellen. Weiterhin beinhalten die branchenspezifischen
Roadmaps anwendungsnahe Handlungsempfehlungen sowie
konkrete Umsetzungsleitfäden für oberfränkische Unter nehmen,
welche zu neuen, innovativen und zukunftsweisenden Pro -
dukten und Dienstleistungen in Oberfranken führen sollen.
Eine aktive Mitwirkung der Unternehmen an der Technologie-
Roadmap Oberfranken ist immer noch möglich, sei es im
Rahmen der Erhebung oder als Teilnehmer an einer der
Potenzialanalysen. Die Ergebnisse werden allen interessierten
Unternehmen zur Verfügung gestellt. Das Projekt mit einer
Laufzeit von 3,5 Jahren wurde im Juli 2011 offiziell gestartet
und wird vom Bayerischen Staatsministerium für Wirtschaft,
Infrastruktur, Verkehr und Technologie mit rund 1,1 Mio Euro
gefördert.
Weitere Informationen zur Technologie-Roadmap inkl.
Erhebungsbogen:
www.roadmap-oberfranken.de
Übergabe eines Beratungs-Gutscheins durch Staatssekretärin Hessel
und Prof. Steinhilper, Leiter der Fraunhofer-Projektgruppe (links),
an Herrn Miroll, Künzel Maschinenbau, auf dem Oberfränkischen
Technologiesymposium (rechts).
interaktiv 2|2012 Plattform 1110 Plattform interaktiv 2|2012
Verkaufszahlen für professio-
nelle Serviceroboter steigen
Etwa 16 400 Serviceroboter für den professionellen Gebrauch
wurden 2011 verkauft, neun Prozent mehr als 2010, berichtet
das IFR Statistical Department in seiner neuen Studie. Damit
erhöhte sich der Umsatz um sechs Prozent auf US$ 3,6
Milliarden.
Militärroboter und Melkroboter
besonders gefragt
Mit rund 6 600 Stück haben Serviceroboter in militärischen
Anwendungen einen Anteil von 40 Prozent der professionel-
len Serviceroboter, die 2011 verkauft wurden. Darunter sind
unbemannte Flugzeuge die wichtigsten Typen.
In der Landwirtschaft haben sich vor allem Melkroboter gut
etabliert. Aber auch andere Roboter für die Viehhaltung und
den Ackerbau setzen sich auf dem Markt durch. In Zahlen
sind das 2011 insgesamt 5 000 Roboter, die einen Anteil von
31 Prozent an den Gesamtverkäufen hatten.
Bewegungsmessung am laufenden Band
9. Stuttgarter
Gespräche über
Technologien für
Orthopädietechnik
Am 8. und 9. November 2012 fanden die 9. Stuttgarter Gespräche über Technologien für die
Orthopädietechnik »Bewegungsmessung in der Orthopädietechnik« am Fraunhofer IPA statt.
Das Seminar bot einen Überblick über neue Messtechnik-Komponenten und Bewegungs ana lyse -
systeme, die sich für den Einsatz am Menschen eignen.
Knapp 50 Teilnehmer besuchten die BUFA-anerkannte Fortbildungsveranstaltung. Angehende
Münsteraner Ingenieure für Orthopädie- und Rehabilitationstechnik, OT-Meisterschüler, Entwickler
aus Unternehmen, Forscher sowie Amputiertenvertreter hörten und diskutierten mit den Referenten
über diverse Messtechnologien. Die Themen reichten dabei vom Fraunhofer IPA »Gait to Robot«-
System, dynamische Druckmessverfahren von Zebris und Schein und der optisch-basierten Diers-
Wirbelsäulenanalytik »formetric 4D« bis hin zu einem Ausblick auf Systemintegration, der dyna-
mischen Erfassung der skelettalen Achse und dem videobasierten Dartfish-System mit seiner relativ
großen Verbreitung.
Die Durchführung eigener Messreihen und die Alltagstauglichkeit von Bewegungssystemen be -
stimmten den Workshop am Folgetag. Im Fraunhofer Ganglabor erprobten die Teilnehmer an
Probanden die Messsysteme der Bewegungssensorikforschung auf Alltagstauglichkeit.
Ansprechpartner
Dr. Urs Schneider
Abteilungsleiter »Biomechatronische Systeme« | Fraunhofer IPA
Telefon +49 711 970-3630 | urs.schneider@ipa.fraunhofer.de
Enormes Wachstumspotenzial bei
Medizinrobotern
Die Verkaufszahlen der Medizinroboter stiegen 2011 im Ver -
gleich zu 2010 um 13 Prozent auf 1051 Stück an. Die wich-
tigsten Anwendungen sind Roboter, die bei Operationen und
Behandlungen assistieren.
Mit geringeren Verkaufszahlen schließen andere Service roboter
wie Bau- und Abrisssysteme, Roboter für professionelle Reini -
gung, Wartungssysteme, Roboter für Rettung und Sicherheit,
mobile Plattformen und Unterwassersysteme ab.
Verkauf von etwa 2,5 Millionen
Servicerobotern für den priva-
ten Gebrauch
Für den privaten Gebrauch werden Serviceroboter bisher vor
allem im Bereich Haushalt als Staubsauger-, Bodenreinigungs-
und Rasenmäher-Roboter sowie im Bereich Freizeit und Unter -
haltung als Spielzeugroboter und Lern- und Forschungs ro bo ter
verkauft.
Die aktuelle Studie bietet umfangreiche weltweite Statistiken
für Serviceroboter, Marktanalysen, ausgewählte Berichte von
Roboterpreisen, internationale Serviceroboterforschungs stra -
te gien, Berichte über Roboternormung, Erfolgsgeschichten
ausgewählter Serviceroboterfirmen, Essays zu »Robotics and
Ethical, Legal and Social Challenges« und »Public perceptions
of robots«. Autor und Redakteur der Studie ist Martin Hägele,
Leiter der Abteilung Roboter- und Assistenzsyteme am
Fraunhofer IPA und Vorsitzender der IFR Service Robot Group.
Ausführliche Informationen unter:
www.worldrobotics.org/index.php?id=home&news_id=258
»World Robotics 2012 – Service Robots«,
jährlich herausgegeben vom IFR Statistical Department,
kann bestellt werden unter: www.worldrobotics.org
Weitere Links: www.ifr.org
Studie
»WorldRobotics2012 –ServiceRobots«
Bewegungssensorikforschung live an Probandin (Quelle: Fraunhofer IPA)
interaktiv 2|2012 Plattform 1312 Plattform interaktiv 2|2012
Bundesverdienst kreuzam Bande für Karl-Heinz Trebbin
Der Herbst 2012 brachte für Professor Alexander Verl, Leiter des Fraunhofer IPA und des ISW
der Universität Stuttgart gleich eine ganze Reihe von Ehrungen. Im September 2012 wurde
Professor Verl mit dem »Julius von Haast Fellowship Award« ausgezeichnet. Der neuseeländische
Forschungspreis der Royal Society of New Zealand wird an international bedeutende deutsche
Wissenschaftler in Anerkennung herausragender Leistungen und zur Vertiefung der Koopera -
tion mit neuseeländischen Wissenschaftlern vergeben. Gleichzeitig erhielt Verl eine Ehren -
professur der Universität Auckland und ist damit Mitglied der dortigen Ingenieurs-Fakultät.
Darüber hinaus wurde Alexander Verl Anfang Oktober 2012 ein Ehrendoktortitel der Tech -
nischen Universität Cluj-Napoca verliehen. Es ist bereits der zweite: Im November 2010 hatte
er die Ehrendoktorwürde der Polytechnischen Universität Timisoara erhalten. »Ich freue mich
natürlich, dass unsere gute und enge Zusammenarbeit mit Rumänien offenbar sehr geschätzt
wird«, so IPA-Chef Prof. Dr.-Ing. Prof. e.h. Dr. h.c. mult. Alexander Verl.
Für sein großes persönliches Engagement seit über 20 Jahren als technisch-orthopädischer
Berater in verschiedenen Entwick lungs ländern wie Tansania, Pakistan, Vietnam, Afghanistan,
Angola und Kambodscha wurde Karl-Heinz Trebbin am 19. Juli 2012 mit dem Bundes ver -
dienstkreuz ausgezeichnet.
Von 1993 bis 2004 leitete der heutige IPA-Mitarbeiter das Projekt »Verbesserung der ortho -
pädischen Technologie in El Salvador und der Region (Zentralamerika)« der Deutschen Gesell -
schaft für Technische Zusammenarbeit (GTZ), jetzt Deutsche Gesellschaft für Internationale
Zusammenarbeit (GIZ). Aus diesem Großprojekt entstand eine Fakultät für Orthopädie und
Prothesenbau in der Salesianer-Universität »Don-Bosco« in San Salvador-Soyapango. Sie bildet
akademische und nichtakademische Fachkräfte für El Salvador, Zentralamerika und viele weitere
Staaten in Lateinamerika und Angola aus. Ferner versorgt diese Fakultät Patienten aus El
Salvador und aus den Nachbarländern auf einem hohen Niveau nach aktuellen medizinisch-
technischen Standards. (s. Interaktiv S. 6 und 7)
Ehrungenfür Institutsleiter Alexander Verl
»Reinheit gewinnt«
Der Fraunhofer Reinheitstechnik-Preis –
Exzellente Arbeit kommunizieren und im
Markt sichtbar machen
Erstmals vergibt das Fraunhofer IPA den Fraunhofer Reinheitstechnik-Preis
»CLEAN!« im Rahmen der Lounges vom 5.–7. Februar 2013 in Karlsruhe.
Mit dem Preis werden jährlich innovative Anwendungen innerhalb aller
Disziplinen der Reinheitstechnik gewürdigt. Einsendeschluss für Bewerbungen
ist der 8. Januar 2013.
Herausragende Reinheitskonzepte sind in zahlreichen Produktionen
Voraussetzung für qualitativ hochwertige Produkte und effiziente Fertigung.
Außerdem ist die Reinheitstechnik maßgeblich am Innovationsgrad und
Fortschritt vieler Branchen beteiligt. Mit der Auslobung des Preises »CLEAN!
2013« unterstreicht das Fraunhofer IPA diese wichtige Stellung der
Reinheitstechnik.
Zur Teilnahme am Wettbewerb sind alle aufgefordert, die die Reinheitstechnik-
Branche innovativ und nachhaltig mitgestaltet haben. Eine unabhängige Jury
entscheidet nach den Kriterien Inno vationssprung, Nachhaltigkeit, industrielle
Machbarkeit und Enabler-Qualität. Neben dem Jury vorsitzenden Dr.-Ing. Udo
Gommel, Fraunhofer IPA, gehören Dipl.-Phys. Thomas Wollstein, VDI e. V., Dr.
Lothar Gail, GMP Reinraumtechnik, Dr. Gerhard Kminek, European Space
Agency sowie Dipl.-Ing. Arnold Brunner, Hochschule Luzern, zur Fachjury.
Alle Informationen zu Bewerbung und
Teilnahmebedingungen unter
www.ipa.fraunhofer.de/clean
Kontakt
Dipl.-Wirt.-Ing. (FH) Nicole Göldner
Telefon +49 711 970-1863 | nicole.goeldner@ipa.fraunhofer.de
interaktiv 2|2012 Plattform 1514 Plattform interaktiv 2|2012
Das jetzt erschienene Jahrbuch 2013 informiert über den
aktuellen Entwicklungsstand in der Lackiertechnik.
Dr. Oliver Tiedje und Dipl.-Ing. Dieter Ondratschek bilden
das neue Redaktionsteam.
Das Jahrbuch »besser lackieren!« ist ein für die Praxis gedach-
tes komplexes Handbuch, das über aktuelle Gesetze, Richt -
linien und Normen informiert. Ebenso zeigt es die neuesten
Technologie-Themen, Forschungsprojekte, Entwicklungen und
Trends auf. Mit dieser Ausgabe hat Dr. Oliver Tiedje, Gruppen -
leiter in der Abteilung »Beschichtungssystem- und Lackier -
technik« am Fraunhofer IPA, die Redaktion übernommen.
Gemeinsam mit Dieter Ondraschek, dem langjährigen Leiter
der Lackiertechnik am Fraunhofer IPA, bilden sie das neue
Redaktionsteam.
Die inhaltliche Neuausrichtung legt einen Schwerpunkt auf
die Normen, Richtlinien und Bestimmungen zur Umwelt ge -
setzgebung. Außerdem liegt ein eBook der aktuellen Print -
ausgabe bei. Es enthält nicht nur die kompletten Inhalte der
aktuellen Ausgabe, sondern zusätzlich auch alle notwendigen
Grundlagen für die Lackiertechnik. Die Top-Themen in 2013
reichen von neuen Anwendungen in der Airless-Applikation,
der richtigen Bewertung von Risiken neuer Verfahren bis hin
zur Optimierung von Trockenabscheidung durch Simulation,
prozessintegriertem Recycling von UV-Lacken sowie aktuelle
Möglichkeiten der Weiterbildung.
336 Seiten, zahlreiche Abbildungen und Tabellen, kartoniert besser lackieren! Jahrbuch 2013
Bestell-Nr. 651, 41,00 €
buecher@besserlackieren.de | www.besserlackieren.de
Seit Oktober hat die Universität Stuttgart ein neues Stif tungs -
institut. Seine Startfinanzierung verdankt das Institut für
Energieeffizienz in der Produktion (EEP) der Heinz und Heide
Dürr Stiftung und der Karl-Schlecht-Stiftung. Beide Stiftun gen
unterstützen das neue Universitätsinstitut für fünf Jahre mit
jährlich je 250 000 Euro.
»Die nachhaltige Energiewende in Deutschland wird
nur er folg reich umsetzbar sein, wenn es gelingt,
Wohlstand und ökonomisches Wachstum vom Energie -
verbrauch zu entkoppeln«,
so Gründungs direktor Prof. Bauernhansl, Leiter des
Fraunhofer IPA und des IFF der Universität Stuttgart. Dazu
muss die Energie effizienz in der Produktion von Maschi nen,
Anlagen und Gütern massiv verbessert werden. Einen For -
schungsbeitrag dazu will das neue Stiftungsinstitut der Uni -
versität Stuttgart in enger Kooperation mit seinem Partner-
Institut, dem Fraunhofer IPA, leisten.
Neben der Grundlagenforschung und der universitären Lehre
gehören zu den Aufgaben des EEP, die Politik im Bund und
Europa zu beraten. Außerdem wird es gemeinsam mit ande-
ren Instituten und Industriepartnern Technologie-Strategien
entwickeln und umsetzen. Prof. Bauernhansl sieht die Vor -
reiterrolle des Stiftungsinstituts und betont seine gesellschaft -
liche Relevanz: »Wir müssen in der Forschung und Lehre zu -
künftig noch enger mit der Industrie zusammenarbeiten, um
mit unserer wissenschaftlichen Expertise den Wirtschafts -
standort Deutschland effektiv stärken zu können. Mit seinem
Fokus auf Aufklärung und Beratung im gesellschaftlich brisanten
Themenfeld Energie beschreitet das EEP ebenfalls neue Wege.
Wir freuen uns auf den Dialog mit den unterschiedlichen
gesellschaftlichen Gruppen.«
Energieeffiziente Beschichtung in der Lernfabrik am IFF der
Uni Stuttgart, Lackierkabine (Quelle: IFF/Uni Stuttgart)
Institut für Energie effizienz in derProduktion (EEP) gegründet
»besser lackieren!«
interaktiv 2|2012 Titel 1716 Titel interaktiv 2|2012
»Virtual Fort Knox« – Eine sichere und intelligentePlattform für produzierende Unternehmen
Kürzere Produktlebenszyklen,
komplexere Technologien und
der globale Wett be werb verlangen
neue Wege für die Pro duktion
von morgen. Mit intelligenter
Vernetzung und flexiblem Ein -
satz von digitalen Werkzeugen
lassen sich diese Herausforde -
rungen erfolgreich meistern.
Produzierende Unternehmen nutzen
für ihre Kernprozesse heute durchweg
moderne IT-Systeme. »Gewachsene Unter -
nehmensstrukturen, fehlende Ände rungs -
dynamik und eine schwierige durchgän-
gige IT-Adaption sorgen aber noch für
Probleme und eine heterogene IT-Land -
schaft«, so Projektleiter Philipp Holtewert.
Nun will die Forschungsinitiative »Virtual
Fort Knox« die Ingenieurs- und IT-Welt
zusammenbringen: Über eine förderative
Cloud-Plattform können kleine und
mittlere Unternehmen die vielfältigen
Möglichkeiten digitaler Produktionstools
flexibel, kostengünstig und auf ihre Be -
dürfnisse angepasst nutzen. »Durch den
Wegfall hoher Anfangsinvestitionen wird
die Einstiegshürde zur Nutzung digitaler
Tools in der Produktion erheblich ge -
senkt«, weiß Joachim Seidelmann, der
Leiter des Kompetenzzentrums DigiTools
am Fraunhofer IPA. Außerdem legt die
Forschungsinitiative bei der Entwicklung
der Plattform besonderen Wert auf die
Sicherheit der sensiblen Unternehmens -
daten, wie ihr Name schon verrät.
