AUF DEM WEG ZU INDUSTRIE 4.0: TECHNOLOGIETRANSFER IN DEN MITTELSTAND - INDUSTRIE 4.0 - it's OWL
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INDUSTRIE 4.0 AUF DEM WEG ZU INDUSTRIE 4.0: TECHNOLOGIETRANSFER IN DEN MITTELSTAND
Mehr Infos finden Sie auf: www.its-owl.de
VORWORT |3
AUF DEM WEG
ZU INDUSTRIE 4.0
OHNE MITTELSTAND KEINE INDUSTRIELLE REVOLUTION
Im Technologie-Netzwerk it’s OWL – Intelligente Technische Systeme OstWestfalenLippe – WISSENSCHAFTLICHER
BEIRAT VON IT’S OWL
bündeln Weltmarkt- und Technologieführer im Maschinenbau, der Elektro- und Elektronik
industrie sowie der Automobilzulieferindustrie ihre Kräfte. Gemeinsam mit regionalen For-
schungseinrichtungen erarbeiten sie in 47 Projekten neue Technologien für intelligente
Produkte und Produktionssysteme.
Ausgezeichnet im Spitzencluster-Wettbewerb des Bundesministeriums für Bildung und For-
schung – dem Flaggschiff der Hightech-Strategie der Bundesregierung –, gilt it’s OWL bundes-
Prof. em. Dr. Otthein Herzog
weit als eine der größten Initiativen zu Industrie 4.0 und leistet einen wichtigen Beitrag, Jacobs University
Produktion am Standort Deutschland zu sichern. Bremen
Auf Empfehlung des wissenschaftlichen Beirats beleuchtet it’s OWL in Kooperation mit ver-
schiedenen Clusterpartnern das Thema Industrie 4.0 aus unterschiedlichen Blickwinkeln und
veröffentlicht wesentliche Ergebnisse in Form von Broschüren unter dem Titel »Auf dem Weg
zu Industrie 4.0«. In 2014 (Lösungen aus dem Spitzencluster) und 2015 (Erfolgsfaktor Referenz
architektur) wurden die ersten Broschüren veröffentlicht.
Prof. Dr. Edgar Körner
Honda Research Institute
Diese Broschüre führt die Reihe fort und fokussiert das Thema Technologietransfer. Sie gibt Europe GmbH
einen Überblick über die Chancen und Barrieren des Technologietransfers in den Mittelstand,
zeigt aber zugleich auch konkrete Lösungen anhand von Beispielen auf. Die vorliegende
Broschüre dokumentiert die bisherigen Erfahrungen bei der Planung und Umsetzung dieses
wohl in Deutschland einzigartigen Transferprogramms im Kontext von Industrie 4.0. Folgende
Fragestellungen werden dabei im Detail beleuchtet:
Prof. Dr.-Ing. Dr. h. c. Manfred Nagl
S
tatus quo: Wie weit ist das Thema Digitalisierung im Mittelstand angekommen und Software Engineering,
welche Hindernisse bestehen? RWTH Aachen
Herausforderung: Woran scheitert ein wirkungsvoller Transfer von Technologien zwischen
Wissenschaft und Industrie? Welche Konzepte sind im Stand der Technik bekannt?
it’s OWL: Wie wurden diese Herausforderungen im Spitzencluster angegangen? Welche
Bestandteile umfasst das Transferkonzept und wie wird es umgesetzt?
Best Practice: Wie sehen aussagekräftige Beispiele von Transferprojekten aus? Welche
Herausforderungen gab es in spezifischen unternehmensrelevanten Aufgabenstellungen
Prof. Dr. Ir. Fred J. A. M. van Houten
und wie wurden diese gelöst? Professor for Design Engineering,
Evaluation: Welche Erfahrungen haben Transferbeteiligte aus Wissenschaft und Industrie University of Twente
gemacht? Was kann daraus abgeleitet und gelernt werden?
TECHNOLOGIETRANSFER IN DEN MITTELSTAND
4| INHALT
INHALTSVERZEICHNIS
VORWORT
3 Auf dem Weg zu Industrie 4.0
Ohne Mittelstand keine industrielle Revolution
5 Herausforderung Industrie 4.0
Erfolgsfaktor Technologietransfer
7 Technologietransfer in Deutschland
Brückenschlag zwischen Wissenschaft und Wirtschaft
10 Transferkonzept des Spitzenclusters
Transfer fördern, Innovation beschleunigen
15 Transferunternehmen
Industrie 4.0 für den Mittelstand
16 Transferzentren in OstWestfalenLippe
Technologien zum Ausprobieren
18 Erfolgsgeschichten
Industrienahe Lösungen durch Transferprojekte
19 Selbstoptimierung
Potenzialanalyse zur Entwicklung intelligenter Lackieranlagen
20 Mensch-Maschine-Interaktion
Intelligente Benutzungsschnittstellen für optimierte Fertigung
21 Intelligente Vernetzung
Kommunikationssysteme in Bearbeitungsmaschinen optimieren
22 Energieeffizienz
Effiziente Schaltung zur Nutzung von Bremsenergie
23 Systems Engineering
Mechatronik-Roadmap für eine Industriearmatur
24 Wirkung des Technologietransfers
Ergebnisse und Impulse
28 Resümee und Ausblick
Erfolgsfaktoren des Technologietransfers in OWL
29 Literatur
30 Clusterpartner
31 Impressum
AUF DEM WEG ZU INDUSTRIE 4.0
HERAUSFORDERUNG INDUSTRIE 4.0 |5
HERAUSFORDERUNG
INDUSTRIE 4.0
ERFOLGSFAKTOR TECHNOLOGIETRANSFER
Deutschland steht an der Schwelle zur vierten industriellen Die Gründe für die Zurückhaltung des Mittelstands sind
Revolution. Leistungserstellungsprozesse werden durch- vielschichtig. Personen, die bisher nur wenige Berührungs-
gängig digitalisiert und vernetzt. Ziel sind dynamische, punkte mit dem Thema Industrie 4.0 hatten, fällt es schwer,
echtzeitoptimierte und selbstorganisierte Wertschöpfungs- Chancen und Risiken zu bewerten. Der wirtschaftliche Nut-
netze. Dies umfasst nicht nur die Digitalisierung und Ver- zen ist ihnen häufig unklar.
