highlights 15 - Universität Bremen

HIGHLIGHTS
I N F O R M A T I O N S M A G A Z I N
B R E M E N
D E R
U N I V E R S I T Ä T
U N I V E R S I T Y
B R E M E N
I N F O R M A T I O N
M A G A Z I N E
8. Jahrgang
Heft 15 / Juli 2005
ROBOTIK • M AR KENMANAGEMENT
O PTIKKOMPONENTEN • S ENSOR SYSTEME
ROBOTICS • B RAND M ANAGEMENT
O PTICAL E LEMENTS • S ENSOR S YSTEMS
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Inhalt
Contents
AG Robotik: Laufroboter für den
Einsatz auf der Erde - und auf
fremden Planeten.
The Group for Robotics: walking
robots for assignments on the
Earth - and on far-away planets.
News
4-6
Sonderforschungsbereich „Optikkomponenten“:
Auf dem Weg zur Serienproduktion komplexer
optischer Bauteile.
Collaborative Research Center „Optical
Elements“: on the way to series production of
complex optical elements.
18-21
14-17
10-13
Markenmanagement:
Mit dem richtigen
Image zum Erfolg.
Brand management:
blazing a path to
success - with the
right image.
8
Aus Lehre und Forschung
Teaching and research update
26
Microsystems Center
Bremen: Autonome
Sensorsysteme für das
Transportwesen.
Microsystems Center
Bremen: autonomous
sensor systems for use
in the transport sector.
Kontakte / Impressum
Contacts / Editorial information
22-25
Titelbild: Lukas Dawidowski (weißes Trikot) ist mit dem Basketball-Team Eisbären
Bremerhaven soeben in die 1. Bundesliga aufgestiegen. Bei seiner Vermarktung arbeitet
der Club mit Wissenschaftlern der Uni Bremen zusammen (siehe Seite 10-13).
Cover picture: Lukas Dawidowski (white tricot) has just moved up to the premier German
basketball league with his team, the Eisbären Bremerhaven. The club is polishing up its
image with assistance from experts at Bremen University (see pages 10-13).
-3-
Aktuelles
News
Gutachter: „Forschungszentrum
Ozeanränder“ gehört zur
internationalen Spitze
Das „Forschungszentrum Ozeanränder“
(RCOM) - eines von fünf Exzellenzzentren, das
die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) in
der Bundesrepublik fördert - gehört in allen beteiligten Disziplinen zur internationalen Spitze.
Das ist das Fazit einer Begutachtung durch die
DFG, die die Arbeit des Forschungszentrums für
die nächsten Jahre mit weiteren 20 Millionen
Euro unterstützt. Innovative Technologieentwicklungen sowie die anhaltende Publikation
der Forschungsergebnisse in hoch angesehenen
Zeitschriften sprächen für das Forschungszentrum. In den vergangenen vier Jahren hat sich
die Einrichtung zu einer der weltweit führenden Institutionen zur Erkundung des tiefen
Ozeans entwickelt. Neben wissenschaftlichem
Know-how verfügt sie über eine hervorragende
technische Ausstattung - etwa über zwei Unterwasser-Roboter. Sie ermöglichten bereits atemberaubende Aufnahmen und Videos von heißen
Quellen am mittelozeanischen Rücken.
Experts‘ opinion: „Research
Center Ocean Rims“ is among the
international elite
The „Research Center Ocean Rims“ (RCOM)
- one of five centers of excellence supported
by Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) in
Germany - has been proclaimed as belonging
to the international elite in all the disciplines
involved. This is the facit of an expert opinion
commissioned by DFG, that will continue to
fund the work of the research center for the
next years with an additional 20 million euros.
Innovative technological advances together
with the flow of publications in highly reputable
journals reporting the research findings acted as
recommendations for the research center. Over
the past four years the center has advanced to
become one of the world‘s leading institutions
for research on the ocean depths. Besides its
scientific know-how the center also possesses
an impressive range of technical equipment - including two submarine robots. These robots have
brought back breathtaking photos and video
recordings of hot submarine springs along the
mid-ocean ridge.
Geheimnisse der Meereswelt, entschlüsselt an der Uni
Bremen: Das Forschungszentrum Ozeanränder (RCOM) ist
international Spitze.
Bremen University uncovers secrets of the deep: the Ocean
Rims Research Center is up among the international elite.
Produktion und Logistik sind ein Wissenschaftsschwerpunkt der Uni Bremen - sie wird dabei jetzt durch
eine Stiftungsprofessur des DaimlerChrysler-Fonds unterstützt.
Production and logistics is a specialisation at Bremen University. The field has now been augmented by
an endowment professorship supported by the DaimlerChrysler Fund.
700.000 Euro für elektrotechnisches
Projekt zur Robotersteuerung mit
Hirnsignalen
Roboter ausschließlich mit Hirnsignalen steuern - das wäre eine große Hilfe für Menschen,
deren Hände und Füße vollständig gelähmt sind.
Die Idee dahinter: Signale des Gehirns werden
auf Prothesen oder unterstützende Maschinen
geleitet. So können Arme und Beine wieder
genutzt werden. Doch der Weg zu solchen
Lösungen ist weit. Um die Grundlagenforschung
in diesem Bereich voranzutreiben, hat die
Europäische Union jetzt dem Institut für Automatisierungstechnik (IAT) im Fachbereich Physik/
Elektrotechnik der Universität Bremen 700.000
Euro aus dem „Marie Curie“-Förderprogramm
bewilligt. Das IAT erforscht intensiv und Erfolg
versprechend die Grundlagen der Robotersteuerung durch Signale, die aus Hirnstromaktivitäten
abgeleitet werden. Das Projekt mit dem Namen
„BRAINROBOT“ läuft über vier Jahre. Neben der
Bremer Forschung wird mit den Mitteln auch
die Kooperation zwischen dem IAT und weiteren
führenden Instituten in Europa gefördert.
700,000 euros for electrotechnical
project to control robots by means of
brain signals
Being able to control robots solely by means
of brain signals - that would be a great boon to
persons whose hands and feet are completely
paralysed. The general idea: signals emitting
from the brain are transmitted to artificial
limbs or support machines. This would enable
arms and legs to be used again. But we are still
far from reaching such a solution. In order to
promote fundamental research in this area the
European Union has awarded 700,000 euros
from the „Marie Curie“ funding programme.
IAT conducts intensive and highly-promising
research on the fundamentals of robot control
by means of signals emitted from brain wave
activities. The project entitled „BRAINROBOT“
is to run for more than four years. Besides the
research activities in Bremen the funds are to be
used for promoting cooperation between IAT and
other leading institutes in Europe.
-4-
DaimlerChrysler-Fonds
stiftet Uni Bremen Professur
Der DaimlerChrysler-Fonds im Stifterverband für die Deutsche Wissenschaft stiftet
der Universität Bremen bereits zum zweiten
Mal eine Professur. Sie wird im Fachbereich
Produktionstechnik zum Thema „Prozessgerechte Technologiegestaltung im komplexen
Produktionsumfeld“ eingerichtet und deckt
eine Anschubfinanzierung für fünf Jahre ab. Die
Professur passt ausgezeichnet in den bremischen
Wissenschaftsschwerpunkt Produktion und
Logistik. Inhaltlich geht es darum, neue Produktionstechnologien zu bewerten und Produktionsprozesse und Anlagen im Hinblick auf logistische
Erfordernisse zu optimieren. Rainer Genes, Leiter
des Bremer Werkes von DaimlerChrysler: „Wir
sind froh, dass wir in der Lage sind, die Wissenschaft in Bremen zu unterstützen, die Forschung
zu stärken und zur qualifizierten Ausbildung
junger Menschen beizutragen.“
DaimlerChrysler Fund endows
Professorship at Bremen Uni
This is the second time the DaimlerChrysler
Fund in Stifterverband für die Deutsche Wissenschaft (an association of funding organisations)
has endowed a professorship at Bremen University. It will be established in the Faculty for Production Engineering for the topic „Processually
Adapted Technologies in Complex Production
Environments“ and entails initial phase finance
for the period of five years. The professorship
fits neatly into the Bremen research speciality
of production and logistics. The subject matter
deals with the evaluation of new production
technologies, production processes and industrial plant in respect of adaptation to the needs of
logistics operations. Rainer Genes, top manager
at the DaimlerChrysler works in Bremen: „We are
most happy to be able to support science made
in Bremen, to reinforce applied research and the
academic training of young people here.“
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Aktuelles
News
Neu und attraktiv: Das
Gebäude der Marinen
Umweltwissenschaften von
innen. Werke von Künstlerinnen
thematisieren die vier Elemente
Feuer, Erde, Luft und Wasser.
New and attractive: interior of the
Marine Environmental Sciences
building. Works of art depict the
four elements - fire, earth, air and
water.
Neues Gebäude für
Marine Umweltwissenschaften
Neues Haus für die Marinen Umweltwissenschaften der Universität Bremen: In der Leobener Str. auf dem Uni-Campus wurde kürzlich ein
hochmodernes Gebäude mit insgesamt 6000
Quadratmetern Nutzfläche eingeweiht. Dort
arbeiten auf vier Stockwerken jetzt die rund 130
Mitarbeiter des DFG-Forschungszentrums Ozeanränder, des Integrierten Ozeanbohrprogramms
(IODP) und weiterer universitärer Einrichtungen.
In dem hochmodernen Gebäude ist in einer 1000
Quadratmeter großen Kühlhalle auch das IODPBohrkernlager untergebracht - eines von drei
Lagern dieser Art weltweit. Es beherbergt rund
80 Kilometer Bohrkerne, die bei den Forschungsfahrten dieses Programms und seinen Vorläufen
gezogen wurden.
New building for marine
environmental sciences
VW-Stiftung bewilligt 500.000 Euro
für Forschergruppe mit Bremer Leitung
Philosophie-Professor Hans Jörg Sandkühler
von der Universität Bremen ist Leiter einer Forschergruppe, die von der VolkswagenStiftung für
zunächst drei Jahre mit 500.000 Euro gefördert
wird. Das Thema der an den Universitäten Bremen (federführend), Hamburg, Köln und Siena/
Italien arbeitenden philosophisch-neurowissenschaftlichen Gruppe lautet „Repräsentation:
Theorien, Formen und Techniken“. Repräsentation
ist ein hochaktuelles, die Natur- und Geisteswissenschaften gleichermaßen interessierendes
Problemfeld. Unter Repräsentationen werden
Leistungen des Bewusstseins und des Gehirns
verstanden bzw. erhofft, die zu wahrem und
nützlichem Wissen über die Wirklichkeit führen.
Volkswagen Foundation awards
500,000 euros for research group
under Bremen leadership
Philosophy Professor Hans Jörg Sandkühler
from Bremen University is leader of a research group that is to receive funding from
the Volkswagen Foundation. The award to the
tune of 500,000 euros is for an initial period
of three years. The topic being researched by
different philosophic-neuroscientific groups at
the Universities of Bremen (chief co-ordinator),
Hamburg, Cologne and Siena/Italy is entitled
„Representation: Theories, Forms and Techniques“. Representation is a highly topical issue,
equally interesting for both the natural sciences
as well as the humanities. Under the terminology ‚Representation‘ we understand activities
performed by consciousness and the brain
which, so we hope, lead to truthful and useful
knowledge of reality.
Stipendien für Promotionskolleg
in den Gesundheitswissenschaften
The new building for the marine environmental sciences at Bremen University encompasses
6,000 square metres: the ultra-modern building,
located in Leobener Straße on the University
campus, recently had its formal opening. Four
floors of the building now host some 130 staff
working for the DFG Research Center ‚Ocean
Margins‘, the Integrated Ocean Drilling Programme (IODP) as well as some other University facilities. The ultra-modern building also contains a
refrigerated hall covering 1,000 square metres,
in which the IODP core depository is located
- one of just three such depositories of this
type worldwide. It stores some 80 kilometres of
core samples which were obtained on research
voyages belonging to the programme and its
predecessors.
