DAS KUNDENMAGAZIN DES FRAUNHOFER IPA | 2.2012

Virtual Fort Knox

ARENA2036

Industrie 4.0

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

die Stuttgarter Produktionsakademie fünf

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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: