Laudatio 2004 Technologietransferpreis 4. November 2004 SPERRVERMERK 2004-11-04 11.00 Uhr Professor Werner Gramm Vorsitzender der Jury Es gilt das gesprochene Wort! Liebe Preisträger, verehrte Festgäste, sehr geehrte Präsidenten, meine Damen und Herren, den Technologietransferpreis 2004 der Industrie- und Handelskammer Braunschweig erhalten: Herr Dr. Ing. Franz Wäldele, Herr Dipl.-Ing. Matthias Franke, Herr Dr.-Ing. Frank Härtig, Herr Dr.-Ing. Heinrich Schwenke und Herr Dr.-Ing. Eugen Trapet Diese Herren gehören oder gehörten zum Fachbereich Koordinatenmesstechnik der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt, uns allen bekannt als "die PTB" hier in Braunschweig - aber auch in Berlin - und erhalten den Preis für ihren Einsatz beim Transfer "Simulationsverfahren für die Koordinatenmesstechnik". Technologienehmende Unternehmen sind zum einen die beiden deutschen Hersteller von Koordinatenmessgeräten, die Leitz Messtechnik GmbH in Wetzlar sowie die Carl Zeiss Industrielle Messtechnik GmbH in Oberkochen, zum anderen Kalibrierlaboratorien, die am Deutschen Kalibrierdienst DKD akkreditiert sind (die Gesellschaft für Fertigungsmesstechnik und Qualitätssicherung mbh in Karlsfeld und Dresden und die Feinmess GmbH & Co. KG in Bad Endbach). Technologienehmende Unternehmen sind aber auch industrielle Anwender, z.b. die Aktiengesellschaften BMW, DaimlerChrysler und Volkswagen. Meine Herren, im Namen der Jury und aller hier anwesenden Gäste beglückwünsche ich Sie herzlich zu Ihrer hervorragend gelungenen Transferleistung. Sie haben sich beispielgebend und sehr erfolgreich für die wirtschaftliche Umsetzung Ihres wissenschaftlich erarbeiteten Entwicklungsprojektes eingesetzt; dafür erhalten Sie den Technologietransferpreis 2004 der IHK Braunschweig. Im Folgenden, meine Damen und Herren, werde ich Ihnen die Preisträger in alphabetischer Reihenfolge vorstellen: Herr Franke, wurde 1964 in Dohna geboren. Nach einem fünfjährigen Studium des Maschinenbaus an der Technischen Universität Dresden war er von 1988 bis 1991 Leiter des Feinmessraumes der Elbtalwerk GmbH in Heidenau. Seit 1991 ist er Technischer Angestellter im Fachlabor für Koordinatenmessgeräte der PTB. Herr Franke ist verheiratet und hat zwei Kinder.