Die Hans-Böckler-Stiftung hat jetzt - auf Initiative von Professorin Petra Kolip - dem Fachbereich Human- und Gesundheitswissenschaften
der Universität Bremen acht Stipendien für
das Promotionskolleg „Nutzer/innenorientierte
Gesundheitssicherung“ bewilligt. Das Kolleg
wird am Institut für Public Health und Pflegeforschung (IPP) angesiedelt. Zu den Themengebieten, die von den zukünftigen Doktorandinnen
und Doktoranden bearbeitet werden sollen,
gehören unter anderem die Verbindung von
Arbeitsschutz und Public Health; sozialer „Geleitschutz“ bei Arbeitslosigkeit; Arzneimittelversorgung und Entscheidungsautonomie von
Patienten oder der Lebensweg des Patienten und
gesundheitliche Dienstleistung.
Scholarships for
PhD colloquium in Health Sciences
The Hans-Böckler Foundation has just awarded eight scholarships for the PhD colloquium
„user oriented health protection“ in the Faculty
of Human and Health Sciences at Bremen University. The colloquium will be embedded in the
Institute for Public Health and Nursing Science
(IPP). Among the topics that will be dealt with
by the future PhD candidates is the relationship between safety at the workplace and
public health; social „accompaniment“ in case
of unemployment; provision of medicines and
patients‘ autonomy of decision; health services
and the life course of patients.
-6-
Forschungsthema Gesundheit: Damit beschäftigt
sich jetzt das neue Promotionskolleg „Nutzer/
innenorientierte Gesundheitssicherung“.
Research focus on health: the field covered by
the new PhD colloquium entitled “user-oriented
health protection”.
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Aus Lehre und Forschung
Teaching and research updates
„EuroSim“: In einer außergewöhnlichen
Veranstaltung Realpolitik gelernt
Neun Bremer Studierende der Politik- und Rechtswissenschaft lernten
jetzt in einer außergewöhnlichen Lehrveranstaltung, wie reale Politik
funktioniert. Gemeinsam mit 200 weiteren Studierenden aus den USA und
Europa simulierten sie an der amerikanischen State University of New York
in der „EuroSim“ echte Europapolitik. Vorbereitet und betreut wurden sie
von Politikwissenschaftlerinnen des Jean Monnet Center für Europa-Studien (CEuS) der Universität Bremen. „EuroSim“ steht für European Simulation. Über vier Tage bekommt jeder Teilnehmer dabei eine Rolle zugewiesen.
Entsprechend dieser Person muss er ein konkretes Thema so realistisch wie
möglich verhandeln - diesmal die Europäische Nachbarschaftspolitik. Die
Bremer Studierenden übernahmen - zusammen mit einer amerikanischen
Uni - die zentrale Rolle der Europäischen Kommission. Sie mussten dabei
mit den anderen studentischen Außen-, Innen- und Umweltministern
sowie den Staats- und Regierungschefs der Länder der Europäischen
Union diplomatisch eine Gesetzesvorlage bearbeiten. Dabei handelten die
Mitglieder der so genannten „Task Force“ der Kommission knallhart mit
den verschiedenen europäischen Nachbarstaaten bilaterale Aktionspläne
aus. Diese sahen vor, die Beziehungen mit den neuen und alten Nachbarstaaten der Union - darunter die Ukraine, Israel und die palästinensische
Autonomiebehörde - zu koordinieren und zu verbessern. Wie in der echten
Politik wurden die Verhandlungen öfter unterbrochen, um Rücksprache zu
halten, sich mit den Kollegen zu besprechen oder auch, um auf kritische
Berichte des täglich erscheinenden „EuroSim“-Presseblattes zu reagieren.
Die „EuroSim“ endete mit einer feierlichen Abstimmung und Annahme der
überarbeiteten Vorlage der Europäischen Kommission durch die europäischen Staats- und Regierungschefs.
„EuroSim“:
an exceptional exercise in Realpolitik
Nine Bremen students of political science and law recently took part in
an exceptional exercise intended to teach them how real politics function.
Together with 200 other students from the USA and Europe they simulated real European politics in the framework of „EuroSim“ at the State
University of New York. They were accompanied and trained by political
scientists from the Jean Monnet Center for European Studies (CEuS) at the
University of Bremen. „EuroSim“ stands for European Simulation. Over a
four-day period each participant had to play out a role he or she is assigned. The idea was that the person simulated in the role had to negotiate a
real topic as realistically as possible - in this case it was European policy
towards adjacent states. The Bremen students - together with an American university - had to assume the role of the European Commission. Their
task was to use diplomacy and to draft a bill together with other student
‚ministers‘ for foreign affairs, home and environmental policy as well as
heads of state and government of European member states. As part of the
exercise the members of a so-called „task force“ acting for the Commission had to ruthlessly negotiate bilateral plans of action with the various
countries bordering the European Union. The objective of the plans was to
coordinate and enhance relations with the new and old EU neighbour states - including Ukraine, Israel and the Palestinian Authority. Just as in real
political life the negotiations
were often interrupted for
consultations and discussion,
or in order to digest critical
comments and articles contained in the daily „EuroSim“
press reports. The „EuroSim“
exercise ended with the
ceremonial acclamation and
acceptance of the reworked
proposal for the European
Commission on the part of
the heads of European states
and governments.
Humangenetiker entdecken
raffinierte Strategie von Tumoren zur
Sauerstoffgewinnung
Wissenschaftler des Zentrums für Humangenetik der Universität Bremen haben jetzt entdeckt, wie sich Tumoren zu Lasten ihres Wirtes - dem
erkrankten Menschen - Sauerstoff verschaffen. Wie alle Zellen brauchen
die nicht eigenständig lebensfähigen Tumoren diesen Sauerstoff für ihr
Überleben und ihre Vermehrung. Normalerweise würde ihre Größe beschränkt bleiben, weil die Sauerstoffversorgung des wachsenden Tumors
aus der Umgebung für ein größeres Wachstum nicht ausreicht. Das Forschungsergebnis der Bremer Wissenschaftler offenbart eine raffinierte
Strategie: Die Tumoren „locken“ aus ihrer Umgebung Gefäße an, über die
dann Sauerstoff zum Tumor transportiert wird. Der Lockstoff trägt den
Namen „High Mobility Group Protein B1“, kurz HMGB1. Die Wirkungsweise: Wenn die Sauerstoffversorgung des Tumors zusammenbricht, kommt es
zum Absterben von Zellen. Das ursprünglich im Zellkern sitzende HMGB1
wird nun freigesetzt. Dies bewirkt in der Umgebung ein Auswachsen
von Blutgefäßen. Selbst die toten Zellen dienen also noch dem weiteren
Überleben und Wachstum des Tumors. Der neu aufgedeckte Lockstoff der
Gefäßentwicklung könnte auch für die Therapie von Tumoren wichtig
werden: Das Abfangen der Signale würde den Tumoren eine Überlebensmöglichkeit nehmen. Das Team um Humangenetiker Jörn Bullerdiek hat
seine Erkenntnisse in der renommierten Fachzeitschrift American Journal
of Pathology veröffentlicht.
Human geneticists discover a sophisticated
strategy used by tumours for obtaining oxygen
Scientists at the Center for Human Genetics at Bremen University have
made a discovery concerning how tumours manage to rob oxygen from
their hosts - the diseased person. Like all cells, tumours - which are not
capable of independent life - need oxygen in order to survive and reproduce. Under normal circumstances their growth would be constrained
because their environment would not supply sufficient amounts of oxygen
to enable the accelerated growth peculiar to tumours. The research
findings of Bremen scientists have revealed a sophisticated strategy. The
tumours „decoy“ the blood vessels in their immediate vicinity, which then
transport the oxygen to the tumour. The decoy substance is called „High
Mobility Group Protein B1“, or HMGB1 for short. How does it work? When
a tumour‘s oxygen supply breaks down this leads to the death of cells. The
HMGB1 contained in the cells is then released. This in turn triggers the
growth of blood vessels in the vicinity. Hence, the dead cells themselves
help contribute to the continued survival and growth of the tumour. This
newly discovered decoy agent may well prove significant in the treatment
tumours. Intercepting the signals would rob the tumours of one of the
conditions for their survival. The team led by the human geneticist Jörn
Bullerdiek recently had its findings published in the renowned American
Journal of Pathology.
-8-
Die EU-Kommission bei
der Arbeit. Neun Bremer
Studierende übernahmen
jetzt die Rolle dieser
Institution bei der
"EuroSim" an der State
University of New York .
The EU Commission
at work. Nine Bremen
students are simulating
the role of this institution
at “EuroSim”, an exercise
carried out at the State
University of New York.
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Wenn Astronauten auf dem Mars landen, ist ARAMIES schon da
When Astronauts Land on Mars, ARAMIES Will Be There Ahead of Them
WENN ASTRONAUTEN AUF
DEM MARS LANDEN, IST
ARAMIES SCHON DA
WHEN ASTRONAUTS LAND
ON MARS, ARAMIES WILL
BE THERE AHEAD OF THEM
Die AG Robotik der Universität Bremen entwickelt
Laufroboter für den Einsatz auf der Erde - und auf
fremden Planeten
The Group for Robotics at Bremen University is
developing walking robots for operations on the
Earth - and on other planets
Begeisterung bei Weltraum-Forschern im Jahr 2004: Die
In 2004 space researchers had good cause to rejoice:
beiden Erkundungsfahrzeuge „Spirit“ und „Opportunity“
The two exploratory vehicles „Spirit“ and „Opportunity“
rollen über den Mars und liefern von dort sensationelle
became operational on Mars, sending back sensational
Bilder und Oberflächen-Daten. „Aber da, wo es für die
pictures and surface data. „However, the most interesting
Wissenschaftler richtig interessant wird, kommen diese
parts of the landscape for scientists remain inaccessible
‚Rover‘ auf Rädern gar nicht hin. In engen, steinigen
to these wheeled rovers. The narrow rocky ravines and
Schluchten oder an steilen Kraterwänden kann man nun
steep crater walls simply can not be negotiated by wheeled
mal nicht fahren“, sagt Professor Frank Kirchner von der
vehicles“, says Professor Frank Kirchner from the University
Universität Bremen. Zusammen mit seinem Team von
of Bremen. Together with his team from the Group for
der Arbeitsgruppe Robotik im Fachbereich Mathematik/
Robotics embedded in the department of Mathematics and
Informatik entwickelt er erfolgreich Roboter auf Beinen, die
Computer Science, he successfully develops robots based
sich auch in schwierigem Gelände fortbewegen können.
on leg locomotion that makes them capable of moving
Sie krabbeln, klettern oder gehen - bislang noch auf der
over terrain inaccessible to their wheeled counterparts.
Erde. Doch der Einsatz auf dem Mond oder dem Mars ist
They can crawl, climb or walk - so far, albeit, only on planet
abzusehen: Wenn eines Tages Astronauten auf dem Mars
Earth. But their future deployment on the Moon or on Mars
landen, sind die
is just a question of
Roboter schon da. Ihre
time: When one day
Verwendung ist jedoch
astronauts land on
nicht auf Weltraum-
Mars, the robots will
Missionen beschränkt.
be there to welcome
Als Forschungs-,
them. Their use,
Rettungs- oder
however, is not limited
Arbeitsroboter werden
to space missions.
sie bald auch auf der
They will soon be put
Erde gute Dienste
to good use on Earth,
leisten.
too, as research, rescue
or working robots.
- 10 -
Wunderwerk der Technik: Hinter dem Laufroboter SCORPION stehen Jahre akribischer Forschung und Entwicklung durch Experten aus verschiedenen Disziplinen.
A masterpiece of technology: it took years of painstaking research and development work involving experts from several different disciplines to perfect the ambulating SCORPION robot.
E
O
Eines der herausragenden Projekte der AG Robotik ist der achtbeinigen Laufroboter SCORPION. Frank Kirchner hat ihn schon während einer
Lehr- und Forschungstätigkeit in den USA entwickelt; mit der von ihm
aufgebauten AG Robotik der Universität Bremen perfektioniert er das
System. „Der Roboter soll sich im Freigelände auf beliebigen Untergründen
sicher bewegen, autonom Entscheidungen treffen und aus gemachten
‚Erfahrungen‘ lernen“, erläutert Kirchner die Ziele. Mögliche Einsatzgebiete
sind Arbeiten in gefährlichen, instabilen, rauen oder unvorhergesehenen
Umgebungen.
One of the outstanding projects currently underway at the Robotics
Group is the eight-legged ambulating robot they call SCORPION. Frank
Kirchner had the opportunity to develop ‚him‘ during a teaching and
research stay in the USA; in collaboration with the Robotics Group which
he set up at the University of Bremen he has gone on to refine the system.
„The robot is designed to securely move over all kinds of different open
terrain, take autonomous decisions and even to learn from its ‚experience‘“, Kirchner explains his objectives. Possible areas of application are in
dangerous, insecure, rough and unpredictable environments.
Der SCORPION ist rund 65 Zentimeter lang und je nach Körperhaltung
zwischen 20 und 60 Zentimeter hoch. Jedes der acht Beine hat drei Gelenke, die von Motoren bewegt werden. Eine Batterieladung reicht zwei
bis drei Stunden. Das System kann Richtung, Geschwindigkeit und Körperhaltung je nach Bedarf ändern. Trifft es auf seinem Weg auf ein Hindernis,
entscheidet es selbstständig, wie es die Hürde überwindet.
The SCORPION is approximately 65 centimetres long and, according to
posture, 20 to 60 centimetres tall. Each one of the eight legs has three
joints that are operated by motors. One battery charge will last two to
three hours. The system is able to change direction, speed and posture as
required. Should it encounter an obstacle in its path, it will independently
decide on how to overcome it. It takes a long time to produce a smoothfunctioning ambulant robot. „The SCORPION was preceded by years
of meticulous research and development. Computer scientists, mathematicians, physicists, electronic and mechanical engineers have to work
across disciplines and integrate the best solutions in a manner that will
finally permit ideal functioning of the highly complex system“, says Dirk
Spenneberg, head of the group‘s software development. The challenges
are huge. On the level of materials, components first had to be developed
that are both lightweight and at the same time exhibit properties of great
rigidity. Electronic engineers had to select and integrate high-grade and
high-performance chips capable of executing complex calculations in
real-time. „We have to overcome constraints on size and power supply, as
well as temperature problems“, explains Spenneberg. „All robots are closed
systems and must not be penetrated by water or sand. Motors and chips,
however, produce heat, which obviously has to be dissipated.“
Der Weg zu einem funktionsfähigen Laufroboter ist lang. „Hinter dem
SCORPION stehen Jahre akribischer Forschung und Entwicklung. Informatiker, Mathematiker, Physiker, Elektrotechniker und Maschinenbauer
müssen fachübergreifend arbeiten und die besten Lösungen so verschmelzen, dass das hochkomplexe System am Ende optimal funktioniert“, sagt
Dirk Spenneberg, Leiter der Softwareentwicklung in der AG. Die Herausforderungen sind enorm. Auf der Ebene der Materialien müssen belastbare
Leichtbaukomponenten mit großer Steifigkeit entwickelt werden. Elektrotechnisch ist die Auswahl und Integration hochgradig leistungsfähiger
Chips notwendig, die in Echtzeit aufwändige Berechnungen durchführen.
„Da müssen wir Probleme wie Einschränkungen beim Platz oder beim
Stromverbrauch ebenso lösen wie thermische Fragen“, erläutert Spenneberg. „Alle Roboter sind geschlossene Systeme, in die kein Wasser oder
Sand eindringen darf. Motoren und Chips erzeugen aber Wärme, die wir
natürlich ableiten müssen.“
Bei der Software wiederum ist eine der schwierigsten Aufgaben, mehrere verschieden angelegte Rechenvorgänge so miteinander zu kombinieren, dass das System am Ende bestimmte Ziele verfolgt. „Wir müssen
lernende, suchende und anpassende Algorithmen zusammenführen und
Concerning the software on the other hand, one of the most demanding
tasks is to combine the differently arranged calculation steps in a manner
that will allow the system to pursue certain objectives. „We have to
combine learning, searching and adapting algorithms and derive decisions
from the ‚overall result‘“, says Kirchner. For its part, the sensor technology
has to record and inter-connect optical, touch and acoustic information
- 11 -
Wenn Astronauten auf dem Mars landen, ist ARAMIES schon da
When Astronauts Land on Mars, ARAMIES Will Be There Ahead of Them
Kontakt:
Prof. Dr. Frank Kirchner
Arbeitsgruppe Robotik
Universität Bremen, Fachbereich Mathematik/Informatik
Postfach 330440, D-28334 Bremen
Tel. (+ 49) 0421/218-8746, Fax: (+ 49) 0421/218-8751
E-Mail: [email protected]
http://ag47.informatik.uni-bremen.de
from the external environment with information from within the system
- such as the positioning of the legs or the varying load distribution of the
many small motors.
Steiniger Weg: Gefährliche, instabile, raue oder unvorhergesehene Umgebungen sind
das Einsatzgebiet für den achtbeinigen SCORPION.
Stony path: the eight-legged SCORPION robot has been designed for working in
dangerous, unstable, rough and unpredictable environments.
aus dem ‚Gesamtergebnis‘ Entscheidungen ableiten“, sagt Kirchner. Die
Sensorik wiederum muss optische, tastende und akustische Informationen
der Außenwelt mit Informationen aus dem Inneren des Systems - etwa
die Stellung der Beine oder die unterschiedlichen Belastungszustände der
vielen kleinen Motoren - aufnehmen und miteinander verbinden.
Grundsätzlich stehen die Robotik-Spezialisten vor der Frage, wie
sich ein solch vielschichtiges System am Besten kontrollieren lässt. Die
Antwort liefert die Natur. Spinnen oder Insekten können hochkomplexe
Bewegungen sicher umsetzen. Auf instabile Außenbedingungen - etwa
den Wechsel von steinigem auf matschigen Untergrund - können sie
sofort reagieren. Sie schaffen dies blitzschnell, obwohl ihre Nervensysteme
langsamer arbeiten als heutige Computersysteme. Biologen haben herausgefunden, dass diese Tiere eine dezentralen Kontrollmechanismus haben:
Ein Teil ihrer Bewegungen wird gesteuert, ein Teil ist lediglich ein Reflex.
Diese biologischen Modelle machen sich auch die Robotik-Forscher zunutze. Mit ihrem „biomimetischen Kontroll-Ansatz“ haben sie eine ähnlich
funktionierende Steuerung aufgebaut.
Basically, the robotics experts are confronted with the question of how
to achieve optimal control over such a multi-level system. The solution
is provided by nature. Spiders and other insects are able to securely
perform highly complex movements. They are able to react
immediately to changing unstructured external conditions
- such as the change from a stony to a muddy substratum for instance. They are able to do so at
lightning speed, although their nervous systems work more slowly than modern
computer systems. Biologists
have discovered that these
organisms possess a
decentralised
control-mecha-
In einer Weiterentwicklung des SCORPION arbeiten die Bremer Robotiker derzeit an ARAMIES. So heißt ein vierbeiniger Laufroboter, der sich in
extrem schwer zugänglichem Terrain bewegen soll. Das Projekt wird von
der Europäischen Weltraumorganisation ESA und dem Deutschen Zentrum
für Luft- und Raumfahrt (DLR) gefördert. „Hier liegt der Fokus eindeutig
auf dem Einsatz auf anderen Planeten. Die ‚Beine‘ und ‚Arme‘ von ARAMIES sind mit Greifern ausgerüstet, so dass das System ebenso krabbeln
wie auch steile Felswände hinaufklettern kann“, sagt Frank Kirchner. Der
Roboter soll eines Tages in der Lage sein, autonom wissenschaftliche
Untersuchungen durchzuführen.
nism:
One
aspect
of their
locomotion
is controlled,
and another
aspect is merely
a reflex. These
biological models
are also useful to
robotics scientists. With
their „biomimetic control
approach“ they have developed a similarly functioning
system of control.
Vielfältig sind die Einsatzmöglichkeiten von Laufrobotern auf der Erde.
„Wir bereiten gerade ein Projekt vor, in dem Roboter wie ARAMIES unterwassertauglich gemacht werden sollen. Sie können dann beispielsweise
zur Kontrolle in Häfen eingesetzt werden“, erläutert Kirchner. Derzeit
müssen Taucher Spundwände sehr aufwändig „von Hand“ kontrollieren,
wobei sie im schmutzigem Hafenwasser kaum etwas sehen. Ein Unterwasser-ARAMIES kann wesentlich genauer arbeiten, indem er neben
„Menschen ähnlichen“ Sensoren - etwa Tastsensoren oder Optiken - auch
Ultraschall nutzt. „Selbst wenn ein Taucher etwas sieht - er kann das Bild
nicht abspeichern“, erläutert Kirchner. „Ein Unterwasser-Roboter kann indes viele unterschiedliche Informationen aufnehmen, die dann durch eine
entsprechende Software für Anwender in interpretierbare Bilder umgesetzt
werden.“ So ließen sich Beschädigungen oder Sicherheitsmängel in Hafenanlagen mit einer Genauigkeit finden, die kein Mensch erreicht - es sei
denn, man legt den ganzen Hafen trocken.
In a further development of
the SCORPION, the Bremen robotics
experts are currently working on another robot called ARAMIES. This is the
name given to a four-legged ambulating
robot which can manoeuvre over extremely
inaccessible terrain. The project is funded
by the European Space Agency ESA and the
German Space Agency (DLR). „Here the emphasis
is most definitely on operation on other planets.
The ‚legs‘ and ‚arms‘ of ARAMIES are equipped with
claws, thus enabling the system not only to crawl over
open ground, but also to climb up steep canyon walls“,
says Frank Kirchner. The robot shall one day even be able
to conduct scientific investigations on its own.
- 12 -
Wenn Astronauten auf dem Mars landen, ist ARAMIES schon da
When Astronauts Land on Mars, ARAMIES Will Be There Ahead of Them
Forschung und Entwicklung der AG Robotik sind eng mit der Lehre im
Fachbereich Mathematik/Informatik verknüpft. So wird in studentischen
Projekten ein Laufroboter real geplant, gebaut und programmiert. „Die
Studierenden arbeiten dabei mit Komponenten, die absolut ‚up to date‘
sind und auch in der Industrie eingesetzt werden“, sagt Dirk Spenneberg.
Mit Diplom- und Doktorarbeiten innerhalb der AG Robotik qualifizieren
sich die Studierenden praxisnah für das spätere Berufsleben.
Die Arbeitsgruppe Robotik
unter der Leitung von Professor Frank Kirchner wurde
Anfang 2003 gegründet. Sie besteht mittlerweile aus
18 Mitarbeitern. Schwerpunkt ist die Entwicklung
intelligenter autonomer Roboter auf zwei, vier, sechs
oder acht Beinen. Dabei steht die Zusammenführung aller Teilebenen - Mechanik, Elektronik,
Sensorik, Steuerung und Regelung und vieles
mehr - zu einem funktionierenden System im
Mittelpunkt der Aktivitäten. Kooperationspartner sind die Weltraumorganisationen
DLR, ESA und NASA, das Massachusetts
Institute of Technology (MIT), das DFGForschungszentrum Ozeanränder an
der Uni Bremen und das Technische
Hilfswerk. Mit einem Teilprojekt
ist die AG Robotik zudem in den
DFG-Sonderforschungsbereich
„Raumkognition“ der Universitäten Bremen und Freiburg
eingebunden.
Was konstruiert wurde, will auch programmiert werden: Tom Wirth von der
Arbeitsgruppe Robotik mit einem der Laufroboter.
All designs have to be implemented: Tom Wirth, member of the group for robotics,
together with one of the ambulating robots.
There are numerous operational applications for ambulated robots
on Earth. „We are currently preparing a project in which robots such as
ARAMIES are to be made submersible. They will then possibly be able to
perform inspection functions in harbours, for instance“, explains Kirchner.
At present human divers have to cumbersomely check sheet-pile walls by
hand, whilst hardly being able to see anything at all in the murky harbour
waters. A submersible ARAMIES will be able to operate considerably more
efficiently; in addition to humanoid sensors, such as touch sensors, it will
also be able to make use of ultrasound systems. „Even when the diver is
able to see something, he is not able to save that image“, explains Kirchner. „A submersible robot, however, will be capable of recording a large
amount of different information, which can then be transformed into
interpretable images for the user by means of appropriate software.“ This
would enable the identification of damage or safety hazards in harbours
with a precision that can not be matched by human inspection - unless
you were to drain the entire harbour basin, that is.
Research and development of the Robotics Group are closely linked to
the teaching activities in the department of Mathematics and Computer
Science. This entails the active involvement of student projects in the
planning, building and programming of ambulant robots. „This means
that students work with components that are absolutely up-to-date and
are also used in industry“, says Dirk Spenneberg. On the basis of their
undergraduate and PhD dissertations, students studying with the Robotics
Group receive a practice-based qualification for their future career.
The Robotics Group
Dirk Spenneberg
mit dem ARAMIES
- mit seinen „Armen“ und
„Beinen“‘ kann dieser Roboter
ebenso krabbeln wie klettern.
Dirk Spenneberg with the ARAMIES - by
virtue of its articulating „arms“ and „legs“
this robot can climb as well as crawl.
was founded at the beginning of 2003 under the leadership of
Professor Frank Kirchner. It now consists of 18 members. Focus is the
development of intelligent autonomous robots on two, four, six, or
eight legs. A main part of the work involved in order to achieve
a functioning system is the linkage of all the comprising levels
- mechanics, electronics, sensor technology, regulation and control,
and much more. Cooperation partners are the world space agencies
DLR, ESA and NASA, the Massachusetts Institute of Technology
(MIT), the DFG collaborative Research center ‚Ocean Margins‘ at
the University of Bremen, and the Technisches Hilfswerk (German
Technical Emergency Corps). The Robotics Group is also working
on a sub-project involving the Universities of Bremen and Freiburg
within the DFG Collaborative Research Center entitled ‚Spatial
Cognition‘.
- 13 -
SORGFÄLTIGE MARKENFÜHRUNG - DER SCHLÜSSEL ZUM ERFOLG
Der Lehrstuhl für innovatives Markenmanagement der Universität Bremen poliert das ramponierte Image von
Marken wieder auf
Frühjahr 2005: Der Tiefkühlkost-Hersteller Frosta AG
der Universität Bremen und seine Studierenden halfen in
aus Hamburg gibt bei seiner Bilanzpressekonferenz ein
dieser Situation: In einem intensiven Projekt - gemeinsam
ausgezeichnetes Geschäftsergebnis für das Jahr 2004
mit dem Management - wurde die Marke Frosta wieder ins
bekannt. Aufatmen bei dem renommierten Unternehmen
richtige Licht gerückt. Mit umfangreicher Marktforschung,
- denn Frosta war 2003 schwer ins Schlingern geraten.
einer neuen Strategie und gezielten Empfehlungen für
Nach einer rigorosen Umstellung von Rezepturen
das Marketing passte man das Image des Tiefkühlkost-
und Produktpalette hatte die Firma Fehler beim
„Markenmanagement“ gemacht. Zwischen dem Bild
des Verbrauchers von der Marke Frosta einerseits und
ihren Produkten samt neuem Auftreten andererseits
klaffte eine große Lücke. Umsatzeinbußen von bis zu 40
% waren die Folge. Professor Christoph Burmann vom
„Lehrstuhl für innovatives Markenmanagement“ (LiM(r))
I
Herstellers an die neue Ausrichtung an.
Im wirtschaftlichen Wettbewerb ist eine Marke etwas sehr wertvolles.
Mit ihr werden Gefühle und Werte verbunden, die über den Nutzwert des
Produktes hinausgehen: Coca-Cola ist mehr als nur ein Getränk, Milka
mehr als nur eine Schokolade, ein Porsche mehr als nur ein Fahrzeug.
Oft bietet man ein Tempo-Taschentuch an, obwohl man nur ein Noname-Produkt in der Tasche hat: Die Marke Tempo ist für viele Menschen
gleichbedeutend mit Papiertaschentüchern. „In Zeiten harter Konkurrenz
mit den Handelsmarken von Aldi, Lidl oder Plus kommt einer sorgfältigen
Markenpflege mehr Bedeutung denn je zu“, weiß Christoph Burmann. „Ist
- 14 -
Sorgfältige Markenführung - der Schlüssel zum Erfolg
Prudent Branding - the Key to Success
PRUDENT BRANDING - THE KEY TO SUCCESS
The Chair for Innovative Brand Management at the University of Bremen restores battered brand image
Springtime 2005: Frosta AG, the Hamburg-based producer
of frozen foods, announces record 2004 profits at a
specially held press conference. A breath of relief for the
renowned company - for in the prior year of 2003 Frosta
had been wading through a particularly rough patch.
Following rigorous changes to its recipes and product
range the company had been guilty of a number of serious
mistakes with regard to its „brand management“. A gap
had appeared between consumers‘ perception of the
Frosta brand and the new presentation of their numerous
products. Sales had plummeted by as much as 40%. Then
Professor Christoph Burmann from the „Chair for Innovative
Brand Management“ (LiM(r)) at Bremen University and
his students came to the rescue. The company‘s problems
were made the subject of an intensive project in a
successful attempt - together with the management - to
put the Frosta brand back in correct focus. A combination
of in-depth market research, new strategy and targeted
recommendations for future marketing succeeded in
adapting the frozen-food producer‘s image to fit the new
B
product designs.
Branding is capable of giving a company a decisive edge in competition with other market players. A brand is connected with emotions
and values that reach far beyond the mere utility value of a product:
Coca-Cola is more than just a drink, Milka more than simply a chocolate
bar, a Porsche more than a mere means of transportation. We more often
than not use the name Kleenex, even when referring to a packet of noname tissues in our pocket: for most people the Kleenex brand, or Tempo
in Germany, is absolutely synonymous with paper tissues. „In times of
intense competition between trademarks like Aldi, Lidl or Plus, prudent
branding is becoming more important than ever before“, as Christoph
Burmann well knows. „Once the good name is ruined there will rarely
be a second chance.“ Burmann is convinced that today‘s fast-moving
business environment calls for careful and continual brand management,
which at the same time must be innovative in order to achieve maximum
results. His approach, which he developed some years ago together with
his teacher Professor Heribert Meffert, Münster, is called „identity-based
brand management“: „We place the identity of a brand in the center of
focus - what is it, what does it really represent? Hence, we are looking
not only to the outside - advertising, PR, presentation - but also, and
above all, to the inside.“
In order to survive in the „trade war“ a brand must have a dedicated
team behind it - from humble receptionist up to members of the Board.
Burmann: „A great many levels are in play. What is the history of the
brand? What sort of picture do company employees have of ‚their‘ particu-
- 15 -
Weltmarken - Markenwelt (unten): Im
wirtschaftlichen Wettbewerb ist eine
Marke Gold wert. Um so wichtiger ist
es, sie zu pflegen. Frosta (Foto links)
setzte zwar auf die richtigen Produkte,
vernachlässigte aber zeitweilig das
Markenmanagement.
Global brands - a brand world
(bottom): In competition with other
players on the market, branding
is worth its weight in gold: all the
more important to uphold an image
once the brand has established itself.
Although Frosta (photo left) had
chosen the right product, they failed to
pay sufficient attention to managing
their brand.
Sorgfältige Markenführung - der Schlüssel zum Erfolg
Prudent Branding - the Key to Success
lar brand? What special values are internalised in the brand - such as
dedication to environmental protection, for instance? What is the brand
image? What vision does the brand stand for - where do we want to go,
what are the hidden appeals embodied in the brand? And finally: Does
the particular product or service actually fit this brand image and the
company behind it?“ The Bremen expert is quick to relate examples of
how easily brands can be ruined: „The brand name ‚Deutsche Bank‘ has
completely disintegrated. Nobody knows any more - neither inside, nor
outside - what the brand stands for, where it wants to go. The same is
true for Karstadt, Opel, Volkswagen.... the list is long“.
According to Burmann, Frosta AG was also a company that had lost
sight of „precisely what it was that created the brand‘s appeal.“ In 2003
the company - following two years of intensive preparation - introduced
the „Frosta purity precept“: Products free from additives, comprising only
wholesome, natural foodstuffs. „That not only tastes better, it also has
many advantages for the consumer‘s health“, Burmann points out. „But
all this involves more painstaking production processes, which resulted
in the product range being halved and the price for ready-to-cook
meals having to be raised appreciably.“ Frosta‘s big mistake: the rudder
was swung round without first inquiring into the image that Frosta
awakened in its customers. „For ages the brand had stood for a cheap
but qualitatively acceptable alternative to its competitor Iglo“, Burmann
explains. „When Frosta suddenly became more expensive, the consumer
naturally turned to Iglo - purity precept, or not.“
Qualität und Design ist nur die eine Hälfte der Marke - für den Erfolg braucht
es auch ein zusammengeschweißtes Team dahinter.
Quality and design is just a part of branding - there must be a dedicated
team behind it in order to achieve sustained success.
der gute Ruf erst ruiniert, hat man kaum noch eine Chance.“ Burmann ist
überzeugt, dass eine Marke heute mit Sorgfalt und Kontinuität, zugleich
jedoch innovativ und damit aufmerksamkeitsstark „geführt“ werden muss.
Sein Ansatz, den er vor einigen Jahren zusammen mit seinem Lehrmeister
Professor Heribert Meffert (Münster) entwickelte, ist die „identitätsbasierte Markenführung“: „Wir stellen die Identität einer Marke in den
Mittelpunkt - wer ist sie, was repräsentiert sie eigentlich? Wir schauen
also nicht nur nach außen - Werbung, PR, Auftreten - sondern auch und
vor allem nach innen.“
Um im „Handelskrieg“ zu überleben, muss eine zusammengeschweißte
Mannschaft hinter der Marke stehen - vom Pförtner bis zum Direktor.
Burmann: „Dabei sind viele Ebenen im Spiel. Welche Geschichte hat die
Marke? Welches Bild haben die Mitarbeiter von ‚ihrer‘ Marke? Welche speziellen Werte - etwa das Bekenntnis zum Umweltschutz - hat die Marke
verinnerlicht? Wie tritt die Marke auf? Wie lautet die Vision der Marke
- wo will man hin, welches sind die versteckten Sehnsüchte, die in der
Marke enthalten sind? Und schließlich: Passt das Produkt oder die Dienstleistung überhaupt zu dieser Markenkonzeption und dem Unternehmen?“
Der Bremer Experte kennt viele Beispiele, wie Marken zugrunde gerichtet
wurden: „Die Marke ‚Deutsche Bank‘ wurde völlig aufgelöst, niemand weiß
mehr - nach innen wie nach außen - wofür sie noch steht, wohin sie will.
Gleiches gilt für Karstadt, Opel, Volkswagen.... die Liste ist lang“.