netzung an einem Produktionsstandort, sondern zuneh-
mend auch die Vernetzung unterschiedlicher Wertschöp- »Im Spitzencluster it’s OWL finden wir die richtigen
fungsstufen über Unternehmensgrenzen hinweg. Die Partner, um Industrie 4.0-Technologien bewerten
Gestaltung derartiger Strukturen ist eine anspruchsvolle und nutzen zu können.«
Aufgabe. Der deutsche Mittelstand muss sich auf die KARL-ERNST VATHAUER | Geschäftsführer MSF-Vathauer
zukünftigen Veränderungen vorbereiten und in die Digi Antriebstechnik
talisierung investieren. Nur so kann der Anschluss an
Technologien und die damit einhergehende Wettbewerbs- Darüber hinaus fehlen oftmals konkrete Vorstellungen
fähigkeit gesichert werden. Wie wichtig der Mittelstand für die Umsetzung im eigenen Unternehmen: Sind die
für den Produktionsstandort Deutschland ist, unterstrei- technischen und organisatorischen Voraussetzungen er-
chen folgende Zahlen: Der Mittelstand repräsentiert 99 % füllt? Auch ungeklärte Rechtsfragen und das fehlende
aller deutschen Unternehmen, 60 % aller Beschäftigten Vertrauen in die Datensicherheit stehen der Umsetzung
und 55 % der gesamtdeutschen Wirtschaftsleistung im Wege. Pioniere im Kontext Industrie 4.0 hemmt hinge-
[BMWi14]. gen maßgeblich die mangelnde Finanzkraft für notwen
dige Investitionen in relevante Technologien [VDMA15].
INDUSTRIE 4.0 IM MITTELSTAND – So sind gerade kleine und mittlere Unternehmen oft nicht
AUSGANGSSITUATION in der Lage, umfangreiche Innovationsprojekte zu starten.
Sie neigen zunächst zu kleineren Projekten, bevor sie
Einer aktuellen Studie zufolge erkennen 86 % der deut- größere Investitionen in Forschung und Entwicklung
schen Unternehmen die Potenziale und die Notwendigkeit tätigen.
der Digitalisierung [Com15]. Dies spiegelt sich auch im
mittelständisch geprägten Maschinen- und Anlagenbau ERFOLGSFAKTOR TECHNOLOGIETRANSFER
wider: Immerhin 57 % dieser Unternehmen beschäftigen
sich bereits konkret mit dem Thema Industrie 4.0 [VDMA15]. Dieser zögerlichen Haltung steht ein enormes Angebot an
Jedoch haben lediglich 29 % aller Unternehmen eine Industrie 4.0-Lösungen gegenüber, welches durch aktuelle
konkrete Einführungsstrategie. Auch die Umsetzung von Forschungsprojekte ständig erweitert wird. Allein in den
Industrie 4.0-Lösungen verläuft bislang nur schleppend. vergangenen sieben Jahren wurde durch die nationale
So hat der Einsatz digitaler Technologien für 70 % des Forschungsförderung ein Gesamtvolumen von mehr als
Mittelstands noch keine bzw. nur geringe Relevanz 450 Mio. Euro in die Forschung und Entwicklung von Tech-
[AFZ15]. nologien und Lösungen im Kontext Industrie 4.0 investiert
TECHNOLOGIETRANSFER IN DEN MITTELSTAND
6| HERAUSFORDERUNG INDUSTRIE 4.0
[AFZ15]. Die Ergebnisse der Universitäten, Hochschulen mensumfeld nachzuweisen. Dabei ist das Gespür für die
oder Forschungseinrichtungen münden jedoch nicht Bedarfe und die Leistungsfähigkeit der kleinen und mitt-
zwangsläufig in erfolgreiche Produkte, Dienstleistungen leren Unternehmen von zentraler Bedeutung [Ple03],
oder Geschäftsmodelle, denn die Inventionen müssen noch [PH13], [War13].
in Innovationen überführt werden.
