Mit Networking zum Erfolg

Selbst Politprominenz gab sich ein Stelldichein, als 2E Mechatronic zum Innovation Day einlud: In seiner Einführung aus Anlass des Innovationstages bei 2E Mechatronik hob der Geschäftsführer des Landesnetzwerkes BW Baden Württemberg, Volker Schiek, die Bedeutung dieser Institution hervor: „Ziel dieses Netzwerkes ist es, Unternehmen, F&E Einrichtungen sowie weitere Institutionen aktiv im wohlverstandenen Sinne zu betreuen und untereinander zu vernetzen.“

Geschäftsführer Uwe Remer begrüßte die Referenten und die zahlreichen Teilnehmer und befasste sich sehr intensiv mit der MID-Technik. Durch diverse Forschungsprojekte und die Mitgliedschaft im 3D MID konnte sich das Unternehmen einen beträchtlichen Wissensvorsprung erarbeiten. Heute liefert der Mittelständler MID-Baugruppen in die Branchen Automobil, Industrieelektronik, Medizintechnik sowie Mikrosystemtechnik und Sensorik. Zur Produktpalette zählen sowohl Messerleisten als auch kundenspezifische Steckverbinder und nach DIN 41612 sowie Profibus-Steckverbinder. Komplettiert wird das Leistungsspektrum durch Präzisionsspritzgussgehäuse für ESP und Seiten-Airbag-Gehäuse. Als neustes Produkt präsentiert sich im Segment Sensorik ein kapazitiver 360-Grad-Neigungssensor. Der flüssigkeitsbasierte Neigungssensor ist für zahlreiche Applikationen geeignet.

Fortschritte in der Medizintechnik

Dr. Alfred Stett vom Naturwissenschaftlichen und Medizinischen Institut (NMI) an der Uni Tübingen stellte Mikroimplantate für Diagnostik und Therapie vor. NMI versteht sich als Vermittler von Wissenstransfer und Einführungen neuer Technologien in die Praxis. Primär geht es um die Biologisierung und Miniaturisierung der Medizintechnik. Akkreditiert nach ISO 17025, GMP (Good Manufacturing Practice) und GLP (Good Laboratory Practice) hat das Institut die Herstellungserlaubnis zur Prüfung von Arzneimitteln und ATMP und Sicherheitspharmakologie. GMP bedeutet, GLP, ATMP (Advanced Therapy Medicinal Product). Mögliche Entwicklungen der Zukunft sind Sensoren, die Fremdstoffe im Blut nachweisen, Chips, die Nervenzellaktivität messen und stimulieren, Biohybride Mikrosysteme, die Organe ersetzen, Implantate, die Körperfunktionen messen, regulieren und wiederherstellen, Sensorsysteme, um neue Biomaterialien zu testen. Doch woher kommen die Anstöße zu diesen Entwicklungen?

Diese liegen überwiegend in gesellschaftlichen und gesundheitsökonomischen Herausforderungen und Trends. Die Gesellschaft altert, das Gesundheitsbewusstsein nimmt zu, im Gesundheitssystem herrschen Kostendruck und Regulierung. Hier ein Beispiel für miniaturisierte, tragbare und drahtlose Sensorik: ein in den Körper einsetzbares kardiales Monitoring-System mit drahtloser Übertragung zu einem medizinischen Netzwerk. Oder Wiederherstellung der Sehfähigkeit mit einem Chip in der Netzhaut: Ein Implantat ersetzt die Photorezeptoren im Auge. Erste klinische Studien mit an Retinitis pigmentosa erkrankten Patienten zeigen Erfolge. Mit der auf diesem Weg wieder erlangten Sehkraft können Wörter gelesen werden, sind Objekte und Gesichter zu erkennen und der Patient kann sich ohne Assistenz bewegen.

Die Zukunft gehört den sicheren und funktionellen, aktiven Implantaten. Das setzt aber Biostabilität und Biokompatibilität gleichermaßen voraus. Was heißt das? Die gegenseitige Kompatibilität von Implantat und Gewebe. Das umgebende Gewebe muss das Implantat oder umgekehrt akzeptieren. Das Implantat muss während der gesamten ihm zugedachten Lebensdauer einwandfrei funktionieren. Und es muss biologischen, chemischen und physikalischen Stress aushalten. Auf der anderen Seite darf das Gewebe nicht geschädigt und die Sicherheit des Patienten nicht gefährdet werden. Die biologische Bewertung erfolgt nach DIN EN ISO 10993. Auf diesem Sektor sind noch viele Hürden zu nehmen.

Smarte Textilien

Über die Integration von MST-Bauteilen und elektrischen Funktionen in textilen Strukturen sprach Stefan Loy von dem Deutschen Institut für Textil- und Faserforschung (DITF) in Denkendorf. Dort sind das ITCF Institut für Textilchemie und Chemiefasern, das DITFMR Zentrum für Management Research und das ITVP ITV Denkendorf Produktservice unter einem Dach zusammengefasst. Insgesamt wird der gesamte Komplex der Textilforschung vom Molekül bis zum fertigen Produkt behandelt. Die Schwerpunkte der Entwicklungsarbeit liegen einmal auf der Entwicklung von Textilien mit elektrophysikalischen Eigenschaften, also smarter Materialien, und andererseits in der Integration von Elektronik und Mikrosystemtechnik in die Textilien, der Entwicklung und Anwendung leitfähiger Polymere mit integrierter Energieversorgung und Energiemanagement. Das erfordert natürlich angepasste geeignete Verbindungs-, Produktions- und Montagtechniken. Nicht zu vergessen die Sensorisierung von Faserverbundwerkstoffen.

