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Mit der Präzision eines Cobots und der Kreativität des Menschen
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2020-11-23 2019-11-15 15 November 2019 - Domenico Nunziata
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Credits: Live-Style

Viele Hersteller benötigen maßgeschneiderte Produkte. Dafür sorgen im NOI Techpark die Erfahrung von Fraunhofer Italia und die Möglichkeiten von Maker Space. Die optimale Zusammenarbeit zwischen Mensch und Maschine. 

Bevor die Massenproduktion und somit ein Rückgang individueller Produkte auf dem Markt salonfähig wurden, wurden diese genau nach den Wünschen des Kunden angefertigt. Dabei konnte es sich um große, aber auch Kleinserien handeln, die nach den eigenen Anforderungen angepasst werden konnten. Nichtsdestotrotz gibt es nach wie vor Unternehmen, die darauf angewiesen sind, „maßgeschneiderte“ Produkte zu produzieren. NOI Techpark schafft Abhilfe mit den zahlreichen Forschern und Entwicklern, die genau wissen, was der Kunde braucht. 

Im Südtiroler Innovationsviertel gibt es nämlich alles und mehr: kollaborative Roboter, Testbereiche, fortgeschrittene Prototypenentwicklung und noch vieles mehr, um Produktionsunternehmen für die Zukunft zu wappnen. „Wir helfen unseren Kunden dabei, innovative und flexible Produktionssysteme zu erschaffen. Flexibel bedeutet in diesem Sinne, dass die Systeme sich leicht an die individuellen Anforderungen anpassen lassen. Wir sind dann gefragt, wenn klassische Produktionssysteme nicht mehr ausreichen“, erklärt Andrea Giusti, Koordinator der ARENA (Area for Research and Innovative Applications) und Experte für Advanced Robotics von Fraunhofer Italia. Fraunhofer ist eine deutsche Organisation, unter deren Schirmherrschaft in 67 Niederlassungen angewandte Forschung betrieben wird. In Bozen befindet sich das einzige Institut auf italienischem Boden. Fraunhofer Italia ist dann gefragt, wenn es Probleme bei Produktionsprozessen gibt, die speziellen Know-hows bedürfen.   

Während er einige laufende Projekte demonstriert, geht Giusti weiter ins Detail: „Wir helfen unseren Kunden bei der Entwicklung von Robotiksystemen und von Anwendungen im Bereich fortgeschrittener Robotik. Der Herausforderung, der wir uns für die nächsten Jahre stellen, ist die effiziente Zusammenarbeit des Menschen mit Robotern am Arbeitsplatz. Dabei sollen die Roboter vor allem auf sich wiederholende, anstrengende Prozesse ausgelegt werden, während der Mensch sich auf das Kreative konzentrieren soll, wo Geschick und der Tastsinn von Nöten sind.“ Eines der innovativsten Projekte ist DeConPro. Das dezentrale Steuerungssystem des kleinen DeConPro-Labors ermöglicht den Maschinen, sich autonom untereinander zu koordinieren, um flexibel und anpassungsfähig auf unerwartete Probleme zu reagieren. „Es ist eine kleine Nachbildung einer funktionierenden Fabrik, ausschließlich zu demonstrativen Zwecken. Wir prüfen, ob die Lösungen für fortgeschrittene Planung und Kontrolle, die wir implementieren, den Ansprüchen der Kunden entsprechen.“

Geballte Kompetenz und Erfahrung

Einige Projekte, die seit der Einführung von DeConPro entwickelt wurden, sind Coral und Flexbim. Flexbim ist ein kollaborativer Roboter, oder Cobot, der seinem menschlichen Bediener hilft und seine „Fähigkeiten“ durch Machine Learning Schritt für Schritt erweitert. Durch Zutun des Menschen lernt er seine Arbeit; je nachdem, wie sich das Produkt oder der Herstellungsprozess ändert.  Es handelt sich um einen Cobot auf vier Rädern, der bei Montagearbeiten eine große Hilfe sein kann. „Fraunhofer arbeitet mit Unternehmen aus Südtirol, aber auch von Außerhalb zusammen. Ein lokaler Partner ist WF Mechanik, für die wir Anwendungen fortgeschrittener Robotik untersuchen und erforschen. Ein Beispiel einer Firma, die nicht von Südtirol ist, ist AutomationWare aus Venedig, mit denen wir bei der Entwicklung fortgeschrittener Roboter-Kontrollsysteme zusammenarbeiten .“

AutomationWare hat sich auf Systeme und Komponenten für Automatisierung in der Industrie spezialisiert. CEO Fabio Rossi weiß ganz genau, wieso man auf Fraunhofer vertraut: „Wir haben Fraunhofer ausgewählt, weil sie viele spezielle Kompetenzen mitbringen. Cobots werden immer wichtiger und viele Unternehmen werden diesen Weg einschlagen. Es gilt anstrengende, repetitive und besonders gefährliche Arbeiten zu automatisieren.