Vor diesem Hintergrund setzt it’s OWL eine konsequent
In diesem Zusammenhang bildet der Technologietransfer mittelstandsorientierte Transferstrategie um. Im Rahmen
einen entscheidenden Erfolgsfaktor. Will Deutschland den des Spitzenclusters wurde in den vergangenen Jahren eine
Wandel zu Industrie 4.0 erfolgreich bewältigen, bedarf es Vielzahl von Technologien und Methoden entwickelt, die
eines mittelstandsorientierten Technologietransfers aus in der sogenannten »Technologieplattform« gebündelt
Forschung und Wissenschaft in die industrielle Anwen- werden (Bild 1). Diese gliedert sich in fünf übergeordnete
dung [PH13], [War13]. Dieser muss es dem Mittelstand Technologiefelder, die Querschnittsprojekte: Selbstoptimie
durch passende Formate und Transfermechanismen erlau- rung, Mensch-Maschine-Interaktion, Intelligente Vernet-
ben, an aktuellen Entwicklungen der Forschungslandschaft zung, Energieeffizienz und Systems Engineering. Ziel des
teilzuhaben und diese wirtschaftlich zu nutzen. Exempla- it’s OWL Technologietransfers ist die Verbreitung und
risch können hier Pilotanwendungen und Best-Practice- Einführung dieser Technologien und Methoden in kleine
Beispiele genutzt werden. Es gilt, für Technologien und und mittlere Unternehmen. Wesentliches Instrument sind
Methoden zu sensibilisieren, deren Akzeptanz zu fördern »Fokussierte Transferprojekte«, die den Kern des Transfer-
und die Wirtschaftlichkeit durch den Einsatz im Unterneh- konzepts darstellen.
BILD 1
Technologie- und Innovationsplattform als Ausgangsbasis für den Technologietransfer
Intelligente Vernetzung
Mensch-Maschine-Interaktion Selbstkonfiguration Energieeffizienz
Bedienkonzepte Fernüberwachung Leistungselektronik
Interaktive Robotik Plug & Play Energiemanagement
Virtuelle Design Reviews Kommunikationsarchitekturen Ressourceneffizienz
Augmented Reality Energy Harvesting
Selbstoptimierung Systems Engineering
Potenzialanalyse Mechatronische Systembeschreibung
Intelligente Assistenzsysteme Modellierung und Analyse
Maschinelles Lernen Mechatronischer Baukasten
Prozess- und Maschinenüberwachung Schnittstellen-Standardisierung
TECHNOLOGIE-
QUERSCHNITTSPROJEKTE UND NACHHALTIGKEITSMASSNAHMEN
INNOVATIONS-
PLATTFORM
Marktorientierung Arbeit 4.0
Conjoint-Analyse Arbeitsorganisation und -gestaltung
Marktanalysen Interaktionstechniken
Assistenzsysteme
Qualifizierungen
Vorausschau Technologieakzeptanz
Szenario-Technik Prävention Produktpiraterie Usability-Studien
Technologie-Roadmap Produkt- und Know-how-Schutz Technikfolgenabschätzung
Geschäftsmodelle Bedrohungsanalysen Technikgestaltung
Schutzkonzeption
AUF DEM WEG ZU INDUSTRIE 4.0
TECHNOLOGIETRANSFER IN DEUTSCHLAND |7
TECHNOLOGIETRANSFER
IN DEUTSCHLAND
BRÜCKENSCHLAG ZWISCHEN WISSENSCHAFT UND WIRTSCHAFT
Das große Potenzial des Technologietransfers zur Über- Technologien und Forschungsergebnisse. Der empfan
tragung neuer Technologien in die wirtschaftliche Nut- gende Partner wird Transfernehmer genannt. Sie werden
zung ist schon lange bekannt. Daher ist der Technologie- auch als potenzielle Nachfrager (Unternehmen) des
transfer seit jeher ein wichtiger Hebel zur Sicherung der Technologietransfers bezeichnet [KS13]. Dabei wird zwi-
Wettbewerbsfähigkeit deutscher Unternehmen. Dieser schen direktem und indirektem Transfer unterschieden. Im
gewinnt vor dem Hintergrund der Herausforderungen von Rahmen des direkten Transfers erfolgt eine unmittelbare
Industrie 4.0 zusätzlich an Bedeutung, will Deutschland Zusammenarbeit zwischen Transfergeber und -nehmer.
nicht nur Industrie 4.0-Technologien entwickeln und Bei einem indirekten Transfer werden »Transfermittler«,
exportieren, sondern diese als führender Produktions bspw. Kammern und Wirtschaftsförderungsgesellschaften,
standort auch selber einsetzen. Es bestehen aktuell sehr zwischengeschaltet [Kor13].
gute Voraussetzungen für einen erfolgreichen Technolo-
gietransfer. Deutschland ist auf vielen Gebieten Spitzen- Transfereinrichtungen sprechen unterschiedliche Ziel-
reiter in der erkenntnisgetriebenen und innovativen gruppen an und lassen sich in drei Kategorien einteilen
Forschung [PH13]. Viele Forschungsförderprogramme [PH13]:
basieren bereits auf kooperativen Verbundprojekten
zwischen Wissenschaft und Industrie. 1 | Forschungsnahe Stellen: Universitäten, Hochschu-
len oder außeruniversitäre Forschungseinrichtungen
Verschiedene Institutionen nehmen sich der Aufgabe an, wie Fraunhofer-Institute vermitteln ihre Forschungs-
die Partner aus Industrie und Wissenschaft zusammen- dienstleistungen bzw. ‑ergebnisse direkt an interes-
zuführen. Diese Initiativen führen zu in einer Vielzahl von sierte Partner. Hierfür werden oftmals eigens gegrün-
Transfereinrichtungen, geschaffen durch Forschungs dete Trägerorganisationen mit Demonstrations- und
einrichtungen und -förderer [PH13]. Durch den Einsatz Anwenderzentren aufgebaut.
zielgerichteter Transferkanäle und -instrumente treiben
sie den Technologietransfer in Deutschland voran. Dabei 2 | Intermediäre Technologietransferstellen: Inter
soll insbesondere durch den Abbau von Transferbarrieren mediäre Stellen sind Transferagenturen, Transfernetz-
ein mittelstandsgerechter Technologietransfer erreicht werke und Informationsvermittlungsstellen, welche
werden. meist regional ausgerichtet sind. Sie verfolgen das
Ziel, Innovationen, Unternehmensgründungen sowie
AKTEURE DES TECHNOLOGIETRANSFERS -entwicklungen zu unterstützen.
