Wettbewerbsfähiger durch Prozessoptimierung und …...3D-Druck und allgemein die additive Fertigung...

4/15 Mai/Juni D, A, CH: Euro 14,40 | ISSN 1618-002Xwww.digital-engineering-magazin.de

Innovative Lösungen für Konstrukteure, Entwickler und Ingenieure

CENIT: G anzheit l icher Anbieter für PLM und D igitale Fabrik

Wettbewerbsfähiger durchProzessoptimierung und Beratung

ExpertentalkAdditive Fertigung beeinflusst Konstruktion

SensorikVorausschauende Wartung mit Datenfusion vorantreiben

KostenvorteilDurchgängige Verbindung zwischen PLM und Produktion

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Industrie 4.0 | Internet der Dinge

Kurt Bengel, Sprecher des Vorstands bei der CENIT AG, erläutert im Gespräch, wie Unternehmen ihre Geschäftsprozesse mit digitalen Mitteln schlanker und effizienter gestalten können.

| EDITORIAL | 003

Liebe Leser, in dieser Ausgabe finden Sie unter anderem Fachartikel zum Thema additive Fertigung. Additive Herstellungsverfahren entwickeln sich – je nach Anwendung – für viele Industri-en zu einer echten Alternative zu konventionel-len Technologien beziehungsweise bieten eine sinnvolle Ergänzung. Mit dem industriellen 3D-Druck lassen sich heute schon funktionsfähige Einzelteile oder Kleinserien flexibel und werk-zeuglos fertigen. Die Einsatzgebiete sind viel-fältig und prädestiniert für zahlreiche Branchen. Beispielsweise kann man Flugzeugkomponen-ten im additiven Fertigungsverfahren ebenso herstellen wie Ersatzteile für Sondermodelle und Vorserien im Automobilbau. Auch in der Medi-zintechnik gibt es zahlreiche Einsatzzwecke für den 3D-Druck. So sind patientenspezifische Im-plantate keine Zukunftsmusik mehr, sondern heute schon Realität.

Die additive Fertigung adressiert nicht nur die Produktionsfachleute, sondern auch Kon-strukteure. Schließlich haben die innovativen Herstellungsverfahren große Auswirkungen auf die Produktentwicklung. Dem Konstrukteur bieten sie mehr Freiheit in der geometrischen und konstruktiven Gestaltung. Allerdings wirk-

lich erst dann, wenn er sich von den bisherigen fertigungstechnischen Zwängen und Kompro-missen löst. Konstrukteure bekommen nämlich mehr Designfreiheit, zum Beispiel lassen sich über additive Fertigungsverfahren komplexe Geometrien oder bionisch optimierte Bauteile herstellen. Logischerweise wird das 3D-Druck-gerechte Konstruieren in Zukunft auch immer wichtiger und Konstrukteure sind gefordert, sich dieses Wissen anzueignen.

Der 3D-Druck hat auch das Potenzial, die Wertschöpfung im Unternehmen zu verändern. Diese wird sich mehr und mehr von der Ferti-gung in die Bereiche Konzeption und Konstruk-tion verschieben. Schließlich kommt auf die Ent-wickler eine immer wichtigere Rolle zu, da sich das Design und die Konstruktionsdetails künf-tig stärker auf die Herstellungskosten auswirken werden als bisher.

Lesen Sie mehr über additive Fertigungsver-fahren auf den Seiten 27 bis 33. Unter anderem haben sechs Experten aus der Branche unsere Fragen beantwortet.

Ihr Rainer Trummer, Chefredakteur

Rainer TrummerChefredakteur

Neue Potenziale – auch für Konstrukteure

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PDM.PLM.Produkte im Team besser und schneller entwickelnCIM DATABASE steht für hervorragendes Produktdatenmanagement und Product Lifecycle Management – von der Konzeption und Planung bis zur Industrialisierung. Das System unterstützt Unternehmen und deren Ingenieure dabei, ihre wichtigste Arbeit noch besser zu machen: erfolgreiche, innovative Produkte zu entwickeln.

25 Jahre CONTACT SoftwareBremen | 17.–18. Juni Open WorldUser Meeting 2015

DIGITAL ENGINEERING Magazin 04-2015

004 | INHALT |

Titelstory: CENIT möchte Feritungsunternehmen mit Lösungen fürs Enterprise Information Ma-nagement und einem neuen Consulting-Bereich fit für die Zukunft machen 16

AKTUELL

WirtschaftstickerMacher und Märkte 6

Hannover Messe 2015Wir blicken zurück 8

Simulations-Event im JuniAnwender und Entscheider netzwerken bei CADFEM und Ansys 8

Nafems lädt zum World CongressDie Simulationsszene trifft sich in San Diego 9

Trends und TechnologieNeue Produkte und Verfahren 10

VeranstaltungskalenderWas, wann, wo? 14

MANAGEMENT

Titel-Interview: Mehr als PLMCENIT: Mit Lösungen fürs Enterprise Information Management und einem neuen Consulting- Bereich fit für die Zukunft 16

In neuen BahnenRe-Engineering abgekündigter elektronischer Leiterplatten durch die Deutsche Bahn 18

Product Carbon FootprintEchter Umweltschutz erfordert ein durch- gängiges Management des CO2-Ausstoßes über alle Stufen des Produktlebenszyklus 21

Prozessgrenzen abbauenKonstruktion, Qualitätssicherung, Lieferketten, Fertigung, Logistik und Kundenmanagement – wie Software hilft, Prozesse zu verheiraten 24

SPECIAL: ADDITIVE FERTIGUNG

3D-Druck-Mekka in ErfurtDie Rapid.Tech steht Anfang Juni im Kalender, parallel zur Enthusiasten-Messe FabCon 3D 27

Expertentalk zur additiven FertigungKnow-how-Träger aus Industrie und Forschung sagen, was Sache ist 28

3D-Druck bei LamborghiniZeit und Geld bei der Entwicklung von Prototypen und Serienfahrzeugen sparen 32

<Sensoren sind immer und überall: Mit Erscheinen dieses Heftes startet auch die Messe für Sensor- und Messtechnik, Sensor+Test. Deshalb haben wir dem Themenkomplex Sensorik & Bildverarbei-tung ab Seite 38 elf Seiten gewidmet. Von Feed-backsystemen über die intelligente Anbindung von Sensoren und Highspeed-Bildverarbeitung in der Forschung bis hin zur Fusion von Sensordaten zeichnen wir die Vielfalt dieser Querschnittsbran-che nach.

>Grenzen abbauen: Das Management der Pro-duktentwicklung wird zunehmend komplexer. Ideen wie Industrie 4.0 regen zur Diskussion an, ob Management-Systeme wie PLM weiterhin an Ab-teilungs- und Unternehmensgrenzen haltmachen dürfen (Seite 16, Seite 24) und ob künftig nicht auch der CO2-Ausstoß eines Produktes über den kompletten Lebenszyklus bestimmt werden müss-te (Seite 21). Bleibt die Frage: Wer ist da operativ der Kapitän? Die Entwicklungsleitung wäre sicher nicht die schlechteste Wahl – laufen hier doch heu-te schon viele Fäden zusammen.

3D-Druck und allgemein die additive Fertigung entwickeln sich etwa so rasant, wie sich die Autos einer ihrer Anwender fahren (Seite 32) – mit ein Grund, sich die Termine im Kalender anzustreichen: Anfang Juni finden in Erfurt mit Rapid.Tech und FabCon 3D gleich zwei additive Messen zum 3D-Druck statt (Seite 27). Wer so lange nicht warten will oder kann, die aktuellen Trends zu erfahren, schaut bei unserem Expertentalk zum Thema rein (Seite 28).

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| INHALT | 005

SIMULATION & VISUALISIERUNG

Interview: 35 Jahre in der SimulationCAE- und CFD-Anbieter CD-adapco feiert Jubi-läum und plaudert aus dem Nähkästchen 34

Nicht wirklich, aber realZunehmend finden Design-Prozesse im virtuellen Raum statt 36

SENSORIK & BILDVERARBEITUNG

Feedback für den AntriebPermagnet-Nonius-Feedback-Technologie verein-facht die Integration von Feedback-Systemen 38

Forschen gegen HexenschussBelastungssimulator zur Erforschung der Ursachen von Bandscheibenvorfällen 40

Drehgeber mit BiSSDie BiSS-Schnittstelle kommt in dynamischen Anwendungen an 42

Am Anfang der NahrungsketteBildverarbeitung und Strömungsmechanik helfen bei der Erforschung der Ruderfußkrebse 44

Wenn Sensordaten fusionierenEin neuer Ansatz nutzt alle Anlagendaten für die vorausschauende Wartung 46

HARDWARE & PERIPHERIE

Die neuen Großformatdrucker von HP Schnell in Farbe und Schwarzweiß – bis zu 30 DIN-A1-Seiten pro Minute drucken 50

Von der RolleSchnell, trocken, wasserfest: Canon stellt neue Großformatdrucker vor 51

Wirtschaftlich plottenEpsons Neue können optional auch scannen im Großformat 52

Zwei Mäuse, ein TreiberDer Ingenieur hat zwei Hände: CADMouse ergänzt SpaceMouse auf dem Schreibtisch 53

CAD & DESIGN

CAM: Was passt, das passtMastercam im Einsatz bei Finke Formenbau 54

CT setzt architekonisches ZeichenCAD-Schnittstellen werkeln oft im Verborgenen – 2015 bringt viel Neues 56

ELEKTROTECHNIK & AUTOMATION

Alle an einem Kabelifm verheiratet RFID-Technologie mit dem Ein-Leiter-Sensor-Aktor-Bus AS-Interface 58

Ein Servoregler für allesLenze liefert Servoregler für Dosieranlagen in der Parfüm- und Aromenindustrie 60

Ventile richtig regelnI/O-Module für Proportionalventile in Pneumatik- und Hydraulik-Systemen 62

24-Volt-Netzteile Die neue Generation nimmt weniger Platz im Schaltschrank weg 63

EDITORIAL 3

MARKTPLATZ 65

DIGITAL ENGINEERING SOLUTIONS 64

IMPRESSUM 66

VORSCHAU 66

Titelthemen

REDAKTIONELL ERWÄHNTE FIRMEN UND INSTITUTIONEN

3Dconnexion [S. 53], Ansys [S. 8], Arburg [S. 10, 28], AS-Interface [S. 58], B&R [S. 6], Balluff [S. 38], Baumüller [S. 12], Beckhoff [S. 12], CADFEM [S. 8], Canon [S. 51], CD-adapco [S. 34], Cenit AG [S. 16], Coffee Solution [S. 10], Comsol [S. 12], CoreTechnologie (CT) [S. 56], Dassault Systèmes [S. 6], Deutsche Bahn AG [S. 18], Deutsche Messe [S. 8], Epson [S. 52], Festo [S. 6, 10], Finke Formenbau [S. 54], HP [S. 50], ifm electronic [S. 58], Inneo [S. 6], Institut für industrielle Informationstechnik (inIT) der Hochschule Ostwestfalen-Lippe [S. 46], Intercam [S. 54], Kübler [S. 42], Leichtbau BW GmbH [S. 29], Lenze [S. 13], Lenze [S. 60], Leuze [S. 40], Makerbot [S. 6, 29], Mastercam [S. 54], MHP [S. 21], Mikrotron [S. 44], MSC Software [S. 6], Murrelek tronik [S. 63], NAFEMS [S. 9], Open Mind [S. 13], PTC [S. 6], Rapid.Tech [S. 27], Rockwell [S. 10], RS Components [S. 29], Siemens Industry [S. 7], Siemens PLM Software [S. 24], SKF [S. 10], Stratasys [S. 30, 32], Thing-worx [S. 12], Verein Deutscher Ingenieure e.V. [S. 30], Virtual Dimension Center (VDC) Fellbach [S. 36], Wago [S. 62], Yaskawa Europe [S. 7].


006 | AKTUELL | Macher & Märkte

TITEL: CENIT AG

Seit der Gründung im Jahre 1988 hat sich die CENIT AG zu einem der führenden Software- und Be-ratungshäuser entwickelt. Zu den Kernaufgaben des Unternehmens mit Hauptsitz in Stuttgart zählt die Optimierung von Geschäfts-prozessen in den Feldern Digital

Factory, Product Lifecycle Management, SAP Solutions, Enterprise Information Manage-ment, Business Intelligence und Application Management Services.Geleitet von dem Auftrag, Kunden wettbe-werbsfähiger zu machen, entwickelt das Unternehmen für sie maßgeschneiderte IT-Lösungen und -Strategien. Hierfür setzt das Unternehmen auf die Kombination aus der Entwicklung eigener Software, Beratung & Services sowie branchenführenden Produk-ten von strategischen Partnern wie Dassault Systèmes, SAP und IBM. Zu den bereits seit Jahren etablierten Soft-wareentwicklungen der CENIT AG zählen unter anderem die Fastsuite-Produktfamilie für Lösungen im Bereich Digitale Fabrik, ce-nitCONNECT für Prozesse rund um SAP PLM, cenitSPIN als leistungsfähiger PLM Desktop, CENIT ECLISO für eine effiziente Informations-verwaltung sowie CENIT Servicemanager zur Integration von Softwaresystemen mit dem ECM-System. Heute beschäftigt das Unternehmen rund 700 Mitarbeiter weltweit, die unter anderem für Kunden aus den Branchen Automobil, Luft- und Raumfahrt, Maschinenbau, Werk-zeug- und Formenbau, Finanzdienstleistun-gen, Handel und Konsumgüter arbeiten.

KontaktCENIT AGIndustriestraße 52-54D-70565 Stuttgart

I N N E O

Keyshot World ausgebuchtAm 21. April drehte sich in der Motorworld Stuttgart alles um 3D-Rendering und Ani-mation mit der Software Keyshot: Die Ver-anstaltung war ausgebucht und die Arthur-Dünkel-Lounge bis auf den letzten Platz belegt als Helmut Haas, Geschäftsführer Innneo Solutions, die Keyshot World 2015 eröffnete. Über 150 Teilnehmer aus acht Ländern aus den Bereichen Produktent-wicklung, Design, Konstruktion und Agen-turen folgten der Einladung. Sie informier-ten sich über aktuelle Trends und Themen. Keyshot-Gründer und CEO Claus Wann Jensen präsentierte die neue Version 6. Da-nach folgten Fachvorträge aus zahlreichen Branchen. Eine Tipps-&-Tricks-Session und Workshops rundeten das Programm ab.

Die Referenten stellten Keyshot im Praxis-einsatz vor. Jens Heineck, KeyShot-Spezia-list und Produkt-Manager bei Inneo, mode-rierte.

Während der einstündigen Mittagspau-se hatten die Teilnehmer Zeit fürs Netzwer-ken und einen Besuch an den Ständen von HP, Dosch Design, 3Dconnexion und Leica Geosystems. Viele Besucher nutzten hier auch die Gelegenheit, die Automobil-Klas-siker in der Motorworld zu erkunden.

M S C S O F T W A R E

Simulationstreff in MünchenMSC Software lädt zum diesjährigen An-wendertreffen am 16. und 17. Juni in das Münchner NH Hotel. Im Mittelpunkt stehen Anwendervorträge und Neuigkeiten rund um Nastran, Adams, Marc und Simmana-ger. Zudem zeigt der Hersteller die neue CAE-Plattform MSC Apex. Ziel ist, den pra-xisnahen Wissenstransfer und Erfahrungs-austausch von Anwender zu Anwender zu fördern.

Neben den Anwendervorträgen sind die neuen Funktionen und Weiterentwicklun-gen Dreh- und Angelpunkt des User Mee-

tings. Teilnehmer erfahren alles Wissens-werte aus erster Hand. MSC Mitarbeiter aus der Produktentwicklung erklären die neu-en Funktionalitäten und geben Tipps, wie die Software am effektivsten eingesetzt wird. Zudem können sich die Teilnehmer in Arbeitsgruppen über Themen wie Akustik-berechnung, Composites oder Prozessket-ten informieren. Nach dem fachlichen Teil wird es sportlich: MSC sucht am Abend des ersten Tages in geselliger Runde bei einem Bowling-Turnier die drei sportlichsten An-wender.

B&R unterstützt neue Arbeitsgrup-pen der OPC Foundation. Ziel ist, OPC UA zum echtzeitfähigen Kommunikati-onsstandard zu machen. Dazu soll das Protokoll zwei Erweiterungen erfahren: Zum einen wird OPC UA um ein Publish/Subscribe-Modell erweitert, zum ande-ren soll es künftig auch auf dem Time-Sensitive-Networks-Standard (IEEE 802.1) aufsetzen.

Dassault Systèmes hat Modelon über-nommen, einen Experten in der System-modellierung und -simulation. Dieser

Schritt sei besonders wichtig für die Ent-wicklungen von Dassault in der Branche Fahrzeugbau und Mobilität.

Festos neues Rechenzentrum in Ostfil-dern-Scharnhausen erhält das Umwelt-zeichen Blauer Engel. Es ist das erste Neubau-Rechenzentrum weltweit, das die Anforderungen für diese Auszeich-nung erfüllt.

3D-Druckerhersteller Makerbot baut das Servicenetz in Europa aus und hat dazu nun acht sogenannte Makerbot Au-

thorized Servicecenter eröffnet. Sie küm-mern sich um alle Anfragen, die unter die Makerbot-Europe-Garantie fallen sowie um den neuen europäischen Makercare-Protection-Plan.

PTC-CEO Jim Heppelmann hat den Leadership Award 2015 der CAD So-ciety für seine Aktivitäten rund um das Internet der Dinge (IoT) erhalten, für sein Engagement um die Transformation von PTC von einer CAD-Firma zu einem Produkt- und Service-Unternehmen mit Führungsrolle im Bereich des IoT.

KURZ

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Keyshot: Produkte virtuell ins rechte Licht gerückt.Bild: Inneo

Macher & Märkte | AKTUELL | 007

Innovationdurch

Simulation

simulation4future.de

Nicht verpassen:Die Fachkonferenzzur NumerischenSimulation24. - 26.06.2015Bremen

S I E M E N S

Antrieb für zehntausende E-MobileMit einem neuen Standort in der Frau-enauracher Straße in Erlangen für die Entwicklung, Produktion und Tests von elektrischen Antrieben für Hybrid- und Elektrofahrzeuge erweitert Siemens seine Geschäftsaktivitäten rund um die Elektro-mobilität. Auf 1.200 Quadratmetern fertigt das Unternehmen Umrichter für den elek-trischen PKW-Antriebsstrang in Serie. Zu-dem ist auf weiteren 1.300 Quadratmetern ein Prüf- und Testbereich mit verschiede-nen Prüfständen und Laboren entstan-den, in dem die Entwicklungsabteilung

an kompletten Antriebssystemen sowie Ladetechnologien für Hybrid- und Elektro-fahrzeuge arbeitet.

Der neue, internationale Hauptsitz der Geschäftseinheit eCar Powertrain Systems bietet samt Bürogebäuden und Produkti-onsstätten Platz für etwa 400 Mitarbeiter. „Mit unserem neuen Entwicklungs- und Fertigungsstandort für Umrichter in Er-langen haben wir den Schritt zur Serien-fertigung von Antriebssystemen für den europäischen Elektromobilitätsmarkt voll-zogen“, sagte Jörg Grotendorst, CEO der Business Unit eCar Powertrain Systems der Siemens AG, zur Eröffnung zu Gästen aus Wirtschaft und Politik. In Kombination mit der Motorenfertigung in Bad Neustadt sei man nun in der Lage, mehrere Zehntau-send E-Fahrzeuge pro Jahr auszustatten.

Y A S K A W A E U R O P E

Jetzt noch europäischerYaskawa Europe baut Geschäftsleitung um: Manfred Stern, der bis dato das Europa-Ge-schäft als Chief Operati-on Officer (COO) & Pre-sident operativ leitete, ist seit April in die Posi-tion des Chief Execu tive Officers (CEO) aufge-rückt. Damit folgt Stern auf Koichi Takamiya, der nach acht Jahren in Europa ins japanische Headquarter zurück-kehrt. Er ist dort für das welteweite Sales und Marketing des Yas-kawa-Konzerns zuständig. Damit ist die europäische Yaskawa-Gesellschaft erst-mals in der Hand eines rein europäischen Managementteams.

Manfred Stern ist seit 2008 bei Yaskawa. In seiner Verantwortung wurden 2010 die Divisionen Robotics und Drives & Moti-on zu einer Gesellschaft verschmolzen. Es folgten weitere strategische Schritte zur Ausrichtung der Yaskawa Europe als Lö-sungsanbieter, so die Akquisition des auf

Steuerungs- und Visuali-sierungstechnik spezia-lisierten Unternehmens Vipa im Jahr 2012, die Übernahme der Mehr-heit an der Yaskawa-Ge-sellschaft in Südafrika im selben Jahr sowie die Gründung einer neuen Landes-Gesellschaft in der Türkei 2013. Seit Ok-tober 2014 gehört zu-dem die finnische Firma The Switch Engineering Cooperation zu Yaskawa. The Switch mit Head-

quarter in Helsinki ist Anbieter für Genera-toren und Umrichter im hohen Leistungs-bereich für Windkraftanlagen.

In seiner neuen Position will Stern ver-triebliche Anstrengungen weiter ausbau-en und Cross-Sales-Potenzial zwischen den Vertriebskanälen der Divisionen Ro-botics, Drives & Motion und Vipa nutzen. Daneben setzt er auf eine gewachsene Systemkompetenz, um Steuerungstech-nik, Antriebstechnik und Robotik als Lö-sungen anzubieten.