Als „Health Wear“ kann in einem übergeordneten Kommunikationssystem intelligente Bekleidung als integrierter Bestandteil in medizinischen und alltäglichen Assistenzsystemen angesehen werden. Kunde oder Patient ist mit smarter Kleidung und entsprechenden Datenleitung ausgestattet. Daten werden auf einen Monitor übertragen, gespeichert und gleichzeitig via Bluetooth, GSM oder UTMS über eine Schnittstelle mit separatem Speicher an die betreuenden Dienste weitergeleitet. Eine andere Lösung stellt die systemorientierte sensorische Schutzbekleidung für Feuerwehr und Katastrophenschutz dar. Auch hier geht es um die Erfassung und Weitergabe physiologischer Zustandsparameter und Umgebungsbedingungen mit Ortung, um geeignete Hilfsmaßnahmen einzuleiten. Parallel wurde das sensorische Schutzbekleidungssystem strengen Härtetests unterworfen.

Mikroproduktionsplattform und Connectivity

„In Deutschland gibt es rund 8 Mio. Diabeteskranke und weltweit leiden etwa 350 Mio. an der Zivilisationskrankheit. Deutschland betreut rund 1,3 Mio. Intensivpatienten pro Jahr. Blutzuckereinstellungen und andere Aktionen schlagen mit rund 15 Mrd. Euro jährlich zu Buche“, erläutert Gerrit Häcker von Häcker Automation, mit Blick auf automatisierte Lösungen für eine Blutzuckereinstellung. Das sei eine sehr komplexe Aufgabe, die vor den begrenzten Kostenzusagen der Krankenkassen stünden: „Da helfen weder Standard- noch Sondermaschinen“, stellt er fest. Das neue Mikroproduktionsplattformkonzept soll Abhilfe schaffen: Das Konzept ist so kundenindividuell wie eine Sondermaschine und dennoch so standardisiert wie eine Standardmaschine. Häcker vergleicht sein Vorgehen mit dem Aufbau eines Smartphones. Als Gerät mit geringem Funktionsumfang erweitert das mobile Teil erst durch die Zugabe von Apps seinen Funktionsumfang. Ähnlich funktioniert die neue Plattform: Sie ist standardisiert. Frei konfigurierbare Module, ebenfalls standardisiert, erweitern den Funktionsumfang. Somit kann die Plattform am Montag ein Die-Bonder, am Dienstag eine Dosieranlage, am Mittwoch eine Bestückanlage für Optiken und am Donnerstag eine Laserlotanlage sein. Und am Freitag kombiniert sie verschiedene Funktionen und führt die Blutzuckermessung vollautomatisiert durch.

Jens Binder von Gigatronik referierte über das Thema Connectivity – Ein Schlüssel für den Erfolg zukünftiger mechatronischer Produktentwicklung. Binder machte am Beispiel E-Mobilität klar, dass es nicht einfach per Verordnung geht, die E-Mobilität auf breiter Front einzuführen. Gefordert ist eine freiwillige grundsätzliche gesellschaftliche Veränderung. Das können diverse Faktoren sein: Technologie und Qualität, Komfortgewinn, stabile Technik und Begeisterung über so viel intelligente Technik.

Produktion 2030: Rückbesinnung auf Europa

Prof. Dr. Engelbert Westenkämper hatte sich das Thema „Die Produktionsentwicklung zur Re-Industrialisierung Europas“ vorgenommen. In über vierzig Jahren De-Industrialisierung in USA und Europa stehen die Vorzeichen für eine Umkehr. Nach Jahren der Abwanderung der Produktion und Konsumption in Niedriglohnländer und weniger entwickelte Länder mehren sich die Vorzeichen für eine Wende. Westenkämper ist Ehrenmitglied im EFFRA-Gremium (European Factories of the Future Research Association), zugleich Mitglied der Manufuture High Level Group, der Universität und der Fraunhofer IPA, die sich mit der Zukunft der Produktionsentwicklung befasst.

Fortschrittlichen und intelligenten Herstellprozessen soll die nähere Zukunft gehören. Mitarbeiter- und kundenorientiertes Produzieren werden neben intensiver Nutzung digitaler Medien und effizienter Ressourcenschonung eine große Rolle spielen. Alles Voraussetzungen, um die Produktion bis 2030 wieder verstärkt nach Europa zurückzuholen. Demnach müsse die Produktion zu den Menschen kommen und nicht umgekehrt. Das bedeutet, dass die Produktionsstätten dort entstehen, wo die Menschen wohnen – umweltfreundlich, nachhaltig und in jeder Hinsicht grün. Auf die Mitarbeiter der Zukunft kommen andere Arbeitsbedingungen zu: Mehr und mehr computergestützte Geräte erleichtern die Arbeit, Arbeitszeiten werden den Aufgaben angepasst, Weiterbildung und Training wird mit virtuellen Medien unterstützt. Produkte mit geringeren technischen Ansprüchen können auf High-Tech-Maschinen kostengünstig produziert werden. Oder die Produktion findet dort statt, wo die Produkte gebraucht werden. Möglich wird das durch Industrie 4.0. Angestrebt wird die Vereinigung von Fabrikation und Natur – klein, sauber, grün.

SMT Hybrid Packaging 2015: Halle 7A, Stand 311

(mrc)