Die verschiedenen Transfereinrichtungen verfolgen das 3 | Wirtschaftsnahe Stellen: Hierunter fallen Indust-
gemeinsame Ziel, Erkenntnisse und Technologien, soge- rie- und Handelskammern, Technologieagenturen,
nannte Transferobjekte, an Unternehmen zu übertragen. Technologiezentren und Forschungsvereinigungen von
Der Partner, der die zu transferierende Leistung anbietet, Industrieverbänden. Im Fokus der Transferaktivitäten
tritt als Transfergeber auf. Transfergeber sind die Know- stehen Beratung und Organisation.
how-Träger (Wissenschaft) und somit Besitzer der neuen
TECHNOLOGIETRANSFER IN DEN MITTELSTAND
8| TECHNOLOGIETRANSFER IN DEUTSCHLAND
* Eingang zur virtuellen Der Brückenschlag, um Erkenntnisse und Technologien Courses (MOOC) sind als Instrument etabliert und weit
Fachausstellung des
aus der Wissenschaft an Unternehmen zu übertragen, verbreitet. Ferner werden Technologie- und Projektportale,
SFB614 über:
www.sfb614.de kann über unterschiedliche Kanäle und Instrumente Foren oder interaktive Videos erfolgreich für den Techno-
erfolgen. Die Transferkanäle reichen dabei von Service- logietransfer eingesetzt. Das Heinz Nixdorf Institut in
leistungen, wie Beratungsgesprächen, bis hin zu unmit- Paderborn stellt z. B. in einer virtuellen Fachausstellung
telbaren projektbezogenen Kooperationen. die Inhalte und Ergebnisse des Sonderforschungsbereichs
614* »Selbstoptimierende Systeme des Maschinenbaus«
KANÄLE DES TECHNOLOGIETRANSFERS zur Verfügung. Insbesondere der Breitentransfer kann durch
die Beschreibung von Forschungsergebnissen, z. B. auf
Voraussetzung für einen erfolgreichen Technologietrans- Websites oder durch den Versand von Newslettern, geför-
fer in den Mittelstand ist der Einsatz unternehmens dert werden.
gerechter und flexibler Transferinstrumente, die sich
verschiedenen Kanälen zuordnen lassen (Bild 2). BARRIEREN WIRKEN DEM TECHNOLOGIE-
TRANSFER ENTGEGEN
In Abhängigkeit der eingesetzten Kanäle und Instrumente
wird ein erfolgreicher Breiten- und/oder Tiefentransfer Trotz der herausragenden deutschen Spitzenforschung
ermöglicht. Der Breitentransfer umfasst Maßnahmen, die und des damit einhergehenden großen Potenzials zur
das gesamte Transferangebot bekannt machen und wirtschaftlichen Umsetzung der Erkenntnisse bleibt das
interessierte Nachfrager darüber informieren. Der Tiefen- Angebot vielfach ungenutzt. Verschiedene Transferbarri-
transfer bezeichnet dagegen die konkrete Lieferung um- eren wirken einem effizienten und zielgerichteten Trans-
fassender, vertiefender Informationen an einen Nachfrager. fer entgegen. Insbesondere der Transfer zu kleinen und
Er bezieht sich in der Regel auf einzelne Themengebiete mittleren Unternehmen erweist sich als außerordentlich
bzw. Technologien. Instrumente des Tiefentransfers reichen herausfordernd (Bild 3).