»Virtual Fort Knox« trägt den Namen
des Militärstützpunkts und Lagers
für US-Goldreserven im Bundesstaat
Kentucky.
»Von dem Leuchtturmprojekt des Landes
Baden-Württemberg werden wichtige
Impulse auf dem Gebiet der Cloud-Tech -
nologien ausgehen. Dadurch werden
Potenziale geschaffen, Unternehmens -
ressourcen effizienter zu nutzen und
intelligent zu vernetzen«, davon ist
Prof. Verl, Leiter des Fraunhofer IPA
überzeugt. Das Institut ist mit der
Leitung des durch das Ministerium
für Finanzen und Wirtschaft Baden-
Württemberg geförderten Projekts
betraut.
In der ersten Skalierungsstufe der Platt -
form planen die Wissenschaftler, für
Unternehmen bislang kaum erschwing -
liche IT-Werkzeuge bedarfsgerecht und
unmittelbar zur Verfügung zu stellen.
Des Weiteren sollen Anwendungen und
Daten über die eigenen Unter nehmens-
grenzen hinaus, zum Beispiel zwischen
den IT-Systemen von Unternehmen und
Kunden, ausgetauscht werden.
Die entstehende Engineering-Plattform
soll vor allem kleine und mittlere Unter -
nehmen bei kundenspezifischen Lösun -
gen unterstützen. Mehrere mittelständi-
sche Kunden nutzen dies bereits erfolg-
reich zur Optimierung ihrer Prozesse.
Philipp Holtewert sprach mit dem Platt -
form entwickler, den Softwareherstellern
für das Implementierungs- und das An -
wendungsszenario und einem An wender
über den aktuellen Stand und die Mög -
lichkeiten von »Virtual Fort Knox«.
I. Die Forschungsinitiative
Projektleiter Philipp Holtewert
Telefon +49 711 970-1134
philipp.holtewert@ipa.fraunhofer.de
interaktiv 2|2012 Titel 1918 Titel interaktiv 2|2012
Warum gibt es die Initiative »Virtual Fort Knox«
und welches Ziel verfolgt sie?
Johannes Diemer: Die deutschen Anlagen- und Maschinen -
bauer haben eine führende Position im Weltmarkt. Durch ihr
vorausschauendes und mittelständisch geprägtes Manage -
ment haben sie die jüngste Wirtschaftskrise gemeistert und
gelten als die Konjunktur-Motoren Europas. Die Dynamisie -
rung von Produktlebenszyklen, die Individualisierung von Pro -
dukten sowie neue Technologien im Kontext der Globa lisie -
rung fordern weiterhin eine Erhöhung der Produktivität und
eine ständige Weiterentwicklung. Gleichzeitig herrscht in
Deutschland ein Mangel an ausgebildeten Ingenieuren, es gilt
also insbesondere die Produktivität des Einzelnen zu erhöhen.
Der Wandel der Produktions- und Geschäftsparadigmen hin
zu kooperativen Produktions- und Wertschöpfungsverbünden
wird den Maschinen- und Anlagenbau in Deutschland befähi-
gen, die Herausforderungen zu meistern. Für diese koopera -
tiven Verbünde benötigen die Unternehmen eine offene,
föderative und dabei sichere IKT-Struktur.
Mit der Idee bzw. Initiative des »Virtual Fort Knox« wird das
Ziel der Bereitstellung dieser sicheren kooperativen Plattform
verfolgt, die den speziellen Anforderungen des Maschinen-
und Anlagenbaus entspricht.
Welchen Nutzen hat diese Plattform für die
Produktion?
Johannes Diemer: Gelingt es, das zentrale Ziel »Vertrauen
in die gemeinsam entwickelte Sicherheit« zu erreichen, werden
die Unternehmen in Deutschland durch die Nutzung solcher
vernetzter Plattformen einen direkten Vorteil in ihrer Wett -
bewerbsfähigkeit gewinnen:
II. Die Plattform Die produzierenden Unternehmen werden durch die von der
Plattform bereitgestellten Ressourcen ihre IT-Kosten reduzieren.
Gleichzeitig ermöglicht die gemeinsame Plattform die Zu -
sammenarbeit zwischen Herstellern, Zulieferern und Kunden.
Das erlaubt, Maschinen, Anlagen oder ganze Fabriken effi-
zienter und damit kostengünstiger zu konstruieren, zu betreiben
und zu warten.
Können Sie Beispiele nennen?
Johannes Diemer: Denkbar sind viele Beispiele, beginnend
von der individuellen Produktion bis hin zur kompletten Simu -
lation und anschließenden Steuerung und Überwachung der
Ausführung der Prozesse in komplexen Wertschöpfungs -
ketten mit mehreren Zulieferern und Fabriken.
Für den Prototyp, den wir dieses Jahr noch am IPA implemen-
tieren wollen, werden wir mit einem ganz konkreten Szenario
für die Erfassung von Maschinendaten in Echtzeit starten und
auf diese Weise die Kopplung zwischen realer Welt – dem
Ist-Zustand der Maschinen einschließlich ihrer Umgebung und
ihres Kontextes – und der digitalen Welt – Planung und
Simulation – demonstrieren.
Um die Plattform in Hinblick auf Produktions -
effizienz, Nachhaltigkeit und umweltschonendes
Ressourcen-Management optimal nutzen zu können,
müssen Voraussetzungen geschaffen werden. Welche
sind das und was bedeutet das für die Unternehmen?
Johannes Diemer: Die Voraussetzung wird durch die Ver -
netzung der entsprechenden Anwendungen und Cyber-physi-
schen Systeme über die kooperative Plattform geschaffen.
Diese wird hinsichtlich der Produktionseffizienz und der um -
weltschonenden Nutzung von Ressourcen ermöglichen, das
Thema ganzheitlich anzugehen.
Dazu müssen alle Unter nehmen zunächst für sich die Bereit -
schaft zur Kooperation in Wertschöpfungsverbünden und
zum kontrollierten Transfer von Wissen klären und entspre-
chend die Nutzung einer ge meinsamen Plattform evaluieren.
Ein wesentlicher Aspekt in ihren Analysen wird die Frage nach
der Sicherheit und dem Vertrauen sein. Sie werden sich durch -
aus selbstkritisch mit ihren heutigen Sicherheitskonzepten aus -
einandersetzen und ihre selbstbetriebene IT bewerten müssen.
Im Falle der Kooperation müssen die Unternehmen dann ihre
Organisation für die Integration in ein gemeinsames Betriebs-
und Sicherheitskonzept anpassen.
Welche Lösungen können bereits heute genutzt
werden? Gibt es ein Angebot für eine Community
Cloud?
Johannes Diemer: Heutigen Nutzern stehen Cloud-Lösun gen
in der Form der Private Cloud, Managed oder auch Public
Cloud zur Verfügung. HP bietet nun mit seiner cCell-Archi -
tektur die Grundlage für die Community Cloud. Diese ermög-
licht über einen gemeinsamen Broker, den cCell Broker, die
Bereitstellung und Orchestrierung von IT-Systemen als »IaaS«,
die auf mehrere Lokationen und Organisationen verteilt sind.
So werden Systeme aus den HP Rechenzentren, Rechen zen t -
ren der Partner und Rechenzentren der Kunden innerhalb
einer Cloud gemeinsam genutzt. Diese Lösung enthält dabei
Basis-Dienstleistungen wie Backup oder aber auch Hoch ver -
fügbarkeit über duale Rechenzentren.
Anwendungen als Dienste im Sinne von »SaaS« können
ebenfalls über den cCell Broker eingebunden werden, wenn
die entsprechenden Schnittstellen für die Anwendungen vor-
handen bzw. geschaffen werden. Soweit diese mandanten-
fähig sind, können sie auf dieser Plattform bereits heute im
Rahmen einer Kooperation föderativ genutzt werden.
Wie möchte sich HP in das Projekt einbringen?
Johannes Diemer: Zunächst kann HP für die Bedürfnisse
des Maschinen- und Anlagenbaus die notwendigen Schnitt -
stellen zur Integration in die gemeinsame Plattform schaffen.
HP entwickelt seine Cloud-Technologie ständig weiter und
wird in Partnerschaft mit anderen Unternehmen an einer
offenen Architektur arbeiten. Dabei werden wir uns auch zum
Thema des systemoffenen Manufacturing Service Bus (MSB)
engagieren, zählen aber gerade zu diesem Thema auch auf
die Kompetenz unserer Forschungspartner.
Im Bereich der Anwendungen kann HP aufgrund seiner Er -
fahrungen in vielen verschiedenen Industrien auf ein reich-
haltiges Angebot von Lösungen zurückgreifen, von der kon-
kreten Anwendung für »Remote Service Management« bis
hin zur Analyse von Peta-Bytes unstrukturierter Daten. In
Deutschland werden wir uns in Kooperationen mit Unter -
nehmen des Maschinen- und Anlagenbaus sowie Software -
herstellern einbringen mit dem Ziel, weitere Anwendungen
für die Nutzung der föderativen Plattform zu schaffen.
»HPs zentrale Rolle und Kompetenz liegt in der Konzeptionierung, dem Aufbau und dem Betreiben von
Cloud-Lösungen. HP wird dabei entweder selbst als Cloud Service Provider auftreten, der die Platt -
form betreibt und die Dienste direkt anbietet, oder als Lieferant für Infrastruktur und Dienste für
einen anderen Betreiber oder eine Gemeinschaft von Betreibern dienen.«
»Im Rahmen des Projekts »Virtual
Fort Knox« beabsichtigen wir,
ein geeignetes Betriebskonzept
speziell für eine kooperative
Plattform für den Maschinen-
und Anlagenbau zu entwickeln.«
Johannes Diemer, Business Development Manager, HP
20 Titel interaktiv 2|2012
III. Anwendungsszenarien
»Im ‚Virtual Fort Knox’ kann
mit dem App-basierten MES
und dem App-basierten MES
Clients innerhalb kürzester
Zeit ein Tracking über eine
Vielzahl von Prozess schritten
beliebig konfiguriert und
anschließend direkt mit dem
Tracking der Pro zess schritte
begonnen werden.«
Die Nachverfolgung von Produkten in der Produktion sowie
die Überwachung von Produktionsprozessen (Tracking) auf
Werkstattebene mit Systemen wie einem MES ist aufwändig,
kompliziert, zeit- und kostenintensiv. Vor allem kleine und
mittelgroße Unternehmen scheuen sich daher, ein umfassen-
des Tracking der Prozessschritte in ihrer Produktion zu inte-
grieren. Über »Virtual Fort Knox« bietet der am Fraunhofer
IPA in Zusammenarbeit mit der Firma XETICS entwickelte App
für mobile Geräte, abgestimmt auf das XETICS MES, Services
an, die innerhalb kürzester Zeit sehr einfach ein Tracking-System
konfigurieren und somit sofort danach mit dem Tracking der
Prozessschritte begonnen werden kann.
Zum Einsatz kommen so genannte Mobile Devices wie Smart-
phones oder Tablets. Auf diesen muss lediglich der Client der
App-basierten MES-Komponente des Fraunhofer IPA installiert
sein, der sicher mit den Services des XETICS MES im »Virtual
Fort Knox« kommuniziert.
Jeder Prozessschritt in der Herstellung, die daran beteiligten
Mitarbeiter, verwendeten Materialien, Werkzeuge und das
Produkt selbst können über »NFC«-Tags (RFID) oder QR-Codes
über die Clients vom App-basierten MES im »Virtual Fort
Knox« erfasst, gespeichert und verarbeitet werden. Darüber
hinaus ist es möglich, dass das App-basierte MES weitere
Services von »Virtual Fort Knox« verwendet, um z. B. mit einer
eigenständigen Reporting App die erfassten Informa tio nen
detaillierter auszuwerten.
»Das VFK stellt durch
eine einheitliche
Service-Archi te ktur
sicher, dass verschie-
dene Software kompo -
nenten naht los auf
alle verfügbaren Daten
zugreifen können. In
Verbindung mit sehr
einfachen Werkzeugen
zur Anwen dungs -
entwicklung entsteht so eine ideale Plattform,
auf der auch produktionsnahe Fach leute, die keine
Soft wareentwickler sind, schnell und flexibel
Lösungen er stellen können.«
Zur Stärkung der Wirtschaftlichkeit in der Fertigung hat pol
Solutions eine Verbindung aus Freedom eLog und CirrusCells
entwickelt, die es erlaubt, im »Virtual Fort Knox« genaue Daten
und Kennzahlen aus dem Fertigungsbereich ad-hoc zu lesen
und zu reporten. Damit wird sichergestellt, dass wichtige
Daten, wie z. B. die Maschinenstundensatzberechnung, die
durch die Freedom eLog-Anwendung bereitgestellt werden,
mit anderen Kennzahlen kombiniert werden können. Mithilfe
der CirrusCells-Anwendung können Nutzer konstant die Ge -
samtanlageneffektivität mittels der OEE-Kennzahlen einsehen
und bereitstellen. Sicherheit spielt dabei eine entscheidende
Rolle: Die Daten werden in einem sicheren Betriebsumfeld –
der speziellen Cloud-Umgebung des »Virtual Fort Knox« –
ausgelesen und zur weiteren Bearbeitung in eine CirrusCells-
Anwendung eingelesen, die auf einem eigenen Server instal-
liert ist.
Beispielszenario
Eine Maschine, die für 3000 Fertigungsstunden pro Jahr aus-
gerüstet ist, läuft nur 2000 Stunden. Will der Anwender über
die Wirtschaftlichkeit seiner Produktion Bescheid wissen, sind
diese Zahlen noch nicht aussagekräftig. Dazu braucht er noch
wichtige Informationen über Verfügbarkeit, Performance und
Qualität der Fertigung.
Durch den Einsatz von Freedom eLog kann der User nun säm t -
liche relevanten Kennzahlen automatisch von der Maschine
erhalten, sodass Aktualität gewährleistet ist. Im weiteren
Verlauf sollen die OEE-Kennzahlen konsolidiert und reportet
werden: Mit Excel als Werkzeug wird eine CirrusCells-Anwen -
dung erstellt. Aktualität und Compliance sind gesichert, und
eine weitere Integration der Daten in betriebswirtschaftlichen
Szenarien kann schnell und ressourcenschonend erfolgen.
Sehen Sie einen Vorteil in der Nutzung der
Plattform, indem Sie zukünftig verschiedene
Services miteinander verknüpfen können?
Rößner: Ja. Die Erfassung und Auswertung von Maschinen -
daten in Echtzeit ermöglicht eine verbesserte strategische
Planung, eine Reduktion von Rüstzeiten und eine optimierte
Wartung, indem verschiedene Wartungs- und Instandsetzungs -
themen gebündelt werden können.
Können Sie sich vorstellen, in Zukunft ihr BDE-
bzw. ERP-System mit der Plattform zu verknüpfen?
Rößner: Das ist aus unserer Sicht ein nächster logischer Schritt.
Die Verknüpfung und Integration in die bestehenden IT-Systeme
ist nahezu unverzichtbar, um ein ganzheitliches Planungs- und
Steuerungstool mit verbesserten Daten aufzubauen.
Welche Rolle spielt für Sie das Thema Sicherheit?
Rößner: Die Sicherheitsproblematik stellt nach wie vor einen
der größten Hemmschwellen für eine umfassende Nutzung der
Cloud-Technologie in der Industrie dar. Mit »Virtual Fort Knox«
und den beteiligten Partnern haben wir aber ein sehr gutes
Gefühl, dass wir hier wortwörtlich auf der sicheren Seite sind.
Christoph B. Rößner,
Kurt Prinzing GmbH & Co. KG
Dr. Philipp Dreiss, Firma XETICS
Peter Lindlau, pol Solutions
»Durch die Verschmelzung von physischer Produk -
tion mit virtuellen und vernetzten Geschäfts -
prozessen schwindet der traditionelle Gegensatz
von individueller Fertigung und Effizienz durch
hohe Stückzahlen.
Ein enormer Wettbe-
werbs vorteil für
einen Hersteller von
Sonderanfertigungen
und Kleinstserien.«
interaktiv 2|2012 Zukunftsbranchen 2322 Zukunftsbranchen interaktiv 2|2012
Neue Produktions -
verfahren
Bezahlbare Medizin für eine immer älter
werdende europäische Bevölkerung er -
fordert ebenso wie die Elektrifizierung
unserer Mobilität neue Produktions -
verfahren.
Themen wie Bioproduktion und Labor -
automatisierung, Reinigungsvalidierung
bis hin zu besseren technischen Lösun -
gen für die beschleunigte Rehabilitation
deckt das IPA in zahlreichen Forschungs -
projekten im Verbund mehrerer Abtei -
lungen ab.