Auch die Frosta AG gehörte laut Burmann zu den Unternehmen, die
„das, was ihre Marke ausmacht, nicht verstanden hatte.“ 2003 hatte die
Firma - nach zweijähriger intensiver Vorbereitungszeit - das „Frosta-Reinheitsgebot“ eingeführt: Produkte ohne Zusätze, mit unverfälschten, natürlichen Lebensmitteln. „Das schmeckt besser und hatte viele Vorteile für
die Gesundheit“, sagt Burmann. „Aber die Produktion war aufwändiger, so
dass die Produktpalette halbiert wurde und der Preis für die Fertiggerichte
deutlich stieg.“ Der Fehler von Frosta: Das Ruder wurde herumgeworfen,
ohne dass das Image abgefragt wurden, welches Frosta bei den Kunden
hatte. „Dort galt die Marke nämlich seit Jahrzehnten als eine billige, aber
qualitativ akzeptable Alternative zum Wettbewerber Iglo“, erläutert Burmann. „Als Frosta nun plötzlich teurer war, griff der Verbraucher natürlich
zu Iglo - Reinheitsgebot hin oder her.“
Bei Frosta schrillten die Alarmglocken. Glücklicherweise ist das Unternehmen einer der Stifter des LiM (siehe Kasten). „Im Fachbereich Wirtschaftswissenschaft der Uni Bremen gibt es in der Speziellen Betriebswirtschaftslehre „Innovatives Markenmanagement“ als Pflichtveranstaltung
ein zweisemestriges praktisches Projekt. Und so haben wir kurzerhand den
The alarm bells began to sound at Frosta. Fortunately, the company
is, among others, a contributor of funds to LiM (see box). „The speciality
subject ‚Innovative Brand Management‘, which is embedded in the Bremen
University‘s Faculty of Economics, includes a mandatory practical project
that runs over two semesters. And so we simply made this into a Frosta
case study.“ Under the leadership of Burmann and a research assistant,
about 50 students first had to carry out some exhaustive market research:
1,900 consumers were asked about Frosta as part of a computer-aided telephone survey. At the same time the company was closely examined in all
its different facets: History, products, employees, figures. „Together with
the management we thoroughly investigated all aspects of the situation
on hand. This resulted in a purposeful scientific analysis from which we
were able to derive important recommendations for action.“ Among other
things, this resulted in reducing package sizes from 750 g to 600 or 650 g
- thus bringing the products under the „magic“ three-euro-limit, which is
so important for the consumer, and making them cheaper than comparable Iglo products. „Peter von Frosta“ was brought out of hibernation to
promote brand communication: „For Frosta he has a similar significance as
‚Herr Kaiser‘ for the Hamburg-Mannheimer insurance company“, Burmann
smiles. Another tip from Burmann and his students was to extend the
product range to include more meat dishes.
„Frosta implemented many of our recommendations and subsequently
succeeded in turning the company round“, the LiM chief now takes
pleasure to relate. „For their part, the students were able to gain practicerelated experience in an area that is full of promise for future employment.“ Burmann believes strongly in the concept of mixing research together with teaching and practice transfer: „Both the companies and the
students profit from closer cooperation between science and economy.“
And projects like these can also be quite exciting: At present a student
project led by LiM is looking into the branding of the „Eisbären Bremerhaven“ basketball team, which has just moved up to the premier German
basketball league. Christoph Burmann: „The Eisbären exhibit high quality
in the mastery of their sport - we now want to elevate the quality of the
‚Eisbären brand‘!“
Kontakt:
Prof. Dr. Christoph Burmann
Lehrstuhl für innovatives Markenmanagement (LiM)
Universität Bremen, Fachbereich Wirtschaftswisenschaft
Postfach 330440, D-28334 Bremen
Tel. (+ 49) 0421/218-7554, Fax: (+ 49) 0421/218-8646
E-Mail: [email protected]
http://www.lim.uni-bremen.de
- 16 -
‚Fall Frosta‘ dort behandelt.“ Unter der Anleitung von Burmann und einem
wissenschaftlichen Mitarbeiter betrieben rund 50 Studierende zunächst
intensive Marktforschung: In einer computergestützten telefonischen
Befragung wurden 1900 Bundesbürger zu Frosta befragt. Gleichzeitig
wurde das Unternehmen in all seinen Facetten durchleuchtet: Geschichte, Produkte, Mitarbeiter, Zahlen. „Wir haben uns - gemeinsam mit dem
Management - gründlich mit der Situation beschäftigt. Am Ende stand
eine belastbare wissenschaftliche Analyse, aus der wir wichtige Empfehlungen ableiten konnten.“ Dazu gehörte unter anderem die Verringerung
der Packungsgröße von 750 g auf 600 oder 650 g - so kamen die Produkte
wieder unter die für Verbraucher „magische“ Drei-Euro-Grenze und wurden günstiger als Iglo-Produkte. Für die Marken-Kommunikation wurde
„Peter von Frosta“ wieder aufgetaut: „Der hat für Frosta eine Bedeutung
wie ‚Herr Kaiser‘ für die Hamburg-Mannheimer Versicherung“, schmunzelt
Burmann. Auch eine Ausweitung der Produktpalette auf mehr Fleischgerichte war einer der Tipps von Burmann und seinen Studenten.
„Frosta hat zahlreiche Anregungen von uns umgesetzt und damit den
‚Turnaround‘ geschafft“, freut sich der LiM-Chef heute. „Die Studierenden
wiederum haben praxisnah in einem Gebiet gearbeitet, das nach dem
Abschluss viele Beschäftigungschancen bietet.“ Burmann will generell
Forschung, Lehre und Praxistransfer fest miteinander verzahnen: „Von der
engen Verbindung zwischen Wissenschaft und Wirtschaft profitieren die
Unternehmen und die Studierenden gleichermaßen.“ Und spannend sind
diese Projekte auch noch: Derzeit ist ein vom LiM geführtes studentisches
Projekt dabei, die soeben in die 1. Basketball-Bundesliga aufgestiegene
Mannschaft der „Eisbären Bremerhaven“ als Marke zu erforschen. Christoph Burmann: „Sportlich haben die Eisbären hohe Qualität - wir wollen
nun auch die Güte der ‚Marke Eisbären‘ heben!“
Der Lehrstuhl für innovatives Markenmanagement (LiM®)
besteht seit Oktober 2002. Er wurde zunächst als
Stiftungsprofessur eingerichtet, finanziert von Kraft
Foods Deutschland, Masterfoods, Brauerei Beck & Co.,
Kellogg Deutschland, Frosta AG und Basler-SecuritasVersicherungen - Firmen, die selbst einige sehr bekannte
Marken in ihrem Portfolio haben. Vorrangiges Ziel
des Lehrstuhls ist es, die wichtige „integrierende
Querschnittsfunktion“ des Markenmanagements auf
der obersten Ebene der Unternehmensführung bewusst
zu machen und zu verankern. Nach der von den Stiftern
ermöglichten Anlaufphase wird der Lehrstuhl ab Oktober
2006 unbefristet von der Universität finanziert. LiM-Leiter
Christoph Burmann hat bereits mehrere Rufe an andere
Hochschulen erhalten, sich aber für den weiteren Aufbau
eines Kompetenzzentrums für Markenmanagement in
Bremen entschieden. Der LiM unterhält nationale und
internationale Forschungskooperationen; derzeit arbeiten
dort neun interne und 16 externe wissenschaftliche
Mitarbeiter sowie fünf studentische Mitarbeiter. Der LiM
betreut im Hauptstudium pro Jahr ca. 100 Studenten.
Die Eisbären Bremerhaven sind in die 1. Basketball-Bundesliga aufgestiegen. Jetzt soll
das Team zu einer Marke entwickel werden - mit Hilfe des Lehrstuhls für innovatives
Markenmanagement der Universität Bremen.
The Bremerhaven Eisbären have moved up into the top German basketball league. Now the
team is to be transformed via branding - with the help of the Chair for Innovative Brand
Management at the University of Bremen.
The Chair for Innovative Brand Management (LiM®)
has been in existence since October 2002. It was first
set up as an endowment professorship funded by Kraft
Foods Deutschland, Masterfoods, Brauerei Beck & Co.,
Kellogg Deutschland, Frosta AG and Basler-SecuritasVersicherungen - companies that themselves boast
several well-known brands in their portfolio. The Chair‘s
main objective is to anchor and create awareness of the
important „multifunctional integrating aspects“ of brand
management at the highest level of corporate leadership.
Following the initial phase which was made possible by
private contributors of funds, as of October 2006 the Chair
will be funded on an unlimited basis by the University itself.
The Head of LiM, Christoph Burmann, has received several
other offers of professorships from other universities.
Nevertheless, he has decided to stay in Bremen and to
continue building up the speciality of brand management
here. LiM maintains relationships with a number of national
and international research cooperation partners; at present
it employs nine internal and 16 external research assistants,
as well as five work students. About 100 students pass
through courses of advanced study at LiM per year.
- 17 -
Ein Teleobjektiv mit großer Brennweite an der Kamera,
leicht und extrem lichtstark - davon träumt so mancher
Sport- oder Naturfotograf. Auch „Paparazzi“ wünschen sich
solches Zubehör, wenn sie auf Bäume klettern, um Stars
und Sternchen aus großer Entfernung abzulichten. „Durch
eine intelligente Kombination neuartiger Linsen sind solche
Optiken theoretisch schon längst möglich“, weiß Ralf Gläbe
(Universität Bremen), Geschäftsführer des Transregionalen
Sonderforschungsbereiches SFB/TR4 „Prozessketten
zur Replikation komplexer Optikkomponenten“. „Nur
sind sie aufgrund der aufwändigen Fertigung praktisch
nicht bezahlbar.“ Ähnliche Beispiele gibt es aus vielen
anderen Bereichen. Technisch ist in Sachen Optik heute
vieles möglich. Aber erst die Massenproduktion wird
innovative optische Komponenten so günstig machen,
dass sich eine Markteinführung auch lohnt. Diese
industrielle Massenfertigung von Optikkomponenten mit
unregelmäßigen Geometrien ist jedoch Zukunftsmusik
- noch. Das Ziel des SFB/TR4 ist es, die Grundlagen für
die kostengünstige Produktion großer Stückzahlen zu
erforschen und die entsprechenden Herstellungsprozesse
zu gestalten.
O
Optik ist eine Schlüsseltechnologie des beginnenden dritten Jahrtausends. Bekannte Anwendungen von optischen Komponenten sind Beamer,
Kameras oder Ferngläser. „Aber auch CD- und DVD-Player würden ohne
hochgenaue Optiken nicht funktionieren. Ebenso kommen in den Kupplungen von Lichtleitfasern, wie sie in der Datenkommunikation eingesetzt
werden, hochwertige Optikbauteile zum Einsatz“, nennt Oltmann Riemer
vom SFB/TR4 weitere Möglichkeiten. Komplexe Optiken werden heute
in zahlreichen Durchgängen des Messens und Nacharbeitens - den so
genannten Iterationsschritten - hergestellt. Die lohnkostenintensiven und
zeitaufwändigen Iterationen führen dazu, dass Optiken mit geringerem
Komplexitätsgrad - wie plan (flach), sphärisch (als Abschnitt einer Kugel)
oder leicht asphärisch - inzwischen oft günstiger in asiatischen Ländern
erzeugt werden können.
Die Chance für die deutsche und europäische Industrie liegt daher nicht
im Massenmarkt einfacher Bauteile, sondern bei der Herstellung komplexer optischer Komponenten. „Die Fertigung einer unregelmäßigen Optik,
die dann womöglich auch noch strukturiert ist, ist eine der schwierigsten
Sachen überhaupt“, sagt Oltmann Riemer. Der Sonderforschungsbereich
will mit seiner Arbeit eine geschlossene, optimal aufeinander abgestimmte
Prozesskette erreichen - vom Design über die Formgebung bis zur Massenfertigung. Der Prozess soll so gestaltet werden, dass die bislang mehrfache
Unterbrechung der Produktion durch Messungen und korrigierende Schritte abnimmt. Am Ende sollen gar keine Iterationsschritte mehr notwendig
sein. Ralf Gläbe: „Hochkomplexe optische Bauteile in Stückzahlen von
100.000 oder sogar einer Million herstellen zu können, wobei ‚jeder Schuss
ein Treffer‘ ist - das ist unser Ziel!“
Eine quadratische Kunststoff-Linse, wie sie in der Photovoltaik zum Einsatz
kommt. Sie millionenfach fehlerfrei zu reproduzieren, ist das Ziel des
transregionalen Sonderforschungsbereiches TR4.