von der detaillierten Beschreibung einer Technologie bis
hin zur unmittelbaren Verwertung dieser in einem Unter »Große Forschungsprojekte sind für KMU inhaltlich
nehmen [Kor13], [WKL13]. oft überdimensioniert und schrecken durch formelle
Hürden und lange Vorlaufzeiten zusätzlich ab.«
Im Zuge der Digitalisierung bietet sich eine Vielzahl neuer DR. CHRISTOPH VON DER HEIDEN | Geschäftsführer
Transferinstrumente: Vor allem Massive Open Online IHK Ostwestfalen zu Bielefeld
BILD 2
Transferkanäle und -instrumente
Aus- und Wissenschaftliche Service- Schutzrechte Unternehmens- Projektbezogene
Weiterbildung Kommunikation leistungen gründungen Instrumente
Lehrmaterialien Publikationen Beratungsleistungen Patente Technologieorientierte Auftragsforschung
Gastvorträge Messen Gutachtertätigkeiten Lizenzen Unternehmensgrün- Forschungs- und
Praktika Konferenzen dungen von Wissen- Entwicklungs
Lehrvideos schaftlern kooperationen
Dissertationen
AUF DEM WEG ZU INDUSTRIE 4.0
TECHNOLOGIETRANSFER IN DEUTSCHLAND |9
BILD 3
Barrieren des Technologietransfers
TRANSFERGEBER TRANSFERNEHMER
Technologien und Methoden Erfahrungs- und Anwendungswissen
Barrieren der Transferanbahnung Barrieren der Transferumsetzung
Mangelnde Kontaktmöglichkeiten Mangelnde Fähigkeit oder Bereitschaft
Fehlende Informationsmedien Fehlende Ressourcen
Schlechte Erfahrungen aus Vorgängerprojekten Gegensätzliche Ziele der Kooperationspartner
Vorurteile gegenüber Kooperationspartnern Unterschiedliche/ungeklärte Zeitvorstellungen
Geheimhaltungs- und Schutzrechtprobleme Fehlende Priorität des Technologietransfers
Barrieren treten aufseiten beider Kooperationspartner auf, arbeit zwischen Transfergeber und -nehmer. Mangelnde
d. h. bei Transfergebern und Transfernehmern. Dabei be- Fähigkeiten entstehen aufseiten der Forschung etwa durch
treffen sie nicht nur den Transferprozess als solchen, son- eine zu geringe Anwendungsnähe der Forschungsergeb-
dern können eine mögliche Kooperation zwischen Wissen- nisse. Aufseiten des Unternehmens können z. B. finanziel-
schaft und Industrie bereits im Vorfeld verhindern. Zu den le Aspekte den Transfer erschweren [Kor13], [Ple03],
Barrieren der Transferanbahnung zählen mangelnde Kon- [Rau13], [Mei01].
taktmöglichkeiten und fehlende Informationsangebote,
schlechte Erfahrungen, Vorurteile gegenüber den Koope- ANFORDERUNGEN AN EINEN MITTELSTANDS
rationspartnern sowie Geheimhaltungs- und Schutzrecht- ORIENTIERTEN TECHNOLOGIETRANSFER
probleme. Vorherrschende Vorurteile können sich dabei
aufseiten des potenziellen Transfernehmers z. B. in der Auf- Wesentlicher Eckpfeiler eines erfolgreichen Technologie-
fassung äußern, dass Universitäten vorrangig eigene For- transfers ist demnach der Abbau der genannten Barrieren.
schungsprojekte vorantreiben und sich nicht auf die Stär- Hierfür ist ein zielgerichtetes, dauerhaftes und umfassen-
kung des Unternehmens konzentrieren wollen. Aufseiten des Konzept notwendig. Es müssen verschiedene Kanäle
des Transfergebers wird dagegen oftmals befürchtet, dass bedient und eine Auswahl an Transferinstrumenten bereit-
Unternehmen ihr Know-how sichern und den Rückfluss in gestellt werden. Von zentraler Bedeutung ist dabei eine
die Forschung behindern. Zusammenführung sämtlicher Maßnahmen, um sowohl
eine Tiefen- als auch Breitenwirksamkeit zu erreichen. Ein
Neben den Barrieren der Transferanbahnung können die für den Mittelstand geeigneter Technologietransfer muss
Barrieren der Transferumsetzung zu einem ergebnislosen zudem besonders die Bedürfnisse kleiner und mittlerer
Transfer führen. So hemmen fehlende Fähigkeiten und Be- Unternehmen berücksichtigen. Es gilt, zwischen der Nach-
reitschaft, nicht ausreichende Ressourcen, gegensätzliche frage und dem Technologieangebot zu vermitteln, um eine
Ziele, unterschiedliche oder ungeklärte Zeitvorstellungen größtmögliche Überdeckung zu erzielen.
sowie mangelnde Priorität des Transfers die Zusammen-
TECHNOLOGIETRANSFER IN DEN MITTELSTAND
10 | TRANSFERKONZEPT DES SPITZENCLUSTERS
TRANSFERKONZEPT
DES SPITZENCLUSTERS
TRANSFER FÖRDERN, INNOVATION BESCHLEUNIGEN
Familiengeführte Betriebe und ein breiter Mittelstand Mit dem Transferkonzept soll sowohl eine Breiten- als auch
bilden den Kern produzierender Unternehmen in OstWest- Tiefenwirksamkeit der Transfermaßnahmen erreicht wer-
falenLippe. Ihre Innovationskraft ist der entscheidende den. Dafür kommen verschiedene Kanäle und Instrumente
Erfolgsfaktor für die Region. Diesen Unternehmen muss es zum Einsatz. Den Kern bilden sogenannte fokussierte Trans-
gelingen, die sich durch Industrie 4.0 bietenden Chancen ferprojekte. Dabei handelt es sich um anwendungsorien-
zu nutzen, um ihre Wettbewerbsfähigkeit langfristig zu er- tierte Kooperationsprojekte mit kurzer Dauer zwischen
halten und auszubauen. Sie benötigen einen Zugang zu einem Unternehmen und einer Forschungsstelle.
