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Magazin, 07-2011, Kennziffer: 197 Mit Leichtigkeit fliegt der Smart Bird durch die Lüfte und verkörpert die Trends der Automatisierungstechnik von morgen: Energieeffizienz, hohe Wirkungsgrade, Funktionsintegration und Leichtbau. "Diese Perspektiven nimmt Festo von den internationalen Märkten auf und leitet daraus maßgeschneiderte Produkte für seine Kunden weltweit ab", erklärt Dr. Ansgar Kriwet, Vorstand Vertrieb Europa des Unternehmens.
Die starke Marktstellung in Europa und Deutschland - gepaart mit der internationalen Ausrichtung auf die boomenden Regionen Asiens und Amerikas - führte bei der Aktiengesellschaft zu einem Rekordumsatz im Geschäftsjahr 2010. Der Weltumsatz konnte um 37 Prozent auf 1,8 Milliarden (Vorjahr 1,3 Milliarden) Euro gesteigert werden. In Europa, im traditionell größten Markt des Unternehmens, steigerte es das Umsatzvolumen um 31 Prozent. Asien wuchs um 75 Prozent, Nord- und Südamerika um 45 Prozent. Der Heimatmarkt Deutschland entwickelte sich zunächst moderat, verzeichnete aber im Jahresverlauf einen rasanten Umsatzzuwachs auf final 33 Prozent. Im Bereich neuer Geschäftsfelder konnte die Prozessautomation um 25 Prozent zulegen und der Bereich Elektrische Antriebe sogar um über 90 Prozent. Das Familienunternehmen richtet sich neben den Europaaktivitäten seit 2010 auch in Übersee neu aus, um Wachstumschancen in neu verteilten globalen Märkten optimal erschließen zu können.
Die allgemeinen globalen Entwicklungen erfordern von der Automatisierungstechnik ein Mehr an Systemkompetenz, Funktionsdichte, Software, Energieeffizienz und Safety-Funktionen. "Schon heute zeichnen sich unsere Systemlösungen durch Funktionsintegration an - ganz gleich, ob es sich um Festplatten-Testanlagen für die Elektronikindustrie, servopneumatische Schweißzangen für die Automobilindustrie oder Melkroboter handelt", sagt das Vorstandsmitglied. Inspiration für neue Energie- und Leichtbau-StandardsEffizienz-Kriterien wie Flexibilität, Leichtigkeit in Bezug auf die zu bewegende Masse und die Energiefrage werden immer wichtiger. Die Natur zeigt auf vielfältigste Art und Weise, wie ein Minimum an Energieverbrauch ein Maximum an Leistung erzielen kann. Über die Bionik lernen die Esslinger von den Prinzipien aus der Natur, um ihre Effizienzstrategien in die Automatisierungstechnik zu übertragen. Die Projekte aus dem Bionic Learning Network demonstrieren die neuen Technologien, die ihre Realisierung möglich machten. Mit ihnen setzt Festo Trends von Konzepten der sicheren Automation über intelligente Mechatronik-Lösungen bis hin zu neuen Antriebs- und Handlingtechnologien, Energieeffizienz und Leichtbau. So auch umgesetzt im neusten Technologieträger Smart Bird. Faszination VogelflugEs ist einer der ältesten Menschheitsträume: Fliegen wie ein Vogel. Nicht minder faszinierend ist der Vogelflug an sich. Die Funktionsintegration von Auftrieb und Vortrieb ist der Natur genial gelungen. Vögel messen, steuern und regeln ihren Bewegungslablauf fortlaufend und völlig autonom, dem Ziel des Überlebens verpflichtet. Dazu benutzen sie ihre Sinnesorgane.
Viele Wissenschaftler sind an der Entschlüsselung des Vogelflugs schon gescheitert, das Geheimnis blieb bislang ungelöst. Dem Forscherteam des Familienunternehmens ist es 2011 nun gelungen das Rätsel zu lüften. Der Schlüssel liegt dabei in zwei Besonderheiten: die aktive Verdrehung der Flügel, die die besondere Flügelbewegung der Vögel technisch realisiert und die Tatsache, dass Smart Bird ohne zusätzliche Auftriebshilfen auskommt. Damit kann das ultraleichte und leistungsstarke Flugmodell eigenständig starten, fliegen und landen - das Alleinstellungsmerkmal gegenüber bisherigen Schlagflügelapparaten. Bisher unerreichte Wirkungsgrade realisiertDer Smart Bird fliegt, gleitet und segelt durch die Luft, ganz nach seinem Vorbild aus der Natur - der Silbermöwe. Seine Flügel schlagen dabei nicht nur auf und ab, sondern verdrehen sich gezielt. Dies geschieht durch einen aktiven Gelenktorsionsantrieb, der in Verbindung mit einer komplexen Regelung bisher unerreichte Wirkungsgrade im Flugbetrieb realisiert. Damit gelingt dem Unternehmen erstmals eine energieeffiziente, technische Adaption des natürlichen Vorbilds. Auch bei Entwicklung und Bau aktueller Zylinder- und Ventilgenerationen gilt es die Strömung der Luft optimal und effizient für die Automatisierungstechnik zu nutzen.
