Gefordert sind Erfahrung, Kreativität und Flexibilität

Engineering für Produkt- u. Verfahrensentwicklung

| Redakteur: Anne Richter

Vielseitig verstellbares Gerät für die Behandlung von Pferdegebissen.
Vielseitig verstellbares Gerät für die Behandlung von Pferdegebissen. ( Klaus Vollrath)

Entwicklungsaufgaben sind heute oft so anspruchsvoll, dass sich für viele Firmen das ständige Vorhalten aller benötigten Kompetenzen im eigenen Unternehmen nicht mehr rechnet. Stattdessen greift man bei Bedarf auf externe Engineering-Dienstleister zurück. Diese müssen hohe Anforderungen erfüllen. Besonders gefragt sind ein möglichst breiter Erfahrungshintergrund auf mehreren Gebieten sowie die Fähigkeit, sich schnell und effizient in neuen Aufgabenstellungen zurechtzufinden.

«Ich werde manchmal gefragt, was wir als Engineering-Büro im Bereich der Entwicklung komplexer neuer Produkte eigentlich machen», schmunzelt Dipl.-Ing. Georg Cramm, Geschäftsführer der ADS Engineering GmbH in Pratteln. Bei Architekten, CAD-Kalkulatoren, Baustatikern, Programmierern oder Entwicklern von Werkzeugen zur Kunststoffverarbeitung habe man in der Regel eine gewisse Vorstellung davon, was gemacht wird und welche Qualifikationen dort vonnöten sind. Im Fall von ADS treffe dies jedoch nicht zu, weil die Aufgabenstellungen wesentlich vielfältiger sind und eine sehr grosse Bandbreite unterschiedlichster Fachgebiete von der mechanischen Konstruktion bis hin zu verwaltungstechnischen Vorschriften z. B. im Pharmabereich umfassen. Im Endeffekt betätige man sich für die Kunden als ausgelagerte Entwicklungsabteilung für sehr komplexe Aufgaben, die zudem von Kunde zu Kunde und von Auftrag zu Auftrag völlig unterschiedlich ausfallen können. Die Bandbreite reiche von rein mechanischen Konstruktionen z. B. bei Vorrichtungen für die Knochenchirurgie oder der Veterinärmedizin bis zu aufwendigen Systemen für die Auswertung von Röntgendosimetern oder Hightech-Detektoranlagen für die Materialforschung z. B. am Diamond-Lighthouse-Synchrotron in Grossbritannien. Einen gewissen Schwerpunkt bilden hierbei Technologien für die Medizintechnik und die Pharmakologie, darüber hinaus werden aber auch zahlreiche weitere wissenschaftliche sowie industrielle Einsatzbereiche abgedeckt.

Auslagerung von Entwicklungsabteilungen

«Im Prinzip übernehmen wir dabei solche Aufgaben, die von unseren Kunden nicht mehr mit eigenem Personal durchgeführt werden, weil der interne Personalaufwand zu hoch wäre», ergänzt Dipl.-Ing. Gerhard Klokow, Mitinhaber von ADS. Viele Anlagen und Systeme erfordern die Verknüpfung unterschiedlichster Kompetenzen wie Mechanik, Elektronik, Automatisierung, Laser, Bildverarbeitung, Mess- und Regelungstechnik sowie weiterer Disziplinen. Die Abdeckung all dieser technischen Bereiche mit eigenem Personal ist sehr teuer und rechnet sich vor allem dann nicht, wenn Neuentwicklungen nur in gewissen zeitlichen Abständen anstehen. Selbst grosse Konzerne z. B. aus der Pharmabranche haben sich bereits vor längerer Zeit entschieden, solche Aufgabenstellungen extern zu vergeben. Dies war auch die Startchance für ADS, das als Management-Buy-out aus einem Unternehmen hervorging, das externe Engineering-Aufgaben vor allem im Bereich der Pharmabranche wahrnahm. Das Stammpersonal besteht aus Ingenieuren verschiedener Disziplinen sowie Elektronikern und bringt zusätzlich Erfahrungen aus weiteren Branchen wie der Automatisierung von Labortechniksystemen oder der Dosier- und Messtechnik von Pulvern und Flüssigkeiten mit. Darüber hinaus verfügt man über ein breites Netzwerk an partnerschaftlich verbundenen Einheiten aus Bereichen wie Medizintechnik, Labortechnik und Diagnostik, Design, Mikrotechnologie, Präzisionsmechanik sowie Training und Consulting. Dazu kommt noch eine Reihe von Hochschulinstituten.

