SWISS MECHATRONICS DAY 2017 Rückblende


29. Juni 2017, Technopark Zürich

Am 29. Juni 2017 war der Technopark Zürich Treffpunkt dynamischer Unternehmen und innovativer Forschenden, um sich über neueste Trends in Mechatronik auszutauschen. Einblick gewährten die Fachausstellung von Spezialisten der Branche sowie Referate ausgewählter Experten und Mitglieder von SWISS MECHATRONICS.

 

Der SWISS MECHATRONICS DAY 2017 liess die Teilnehmer Mechatronik praxisnah erfahren, indem die Veranstalter ‚klassische‘ Mechatronik mit Entwicklungen und Herausforderungen der digitalisierten Welt rund um faszinierende Projekte verknüpften. Ein absoluter Hingucker des Tages war Scewo, der treppensteigende Elektrorollstuhl.

 

 „Weg mit den Barrieren!“

Wer hat’s erfunden? Natürlich Schweizer! Ja, es waren Schweizer Studenten der ETH Zürich, dem Silicon Valley der Hightech-Robotik, die mit ihrem Scewo den Elektrorollstuhl der Superlative entwickelten. Dank ausgeklügelter Mechanik meistert er im Handumdrehen Treppenstufen, ist punkto Alltagstauglichkeit und Design Mitbewerbern eine Nase voraus. Und er ist weltweit der einzige, der sich mit einem Joystick steuern lässt.Vor allem punktet er aber im Sicherheitsbereich, denn Scewo ist stabil und lässt sich nicht kippen. Spezielle Sensoren sorgen für Richtung und Position. Im Scheinwerferlicht stand er im Februar 2017, als er im Schweizer Fernsehen bei Aeschbacher Treppen überwindete, dann am 4. Mai im ARD tat er Gleiches in der letzten Ausgabe der ‚Grossen Show der Naturwunder‘. Maschinenbauingenieur und Initiator Bernhard Winter hat den Kopf voller Pläne: „Ich bin nun auf der Suche nach Fachkollegen, denn ich möchte noch etliche Dinge verbessern, vor allem den für Rollstuhlfahrer wichtigen Sitz, der momentan noch nicht verstellbar ist.“ Derzeit besteht das Team auf fünf Leuten, nämlich zwei Designern und drei Ingenieuren. Ihr Ziel ist klar: „Bis Mitte 2019 wollen wir den Scewo zertifiziert haben und mit einer neu zu gründenden Firma auf den Markt bringen.“

https://scewo.ch/

 

Das Vorzeigeprojekt: So funktioniert Kooperation

Frau Professor Dr. Agathe Koller stellte eine absolute Erfolgsgeschichte vor mit dem modularen all-in-one Antriebssystem für mechatronische Anwendungen. Im Gespräch mit der Hamilton Bonaduz AG, die in Laborautomation und Medizinaltechnik tätig ist, und der bernischen Schneeberger Holding AG, weltweit in Lineartechnik tätig, bemerkten die Forschenden den Mangel eines effizienten, kaskadierbaren ‚all-in-one‘ Antriebssystems für Labors. Unter den Fittichen von Frau Koller, Leiterin des Institute for Lab Automation and Mechatronics der Hochschule für Technik Rapperswil, entwickelten die Weggenossen das CASCAD-Prinzip: Es umfasst eine Schiene und Statorelemente mit speziellen Konstruktionsmerkmalen, erlaubt eine leichte Handhabung und zuverlässige Verbindung zwischen Statorelementen sowie eine übergangsfreie Bewegung. In einer von der Kommission für Technologie und Innovation KTI unterstützten Kooperation stellten die Partner ein Hochleistungs-Antriebssystem – CASCAD - auf die Beine, bestehend aus einem oder mehreren aneinander steckbaren Schienenelementen und einem oder mehreren Läufern, und entwickelten eine innovative Linearmotortechnologie. „Ebenfalls realisierten wir ein Positionsmesssystem, welches die genaue Position des Läufers absolut über alle Schienenelemente bestimmt und auf eine Länge bis zu 16 Metern die Position des Läufers mit 5 Mikrometern Auflösung erfasst“, erklärt Agathe Koller, ETH-Ingenieurin in Mikrotechnik. „Weitere Vorteile sind die platzsparende all-in-one Bauweise und die deutlich tieferen Herstellkosten im Vergleich zu herkömmlichen Produkten“. Die Schneeberger AG produziert heute CASCAD in Serie, erste Anwendungen zeigen sich in Serienprodukten von Hamilton Bonaduz AG. „Dank CASCAD konnten wir im KTI-Projekt ein kostengünstiges, modulares Antriebssystem entwickeln, das zahlreiche Anwendungen in Laborautomation, Messtechnik, Optik oder Halbleiterindustrie findet“, ergänzt die Wissenschaftlerin. Ihr Projekt wurde als ‚KTI Success Story‘ auserkoren und im Jahr 2014 mit dem Haupt-Innovationspreis der Stiftung Futur der HSR ausgezeichnet.