Fünf Geschäftsfelder
für Zukunftsbranchen
Die genannten Zukunftsthemen werden
gemeinsam mit weiteren Kernthemen
des IPA künftig in fünf Geschäftsfeldern
und 14 Fachabteilungen bearbeitet. Es
gibt am Fraunhofer IPA nun nicht mehr
nur wissenschaftliche Fabrikplaner, Lack-,
Roboter- oder Reinraumprofis, sondern
auch Marktexperten für die IPA-relevan-
ten Kern- bzw. Zukunftsbranchen. Die
Leistungen werden nach einer Matrix -
struktur abteilungsübergreifend durch
die Geschäftsfelder »Automotive«,
»Maschinen- und Anlagenbau«,
»Elektronik und Mikrosystemtechnik«,
»Energiewirtschaft« und »Medizin- und
Biotechnik« angeboten.
So werden Synergien geschaffen und
das Institut kann sich optimal auf die
Kunden aus der Industrie einstellen.
»Angewandte Forschung braucht ein
systemisches Verständnis. Einerseits zur
Definition der richtigen Forschungs -
fragen, aber andererseits auch zur inter-
disziplinären Entwicklung und zum
Transfer der Lösungen in die Industrie«,
so Professor Bauernhansl.
Prof. Alex ander Verl, zurzeit Sprecher
der IPA-Institutsleitung, begründet die
Matrixstruktur so: »Indem wir unsere
fünf wichtigsten Kernbranchen über die
Geschäftsfelder bedienen, werden wir
für die Industrie noch besser und direk-
ter ansprechbar.«
(Birgit Spaeth/jdw)
IPA 2012 – große Sprünge mit weit-reichenden Veränderungen
In unserer neuen
Interaktiv-Rubrik
»Zukunftsbranchen«
berichten wir
regelmäßig aus den
Geschäfts feldern.
In dieser Ausgabe
stellen wir das
Geschäftsfeld
»Energiewirtschaft«
vor. Interaktiv
sprach mit seinem
Leiter, Joachim
Montnacher.
Marktorientierte
Nachhaltigkeit
Demographische
Auswirkungen auf die
Produktion
Virtuelle Produktion
Ende 2012 sehen wir klarer.
Das Fraunhofer IPA wird mit
den im Jahr 2012 vorgenommenen
tiefgreifenden Veränderungen
auf jeden Fall (IPA-)Geschichte
schreiben. Zahlreiche Groß -
projekte sind angestoßen,
interne Struk turänderungen
vollzogen. Zu sammen mit
Partnern aus Indu strie und
Universität sind mit »Virtual
Fort Knox« (s.S. 16ff.),
»ARENA2036« (s.S. 28f.),
unserem neuen universitären
Partner-Institut für Energie -
effizienz in der Produktion
(EEP s.S.15), der Stuttgarter
Produktionsakademie (s.S. 52f.)
und der neuen IPA-Ab teilung
Leichtbau die Weichen gestellt.
Doch der Reihe nach: Vier
Zukunftsthemen hat sich das IPA
unter der neuen Leitung von
Prof. Alexander Verl und Prof.
Thomas Bauernhansl vorgenommen.
Eine marktorientierte Nachhaltigkeit ist
ökologisch, ökonomisch und sozial auf
die kommenden Generationen ausge-
richtet.
Der Leichtbau wird den Wertschöpfungs -
prozess unserer Produktionen nachhaltig
verändern. Daher gibt es am IPA nun
eine Abteilung Leichtbau, zur gegebe-
nen Zeit geführt vom künftigen Leiter
des Uni-Instituts IfW. Die Abteilung wird
sich auf die Bearbeitungstechnolo gien
von Strukturen aus einem Material mix
konzentrieren. Verbindungen von Faser -
verbundwerkstoffen mit Thermo plasten,
Metallen oder auch Biopoly meren stehen
im Mittelpunkt. Lang fristig wird das IPA
in Richtung des regenerativen Leicht -
baus forschen und auch die dazugehö-
renden Recyclingprozesse entwickeln.
Das IPA hat neben Wettbewerbsfähig -
keit, Effizienz und Effektivität auch die
demographische Entwicklung in seine
Strategie integriert. Denn hier liegen
große Herausforderungen für die Pro -
duktionstechnik. Eine davon wird in
den kommenden Jahren die Verfügbar -
keit der richtigen Mitarbeiter sein. Dem
be gegnet das Fraunhofer IPA mit der
Stuttgarter Produktionsakademie. Andere
werden mit technischen und technolo-
gischen IPA-Innovationen adressiert. Die
Entwicklung von Servicero botern wie
Care-O-bot für die pflegeintensive,
alternde Gesellschaft oder Sens@Home,
ein mobiles Notfall assistenzsystem, sind
zwei Beispiele.
Als Querschnittsthema wird die Virtuelle
Produktion über alle Abtei lun gen hin-
weg die Optimierung von Pro dukten
und Prozessen gewährleisten. Am IPA
entwickelte Tools und Methoden dienen
dem Ziel, Entscheidungen in Echtzeit
besser vorzubereiten und realistische
Alternativen zu entwickeln. Pro duktions -
technik, IT und Menschen werden künf-
tig untrennbar miteinander verschmelzen.
Die vom IPA initiierte Vision für eine zu -
künftige IT-Infrastruktur für die digitale
Fabrik basiert auf dezentral entwickelten
Apps in einem Cloud-Computing-Umfeld.
interaktiv 2|2012 Zukunftsbranchen 2524 Zukunftsbranchen interaktiv 2|2012
Interview mit Joachim Montnacher
Seit Kurzem gibt es am Fraunhofer IPA nicht mehr nur Wissen -
schaftler, die in den Kerngebieten Pro duktionsorganisation,
Oberflächentechnologie, Auto matisierung und Prozesstech-
no logie forschen und entwickeln. Wir haben jetzt auch Markt -
experten für Zukunftsbranchen. Eine dieser Zukunfts branchen
ist die Energiewirt schaft.
Herr Montnacher, Sie leiten dieses Geschäftsfeld.
Was verspricht sich das IPA von dieser organisa-
torischen Neuerung?
Montnacher: Durch die neue Matrixstruktur werden die
Kom petenzen der Fachabteilungen branchenspezifisch ge -
bündelt und Synergieeffekte genutzt. Dadurch ist das IPA
in der Lage, umfassendere Leistungspakete für die Industrie
zu übernehmen. Für die Industrie werden somit – über die
Abteilungskompetenzen hinweg – die Möglichkeiten bran-
chenspezifisch sichtbar.
Bringt die Matrixstruktur Konsequenzen für
Forschung und Entwicklung am IPA mit sich?
Montnacher: Auf jeden Fall, durch die interne Vernetzung
werden Forschungsanträge initiiert, die möglicherweise eine
Abteilung für sich nicht angegangen wäre. In einem EU-Projek t -
antrag haben sich z. B. die Spezialisten für Materialent wick -
lung mit Prüfspezialisten zusammengetan, um die Vereisungs -
problematik an Rotorblättern von Windkraftanlagen zu unter-
suchen.
Was hat das IPA mit dem Thema Energie zu tun?
Montnacher: Seit 50 Jahren steht das IPA für Produktions -
technik und Automatisierung. Zukünftig werden Nachhaltig -
keit und ressourcenschonende Produktion die industriellen
Prozesse bestimmen, hierzu gehört auch der verantwortliche
Umgang mit Energie. Energieeffizienz und die Nutzung von
Restenergie sind Kernpunkte, die am IPA bearbeitet werden.
Darüber hinaus sind Qualitätsmanagement zur Erhöhung der
Verfügbarkeit von Offshore-Windenergieanlagen und die
Nutzung von produktionstechnischem Optimierungspotenzial
bei der Herstellung von Windenergieanlagen gefragte Themen
am IPA.
Welche Trends sehen Sie in der Energie wirtschaft?
Montnacher: Energiewirtschaftliche Themen werden die Pro -
duktionstechnik nach lange beschäftigen. Wir stehen erst am
Anfang der Energiewende. Um uns gegen die harte Konkur -
renz aus Fernost bei Produkten zur Energiegewinnung zu
behaupten, müssen wir unseren technologischen Vorsprung
weiter ausbauen und neben der Entwicklung auch die Pro -
du k tion am Standort Europa kostenoptimiert und attraktiv
gestalten.
Können Sie Ihr Geschäftsfeld kurz skizzieren?
Was ist Ihre Aufgabe?
Montnacher: Personell ist das Geschäftsfeld neben der Ge -
schäftsfeldleitung mit Kernteammitarbeitern aus allen relevan-
ten Abteilungen und jeweils einem Vertreter aus den Bereichen
Marketing und Unternehmensstrategie besetzt. Zu meinen
Aufgaben gehören der Aufbau eines Netzwerks zur Industrie
und Wirtschaft und zu anderen Forschungsinstituten sowie –
in Zusammenarbeit mit dem Marketing – das IPA für die
Branche sichtbar zu machen.
An welchen Projekten arbeiten Sie gerade?
Montnacher: Wir entwickeln aktuell die Steuerungsplattform
für ein Höhenwindkraftwerk, hier können wir unsere langjäh-
rige Erfahrung in Automatisierungsaufgaben und der Seil -
robotik für eine ganz neue Technologie zur Energiegewinnung
einsetzen. In weiteren Projekten unterstützen wir die PV-
Industrie, die aktuell durch Kampfpreise aus Fernost eine
schwierige Zeit durchmacht. Im Bereich der Windkraftanlagen
helfen wir mit eigenen Qualitätssicherungstools und forschen
auf dem Gebiet der Enteisung.
interaktiv 2|2012 Zukunftsbranchen 2726 Zukunftsbranchen interaktiv 2|2012
Energie gewinnen mit Lenkdrachen
Kitesurfen ist zum Trendsport geworden.
Die Zahl der Anhänger, die sich für die
Mischung aus Windsurfen und Drachen -
fliegen begeistern, wächst rasant. Wenn
der Wind den Kite erfasst, trägt er den
Surfer meterhoch empor. Extreme Sprün ge
sind möglich, maximaler Spaß ist ge -
währ leistet. Doch ein moderner Lenk -
drachen ist mehr als nur ein Sportgerät –
er lässt sich auch als Energieerzeuger
einsetzen.
Die Flugbewegung des Drachen kann
ver wendet werden, um einen Generator
anzutreiben, der die gewonnene kineti-
sche Energie in elektrische Energie um -
wandelt. Diese pfiffige Idee hatten die
Gründer der Berliner NTS Energie- und
Transportsysteme GmbH. Für die Reali -
sie rung des Vorhabens holten sie das
Fraunhofer-Institut für Produktions tech -
nik und Automatisierung IPA in Stutt gart
mit ins Boot. Mit der neuen Methode
wollen die Projektpartner die starken
Winde in bis zu 500 Metern Höhe nut-
zen. »Die Kites fliegen in Höhen von
300 bis 500 Metern, wo sie den Wind
einfangen sollen. Über etwa 700 Meter
lange Seile sind sie mit Wägen verbun-
den, die sie über einen Schienenrund -
kurs ziehen. Aus der entstehenden Be -
wegungsenergie erzeugt ein Generator
Strom. Die Steuerungs- und Mess -
technik befindet sich auf den Wägen«,
erläutert Joachim Montnacher, Leiter
des Geschäftsfeldes Energiewirtschaft
am IPA, die Funktionsweise der »Kite-
Kraftwerke«.
Gegenüber konventioneller Windpark -
technik mit Rotoren bieten diese eine
Reihe von Vorteilen: Die Windgeschwin -
dig keit steigt mit zunehmender Höhe
rapide an. In Bodennähe tendiert sie
gegen Null. In 100 Metern Höhe liegt
sie bei nahezu 15 Meter pro Sekunde,
in 500 Metern beträgt sie schon an-
nähernd 20 Meter pro Sekunde. »Die
En er gie aus beute eines Kites ist deutlich
größer als die eines Windrads, dessen
Blattspitzen sich derzeit in Höhen bis circa
200 Metern drehen. Verdoppelt sich die
Windge schwin dig keit, verachtfacht sich
der Energiegehalt«, sagt Montnacher.
»Acht Kites mit einer Größe von bis zu
300 Quadratmetern entsprechen – je
nach Windgebiet – rechnerisch 20 kon-
ventionellen Ein-Megawatt-Windkraft -
anlagen.«
Konstantere Windströme in
500 Metern Höhe
Anders als Windräder haben Kites nicht
mit der Konstanz des Windes zu kämp-
fen. Denn mit zunehmender Höhe steigt
auch dessen Verfügbarkeit. Eine Wind -
geschwindigkeit von 5 Metern pro Se -
kunde ist in 10 Metern Höhe nur zu un -
gefähr 35 Prozent und in 500 Metern
Höhe schon zu 70 Prozent des Jahres zu
messen. Somit kommen neue Standorte
im Flachland für die Stromerzeugung
durch Wind infrage. Ein weiterer Vorteil:
Die Materialkosten für den Bau einer
solchen Anlage sind deutlich geringer.
Es wird kein hunderte von Tonnen
schwerer Turm benötigt.
Die Aufgaben der Projektpartner sind
klar definiert: Für das Design der Kites
und den Bau der Höhenwindanlage ist
die NTS GmbH verantwortlich, die For -
scher vom IPA entwickeln die Steue -
rungs- und Messtechnik, dazu gehören
die Seilausgabe- und -einzugsvorrich-
tung sowie der Seilspeicher. Mit der
Steuereinheit werden unter anderem die
Messsignale zur Seilsteuerung und Kite-
Regelung ausgegeben. Eine in jeden
Seilstrang eingesetzte horizontale und
vertikale Winkelmessung sowie eine in
den Seilverlauf integrierte Kraftmessung
garantieren die präzise Steuerung des
Kites, der sich in der Flugbahn auf einer
liegenden Acht beziehungsweise einer
sinusförmigen Kurve in der Höhe be -
wegt. Durch diese Flugmanöver erzeugt
er eine hohe Zugkraft, die bis zu 10 Kilo -
newton (kN) beträgt. Ein 20 Quadrat -
meter großer Drachen kann also durch-
aus das Gewicht von einer Tonne zie-
hen. Jeweils ein Flugsystem zieht einen
Wagen.
Auf einem Testgelände in Mecklenburg-
Vorpommern konnten die Forscher vom
IPA und die NTS GmbH bereits einen
Kite auf einer 400 Meter langen geraden
Strecke auf Jungfernflug schicken –
ge steuert wurde er ähnlich wie ein
Modell segelflugzeug manuell per Fern -
be die nung. Im nächsten Schritt wollen
die Experten die Teststrecke zu einem
Rund kurs ausbauen. Computer sollen
die Kites dann vollautomatisch steuern.
»Unseren Simulationen zufolge können
wir mit einer NTS-Anlage mit 24 Kites
120 Gigawattstunden pro Jahr (GWh/Jahr)
produzieren. Zum Vergleich: Eine Zwei-
Mega watt-Windkraftanlage produziert
rund 4 GWh/Jahr. Eine NTS-Anlage
könnte also 30 Zwei-Megawatt-Wind -
kraftanlagen ersetzen und ungefähr
30 000 Haus halte versorgen«, sagt
Guido Lütsch, Geschäfts führer der NTS
GmbH. Nach den erfolgreichen Test -
flügen auf der Demon stra tionsanlage
sind die Projekt partner zu versichtlich,
dass ihre Computer simu la tionen in der
Realität Bestand haben. Erste Investoren
sind bereits gewonnen.
(Britta Widmann)
Kontakt
Dipl.-Ing. Joachim Montnacher
Telefon +49 711 970-3712
joachim.montnacher@ipa.fraunhofer.de
Kite auf Jungfernflug in Mecklenburg-
Vorpommern © Fraunhofer IPA
interaktiv 2|2012 Blickpunkt 2928 Blickpunkt interaktiv 2|2012
Das Konzept einer wandlungsfähigen Produktion für den funk -
tionsintegrierten Leichtbau sowie die Zusammenarbeit von
Wirtschaft und Forschung unter einem Dach überzeugte. Die
Bewerbung ARENA2036 (Active Research Environment for the
Next Generation of Automobiles) unter Federführung der
Uni versität Stuttgart konnte sich gegen zahlreiche Anträge
durchsetzen. Zu den Gewinnern im Wettbewerb »Forschungs -
campus – öffentlich-private Partnerschaft für Innovationen«
des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF)
gehört als Partner das Fraunhofer IPA. Seine beiden Instituts -
leiter Prof. Bauernhansl und Prof. Verl sowie der Leiter der
Abteilung Roboter- und Assistenzsysteme, Martin Hägele, hat-
ten sich für diesen Antrag sehr engagiert.
»Der Forschungscampus ARENA2036 ist als langfristig ange-
legte Forschungsinitiative die Basis für wirkliche Innovation in
der Produktion. Wir gestalten die Neuerfindung des Auto -
mobils mit«, freut sich Prof. Bauernhansl. Im Jahr 2036 wird
das Automobil 150 Jahre alt sein. Höchste Zeit also an seine
Wiedergeburt zu denken. ARENA2036 will dazu ein radikal
neues und ganzheitliches Produktionskonzept nach den An -
forderungen künftiger Wandlungsfähigkeit für funktionsinte-
grierten Leichtbau erforschen.