Auch Alexander Weissteiner, CEO der Firma WF Mechanik, vertraut auf das Know-how aus dem Hause Fraunhofer Italia. WF Mechanik hat sich auf Metallverarbeitung spezialisiert und entwickelt Produkte, die den individuellen Wünschen der Kunden entsprechen. „Da bei uns niemand das nötige Wissen bezüglich der flexiblen Automatisierung mit Cobots hat, haben wir nach einem kompetenten, erfahrenen Partner gesucht. Fraunhofer hat sich schon bei vielen anderen Projekten als äußerst kompetent erwiesen. Außerdem verfügt man dort über ein ausgezeichnetes Netzwerk, um an wichtige Daten aus ganz Europa ranzukommen“, sagt Weissteiner. „Wir sind uns sicher, das einfachere Aufgaben in Zukunft von Robotern abgewickelt werden. Sie arbeiten sehr präzise, ohne Pause zu benötigen, und kosten weniger als Mitarbeiter. Der Mensch ist für höhere Aufgaben bestimmt.“

Maker Space: fortgeschrittene Prototypen nach Maß

In den Herstellungsprozessen bedarf es aber auch einer Prototypen-Phase. Man muss das Produkt testen; prüfen, ob es funktioniert und einen Prototyp anfertigen. Insbesondere, wenn für das jeweilige Produkt spezielle Geräte gebraucht werden, um es zu produzieren, oder wenn man es testen muss, bevor es marktreif oder bereit zur Verwendung in den Unternehmen ist. Nicht selten brauchen Unternehmen eigens angefertigte Gegenstände. Genau diesen Dienst für Firmen und Privatpersonen bietet NOI Techpark in der Kreativwerkstatt Maker Space an. Maker Space ist ein Hub für fortgeschrittene Prototypen-Entwicklung mit den dafür nötigen Geräten, Maschinen und dem richtigen Know-how. Dazu gehören 3D-Drucker, High-Tech Fräsen, Laser und andere Besonderheiten. Hat man erst einmal die Idee für ein Projekt im Kopf, kann man nach einigen kurzen Workshops schon selbst Hand anlegen. 

Die Zielgruppe vom Maker Space sind Unternehmen. Die Werkstatt bietet Firmen von NOI Techpark und auch externen diesen Dienst an, um die Umsetzung innovativer Projekte voranzutreiben und Betriebe an neue Herstellungstechniken heranzuführen. Walter Weissensteiner, einer der Experten im Maker Space, ist sichtlich stolz auf seinen Arbeitsplatz: „Wir haben so viele Maschinen – man kann hier so ziemlich alles herstellen. Zum Beispiel Kleinserien und Prototypen, um erste Tests durchzuführen.“ Normalerweise kommt der Kunde schon mit einer Zeichnung, die in den Computer eingespeist und anschließend auf die jeweilige Maschine übertragen wird, „aber wir bieten auch unsere Unterstützung an. Erst kürzlich haben wir in Zusammenarbeit mit dem LVH ein großes Team aus Handwerkern und Experten zusammengestellt, das bei Bedarf zur Stelle ist.“ Das Labor wird auch von den im NOI angesiedelten Unternehmen genutzt, auch wenn vieles auf gegenseitigen Wissens- und Kompetenzaustausch basiert; wie zum Beispiel bei der Zusammenarbeit mit unibz und Eurac Research.  Somit ist Maker Space eine Prototypenwerkstatt, die neue Kompetenzen, aber auch neue Netzwerke schafft – ein Ort, an dem Innovation in jeder ihrer Facetten vorgelebt wird. 

FACT SHEET

Fraunhofer Italia ist ein Institut für angewandte Forschung und spezialisiert auf die Erforschung und Umsetzung digitaler und technologischer Lösungen im Zeichen der Industrie 4.0. Dabei sollen solche Lösungen vor allem für KMUs zugänglich gemacht werden. Kleine Unternehmen werden von Fraunhofer Italia durch zielorientierte Forschung in den Bereichen der Automation und Mechatronics Engineering, Process Engineering im Bauwesen und Business Model Engineering unterstützt.

Maker Space ist ein vielseitiges und multifunktionelles Entwicklungslabor, das mit allerhand Geräten und Maschinen ausgestattet ist. Das Labor ist für alle zugänglich, die gerne mit Maschinen der letzten Generation arbeiten wollen, um günstig und schnell Prototypen und Kleinserien herzustellen. Will man selbst an den Maschinen Hand anlegen, kann man On-Demand-Kurse für die Geräte und Software-Kurse besuchen. Die Werkstatt besteht aus mehreren Räumlichkeiten, wo man mit Holz, Metall, Textilien oder Elektronik arbeiten kann. Ausgestattet ist Maker Space mit einer Laser-Fräse, einem 3D-Scanner, mehreren 3D-Druckern, einer CNC-Fräse und vielen anderen Geräten.

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