www.ilt.hsr.ch und zu CASCAD

 

Die Zukunft bringt den ‚smarten‘ Handarbeitsplatz

Philipp Schmid, Head Robotics & Automation am CSEM in Alpnach analysierte den Schweizer Produktionsalltag, wo neben hoch automatisierten Prozessen und modernen Industrie 4.0 Konzepten noch traditionelle Handarbeitsplätze die Regel sind. Obschon sie happige Montagekosten verzeichnen, punkten sie mit hoher Dynamik und flexiblem Einsatz bei kleinen Stückzahlen. Gemeinsam mit der Credimex AG, kompetent in Bewegungstechnik, Robotik und Bildverarbeitung, sowie dem internationalen Spezialisten für hochpräzise Antriebssysteme maxon motor ag ertüftelte Philipp Schmid mit seiner Crew eine günstige und effiziente Digitalisierung des Handarbeitsplatzes. Ein ausgeklügeltes Kamerasystem unterstützt Mitarbeitende für die perfekte Umsetzung gängiger Lean-Konzepte. Ein PC mit angeschlossener Kamera beobachtet den Arbeitsbereich. Visuelle Marker verfolgen kontinuierlich Geräte, Bauteile und Hände des Montagearbeiters. Das System lernt die korrekte Ausführung der Montage, indem es die Prozessschritte des Menschen analysiert und als ‚korrekt‘ abspeichert. Dank den vom Operator leicht zu tragenden Markern erfasst das System, wo sich spezifische Teile befinden und setzt Komponenten in der richtigen Reihenfolge zu einer Baugruppe zusammen. Fehlerhafte Teile landen in der Ausschusskiste, korrekte in der ‚Gutteile-Kiste‘. Zum Einsatz kommt dabei eine vom CSEM entwickelte Prozessüberwachung als zusätzliche Qualitätssicherung, die Prüf- und Messmaschinen integriert. 60 hochaufgelöste Bilder pro Sekunde werten die Positionen aus. Die CSEM-Marker sind klein und kostengünstig, laufen ohne Batterien, finden auch Anwendung in der Laborautomation. Der digitalisierte Handarbeitsplatz ist laut Philipp Schmid ein idealer Baustein für eine spätere Automatisierung mit Cobots, den kollaborativen Robotern.

 

„Unser Workplace WP 4C ermöglicht auf intelligente Weise einen lückenlosen Prozessnachweis, der die Herstellung einer hohen Produktevielfalt ermöglicht“, erklärt Automationsexperte Philipp Schmid. „Besonders nützlich sind die enormen Logging-Möglichkeiten wie einzelne Events, Bildsequenzen jeder Aktion oder Videoclips, die beispielsweise in der Medizintechnik einen Meilenstein der manuellen Produktion darstellen.“

www.csem.ch

 