Am Beispiel des Fahrzeug-Bodenmoduls wird die Fahrzeug -
produktion entwickelt und in einer ersten Pilotanlage umge-
setzt. Die wandlungsfähige Forschungsfabrik besteht in ihrer
vierjährigen ersten Phase aus acht Bausteinen: aus fünf Mo-
du len zur Vormontage des Bodenmoduls (Endbearbeitung,
Montage der Modul-Ober- und -Unterseite), aus der »Ver -
lobung« des Bodenmoduls mit dem Antriebsstrang und der
»Hochzeit« zur Verbindung von Bodenmodul und Karosserie -
modul sowie schließlich aus neuartigen Förderhilfsmitteln.
»Wir erforschen und erproben ein grundsätzlich neues Kon-
zept für die Fahrzeugproduktion – ohne Takt und ohne Linie,
verbinden Leichtbauprozesse mit taktiler Robotik, entwickeln
effiziente, wandlungsfähige Logistiksysteme und sorgen für
einen intuitiv konfigurierbaren Informationsaustausch zwischen
Prozessmodulen im Sinne von Plug&Produce«, erklärt
Bauernhansl die geplanten Innovationen.
»Wir werden den Aufbau und die Fertigung des Automobils
von Grund auf überdenken und so auch künftig die Inno -
va tions führerschaft hier in Deutschland behalten«, ist Prof.
Herbert Kohler, der Leiter der Forschungsabteilung des
ARENA-Partners Daimler, überzeugt.
Das Forschungsprogramm von ARENA2036 teilt sich in drei
eher technische Forschungsbereiche »Materialien und Kon -
struktion«, »Simulation und digitaler Prototyp«, »Produktion
und Forschungsfabrik« sowie in den Querschnittsbereich
»Kreativität – Kooperationsmodell – Kompetenztransfer«.
Das Vorhaben ist auf mindestens 15 Jahre angelegt. Mit der
positiven Entscheidung der Jury ist die Förderung von mehre-
ren Startprojekten über die erste Projektphase von fünf Jahren
gesichert. Jeder ausgewählte Forschungscampus erhält in
einem Zeitraum von maximal 15 Jahren Fördermittel von bis
zu zwei Millionen Euro pro Jahr.
Neben der Universität Stuttgart mit Instituten wie IFF, ISW
oder IAT sind die Fraunhofer-Institute IPA und IAO, die Deutschen
Institute für Textil- und Faserforschung Denkendorf (DITF), das
Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) sowie als
Industriepartner BASF, Daimler, Robert Bosch oder die Mittel -
ständler Artur Bär Maschinenbau und Dynamore beteiligt.
Am Wettbewerb »Forschungscampus«, der Teil der Hightech-
Strategie 2020 für Deutschland ist, nahmen über 90 Konsor -
tien aus Wissenschaft und Unternehmen teil. Eine unabhängi-
ge Jury wählte die Gewinner aus, die von der Bundes ministerin
für Bildung und Forschung, Annette Schavan, gemeinsam mit
den Juryvorsitzenden Henning Kagermann, Präsident der
Deutschen Akademie der Technikwissenschaften, und Prof.
Ernst Theodor Rietschel, Präsident der Leibniz-Gemeinschaft
i.R., in Berlin bekannt gegeben wurden.
(Birgit Spaeth/ jdw)
Weitere Informationen unter:
www.forschungscampus-deutschland.de
Experten aus Wissenschaft und Industrie unter einem Dach
Forschungsfabrik baut Zukunftsautos
Quelle: W
erner Sobek Stuttgart
interaktiv 2|2012 FuE am IPA 3130 ARENA2036 interaktiv 2|2012
Artur Bär Maschinenbau GmbH
Geschäftsführer: Dipl.-Ing. Ralf Bär
Gründungsjahr: 1972
Unternehmensprofil:
Die Automatisierung von Produk tions-, Logistik- und Infor ma -
tions prozessen wird immer mehr zum Erfolgsfaktor eines Unter -
nehmens. Ob in der Produktionstechnik, der Montage- und
Handhabungstechnik sowie der Robotik – Bär Maschinenbau
ist auf die ganzheitliche Entwicklung, Konstruk tion und Ferti -
gung komplexer Automationstechnik ausgerichtet. Als erfah-
rener Partner bietet Bär Maschinenbau seinen Kunden aus der
Automobil-, und Automobilzulieferindustrie, in der Werk -
zeugmaschinenautomation und im Bereich der Intralogistik
intelligente Systemlösungen und setzt Maßstäbe für Wirt -
schaft lichkeit, Flexibilität und Qualität.
Ein Beispiel ist das Contrax-Energiemanagement-System,
das einen unterbrechungsfreien 24-Stunden-Betrieb der
FTS-Systeme ermöglicht. Das System zeichnet sich durch
seine hohe Wandelbarkeit aus. Layoutflexibilität, Durchsatz -
flexibilität und Fördergutflexibilität sind weitere Kunden nutzen.
Kontakt
Artur Bär Maschinenbau GmbH
Gottlieb-Daimler-Str. 6
75050 Gemmingen
Ralf Bär
Telefon: +49 7267-91270
info@baer-automation.com
www.baer-automation.com
»Angesichts der zukünftigen An -
forderungen an die Serien produk -
tion im Auto mobilbau heißt es
auch für uns als mittelständische
Zulieferer, kom plett umzudenken.
Unsere Maschinen und Produkte
müssen trotz möglichst hoher
Standar di sie rung immer flexibler
agieren können.
ARENA2036 bietet uns dabei die
Möglichkeit, neue Konzepte nicht
nur zu planen und zu entwickeln,
sondern auch direkt in die Praxis
umsetzen zu können.«
Ralf Bär
Beim Spritzlackieren entsteht immer ein gewisser Lacknebel
(Overspray), der nicht das Objekt trifft und bislang mit auf-
wändiger Anlagentechnik entfernt werden muss. Die dazu
benötigte Luftströmung in der Lackierkabine wird beheizt und
befeuchtet. Die eingesetzten Energiemengen sollen jetzt durch
bedeutend effizientere Umluftanlagen unter Wieder verwen -
dung der Abluft deutlich reduziert werden. Für die bisher
empirisch aufgebauten Lackiertechnikverfahren kommen nun
numerische Verfahrenssimulationen zur Anwendung. Wissen -
schaftler vom Fraunhofer IPA in Stuttgart simulieren Lackier -
kabinen, um Lackiertechniken zu entwickeln und abzusichern.
Dabei wird die komplexe Bewegung der Lacktröpfchen in
dem turbulenten Luftströmungsfeld unter Berücksichtigung
der Gravitations- und elektrischen Kräfte bei der Spritzlackie -
rung berechnet. Außerdem wird das Lösemittel, das die Lack -
tröpfchen abdunstet, in die mathematische Beschreibung ein-
bezogen.
In diesem Verfahren werden alle Vorgänge im Lackierprozess
genauestens beschrieben, sodass erstmals ein exaktes Ver -
ständnis des Lackierens erreicht wird, wie es nur durch nume-
rische Simulation auf Basis der elementaren Naturphänomene
möglich wird. Enthalten in der Berechnung ist die Luftver sor -
gung der Kabine, die Luftströmung in der Kabine, der statistische
Flug der Lacktropfen, die Abdunstung und die Verbreitung
der Lösemittel in der Lackierkabine. So werden die Anlagen
und der Lackiervorgang systematisch optimiert und neue
Methoden zur Entfernung des Oversprays entwickelt.
Ein großer Anlagenbauer hat nach der Simulation der Anlagen
durch das Fraunhofer IPA diese energieeffiziente Umluft technik
in Werken der Automobilindustrie umgesetzt. »Jetzt haben
wir einen neuen Meilenstein der Energieeffizienz in der
Lack ierung erreicht«, so Dr. Michael Hilt, Leiter der Abteilung
Beschichtungs- und Lackiersysteme am Fraunhofer IPA. Auf
diese Weise wurde eine Vorgehensweise an realen Anlagen -
planungen mit umfassend neuen Perspektiven etabliert:
»Die numerische Simulation hilft, die Technik zu verstehen,
die Planungen abzusichern und schnell umzusetzen sowie
neue Ideen zu entwickeln, um Prozesse effizienter zu gestalten«,
fasst Dr. Oliver Tiedje zusammen, der die Gruppe Nassappli -
ka tions- und Simulationstechnik am Fraunhofer IPA leitet.
Kontakt
Dr. Oliver Tiedje
Telefon +49 711 970-1773 | oliver.tiedje@ipa.fraunhofer.de
EnergieeinsparendeLackierkabinen durch virtuelle AbsicherungNumerische Simulationen erlauben effiziente Luftströmung
bei der Lackierung
Luftströmung in der Lackierkabine und Bewegung der
Tröpfchen wird berechnet, um die Luftführung in Umluft
betreiben zu können. (Quelle: Fraunhofer IPA)
interaktiv 2|2012 FuE am IPA 3332 FuE am IPA interaktiv 2|2012
Kleine und mittlere produzierende Unternehmen empfinden
Entscheidungen für die Auswahl und Einführung neuer IT-
Systeme häufig als risikoreich: Oft fehlt die Transparenz über
den tatsächlichen Bedarf an Funktionalität. Immer sind hohe
Investitionen und organisatorischer Ein führungsaufwand not-
wendig. Und bringt eine neue Software dann auch die ge -
wünschten Verbesserungen im Tagesgeschäft?
Der toolgestützte Effizienz-Check des Fraunhofer
IPA hilft insbesondere kleinen und mittleren
Unternehmen dabei, trotzdem die optimale strate-
gische Entscheidung zu treffen.
Die Frage, ob und welche Art von IT-System benötigt wird,
ist nicht einfach zu beantworten. Nicht nur hohe, mittelfristig
irreversible Investitionen erschweren die Entscheidung. Ein
wichtiger Faktor ist auch die unternehmensweite IT- und Pro -
zesslandschaft. Sie bildet die Entscheidungsgrundlage dafür,
ob die Einführung eines bestimmten IT-Systems auch langfri-
stig effizient, zukunftsfähig und rentabel ist. Doch oft sind
IT-unterstützte und dadurch teilautomatisierte Prozesse im
Unter nehmen intransparent und nicht sauber dokumentiert.
Hier setzt der »ICT Efficiency Check« des Fraunhofer IPA an.
In einem mehrjährigen Forschungsprojekt in Zusammen arbeit
mit fünf europäischen Partnern entwickelt, gibt die Methode
schnell und effizient Einblick in die Prozessab wick lung und IT-
Landschaft des Unternehmens. Der Vorteil gegenüber bisheri-
gen, langwierigen Methoden der IT-Effizienz messung liegt
darin, dass die IPA-Lösung bereits nach wenigen Tagen
Ergebnisse bringt. Der ICT Efficiency Check, unterstützt durch
das ICT Efficiency Tool, analysiert die IT- und Prozesslandschaft
synchron, identifiziert Schwachstellen und deckt Potenziale
auf, und das in ein bis zwei Tagen. So können schnell und
effektiv erste Anforderungen an ein neues IT-System formu-
liert oder durch die erhöhte Transparenz be stehende Prozesse
und Strukturen gezielter untersucht und effizienter gestaltet
und ggf. zukünftig automatisiert werden. Außerdem werden
im Rahmen der Effizienzanalyse alle beteiligten Mitarbeiter
einbezogen, um später die nötige Akzep tanz für Verände -
rungen zu erreichen. Das IT Efficiency Tool stellt den Status
quo der IT-Landschaft in graphisch aufbereiteten Reports dar
und schafft gleichzeitig eine Basis für die Verbesserung von
Prozessen und die Entscheidungsfindung für neue Systeme.
Der geringe individuelle Aufwand der Analyse in Verbindung
mit einer breiten Einbindung der Mitarbeiter, die schnelle Ab -
leitung von Maßnahmen zur Verbesserung der Prozesse und
die modulare Struktur der IT-Lösung haben sich bereits in
mehreren produzierenden KMU bewährt.
Zur Zeit möchte das Fraunhofer IPA weitere Aus -
baustufen des Tools validieren und sucht deshalb
nach Anwendungs- und Benchmarking-Partnern.
Dies bietet vor allem KMU die Chance, als Anwendungs partner
des ICT Efficiency Checks zu günstigen Konditionen von einer
sicheren Entscheidungsgrundlage für ihre individuelle IT-Strategie
zu profitieren.
Kontakt
Dipl.-Betriebswirt (BA) Silvia Körber
Telefon +49 711 970-1985 | silvia.koerber@ipa.fraunhofer.de
TEEM in der ProduktionEnergie effektiv und effizient einsetzen
Steigende Preise und zahl-
reiche Initiativen rücken den
Energieeinsatz auch in der
Produktion immer stärker in
den Blickpunkt. Dauerhaft
kann der Energie verbrauch
nur reduziert werden, wenn
alte Prozesse durch neue,
effektivere Verfahren ersetzt
werden. Einen systematischen
Ansatz zur Analyse und Be -
urteilung der Energiever wen -
dung in der Produktion und
der Steigerung der Energie -
effizienz hat das Fraunhofer
IPA entwickelt: das Total Energy
Efficiency Management (TEEM).
In den letzten Jahren ist das Bewusstsein für die Notwendigkeit eines sparsamen und effizien-
ten Einsatzes von Strom und anderen Energieträgern im privaten und industriellen Umfeld ge-
stiegen. Steigende Energiepreise sowie eine zunehmende Anzahl von Initiativen auf nationaler
wie internationaler politischer Ebene haben das Thema immer mehr in den Fokus gerückt. Effek -
tiver und effizienter Einsatz von Energie spielt in Wirtschaft und Gesellschaft sowie For schung
und Entwicklung, aber auch zunehmend in der Produktionstechnik eine immer wichtigere Rolle.
Dabei geht es längst nicht mehr nur um den Einsatz energiesparender Komponenten und die
effizientere Gestaltung von etablierten Fertigungsverfahren. Eine dauerhafte Reduzie rung des
Energieeinsatzes muss zwangsläufig auch zur Substitution alter Prozesse durch neue, effektivere
Verfahren führen.
Das Total Energy Efficiency Management (TEEM) stellt das Gesamtsystem der Produktion dar.
Mit verschiedenen Modulen und Methoden ermöglicht TEEM eine Zuordnung von Energie -
kosten zu Produktionsdaten, zu Prozessen und Produkten, und erlaubt das Benchmarking von
produktbezogenen Energieverbrauchswerten. Außerdem können technische und produktions-
steuernde Energieeffizienzmaßnahmen unter Berücksichtigung möglicher Wechselwirkungen
innerhalb der Produktion simuliert und visualisiert werden.
Kontakt
Dipl.-Wirt.-Ing. Sylvia Wahren
Telefon +49 711 970-1115 | sylvia.wahren@ipa.fraunhofer.de
Fraunhofer IPA schafftIT-Transparenz für KMU
Beispielhafte Darstellung eines Reports im ICT Efficiency Tool.
interaktiv 2|2012 Innovationspreis 3534 Innovationspreis interaktiv 2|2012
Zum 20. Mal wurde der IPA-
Innovationspreis 2012 auf dem
Innovations- und Gründertag des
Fraunhofer IPA vergeben. Die
IPA-interne Auszeichnung trägt
seit diesem Jahr den Namen des
ehemaligen Fraunhofer-Präsi den -
ten und IPA-Instituts leiters
Prof. Hans-Jürgen Warnecke.
Nur wer innovativ ist, neue Verfahren,
Produkte und Organisationsformen ent-
wickelt und auf den Weg bringt, kann
auf dem Markt bestehen. Innovationen
mit bahnbrechendem Potenzial sichern
die Wettbewerbs- und Leistungs fähig -
keit von Unternehmen und den techni-
schen Fortschritt und sind wichtige Im-
pulsgeber für die Weiterentwicklung in
der Forschung.
Das Fraunhofer IPA nimmt im Innova -
tions geschehen eine wesentliche Rolle
ein. Innovationen mit Forschungs- und
Entwicklungsprojekten zu begründen
und diese erfolgreich mit und für seine
Kunden zu platzieren, ist die Kernauf -
gabe des Fraunhofer IPA. Um den Pro -
zess von der Ideenfindung bis zur Um -
setzung und Durchsetzung zu fördern
und Anreize zu liefern, lobt das IPA seit
1993 intern jedes Jahr drei Innovations -
preise aus. Seit diesem Jahr präsentiert
sich der Innovationspreis unter dem
Namen und der Schirmherrschaft des
Fraunhofer-Präsidenten a. D. und IPA-
Institutsleiters a. D., Prof. Hans-Jürgen
Warnecke, der die Preisträger persönlich
auszeichnete. Die Auszeich nungen wur-
den am 19. Oktober 2012 im Rahmen
des Innovations- und Gründertags ver-
geben.
Aktuelle Highlights der Forschung am
Fraunhofer IPA standen ebenso auf der
Agenda wie Best-Practice-Beispiele zur
wirtschaftlichen Verwertung, ergänzt
durch Kurzvorträge aus den IPA-Fach -
abteilungen zu neuen Themen und
Innovationsideen.