Schlüsseltechnologien, insbesondere im Kontext intelli-
genter technischer Systeme. VIER STUFEN ZUM TRANSFERERFOLG
An diesem Punkt setzt das it’s OWL Transferkonzept an. Es Die Grundlage des Transferkonzepts bildet ein vierstufiges
schafft einen ganzheitlichen Ansatz, der konsequent an Modell des Technologietransfers (Bild 4) nach Warschat
den Bedarfen des Mittelstands ausgerichtet ist. So sollen [WAR13] und Korell [KS13]. In einem ersten Schritt wer-
Transferbarrieren abgebaut, Impulse für nachhaltige For- den die Unternehmen auf die it’s OWL Technologieplatt-
schungs- und Entwicklungstätigkeiten gesetzt und die Koope- form aufmerksam gemacht und grundlegende Informatio-
rationskultur der Region weiter gestärkt werden. Die Univer- nen zur Verfügung gestellt. So fanden z. B. im Rahmen
sitäten und Forschungseinrichtungen stellen in der Techno- der it’s OWL Strategietagung mit über 300 Teilnehmern
logieplattform erprobte Lösungen aus den Bereichen Selbst mehrere Workshops statt, in denen das Transferkonzept
optimierung, Mensch-Maschine-Interaktion, Intelligente einem breiten Publikum vorgestellt wurde. Bei der Ver
Vernetzung, Energieeffizienz und Systems Engineering be- breitung der Inhalte spielen zudem die Transfermittler der
reit. Diesem Technologieangebot steht die Nachfrage bzw. Region eine entscheidende Rolle. Die prominente Platzie-
der Bedarf der Unternehmen gegenüber. Die Herausforderung rung des Technologietransfers in den verschiedenen Ver-
besteht darin, Angebot und Nachfrage zusammenzuführen. anstaltungen dieser Partner hat wesentlich zum hohen
Bekanntheitsgrad der Angebote des Technologietransfers
in OstWestfalenLippe beigetragen.
ZIELE:
Im Rahmen der zweiten Stufe wird das Verständnis über
Z ugang des Mittelstands zur Technologieplattform verfügbare Inhalte und Lösungen weiter vertieft. Dabei
Technologiesprung von kleinen und mittleren Unternehmen konzentriert sich die Informationsvermittlung auf einen
Breite Nutzung der Forschungsinfrastruktur durch Technologiebereich. Primäres Transferinstrument dieser
Industrie 4.0-Transferzentren Stufe sind Informationsveranstaltungen, auf denen Ver
Neue Impulse für Forschungsaktivitäten treter von Forschungseinrichtungen und Erstanwender im
Abbau von Transferbarrieren Sinne von Best-Practice-Beispielen über den erfolgreichen
Etablierung einer Kooperationskultur Einsatz von Technologien, Verfahren oder Methoden be-
Stärkung des Wirtschaftsstandorts richten. Ein Beispiel ist das OWL Forum für Technologie
und Innovation – »solutions«1. Die Veranstaltungsreihe
AUF DEM WEG ZU INDUSTRIE 4.0TRANSFERKONZEPT DES SPITZENCLUSTERS | 11
BILD 4
Vier-Stufen-Modell des Technologietransfers [WAR13, KS13]
TIEFENTRANSFER
Transferprojekte für
Nutzung, Integration
konkrete Aufgabenstellungen
Zielgerichtete Workshops
Ausprobieren und Testen
zu ausgewählten Inhalten
Erfahrungsaustauschgruppen
BREITENTRANSFER
und Weiterbildungen Vertieftes Verständnis
Transferveranstaltungen,
Veranstaltungsprogramm Aufmerksamkeit und erste Information
»solutions« und Messen
hat sich als Plattform etabliert, um neue Technologien aus FOKUSSIERTE TRANSFERPROJEKTE
dem Spitzencluster in die Breite zu tragen und neue An-
wendungsfelder zu erschließen. In viele Veranstaltungen In einem Zeitraum von sechs bis zwölf Monaten fördern
fließen Ergebnisse aus den Spitzencluster-Projekten ein. fokussierte Transferprojekte die Einführung und Qualifika-
tion von Technologien aus dem Spitzencluster. Dabei wird
Die dritte Stufe beinhaltet die Identifikation konkreter der Aufwand des Transfergebers, z. B. Personal und Reise-
Angebote aus der Technologieplattform zur Lösung von kosten, zu 100 % gefördert. Der Transfernehmer trägt ledig
Fragestellungen aus der betrieblichen Praxis der Unter
nehmen. Dazu werden bspw. Fachgespräche zwischen
Transfergeber und potenziellem Transfernehmer vor Ort
im Unternehmen durchgeführt. So wurde z. B. im Rahmen
des Technologietransfers eine eigenständige Fachgruppe
zum Themenfeld Systems Engineering2 gegründet. In der
Fachgruppe werden Herausforderungen aktueller Entwick-
lungsprozesse und Lösungsansätze diskutiert. Vorträge
aus dem Spitzencluster it’s OWL liefern Praxisbeispiele.
Ein weiteres geeignetes Instrument sind Workshops, in
denen Unternehmen Technologien und Lösungen für indi-
viduelle Fragestellungen unverbindlich testen können. So
können Unternehmen relevante Themen im Kontext intel-
ligenter technischer Systeme für ihren Betrieb bestimmen 1
s olutions – In rund 30 Veranstal- 2
ie it’s OWL »Fachgruppe Systems
D
und ein fokussiertes Transferprojekt planen. tungen informieren sich jeden Engineering« bietet Projektmana-
Herbst Unternehmen, Forschungs- gern, Entwicklungsleitern und Füh-
Die konkrete Durchführung der fokussierten Technologie- einrichtungen und Organisationen rungskräften ein Format für regel-
transferprojekte bildet die vierte Stufe des it’s OWL Trans- über aktuelle Entwicklungen auf mäßigen Austausch und Diskussion
ferkonzepts. Durch die projektbezogene Zusammenarbeit dem Gebiet der intelligenten tech- zur effizienten und vorausschauen-
von Transfernehmern und -gebern wird eine zielgerichtete nischen Systeme. den Entwicklung intelligenter tech-
Nutzung und Integration der neuen Technologien in Unter- nischer Systeme.
nehmen gefördert.
