Die angehenden Elektroniker der Klasse ELO 2 starteten am Freitag, 7. Juni 2019 ihre halbtägige Exkursion zum CSEM am Bahnhof Zug. Sichtlich erleichtert, dass die Teilprüfungen überstanden waren, versammelten sich die Lernenden, um einen spannenden Nachmittag ausserhalb des GIBZ zu verbringen. Nach einer rund einstündigen Bahnfahrt und einem kurzen Fussmarsch in Alpnach gelangten wir zu einem unscheinbaren Industriegebäude. Dieses gewöhnliche Industriegebäude beherbergt ein ganz aussergewöhnliches Technologielab – das CSEM (Centre Suisse d’Electronique et de Microtechnique). Neben dem Hauptsitz in Neuenburg betreibt das CSEM in Alpnach, Muttenz, Landquart und Zürich vier Regionalzentren. Operativer Leiter in Alpnach ist Dr. Helmut Knapp.
Dr. Knapp persönlich begrüsste uns, stellte in seinem Referat das CSEM vor und zeigte uns an aktuellen Forschungsprojekten, die „Mission“ des CSEM auf. Am Standort Alpnach forschen und arbeiten aktuell rund 50 Ingenieure und Ingenieurinnen (und auch ein Lernender Elektroniker), an neuen Technologien vorwiegend den Bereichen Sensorik, (Mikro-) Elektronik, Energie, Mikrotechnik und Medizintechnik, verbunden mit hochspezialisiertem Know-how in Miniaturisierung, Kommunikation und Bild- und Datenverarbeitung.
Die sechs Zentralschweizer Kantone unterstützen des CSEM-Regionalzentrum in Alpnach mit einer Leistungsvereinbarung. Wichtige Industriepartner des CSEM sind bekannte Zentralschweizer Unternehmen, wie Maxon, Schurter, Schindler, Komax, Roche. Zudem arbeitet das CSEM auch mit dem Technologieforum Zug zusammen.
Was Mikromechanik bedeutet, konnte Herr Knapp uns am Beispiel eines äusserst energiesparenden Uhrwerkes zeigen, welches am CSEM entwickelt wurde. Unter Verwendung von Silizium wurden die Achsen durch dünne, oszillierende Federklingen ersetzt. Diese sind so elastisch, dass eine Schwingung mit hoher Präzision, ohne energieverbrauchende Reibung vollführt wird. Ein solches Uhrwerk kann über 70 Tage laufen, ohne dass es erneut aufgezogen werden muss.
Nach dem Referat folgte ein Rundgang, bei dem Herr Knapp uns anhand von einigen realisierten Forschungsprojekten die Arbeitsweise des CSEM erklärte. Beispielsweise wird mit einer am CSEM entwickelten und patentierten optischen Methode eine neue Generation von Blutdruckmessgeräten entwickelt (optical Blood Pressure Monitor TM), welche es ermöglicht, den Blutdruck einfach, praktisch und ohne Zusatzgeräte mit dem Smartphone zu messen. Die oBPM-Messung beruht auf der Analyse der am Finger gemessenen Videosequenzsignale, wie sie durch die im Smartphone integrierten Kamera erfasst werden. Mittels oBPM-Pulswellenanalyse wird der systolische und diastolische Blutdruckwert errechnet und auf dem Smartphone angezeigt.
Eindrücklich war auch die Präsentation des Konzepts ‚Machine Learning‘ (künstliche Intelligenz) mit einem besonderen Fokus auf Bildverarbeitungstechnologien. Eine Kamera, die aussieht wie eine normale Spiegelreflexkamera, kann viel mehr als nur Bilder aufnehmen und speichern. Sie kann diese auch intelligent bearbeiten und daraus Schlüsse ziehen. Anwendungen können unter anderem die Fehlererkennung in der industriellen Qualitätssicherung, die Optimierung beim Düngereinsatz in der Landwirtschaft oder die Prozessüberwachung in der Labor Automation sein.
Beeindruckt und nun mit konkreten Vorstellungen, was künstliche Intelligenz, mikrotechnische MEMS-Komponenten oder Sensorik sind, fuhren wir wieder nach Zug zurück, um ins wohlverdiente, verlängerte Pfingstwochenende zu starten.
Für die Klasse ELO2
Cyrill Moser und Silvan Renggli
Bildlegenden
Bild 1: Das CSEM in Alpnach – ein aussergewöhnliches Technologie-Lab
Bild 2: Mikromechanisches Uhrwerk aus Silizium.
Bild 3: 3D Bildverarbeitung für die industrielle Qualitätskontrolle