Der Jury standen aus den eingereichten
Bewerbungen sechs nominierte und
präsentierte Entwicklungen zur Aus -
wahl. Die Institutsleiter Prof. Dr.-Ing.
Dr. h.c. mult. Alexander Verl und Prof.
Dr.-Ing. Thomas Bauernhansl sowie die
externen Juroren Dr. Jochen Schließer,
Festo AG & Co. KG, Dr. Wolfgang Rauh,
VITA Zahnfabrik H. Rauter GmbH, und
Dr. Norbert Leopold, HWP Planungs -
gesellschaft mbH, orientierten sich bei
der Vergabe der Auszeichnungen unter
anderem an den Kriterien »Kunden -
nutzen«, »Kreativität« und »metho-
disch-wissenschaftlicher Ansatz«.
Hans-Jürgen WarneckeInnovationspreis2012
1. Preis ECO Touch – Transparente Elektroden auf
Kohlenstoff-Basis Thomas Ackermann, Serhat Sahakalkan, Ivica Kolaric
Touchdisplays sind aus dem alltäglichen Leben nicht mehr wegzudenken.
Ihre einfache Bedienung verdanken sie der obersten Schicht der Displays.
Eine dieser transparent leitfähigen Schichten (TCF) ist Indiumzinnoxid (ITO).
Sie wird deshalb häufig verwendet, da sie die benötigten Eigen schaften von
elektrischer Leitfähigkeit und hoher optischer Transparenz am besten er -
füllt. Nachteile dieses Materials sind seine schwierige Be schaffung, sein
Materialpreis und seine Brüchigkeit. Alternative Materialien entwickelt das
Fraunhofer IPA. Es stellt aus Graphen und Kohlenstoff nano röhrchen (CNTs)
Tinten her, die durch hohe elektrische Leitfähigkeit und Flexibilität be -
stechen und somit für neuartige Displays optimal geeignet sind.
interaktiv 2|2012 Innovationspreis 3736 Innovationspreis interaktiv 2|2012
Spätestens seit der Vorstellung des iPhones im Jahre 2007 sind
Smartphones nicht mehr aus unserem Leben wegzudenken.
Dies ist sicherlich dem Umstand geschuldet, dass diese Geräte
intuitiv mit dem Finger bedient werden können. Diese einfache
Bedienung liegt an der obersten funktionalen Schicht des Dis -
plays, welche die Eigenschaften einer elektrischen Leitfähig keit
sowie einer hohen optischen Transparenz vorweisen muss. Man
spricht von transparent leitfähigen Schichten (TCFs, transpa-
rent conductive films). Doch nicht nur für die Displaytechnik
sind TCFs von großem Interesse. TCFs können ebenfalls in
einer Photovoltaikanlage sowie anderen elektronischen Geräten
verwendet werden. Die Kombination der geforderten Eigen -
schaften besitzen nur wenige Materialien, allen voran Indi um -
zinnoxid (ITO, indium tin oxide). Heutzutage bestehen TCFs
fast ausschließlich aus ITO. Die Nachteile dieses Materials liegen
in der Beschaffung aus Mienenarbeiten, dem Materialpreis
und der Brüchigkeit des Materials. Solar- und Elektronikher -
steller sind daher seit Langem auf der Suche nach alternativen
Materialien. Der Markt wird auch in Zukunft ein schnelles
Wachs tum erleben und es ist daher unerlässlich, nach Alterna -
tiven zu ITO zu forschen.
Eine Möglichkeit zur Erzeugung dünner leitfähiger Schichten
liefern diverse Nanomaterialien. Insbesondere Graphen und
Kohlenstoffnanoröhren (CNTs, carbon nanotubes) gelten als
aussichtsreiche Kandidaten für zukünftige transparente Elek -
troden. Entlang seiner Achse besitzt ein einzelnes CNT eine
sehr hohe elektrische Leitfähigkeit. Bisher konnte diese Eigen -
schaft nicht auf ein Ensemble aus vielen CNTs übertragen wer-
den, weshalb die Leitfähigkeit einer reinen CNT-Schicht für
viele Anwendungen nicht ausreichend ist.
Um diese Schichten herzustellen, benutzt das Fraunhofer IPA
Tinten aus CNT. Neu ist die zusätzliche Verwendung des leitfä-
higen Poly mers PEDOT:PSS. Da CNTs und PEDOT:PSS in Wasser
dispergierbar sind, kann eine Hybridtinte (ECO TOUCH I) aus
beiden Substanzen gemischt werden. Die Schicht wird durch
Sprühen oder Roll-Coating der Hybridtinte auf einer PET-Folie
aufgetragen.
ECO Touch I erweist sich als weitaus Hitze-, Feuchtigkeits- und
UV-resistenter als reine PEDOT:PSS-Schichten und hat eine
höhere elektrische Leitfähigkeit als reine CNT-Schichten. Ein
weiterer großer Vorteil ist die Flexibilität der Schicht. Biege -
tests belegen, dass die Leitfähigkeit um weniger als 1 Prozent
nach 10 000 Biegezyklen abnimmt. Neuartige Displays und
Anwendungen warten also auf ihre Umsetzung.
Kontakt: Dipl.-Ing. (FH) Ivica Kolaric
Telefon +49 711 970-3729 | ivica.kolaric@ipa.fraunhofer.de
2. PreisReinRaumfahrt zur »Planetary Protection« für die
Europäische Weltraumorganisation ESA
Udo Gommel, Yvonne Holzapfel, Markus Keller, Guido Kreck, Markus Rochowicz
Wer Proben auf einem fernen Planeten ziehen will, muss raumfahrtspezifische
Reinheitsmaßnahmen treffen. Ansonsten könnte er Gefahr laufen, dass er das,
was er zu entdecken glaubt, selbst von der Erde mitgebracht hat. Zum Schutz
vor derartigen planetarischen Verschmutzungen sowie Kontamination der Erde
bei »Sample Return«-Missionen entwickelten Forscher des Fraunhofer IPA ein
innovatives Bewertungssystem für die Reinheitstechnik. Die gewonnenen Er -
kenntnisse lassen sich auch auf andere reinheitskritische Industrien wie
die Halbleiterindustrie, Medizintechnik oder Automobilindustrie anwenden.
Langlebigkeit, Zuverlässigkeit und Leistung von Satelliten und
Raumfahrzeugen werden durch die extrem belastenden Welt -
raumbedingungen auf eine harte Probe gestellt. Um diesen
hohen Anforderungen gerecht zu werden, sind bereits bei
der Auswahl von Material, Konstruktion und nicht zuletzt bei
ihrer Fertigung reinheitstechnische Gesichtspunkte zu beach-
ten. Äußerst ambitionierte Reinheitsanforderungen stellen
dabei »Search for Life« Missionen. Diese Weltraum erkundungs-
Missionen suchen nach extraterrestrischen Lebensformen und
für sie gilt in besonderem Maß das international ratifizierte
»Planetary Protection«-Programm. Danach müssen sie ein
breites Kontaminationsspektrum beherrschen − angefangen
bei Mikroorganismen über filmische Verunreinigungen bis hin
zu kleinsten, partikulären Kontaminationen. Diese Aufgaben
können nur mit Hilfe hochangepasster Reinheitstechnikmaß -
nahmen adäquat gelöst werden.
Als prototypisches Beispiel einer solchen »Planetary Protection«-
Mission kann die ExoMars-Mission der Europäischen Welt -
raumorganisation ESA herangezogen werden. Aufgrund der
spezifischen reinheitstechnischen Fragestellungen initiierte die
ESA im Jahr 2008 eine Zusammenarbeit mit der Abteilung
»Reinst- und Mikroproduktion« des Fraunhofer IPA.
Die Forscher des Fraunhofer IPA entwickelten ein innovatives
und effektives Reinheitskonzept sowohl für ExoMars-Flight -
hardware-Komponenten als auch für weitere Anwendungen
mit vergleichbaren Reinheitsanforderungen. Das Reinheits -
konzept beinhaltet eine reine Fertigungsumgebung, Ultra -
präzi sionsreinigungsverfahren, Reinheitsvalidierung sowie
ein reines Logistik- und Verpackungskonzept.
Bewertung und Auswahl hoch -
präziser Reinigungsverfahren
Ausgehend von der Notwendigkeit, Raumfahrzeug kompo -
nenten für ihren Einsatz auf einen hochreinen Endzustand
zu bringen, suchten die Reinraumspezialisten zunächst nach
geeigneten Reinigungsverfahren. Um diese auswählen zu
können, bedarf es einer objektiven und vergleichenden
Beurteilung unterschiedlicher Reinigungstechnologien nach
einem standardisierten Bewertungssystem. In Ermangelung
eines solchen Systems musste im Rahmen des Projekts das
Team der Abteilung »Reinst- und Mikroproduktion« einen
spezifischen Raumfahrt-Ansatz entwickeln. Dazu wurden
Bewertungskriterien definiert.
Raumfahrtspezifische Reinheits -
anforderungen:
»PlanetaryProtection«
interaktiv 2|2012 Innovationspreis 3938 Innovationspreis interaktiv 2|2012
Der implantierbare Schallwandler stellt eine der Hauptkompo -
nenten eines neuartigen implantierbaren Hörgeräts dar – dem
so genannten Rundfensterimplantat. Der dafür entwickelte
Schallwandler arbeitet nach dem Prinzip eines piezoelektrischen
Biegeaktors und weist einen Durchmesser von lediglich 1,7 mm
auf. Die geometrische Form des Aktors – eine Scheibe mit zur
Mitte ausgerichteten kuchenstückförmigen Biegeleementen –
ist an die Bedingungen im Mittelohr angepasst. Ein Schicht -
ver bund aus Piezokeramik und Silizium führt bei anliegender
elektrischer Spannung eine Biegebewegung durch, was eine
Steigerung der Schwingungs amplitude ermöglicht. Der Mikro -
aktor dient somit als Laut sprecher des Rundfensterimplantats.
Dabei bietet das implantierbare Hörgerät für den Patienten
viele Vorteile: Es verbessert die audiologische Verstärkung so -
wie die Sprach- und Klang qualität. Vor allem kann es in einer
einfachen ambulanten Implantation in das Mittelohr einge-
setzt werden und stellt damit eine ungefährlichere und zu dem
auch kostengünstigere Variante für Hörgerätimplantate dar.
Kontakt
Dipl.-Ing. Dominik Kaltenbacher
Telefon +49 711 970-1193
dominik.kaltenbacher@ipa.fraunhofer.de
Die festgelegten Kriterien wiederum müssen mit einer defi-
nierten Methodik und dazu passender Analytik quantitativ
bestimmt werden, um größtmögliche Objektivität zu erlangen.
Um die für solche Untersuchungen geforderte, sehr hohe
Rein heit erzielen und messen zu können, kamen sowohl die
Referenzreinräume der ISO-Klasse 1 des Fraunhofer IPA als
auch die hier installierten Messtechniken wie vollautomatisierte
Feldemissions-Rasterelektronenmikroskope für die Partikel -
detektion und Gaschromotographie mit Massenspektrometrie-
Kopplung (TD-GC/MS) für den Ultraspurennachweis von orga-
nischen oder filmischen Verunreinigungen zum Einsatz. Speziell
bei biologischen Kontaminationen sollten die Mikroorganismen
nicht nur abgetötet werden, vielmehr sollte eine komplette
Entfernung der Mikroorganismen von der Oberfläche erfolgen.
Deshalb wurde die klassische Bebrütung der Proben für die
Bestimmung des Kontaminationszustands um eine völlig neu-
artige Übertragung der partikulären Reinigungsergebnisse
durch Messung der Partikelhaftkraft erweitert. Ansatz dieser
Entwicklung war die Annahme, dass die Partikelhaftkraft die
entscheidende Größe zur Beurteilung der Abreinigbarkeit eines
Partikels, also auch von Mikroorganismen, ist. Die dazu durch-
geführten Untersuchungen haben gezeigt, dass eine Partikel -
haftkraftmessung mit dem Rasterelektronenmikroskop mög-
lich ist und die ermittelten Reinigungseffizienzen mit den Haft -
kraftergebnissen schnell auf andere partikuläre Konta mi na -
tionen, auch Mikroorganismen, übertragen werden können.
Nach erster Selektion der präferierten Reinigungs techno lo gien,
die auf Grundlage einer umfassenden Studie ermittelt wurden,
fand schließlich eine finale Auswahl der für die Raumfahrt
geeignetsten Verfahren mit Hilfe des Bewertungssystems statt.
Das ausgewählte Reinigungskonzept, bestehend aus Vor-, Haupt-
und Endreinigung, wurde in eine adäquate Fertigungs um ge -
bung bei der ESA integriert. Im niederländischen Noordwijk in
den Forschungslaboren des Europäischen Weltraumforschungs-
und Technologiezentrums (ESTEC) wurde dazu ein für diese
Belange optimierter Reinraum unter Leitung des Fraunhofer
IPA realisiert. Dieser musste sowohl die höchsten Anforde run -
gen aus der Halbleiterindustrie (Kontrolle partikulärer, mole -
kularer und elektrostatischer Kontaminationen) als auch die
hohen Standards der pharmazeutischen Industrie (Kontrolle
mikrobiologischer Kontaminationen) vereinen. Dies konnte
durch den Einsatz innovativer Reinraumtechnik und optimier-
ter Logistik-, Material- und Personalflüsse ermöglicht werden.
Von der Reinigung, z. B. mit dem am Fraunhofer IPA optimier-
ten CO2-Schneestrahlverfahren, über die sauberkeitsgerechte
Montage bis hin zur Reinheitsvalidierung und Verpackung
können alle Prozessschritte in diesem Reinraum durchgeführt
werden.
Nutzbarmachung der Ergebnisse
Die entwickelten Verfahren zur Reinheitsvalidierung stellen
einen enormen Zugewinn an Sicherheit und Zuverlässigkeit
in Bezug auf Kontaminationen für die europäische Raumfahrt -
industrie dar. Auf Initiative der ESA werden die im Projekt
erarbeiteten Erkenntnisse in eine allgemeingültige Norm zur
Produkt- und Qualitätssicherung (ECSSQ-ST-70-54, Titel:
»Ultra Cleaning of Flight Hardware«) der »Europäische
Kooperation für Raumfahrtnormung« (ECSS) überführt.
Durch die Normung der Ergebnisse und die hohe Akzeptanz
der ECSS findet automatisch ein Transfer in andere Bereiche
statt. So lassen sich die Erkenntnisse auch auf reinheitskriti-
sche Industrien wie die Halbleiterindustrie, Medizintechnik
oder Automobilindustrie übertragen und nutzbar machen.
Kontakt
Dr.-Ing. Udo Gommel
Telefon +49 711 970-1633
udo.gommel@ipa.fraunhofer.de
3. Preis Rundfensterimplantat – Schallwandler für implantierbare
Hörgeräte Armin Schäfer, Jonathan Schächtele, Dominik Kaltenbacher
In Deutschland leiden ca. 17 Mio
Menschen unter Schwerhörig keit.
Implantierbare Hörgeräte bieten
Patienten gegenüber klassischen
Systemen eine höhere audiologi-
sche Verstärkung und verbesserte
Klangqualität. Jedoch ist für
das Einsetzen bisher eine mehr-
stündige, nicht ungefährliche
und kostenaufwändige Operation
erforderlich. Forscher des
Fraunhofer IPA haben einen
Schall wandler für implantierbare
Hörgeräte entwickelt, bei dem
nur ein kurzer ambulanter
Implantationseingriff
nötig ist.
interaktiv 2|2012 FuE am IPA 4140 FuE am IPA interaktiv 2|2012
Das enge Zusammenspiel und die Wechselwirkung zwischen
Industrie, angewandter Forschung und Hochschulen ist ein
wichtiger Erfolgsfaktor der westeuropäischen Wirtschaft.
Rumänische Industrieunternehmen haben weniger Möglich -
keiten der Unterstützung durch lokal ansässige rumänische
Forschungseinrichtungen. Deshalb gründeten das Fraunhofer
IPA, das Steinbeis-Donau-Zentrum und das rumänische Unter -
nehmen Microelectronica eine transnationale Public-Private
Partnership (PPP), um den Prozess der Entwicklung eines
kontinuierlichen Technologietransfer von Universitäten und
Forschungseinrichtungen in die produzierende Industrie in
Rumänien zu gewährleisten.
»Springboard for the Romanian industrial manufacturing« ist
der Namen des Projekts und Motto zugleich. Dafür haben sich
die Initiatoren vier Ziele gesetzt. »Zunächst wollen wir einen
Rahmen für die Zusammenarbeit zwischen Industrie, Forschung
und Behörden schaffen. Dann werden wir die Kooperationen
zwischen Industrie und Forschung identifizieren, um weitere
Projekte zu initiieren. Außerdem müssen die relevanten Themen
für bestehende und künftige angewandte Forschung auf unter -
schiedlichen Gebieten bestimmt werden. Und zuletzt versuchen
wir die am bestgeeigneten öffentlichen Fördermittel zur Steige -
rung der regionalen Innovationskraft herauszufinden«, so Fulga.