Neuer Standort: Siemens rüstet sich für das E-Zeitalter.

Mit der Berufung von Manfred Stern zum CEO ist die europäische Yaskawa-Tochter erstmals rein europäisch ge-führt. Bild: Yaskawa


Innovationen mit sich bringen. Durch un-sere Präsenz in Deutschland, Österreich und der Schweiz, wo ja Industrie 4.0 stark vorangetrieben wird, sehen wir uns dort gut positioniert und etabliert. Unter ande-rem arbeiten wir auch an verschiedenen Forschungsprojekten mit, zum Beispiel mit Fraunhofer IFAM, der Airbus-Gruppe und Broetje-Automation. Ziel dieses Projekts ist es, ein flexibles und modulares Produktions-system im Flugzeugbau zu entwickeln mit einer intelligenten Vernetzung von Produk-tions-Hardware und -Software.

DEM: Woher kommt der Wind: Ziehen Sie mit, um die Bedürfnisse und Wünsche der Kunden – Stichwort „produce anywhere“, „Losgröße 1“ usw. – zu befriedigen? Oder gehen Sie einen Schritt voran, um ihnen Lösungen für übermorgen zu liefern?Kurt Bengel: Wir ziehen natürlich mit, sind aber nicht unbedingt der Pionier, der im-mer einen Schritt weiter vorne sein muss. Wir überlegen uns vielmehr, was Industrie 4.0 heute und in den nächsten drei bis fünf Jahren für unsere Kunden bedeutet und wie CENIT die Bedürfnisse des Marktes abde-cken kann. Eine zentrale Frage dabei ist, wie Unternehmen sicherstellen können, dass zum richtigen Zeitpunkt die richtigen Da-ten am richtigen Ort bei der richtigen Per-son verfügbar sind. Das ist unser Thema. Im Industrie-4.0-Konzept spielt die Autonomie der Maschinen eine wichtige Rolle. Auch die Datenqualität muss stimmen. In unserem PLM-Umfeld ist dies ein ureigenes Thema und hier sind wir deshalb gut aufgestellt.

DEM: Mit Airbus, Mahle Behr und einigen deutschen Automobilherstellern zählen Schwergewichte der Industrie zu Ihren Kunden. Welche Ziele und Herausforde-

Digital Engineering Magazin (DEM): Herr Bengel, CENIT gibt es nun seit 27 Jahren. Schaut man sich die Entwicklung der letz-ten Monate an, so scheint es, dass es derzeit rund läuft für die Firma: CENIT ist größter Partner von Dassault Systèmes in Europa und kündigte eine weitere Vertiefung der Zusammenarbeit an, Sie gründeten einen neuen Consulting-Bereich, haben inno-vative Software-Lösungen auf den Markt gebracht, der Umsatz steigt und es wird eine Sonderdividende ausgeschüttet. Was kommt als Nächstes?Kurt Bengel: Die CENIT AG möchte nicht nur ihr eigenes Software-Portfolio weiter ausbauen und den Vertrieb von Lösun-gen der strategischen Partner Dassault Systèmes, IBM und SAP vorantreiben, son-dern sich noch konsequenter als ganzheit-licher Anbieter für Prozessoptimierung und Beratung positionieren. Aus diesem Grund haben wir Anfang dieses Jahres auch einen Consulting-Bereich gegründet, der unse-

ren Kunden nicht nur eine IT-spezifische Beratung bietet, sondern vielmehr eine komplexe Strategie- und Prozessberatung. Damit wollen wir die Management-Ebene bei den Kunden adressieren. Die Kompe-tenz von CENIT liegt in den Bereichen Wert-schöpfungsketten, Prozess-Know-how und IT-Expertise. Unsere Mission ist es, die Kun-den wettbewerbsfähiger zu machen.

DEM: Industrie 4.0, Internet der Dinge, Digitalisierung – das sind Begriffe, die auf eine neue, oftmals noch nicht abschätzbare Dynamik im Bereich der Industrie hinweisen. Als PLM-Softwareanbieter ist CENIT davon unmittelbar betroffen. Wie ist Ihre Sicht der Dinge, was bedeutet Industrie 4.0 für CENIT? Kurt Bengel: Industrie 4.0 ist derzeit in aller Munde und treibt nicht nur die deutsche Wirtschaft um. Bei Industrie 4.0 geht es um eine schnellere, flexiblere und innovative-re Produktion. Den künftigen Herausforde-rungen soll mit zunehmender Automatisie-rung begegnet werden. Deshalb sehe ich die Fabrik der Zukunft als Dreh- und Angel-punkt. Mit den dafür wichtigen Themen-feldern Digitalisierung und Digitale Fabrik beschäftigen wir uns bereits seit vielen Jah-ren. Wir sehen bei Industrie 4.0 auch den Zusammenhang zwischen PLM, Digitaler Fabrik und Business Intelligence – dies sind auch Kernaspekte in unserem Portfolio.

DEM: Welche Unterstützung können ihre Kunden an dieser Stelle erwarten?Kurt Bengel: CENIT hilft Unternehmen da-bei, ihre Geschäftsprozesse mit digitalen Mitteln schlanker und effizienter zu ge-stalten, damit sie ihre Wettbewerbsfähig-keit ausbauen können. Industrie 4.0 wird in den nächsten zehn bis fünfzehn Jahren sicherlich noch viele Veränderungen und

016 | MANAGEMENT | Titelstory: Kurt Bengel, CENIT, im Gespräch

M E H R W E R T S C H Ö P F U N G F Ü R F E R T I G U N G S U N T E R N E H M E N

Partner mit BodenhaftungViele Anwender im Engineering-Umfeld kennen die Stuttgarter CENIT AG als PLM-Systemhaus und langjährigen Partner

von Dassault Systèmes und SAP. Aber das Unternehmen kann seinen Kunden viel mehr bieten. Mit seinem Lösungsportfolio

für das Enterprise Information Management und dem neuen Consulting-Bereich möchte man sich als ganzheitlicher

Anbieter für Prozessoptimierung und Beratung positionieren. Wie weit man heute bereits ist und wohin die Reise gehen

soll, erläuterte uns Kurt Bengel, Sprecher des Vorstands bei der CENIT AG.

Kurt Bengel ist Sprecher des Vorstands bei der CENIT AG.


Titelstory: Kurt Bengel, CENIT, im Gespräch | MANAGEMENT | 017

rungen bewegen die Kunden momentan? Und was bedeutet das für CENIT?Kurt Bengel: Eine große Herausforderung für diese Unternehmen ist seit langem der massive Wettbewerbsdruck sowie die Glo-balisierung. Dafür haben die Kunden un-terschiedliche Strategien, manch einer konsolidiert, ein anderer internationalisiert vermehrt oder tätigt Akquisitionen. Die The-men Integration, Collaborative En gineering und der Austausch unternehmensübergrei-fender Informationen werden für viele Un-ternehmen immer wichtiger. Dem begeg-nen wir mit unserem Consulting- Bereich. Die erarbeiteten Vorschläge wollen wir ge-meinsam mit den Kunden umsetzen.

DEM: Auf der Hannover Messe 2015 hat Ihr Unternehmen mit cenitSPIN eine Software vorgestellt, die dem Mittelstand den PLM-Einstieg erleichtern soll. Im Juni letzten Jah-res brachte CENIT mit FASTSUITE Edition 2 eine effiziente Alternative zu bestehenden Lösungen für die Digitale Fabrik hervor, die auf einem hersteller- und technologieüber-greifenden Ansatz basiert. Welchen Weg ge-hen Sie nun: Mittelstand oder Großindustrie?Kurt Bengel: Das ist eine gute Frage! Die Antwort ist: CENIT sieht sich sowohl als Partner des Mittelstands als auch von Groß-unternehmen. Bei großen Unternehmen machen wir allerdings ein anderes Geschäft als bei KMUs. Da wir selbst ein Mittelständ-ler sind, kennen wir die Herausforderungen von mittelständischen Unternehmen sehr gut und können diese mit einer durchgän-gigen Prozessberatung unterstützen.

In Großunternehmen sehen wir uns als Experte für bestimmte Bereiche, Abschnitte und Themen, die wir mit konkreten, maß-geschneiderten Lösungen angehen. Bei-spielsweise haben wir für die Daimler AG kundenspezifische Softwareanwendungen entwickelt, die im Bereich der Digitalen Fabrik zum Einsatz kommen. Wir unterstüt-zen Großkunden aber auch im Bereich ihrer Engineering-Landschaft durch Methoden und Prozesse, die wir dort einführen.

DEM: cenitSPIN geht auf die Reise: Ab Mai veranstalten Sie eine Roadshow, auf der der Mittelstand die Vorzüge der Software kennenlernen soll. Welche Funktionalitäten stehen im Fokus?Kurt Bengel: Unsere Eigenentwicklung cenitSPIN wurde speziell für den Mittel-stand konzipiert. Damit erhalten kleinere Unternehmen einen einfachen Einstieg in die PLM-Welt. Die Stärken des Produkts sind

seine reduzierte Komplexität, die speziell auf die Prozesse im Mittelstand zugeschnitten wurde, sowie eine praxistaugliche System-konfiguration. Auf der Roadshow wollen wir vermitteln, welche Effizienzsteigerung Kun-den mit der Einführung von cenitSPIN in Verbindung mit der 3DExperience-Plattform von Dassault Systèmes haben. Speziell geht es um Themen wie Teile- und Stücklisten-management, CAD-Datenverwaltung und -Integration, Workflows sowie Projekt- und Dokumentenmanagement. Wir demonstrie-ren die Software anhand von Beispielen aus Industriezweigen wie Werkzeugbau, Auto-motive, High-Tech sowie Konsumgüter.

DEM: Sprechen wir über einen Bereich von CENIT, den ihre Industriekunden vielleicht kaum kennen: Sie sind auch im Bereich Enterprise Information Management (EIM) tätig. Also alles rund um Business Intelli-gence und Dokumentenmanagement. Wa-rum ist diese Seite von CENIT in der Indust-rie so wenig bekannt? Kurt Bengel: Das ist historisch bedingt. CENIT hat vor 27 Jahren als CAD- und PDM-Anbieter angefangen und speziell Kun-den in der Fertigungsindustrie adressiert. Später haben wir uns entschlossen, in den ECM-Bereich einzusteigen und nahmen die Lösungen von FileNet in unser Programm auf. Der Fokus lag dabei auf der Finanzindus-trie. CENIT konnte sich so ein zweites Stand-bein schaffen. Später wurde FileNet von IBM übernommen und wir wurden dadurch IBM-Partner mit unserer Business Unit Enterprise Information Management. Danach erweiter-ten wir unser Portfolio um den Bereich Busi-

ness Intelligence. Ich bin mir sicher, dass sich auch in der Fertigungsindustrie das Thema Business Intelligence & Analytics ausbreiten wird – gerade in Hinblick auf Industrie 4.0 – und wir dort mit unseren Lösungen für das Enterprise Information Management neue Kunden gewinnen können.

DEM: Zu den beiden Bereichen PLM und EIM gesellt sich bei CENIT seit kurzem auch ein eigener Consulting-Bereich. Planen Sie einen Rundumschlag oder wollen Sie die etablierten Management-Berater heraus-fordern?Kurt Bengel: Wir schließen die Lücke zwi-schen der universellen Unternehmensbe-ratung der großen Beratungsunternehmen und der spezifischen Fachberatung im Zuge von IT-Implementierungen. Wir se-hen uns hier als Management-Berater mit Bodenhaftung. Vor einiger Zeit haben wir nämlich festgestellt, dass im Bereich Pro-zesse tatsächlich eine Lücke besteht: Pro-zesse im Hinblick auf Digitalisierung. Hier geht es darum, die IT-Strategie entlang der Wertschöpfungskette auszurichten, die Kunden mit entsprechenden Architekturen und Konzepten bis in die konkrete Umset-zung zu begleiten. Umsetzbare Strategien für mittelständische Kunden stehen bei CENIT Consulting dabei im Mittelpunkt.

DEM: Herr Bengel, vielen Dank für das Gespräch.

Das Interview führte Rainer Trummer, Chefredakteur Digital Engineering Magazin.

Mit der cenitSPIN erhalten kleinere Unternehmen einen einfachen Einstieg in die PLM-Welt.

und Experten der jeweiligen Fachgebiete Gelegenheit, neueste Entwicklungen und Anwendungen kennenzulernen. Ebenso besteht die Möglichkeit, die generativen Verfahren zu diskutieren sowie einen Blick in die Zukunft zu werfen. In den verschiede-nen Sessions der zweitägigen Anwenderta-gung werden unter anderem neue Applika-tionen vorgestellt, die sich durch 3D-Druck herstellen lassen. Geschäftsmodelle für den Einsatz von Additive Manufacturing (AM) in der industriellen Praxis sowie „Fachkräfte für AM – Aus- und Weiterbildung“ sind weitere Themen. Darüber hinaus geht es um Mate-rialien, Maschinen und Verfahren für die ad-ditive Fertigung von Kunststoffteilen sowie für komplexe Metallbauteile. Die Anbieter präsentieren dafür beispielsweise industri-elle 3D-Drucksysteme der nächsten Gene-ration sowie eine revolutionäre Präzisions-Tintenstrahl-Technologie. R T |

Kein anderer Technologiebereich ent-wickelt sich so schnell wie die additive Fertigung und der 3D-Druck. „Additi-ve Manufacturing ist in zahlreichen In-

dustrien zu einer wichtigen Fertigungstech-nologie geworden. Und es gibt praktisch keine Branche, die an generative Verfahren nicht hohe Erwartungen knüpft, um Produk-te individueller, schneller, kostengünstiger und ressourcenschonender herzustellen“, be-richtet Wieland Kniffka, Geschäftsführer der Messe Erfurt. Verbunden damit sind jedoch Veränderungen eingefahrener Fertigungs- und Vertriebsstrukturen. Dies generiert einen hohen Bedarf an Information, aber auch an Erfahrungsaustausch und Diskussion.

Interessante KeynotesDie Keynote-Session „Vision 3D“ beleuchtet den grundlegenden Wandel in Fertigung und Vertrieb aus unterschiedlichen Blickwin-

keln und Branchen. So beschäftigt sich der Vortrag von Microsoft-Manager Adrian Lan-nin (USA) mit den Auswirkungen der tiefgrei-fenden Unterstützung des 3D-Drucks durch Windows für das Additive Manufacturing in bestehenden und aufstrebenden Marktseg-menten. Peter Sander (Airbus Operations GmbH, Hamburg) thematisiert die Chancen und Herausforderungen der additiven Ferti-gung für die künftige industrielle Produkti-on. Entrepreneur Mario Fleurinck präsentiert unter dem Titel „Von der Globalisierung zur lokalen Produktion – die mögliche Rolle des 3D-Drucks in der lokalen Produktion“ Wege, wie sich der 3D-Druck erfolgreich und nach-haltig weiterentwickeln lässt.

Anschließend bieten die Anwenderta-gung „Neue Technologien“ sowie spezifische Fachforen zu den Themen „Luftfahrt“, „Medi-zintechnik“, „Wissenschaft“ und „Werkzeuge“ sowie der „Konstrukteurstag“ New comern

Additive Fertigung | SPECIAL | 027

1 2 . E R F U R T E R K O N G R E S S M E S S E R A P I D . T E C H

Additive Manufacturing in allen FacettenIn den Bereichen additive Fertigung und 3D-Druck hat sich die Rapid.Tech zu

einer internationalen Veranstaltung entwickelt. Dies liegt nicht zuletzt an der

Kombination aus Fachmesse, Kongress und den zahlreichen Fachforen. Die

Kongressmesse findet dieses Jahr am 10. und 11. Juni in Erfurt statt.

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© 2015 DEMAT GmbH Fotografie: Alexander Habermehl | Bildrechte: MB Tech

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Rapid.Tech in Erfurt: Plattform für die Welt der additiven Fertigung. Bild: Messe Erfurt


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lässliche Simulationen, ihre komplexen Design-Herausforderungen in der Pro-duktentwicklung klar zu strukturieren und mit hohem Erkenntnisgewinn zu be-wältigen. In diesem Zuge ermöglicht die ANSYS-Technologie, dass Unternehmen mit hoher Sicherheit vorhersagen können, ob ihre Produkte im Alltag Erfolg haben werden. Somit hilft die ANSYS-Software den Anwendern, die Produktintegrität und den Erfolg ihres Unternehmens durch ste-tige Innovationen sicherzustellen.

Mehr Informationen finden Sie unter www.simulation4future.de.

Das gilt für Großunternehmen, für den innovativen Mittelstand sowie für Startups. Die Komplexität der Strategie und deren Organisation

orientieren sich, neben anderen Einflussgrö-ßen, an den individuellen Bedürfnissen des Unternehmens, an der Unternehmensgrö-ße, der Branche und dem Produkt.

Fundierte Erkenntnisse in extrem kurzer ZeitEntwicklungsprozesse werden immer komplexer und wichtige Entscheidungen müssen in immer kürzerer Zeit getroffen werden. Andererseits hat sich die Simulati-onstechnologie in den letzten Jahren ent-scheidend weiterentwickelt. Dauerte es frü-her tagelang, braucht man heute nur noch wenige Stunden, um komplexe Simulatio-nen auszuführen und zu realitätsgetreuen Ergebnissen zu kommen.

Herausforderungen in der ProduktentwicklungLaut einer aktuellen Studie von Aber-deen Research liegt die Herausforderung in der Produktentwicklung heutzutage im Wechselspiel zwischen Innovation, Quali-tät, Kosten und Zeit. Die Entwicklungszy-klen werden kürzer, Produkte komplexer und Ingenieure sind Mangelware. Aber-deen Research empfiehlt daher, Simulation schon ganz am Anfang des Entwicklungs-prozesses einzusetzen – und zwar von allen, nicht nur von Simulationsexperten. Ebenso raten die Experten zur Weiterentwicklung der Hardware und des High-Performance-Computing (HPC), um komplexere Simula-tionen in kürzerer Zeit zu realisieren.

Je früher im Designprozess simuliert wird, desto erfolgreicher sei man. Am bes-

ten ist dies bereits auf dem Komponen-ten- und Systemlevel, vor dem physikali-schen Prototypen und bei der Festlegung der Systemarchitektur. Bei der Auswahl der Simulations-Software sind laut Aberdeen Research vor allem die Integration in CAD, Zuverlässigkeit, Genauigkeit und Multiphy-sik von großer Bedeutung.

Wirtschaftlicher Erfolg dank Simulation„Simulation-Driven Product Development“ ist die Grundlage der Produktstrategie von ANSYS. Frühzeitige Simulation im Entwick-lungsprozess verbessert die Produktqualität und die Kundenzufriedenheit; beides Din-ge, die für den langfristigen wirtschaftlichen Erfolg eines Unternehmens wichtig sind.

Analyse von komplexen Produkten: MultiphysikMultiphysiksimulationen erlauben den Kunden, virtuelle Prototypen ihrer Ent-würfe unter realitätsgetreuen Bedingun-gen zu testen und die Wechselwirkungen zwischen Strukturmechanik, Wärmeüber-gang, Strömung und Elektromagnetismus vorherzusagen. Eine einzelne einheitliche Simulationsumgebung mit gemeinsamen Werkzeugen für CAD-Schnittstellen, Geo-metrieerzeugung, Netzerstellung und Post-processing ermöglicht Interoperabilität und hohe Effizienz bei der Anwendung. Die Programme von ANSYS verwalten den Da-tenaustausch bei Multiphysiksimulationen automatisch.

ANSYS – Die Basis für erfolgreiche ProdukteDie Software von ANSYS unterstützt Kun-den durch schnelle, genaue und ver-

S I M U L A T I O N - D R I V E N P R O D U C T D E V E L O P M E N T

Simulation als strategischer WettbewerbsvorteilImmer kürzere Produktlebenszyklen, damit einhergehende kürzere Entwicklungszeiten und höhere Ansprüche an

die Produktqualität machen Simulation zu einem strategischen Wettbewerbsvorteil. Unternehmen brauchen heute eine

umfassende Simulationsstrategie, um Erfolg zu haben.

INFO

Anbieter: ANSYS Germany GmbH

Anschrift: Birkenweg 14a D-64295 Darmstadt

Telefon: +49 (0) 61 51 / 36 44-0

Fax: +49 (0) 61 51 / 36 44-44

E-Mail: [email protected]

Internet: www.ansys.com


Geomagic Claytools und Geomegic Free-form sind Lösungen zur Bearbeitung von 3D-Daten mit Hilfe eines kraftrückkoppeln-den haptischen Ein-/Ausgabesystems und einer dafür konzipierten Softwarelösung [7]. Zum Einsatz kommt ein PHANToM-ar-tiges Ein-/Ausgabesystem [8] in Kombina-tion mit einem Bildschirm. Die Programm-umgebung setzt die Interaktion auf typische Clay-Werkzeuge, um so typische Bearbeitungsaufgaben abzubilden.

Immersive Modelliersysteme werden seit mehr als zehn Jahren entwickelt (2002: Fi-orentino [10], 2004: Diehl [11], 2006: Front-design [12], 2011: Rothenburg [4]), wobei sich die in Großprojektionssystemen ver-wirklichten Systemansätze noch immer im Forschungs-/Prototypenstatus befinden. Bei der CAVE oder Powerwall liegt einer der besonderen Herausforderungen der Sys-tementwickler darin, für diese Projektions-systeme spezifische Interaktionsmechanis-men zu schaffen, die der Arbeitsumgebung Rechnung tragen (Verzicht auf Tastatur, Maus und klassische Programmumgebung mit Fenstern und Dialogen).

Zwei Modelliersysteme unter Verwen-dung der erweiterten Realität (englisch: Augmented Reality – AR) wurden 2014 der Öffentlichkeit vorgestellt. Der Ansatz der Firma Meta verwendet eine AR-Brille mit integrierter Kamera und Tiefenbildkamera [13]. Diese Tiefenbildkamera dient zur Ges-tenerkennung für die Interaktion. Die An-zeige des 3D-Objekts und der Finger/Hän-de des Benutzers erfolgt in der AR-Brille. Die Firma Gravity [14] hingegen verwendet eine AR-Brille zusammen mit einem Tab-let, das als Tracking-Target des AR-Systems dient (virtuelle Objekte werden an das Ta-blet gebunden). Die Interaktion erfolgt mit-tels eines getrackten Griffels und mit Hilfe

Möchte man Tätigkeiten des De-signs von klassischen Metho-den auf den Rechner übertra-gen, sind für eine erfolgreiche

Umsetzung die Anforderungen der Nutzer, also der Designer, tragend. Spur/Krause for-mulierten bereits 1997 Anforderungen an Computer-Aided-Styling(CAS)-Systeme [3],

Rothenburg/Israel taten dieses 2011 für im-mersive Modelliersysteme [4]. Beide Veröf-fentlichungen betonen, wie wichtig es ist, das sich traditionelles und digitales Arbei-ten ähneln. 2014 führte das Virtual Dimen-sion Center (VDC) Fellbach eine Umfrage zu Anforderungen an digitale Designwerkzeu-ge bei drei Unternehmen durch, die Ma-schinen für den Privatgebrauch herstellen [5]. Die Hauptanforderungen der Firmen waren eine überragenden Darstellungs-qualität, eine sehr hohe Nutzungs-/Nutzer-orientierung und eine ausgereifte Integra-tion in Arbeitsabläufe und IT-Infrastruktur.

Modellier-WerkzeugeSketch Pads sind Hardware-Schnittstellen für das skizzenhafte Zeichnen am Rechner. Auf einer näherungs- und berührungsemp-findlichen Oberfläche (induktives Touch-pad) kann der Benutzer mit speziellen Eingabegeräten (Griffeln) Eingaben vorneh-men. Die Drucksensitivität von Sketchpads besitzt zumeist eine sehr hohe Auflösung. Induktive Touchpads sind in der Lage, die X/Y-Position, die Entfernung und den Nei-gungswinkel des Griffels zu erfassen. Die-ser lässt sich mit verschiedenen Spitzen und Griffen an unterschiedliche Aufgaben anpassen. Bei Grafiktabletts ersetzt man das Touch Pad durch einen Touch Screen, wodurch koloziertes Arbeiten ermöglicht wird. Das zSpace-System [6] ist ebenfalls ein Touchscreen für den Desktop-Einsatz. In Ergänzung zu den Grafiktabletts verfügt das zSpace über eine stereoskopische Aus-gabe und Headtracking. Beide Eigenschaf-ten unterstützen die Tiefenwahrnehmung, letztere zudem die Navigation. Der Griffel ist zusätzlich noch mit einer Vibrationsaus-gabe versehen, die beispielsweise Kollisio-nen rückmeldet.

I M M E R S I V E D E S I G N

Verblüffend realistischSeit dem Aufkommen kommerziell erhältlicher Virtual-Reality(VR)-Systeme Anfang der 1990er Jahre möchte man

diese Technologie auch für Design-Anwendungen nutzen. Anfangs ging es noch darum, realistische und fotorealistische

Visualisierungen digitaler Prototypen als Teil der Entwicklungs-Feedbackschleife zu etablieren. Doch schon bald

versuchte man, VR nicht nur als Ausgabe-, sondern als Eingabemedium im Designprozess einzusetzen.

Simulations- und Visualisierungstechniken können dabei sinnvolle Beiträge liefern. VON DR. CHRISTOPH RUNDE

036 | SIMULATION & VISUALISIERUNG | Virtual Reality (VR)

Materialwahl vor einer Powerwall. Bild: BSH Hausgeräte GmbH

Design-Visualisierung Innenarchitektur für Normbau.Bild: Wurzel-Medien


Virtual Reality (VR) | SIMULATION & VISUALISIERUNG | 037

von Tasten am Tablet, zum Beispiel für Tie-fenverstellung und Rotation. Der Nutzer sieht das virtuelle Objekt in der AR-Brille.

Vergleiche, die die Verwendung von kon-ventionellen und digitalen Designwerkzeu-gen gegenüberstellen, sind schwierig und daher nicht häufig. Tano stellte 2003 einen solchen Vergleich vor [15].

Haptisches DesignDie Tauglichkeit eines Produkts im Gebrauch, zum Beispiel in der Fertigung, kann maßgeb-lich von seinen haptischen Eigenschaften abhängen. Zudem ist häufig die Produkt-haptik ein wichtiges Qualitäts- und Differen-zierungsmerkmal. Deshalb sind haptische Produkteigenschaften ebenfalls früh im Pro-duktentwicklungsprozess zu überprüfen.

3D-Menschmodelle und Motion-Captu-ring-Verfahren erlauben die Evaluation ei-ner Vielzahl von haptischen Eigenschaften (Erreichbarkeiten, Belastungen, Zugäng-lichkeit usw.) des virtuellen Prototyps.

Tangible User Interfaces, also anfassba-re Benutzungsschnittstellen, kommen zum Einsatz, wenn die subjektive Bewertung haptischer Eigenschaften relevant wird [16]. Koppelt man an solche Force-Feedback-Sys-teme auch noch geometrische Dummy-Ob-jekte, lässt sich zudem die Greifart am Objekt berücksichtigen, bei Bedarf sogar das echte Gewicht [16]. Darüber hinaus werden Schal-ter, Taster und Drehregler eingesetzt, bei denen die Größe, Gewicht, Form und Ma-terialität des Bedienelements variabel aus-tauschbar sind und deren Kraft-Weg- bezie-hungsweise Winkel-Drehmoment-Verhalten programmierbar ist [17, 18].

Design-VisualisierungDesign-Visualisierungen lassen sich mit High-End-Display- oder -Projektionssystemen

durchführen. High-Dynamic-Range(HDR)-Displays verwenden dazu eine variable Hintergrundbeleuchtung (Backlight Illumi-nation Modulation), die gezielt helle Bildbe-reiche unterstützt [19] und sehr hohe Kon-trastwerte ermöglicht. Die hochwertigsten Projektionen erzielt man mit Multi-Projek-tor-Arrays in Verbindung mit dunklen Pro-jektionsscheiben. Sehr hohe Kontrastwerte, Auflösung, Helligkeit und Homogenität der Lichtverteilung sind das Ergebnis.

Mixed-Reality-Techniken finden sich im Design-Kontext dort, wo physische Proto-typen in grafischen virtuellen Umgebun-gen zum Einsatz kommen, zum Beispiel in der Gestaltung von Bedienschnittstellen (etwa Fahrzeugbereich), in der Auslegung von Assistenzsystemen, in der Fahr-/Be-diensimulationen und in Montageuntersu-chungen.

AR-Verwendungen im Design gehen in die genau umgekehrte Richtung wie Mixed Reality: hier wird ein virtueller Prototyp in einer realen Umgebung angezeigt/überla-gert. Das Ziel ist es, einen Eindruck des Pro-totyps in seinem späteren Kontext zu gene-rieren. Beispiele finden sich in der (Innen-) Architektur, in der Automobil- oder in der Modeindustrie.

Projektions-AR-Ansätze im Design nut-zen weiße Clay-Modelle oder 3D-Drucke, auf die perspektivisch richtig vorverarbei-tete Ansichten des fertigen Endprodukts projiziert werden. Damit lassen sich am 1:1-Modell die Wirkung von Materialien, Licht oder noch nicht existenter Anbauten erkunden.

Einsatzfelder und NutzenpotenzialeDigitale und virtuelle Techniken im Design-Bereich sind ein Mittel des Frontloading und lassen sich in allen Branchen sinnvoll einsetzen, in denen die Design-Klassen [1] und Design-Funktionen [2] greifen. Man nutzt sie, um schnelle Entwicklungszyklen als aktives Prozesselement zu unterstützen. Dabei gilt es, frühe Entwicklungsphasen zu betonen und Änderungskosten durch frü-hes Ergebnis-Feedback zu reduzieren. Al-ternative Produktkonzepte lassen sich so besser entwickeln, Variantenvergleiche und die Entscheidung über die Produktspezifi-kation werden erleichtert. Der Einsatz digi-taler Technologien im Entwicklungsprozess von Beginn an hilft darüber hinaus, Medi-enbrüche zu reduzieren und die Koopera-tion über Distanz zu stimulieren. Animati-on, Interaktion und In-Kontext-Darstellung digitaler 3D-Modelle sind weitere Vorteile.