Das biomechatronische Gesamtsystem agiert in der Praxis vor allem energieffizient: gekoppelter Vor- und Auftrieb werden, wie beabsichtigt, ausschließlich durch das Schlagen der beiden Flügel erzeugt und benötigen dabei lediglich rund 23 Watt Leistung. Dies bei einem Gesamtgewicht von ca. 450 Gramm und einer Flügelspannweite von zwei Metern. Bei Messungen konnten elektromechanische Wirkungsgrade bis 45 Prozent und aerodynamische Wirkungsgrade bis zu 80 Prozent ermittelt werden. So ist das Flugmodell ein tolles Beispiel für die Funktionsintegration, den ressourceneffizienten extremen Leichtbau und die optimale Nutzung der Strömungsphänomene in der Luft. Er wird für die weitere Optimierung zukünftiger Zylinder- und Ventilgenerationen wichtige Ansätze liefern. Mögliche Einsatzgebiete in der ProzessautomationDie On-Board-Elektronik ermöglicht eine präzise Ansteuerung der Flügel. Zusätzlich können die Steuerparameter in Echtzeit eingestellt und optimiert werden. Die Steuerung des Ablaufs von Flügelschlag und Verdrehung erfolgt im Millisekunden-Takt und bewirkt optimale Strömungsverhältnisse der Luft an den Flügeln. Das Flugmodell kommt dabei in der Außenhülle ohne rotierende Teile aus und schließt damit die Gefahr von Verletzungen aus. So setzt es einen Ansatz fort, der bereits bei der Entwicklung des Bionischen Handling-Assistenten eine wichtige Rolle spielte: Die Mensch-Maschine-Interaktion. Diese läuft sowohl beim Bionischen Handling-Assistenten als auch beim Smart Bird ohne ein Risiko für den Menschen ab. Damit reiht sich der das Flugmodell in die Liste zukunftsweisender Technologien ein, die auch in der Praxis eine Anwendung finden sollen. Mögliche Einsatzgebiete reichen von Hubflügelgeneratoren zur Energiegewinnung bis zu Stellantrieben in der Prozessautomation. Bionic Learning Network: Trendsetter für die AutomationDas Bionic Learning Network ist ein Verbund mit namhaften Hochschulen, Instituten und Entwicklungsfirmen. Es ist eng verzahnt mit den Innovationsprozessen im Lernunternehmen und zudem Teil des Engagements im Bereich der technischen Aus- und Weiterbildung. Mit Technologiedemonstratoren stellen die Esslinger neben seiner Innovationskompetenz auch die Kompetenz unter Beweis, kreative mechatronische Lösungswege für technische Aufgabenstellungen zu gehen. Was die Zukunft bringtVor welchen Herausforderungen steht die Welt der Automatisierungstechnik im 21. Jahrhundert? Die Bevölkerungsexplosion in der südlichen Hemisphäre, das immense Wirtschaftswachstum in China und Indien und die erwartete Nachfrage nach Hybrid- und Elektrofahrzeugen wirken katalytisch auf die Automatisierungstechnik: "Ernteroboter beschleunigen die Landwirtschaft, Wasserstoff entsteht aus Algen oder Biomasse, Karosserien ultraleichter Elektro- und Hybridfahrzeuge kommen aus dem 3D-Drucker und preisgünstige gedruckte Elektronik hält Einzug in Konsumgüter", so Kriwet.
Diese globalen Entwicklungen erfordern von der Automatisierungstechnik ein Mehr an Systemkompetenz, Funktionsdichte, Software, Energieeffizienz und Safety-Funktionen. "Schon heute zeichnen sich unsere Systemlösungen durch Funktionsintegration an - ganz gleich, ob es sich um Festplatten-Testanlagen für die Elektronikindustrie, servopneumatische Schweißzangen für die Automobilindustrie oder Melkroboter handelt", sagt das Vorstandsmitglied. ee Diesen Artikel bookmarken bei Wie funktioniert Bookmarken?Mit so genannten “Social Bookmarks” können Sie Links auf interessante Webseiten mit anderen Nutzern teilen. | | | | | Externe Nutzung / NutzungsrechteWenn Sie auf diesen Beitrag von SCOPE online verlinken möchten, können Sie einfach und kostenlos folgenden HTML-Code in Ihre Internetseite einbinden: |
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