Big Data in der Industrie

Mit ‚Big Data‘ bezeichnen wir Datenmengen, die zu gross, komplex, schnelllebig oder zu schwach strukturiert sind, als dass wir sie mit herkömmlichen Methoden anpacken können. Dazu braucht es Experten wie Dr. Stefan Pauli, Data Scientist und das interdisziplinäre Team der LeanBI AG in Bern. Sie beraten Unternehmen, indem sie aus grossen Datenmengen wertvolle Daten extrahieren und daraus wichtige Informationen ableiten, die einen unmittelbaren Gewinn erzeugen. „Big Data heisst nicht ‚Big Complication‘“, erklärt Stefan Pauli. „Wir fangen bei überschaubaren, abgegrenzten Datenbereichen an, entwickeln daraus schrittweise und gemeinsam ein funktionierendes Gesamtsystem.“ Ziel ist es, rasch bessere Entscheidungen zu treffen dank hoher Transparenz, eine höhere Produktequalität und einen Durchsatz dank in Echtzeit gesteuerter Prozesse, verbesserte Prozesse dank einem zusätzlichen datenbasierten Prozessverständnis, und gewährleistete Produktsicherheit dank vorausschauender Wartung. „KMU funktionieren meist anders als Grossunternehmen, müssen schneller und agiler sein und Marktnischen aufspüren“, so Stefan Pauli. „Gleichzeitig müssen sie sich rasch und flexibel an neue Bedingungen anpassen. Deshalb bieten wir Big Data-Lösungen speziell für KMU, achten dabei besonders auf modularen Aufbau mit tiefen Startkosten, damit die analytische Lösung mit dem Unternehmen wächst.“ Für ihn ist wichtig, dass rasch ein messbarer Nutzen sichtbar wird, wobei Agilität und Datensicherheit zentrale Merkmale sind. LeanBI bietet deshalb Big Data, Industrie 4.0 und Business Intelligence als Service an, basierend auf einfachen und erweiterbaren Architekturen, damit Unternehmen sofort und ohne Risiko loslegen können.

http://leanbi.ch/

 

Mit Fleiss und Schweiss zur Goldmedaille

Für eine Unterbrechung der Referate sorgte Professor Dr. Christian Bermes vom Institute for Lab Automation and Mechatronics der Hochschule für Technik Rapperswil am Mittag mit einer Live-Präsentation. Im Oktober 2016 hatte die ETH Zürich weltweit erstmals den Cybathlon in der Swiss Arena in Kloten organisiert als Wettkampf und Plattform für neuartige, alltagstaugliche Assistenztechnologien. Das Team HSR Enhanced beteiligte sich unter den Fittichen von Professor Bermes, der sich speziell für cyber-physische Systeme und das Internet der Dinge interessiert, mit einem in weit über 3500 Arbeitsstunden entwickelten und aus rund 1200 Einzelteilen bestehenden Hightech-Rollstuhl. In einer atemberaubenden Schlussjagd übertrumpfte der querschnittsgelähmte Pilot Florian Hauser seine Konkurrentin aus Hong Kong sowie Mitbewerber - vor allem Hochschulteams - und ergatterte die Goldmedaille unter dem Jubel seiner Fangemeinde. Die involvierten Studierenden nutzten das Projekt, um ihre Bachelor- und Master-Arbeit zu absolvieren, HSR-Ingenieure sammelten Erfahrungen in Mobilitätshilfsmitteln. Nun geht das innovative Abenteuer mit der ETH Zürich weiter: Fernziel ist der für 2020 geplante Cybathlon. Doch schon im Oktober 2017 engagieren sich die Teams in der REHACARE Düsseldorf, der weltgrössten Fachmesse für Rehabilitation, Prävention, Inklusion und Pflege.

www.hsr-enhanced.ch

www.cybathlon.ethz.ch

http://bit.ly/29kGQie

 