Zum Thema „Immersive Design“ hat das Virtual Dimension Center (VDC) Fellbach ein Whitepaper veröffentlicht. Dieses lässt sich kostenfrei unter www.vdc-fellbach.de/downloads/whitepaper herunterladen. R T |

Literaturhinweise[1] Gorb, Peter: Designthinkers (Hrsg.): The design management

interface. The Association of Registered Graphic Designers, Ontario Science Centre, Ontario October 19th, 2001, S. 1-13

[2] Wikipedia: Produktdesign (16.5.2014), http://de.wikipedia.org/wiki/Produktdesign

[3] Spur, G.; Krause, F.-L.: Das virtuelle Produkt. Carl Hanser Verlag, München Wien, 1997, S. 413

[4] Rothenburg, U.; Israel, J.H.: Immersive Modelliertechniken – Tangible Interfaces für die Virtuelle Produktentstehung; 6. Fachkongress Designprozess – Wettbewerbsfaktor Design, Fellbach, 14.7.2011

[5] Runde, C.: Immersive Design: Status Quo – Werkzeuge – Anwendungen. In: 17. IFF-Wissenschaftstage 24. –26. Juni 2014. Digitales Engineering zum Planen, Testen und Betrei-ben technischer Systeme. Hrsg.: M. Schenk; Fraunhofer IFF, Magdeburg 2014, S. 45-52

[6] zSpace: Unleash Understanding (2014) http://zspace.com/ [7] Geomagic (2014), www.geomagic.com/de/[8] Massie 1994 Massie, T.H.; Salisbury, J.K.: The PHANToM haptic

interface. A device for probing virtual objects. In: American Society of Mechanical Engineers ASME (Hrsg.): Proceedings of ASME Haptic Interfaces for Virtual Environment and Teleope-rator Systems, 1994, Chicago/USA. New York/USA: American Society of Mechanical Engineers, 1994, S. 295-299

[10] Fiorentino, M.; de Amicis, R.; Stork, A.; Monno, G.: Space-design: conceptual styling and design review in augmented reality. Eurographics Italia Conference, 11. -12. Juli 2002, S. 86-94

[11] Diehl, H.; Müller, F.; Lindemann, U.: Konzept zur Konkretisie-rung von 3D-Skizzen in einer Virtual-Reality-Umgebung. In: Gausemeier, J. (Hrsg.): Augmented & Virtual Reality in der Produktentstehung, 17.-18.06.2004, Heinz Nixdorf Institut, Paderborn, 2004, S. 73-82

[12] TOKYO WONDER SITE, Cosmos Aoyama SOUTH 3F, 5-53-67 Jingumae, Shibuyaku, Tokyo 150-0001.Dates 31-10-2006-05-11-2006 Opening Party 2 November 18.00-21.00 (2006) www.frontdesign.se/newsupdate_JAPAN_TOKYO%20WON-DER%20SITE_02.htm (3.6.2014)

[13] Meta’s Augmented Reality Glasses 2.0 | Demo (25.2.2014), http://techcrunch.com/video/metas-augmented-reality-glasses-2-0-demo/518132621/

[14] Gravity allows you to Sketch in 3D with Augmented Reality (31.3.2014), www.augmentedrealitytrends.com/augmen-ted-reality/gravity-augmented-reality.html?utm_source= feedburner&utm_medium=email&utm_campaign=Feed%3A+artrends+%28Augmented+Reality+Trends%29

[15] Tano, S.; et.al.: Godzilla: Seamless 2D and 3D Sketch Environ-ment for Reflective and Creative Design Work. In: M. Rauter-berg et al. (Eds.): Human-Computer Interaction – INTERACT‘03, IOS Press, 2003, S. 311-318

[16] Stark, Rainer; Beckmann-Dobrev, Boris: Smart Hybrid Prototyping: Ein interdisziplinärer Ansatz zur multimodalen funktionalen Absicherung mechatronischer Systeme am Beispiel einer PKW-Heckklappe, 3. Grazer Symposium Virtuelles Fahrzeug, Graz, 6.-7. Mai 2009

[17] Reisinger, Jörg: Parametrisierung der Haptik von Hand- betätigten Stellteilen. Disseration, TU München, 2009

[18] Krämer, Hans: HaptICS - Haptic Interface Comunication System (2008), http://www.hfg-gmuend.de/haptICS_-_hap-tic_Interface_....html (5.6.2013)

[19] SIM2 HDR47 What is HDR Technology (2013), www.sim2.com/HDR/tech/hdr_technology

TECHNOLOGIEFORUM IMMERSIVE DESIGN

Ein Workshop mit dem Titel „Technologieforum Im-mersive Design“ findet am 10. Juni 2015 im Design Center Baden-Württemberg im Haus der Wirtschaft in Stuttgart statt. Der Workshop wird organisiert vom aed Verein zur Förderung von Architektur, Engineering und Design in Stuttgart e.V., vom Design Center Baden-Württemberg und vom Vir-tual Dimension Center (VDC) Fellbach. Nähere In-formationen zum Workshop lassen sich unter www.vdc-fellbach.de/kalender/2015-6 abrufen.

Immersives Sketching in einer CAVE.Bild: Fraunhofer IPK


dungen der Antriebstechnik zu finden sein. Dafür sprechen eine gleichmäßige Ge-schwindigkeitsregelung, eine sehr gute – bi-direktionale – Wiederholgenauigkeit und die große Positionsstabilität. Die Übertragung der Daten läuft digital über eine zweidrah-tige Standardleitung, wobei sich die beson-dere Geschwindigkeit direkt aus den Über-tragungsraten der Treiberelektronik ergibt. Diese ermöglichen Zykluszeiten von weni-gen Mikrosekunden für 32 Bit.

Zwei Hebel In einem wachsenden Markt sind es vor allem zwei Hebel, die helfen, die Wettbe-werbsfähigkeit zu sichern: Innovation und Kostensenkung. Übertragen auf den Auf-zugsmarkt heißt dies, die Branche setzt vermehrt auf innovative Technologien, um dringenden Forderungen nach Energieein-sparung und Umweltschutz entgegenzu-kommen. Neue, getriebelose Antriebssys-teme, Energierückführung, Laufruhe durch die Reduzierung von Schwingungen sowie moderne Magnetwerkstoffe für eine besse-re elektromagnetische Verträglichkeit sind nur einige der Entwicklungsschwerpunkte. Sie werden die Aufzüge der Zukunft mit-prägen.

Der zweite Hebel, die Senkung der Kos-ten in einem prosperierenden Markt, ist heikel. Sicherheit und Vertrauen in das Produkt geht vor rigorosem Einsparen. Die Marke darf keinen Schaden nehmen. Interne Skaleneffekte lassen sich jedoch gut erzielen, indem man variantenreiche Produktportfolios auf der Basis einer ge-meinsamen Produktplattform entwickelt. Einhergehend mit technologischer Erfah-rung und Know-how kann Standardisie-rung die Produktkosten entscheidend be-einflussen.

In Aufzügen werden Drehgeber zur Re-gelung der Drehzahl oder Antriebsposition

Das Kürzel BiSS steht für Bidirekti-onal-Seriell-Synchron. Die Open-Source-Schnittstelle lässt sich als Sensor-Aktor-Schnittstelle prob-

lemlos gegenüber Feldbussen abgrenzen. Innerhalb der Positions- und Bewegungs-sensorik traf BiSS bei seiner Markteinfüh-rung auf diverse vorhandene bidirektionale Schnittstellen. Die Kommunikation war zu jener Zeit noch vorherrschend analog, und Sensorik-Hersteller verfolgten ihre eigenen Ansätze. Die Sonderlösung war quasi die Regel.

So lag es nahe, mit einer Open-Source-Lösung eine Schnittstelle branchenweit kompatibel zu machen. Und mit BiSS-C wird eine offene Variante im sogenannten Continuous Mode verwendet, die schnell

ihren Siegeszug antrat und heute industrie-weit etabliert und geschätzt ist. Durch den C-Mode kann man eine Modus-Umschal-tung vermeiden. Befehle lassen sich dem-nach vom Master an den Slave senden, ohne den Sensordatenfluss zu unterbre-chen. Dies sind sicherlich Gründe dafür, wa-rum das Protokoll mittlerweile in Antrieben, Steuerungen und Zählerkarten vieler Arten zu finden ist. Doch BiSS-C hat weitere Vor-teile: Das Interface bietet hohe Geschwin-digkeiten mit Datenraten bis zehn MHz, in-härente Sicherheit und Flexibilität bei der Auswahl der Anbieter.

Die Schnittstelle ist nicht nur für die Auf-zugsbranche, sondern für alle dynamischen Achsen mit hoher Beschleunigung geeignet. In Zukunft wird BiSS auch in anderen Anwen-

O P E N S O U R C E I N T E R F A C E B I S S

Offen und kommunikativÜber 300 Komponentenhersteller nutzen innerhalb der Antriebstechnik die IPs, den Service und die praktischen

Tools der Open-Source-Schnittstelle BiSS. Zwölf Jahre ist das busfähige Interface nun am Markt und hat sich zum

Echtzeit-Standard der Branche gemausert. Das offene Protokoll spielt seine Vorzüge immer dann aus, wenn hohe

Übertragungsgeschwindigkeiten und Flexibilität gefordert sind. VON ARNOLD HETTICH

042 | SENSORIK & BILDVERARBEITUNG | Sensor-Aktor-Schnittstelle

Führende Unternehmen in der Aufzugsbranche implementieren die Open-Source-Schnittstelle BiSS.


Sensor-Aktor-Schnittstelle | SENSORIK & BILDVERARBEITUNG | 043

eingesetzt. Sie sorgen zudem für eine präzi-se Schachtkopierung und überwachen die Geschwindigkeits-Begrenzer.

Drehgeber für die AufzugstechnikWährend diese Aufgaben noch vor ei-ner Dekade meist durch absolute Single-turn-Drehgeber basierend auf RS422 be-ziehungsweise RS485 und inkrementaler Sin-Cos-Schnittstelle wahrgenommen wur-den, hat sich die Branche heute stark ge-wandelt. Viele Varianten machen derzeit einem neuen Kommunikationsstandard Platz: Dem BiSS-Protokoll als Open-Source-Schnittstelle. Mit seiner Drehgeber-Familie Sendix absolut mit BiSS-Schnittstelle bie-tet der Drehgeber-Hersteller Kübler das passende Produktportfolio für diesen neu-en Branchenstandard an. Die Modelle F36, 58xx und Sendix ATEX decken von 36 Mil-limetern bis hin zu 70 Millimetern sämtli-che Baugrößen ab. Vertreten sind sowohl optische Getriebetechnologien als auch getriebelose Drehgeber. Zertifiziert nach funktionaler Sicherheit oder ausgestattet mit Intelligent-Scan-Technologie verbin-det die Familie ihre Fähigkeit, bi-direktional zwischen Sensor und Aktor zu kommuni-zieren. Sie bleibt dabei voll SSI-kompatibel. Bestehende Standard-Steuerungshardware bleibt damit auch für Anwender der Sen-dix-BiSS-Drehgeber durchgängig nutzbar. Ihr digitaler Standard sorgt für kommuni-kative Klarheit und Einfachheit sowie für größtmögliche Kompatibilität.

BiSS-Drehgeber leisten mehr

Kübler wendet die offene Schnitt-stelle seit ihrer Einführung in-tensiv an und gehört damit zu den Schrittma-chern auf dem Weg zum Indus-triestandard. Die

moderne, offene Schnittstelle erfüllt

alle Leistungsanfor-derungen der Aufzugs-

branche. So lässt sich der Drehgeber Sendix 5873 BiSS

auf einfache Weise an Direkt-antriebe installieren. Die Konuswel-

le lässt sich etwa hochgenau und direkt koppeln; eine Nullsetz-Taste erleichtert die Inbetriebnahme. Die inkrementale Sin-Cos-Spur schafft bis zu 2.048 Impulse pro Umdrehung. Mit der BiSS-Schnittstelle aus-gestattet, bietet Kübler auch Spezial-Geber für funktionale Sicherheit, die in Aufzügen ein entscheidendes Kriterium zur universel-len Einsetzbarkeit ist. Heute lässt sich An-triebstechnik kaum noch ohne integrierte Sicherheitsfunktionen, sogenannter „drive-based safety“, verkaufen. Um mit den Sen-dix-SIL-Drehgebern eine sichere Inkremen-tal-Information zu erreichen, überwacht die Steuerung die Gültigkeit der analogen, um 90 Grad zueinander versetzten Sinus-Cosinus-Signale mit Hilfe der Funktion „sin² + cos² = 1“. Die sichere Information über die absolute Position erhält die Steuerung durch Zählung der Inkremental-Impul-se und durch den Ergebnisvergleich der ebenfalls vom Drehgeber bereitgestellten Absolutposition.