2 Herr Dr. Härtig, wurde 1959 in Würzburg geboren. Sein Maschinenbaustudium schloss er an der Technischen Hochschule Karlsruhe ab und war im Anschluss daran für zwei Jahre Mitarbeiter in der Entwicklungsabteilung des Verzahnungsmaschinenherstellers Dr.- Ing. Höfler in Ettlingen. Er wechselte dann zur Fa. Carl Zeiss als Gruppenleiter für die Messtechnik zur Messung von Verzahnungswerkzeugen. Von 1992 bis 1995 widmete er sich seiner externen Promotion am Institut für Werkzeugmaschinen und Be- triebstechnik der Technischen Hochschule Karlsruhe und war während dieser Zeit freiberuflich weiterhin für die Fa. Carl Zeiss tätig. Nach der Promotion bekleidete Dr. Härtig zunächst eine befristete Stelle bei der PTB, um nach seiner Zeit als Leiter der Software- und Elektronikabteilung der Fa. Werth Messtechnik GmbH in Gießen einer freiberuflichen Tätigkeit im Bereich der Koordinatenmesstechnik als wissenschaftlicher Angestellter eine Planstelle im Labor "Koordinatenmesstechnik" anzunehmen. Seit Ende 2002 ist er Leiter der Arbeitsgruppe für Verzahnung und Gewinde. Dr. Härtig ist verheiratet und Vater von zwei Kindern. Herr Dr. Schwenke, wurde 1967 in Hamburg geboren. Von 1989 bis 1995 studierte er Maschinenbau an der Technischen Universität Braunschweig und arbeitete bereits ab 1991 als Werkstudent bei der PTB. Nach seinem Studienaufenthalt in Genua / Italien fertigte er seine Diplomarbeit bei der Microsurface Engineering in Los Angeles, USA und schloss sein Studium an der TU Braunschweig 1996 mit dem Diplom Maschinenbau ab. Seit 1995 ist Dr. Schwenke wissenschaftlicher Mitarbeiter im Fachlabor für Koordinatenmessgeräte der PTB und wurde 1999, nachdem er zum Dr.-Ing. an der TU Chemnitz promovierte, dessen Leiter. Im Jahre 2003 hielt sich Dr. Schwenke ein halbes Jahr am National Physical Laboratory in London auf. Seit 2003 ist er Leiter der Arbeitsgruppe für Koordinatenmessgeräte. Dr. Schwenke ist Vater einer Tochter. Herr Dr. Trapet, wurde 1950 in Lutzerath geboren, studierte von 1969 bis 1975 Elektrotechnik und Physik an der RWTH Aachen und schloss sein Studium mit einem Diplom in der Fachrichtung Elektrotechnik ab. Von 1976 bis 1982 war Herr Trapet wissenschaftlicher Mitarbeiter an der RWTH Aachen, wo er 1982 zum Dr.-Ing. promovierte. Anschließend ging er zur PTB als wissenschaftlicher Mitarbeiter im Fachlabor für Koordinatenmessgeräte und war dann von 1987 bis 1998 Leiter des Fachlabors für Koordinatenmessgeräte, also Vorgänger von Herrn Dr. Schwenke. Im Auftrag der PTB unterstütze Dr. Trapet ab 1982 für drei Jahre den Aufbau des indonesischen Staatsinstitutes. Seit 1998 ist Dr. Trapet Entwicklungsleiter der Firma Unimetrik in Vittoria / Spanien. Dr. Trapet ist verheiratet und hat zwei Kinder. Herr Dr. Wäldele, wurde 1946 in Traben-Trarbach geboren. 1966 nahm er sein Maschinenbaustudium an der Technischen Universität Braunschweig auf und begann nach dem Diplom- Examen 1971 als wissenschaftlicher Mitarbeiter in verschiedenen Laboratorien der ehemaligen Abteilung Mechanik der PTB. 1982 promovierte Herr Wäldele zum Dr.- Ing. an der RWTH Aachen und wurde gleichzeitig Leiter des Projektes bzw. Fachlabors Koordinatenmessgeräte. Seit 1988 ist Dr. Wäldele Leiter des Fachbereichs Koordinatenmesstechnik. In der Zeit von 1985 bis 1991 und erneut seit 2001 ist Dr. Wäldele Obmann des VDI/VDE-Ausschusses Koordinatenmesstechnik und Mitglied