TECHNOLOGIETRANSFER IN DEN MITTELSTAND12 | TRANSFERKONZEPT DES SPITZENCLUSTERS
lich seinen eigenen Aufwand. Ziel der Transferprojekte ist im Spitzencluster wird durch Transfermittler geführt, die
es, Unternehmen der Region zu einem höheren technischen in einem Transferteam organisiert sind. Die Mitglieder des
Reifegrad zu verhelfen. Transferteams sind bei den Industrie- und Handelskam-
mern, den Wirtschaftsförderern und den Branchennetz
Kleine und mittlere Unternehmen bevorzugen Projekte ohne werken der Region beschäftigt und verfügen daher über
große formale Hürden oder lange Vorlaufzeit, die in über- ausgezeichnete Kontakte zu Unternehmen. Gleichzeitig be-
schaubarer Zeit messbare Ergebnisse erzielen. Klassische sitzen sie detaillierte Kenntnisse über die Technologieplatt-
Forschungsprojekte mit einer Projektlaufzeit von mehreren form des Spitzenclusters. Der Aufbau einer persönlichen
Jahren sind dafür ungeeignet. Hier setzen fokussierte Vertrauensbasis durch die Transfermittler ist ein wesent-
Transferprojekte an. Sie berücksichtigen den individuellen licher Erfolgsfaktor des it’s OWL Technologietransfers.
Iststand der Unternehmen und bilden einen ersten kon
kreten Schritt auf dem Weg zur Umsetzung von intelligen- TRANCHENKONZEPT UND AUSWAHL
ten technischen Systemen. Auf diese Weise ermöglichen VERFAHREN
Transferprojekte kleinen und mittleren Unternehmen die
Durchführung von Projekten mit technischem Risiko, die Im Rahmen der Clusterförderung werden in drei Jahren
diese z. B. aufgrund fehlender Ressourcen oder Kompeten- über 150 Transferprojekte abgewickelt. Um ein Transfer-
zen andernfalls nicht durchführen würden. projekt umsetzen zu können, müssen sich Transfergeber
und ‑nehmer gemeinsam mit einer Projektskizze bewer-
ben. Projektskizzen können über das gesamte Jahr einge-
BEISPIELE FÜR TRANSFERPROJEKTE: reicht werden. Die Auswahl der Projekte erfolgt jedoch
zu festen Stichtagen in vier Tranchen. Nach dem Eingang
P otenzialanalyse für den Einsatz von Selbstoptimierung werden die Projektskizzen anhand festgelegter Bewer-
Erweiterung einer Anlagensteuerung um intelligente tungskriterien fachlich begutachtet. Das Auswahlverfah-
Regelungs- und Steuerungsfunktionen ren folgt einem festen Ablauf in drei Phasen (Bild 6).
Lösungen zur vereinfachten Inbetriebnahme und
(Re-)Konfiguration von Anlagen Phase 1: Projektdefinition. Die Transferpartner verfas-
Implementierung von Betriebsstrategien für ein sen gemeinsam eine Projektskizze und reichen diese im
effizientes Energiemanagement Transferbüro des Clustermanagements ein. Diese muss die
Optimierung des Anforderungs- und Entwicklungsmanage- übergeordneten Anforderungen erfüllen. Ein Unternehmen
ments für intelligente Produkte darf pro Tranche max. zwei Projekte durchführen. Über die
Gesamtlaufzeit des it’s OWL Technologietransfers sind
max. drei Transferprojekte je Unternehmen zulässig. Wenn
Der erfolgreiche Abgleich von Technologieangebot und ein Unternehmen verschiedene Transferprojekte beantragt,
-nachfrage zur Anbahnung des Transferprojekts erfordert müssen diese grundsätzlich unterschiedliche Themen
zahlreiche Einzelgespräche. Die Mehrzahl dieser Gespräche bereiche adressieren.
BILD 5
Meilensteine des Technologietransfers im Spitzencluster
Bekanntmachung:
Start des Konzeptentwicklung: Standardisierter Intensive Bewerbung in
Spitzenclusters: Breitentransfer und Prozess: Informationsveranstal-
10 Mio. Euro für den Tiefentransfer bilden Vorbereitungsprojekt: Einführung einheitlicher tungen, Messen, Fach-
it’s OWL Technologie- eine Einheit (Vier-Stufen- Start des Technologie- Rahmenbedingungen für workshops und persön
transfer vorgesehen Modell) transfers Transferprojekte lichen Gesprächen
2012 2013
AUF DEM WEG ZU INDUSTRIE 4.0TRANSFERKONZEPT DES SPITZENCLUSTERS | 13
BILD 6
Auswahlverfahren der Transferprojekte in drei Phasen
Entwicklung einer Projektskizze
PROJEKTDEFINITION
Fristgerechte Einreichung im Transferbüro
1 PROJEKTSKIZZE
Prüfung formaler Anforderungen
PROJEKTBEWERTUNG Fachliche Bewertung durch zwei Jurymitglieder
Drittgutachten bei stark abweichender Bewertung
2 RANKING
PROJEKTAUSWAHL Finale Projektauswahl durch Clusterboard
3 TRANSFERPROJEKTE
Phase 2: Projektbewertung. Alle Projektskizzen werden positiver Prüfung folgt die formale Bewilligung durch den
von unabhängigen Gutachtern anhand fest definierter Projektträger.