Workshop-Serien in vier Territorien Rumäniens
Um ihren Zielen näherzukommen, hat die transnationale Public-
Private Partnership Workshop-Reihen durchgeführt. Dabei
haben sich geeignete Partner aus Industrie und For schung
gefunden und mögliche Kooperationsthemen herauskristallisiert.
In den Territorien Bukarest, Timisoara, Sibiu/Brasov und Craiova
führte das Fraunhofer IPA eine SWOT-Analyse durch. Anhand
der Ergebnisse leitete die PPP einen Prozess zur Identi fizie rung,
Evaluierung und Festlegung des künftigen Technologie transfers
ein. Gleichzeitig wurde die Grundlage für die Ableitung von
möglichen Projektvorschlägen zur künftigen Zusammenarbeit
geschaffen. Nach weiteren Workshops haben die Koopera -
tions partner ihre Mitarbeit in den Projekten offiziell bestätigt
und ihre Projektmanager nominiert.
»Im Ergebnis haben wir in den Workshops rund 65 Projekte
zusammen mit den Projektpartnern aus den vier Regionen
definiert,« resümierte Fulga den Erfolg ihres Vorgehens. Fraun -
hofer IPA priorisierte die Projekte und erarbeitet ein Um setz -
ungskonzept, basierend auf den Ergebnissen der zweiten
Workshop-Serie. Für die Nachhaltigkeit der Umset zung dieser
Projekte hat das Institut zusammen mit den rumänischen
Partnern die Grundlage für eine Cluster-Initiative »Cluster 4I 4
Industry« entworfen.
Auf Grund der erreichten Ergebnisse plant die rumänische
Regierung Anfang des nächsten Jahres ein Förderprogramm
für Produktionstechnik-Innovationen in der rumänischen
Industrie. Auch auf EU-Ebene wird die weitere Implemen tie -
rung durch die Europäische Donaustrategie und die Manu -
future-Strategie direkt unterstützt.
Kontakt
Simina Fulga | Projektleitung Rumänien
Telefon +49 711 970 -1856 | simina.fulga@ipa.fraunhofer.de
Sprungbrett für rumänischeIndustrieunternehmen
In einem Kooperationsprojekt der Fraunhofer- und der Max-
Planck-Gesellschaft wurde eine automatisierte Anlage zur sys -
tematischen Kultivierung und Handhabung von Zellen entwickelt.
»Autranomics« verbessert die Erforschung der Prote in funktion
im menschlichen Genom und trägt zu einem besseren Ver -
ständnis von komplexen genetischen Erkran kun gen, wie z. B.
Krebs oder Parkinson, sowie zur Entwicklung neuer Therapie -
möglichkeiten bei.
Die Entwicklung einer funktionierenden Gentherapie zur Be -
handlung von Erbkrankheiten oder tumorösen Erkran kun gen
ist eine der medizinischen Herausforderungen des 21. Jahr -
hunderts. Auch wenn das menschliche Genom mittlerweile
entschlüsselt ist, ist die Funktion der durch das Genom kodier-
ten Proteine erst in Bruchteilen erforscht. Diese Proteinfunk -
tionen, die die Prozesse innerhalb der Zelle regeln und aus-
führen, stellen den Schlüssel zum Verständnis und zur Be -
hand lung von komplexen Erkrankungen mit genetischer
Ursache dar.
Die systematische Analyse der zugrundeliegenden Protein -
funktion erfolgte bisher in manuellen, sehr aufwändigen und
nicht reproduzierbaren, damit auch nicht verifizierbaren Ver -
fahren. In einem Kooperationsprojekt der Fraunhofer- und der
Max-Planck-Gesellschaft wurde eine weltweit einmalige auto-
matisierte Anlage »Autranomics« entwickelt, mit der eine
systematische Analyse möglich wird. Die am Fraunhofer IPA
gemeinsam mit dem Fraunhofer IPM und Fraunhofer FIT auf-
gebaute Anlage erfüllt alle notwendigen Handhabungsschritte
für die sensiblen Prozesse der systematischen Kultivierung und
Handhabung von Zellen. Mit dem Autranomics-System kön-
nen Zellen in kurzer Zeit mit fremder Erbinformation (transfi-
zierte Zellen) automatisch kultiviert, überwacht, selektiert und
für entsprechende manuelle Versuche vorbereitet werden. Mit
diesem ganzheitlichen Ansatz ist es möglich, einen zuverlässi-
gen und kontaminationsfreien Prozess zur Gewinnung hoch-
qualitativer Zellpools zu gewährleisten. Dieser führt zu repro-
duzierbaren, standardisierten und qualitativ hochwertigen Er -
gebnissen für die nachfolgende Analyse der Proteinfunk tio -
nen. Die systematische Analyse stellt die Grundvoraussetzung
zum Verständnis der Entstehung und Behandlung komplexer
genetischer Krankheiten dar.
Seit September 2011 steht die Anlage »Autranomics« im
Labor des Max-Planck-Instituts (MPI) für molekulare Zell bio -
logie und Genetik (CBG) in Dresden und wird seitdem von
Mitarbeitern des MPI betrieben. Im laufenden Forschungs-
und Validierungsbetrieb konnten erfolgreiche Tests zur auto-
matischen Kultivierung und Handhabung der Zellkolonien
durchgeführt werden.
Kontakt
Dipl.-Inf. Sebastian Schöning | Telefon +49 711 970-1236
sebastian.schoening@ipa.fraunhofer.de
Dipl.-Ing. Alexej Domnich | Telefon +49 711 970-1187
alexej.domnich@ipa.fraunhofer.de
»Autranomics – Automated Transgenomics«Entschlüsselung der Genfunktionen – Vollautomatische
Kultivierung, Analyse und Sortierung von Zellen
In BioPoLiS, dem Bioproduktionslabor des Fraunhofer IPA, wird
die Adaption der Bioprozesse an die IPA-Anlagen sowie Anlagen -
komponenten auf geltende Anforderungen wie Hygiene,
Durchsatz sowie Steuer- und Regelfunktionen hin getestet.
»Unsere Vision:
Unser Projekt soll dazu
beitragen, den sozio-
ökonomischen Kreislauf
staatlicher Wert schöp -
fung in Rumänien zu
schließen«, sagt Simina
Fulga, die die Projekt -
leitung Rumänien am
Fraunhofer IPA innehat.
Nicht »Von der Wiege bis zur Bahre«,
sondern »Von der Wiege bis zur Wiege«
soll der Lebenszyklus von Produkten ge -
staltet werden – so lautet das Prinzip,
das der Chemiker Michael Braungart
bereits in den Neunziger Jahren des letz-
ten Jahrhunderts formuliert hat. Wir am
Fraunhofer IPA gehen deutlich weiter
und betrachten in dieser Weise neben
den Lebenszyklen der Produkte auch die
Technologien und Fabriklebenszyklen,
die Fabriken, die Fertigung, die Produk -
tionsabläufe. Das vollständige 100%ige
Recycling von Rohstoffen und Produkten
wird schon in zahlreichen innovativen
Unternehmen, insbesondere in den
Niederlanden und den USA, aber auch
in Deutschland umgesetzt. In diesem
ersten Beitrag der neuen Interaktiv-Serie
möchte ich zunächst die Theorie von
Michael Braungart vorstellen und an -
hand von konkreten Beispielen illustrieren.
Gleichzeitig will ich hier darstellen, wie
wir am Fraunhofer IPA Cradle to Cradle
weiterdenken und auf unser Arbeits -
ge biet, nämlich Produktions systeme,
Maschinen und Anlagen, erweitern.
Konsum statt Verzicht
Im Zentrum einer industriellen Revolu -
tion im Namen des neuen radikalen
Nach haltigkeitsparadigmas steht die
ökologisch effektive und sozio-ökono-
misch erfolgreiche Produktionsweise:
»Produkte werden so konzipiert, dass
sie nicht zu Abfall werden, sondern dass
nach Gebrauch die enthaltenen Roh stoffe
wieder in gleicher Qualität zu möglichst
hundert Prozent erneut einsetzbar sind.
Aber nicht nur die Produkte, auch die
Produktion selbst, das Bildungssystem
und die (Organisations-)Kultur sollen
nach diesem Konzept so gestaltet wer-
den, dass die Menschen »nützlich an -
statt weniger schädlich« sind. Das heißt,
dass sie die Erde nicht langsamer zerstö-
ren und immer weniger Ressour cen ver-
brauchen, sondern dass sie – wie die
Natur selbst – der Erde nützen und ihr
Ressourcen zurückgeben.
Für Maschinen und Anlagen bedeutet
dies, dass auch sie einer ganz neuen
Betrachtung und Gestaltung unterzogen
werden müssen. Am Fraunhofer IPA
werden daher insbesondere solche inno-
vativen Produktionsweisen erforscht, die
sehr wenig oder keine Energie verbrau-
chen, etwa durch Nutzung der Abwärme
als Heizenergie oder – umgewandelt –
als Kühlung. Mit ORC-Anlagen kann
dies gelingen.
Konsum statt Verzicht, ist die optimisti-
sche Parole der »Revolutionäre«. Wir
am IPA erweitern den Cradle-to-Cradle-
Ansatz dahingehend, dass wir Produk -
tions systeme durch konsequente Stan -
dardisierung und Modularisierung enorm
wandlungsfähig machen: weniger Ma -
schinen aus leichteren Materialien und
ausgestattet mit mehr Intelligenz kön-
nen variantenreicher produzieren und
benötigen dafür weniger Material und
Energie unter Ausschluss jeglicher Art
von Verschwendung. Langfristiges Ziel
ist es, dafür zu sorgen, dass 100 Prozent
der eingesetzten Produktionsfaktoren im
Produkt landen und nicht zu Abfall oder
Emissionen werden.
Effektivität statt Effizienz
Das Prinzip der Öko-Effektivität ist der
Hauptpfeiler der neuen Denk- und Pro -
duktionsweise. Im Gegensatz zur Öko-
Effizienz mit dem Prinzip »je weniger,
desto besser«, also »die Dinge richtig
machen«, geht die Öko-Effektivität einen
ganz neuen Weg. Sie zielt ab auf die
komplette Umwandlung von Pro duk ten
und Materialströmen: »Die richtigen
Dinge machen«. Nicht das schrittweise
Downcycling von der mechanischen bis
hin zur thermischen Verwertung von
Abfällen ist das Ziel, sondern das Er -
zeugen von biologischen und techni-
schen Kreisläufen mit der Folge »je
mehr, desto besser«.
Dauerhafte Kreislaufwirtschaft
Zwei geschlossene Kreisläufe bestimmen
demnach den neuen effektiven Produk -
tionszyklus. Der technische Kreislauf
führt komplexe Gebrauchsgüter und
mineralische Ressourcen zu hundert
Prozent einer erneuten Verwendung zu.
Der biologische Kreislauf für Verbrauchs -
produkte sorgt nach dem Gebrauch für
eine sichere und vollständige Rückkehr
in die Umwelt.
In vielen Fällen werden biologische und
technische »Nährstoffe« in einem Pro -
dukt kombiniert, was das Produkt in der
Regel leistungsfähiger macht. Für solche
komplexen Produkte sieht das Cradle-to-
Cradle-Prinzip eine sorgfältige Planung
des Lebenszyklus jedes einzelnen Be -
standteils und die Entwicklung von
Strategien für die Materialtrennung vor.
interaktiv 2|2012 Serie 4342 Serie interaktiv 2|2012
Am Fraunhofer IPA entwickeln wir da-
rüber hinaus Recyclingverfahren und
-anlagen zur Rohstoff-Rückgewinnung
aus komplexen Produkten. So arbeitet
die Abteilung Galvanotechnik an der
Rückgewinnung von Seltenen Erden aus
Elektronikschrott, zum Beispiel aus
Mobiltelefonen.
Schon seit vielen Jahren befassen wir
uns in der Projektgruppe Bayreuth mit
Refabrikation, etwa mit der Demontage
und Aufarbeitung von komplexen Pro -
dukten wie der Lichtmaschine im Auto.
Cradle to Cradleund was das IPA daraus macht von Thomas Bauernhansl
ORC-Anlagen, wie
sie am Fraunhofer
IPA weiterent-
wickelt werden,
sorgen für mehr
Energieeffizienz in
der Industrie. ORC
steht für Organic
Rankine Cycle, ein
Verfahren, bei dem
mithilfe eines Ver -
dampfungsprozesses
aus Abwärme Strom
gewonnen wird.
Besonders interes-
sant ist, dass
ORC-Anlagen schon
geringe Abwärme -
temperaturen nutzen
können.
Quelle: Dürr AG
Bild: Braungart S.50
interaktiv 2|2012 Serie 4544 Serie interaktiv 2|2012
Neue Bewertung von Profitabilität
In der Zukunft wird Wachstum und damit
der Erhalt von Wohlstand laut Braungart
generiert, indem wir »die Systeme und
Produkte hinsichtlich ihrer ökonomischen,
sozialen, ökologischen und kulturellen
Verträglichkeit klassifizieren, mit dem Ziel
der gleichberechtigten Förderung und
des Ausbaus jedes einzelnen dieser As -
pekte.« Die Entkopplung von Wachs tum
und Ressourcenverbrauch wird so zur
Realität. Im Rahmen der Energie wen de
haben wir diese Entkopplung ja bereits
eingeleitet. Seit Mitte der 1990er Jahre
sank der Pro-Kopf-Energieverbrauch in
Deutschland bei steigendem Wohl stand.
Ziel am IPA ist es nun, eine solche Wende
für sämtliche Produktionsfaktoren zu
be forschen. Wir brauchen, das ist meine
feste Überzeugung, dringend eine Mate -
rialwende (für Produkte und Produk tions -
mittel), eine Personalwende und schließ-
lich wohl auch eine Finanzwende.
Doch dazu mehr in weiteren Beiträgen
dieser Serie.
In fünf Schritten kann es laut Braungart
Unternehmen gelingen, ihre Produktion
öko-effektiv umzugestalten. Der erste
wichtige Schritt ist der Verzicht von schäd -
lichen Stoffen. Dann folgt die Ermittlung
der persönlichen Präferenz aufgrund
von wissenschaftlicher Erfahrung. Will
heißen, die Wahl zwischen zwei Übeln:
Wer die Abfallmenge verringern möch-
te, kauft vielleicht recyceltes Papier. Doch
dieses Papier kann Chlor und Dioxine ent -
halten. Hier ist eine Entscheidung fällig.
Die dann entstehenden Positivlisten füh-
ren schließlich zur »Neuerfindung« des
Produkts als letztem Schritt. Nach der
Entfernung aller Substanzen, die die
spätere Stofftrennungen stören (passive
Positivliste) folgt die Planung, wie der
spätere Abfall als Nährstoff in den bio-
logischen oder technischen Kreislauf
eingehen kann (aktive Positivliste).
Echte Innovation, da bin ich mit Braun -
gart vollkommen einig, würde der Indu -
strie und damit den Menschen und
schließlich auch der Natur ein gesundes
Wachstum ermöglichen. Mit Innova tio -
nen und sinnvollem Design ist es mög-
lich, Wohlstand für alle zu generieren
(S. 49).
Das mag illusionär klingen oder über-
optimistisch. Doch insbesondere in den
Niederlanden und den USA haben zahl-
reiche Unternehmen bereits auf Öko-
Effektivität im Sinne von Cradle to
Cradle umgestellt.
Produkt-Beispiele:
T-Shirt und Bürostuhl
Die Firma Trigema in Burladingen stellt
unter anderem Sportbekleidung her und
gilt als der T-Shirt-Macher Deut schlands.
Es ist bekannt, dass die Trigema aus -
schließ lich auf der Schwäbischen Alb
produziert und dass sie ihren Mitarbeite-
r innen und Mitarbeitern ebenso wie
deren Kindern eine lebenslange Be -
schäfti gungsgarantie gibt. Dass sie T-Shirts
produziert, die voll kompostierbar und
außerdem hautfreundlicher und langle-
biger sind als konventionelle Hemden,
mögen manche noch nicht wissen. Doch
nicht nur T-Shirts, auch Sitzbezüge in
Flugzeugen und Möbelstoffe können in -
zwischen nach Gebrauch als Torfersatz
in Gärtnereien dienen und so einen posi -
tiven globalen Fußabdruck hinterlassen.
Auch die vollständige und dauerhafte
Wiederverwertung von Gebrauchs gütern
wie etwa Büromöbeln ist möglich. Dies
zeigt das Beispiel des deutschen Tochter -
unternehmens der Firma Steelcase.
Deren Büromöbel können am Ende ihres
Lebens leicht zerlegt, recycelt und wie-
derverwendet werden, weil eine Material -
bewertung und -analyse erfolgt, die bis
zur molekularen Ebene geht. Dazuhin
misst Steelcase die Umweltauswirkung
ihrer Produkte auf jeder Stufe von deren
Lebenszyklus.
Beispiel: Automobil-Produktion
Cradle to Cradle bietet aber nicht nur
die Chance, ein Produkt, sondern auch
die Produktion komplett neu zu denken.