3 in mehreren nationalen und internationalen Normungsausschüssen der Fertigungsmesstechnik und seit 2003 im Vorstand des Vereins AUKOM e.v., ein Verein für die Ausbildung in der Koordinatenmesstechnik. Der Drang nach Technologietransfer zeigte sich bei Dr. Wäldele schon einmal 1995, als er mit seinem damaligen Chef, Herrn Dr. Kunzmann, und mit zwei weiteren Partnern ein messtechnisches Unternehmen gründete. Damals begannen zwei junge Ingenieure im Technologiepark Peine, die neue Firma zu etablieren. In Braunschweig konnte man hierfür leider keine Räume finden, die den an die Klimatisierung zu stellenden Bedingungen entsprachen. 2001 wurde der Betrieb für die Fa. Zeiss so interessant, dass sie Mehrheitsanteile kaufte. Heute firmiert diese Firma als Carl Zeiss 3D Metrology Services GmbH und beschäftigt etwa 10 Leute, davon 7 Ingenieure. Dr. Wäldele ist verheiratet und Vater dreier Söhne. Von der technologienehmenden Seite, meine Damen und Herren, habe ich drei verschiedene Gruppen skizziert, bei denen die hohe kommerzielle Bedeutung des heute prämierten Technologietransfers liegt: Die deutschen Hersteller von Koordinatenmessgeräten, die Unternehmen Zeiss und Leitz, können mit dem Simulationsverfahren für die Koordinatenmesstechnik eine weltweit einzigartige Option für höchstgenaue Prüftechnik anbieten, die ihnen insbesondere im profitablen Marktsegment der hochgenauen Koordinatenmessgeräte mit einem Stückpreis von bis zu EUR 500.000,00 einen wichtigen Wettbewerbsvorteil verschafft. Dieses Produkt stellt zudem für die beiden technologieführenden Systemanbieter einen hohen Imagewert dar, der auch auf die mittleren und unteren Marktsegmente ausstrahlt. Beide Hersteller haben bereits mehrere Systeme an wichtige in- und ausländische Schlüsselkunden verkauft und erhoffen sich als zusätzliches Geschäft, bestehende Systeme nachzurüsten. Die Kalibrierlaboratorien haben durch die Akkreditierung durch den Deutschen Kalibrierdienst DKD und durch den Einsatz des Simulationsverfahrens ein deutliches Alleinstellungsmerkmal gegenüber ihren Wettbewerbern. Bisher wurden von den Kalibrierlaboratorien mit Hilfe der Simulationssoftware schon mehrere Dutzend Referenzwerkstücke mit einem DKD-Siegel kalibriert, mit steigender Tendenz seit der Akkreditierung im Februar 2003. Kommerziell bedeutend ist vor allem die Anzahl der Aufträge, bei denen der Kompetenznachweis der Akkreditierung ausschlaggebend war, die Kunden aber aus Kostengründen auf die formale Ausstellung eines DKD-Kalibrierscheins zugunsten eines Werkskalibrierscheins verzichteten. Die Kalibrierlaboratorien können somit auf der Grundlage des PTB-Simulationsverfahrens Unternehmen beraten und bei der Optimierung ihrer Messprozesse unterstützen. Die allgemeine Industrie: Die Möglichkeit, durch private Laboratorien hochgenau kalibrierte Referenzwerkstücke zu erhalten, verbessert die Rückführbarkeit und steigert damit die Genauigkeit von industriellen Messungen. Nach dem neuen Verfahren kalibrierte Referenz-Zylinderköpfe sorgen z.b. schon heute bei DaimlerChrysler und BMW für die Überwachung der Messtechnik in der Produktion und somit für eine erhöhte Produktqualität. Der Fachbereich für Koordinatenmesstechnik der PTB beschäftigt sich mit der dreidimensionalen Messtechnik, von der Messung ganzer Flugzeuge oder Fahrzeugka-