ZIEL: EINE MILLION
BAUTEILE - UND „JEDER
SCHUSS EIN TREFFER“
Der Transregionale Sonderforschungsbereich SFB/
TR4 will die kostengünstige Serienproduktion von
komplexen optischen Bauelementen ermöglichen
- 18 -
A telephoto lens of maximum focal length, both lightweight
and extremely powerful at the same time; this is the dream
of many a sport or wildlife photographer. The „Paparazzi“,
too, when climbing up trees to get a glimpse of stars and
starlets from afar, could wish for no better tool for their
trade. „Theoretically, by using an intelligent combination
of modern lenses, the production of such optics ought
not to present too much of a problem“, according to Ralf
Gläbe (University of Bremen), Director of the transregional
Collaborative Research Centre SFB/TR4, entitled „Process
Chains for the Replication of Complex Optical Elements.“
„It‘s just that the manufacturing processes involved are
prohibitively expensive.“ Similar examples could be given
in many other areas of application. A lot of things are
technically possible in the field of optics nowadays. But
not until methods of mass production are applied will it
be possible to manufacture innovative optical components
at an affordable price. The series industrial production
Millimeterarbeit beim Zerspanen: Winfried Wiesner, Technischer
Mitarbeiter in der Werkstofftechnik der Universität Bremen, beim
Überprüfen von Versuchsergebnissen.
of optical components with complex geometries is still a
dream of the future - that is, it has been up to now. The
aim of SFB/TR4 is to research the groundwork that will one
day enable the cost-efficient production of large batches.
Another task is to design the appropriate manufacturing
O
processes.
A quadratic plastic lens of the type used in photovoltaic processes. The aim of
the transregional Collaborative Research Center TR4 is to perfect large-scale
series production.
THE AIM: A MILLION
COMPONENTS - AND
„EVERY ONE ON TARGET“
The transregional Collaborative Research Centre
SFB/TR4 is on the way to accomplishing cost-efficient
series production of optical components with
complex geometries
Optics is a key technology of the third millennium. Some better-known
applications for optical components are beamers, cameras and binoculars.
„But CD and DVD players would also not function without the use of precision optics. Likewise, high-grade optical components are used to couple
optical fibres, such as those used in data communication systems“, the
list is supplemented by Oltmann Riemer, a member of the SFB/TR4 team.
These days, complex optics are produced by means of numerous steps that
involve painstaking measurement and machining operations - known as
the iterative method. Because of these labour-intensive and time-consuming iterations, the production of optics with a low degree of complexity - such as plan (flat), spherical (as section of a sphere) or slightly
aspherical - is often offshored to low-wage countries in South-East Asia.
The opportunities remaining for German and European producers
therefore lie in the manufacture of optical components with more
complex geometries, rather than that of straightforward massproduced components. „Manufacturing irregular optics, possibly with
shaped structures, is one of the most difficult tasks of all“, says Oltmann
Riemer. The Collaborative Research Centre is hoping to devise a closed,
optimally coordinated process chain - from the design, through shaping,
up to mass production. The process is to be conceived so that there will
be less need for interrupting the production chain for checking measurements or implementing corrective intervention. Eventually it is hoped
to do away with iterative steps altogether. Ralf Gläbe: „Our ultimate
objective is to be able to produce highly complex optical components
in batches of 100,000 or even a million, whereby every shot will be on
target!“
- 19 -
Ziel: Eine Million Bauteile - und „jeder Schuss ein Treffer“
The Aim: A Million Components - “and Every One on Target“
Der Bedarf an komplexen Optikkomponenten ist groß, weil sie ganz
neue Anwendungen erlauben. Wenn beispielsweise Linsen ideal aufeinander abgestimmt werden, braucht ein Objektiv weniger davon - geringeres
Gewicht und höhere Lichtstärke sind die Folge. Der Lichteinfall bei photovoltaischen Elementen kann so konzentriert werden, dass die Energieausbeute bei Sonnenkollektoren vervielfacht wird. Entsprechend geformte
Reflektoren ermöglichen es, bei Lampen mit weniger Energie mehr Licht
zu erzielen. Außerdem können Optikbauteile an die äußeren Gegebenheiten angepasst werden - und nicht umgekehrt: „Bislang musste sich die
Konstruktion eines optischen Gerätes immer nach den Linsen richten, weil
diese wenig verändert werden konnten“, so Ralf Gläbe. „Dass ein Kameraobjektiv in einer Scheckkarte untergebracht wird und man mit dieser
fotografieren kann, war früher undenkbar.“
Für die Massenproduktion werden vom SFB/TR4 vor allem zwei Herstellungstechniken weiterentwickelt: das Spritzgießen von Kunststoff und
das Präzisions-Blankpressen von Glas. „Um den Produktionsprozess für
unregelmäßig geformte optische Komponenten tausendfach wiederholbar
zu machen, benötigt man extrem präzise und verschleißfeste Formen. Die
Kompetenz, diese Formen mit Genauigkeiten im Bereich von millionstel
Millimetern herzustellen, ist im Labor für Mikrozerspanung der Universität Bremen vorhanden“ betont Oltmann Riemer. Durch die Entwicklung
The demand for complex optical components is growing rapidly. This
is because they are capable of opening up completely new applications.
For instance, when lenses are perfectly coordinated it is not necessary to
incorporate so many of them in an objective. This results in less weight
and higher light-transmitting capacity. The light absorbed by photovoltaic elements can be concentrated, resulting in the energy obtained from
solar collectors being increased by a significant amount. Suitably shaped
reflectors make it possible to obtain more light from lamps using less
energy. Moreover, optical components can be made to suit the specific
external circumstances - and not vice versa: „Until now the design of optical equipment always had to take account of the lenses that were to be
used, since it was hardly possible to change these in any way“, Ralf Gläbe
explains. „In the past it was impossible to imagine a camera objective that
could fit onto a cheque card and that you could take photos with it.“
In order to achieve their objective of developing the means for mass
production, the SFB/TR4 is working on two very particular production
techniques: injection moulding using plastics, and precision hot-pressing
of optical glasses. „So that the production process for irregularly conformed optical components can be repeated thousands of times over, it is
necessary to have extremely precise and long-wearing moulds. The knowhow needed to produce such moulds to an accurateness in the
range of millionths of a millimetre is available at the Laboratory for Precision Machining, which is also located at the University of Bremen.“ Oltmann Riemer is quick to point out. In recent years, the making of moulds
suitable for optics made huge advances as a result of the development of
ultra-precision, multiaxial, computer-controlled machining equipment.
Once the colleagues working on a related project in Aachen have worked
out the optimal design of a lens for a particular application, the LFM sets
about developing the exact mould insert for it.
Penible Kontrolle bei jedem Prozesschritt: Hier wird ein Stiftwerkzeug für das
Präzisionspolieren eines strukturierten Formeinsatzes justiert.
Painstaking control at every step of the process: our photo shows a pin tool
being dressed. These tools are used in the precision polishing of structured
moulds.
ultrapräziser, mehrachsiger, computergesteuerter Bearbeitungsmaschinen
hat der optische Formenbau in den vergangen Jahren ganz neue Möglichkeiten bekommen. Nachdem die Kollegen aus Aachen das optimale Design
einer Linse für eine bestimmte Anwendung erarbeitet haben, entwickelt
das LFM den exakten Formeinsatz dafür.
Das Design des richtigen Fertigungsprozesses unter Berücksichtigung
der Eigenheiten von Maschine und Verfahren ist die große Stärke des in
Bremen angesiedelten Teilprojektes „Ultrapräzise Fräsverfahren“. „Wir
müssen intelligente Bewegungspfade für die Fräsmaschine entwickeln,
damit sie auf den Mikrometer genau arbeitet“, erläutert Riemer. „Dabei
müssen wir bereits in der Form Fehler berücksichtigen, die später in der
Produktion auftauchen.“ Ein Beispiel: Beim Spritzguss, wo der Kunststoff
seitlich in die Form „geschossen“ wird, dehnt sich die Form - obwohl aus
Metall - um wenige Mikrometer aus. Dieser Effekt muss bei der Formherstellung beachtet werden. „Und dadurch, dass der Kunststoff von
der Seite eingeschossen wird, wird die Optik automatisch asymmetrisch
- auch dies müssen wir durch die Form ausgleichen.“ Grundlage dieser
Arbeit sind ultrapräzise Messungen, für die es mit dem Fachgebiet Mess-,
Steuerungs- und Regelungstechnik ebenfalls das notwendige Know-how
an der Bremer Uni gibt. Das kooperierende Institut für Werkstofftechnik
wiederum forscht zu speziellen Hartstoff- und Sol-Gel-Schichten für die
hochpräzisen Formen.
Die Aktivitäten des SFB erfolgen in enger Abstimmung mit namhaften
Firmen wie Zeiss, Leica oder Philips. „Im Gespräch mit der Industrie legen
wir gemeinsam Zielrichtungen fest und holen uns Anregungen“, sagt
Ralf Gläbe. In der Industrie besteht ein hoher Bedarf an optischen Komponenten. Im LFM wurden beispielsweise neue Konzentrator-Linsen zur
Auf Bruchteile von Millimetern genau spitzgegossen: Asphärische
Sekundärlinsen für Solarkonzentratoren, hier noch mit Gussansatz.
Precision injection moulding to a tolerance of fractions of a millimetre:
aspheric secondary lenses for solar concentrators, photographed with mould.
„Ultra-precision Milling Processes“ is the title of a sister-project also
located in Bremen. Here the team speciality is the design of the right
manufacturing process, taking account of the characteristics of machines
and processes involved. „We have to develop intelligent motion paths for
the milling machines to ensure that they work to the exact millimetre“,
explains Riemer. „We must also be sure to take into consideration any
possible flaws in the mould that could later turn up in production.“ For
example: the injection moulding process entails plastic being „shot“ into
the mould from the side. Although it is made of metal, this can lead to the
mould being dented - albeit by just a few micrometres. This effect must be
taken into account when making the mould. „And because the plastic is
shot in from the side the optic would automatically be asymmetrical - this
must be compensated for in the mould.“ Ultra-precision measurements
form the basis for this work. And the necessary know-how for this can
also be found at Bremen University, represented in the fields of metrology
and control technology. For its part, another cooperation partner, the
Institute for Materials Science, is conducting research on special hard
materials and sol-gel coatings for the high-precision moulds.
The Collaborative Research Centre closely coordinates its activities
with such renowned companies as Zeiss, Leica or Philips. „It is in dialogue
- 20 -
Eine mikrostrukturierte Probe wird mit einem Weißlichtinterferometer gemessen (Vordergrund). Am Computer erfolgt die Auswertung der Messungen.
A micro-structured sample being measured with a white-light interferometer (foreground). The measurements are evaluated by computer.
Steigerung der Energieausbeute bei der Photovoltaik in einem EU-Projekt
umgesetzt. Und für einen Hersteller von Operationsleuchten wurde durch
einen mikrostrukturierten offenen Ringreflektor die Beleuchtungsstärke
auf mehr als 150.000 Lux gesteigert - bei gleichzeitiger Verringerung des
Gewichts und der Anzahl der optischen Komponenten.
with industry that we find our inspiration and mutually determine our
objectives“, says Ralf Gläbe. Industry has a huge latent demand for optical
elements. For instance, LFM is participating in an EU project to implement
the use of new concentrator lenses in order to raise the amounts of energy obtained by means of photovoltaics. And on behalf of a manufacturer
of operating-room lights it has been possible to raise the light intensity to
over 15,000 lux - with a simultaneous decrease in weight and the number
of optical elements used.
