Fertigung wird flexibel

Für die Ausgabe »Trends für Forschung und Entwicklung 2022/23« hatten wir Führungskräfte aus namhaften Fertigungsunternehmen befragt, welche Herausforderungen und Bedarfe sie in den nächsten Jahren auf sich zukommen sehen. Das Ergebnis: Technologien für fünf Themenfelder bestimmten die Gespräche branchenübergreifend. Unsere Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler packen diese Themen in anwendungsorientierten Forschungsprojekten an.

Volatilität prägt die heutige Fertigungsindustrie. Anfang 2020 galt der Klimawandel als größte Herausforderung für die Produktion, seitdem haben diverse internationale Krisen etablierte Produktionsstrukturen erschüttert. Standortbedingungen und Lieferketten haben sich radikal verändert. Auch der Fachkräftemangel und internationale Konkurrenz erhöhen den Druck auf Unternehmen, ihre Methoden, Prozesse und Technologien neu zu denken. Ressourceneffizienz, regulatorische Vorgaben und der demografische Wandel verlangen flexible, nachhaltige Ansätze, die die Resilienz von Unternehmen fördern.

Infolgedessen fokussiert unsere Forschung fünf übergeordnete Themenfelder, die die Industrie branchenübergreifend beschäftigen: 

• Datenmanagement, -vernetzung und -analyse
• Fertigungssysteme und Produktionssteuerung
• Intelligente mechatronische Anlagentechnik
• Wissen und Assistenz in der Produktion
• Nachhaltigkeit und Umweltverträglichkeit

Die Herausforderung, Daten zu erfassen, geeignet zu speichern, sicher zu übertragen und intelligent auszuwerten, bildet den Ausgangspunkt zahlreicher Entwicklungsaktivitäten in der Industrie. Dabei ist die große Aufmerksamkeit, die Daten aktuell erhalten, kein Selbstzweck. Dahinter steht die Idee, dass datengetriebene Lösungen Prozesse effizienter machen oder neue Geschäftsmodelle ermöglichen. 

Die richtigen Basismethoden machen Lösungen für alle Prozessebenen denkbar. Auf der Ebene übergeordneter Ablaufsteuerung können Fertigungssysteme ohne Takt und Band verlässliche Durchläufe erreichen. Damit in einem solchen Szenario jede Maschine ihre Rolle spielen kann, müssen die einzelnen Anlagen eine gewisse Intelligenz erhalten. Darauf wiederum können Assistenzsysteme aufsetzen, die Maschinenbedienende bei der Einrichtung von Prozessen, aber auch bei Wartungsarbeiten unterstützen. Datenbasierte Lösungen können aber auch auf andere Art dazu beitragen, Mitarbeitende in der Fertigung für veränderte Aufgaben fit zu machen. Und auch bei der Umsetzung von Nachhaltigkeit und Umweltverträglichkeit steckt in Daten viel Potenzial. Wechselwirkungen zwischen diesen Bereichen machen es erforderlich, Konzepte für die Fertigung ganzheitlich zu denken. 

Genau hier sehen wir unsere Aufgabe. Mit holistischen Lösungen und Technologien tragen wir dazu bei, die Wettbewerbsfähigkeit und Krisenfestigkeit unserer Kunden und Partner zu erhöhen. In diesem Heft stellen wir unsere Ansätze und Ergebnisse vor.