Von der Forschung in die Praxis

Roman Dumitrescu Geschäftsführer it’s OWL Clustermanagement GmbH, Paderborn

Wie bringt man die Ergebnisse der Forschung möglichst rasch und nachhaltig in die Breite der industriellen Anwendungen? Auf diese Frage soll das neue Konzept des Clusters „Intelligente Technische Systeme“ – kurz „it’s OWL“ – eine Antwort liefern. Im Laufe von drei Jahren werden rund 120 dieser Transferprojekte durchgeführt. Entsprechend breit ist das Spektrum der Projekte.

Ob man von Industrie 4.0 spricht, vom „Internet der Dinge“ (IoT), von der Smart Factory oder von der Vernetzung der virtuellen und realen Produktion: Fest steht, dass die industrielle Produktion vor einem großen Wandel steht. Daraus eröffnen sich interessante und nachhaltige Wachstumsperspektiven für diejenigen Produktionsunternehmen und Maschinenbauer, die den Wandel vorantreiben, gestalten und in die Praxis umsetzen. Zugleich aber ergeben sich Nachteile für diejenigen, die diese Trends nicht erkennen und für sich nutzen.

Ziel von öffentlich geförderten Initiativen wie dem Technologie-Netzwerk „it´s OWL“ muss es daher sein, möglichst viele Unternehmen an den Ergebnissen der einzelnen Projekte teilhaben zu lassen. Dabei ist zu berücksichtigen, dass gerade bei den Maschinenbauern sowie bei den Produzenten, das heißt den Anwendern von Industrie 4.0-Konzepten, der Anteil der kleinen und mitteleren Unternehmen sehr groß ist. Diese Unternehmen haben weder die finanziellen noch personellen Ressourcen, um großvolumige Innovationsprojekte zu starten. Sie sollten also darin unterstützt werden, das Leitbild Industrie 4.0 beziehungsweise Teilbereiche und -schritte dieses Leitbildes zu umzusetzen.

Schon die Tatsache, dass insgesamt über 120 Unternehmen – das Gros davon klein bis mittelgroß – in den 46 Clusterprojekten mitarbeiten, zeigt den Anspruch von „it´s OWL“, möglichst viele Unternehmen einzubeziehen und den Wandel von Industrie 3.0 zu Industrie 4.0 zu beschleunigen. Darüber hinaus aber gehört eine sehr konsequente und breit aufgestellte Transferstrategie zu den Kernelementen des Technologie-Netzwerks.

Kleine bis mittlere Unternehmen neigen dazu, kleine und überschaubaue F&E-Projekte durchzuführen, die in kurzer Zeit messbare Ergebnisse erbringen. Das ist die Grunderkenntnis, auf der die Transferstrategie beruht. Deshalb sind die Transferprojekte thematisch fokussiert und auf eine Dauer von fünf bis zehn Monaten angelegt.

Das Identifizieren der Projekte erfolgt nach einem „Marktplatz“-Prinzip: Die Forschungseinrichtungen stellen Technologien beziehungsweise Technologiebausteine aus den fünf „it´s OWL“-Querschnittsprojekten bereit. Das können Methoden oder Werkzeuge sein oder auch Softwarebausteine oder Prototypen. Diese Technologien werden auf Info-Veranstaltungen kommuniziert sowie durch so genannte „Transfermittler“. Sie haben Kontakte zu den Unternehmen, technisches Verständnis und Kenntnis der „it´s OWL“-Projekte, und ihre Aufgabe ist es, die Unternehmen für die Mitarbeit an einem Transferprojekt zu gewinnen.

Die Resonanz auf diese Vorgehensweise war von Beginn an sehr gut. Inzwischen sind bereits 75 solcher Projekte abgeschlossen oder gestartet; weitere 40 sollen noch folgen. Die inhaltliche Bandbreite ist dabei extrem groß. Immer aber handelt es sich um Themen, die Kernprodukte beziehungsweise -prozesse der beteiligten Unternehmen berühren. Die folgenden Beispiele verdeutlichen das:

Beispiel 1 – Auf dem Weg zur intelligenten Lackieranlage (Selbstoptimierung): Hersteller von Lackieranlagen stehen vor der Herausforderung, dass immer höhere Varianz der zu lackierenden Werkstücke sowie immer kleinere Losgrößen Anlagen mit höherer Flexibilität erfordert. Zugleich aber sind die Qualitätsanforderungen extrem hoch. Mit der Methodik der Selbstoptimierung erarbeitet der Anlagenhersteller Venjakob gemeinsam mit dem Heinz-Nixdorf-Institut Innovationspotenziale und Technologieelemente einer „intelligenten Lackieranlage“.

