Die Innovationen des bayerischen Clusters Mechatronik & Automation berücksichtigen stets auch ressourcen- und umweltschonende Aspekte. Vor allem beim Thema Energieverbrauch in der Produktion kann das Netzwerk einiges beitragen.
Angefangen hat alles im Jahr 2000, als sich im Rahmen der High-Tech-Offensive Bayern sechs Forschungspartner zum Bayerischen Kompetenznetzwerk für Mechatronik zusammenschlossen und weitere regionale Mechatronik-Initiativen gestartet wurden. 2006 entschied die Bayerische Staatsregierung, die Kompetenzen in einer Cluster-Offensive für die Wirtschaft nutzbar zu machen. Manche Cluster haben sich auf Branchen spezialisiert wie etwa die Luftfahrt- oder Automobilindustrie. Andere konzentrieren sich auf Technologiefelder wie etwa die Materialwissenschaft, Nanotechnologie oder Mechatronik.
Im Cluster Mechatronik & Automation arbeiten heute 90 Mitglieder und etwa genauso viele Partner in unterschiedlichen Themengruppen wie etwa Antriebstechnik, Adaptronik oder Mikromechatronik zusammen. „Früher waren wir ein reines Forschungsnetz“, so Heiko Bartschat, Geschäftsführer des Clusters Mechatronik & Automation e. V. „Heute kommen drei Viertel der Mitglieder aus der Industrie und dem begleitenden Dienstleistungssektor.“ Das ist auch vor dem finanziellen Hintergrund wichtig, denn die Staatsregierung setzt auf eine hohe finanzielle Eigenleistung der Beteiligten.
Besonders intensiv geforscht und entwickelt wird derzeit für die Bereiche Elektromobilität und ressourceneffiziente Produktion. Mechatronische Komponenten und Systeme helfen bei der Elektrifizierung der Mobilität. Ressourcen lassen sich aber auch in klassischen Maschinenbauanwendungen einsparen, beispielsweise indem man Bleche vor dem Umformen kontrolliert einölt, um den späteren Reinigungsaufwand zu reduzieren. „Wir wollen die Voraussetzungen schaffen, um mit Ressourcen energie-, material- und umweltschonend umzugehen“, fasst Bartschat die Mission des Clusters zusammen.
Der Cluster will auch den Stromverbrauch von Produktionsanlagen senken: „Oft verbraucht eine Fabrik trotz Stillstand am Wochenende mehr als 30 Prozent der normalen Betriebsenergie“, so Bartschat. „Da man sichergehen will, dass die Systeme am Sonntagabend wieder anlaufen, setzt man sie am Freitag in den Standby-Modus. Wir müssen die Anlagentechnik so verbessern, dass man die Maschinen ganz ausschalten kann.“ Auch beim Recycling sieht Bartschat Handlungsbedarf: „In einer Tonne Handy steckt mehr Gold als in einer Tonne Golderz.“
Um die Entwicklungen zu beschleunigen und Synergieeffekte zu nutzen, tauschen sich die Mitglieder nicht nur in den Themengruppen oder Clusterveranstaltungen aus, sondern nutzen auch das jährliche Internationale Forum Mechatronik, das vom 21. bis 22. September 2011 in Cham (Oberpfalz) stattfindet. Bartschat: „Das ist kein wissenschaftlicher Kongress, sondern eine praxisorientierte Veranstaltung, in der die Vorschläge aus Wirtschaft und Wissenschaft gleichermaßen aufgegriffen werden.“
Kirsten Seegmüller Freie Journalistin in Leinfelden-Echterdingen
Schwarzes Gold erobert den Markt
Karbonfasermatten können mit Robotern effizienter und schneller bearbeitet werden
Für die Leichtbauweise in der Luftfahrt- und Automobilindustrie wird Karbonfaser eingesetzt. Doch die Industrialisierung steht noch am Anfang, was die Endprodukte zusätzlich zu den hohen Materialkosten verteuert. Nun soll die Produktion automatisiert werden.
Noch ist es Handarbeit: Die Produktion und Bearbeitung von Kohlefasern ist eine aufwendige und kostenintensive Angelegenheit. Sie ist zudem nicht reproduzierbar und damit fehleranfälliger als die industrielle Fertigung. „Heute muss man in die Form hineinklettern, und das birgt Risiken, die man bei der Automatisierung minimieren kann“, erklärt Heiko Bartschat, Geschäftsführer des Clusters Mechatronik & Automation e. V. Deshalb würden Kohlefasern bisher nur in einzelnen Spezialanwendungen verwendet.