4 rosserien bis hin zu kleinen und kleinsten Strukturen im Bereich von wenigen zehntel Millimetern. Schwerpunkte der Entwicklungen, die im Fachbereich häufig in Kooperationsprojekten mit Industrieunternehmen entstehen, sind immer Fragen der Genauigkeitssteigerung und der Rückführbarkeit von Messungen. Unter Rückführung versteht man den Bezug einer Messgröße auf die internationalen Definitionen der Einheiten, im Falle der dimensionellen Messtechnik auf die Definition des Meters. Dabei ist die Angabe einer Messunsicherheit unabdingbar. Eine Messung durchzuführen, ohne eine Vorstellung über die dazugehörige Messgenauigkeit zu haben, ist schon im alltäglichen Leben problematisch: So vertrauen wir im Alltag auf die Genauigkeit der Waage im Supermarkt oder der Messeinrichtung an der Zapfsäule. Im industriellen Umfeld, z.b. bei der Überwachung von Bauteiltoleranzen im Automobilbau oder der Luft- und Raumfahrtechnik, ist die Kenntnis der Messgenauigkeit aber unverzichtbar. Nur mit einem Messgerät, das deutlich genauer misst als das Bauteil toleriert ist, kann eine sinnvolle Qualitätssicherung erfolgen. Das Problem wird um so gravierender, je kleiner die Toleranzen werden. In vielen Bereichen der Automobilproduktion, z.b. in der Einspritztechnik oder im Karosseriebau, wird die erreichbare Messgenauigkeit zum begrenzenden Faktor für die Produktion. Bevor die Preisträger Ihnen Ihr Transferobjekt "Simulationsverfahren für die Koordinatenmesstechnik" vorstellen, möchte ich den Transferverlauf skizzieren: Der Technologietransfer gestaltete sich anfangs offenbar sehr schwierig. Grund dafür war vor allem die zögerliche Haltung der Hersteller von Koordinatenmessgeräten bei der Vermarktung des neuen Systems. Sie fürchteten, dass eine hinsichtlich ihrer Größe ausdrücklich angegebene Messunsicherheit von ihren Kunden missverstanden und eher zu einem Nachteil als zu einem Vorteil gegenüber dem internationalen Wettbewerb führen würde. Der Begriff der Messunsicherheit ist nämlich zunächst einmal negativ besetzt; solange der technische Laie sie nicht im Messprotokoll aufgeführt bekam, nahm er sie implizit als vernachlässigbar an. Durch die neue Technik wurden dem Kunden die tatsächlichen Grenzen der Koordinationsmesstechnik erstmals direkt vor Augen geführt! Hierin bestand die entscheidende Hürde für einen Technologietransfer. Gleichzeitig wurde jedoch der Bedarf einiger Schlüsselanwender nach dieser Technologie dringender. Insbesondere der Motoren- und Getriebebau benötigte dringend Verfahren, um die Messunsicherheit von Koordinatenmessungen zu bestimmen, da man sich mit der Messunsicherheit der verfügbaren Messtechnik z.t. in der Größenordnung der Bauteiltoleranzen bewegte. Dr. Wäldele und Dr. Schwenke konnten die beiden Koordinatenmessgeräte- Hersteller Zeiss und Leitz schließlich im Jahre 2001 überzeugen, in einem Projekt zusammen mit sieben qualifizierten privaten Kalibrierlaboratorien die industrielle Einführung der neuen Technologie zu wagen. Ziel war der Aufbau von Messlaboratorien, die durch diese Technologie Meisterteile erstmals im strengen Sinne rückführbar kalibrieren konnten. Die Laboratorien sollten dafür durch den Deutschen Kalibrierdienst (DKD) akkreditiert werden. Für die Hersteller war der ausschlaggebende Vorteil dieser Konstellation, dass die hochqualifizierten Laboratorien sachkundige Pilotanwender waren, die zudem von der PTB intensiv betreut wurden. Das Projekt
5 wurde von den Industriepartnern selbst getragen; die Arbeit der PTB wurde von den Industriepartnern finanziell unterstützt. Das Projekt ging über einen Zeitraum von 2 Jahren. Die Projektpartner investierten erhebliche finanzielle und personelle Ressourcen. Die PTB und die Hersteller der Koordinatenmessgeräte erhielten durch die erstmalige industrielle Anwendung der Verfahren wichtiges Feedback für die Optimierung des Verfahrens. Die PTB unterstützte ihrerseits die größtenteils mittelständischen Partner durch technische Beratung und