Fahrstühle sind den Zeiten entwachsen, als sie, an Seilen aufgehängt, Arbeiter in Kohlenminen hinab- oder fortschrittsgläu-bige Bourgeoises in gründerzeitliche Neu-bauten hochbeförderten. Heute sind es beeindruckende Glasröhren oder eine Ka-bine in der Form einer Raumsonde, die von der Spitze einhundert Stockwerke hoher Gebäude mit sechzig Stundenkilometern herab sausen. Auch wenn diese Beispiele bis heute nur Leuchtturmprojekte des Auf-zugbaus verkörpern, so weisen sie doch in Richtung Zukunft der Industrie. BiSS als Schnittstelle wird hier dank seiner dynami-schen Leitungslängenkompensation und seiner optimalen Speicher- und Auslese-

Optionen von Motordaten noch lange gute Dienste leisten.

BiSS mit sicherer Aussicht Im Aufzugsmarkt hat sich die Schnittstel-le ihren festen Platz erobert. Und gleich, welche Vorstellungen wir mit der weithin bemühten Formel einer Industrie 4.0 ver-binden, eins ist sicher: Der Kommunikati-onsplattform wird künftig noch größere Bedeutung zukommen. Die Fähigkeit, bi-di-rektional zu übertragen, also Rückmeldun-gen oder Bestätigungen auszusenden, wird in Zukunft weder Marginalie noch Disposi-tiv sein. Höhere Sicherheit durch schnelle Fehlerdiagnose und eine sofort verfügba-re energetische Bilanz erhalten Schlüssel-charakter. Und so werden immer mehr und immer schnellere auswertbare Daten viel Anlagenintelligenz, die heute schon ver-teilt auf mehrere Systeme nebeneinander existiert, vernetzen und einander zuspielen. In der Aufzugsbranche könnte das Ergeb-nis bedeuten, dass wir die beinahe 500 Me-ter langen Strecken im Betonschacht, sei es vom Taipeh Financial Center oder vom Burj Dubai, mit weniger flauem Gefühl im Bauch sanft hinabschweben können. R T |

Arnold Hettich ist Produktmanager Positions- und Bewegungssensorik bei Kübler.

BiSS-Schnittstelle: Neuer Standard für Motor-Feedback.

Sendix-Drehgeber mit BiSS-Schnittstelle und einer 21-Bit-Singlelturn-Auflösung.

Sendix von Kübler: Absolute Drehgeber für Direkt-antriebe. Bilder: Kübler


damit nicht genug: „Im Rahmen der Aus-weitung unseres Angebots auf Komplett-lösungen expandieren wir auch im Bereich des Vorrichtungs- und Lehrenbaus. Hier erstellen wir Lehren zum Vermessen und Prüfen von Kunststoff- und Druckgusstei-len“, erklärt Hartwig Feldmann, Prokurist bei Finke. „Um diesen Qualitätsstandard zu bewahren und weiter zu verbessern, ha-ben in unserem Unternehmen modernste Fertigungstechniken und ständige Weiter-bildungsmaßnahmen für die Mitarbeiter höchste Priorität.“ Aktuell erlernen zudem in Altenbeken-Buke zehn Auszubildende den Beruf des Feinwerkzeugmechanikers.

Der Betrieb, der 115 Mitarbeiter im Zwei-schicht-System beschäftigt, verarbeitet pro Woche durchschnittlich 8 bis 10 Tonnen

Die Firma Finke Formenbau aus Altenbeken-Buke bei Paderborn hat ihr Produktportfolio seit ihrer Gründung vor 33 Jahren stets den

Marktanforderungen entsprechend aus- und umgebaut. So wurde aus der anfäng-lichen Glasformenfertigung ein vielseitiger Formenbauer mit einem breiten Lieferspek-trum und Fokus auf die Automobilindustrie. Mehr als 90 Prozent der Produkte liefert Fin-ke heute in die Automobilbranche. Die Fir-ma ist ISO-zertifiziert und legt großen Wert auf optimierte Produktionsabläufe und eine vertrauensvolle Zusammenarbeit.

„Es ist keine Besonderheit mehr, die An-forderungen des Marktes und des Kunden passgenau zu erfüllen, es ist elementare Voraussetzung. Wir wollen darüber hinaus

innovative Ideen optimal in Form bringen. Gemeinsam mit unseren Kunden erarbei-ten wir dafür neuartige Lösungen, die Maß-stäbe setzen. Gleiches erwarten wir auch von unseren Partnern“, erläutert Geschäfts-führer Markus Finke.

Neben dem Formenbau bietet das Un-ternehmen seit 2012 auch Anwendungs-technik an, also Dienst- und Produktions-leistungen, die mancher Kunde nicht in seine Fertigung integrieren kann oder möchte. Um der wachsenden Nachfrage nach Kunststofffertigung gerecht zu wer-den, baut Finke kontinuierlich seine Res-sourcen aus – insbesondere in Sachen Pro-duktionsfläche und Personal.

Als Systemlieferant kann selbst die Ab-musterung direkt vor Ort erfolgen. Doch

M A S T E R C A M I M E I N S A T Z B E I F I N K E F O R M E N B A U

Mehr als passgenauWerkzeuge und Formen sind komplexe und teure Produkte – eine CAM-Lösung in diesem Bereich muss spezielle Eigen-

schaften mitbringen. Mastercam erfüllt diese Anforderungen bereits durchgängig seit 18 Jahren. VON BIRGIT WAGNER

054 | CAD & DESIGN | CAM-Lösungen

… mit denen sich komplexe Formen erstellen lassen.

Eine Spezialität von Finke sind Elektroden aus Gra-phit für das Senkerodieren,…


CAM-Lösungen | CAD & DESIGN | 055

Stahl aller Güten. Die Endprodukte haben in der Regel ein Gewicht von 1,5 bis 20 Tonnen. Dabei erreichen Kleinserien bis zu 10.000 Teile im Jahr.

Ein großer Part ist die Elektrodenferti-gung: Allein dafür nutzt Finke Formenbau mehrere der insgesamt 18 Mastercam-Ar-beitsplätze. In direkter Nähe zu den Maschi-nen arbeiten pro Schicht drei Zerspaner und Werkzeugmechaniker mit Mastercam. Der Schwerpunkt liegt hier auf der Elekt-rodenkonstruktion und dem Erstellen von Flächenmodellen der Elektroden.

MehrmaschinenbedienungZum Fräsen geht es auf moderne Bearbei-tungszentren. Dank eines Palettensystems lassen sich mehrere Teile vorrüsten und ohne Unterbrechung bearbeiten. Der Per-sonaleinsatz ist dadurch optimiert und der Zerspaner hat Zeit für andere Aufgaben, während die Maschine läuft. Eine Voraus-setzung hat das Ganze aber.

Für einen reibungslosen Ablauf benötigt Finke ein verlässliches CAD/CAM-System: „Mit Mastercam haben wir eine leistungs-starke Software im Einsatz, die einfach so flexibel ist, wie wir es voraussetzen“, erklärt Feldmann. Die Entscheidung für Master-cam fiel bereits vor 18 Jahren und bis heute ist man sehr zufrieden mit dem System und dem Service durch den Vertriebspartner NSI CAD/CAM-Technik.

Die Firma NSI bietet seit 1993 CAM-Pro-dukte für die unterschiedlichen Fertigungs-aufgaben an. Das Dienstleistungsunterneh-men berät und begleitet seine Kunden, angefangen bei der Analyse der Prozesse über die Anpassung der Produkte an die Kundenanforderungen bis hin zu maßge-schneiderten Schulungen und der Integra-tion der Produkte im Betrieb.

„Für den mittelständischen Werkzeug-bau kann ich das vielseitige System un-eingeschränkt empfehlen“, kommentiert Feldmann. „Das Leistungsspektrum um-fasst alles, was der Werkzeugbau braucht. Für einen problemlosen Datenimport bie-tet Mastercam diverse Schnittstellen, die reibungslos und zuverlässig funktionieren.“

Andreas Stute, Geschäftsführer des deut-schen Mastercam-Distributors Intercam, er-gänzt: „Durch den modularen Aufbau des Systems können wir flexibel auf die jewei-ligen Anforderungen unserer Kunden re-agieren und ihnen genau die Lösung bie-ten, der sie benötigen.“

Bei der Firma Finke beispielsweise wur-de ein Produkt gesucht, das es ermöglicht,

einen Blick in die Daten zu werfen. Dafür wurden Arbeitsplätze mit Mastercam De-sign ausgerüstet.

Intercam-Deutschland ist der deutsche Distributor der Mastercam-Produktpalette. Das Verkaufsgebiet umfasst Deutschland, Österreich, Belgien, Luxemburg und die Niederlande. Mit über 5.000 Mastercam-Lizenzen bei mehr als 3.000 Kunden ist Intercam-Deutschland einer der größten Mastercam-Reseller weltweit. Der Vertrieb der Software erfolgt über ein Netz qualifi-zierter Partner, die dem Kunden über Bera-tung und Hilfestellung bei der Installation sowie der Inbetriebnahme des CAD/CAM-Systems hinaus mit Schulungsangeboten zur Seite stehen.

Finke Formenbau wird demnächst eine Expansion in die USA starten, um näher an

den dort ansässigen Automobilherstellern zu sein. Sicher wird auch Mastercam mit von der Partie sein. J B I |

Birgit Wagner ist verantwortlich für das Marketing bei Intercam-Deutschland in Bad Lippspringe.

Zum Fertigen geht es auf ein modernes Bearbei-tungszentrum des Bereichs Elektrodenfertigung.

(V.l.n.r.) Hartwig Feld-mann, Prokurist bei Finke, Andreas Stute, Geschäftsführer des deutschen Mastercam-Distributors Intercam, Geschäftsführer Markus Finke und Thomas Spre-he, Geschäftsführer von NSI CAD/CAM Technik.Bilder: Finke und Intercam

Mitarbeiter konstruiert Elektrode an einem der 18 Mastercam-Arbeitsplätze.


satzmöglichkeiten und den Kreativspiel-raum ohne Produktivitätseinbußen.

Laboranlagen können 1.000 Komponen-ten speichern und mit enger Terminpla-nung vollautomatisch zu einer Mischung dosieren und dabei in einem ganz norma-len Bürogebäude stehen.