Wenn Roboter zum Arm von Hackern werden

Für einen spannenden Abschluss sorgte Jan Harrie, Security Analyst der NSIDE ATTACK LOGIC GmbH, denn er simuliert realitätsnahe Cyber-Attacken, um in den Unternehmen Schwachstellen in Netzwerken und–Systemen aufzuspüren. Die Zuhörer hielten denn auch den Atem an, als er in einem unter die Haut gehenden Live Hack den Angriff auf einen Industrieroboter aus dem Internet in Szene setzte. Der Trend hin zur Digitalisierung ist heute nicht mehr zu bremsen. Studien zeigen, dass die Vernetzung von Produktionsanlagen in sechs Branchen - darunter Autohersteller und chemische Industrie – allein in Deutschland bis zum Jahr 2025 zu Produktivitätssteigerungen in der Höhe von bis zu 78,5 Mio. Euro führt. Die Vernetzung geht – siehe Industrie 4.0 oder Internet of Things - bis zum Äussersten. Das erschliesst Sicherheitsrisiken, die Betriebsspionen und Kriminellen Tür und Tor öffnen. Dank der Vernetzung schaffen sie es, mit speziellen Techniken in Steuerungsnetzwerke einzudringen und sich dort Zugang zu vernetzten Fertigungsanlagen zu verschaffen. „Um ihr Ziel zu erreichen, versuchen versierte Hacker und Spione diverse Angriffspfade, die sich ihnen bieten“, erläutert Jan Harrie. „Zu ihren Zielen zählen Diebstahl von Kundendaten, sensiblen Informationen oder Patenten. Sie zeichnen Telefonate auf, E-mails und Netzwerkdaten. Zum Repertoire gehört die Beeinflussung von Arbeitsprozessen und Fertigungssystemen, Infrastruktur und Online-Diensten sowie die Manipulation von Datensätzen und Ressourcen.“ Die Live Hacks von NSIDE erlauben den Gefährdeten – die meist nur glauben, was sie mit eigenen Augen sehen – einen Blick hinter die Kulissen und zeigen, wie Hacker und Spione wirklich ticken, welche Tools und Tricks sie benutzen. „Nach dem Motto ‚Kenne Deinen Feind‘ wollen wir aufzeigen und dafür sensibilisieren, wie Angreifer vorgehen, wie man ihre Angriffe frühzeitig erkennt und sich davor schützen kann“, so Jan Harrie.

www.nsideattacklogic.de

 

Als Erfrischung für die ‚grauen Zellen‘ und den Körper sorgte die interaktive Roadshow Cafeteria 4.0. Das Ausstellungskonzept bringt dem Betrachter die wahrgenommene Komplexität und Vielfalt nahe und zeigt – während die Besucher einen digitalen Kaffee geniessen – Technologien, Trends und konkrete Anwendungen für kosteneffiziente Lösungen der Industrie 4.0.

 

Es war das vierte Mal, dass der Verein Swiss Mechatronics Mitglieder und Nicht-Mitglieder zu dem jährlichen SWISS MECHATRONICS DAY einlud, um Innovationen der Mechatronik hautnah zu erleben. Wie sehr sich das Umfeld für Unternehmen wechselt, kann Kathrin Hopkins – welche die Geschäftsstelle leitet – nachvollziehen: „Die Zeiten sind vorbei, wo man sich trifft, um zwanglos Neuigkeiten auszutauschen. Heute stehen Unternehmen unter wachsendem Druck, immer effizienter und kostengünstiger zu arbeiten, Prozesse schlanker zu gestalten, Arbeitsabläufe durch Digitalisierung noch stärker zu rationalisieren und dank Vernetzung zu optimieren. Man denke nur an Software, die beispielsweise Buchhaltung und Auftragsbearbeitung verknüpft. Montagearbeiter bringen ihre Belege nicht mehr in die Buchhaltung, sondern scannen sie ein und uploaden sie in die Cloud, wo Buchhalter und Vorgesetzte sie einsehen und bearbeiten können. Ist eine Unterredung mit dem Kunden beendet, hält sie der Mitarbeitende in einem Dokument fest, das er auf den Cloudserver des Unternehmens lädt, wo alle Departemente darauf zugreifen können. Eine Konferenz wie der SWISS MECHATRONICS DAY ist von langer Hand geplant und wird mit ausgesuchten Referenten zum Event. Ein Gespräch mit diesen Experten erschliesst neue Visionen für Ihre zukünftige Business-Strategie, der Ideen-Austausch mit anderen Teilnehmern kann zu wertvollen Seilschaften führen, zu gemeinsamen Innovationen, die im Markt neue Trends setzen. In diesem Sinn engagieren wir uns, um unseren Mitgliedern und den Besuchern unserer Veranstaltungen in kurzer Zeit ein Optimum an neuen Einsichten und Arbeitsmodellen zu erschliessen.

 

 

 

Für willkommene Abwechslung sorgte die Verlosung eines trivanti E-Scooters, angetrieben von einem umweltfreundlichen und kraftvollen Elektromotor. Ueber den Lorbeer freute sich Stefan Schonert von der Schonert AG in Schlieren. Das E-Trotti der Gotthard 3 Mechatronic Solutions AG wurde als Swiss Mechatronics-Sonderedition im Rahmen der Zürcher Messe automation & electronics Anfang Juni verlost.

 

Elsbeth Heinzelmann
Journalistin Wissenschaft und Technik
www.thot-com.ch

 

Einige Eindrücke:

 

 

 

 

 

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