Partnerschaftliche Entwicklung

«Bei solchen Projekten wird idealerweise so vorgegangen, dass der Kunde nicht bereits mit festen Vorgaben, sondern mit ungefähren Zielvorstellungen zu uns kommt», verrät Dipl.-Ing. Stefan Eichin, dritter im Bund der ADS-Gründer. In gemeinsamen Gesprächen der zuständigen Fachleute beider Seiten werde dann das Konzept erarbeitet und schrittweise verfeinert. Dazu gehöre auch, Vorschriften und Normen abzuklären. Eine grosse Rolle spiele hierbei die breite Erfahrung der ADS-Mitarbeiter sowie ihre Fähigkeit, sich schnell und effizient auch in solche neuen Technologien hineinzudenken, mit denen man bisher noch nicht zu tun hatte. Nach Abklärung der Rahmenbedingungen erfolgt dann die eigentliche Entwicklung, wobei prinzipielle Machbarkeiten ebenso eine Rolle spielen wie Automatisierbarkeit und Kosteneffizienz. Insbesondere im Pharma- und Medizintechnikbereich sind hierbei zudem umfangreiche Regelwerke wie die sogenannte Good Manufacturing Practice (GMP) zu beachten. Alle wesentlichen Projektschritte und Entscheidungspunkte werden gemeinsam vollzogen. Am Ende steht in der Regel ein funktionsfähiger Prototyp, der die vom Kunden geforderten Eigenschaften erfüllt. Je nach Anwendungsfall bleibt es dann entweder bei diesem Einzelsystem oder es kommt zur Serienfertigung, teils durch ADS selbst, teils durch geeignete Unternehmen wie z. B. Medizintechnik-Hersteller oder eigene Abteilungen des Kunden. Das intellektuelle Eigentum an solchen Entwicklungen geht übrigens prinzipiell an den Kunden über. Bei ADS ist man jedoch stolz auf wesentliche Beiträge zu inzwischen rund 15 Patenten, die von diversen Kunden gehalten werden.

Automatisierung des Handlings von Röntgendosimetern …

«Ein anschauliches Beispiel für eine recht anspruchsvolle Aufgabenstellung ist die Anlage für das automatisierte Handling von Röntgendosimeter-Sensoren für den medizinischen Bereich», sagt G. Klokow. Mithilfe dieser Sensoren erfasst die Fa. Dosilab die Belastung des Personals durch ionisierende Strahlung z. B. in Röntgenabteilungen. Die Sensoren werden eine Zeit lang getragen und dann ausgewertet. Hierfür müssen sie teilweise aus ihrem digital gekennzeichneten Träger genommen und in körperteilbezogene Behältnisse wie z. B. Ringe eingesetzt werden. Das erfordert manuelle Tätigkeiten wie das Ablesen winziger Zahlencodes und das Eintragen in Listen, wobei es angesichts von Stückzahlen von mehr als 100 000 individuellen Sensoren zwangsläufig zu Fehlern und Verwechslungen kam. Die von ADS entwickelte Lösung kombinierte den automatisierten Transfer der einzelnen Sensoren mit Lasertechnologie zur Erzeugung von Datamatrix-Codes und individuellen Beschriftungen der Sensorträger. Hinzu kamen Kameratechnologie zur Identifikation sowie Ultraschall-Schweisstechnologie für den sicheren Einschluss der Sensoren in individualisierten Trägern. Sämtliche Bestände und Transfers werden automatisch erfasst und direkt an die zentrale Datenbank des Auswertungssystems gemeldet.