Mit der Laborabfüllanlage Dosing Star hat Fricke eine platzsparende Laboranlage entwickelt, die in maximaler Ausbaustufe mit acht Modulen bis zu 800 Komponen-ten in höchster Präzision automatisiert in Batches dosiert. Die Genauigkeit für Mi-schungen bis zu einem Volumen von 1.000 Millilitern liegt in einem Toleranzfenster von plus/minus drei Milligramm. Die kleins-te Dosiermenge gibt Fricke mit fünf Mil-ligramm an – was dem Zehntel eines ge-wöhnlichen Regentropfens entspricht.

Portalsystem mit Mehrachs-ServoreglerOb großvolumig oder Kleinstmenge: Bei der Dosing Star kommt nicht das Produkt zum Behälter, sondern der so genannte Batchbecher aus Edelstahl zum Dosierven-til des Vorratsbehälters – und zwar exakt darunter positioniert. In welcher Reihen-folge die Rezeptur abgearbeitet wird, legt eine Rechenlogik im Hintergrund fest. Auf diese Weise lassen sich beispielsweise eilige Aufträge besser dazwischenschieben und Dosierabläufe zeitlich optimieren. Beim Po-

Vergleichbar mit einem Musikstück ist auch ein Parfüm eine Kompo-sition, ein Arrangement aus ver-schiedenen Zutaten, den Duft-

stoffen. Dort Noten und Takte, bestimmt hier ein Neben- und Miteinander von Ba-sisriechstoffen das spätere Bukett, das von Parfümeuren komponiert wird. Aus wie vielen Einzelingredienzen und Mischungs-anteilen so ein Duft besteht, bleibt das Ge-heimnis der Hersteller. Alles andere als ein Geheimnis ist, dass die Anbieter in diesem internationalen Markt effizient und mit prä-ziser Wiederholgenauigkeit arbeiten müs-sen – bei der Herstellung wie auch im kre-ativen Prozess. Fricke Abfülltechnik gehört in diesem speziellen Segment zu den Welt-marktführern: Die Mindener sind bei der Entwicklung ihrer Anlagen kompromisslos hinsichtlich Standardisierung und Weglas-sen von allem, was nicht wirklich notwen-dig ist.

Mit wenig Platz schneller dosierenDiese Herangehensweise bei der Kons-truktion und der technischen Ausstattung von Dosieranlagen bringt gerade für die an die Kreation angegliederten Musterla-bore zahlreiche Vorteile mit sich. Zum ei-nen sind die Anlagen weniger komplex – damit kleiner und für Wartungen leich-ter durchschaubar. Zum anderen ermög-licht der Platzgewinn, eine größere Zahl an Komponenten in einem Modul unter-zubringen. Dies erweitert letztlich die Ein-

D O S I E R A N L A G E N F Ü R D I E P A R F Ü M - U N D A R O M E N I N D U S T R I E

Ein Regler für allesMit ihren Dosieranlagen für die Parfüm- und Aromenindustrie zählt Fricke Abfülltechnik zu den Marktführern. Etwa

ein Drittel aller weltweit verwendeten Aromen wird auf Fricke-Anlagen hergestellt. Für antriebstechnische Aufgaben

nutzt Fricke die neuen Servoregler i700 von Lenze – Antriebsregler, die aufgrund ihrer Spezifikationen nahezu alle

Antriebsmotoren einsetzbar sind. VON RALF MARKE

060 | ELEKTROTECHNIK & AUTOMATION | Servoregler

Die Laborabfüllanlage „Dosing Star“ eignet sich für beengte Räum-lichkeiten.

In der Dosing Star sind 19 Achsen unter dem Dach eines zentralen Lenze-Control-lers vom Typ 3200C vereint. Bilder: Lenze


Servoregler | ELEKTROTECHNIK & AUTOMATION | 061

sitionieren sind die Becher Teil eines kom-pletten Dosiermoduls, das sowohl eine hochgenaue Waage als auch einen Elek-tromagneten zum Öffnen und Schließen des Behälterventils enthält. Das Ganze ist mit einem dreidimensionalen Portalsystem verbunden – angetrieben von Mehrachs-Servoreglern der Reihe i700 von Lenze.

Die Umsetzung der rotativen Motorbe-wegung in eine lineare Form realisiert Fri-cke mit Zahnriemenmodulen. „Kugelum-laufspindeln sind im Ex-Bereich nicht verwendbar“, erklärt Mario Markmann, Lei-ter Elektrotechnik bei Fricke. „Jede Kom-ponente im Ex-Bereich kostet richtig Geld – vor allem, wenn wir noch einen Multi-plikatoreffekt haben.“ Etwa die Hälfte aller Anlagen müssen nach den ATEX-Richtlini-en gefertigt werden. Die Mindener haben sich deshalb intensiv Gedanken darüber gemacht, wie sich Aufgaben mit weniger Technik geschickter bewältigen lassen.

Standardisierung im Ex-BereichIn der Dosing Star arbeiten bis zu acht Do-siermodule mit jeweils zwei servomotori-schen Positioniereinheiten. Dazu kommen noch drei Achsen, die für das Portalsys-tem arbeiten. Bis zu 19 Achsen befinden sich unter dem Dach eines zentralen Len-ze-Controllers vom Typ 3200C. Die in den Sprachen der IEC 61131-3 frei program-mierbare Steuerung koordiniert den kom-pletten Achsverbund, wobei jede Achse für sich autark arbeitet. Mit diesem zentralen Aufbau aus Controller 3200C, Servoreglern i700 und einbaufertigen Linearachsen mit Servomotoren – oftmals für den Ex-Bereich – konnte der Antriebstechnik- und Auto-matisierungsanbieter im Rahmen eines gemeinsamen Engineering-Projektes eine standardisierte Antriebslösung realisieren.

Durch die konsequente Vernetzung der gesamten Anlage mit Ethernet und Ether-cat für die Antriebstechnik kann Fricke auf einfache Weise eine zentrale Steuerungs-architektur einsetzen. In jedem Modul steuern weitere Controller die Abläufe, die übergeordnete Ebene kümmert sich da-rum, welche Aufträge in welcher Reihenfol-ge zu mischen sind. Insgesamt sind in einer Dosing Star bis zu zehn Steuerungen ver-baut. Angesichts der starken internationa-len Ausrichtung der Abfüll- und Dosierex-perten ermöglicht es die enge Verzahnung von Antriebscontroller und Servoregler, Komponenten auszutauschen, ohne dass speziell ausgebildete Techniker um den Globus jetten müssen.

Besonders wichtig für die Endkunden von Fricke ist die Verfügbarkeit der Anlagen. Zum Teil sind diese rund um die Uhr im Ein-satz. Mit den i700-Doppelachsen konnte man die Anzahl der verbauten Komponen-ten zusätzlich reduzieren – bei gesteigerter Zuverlässigkeit. Außerdem lassen sich die Schaltschränke kompakter aufbauen.

Austausch ohne erneutes ParametrierenDer Controller erkennt automatisch, wenn eine Achse getauscht wurde, und spielt den kompletten Parametersatz nach dem Aus- und Wiedereinschalten des Netzes direkt ein. Auf diese Weise sind beim Ein-bau von Ersatzgeräten weder Module zu tauschen noch Achsregler aufwändig zu parametrieren oder Daten hin- und her zu spielen. Mario Markmann sieht als weiteren Vorteil dieses Konzeptes die Programmie-rung der gesamten Antriebstechnik an ei-nem Ort – im Controller 3200C. Weil hierbei Codesys in der Version 3 durchgängig zum Einsatz kommt, „sind wir auch bei der Soft-ware zukunftssicher aufgestellt“. Lenze bie-tet in den standardisierten Sprachen fertig programmierte Bausteine nach PLCopen-Standard in einer Biblio-thek an. Dies macht das Engineering komfor-tabler und mithilfe der praxisorientierten Len-ze-FAST-Bausteine auch schneller.

Fazit: Mit dem Einsatz des i700-Mehrachsser-vosystems wurden die Labordosieranlagen für die Parfüm- und Aro-menindustrie moderni-siert und fit für die künf-tigen Anforderungen gemacht. Aufgrund der zentral geführten Auto-matisierungsarchitektur können die Dosierspe-zialisten von Fricke mit einem Antriebsregler einen weit gefassten Aufgabenraum abde-cken – was letztlich die Standardisierung för-dert. Der Einsatz von Ein- und Zweiachsge-räten sorgt zudem für einen platzsparenden Schaltschrankaufbau mit weniger Technik.

„Wenn ich etwas weglassen kann, ist das aus Sicht der Standardisierung und Teile-vielfalt von sehr hoher Bedeutung. Zeit-gleich erhöhen wir die Standfestigkeit einer Maschine, weil weniger kaputtgehen kann“, fasst Mario Markmann zusammen. R T |

Dipl.-Ing. Ralf Marke ist Key Account Manager bei Lenze.

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066 | VORSCHAU | Ausgabe 5/15 – erscheint am 24. Juni 2015


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IM NÄCHSTEN HEFT

High Perfomance Computing (HPC)

HPC ist in unserem Heft und in der Produktent-wicklung ein Dauerthema, weshalb wir es in der kommenden Ausgabe im Vorfeld der Internatio-nal Supercomputing Conference (ISC) in Frankfurt am Main noch umfassender beleuchten. Aber was heißt das eigentlich: HPC? Eine einfache Definiti-on lautet, dass alles HPC ist, was mit konventionel-len Desktop-Rechnern nicht mehr wirtschaftlich machbar ist. Dies führt dazu, dass die Grenzen ab und an verschwimmen; wie die Desktop-Rechner legen auch die Supercomputer immer wieder zu. Wir berichten.

Messen, Steuern, Regeln (MSR)

Haben Sie auch schon mal versucht, ein Pneuma-tikventil mit selbstprogrammiertem PID-Regler auf Position zu fahren? Dann wissen sie, wie wichtig MSR ist für jedwede automatisierte Anwendung, sei es in der diskreten Fertigung oder in der Pro-zessindustrie, sei es ein Fahrerassistenzsystem, ein Kampfjet, der ohne MSR nicht am Himmel bleibt oder ein Zentralheizungssystem. Ein essentielles Thema, dessen Bedeutung wir in der kommenden Ausgabe erfassen.

Finite-Elemente-Methode (FEM)

Maschine, Auto oder Tennis-Racket, heute wird al-les simuliert, bevor der erste Prototyp das Laufen lernt. Nicht ohne Grund: Mit FEM lassen sich Bau-teile schon im Entwurfsstadium hinsichtlich Festig-keit, Eigenfrequenzen oder Lebensdauer analysie-ren. Das spart Geld und macht mit jeder Iteration die Produkte ein Stück besser.

Weitere Themen: PLM für den Mittelstand 3D-Laserscanner für die Produktentwicklung Vorschau auf die Formula Student 2015

Aus aktuellem Anlass sind Themenänderungen möglich.

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