Der Transregionale Sonderforschungsbereich SFB/TR4
The SFB/TR4 Transregional Collaborative Research Centre
„Process Chains for the Replication of Complex Optical
„Prozessketten zur Replikation komplexer
Elements“ has been in existence since 2001. It is the very
Optikkomponenten“ besteht seit 2001. Er ist der
first transregional Collaborative Research Centre to be
erste transregionale Sonderforschungsbereich in den
founded in the engineering sciences. The aim is to network
Ingenieurwissenschaften. Ziel ist es, fachübergreifende
Forschungskompetenzen und Ressourcen zu vernetzen. Von interdisciplinary research competencies and resources.
der Universität Bremen sind das Labor für Mikrozerspanung The University of Bremen is represented by the Laboratory
for Precision Machining (LFM) and the speciality field of
(LFM) und das Fachgebiet Mess-, Steuerungs- und
Metrology and Control Technology (MSR). They are joined by
Regelungstechnik (MSR) beteiligt, außerdem die
the Division for Manufacturing Technologies at the Institute
Hauptabteilung Werkstofftechnik der Stiftung Institut
for Materials Science (IWT). Additional sub-projects are
für Werkstofftechnik (IWT). Weitere Teilprojekte werden
located at RWTH in Aachen and the Fraunhofer-Institute
in Aachen an der RWTH und dem Fraunhofer-Institut für
for Produktion Technology, as well as at Oklahoma State
Produktionstechnologie sowie an der Oklahoma State
University (USA). The second
University (USA) betreut.
period of funding for
Im Juni 2004 begann
Kontakt:
SFB/TR4 began in June 2004
die mit acht Millionen
with an amount of eight
Euro geförderte zweite
Dr.-Ing. Ralf Glaebe
million euros. Speaker for
Förderperiode des SFB/
Sonderforschungsbereich SFB/TR4
the Collaborative Research
TR4. Sprecher des Sonde
Universität Bremen
centre is Professor Ekkard
rforschungsbereiches ist
Badgasteiner Str. 2, D-28359 Bremen
Brinksmeier, Director of the
Professor Ekkard Brinksmeier,
Tel. (+ 49) 0421/218-9434, Fax: (+ 49) 0421/218-9441
Division Manufacturing
Direktor der Hauptabteilung
E-Mail: [email protected]
Technologies at the Institute
Fertigungstechnik des IWT
http://www.sfb-tr4.uni-bremen.de
for Materials Science.
und des LFM.
- 21 -
Wenn sich der Container mit Erdbeeren selbst verkauft ....
When a Container of Strawberries Sells Itself
WENN SICH DER CONTAINER MIT ERDBEEREN SELBST VERKAUFT ....
WHEN A CONTAINER OF STRAWBERRIES SELLS ITSELF ....
Wissenschaftler des Microsystems Center Bremen
arbeiten an autonomen Sensorsystemen auf RFIDBasis für das Transportwesen
Researchers at the Microsystems Center in Bremen
are working on an autonomous sensor system based
on RFID for carrier logistics
Sie sind seit einigen Jahren der Renner in der Logistik-Szene:
For a few years now they have been at the cutting edge of
Radio Frequenz Identifikations-Etiketten oder kurz: RFIDs.
logistics: Radio Frequency Identification Devices, or RFIDs
In ihnen stecken winzige Mikrochips und Mini-Antennen.
for short. These miniature devices are equipped with tiny
Passiert ein RFID ein Lesegerät, erhält es von diesem
microchips and mini-antennas. When an RFID passes a
drahtlos einen Energieimpuls - und gibt in diesem Moment
scanner it receives a wireless electronic impulse - and
die Informationen ab, die auf dem Mikrochip gespeichert
simultaneously divulges the information stored on the
sind. Papierdünne RFIDs werden mittlerweile - versehen mit
microchip. Already there are thousands of paper-thin RFIDs
Informationen über Art und Menge der Ware - tausendfach
in use, containing information on the type and quantity
auf Paletten geklebt, um
of goods contained in a consignment.
Logistikketten schneller und
They can be affixed to transport pallets, for
effizienter zu machen. Es ist heute aber auch möglich,
instance, speeding up the logistic chain and making it more
RFID-Transponder mit Erkennungsnummern unter das Fell
efficient. Now it is even possible to inject RFID transponders
von Tieren zu spritzen. Bei der industriellen Viehhaltung
with identification numbers under the skin of animals. In
bekommt die Fütterungsanlage dann individuell für
the livestock industry this means that fodder dispensers
jedes Tier per Chip den Hinweis, wie viel Futter gegeben
may obtain information from the chip pertaining to the
werden soll. Forscher aus dem Microsystems Center
food requirements of each individual animal. Scientists at
Bremen (MCB) der Universität arbeiten derzeit an
weiterführenden Einsatzmöglichkeiten dieser Technologie.
Mit einer Verknüpfung von intelligenten, autonomen
Sensorsystemen und RFID-Technologie wollen sie die
Voraussetzungen schaffen, um Transportschäden samt
Folgekosten zu vermeiden.
the University‘s Microsystems Center Bremen (MCB) are
currently working on expanding the range of application
for this technology. By combining intelligent, autonomous
sensor systems with modern RFID technology, they hope
to create the right circumstances to minimise spoilage of
goods in transport and ensuing costs.
- 22 -
Wenn sich der Container mit Erdbeeren selbst verkauft ....
I
When a Container of Strawberries Sells Itself
I
„In großen Containerhäfen wie Bremerhaven gehört der Einsatz von
RFIDs schon zum Alltag“, sagt Professor Walter Lang, gemeinsam mit
Professor Wolfgang Beneke Leiter des Instituts für Mikrosensoren, -aktuatoren und -systeme (IMSAS). Zusammen mit seinem Kollegen Rainer Laur
vom Institut für Theoretische Elektrotechnik und Mikroelektronik (ITEM)
lenkt er das Projekt „Sensorsysteme“ des MCB, einem Zusammenschluss
der beiden Uni-Institute zu einem Dienstleister. Ihre Arbeit bildet außerdem ein Teilprojekt im Sonderforschungsbereich 637 „Selbststeuerung
logistischer Prozesse - Ein Paradigmenwechsel und seine Grenzen“ der
Uni Bremen. Lang: „Container enthalten einen besonders leistungsfähigen, batteriegespeisten RFID-Transponder. Er ist an der Außenseite des
Containers befestigt und enthält alle wichtigen Informationen über den
Inhalt.“ Be- und Entladevorgänge im Hafen sind heute computergesteuert.
Die Funkverbindung erlaubt es, bestimmte Container unter vielen tausend
gezielt herauszusuchen. Durch die gesendeten Informationen lassen sich
Ladungen schnell zusammenstellen, der Weg der Container gezielt über
das Internet verfolgen - und vieles mehr.
„In larger container ports, such as Bremerhaven, the use of RFIDs is an
everyday occurrence“, says Professor Walter Lang, who, together with Professor Wolfgang Beneke, heads the Institute for Microsensors, Actuators
and Systems (IMSAS). In collaboration with his colleague Rainer Laur from
the Institute for Theoretical Electrical Engineering and Microelectronics
(ITEM) he directs the ‚Sensor Systems‘ project at the MCB, a joint effort
between the two university institutes that has turned them into a service
provider. Their work is also a sub-project within the Collaborative Research Center 637 „Self-control of logistic processes - a paradigm change
and its limits“ at the University of Bremen. Lang: „Containers are equipped
with an especially powerful, battery-fed RFID transponder. It is attached
to the exterior of the container and is programmed with all the important
data regarding the content.“ Loading as well as unloading procedures in
ports are today computer controlled. Radio transmission makes it possible
to identify any one specific container amongst thousands of others. The
transmitted information facilitates more rapid consolidation of cargo,
tracing the precise location of freight via the internet,
and much more.
Neben einfachen, günstigen Etiketten, die auf einzelne Kartons oder
Paletten geklebt werden, gibt es aufwändigere und leistungsfähigere RFIDs. „Dazu gehören die Chips am Container. Es
ist aber auch möglich, ein scheckkartengroßes RFID mit
integrierter Batterie der
Ware - beispielsweise
Bananen - beizulegen und es während der ganzen
Reise die Temperatur aufzeichnen zu lassen“, erläutert der
Hochschullehrer. Der Eigner der Ware kann nach Erhalt die
Karte auslesen und genau sehen, ob das Obst unterwegs optimal gekühlt
wurde. War nicht alles wie gewünscht, ist der Fehler allerdings nicht mehr
zu korrigieren.
Die Systemtechniker, Informatiker und Elektrotechniker im MCB arbeiten daher an weiterführenden Lösungen. Sie wollen eine Art „Intelligenten
Container“ realisieren. „RFID-Etiketten werden immer billiger. Bald wird an
jedem Sack Kaffee, an jedem Karton mit einem Fernseher ein RFID kleben“,
sagt Projekt-Mitarbeiter Reiner Jedermann zur Ausgangslage. Die Wissenschaftler entwickeln nun ein Sensorsystem für den Container. Es soll
autonom agieren, also selbsttätig Entscheidungen fällen. „Beim Beladen
meldet sich die Ware im System an - etwa ‚ich bin Kaffee‘. Das System
sucht aus einer Datenbank oder über das Internet die idealen Umgebungsbedingungen heraus und kontrolliert diese während des Transportes: Wie
Besides the straightforward and reasonably priced tags that are
used on individual cartons or pallets, there are also more elaborate
and sophisticated RFIDs. „The latter is the category to which the container
chips belong. But it is also possible to pack battery-fed RFIDs together
with the goods, such as bananas for instance. These RFIDs, no bigger than
a credit card, can be used to monitor the temperature inside the container
throughout the entire journey“, the professor explains. Upon receipt of the
card, the recipient of the goods may then read it and see exactly whether
or not the fruit was correctly chilled during transport. However, if something should have gone wrong, even when you are informed, it is too late
to do anything about it.
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Wenn sich der Container mit Erdbeeren selbst verkauft ....
When a Container of Strawberries Sells Itself
Kontakt:
Prof. Dr. Walter Lang
Microsystems Center Bremen (MCB)
Universität Bremen, Fachbereich Physik/Elektrotechnik
Otto-Hahn-Allee, D-28359 Bremen
Tel. (+ 49) 0421/218-4701, Fax: (+ 49) 0421/218-4774
E-Mail: [email protected]
http://www.mcb.uni-bremen.de
sind Temperatur, Feuchtigkeit und Atmosphäre?“ so Jedermann. Werden
Obst, Salat oder Blumen transportiert, die es gerne feucht haben, stellt
das Zentralsystem diesen Zustand im Container her. Werden auf der
Rückfahrt Milchprodukte transportiert, wird die Atmosphäre entsprechend
angepasst. Die drahtlosen Sensoren - ausgestattet mit einer langlebigen
Batterie und einem Sender - senden alle Daten während der Tour an eine
RFID-Zentraleinheit. Beim Entladen der Ware funkt diese die „Transportgeschichte“ an den RFID-Aufkleber am Kaffeesack. Die Bremer Wissenschaftler arbeiten auch daran, das System über WLAN und GPS fernabfragbar
zu machen, um Echtzeit-Informationen über Standort und Umgebung der
Ware zu ermöglichen.
„Eigner und Transporteure sollen künftig nicht mehr nur wissen, wo die
Ware ist - sondern auch, wie es ihr geht“, sagt Walter Lang. Besonders
bei teurem oder leicht verderblichem Transportgut lohne sich der Einsatz
intelligenter RFID-Technik. Lang: „Wenn in einem Container mit Erdbeeren
die Kühlung für mehrere Stunden ausfällt, kann dies heute unbemerkt
bleiben. Ein, zwei Tage später ist die Ladung dann verdorben, was schnell
Verluste von 10.000 oder 20.000 Euro bedeutet. Ein autonomes Sensorsystem hingegen würde rechtzeitig bestimmte Reife-Gase feststellen. Der
Container kann dann selbstständig die Temperatur senken und zudem
Alarm schlagen: ‚Verkauft mich schnell als Sonderangebot!‘“ Durch funktionierende Sensorsysteme ließen sich also Störungen in der Lieferkette,
Lieferausfälle und Qualitätsverluste vermeiden.
Bis es soweit ist, müssen die MCB-Spezialisten zahlreiche Herausforderungen bewältigen. „Die Hardware ist vorhanden - leistungsfähige Sensoren, Prozessoren, Software. Schwierig ist die Zusammenführung zu einem
reibungslos funktionierenden System“, erläutert Reiner Jedermann. Dieses
muss so gestaltet werden, dass es in jeder Lage weiß, was es zu tun hat.