Effektivität statt Effizienz wirft beispiels-
weise im Bereich Automotive Fragen auf
wie: Sind mit den aktuellen Werkstoff -
innovationen künftig noch zentrale
Presswerke erforderlich? Ist die Arbeits -
teilung zwischen Karosseriebau, Lackie -
rung und Montage noch zeitgemäß? Ist
die Arbeitsteilung zwischen Zulieferern
und OEMs, so wie sie heute praktiziert
wird, der Weisheit letzter Schluss?
Am Fraunhofer IPA arbeiten wir daher
an einer hochflexiblen und wandlungs-
fähigen montageintegrierten Fertigung.
In einem solchen Konzept sind die
Montagestationen nicht miteinander
verkettet und neben Montageope ra -
tionen auch für Bearbeitungsumfänge
zuständig. Deshalb bevorzuge ich den
Begriff »Prozessmodule« für definierte
Fertigungs- und Montageoperationen.
Durch das Nebeneinander einer Vielzahl
solcher Prozessmodule lassen sich alle
notwendigen Einzeltechnologien für den
Fahrzeugbau vorhalten. Produktseitig
wird das Auto bereits früh auf die Räder
gestellt und mit entsprechender Steue -
rungs- und Kommunikationstechnik
ausgestattet. Ohne dafür Fördertechnik
oder Leitrechner zu benötigen, bewegt
sich ein solch rollendes Chassis selbst zu
den einzelnen Stationen und gibt dort
den Impuls zum jeweils weiteren Auf -
bau. So erhalten wir ein dezentrales,
sehr robustes System, das schnell auf
Änderungen reagieren kann. Mit dem
vom BMBF geförderten neuen For -
schungs campus ARENA2036 haben
das IPA und die zugehörigen Universi -
täts institute nun die Perspektive, über
15 Jahre in der »Forschungsfabrik für
wandlungsfähige Produktion und funk -
tionsintegrierten Leichtbau« das Auto
der Zukunft zu entwickeln (s.S. 28 ff.).
Dies ist nur eines von vielen Beispielen
für Cradle to Cradle à la Fraunhofer IPA.
Wenn Sie dieses Thema auch so span-
nend finden wie wir:
Sprechen Sie uns an!
Quelle: Braungart, Michael; Donough,
William: Die nächste industrielle Revolution.
Die Cradle to Cradle Community. Hamburg:
Europäische Verlagsanstalt, 2008
Die drei wichtigsten Merkmale der naturnahen Produktion
nach Braungart lauten: (S. 34):
Abfall als Nahrung
In der Natur ist der Abfall einer Pflanze oder eines Tieres Nahrung für Pflanzen und Tiere. Bei den Materialflusssystemen der
Cradle-to-Cradle-Wirtschaft gilt das gleiche Prinzip. Alle Stoffe werden zu hundert Prozent dem Kreislauf wieder zugeführt.
Nutzung von Sonnenenergie
Da Systeme, die von Sonnenenergie betrieben werden, weder die Ressourcen der Vergangenheit aufbrauchen, noch die
Zukunft belasten, sind nur sie wirklich nachhaltig. Zu diesen Systemen gehören auch Windkraft, die durch Thermik als Folge
der Sonneneinstrahlung entsteht und Biomasse, die die Sonnenenergie in Pflanzen speichert.
Förderung von Vielfalt
Produktgestalter können aus der Vielfalt der Natur lernen, immer wieder neue Nischen für vielfältige Lösungen von Design -
problemen zu schaffen. Braungart führt als Beispiel über 10.000 Ameisenarten an, die jeweils in Nischen genau an ihre
jeweilige Umgebung angepasst leben.
Quelle: BMWI 2011
interaktiv 2|2012 FuE am IPA46 FuE am ISW interaktiv 2|2012
Moderne Produktionsanlagen bestehen aus einer Reihe mecha -
tronischer Systeme, die mit ihrer Umwelt oder anderen mecha -
tronischen Systemen interagieren, um ein Produkt herzustellen.
Diese Systeme zeichnen sich durch feste Hardwarekonfigura tion
und auf die Aufgabe abgestimmte Programmierung aus. Dabei
erledigen minimal notwendige Ressourcen die Aufgaben maxi -
mal zuverlässig, um Kosten zu sparen.
Zur Produktivitätssteigerung werden diese Systeme zunehmend
über Maschinengrenzen hinaus vernetzt. Spezialisten im Bereich
der Prozessplanung sehen schon heute die Notwendigkeit,
Sensordaten der Maschine mit dem Enterprise Resource Planning
zu verbinden. Hersteller von Steuerungssystemen folgen die-
sem Trend, indem sie offene Schnittstellen und Protokolle für
den Zugriff auf die Steuerung bereitstellen. Jedoch macht
diese zusätzliche Vernetzung die Systeme auch unsicher.
Steuerungssysteme sind Hacker-Angriffen gegenüber nicht
gewappnet. Dies hat sich in den letzten Monaten durch eine
Reihe an veröffentlichten Schwachstellen in den Produkten
verschiedenster Hersteller gezeigt. Ein Nachrüsten von Sicher -
heits funktionen ist nur durch zusätzliche Hardware firewalls
und Inte gri tätsüberwachsungs systeme möglich. Denn die be -
grenzten Ressourcen des Systems verhindern selbst die Instal -
la tion zusätzlicher Sicherheits soft -
ware auf dem Steuerungssystem.
Die Entwicklung von Cloud-basierten
Steuerungsarchitekturen könnte diese
und noch weitere Probleme lösen.
Bei der Steuerung in der Cloud wird
der klassische Aufbau mechatroni-
scher Systeme aufgebrochen. Die
lokale Prozess steue rung wird durch
eine so genannte »Maschinenbox«
ersetzt. Die Maschinenbox ist das
Bindeglied zwischen Prozess und
Steuerung. Das Steuerungsprogramm
läuft bei diesem Konzept nicht mehr
lokal, sondern auf einem zentralen
Server, der nicht vor Ort stationiert
sein muss. Die Maschinenbox sorgt
für die Verbindung zur Cloud und
taktet die Kommandos von der
Steuerung in die Echtzeit des Feldbus
ein. Über noch zu entwickelnde Methoden wird sie Probleme
durch Latenzschwankungen, Paketausfall und Verbindungs -
abbruch kompensieren – und, wenn eine Kompensation un -
möglich ist, Schaden verhindern können.
Um die Verbindung zwischen Maschinenbox und Cloud abzu-
sichern, arbeiten Wissenschaftler des universitären Schwester -
instituts des Fraunhofer IPA, des Instituts für Steuerungs-
Sicherheit in der cloud-basiertenSteuerungstechnik
t echnik der Werkzeugmaschinen und Fertigungsein rich tun -
gen (ISW), eng mit Spezialisten aus dem Bereich des Cloud-
Computing und der Netzwerktechnik zusammen. Die Vor -
aussetzungen der neuen Topologie erleichtern die Integration
von Sicherheitsaspekten in das System. Realistisch angreif-
bare Punkte sind nur die Kommunikationsstrecke zwischen
Cloud und Maschinenbox und die Maschinenbox. Da die
Maschinenbox keine prozessrelevanten Berechnungen durch-
führt, ist es möglich, die lokalen Ressourcen zur Wahrung
der Sicherheit zu nutzen. Hierfür werden Verfahren zur
Authentifizierung, Verschlüsselung und Überwachung der
Datenintegrität in das System eingebettet.
Neben den zusätzlichen Sicherheitsfunktionen bietet das
System auch Vorteile in den Bereichen Know-how-Schutz und
Wartungsfreundlichkeit. Das Prozess-Know-how wird bei der
Steuerung in der Cloud nicht mehr mit der Maschine ausge-
liefert, sondern liegt geschützt in der Cloud. Wartungs arbeiten
an der Steuerung, z. B. ein Softwareupdate, lassen sich durch
Umschalten auf ein Duplikat des Steuerungsprogramms ohne
Unterbrechung des Prozess durchführen. Das volle Potenzial
des neuen Systems wird sich nach der Umsetzung des ersten
Prototyps zeigen.
Kontakt zum Thema »Security«
Dipl.-Ing. Markus Birkhold
markus.birkhold@isw.uni-stuttgart.de
Kontakt zum Thema »Cloud«
Dipl.-Ing. Jan Schlechtendahl
jan.schlechtendahl@isw.uni-stuttgart.de
»ThinkingWheels«
Intelligente Radmodule für
omnidirektionale Fahrwerke
Serviceroboter, die uns im täglichen Leben unterstützen sollen,
müssen sich dem Menschen und der für sie geschaffenen
Um gebung anpassen können. Forscher des Fraunhofer IPA
haben ein neuartiges, modulares Rad- und Lenksystem für
mobile Roboter entwickelt.
Wer kennt es nicht: das eigene Auto zugeparkt in einer Park -
lücke – keine Chance, weg zu fahren. Science-Fiction Filme
bieten Lösungen für solche Probleme. Dort bewegen sich Fahr -
zeuge auf Kugelrädern, Luftkissen oder werden magnetisch in
der Schwebe gehalten. Auch wenn diese technischen Lösun -
gen noch der Zukunft angehören, konnten die Forscher der
Abteilung »Roboter- und Assistenzsysteme« einen Schritt in
diese Richtung gehen. Sie haben ein modulares omnidirektio-
nales Rad- und Lenksystem für mobile Roboter entwickelt.
Das Ergebnis sind intelligente und eigenständige Radmodule,
die keine Lenkwinkeleinschränkung haben und selbstständig
untereinander aushandeln, welches Rad im Moment den Ton
angibt, »Thinking Wheels« eben. Dies ermöglicht mobilen
Servicerobotern oder fahrerlosen Transportsystemen freie und
flexiblere, dem Menschen und der Umgebung angepasste
Bewegungen mit ganz gewöhnlichen Rädern. Die Kombi -
nation der Radmodule und die dezentrale Steuerung erlauben
die freie Kombination von möglichen Bewegungen wie Drehen
auf der Stelle und Vorwärts- oder Seitwärtsfahren.
Die Modularisierung hat einen weiteren Vorteil. Der Anteil an
Gleichteilen wird erhöht. Dadurch fallen die Kosten deutlich
niedriger aus als bei bisherigen Roboterlösungen. Die kosten-
günstigeren Radmodule können zu einem Fahrwerk mit belie-
biger Geometrie und Traglast kombiniert werden. Dabei sind
Fahrwerke mit nur einem gelenkten Rad genauso möglich,
wie die Kombination mehrerer Räder zum Transport, z. B. be -
sonders sperriger oder schwerer Güter.
Kontakt
Dipl.-Ing. Theo Jacobs
Telefon +49 711 970-1339 | theo.jacobs@ipa.fraunhofer.de
i47
4948 Im Gespräch interaktiv 2|2012
Prof. Verl, was stört Sie an der propagierten
Umverteilung der Herrschaftsverhältnisse in
der Produktion?
Verl: Das Gesamtmodell geht an den Produktionsinteressen
vorbei: Wenn Sie jedem Bauteil erlauben zu verhandeln, auf
welche Maschine es geht und welchen Weg es durch die
Pro duktion nimmt, können Sie einfach nicht vorhersagen,
wann das Bauteil wirklich fertig sein wird und wie hoch die
Produktivität am Ende des Tages sein wird. Das widerspricht
unseren wirtschaftlichen Interessen. – Wenn Sie aber die
Produktivität nicht planen und keine Taktzeit definieren kön-
nen, was soll das Abnahmekriterium für unsere Kunden sein?
Wenn ich zum Beispiel eine Produktionsanlage oder Zelle ver-
kaufen will, dann ist eines der wichtigsten Kaufkriterien die
Taktzeit. Ich muss zuverlässig vorhersagen können, dass z. B.
alle 60 Sek unden aus dieser Zelle ein neues Auto kommt.
Wenn ich das nicht garantieren kann, bleibe ich auf meiner
Anlage sitzen. Das Konzept Industrie 4.0 bedenkt also einen
entscheidenden Wirtschaftsfaktor nicht.
Die steuernde Funktion in der Fabrik der Zukunft
sollen »embedded systems« einnehmen. Sie werden
heute auch »cyber-physische Systeme (CPS) ge -
nannt. Durch diese weiß das intelligente Produkt
um seinen Status, Auftrag, Fertigungszustand,
Konfiguration und Zielort. Wo sehen Sie die
Schwachstellen?
Verl: Ich bin der Meinung, dass die Lösungen, die wir heute
in den Werken, in der Produktion haben, die kostengünstig-
sten und effizientesten sind. RFID- oder Bar-Codes sind in den
meisten Fällen voll ausreichend. Fahrzeugkarossen sind wäh-
rend ihrer Produktion bereits heute mit solchen Codes oder
REVOLUTION INDUSTRIE 4.0Zieht die 4. Industrielle Revolution herauf oder
ändert sich die Produktionsautomatisierung evolutionär?
Transpondern ausgestattet. Sie erfüllen ihren Zweck und mehr
braucht man nicht. CPS stellen zusätzliche Infrastruktur dar,
die nichts Zusätzliches leistet. Auch hier betrachten wir die
Themen, Kosten und Wirtschaftlichkeit nicht, wenn wir an
Industrie 4.0 denken.
Welchen Gewinn verspricht man sich denn von CPS?
Verl: Die vielgelobte Intelligenz der cyber-physischen Systeme
soll die Produktion schneller und flexibler machen, sodass der
Ressourceneinsatz effektiver würde und dass durch die dezen-
trale Intelligenz auch kleine Stückzahlen wirtschaftlich herge-
stellt werden könnten. Nur – ich kann das noch nicht sehen.
Eine ganz große Hürde stellt die fehlende Standardisierung
dar. Einheitliche Schnittstellen zwischen CPS sind nicht vor-
handen und können daher noch nicht optimal untereinander
kommunizieren. Hinzu kommen noch die steigenden Kosten
der Hardware. Sensorik-Aktorik-Systeme mit hoher Komplex i -
tät sind noch zu teuer, um CPS wirtschaftlich zu machen.
Ein weiteres Problemfeld ist die Sicherheit. Je mehr Büro-IT
in die Automatisierung Einzug hält, desto mehr muss man
sich um Viren und Schutz vor Diebstahl Gedanken machen.
Die Forschungsinitiative »Virtual Fort Knox« ist ein Ansatz,
aber bei Weitem noch keine fertige Lösung: »Virtual Fort
Knox« unterstützt KMU im Umgang mit Cloud-Technologien.
Forschung und Industrie arbeiten hier zusammen, um eine
intelligente, vernetzte, skalierbare und sichere Plattform sowie
eine anforderungsgerechte Community Cloud zu entwickeln.
Aber auch bei Fragen wie »Wer ist Besitzer der Daten?«,
»Wem dürfen sie weitergegeben werden?« oder »Wer haftet
dafür?« stehen wir noch ganz am Anfang.
Industrie 4.0 ist natürlich sehr IT-lastig. Wie
gehen die Produktionstechniker mit dem Trend um?
Verl: Wir lassen uns darauf ein – gerade als Ingenieure.
CPS hatten wir zum Teil schon als agentenbasierte Techno -
logie. Ein schönes Beispiel ist das Verbundprojekt »Siaras«.
Der Ansatz der fähigkeitsorientierten Produktion erfordert
Neuerungen insbesondere in der virtuellen Repräsentation
von Gerätefähigkeiten und Produktionsabläufen. Letztendlich
sollen alle Produktionseinheiten mit Wissen über Fähigkeiten
ausgestattet werden, was eine automatische Interaktion und
Abstimmung, also eine Konfiguration zwischen ihnen ermög-
licht. Solche Themen werden bei uns schon lange behandelt.
So z. B. in der von mir betreuten Dissertation von Matthias
Bengel aus dem Jahre 2009. Also auch das Fraunhofer IPA
forscht und entwickelt seit längerer Zeit schon auf dem Themen -
gebiet »Industrie 4.0«. Unser Rüst-App z. B. unterstützt Werker
an der Maschine mit vordefinierten Arbeitsan wei sun gen in
Gestalt eines flexiblen Workflow-Systems. Der Werker muss
nicht umständlich zu einem Terminal gehen, wenn er auf dem
Handy schauen kann, ob alles ok ist. D. h., wir nutzen IT
selbstverständlich, wo es Menschen einen Vorteil bringt und
wo es wirtschaftlich für das Unternehmen Sinn macht.
Ein stückweit sind wir also in Richtung »Industrie 4.0«
unterwegs. Eine Revolution sehe ich darin keine, eher eine
Evolution.
In der Fabrik der Zukunft soll das einzelne
Werk stück den Takt vorgeben und mit der Maschine
kommunizieren, welches die nächsten Produktions -
schritte sind. Die hierarchische Pyramide der
Produktionsautomatisierung wird durch intelligente,
sich selbst organisierende Objekte ersetzt.