Nun hat das Forschungsprojekt CFK-Tex ein Verfahren entwickelt, wie Faserverbundstrukturen mit Hilfe von Robotern bearbeitet werden können. „Das wird zu einer effizienteren Produktion mit einer kleineren Ausschussquote führen“, glaubt Bartschat. Er geht davon aus, dass die innovativen Fertigungsprozesse demnächst im Automobilbereich und Massenmarkt Einzug halten werden. „Es wird aber noch eine Weile dauern, bis wir Taktzeiten wie etwa bei Blech und Stahl erreichen“, sagt der Cluster-Geschäftsführer.
Dafür hat die Kohlefaser nicht nur in Bezug auf ihr Gewicht einen Vorteil gegenüber Metall: „In Karbonstrukturen können Funktionen eingebaut werden“, sagt Bartschat. „Schnell rotierende Wellen in Druckmaschinen zum Beispiel werden warm, verformen sich und verändern ihre Auslenkung“, so Bartschat. „Von Karbonfasermaterialien erwarten sich die Experten hier deutliche Vorteile.“
„Unsere regionalen Cluster-Treffen stehen allen Interessenten offen“
Nachgefragt
Aus welcher Motivation heraus entstand Ihr Cluster?
Wir wollen Innovationen vernetzen. Wissenschaft und Wirtschaft bieten wir Plattformen für technologischen Austausch und schaffen so die Basis für Kooperationen.
Wie und wo finden Sie neue Mitglieder?
Unsere Cluster-Treffen stehen auch Nicht-Mitgliedern offen. Dort können Interessierte unsere Community kennenlernen und einen ersten Eindruck vom Netzwerk bekommen. Auch wenn wir auf Bayern fokussieren, sind uns engagierte nichtbayerische Mitglieder willkommen.
Welche Vorteile haben sich bereits ergeben?
Ein großes deutsches Unternehmen hat für einen Auftrag in Asien nach Partnern gesucht und ist auf einer Cluster-Veranstaltung fündig geworden. Vor dem Treffen war der Auftrag zeitkritisch, mit Hilfe der Partner konnte das Unternehmen den Auftrag sogar drei Monate früher fertigstellen als vereinbart.
… und in Zahlen
Gründung: 2005
Mitglieder und Partner: je 90
Regionale Säulen: Automation Valley (Nordbayern), mech@tronik (Niederbayern), mechatronik-net (Südbayern)
Geschäftsführer: Heiko Bartschat
Internet: www.cluster-ma.de
Der Cluster in Kürze…
Der Cluster Mechatronik & Automation e.V. in Augsburg ist Nachfolger des Verbundforschungsprojekts Bayerisches Kompetenznetzwerk für Mechatronik (2000 bis 2005). Die Kernkompetenzen umfassen unter anderem Mechatronische Komponenten, Produktion und Dienste, Robotik, Automation und Intelligente Materialien. Die Mitglieder und Partner können sich in sechs Themengruppen austauschen: Antriebstechnik, Mikromechatronik, Adaptronik, Mechatronische Organisationsentwicklung, Open Source Software sowie Diagnose und Qualitätssicherung. Zudem bietet der Cluster Gemeinschaftsstände auf Messen an.
In mehr als 40 Projekten hat der Cluster Grundlagenarbeit für industrielle Problemstellungen geleistet und hat zum Beispiel hochintegrierte elektromechanische Linear-Aktuatoren und Dämpfungssysteme, Instrumente der minimalinvasiven Chirurgie, ein Bremssystem für Hochgeschwindigkeitszüge, eine anthropomorphe vierfingrige Roboterhand, ein Kombisteuergerät für die Benzin-/Dieseleinspritzung und energiesparende Kleinantriebe für Haushaltsgeräte entwickelt.
Der Cluster führt Seminare zu Fachthemen durch und bietet einen Überblick über Hochschulen, die das Studienfach Mechatronik mit Diplom-, Bachelor- oder Masterabschluss anbieten. In einer Job- und Kooperationsbörse werden Stellen und Praktika vermittelt.
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