Training und half beim Aufbau des Qualitätsmanagements für die Akkreditierung. Regelmäßig waren Mitarbeiter des Fachbereiches bei den Partnern vor Ort, um technische Unterstützung zu leisten und Mitarbeiter zu schulen. Im Rahmen des Projektes wurden sehr umfangreiche Vergleichsmessungen durchgeführt. Bei Abschluss des Projektes existierte eine Datenbank mit über 10.000 Messungen mit den zugehörigen Messunsicherheiten. Im Februar 2003 wurden nach umfangreichen Vergleichsmessungen und der Begutachtung durch den Deutschen Kalibrierdienst die Akkreditierungsurkunden an vier Laboratorien überreicht: an die FEINMESS GmbH in Bad Endbach, die L&W in Neustadt bei Dresden, die Zeiss 3D Metrology GmbH in Aalen sowie an den Lehrstuhl Qualitätsmanagement der Universität Erlangen. Zur Zeit sind auch BMW und Volkswagen dabei, in ihrem Hause entsprechende Kapazitäten für ein akkreditiertes Labor aufzubauen. Insbesondere BMW steht kurz vor der Akkreditierung. Es zeigen sich ebenfalls bedeutende internationale Aspekte des Transfers: 2003 ist auch der Weltmarktführer für Koordinatenmessgeräte Mitutoyo aus Japan an die PTB herangetreten, um die in der PTB entwickelte Technologie einzukaufen. Eine entsprechende Zusammenarbeit auf Vollkostenbasis (die Firma Mitutoyo investierte bisher mindestens EUR 250.000,00 in das Projekt) ist größtenteils abgeschlossen. Die PTB vergab die Softwarelizenz an Mitutoyo, schulte japanische Mitarbeiter in Deutschland und leistete auch vor Ort in Japan persönliche Unterstützung bei der Implementierung. Mittlerweile ist das Verfahren auf Koordinatenmessgeräten der Firma Leitz auch in den Staatsinstituten in Japan und Australien implementiert, seit kurzem auch in einem amerikanischen Staatslaboratorium. Seitens der Preisträger wurde schon frühzeitig über das dem Simulationsverfahren zugrunde liegende Konzept auf nationalen und internationalen Konferenzen vorgetragen. In zahlreichen wissenschaftlichen und technischen Fachartikeln wurden die Entwicklungsfortschritte national und international publiziert. Dr. Schwenke befasste sich in seiner Dissertation mit Verallgemeinerung des Verfahrens auf andere Bereiche der Fertigungsmesstechnik und entwickelte ein modulares Konzept, in dem sich auch komplexe Messprozesse wie in einem elektrischen Schaltplan darstellen und anschließend simulieren ließen. Die Gültigkeit der Modellierungen wurde in zahlreichen messtechnischen Untersuchungen dokumentiert. In den letzten 5 Jahren wurden außerdem in nationalen und internationalen Gremien die Entwicklung von Richtlinien und Normen angestoßen, um den Einsatz im indus-
6 triellen Umfeld auf eine allgemein abgesicherte Grundlage zu stellen. 2002 erschien eine wichtige Richtlinie (VDI 2617-7) zur "Ermittlung von Messunsicherheiten von Koordinatenmessungen durch Simulation". Zur Zeit wird international an einer daran angelehnten ISO-Norm gearbeitet (ISO TS 15530-4). Anfängliche grundsätzliche wissenschaftliche Bedenken einiger Metrologen ("das propagierte Verfahren weicht von dem bisher üblichen Weg des konventionellen Unsicherheitsbudgets ab") konnten mittlerweile entkräftet werden. Durch diesen Transfer konnten die Preisträger dazu beitragen, die eigentliche industrielle Kalibriertätigkeit in privaten Laboratorien verrichten zu lassen. Für diese nachhaltigen Transferbemühungen gebührt dem Transferteam heute unsere ausdrückliche Anerkennung und Hochachtung. Herr Präsident Dr. Schuberth, nachdem die Wissenschaftler ihr Transferobjekt erläutert haben, darf ich Sie bitten, die Auszeichnungen vorzunehmen!