Klassische Steuerungs systeme haben ausgedient,
deren Funktion übernehmen vernetzte Strukturen,
glaubt z. B. Prof. Detlef Zühlke, Leiter des
Deutschen Forschungszentrums für Künstliche
Intelligenz. Prof. Alexander Verl, Leiter des
Fraunhofer IPA, ist skeptisch, inwieweit es
Sinn macht, wenn in der Fabrikhalle die Herr -
schaft über die Produktion von den vernetzten
intelligenten Bauteilen übernommen wird und mit-
hin die hierarchische Automatisierungspyramide
durch selbstorganisierende gleichberechtigte
Objekte ersetzt wird.
interaktiv 2|2012 Im Gespräch
50 FuE am IPA interaktiv 2|2012 interaktiv 2|2012 Inno.CNT 51
Die »ROS Industrial«-Community
formiert sich: Internationaler
Anwenderkongress am Fraunhofer
IPA in Stuttgart
Das »Robot Operating System« (ROS) ist ein Open-Source
Framework, das sich in der Robotikforschung in den letzten
Jahren etabliert hat und ein großes Repertoire an Software-
Komponenten und -Werkzeugen für Robotikapplikationen
bietet. ROS steht vor dem Sprung in die kommerzielle An -
wendung in der Industrierobotik. Dazu soll ROS im Projekt
»ROS Industrial« für die Anforderungen in der Industrie fit
gemacht werden. Das Fraunhofer IPA spielt in dieser Entwick -
lung eine führende Rolle. Am Stuttgarter Institutszentrum
konnte Ulrich Reiser, Gruppenleiter in der Abteilung Roboter-
und Assistenzsysteme am Fraunhofer IPA, rund hundert
Forscher und Experten aus Wissenschaft und Industrie zum
internationalen Anwenderkongress »ROS Industrial – ein
Enabler für die Industrierobotik?« begrüßen.
»Das Forschungs-Framework ROS verspricht ein großes Poten -
zial für den Einsatz in der Industrie: sowohl in Bezug auf die
Applikationsentwicklung und Systemintegration für Industrie -
robotersysteme als auch für die Entwicklung vielfältigster Ser vice -
roboteranwendungen«, erklärt Ulrich Reiser. Das Fraunhofer
IPA habe die notwendige Erfahrung, die Ressourcen und das
Netzwerk, um ROS Industrial in Europa entscheidend voranzu-
treiben, sowohl in Bezug auf die technische Weiterentwick -
lung als auch die weitere Verbreitung. Auch die Ergebnisse
des von der EU geförderten Forschungsverbunds BRICS (Best
Practice in Robotics), der sich auf Methoden und Werkzeuge
des effizienteren und systematischen Software-Engineerings
für Roboter-Applikationen konzentriert, werde man in die
Entwicklung von ROS Industrial einfließen lassen.
Die von Fraunhofer-Wissenschaftlern im Jahre 2011 veröffent-
lichte »Effirob«-Studie habe gezeigt, wie wichtig wiederver-
wendbare, leistungsfähige Software-Komponenten für die
Senkung der Software-Entwicklungskosten und Reduzierung
des Entwicklungsrisikos sind, betont Martin Hägele, Abteilungs -
leiter Roboter- und Assistenzsysteme am Fraunhofer IPA.
Shaun M. Edwards vom texanischen Southwest Research
Institute (SWRI) hat das Projekt »ROS Industrial« vor rund
acht zehn Monaten auf den Weg gebracht. Seine Idee: Indu -
strielle Anwendungen könnten vom hohen Reifegrad, dem
Funktionsumfang und der Einfachheit des Robot Operating
System profitieren. »ROS ist flexibler und führt in der Robotik
und Automatisierung zu schnelleren und meist qualitativ bes-
seren Entwicklungsfortschritten als eine jedes Mal neu erstell-
te Software«, sagt der Senior Research Engineer am SWRI.
Die hohe Zustimmung sowohl aus der Forschung als auch aus
der Industrie betrachtet er als Ermunterung. Seine nächsten
Ziele sind die Intensivierung der Zusammenarbeit der weltweiten
Open-Source-Community und die Formierung eines ROS-
Industrial-Konsortiums, das sich um Weiterentwicklung, Zerti -
fizierung und Standardisierung der Code-Entwicklung kümmert.
Schnellerer Technologietransfer
mit Open-Source-Komponenten
»Open-Source-Komponenten können
den Technologietransfer hin zu Indu strie -
anwendungen signifikant be schleu ni -
gen«, sagt Florian Weißhardt, Projekt -
leiter ROS Industrial am Fraun hofer IPA.
Kosteneinsparungen und Reduzierung
des Entwicklungsrisikos sind gerade für
kleine bis mittlere Stückzahlen in der Robotik entscheidend.
Care-O-Bot 3, unter ROS programmierte Service roboter-Platt -
form und Tech nologieträger der Fraunhofer-Forscher, demon-
striert mit seinen vielfältigen Komponenten und Funktionali täten
die Stärken des Robot Operating System in der System inte gra -
tion. Die Forschung an Care-O-Bot, bei der Open-Source-Soft -
ware und industrielle Anwendungen zusammengeführt werden
müssen, ist für Florian Weißhardt ein Modell für den Techno lo gie -
transfer, von dem auch industrielle Anwender sofort profitieren
können.
Am Forschungs- und Technologiezentrum der Siemens AG in
München wird Care-O-Bot als Forschungsplattform eingesetzt
und werden auch eigene Code-Packages in ROS entwickelt.
Research Scientist Robert Eidenberger sieht die Stärke des
Open-Source-Systems noch eindeutig in der Forschung, um
mit Nachwuchswissenschaftlern gleich auf hohem Level ein-
steigen zu können. Bis zum kommerziellen Einsatz sei es noch
ein weiter Weg, umso wichtiger sei es, den Kontakt mit der
Forschungsgemeinde zu halten.
ROS Industrial –ein Enabler für die Industrierobotik?
Offene Fragen an die ROS-Industrial-Community
Im Bosch Research and Technology Center in Palo Alto/USA
wird ROS schon seit vielen Jahren in zahlreichen Robotern ein-
gesetzt und bereits auf erste kommerzielle Produkte übertra-
gen. Zeit- und Kostenersparnis ist dabei ein wichtiger Faktor:
»ROS hat vieles, das sonst erst kostspielig entwickelt werden
müsste«, berichtet Senior Research Engineer Benjamin Pitzer.
Damit ROS stärker in der Produktentwicklung für industrielle
Roboter eingesetzt werden kann, müssen allerdings noch offene
Fragen hinsichtlich der objektiven Messbarkeit und Zertifi zie -
rung von Codequalität und Verlässlichkeit gelöst werden.
Vom internationalen Anwenderkongress in Stuttgart erwartet
Benjamin Pitzer einen wichtigen Impuls hin zur Formierung
einer festen ROS-Industrial-Community, die sich dieser Heraus -
forderungen annimmt.
Industrie ist auf den ROS-Trend aufmerksam geworden
Die hohe Besucherzahl des Kongresses hat auch andere Teil -
nehmer aus der Industrie positiv überrascht. »Das ist ein Zeichen,
dass die Industrie auf ROS aufmerksam wird und wissen will,
was sich da tut«, meint Christopher Parlitz, Produktspezialist
für mobile Greifsysteme beim Marktführer Schunk. »ROS ist
für uns eine Möglichkeit, neue Produkte besser im Markt zu
platzieren«, meint Parlitz pragmatisch im Blick auf die immer
weitere Verbreitung der Open-Source-Software vor allem im
Forschungsbereich.
Vor einem regelrechten »ROS-Hype« warnt Herman Bruyninckx,
Lehrstuhlinhaber an der Maschinenbau-Fakultät der belgischen
Universität Leuven. ROS sei weder eine neue noch die beste
oder gar einzige Lösung; auch in Korea oder Japan gebe es
vielversprechende Open-Source-Projekte. Man müsse auch in
andere Richtungen schauen auf der Suche nach dem besten
Framework. Die weite Verbreitung von ROS gerade an For -
schungs einrichtungen und in den jetzt heranwachsenden
künftigen Generationen von Wissenschaftlern und Ingen ieuren
lässt allerdings erwarten, dass industrielle Anwender an dem
Robot Operating System schon bald nicht mehr vorbei können.
Shaun Edwards und die Robotik-Spezialisten des Fraunhofer IPA
haben mit ihrer Initiative zur Verbreitung von ROS Industrial
offensichtlich den richtigen Nerv getroffen.
Kontakt
Dipl.-Ing. Ulrich Reiser | Telefon +49 711 970-1330
ulrich.reiser@ipa.fraunhofer.de
Florian Weißhardt | Telefon +49 711 970-1046
florian.weisshardt@ipa.fraunhofer.de
Inno.CNT 2013Jahreskongress InnovationsallianzCarbon Nanotubes
Vom 20.-21. Februar 2013 wird sich alles um Kohlenstoff-
Nano materialien drehen. Die deutsche Carbon Nanotubes-
Community trifft sich zum Ergebnis- und Ideenaustausch in
der Schwabenlandhalle Fellbach - ein zusätzliches Highlight:
der Workshop für kleine und mittlere Unternehmen (KMU).
Der jährliche Inno.CNT-Kongress ist die öffentliche Kommuni -
kationsplattform für Aktivitäten im Bereich Kohlenstoff-Nano -
materialien in Deutschland. Er ermöglicht der CNT-Community
ein offenes und kreatives Forum zum Ergebnis- und Ideen aus -
tausch. Im Mittelpunkt der Veranstaltung stehen diesmal High -
lights aus technologischen Grundlagen- und Anwendungs pro -
jekten, Best-Practice-Beispiele zum Technologietransfer sowie
neue Perspektiven für Kohlenstoff-Nanomaterialien in For schung
und Industrie. Neben Themen wie Herstellung, Funk tionali sie -
rung und Dispergierung werden auf der Konfe renz auch die
Weiterverarbeitung zu Kompositen sowie Sicherheitsaspekte
von CNT zur Sprache kommen.
Im Rahmen des Kongresses findet am Nachmittag des
21. Februar 2013 ein Workshop speziell für KMU statt. Die
Teilnehmer haben die Möglichkeit, sich über internationale
Hightech-Forschung auf dem Gebiet der Kohlenstoff-Nano -
materialien zu informieren und aktuelle Entwicklungs-Ergeb -
nisse kennenzulernen. Experten aus den verschiedenen Fach-
und Anwendungsbereichen geben einen praxisnahen Einblick
in die Möglichkeiten und Grenzen eines neuen Hightech-
Mate rials und stehen umfassend für Fragen und Diskussionen
zur Verfügung.
Weitere Informationen zum Programm, den Inhalten und zur
Anmeldung finden Sie unter: www.inno-cnt-2013.de
Kontakt
Christine Nitsche-Loske | Telefon +49 (0)711 970-1971
christine.nitsche-loske@ipa.fraunhofer.de
52 Stuttgarter Produktionsakademie interaktiv 2|2012
Stuttgarter
Produktions akademie
geht an den Start
Offensive gegen den Ingenieur -
mangel: Fraunhofer IPA und
Universität Stuttgart schaffen
Aus- und Weiterbildungsplattform
für die industrielle Produktion
Am 20. November fiel der Startschuss:
Das Fraunhofer-Institut für Produktions -
technik und Automatisierung IPA und
die Universität Stuttgart hoben die
»Stuttgarter Produktionsakademie« aus
der Taufe. Von 2013 an soll die Akademie
als Komplettanbieter für alle Themen
rund um die industrielle Produktion maß -
geschneiderte und zielgruppenorientier-
te Aus- und Weiterbildungskonzepte für
alle Hierarchieebenen in den Unter neh -
men anbieten. Im Herzen des Forschungs-
und Produktionsstandorts Baden-Würt -
tem berg entsteht damit eine schlagkräf-
tige Institution, die mit einem neuartigen
Konzept zur gezielten Weiterqualifizie -
rung von Technikern und Praktikern aus
den Unternehmen in die Offensive gegen
den drohenden Ingenieurmangel geht.
Die fachliche und didaktische Kompe tenz
für dieses in der Wissenschaftsland schaft
bislang einmalige Projekt haben beide
Kooperationspartner in intensiven Ver -
anstaltungszyklen längst nachgewiesen.
»Die vielfältigen Aktivitäten der Fraun -
hofer- und Universitäts institute auf dem
Gebiet des Technologietransfers und der
Wissensvermittlung erhalten durch die
Stuttgarter Produktions akademie eine
feste Struktur für die qualifizierte und
qualifizierende Aus- und Weiterbildung«,
erläutert der Leiter der Akademie, Dr.-Ing.
Alexander Schloske.
Das Programm umfasst neu entwickelte
Schulungen für einzelne Tätigkeitsbereiche
(»Top-down«) und integriert bereits eta-
blierte Weiterbildungskonzepte der Ko -
operationspartner (»Bottom-up«). Die
Inhalte sind in flexibel kombinierbare
Module für die verschiedenen Ziel -
gruppen und Anforderungen gegliedert;
in einem weiteren Schritt sollen eigene
Master-Studiengänge angeboten wer-
den. Die akademische Zertifizierung der
erfolgreich absolvierten Aus- und Weiter -
bildungen erfolgt durch die Universität
Stuttgart.
Zum zukünftigen Angebot der Stuttgarter
Produktionsakademie gehört ein Zertifi -
kats lehrgang »Produktions manage ment«,
der einen vollständigen und intensiven
Überblick über die industrielle Produk -
tion vermittelt und zusätzliche Perspek -
tiven für die Spezialisierung öffnet.
Kompaktseminare für Führungskräfte
sowie Intensivkurse, Technologie und
Vertiefungsseminare für Spezialisten
unterschiedlicher Verantwortungs -
ebenen sprechen die einzelnen Ziel -
gruppen und Disziplinen gezielt und
integrierend an.
Ergänzt wird das Angebot durch Foren
zu aktuellen Themen und Konferenzen
zum Stand der Technik und zum Erfah -
rungsaustausch; Lern-Apps zu den
Weiterbildungsangeboten ermöglichen
das mobile Lernen. Die Integration von
Institutslaboren und einer Lernfabrik in
das Schulungskonzept erlaubt das prak-
tische Kennenlernen der Inhalte und
ihre Vertiefung in Planspielen und prak-
tischen Anwendungsbeispielen.
Die Weiterbildungen werden von Ex -
perten des Fraunhofer IPA und der
Universitäts-Institute, dem Institut für
Industrielle Fertigung und Fabrikbetrieb
(IFF), dem Institut für Steuerungstechnik
der Werkzeugmaschinen und Fertigungs -
einrichtungen (ISW) und dem Institut für
Werkzeugmaschinen (IfW) durchgeführt.
Für Themen, die von diesen Instituten
nicht vollständig abgedeckt werden, sol-
len zusätzlich weitere renommierte
Kooperationspartner hinzugezogen wer-
den; neben weiteren Fraunhofer-Insti tuten
sind u.a. der VDI Württembergische
Ingenieurverein, die Deutsche
Gesellschaft für Qualität (DGQ), die
Festo Didactic, die Deutsche MTM-
Vereinigung und die Staufen AG in die
Planungen eingebunden.
Das Team und Ihre Ansprechpartner
Dr.-Ing. Alexander Schloske
Telefon +49 711 970-1890 | alexander.schloske@stuttgarter-produktionsakademie.de
Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA
Christine Nitsche-Loske
Telefon +49 711 970-1971 | christine.nitsche@stuttgarter-produktionsakademie.de
Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA
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Unter allen, die sich bis zum 28.2.2013
an der Online-Umfrage beteiligen, verlost
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Fraunhofer IPA veranstaltetes Seminar.
Weitere Informationen, Registrierung
und Teilnahmebedingungen unter:
www.ipa.fraunhofer.de/index.php?id=1921
54 Vorschau interaktiv 2|2012
Impressum
interaktiv 2|2012 | Das Kundenmagazin des Fraunhofer IPA
Herausgeber
Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA
Nobelstraße 12 | 70569 Stuttgart
Marketing | Leitung: Volker Keller | volker.keller@ipa.fraunhofer.de | Telefon +49 711 970-1600
Redaktion
Jörg-Dieter Walz | Telefon +49 711 970-1667 | presse@ipa.fraunhofer.de
Produktion und Layout
Christine Sikora-Bachri
Druck
GO Druck Media Verlag GmbH & Co. KG
Titel: ARENA2036, Quelle: Werner Sobek Stuttgart
Foto S.3, 8, 24, 25, 39, 53: Rainer Bez
Orthopädie-Pilotseminar an der
Universität Don Bosco, San Salvador
Serie:
Personalwende nach dem Schwarmprinzip.
Kybernetik in der Organisation.
Von Thomas Bauernhansl
der Prototyp – Demonstration mit
unterschiedlichen Anwendungen
Am 19. Juni 2013 wird der
Stuttgarter Oberflächenpreis
am Fraunhofer IPA vergeben.
»Die Oberfläche 2013« zeich-
net jährlich die innovativste
Anwendung oder Technologie
innerhalb aller Disziplinen
der Oberflächentechnik aus.
Stuttgarter Produktionsakademie:
100 Tage nach dem Start
Im nächsten interaktiv 1|2013
erwarten Sie u.a. folgende Themen:
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