Beispiel 2 – Effiziente Montage für kleine Losgrößen (Mensch-Maschine-Interaktion): Der Schaltgerätehersteller Steute aus Löhne und die Universität Bielefeld entwickeln ein neues Kommunikations- und Visualisierungskonzept für die Produktion von Fußschaltern für die Medizintechnik. Das intelligente Assistenzsystem zeigt die jeweils nächsten Montageschritte an und steigert damit die Benutzerfreundlichkeit und Effizienz der Fertigung erheblich. Geschäftsführer Marc Stanesby: „Wir erhalten Zugang zu praxiserprobten neuen Technologien, die wir schnell und einfach einsetzen können. Für kleine und mittelere Unternehmen wie uns bietet das Netzwerk einen großen Mehrwert, denn es stärkt unsere Wettbewerbsfähigkeit.“

Beispiel 3 – „Plug and produce“ bei Holzbearbeitungsmaschine (Intelligente Vernetzung): Ziele des Querschnittsprojektes „Intelligente Vernetzung“ sind die autonome Erkennung von einzelnen Maschinenmodulen und die Nutzung eines durchgängigen Kommunikationskonzeptes auch in komplexen Anlagen. Gemeinsam mit den Institut für Industrielle Informationstechnik (inIT) arbeitet die Brandt Kantentechnik GmbH daran, diese Ziele bei einer beispielhaften Holzbearbeitungsmaschine (zum Kantenanleimen) in die Praxis umzusetzen.

Die drei Projektbeispiele zeigen: Der Technologietransfer findet bei „it´s OWL“ sehr „bodenständig“ und praxisorientiert statt. Er verbessert messbar die Prozesse in den beteiligten kleinen und mittleren Unternehmen. Dies gilt auch für die drei Transferlabore, in denen Interessierte „live“ neue Technologien erproben können. Das „LiveLab“ des Fraunhofer IPT-EM erarbeitet neue Methodiken der Konstruktion und Entwicklung (Model-Based Systems Engineering). Das MMI-Transferlabor der Universität Bielefeld konzentriert sich auf die Optimierung der Mensch-Maschine-Interaktion, und die Hochschule OWL in Lemgo hat mit der „Smart Factory OWL“ eine beispielhafte Produktionslinie aufgebaut und dabei grundlegende Konzepte von Industrie 4.0 verwirklicht. Auch diese Labore dienen gezielt dem Technologietransfer in die Industrie. •

Im Spitzencluster „it‘s OWL“ entwickeln Unternehmen und Forschungseinrichtungen in Ostwestfalen-Lippe gemeinsam Lösungen für intelligente Produkte und Produktionssysteme. Das Spektrum reicht von intelligenten Automatisierungs- und Antriebslösungen über Maschinen, Fahrzeuge und Hausgeräte bis zu vernetzten Produktionsanlagen. In 40 Transferprojekten führen die beteiligten Unternehmen neue Technologien in fünf Bereichen ein: Selbstoptimierung, Mensch-Maschine-Interaktion, Intelligente Vernetzung, Energieeffizienz und Systems Engineering. Ausgezeichnet im Spitzencluster-Wettbewerb des Bundesministeriums für Bildung und Forschung gilt „it‘s OWL“ als eine der größten Initiativen für Industrie 4.0. Der Cluster leistet einen wichtigen Beitrag, Wachstum und Beschäftigung in Ostwestfalen-Lippe zu sichern. Seit dem Start von „it´s OWL“ vor drei Jahren sind rund 5000 neue Arbeitsplätze in den Clusterunternehmen und 500 Stellen für Wissenschaftler in den Hochschulen und Forschungseinrichtungen geschaffen worden. Sechs neue Forschungseinrichtungen und vierzehn neue Studiengänge auf dem Gebiet Intelligente Technische Systeme sind entstanden.