… Materialuntersuchung mit Synchrotronstrahlung …

«Als sehr anspruchsvoll erwies sich auch die Erstellung einer Mechanik für hochempfindliche Röntgendetektoren der Firma Dectris», verrät St. Eichin. Dieser Kunde ist auf die Herstellung von Röntgendetektoren der neuesten Generation spezialisiert und beliefert weltweit alle wichtigen Forschungsinstitute. Hier ging es darum, die vom Kunden entwickelten Detektoren mechanisch in einem System unterzubringen, in dem Hochvakuum herrscht. Hierbei kam es nicht nur auf höchste mechanische Präzision an: Das integrierte Kühlsystem für die Einheit darf wegen des einzuhaltenden Vakuums nicht das kleinste Leck aufweisen, und die Montage muss unter Reinraumbedingungen erfolgen. Für diesen Kunden hat man mittlerweile zahlreiche Varianten des Systems realisiert, die weltweit erfolgreich im Einsatz sind.

… und zahlreiche weitere Entwicklungen

«Insgesamt haben wir bisher rund 100 verschiedene grössere Projekte realisiert», freut sich G. Cramm. Die tatsächliche Zahl liege nochmals höher, da es bei vielen Vorhaben diverse Unterprojekte gebe. Die Kunden kommen aus unterschiedlichsten Branchen. Dabei sind alle Grössenordnungen vom Ein-Mann-Betrieb bis zu Konzernen wie Novartis oder Roche vertreten. Auch die Bandbreite der realisierten Lösungen ist äusserst breit und reicht von nur scheinbar einfachen mechanischen oder elektromechanischen Geräten z. B. für die Knochenchirurgie oder für die Behandlung von Pferdegebissen bis zu sehr aufwendigen, vollautomatischen Systemen für die Sortierung von Tabletten im Pharmabereich, die Wirkstoffextraktion in der pharmakologischen Forschung oder die Beschichtung von Brillengläsern im Hochvakuum. Ein sehr anspruchsvolles Projekt betraf auch eine Anlage für das Löten von Feinleiter- und PC-Boards sowie oberflächenmontierbaren elektronischen Bauteilen (SMD). Gerade dieser Auftrag war zudem auch noch zeitkritisch, da der Kunde trotz eines akuten Personalengpasses eine neue Systemgeneration rechtzeitig für einen Messeauftritt fertigbekommen musste. Im Rahmen der gemeinsamen Entwicklung gelang es, das Gerät modular neu zu entwickeln und dabei trotz eines extrem straffen Zeitplans nicht nur zu modernisieren, sondern auch energietechnisch zu verbessern. Der rechtzeitig für die Messe fertiggestellte Prototyp konnte anschliessend einem Alpha-Kunden für seine Produktion zur Verfügung gestellt werden.

Besonders preisgünstiger 3D-Laserdrucker

«Einen recht aussergewöhnlichen Auftrag erhielten wir 2015 von Sintratec, einem jungen Start-up-Unternehmen, das besonders preiswerte 3D-Laserdrucker herstellt», verrät G. Klokow. Das Gründerteam entwickelte 2014 einen Bausatz für einen solchen Lasersinter-Drucker, den der Anwender selbst zusammenmontieren und professionell für die Herstellung von Kunststoffbauteilen nutzen kann. Der Drucker arbeitet u. a. mit einem sehr preisgünstigen Diodenlaser und kostet als Kit daher nur rund 5000 Euro. Die Finanzierung erfolgte über eine Crowdfunding-Kampagne. Nächster Schritt war dann die Entwicklung des Fertiggeräts S1 mit einer Bauraumgrösse von 150 x 150 x 200 mm und einer höheren Leistung. Aufgabe von ADS war die kurzfristige Entwicklung einer kosten- und funktionsoptimalen Blechkonstruktion sowie die Bereitstellung von zwei funktionsfähigen Prototypen innerhalb von nur drei Monaten. Die Geräte konnten rechtzeitig für den Messeauftritt von Sintratec auf der Euromold 2015 zur Verfügung gestellt werden. Inzwischen ist die Serienfertigung angelaufen. «Solche Kooperationen erachten wir als wichtige Chance und Beitrag zum Erfolg solcher innovativen Unternehmen», ergänzt G. Cramm. <<

Ergänzendes zum Thema
 
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