Therefore, the systems analysts, computer scientists, and electronic engineers at the MCB are working on even more advanced applications. They
want to create a kind of ‚intelligent container‘. „RFID tags are becoming
cheaper every day. Soon an RFID will be affixed to every bag of coffee and
on every cardboard box containing a TV set“, team member Reiner Jedermann explains the underlying task. The researchers are now developing a
sensor system for inside the container. It is to act autonomously, i.e. take
decisions of its own accord. „During loading the goods register themselves
with the system - such as ‚I am coffee‘. The system searches a database or
the internet for the ideal ambient conditions, and controls these continually during transport: such as the temperature, humidity, and atmosphere“,
says Jedermann. In the case of fruit, salads, or flowers that require humidity during transport, the central system will create these conditions in
the container. Should dairy products be transported on the return journey,
the atmospheric conditions in the container will be adapted accordingly.
The wireless sensors - equipped with long lasting batteries and a transmitter - send all the data to the RFID control-unit during the journey. During
unloading of the goods the latter sends the ‚transport history‘ to the RFID
tag on the coffee bag. The scientists in Bremen are also working on the
possibility of retrieving information from the system via WLAN and GPS,
in order to obtain information pertaining to location and conditions of the
goods in real-time.
„Owners and carriers shall in future not only know where their goods
are, but also how they are“, says Walter Lang. The deployment of RFID
technology will be especially worth the effort for expensive or perishable
consignments of goods. Lang: „At present, should there be a breakdown
of refrigeration lasting several hours in a container with strawberries, this
is likely to remain undetected. One or two days later, though, the entire
load will have perished - which quickly translates into losses of 10,000 or
20,000 euros. An autonomous sensor system, on the other hand, would
detect the ripening gases in time. The container can then lower the temperature itself, or alternatively raise the alarm; ‚sell me quickly as a special
offer!‘“ A reliable sensor system would hence be able to avoid disturbances
in the supply chain, non-delivery and quality loss.
Until this is achieved, the MCB specialists will have to surmount numerous obstacles. „The hardware is available - powerful sensors, processors
and software. The complications arise in creating a smoothly functioning
combination of all these elements within one system“, Reiner Jedermann
explains. This has to be structured in a manner which permits it to respond adequately to every situation. Furthermore, the ‚onboard computer‘
should be small: „We don‘t want to install a huge PC in the container.
Everything has to be contained in one small and robust casing - about the
Im Kleinen simulieren, was im Großen funktionieren soll: Mit dieser Testanordnung versuchen die MCB-Spezialisten zunächst im Labormaßstab, Sensoren,
Prozessoren und Software zu einem funktionierenden System zusammenzuführen.
Small-scale simulation of the real thing: a series of laboratory tests enables MCB specialists to obtain an initial evaluation of sensors, processors and software
and to assemble complete functioning systems.
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Wenn sich der Container mit Erdbeeren selbst verkauft ....
When a Container of Strawberries Sells Itself
Winzige Mikrochips und Mini-Antennen, drahtlos mit Energie versorgt - das ist das
Geheimnis der Radio Frequenz Identifikations-Etiketten (RFIDs).
Tiny microchips and mini-antennas with wireless power supply - that is the secret
behind radio frequency identification tags (RFIDs).
Klein, aber leistungsfähig: Vier dieser Sensorknoten können zusammengesteckt
werden. Sie messen im Container Werte wie Temperatur, Feuchte oder Vibrationen.
Small but efficient: four of these sensor “knots” can be connected together. They
monitor values inside containers, like temperature, humidity or vibration.
Zudem soll der „Bordrechner“ klein sein: „Wir wollen keinen Riesen-PC in
den Container stellen, sondern alles in einem kleinen, robusten Gehäuse
unterbringen - etwa in der Größe einer Videokassette.“ Das System muss
in der Lage sein, aus den Sensoren ein Netzwerk mit verschiedenen Hierarchie-Ebenen herzustellen. Es nimmt die Messwerte auf, bewertet sie und
trifft dann Entscheidungen - beispielsweise die Änderung der Fahrtroute.
Die Sensoren überwachen sich selbst: „Wenn ein Sensor spinnt und auffällige Werte meldet, muss das System feststellen, ob er richtig funktioniert
oder womöglich hinüber ist.“ Eine der Hauptaufgaben der MCB-Wissenschaftler ist es zudem, dem System „Spielregeln“ beizubringen. „Das
menschliche Denken ist sehr komplex. Es in Rechenvorgänge zu packen,
deren Ergebnis dann eine ‚richtige‘ Entscheidung ist, ist gar nicht so
einfach“, meint Walter Lang. Ein anderes Problem ist die Datensicherheit.
Manipulationen von Außen dürfen nicht möglich ein.
size of a video cassette.“ The system has to be able to create a hierarchical
network from the input of various sensors. It will take in measurements,
will evaluate them, and come to a decision -a recommended change in
the transport routing, for instance. The sensors monitor themselves: „If
a sensor mucks up and starts reporting dubious data, the system has to
assess whether it is really functioning correctly, or whether it is simply
out of order.“ One of the main tasks of the MCB scientists is furthermore
to teach the system the ‚ground rules‘. „The way humans think is complex.
To pack it into equations that create a ‚correct‘ answer is not so easy“,
Walter Lang believes. Another problem is to safeguard the data. External
manipulation cannot be tolerated.
Im Microsystems Center Bremen (MCB)
The Microsystems Center Bremen (MCB),
des Fachbereichs Physik/Elektrotechnik der Universität
Bremen bündeln das Institut für Mikrosensoren, aktuatoren und -systeme (IMSAS) und das Institut für
Theoretische Elektrotechnik und Mikroelektronik (ITEM) ihr
Know-how und ihre Infrastruktur. Ziel ist der erfolgreiche
Technologietransfer von der Grundlagenforschung in die
Industrie. Der Verbund ist mit anwendungsorientierter
Forschung und Entwicklung eine leistungsfähige
Schnittstelle zwischen Universität und Wirtschaft. Für kleinund mittelständische Unternehmen betreut das MCB auf
dem Gebiet der Mikrosystemtechnik die Produktrealisierung
von der Konzeption über die Entwicklung bis hin zur
Prototypen- und Kleinserienfertigung. Zudem werden in
verschiedenen öffentlich geförderten Forschungsprojekten
komplette Systeme realisiert. Das IMSAS hat seinen
Schwerpunkt auf der Silizium-Mikromechanik und
entwickelt beispielsweise Strömungssensoren,
Drucksensoren und Miniatur-Mikrofone. Das ITEM hat sich
der Mikroelektronik samt Modellierung und Simulation
verschrieben.
which is embedded in the Physics and Electronic
Engineering Faculty at the University of Bremen, amasses
the know-how and infrastructure of the Institute for
Microsensors, Actuators and Systems (IMSAS) and
the Institute for Theoretical Electronic Engineering
and Microelectronics (ITEM). The aim is the successful
technology transfer from basic research into industry. The
joint co-operation, which makes application-orientated
research and development available to industry,
represents a powerful interface between the University
and the economy. MCB accompanies small and medium
enterprises who wish to develop new products in the area
of microsystems technology; from conception, through
development, up to the production of prototypes and
small-batch production. Furthermore, complete systems
are being developed in various publicly funded research
projects. The IMSAS has made silicon micromechanics its
focus and develops, among other things, voltage sensors,
pressure sensors, and miniature microphones. The work of
ITEM is dedicated to mircoelectronics, including modelling
and simulation.
- 25 -
Kontakte / Impressum
Contacts / editorial information
Uni-Transfer
Uni-Transfer
UniTransfer ist Ihr Ansprechpartner für den Wissenschafts- und
Technologietransfer. Wenn Sie wissenschaftliche Leistungen der
Universität in Anspruch nehmen wollen, hilft Ihnen Uni-Transfer bei der
Kontaktaufnahme zu Forschern und Einrichtungen. Ob Sie Fachleute zur
Lösung Ihrer Probleme suchen, Gutachten erstellen lassen, Labore und
Einrichtungen der Universität nutzen wollen oder Referenten für Weiterbil
dungsveranstaltungen suchen: UniTransfer ist die richtige Adresse.
UniTransfer is the contact office for the transfer of science and technology. If you wish to take advantage of the science-related services provided
by the University, UniTransfer will provide assistance in making contacts
with the appropriate research personnel and facilities. No matter whether
you require specialists to solve your particular problem, an expert opinion,
or the use of the laboratories and facilities belonging to the University
or lecturers for vocational training courses, UniTransfer are the people to
contact.
UniTransfer
Telefon (+49) 0421/218-3253
Email: [email protected]
WWW: http://www.unitransfer.uni-bremen.de
International Office
International Office
Das International Office hilft Studierenden und Wissenschaftlern aus
aller Welt bei Ihren Kontakten mit der Universität Bremen und vermittelt
deutschen Interessenten Kontakte ins Ausland. Ob Sie einen Studienaufenthalt in Bremen planen, als Gastwissenschaftler mit Kollegen tätig sind
oder sich über Austauschprogramme informieren möchten - hier sind Sie
richtig.
The International Office provides assistance to students and scientists
from all over the world when they wish to make contacts with the University. Furthermore, this office is also responsible for arranging foreign
contacts. No matter whether you are planning to study in Bremen, or are
a visiting scientist working with other colleagues, or if you simply wish
to obtain information about exchange programmes, this is the office to
contact.
International Office
Telefon (+49) 0421/218-8606
Email: [email protected]
WWW: http://www.io.uni-bremen.de/
Pressestelle
Press Office
Die Pressestelle ist für die Informations-, Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
der Universität Bremen zuständig. Hier bekommen Sie alle Informationen
über die Universität - nicht nur dieses Info-Magazin, sondern auch die
interne Universitäts-Zeitung, unser Forschungsmagazin „Impulse“, unseren
Veranstaltungskalender und mehr. Über das komplette Informationsangebot informiert Sie die WWW-Seite der Pressestelle.
The Press Office is responsible for the information, press and public relations work of the University of Bremen. All information dealing with the
University can be obtained from this office – not only this information
brochure, but also the internal University magazine, the research journal
„Impulse“, the programme of future events, and lots more. The complete
information package can be found under the Press Office WWW-page.
Pressestelle
Telefon (+49) 0421/218-2751
Email: [email protected]
WWW: http://www.uni-bremen.de/campus/campuspress/
Universitätsleitung
University Officers
Die Universitätsleitung mit dem Rektor, den drei Konrektoren für Forschung, Lehre und Internationale Angelegenheiten sowie dem Kanzler
entscheidet über die wesentlichen Angelegenheiten der Universität, wobei
sie an die Beschlüsse des Akademischen Senats gebunden ist.
The University Officers include the President, three Deputy Vice Presidents
responsible for research, teaching and international affairs, as well as the
Chancellor. The Officers are responsible for all important decision making
pertaining to the University and are required to implement resolutions
passed by the Akademische Senat – the university governing body.
Rektorat
Telefon (+49) 0421/218-2708
WWW: http://www.uni-leitung.uni-bremen.de
Impressum / editorial information
Herausgeber:
Redaktion, Texte, Layout:
Druck:
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Anzeigen:
Fotos und Bildmaterial:
Rektor der Universität Bremen
Kai Uwe Bohn, Universitäts-Pressestelle,
Tel. (+49) 0421/218-4027, Email: [email protected]
Girzig+Gottschalk GmbH, Bremen
Language Associates, Bremen
Marlies Gümpel, Tel. 0421/218-4192
Kai Uwe Bohn [3, 6, 12, 13, 20, 21, 24, 25], Eisbären Bremerhaven [Titel, S. 17],
Aral [S. 3], AG Robotik [S. 10], Dieter Klein [S. 11], Frosta [S. 14], Coca-Cola [S. 15],
Kraft Foods [S. 15], Deutsche Telekom [S. 15], DaimlerChrysler [S. 15],
InBev [S. 16], FZ Ozeanränder [S. 4], SFB/TR4 [S.3, 18, 20], SFB 637 [S. 22/23].
„highlights“ erscheint zweimal jährlich und ist erhältlich bei der
Universitäts-Pressestelle, Postfach 330440, D-28334 Bremen,
Tel. (+49) 0421/218-2751, Fax: (+49) 0421/218-4270, Email: [email protected]
www.uni-bremen.de/campus/campuspress/highlights