Kriterien (z. B. Originalität, Hebelwirkung oder Dringlich-
keit) bewertet. Es wird jeweils ein Gutachten von einem DURCHFÜHRUNG UND ABSCHLUSS
wissenschaftlichen und einem wirtschaftlichen Experten DER TRANSFERPROJEKTE
erstellt. Bei starken Abweichungen der Bewertungen wird
zusätzlich ein Drittgutachten eingeholt. Das Ergebnis der Die Grundlage für eine zielgerichtete und zweckmäßige
Projektbewertung ist ein Ranking der eingegangenen Beantragung und Durchführung der Transferprojekte bildet
Projektskizzen. ein standardisiertes und im Vorfeld mit allen Partnern
abgestimmtes Regelwerk. Eine einfache Struktur und eine
Phase 3: Projektauswahl. Das it’s OWL Clusterboard Reduzierung der formalen Hürden erleichtert dem Mittel-
entscheidet als Gremium auf Basis des Rankings über die stand die Beantragung. Insgesamt sind acht Anforderungen
finale Auswahl der Transferprojekte einer Tranche. Nach zu berücksichtigen, wie z. B. die Ansässigkeit der beteilig-
Projektstart: 1. it’s OWL Transfertag:
1. Tranche: Formale Beantragung 2. Tranche: Konkrete Lösungen aus Ausbau des Transfers:
Beantragung und Start und Start des Gesamt- Beantragung und Start dem Mittelstand. Mit 39 Über 16 Mio. Euro,
mit 39 Transferprojekten projekts it’s OWL mit 34 Transferprojekten Projektabschlüssen und Ziel: 150 Projekte in
aus 60 Einreichungen Technologietransfer aus 66 Einreichungen über 200 Teilnehmenden vier Tranchen
2014 2015
TECHNOLOGIETRANSFER IN DEN MITTELSTAND14 | TRANSFERKONZEPT DES SPITZENCLUSTERS
Über 200 Teilnehmer informierten sich auf dem it’s OWL Transfertag in Gütersloh über die Ergebnisse der ersten Transferprojekte.
*Das vollständige Re- ten Partner in der Region. Die Entwicklung der max. zwölf- Voraussetzung zur Durchführung eines fokussierten Trans-
gelwerk für fokussierte
seitigen Projektskizze erfolgt in der Regel durch die Hoch- ferprojekts ist ein Kooperationsvertrag zwischen Transfer-
Transferprojekte sowie
standardisierte Vorlagen schulen und Forschungseinrichtungen, die mit diesen geber und Transfernehmer. Dieser regelt die Zusammen-
für die Projektskizze Prozessen vertraut sind. arbeit im Projekt (Rechte und Pflichten). Dazu zählen unter
sind online verfügbar:
www.its-owl.de/transfer
anderem der Umgang mit Schutzrechten wie Intellectual
Die Bereitstellung des Regelwerks* ist ein weiterer zen Property Rights (IPR) und die Dokumentation der Aufwände
traler Erfolgsfaktor des it’s OWL Transferkonzepts. Es er- des Transfernehmers. Die Bearbeitung der Aufgabenstel-
läutert die Rahmenbedingungen und beschreibt das lung des Transferprojekts erfolgt stets in enger Abstim-
Vorgehen von der Beantragung über die Durchführung mung beider Transferpartner.
bis hin zum Abschluss der Transferprojekte. Auf diese
Weise wird ein gemeinsames Verständnis über die Durch- Den Abschluss der fokussierten Transferprojekte bilden
führung und Ziele der Transferprojekte geschaffen. Das eine öffentliche Präsentation der Ergebnisse und ein Ab-
Transferbüro des Spitzenclusters trägt ebenfalls wesent- schlussbericht. Die Transferprojekte werden im Rahmen
lich zum Erfolg des Technologietransfers bei. Es infor- des jeweils zum Abschluss einer Tranche stattfindenden
miert, berät und unterstützt Unternehmen während des it’s OWL Transfertags präsentiert. An der Veranstaltung
gesamten Transferprozesses: von der Entwicklung einer nehmen die Projektpartner, das Clustermanagement, wei-
Projektidee über die Vermittlung geeigneter Forschungs- tere interessierte Teilnehmer sowie Vertreter des Förde-
partner bis hin zur Einreichung einer Projektskizze. Bei rers (BMBF) und des Projektträgers teil. Zusätzlich findet
Bedarf vermittelt das Transferbüro auch während der eine jährliche Evaluierung des Technologietransfers auf
Projektumsetzung zwischen den beteiligten Partnern. Als Basis einer Online-Befragung statt. Dadurch wird der Ziel
zentrale Koordinationsstelle organisiert es zudem Infor erreichungsgrad der Transferprojekte angefragt und eine
mationsveranstaltungen, Workshops sowie den it’s OWL kontinuierliche Weiterentwicklung des it’s OWL Transfer-
Transfertag. konzepts gewährleistet.
AUF DEM WEG ZU INDUSTRIE 4.0TRANSFERUNTERNEHMEN | 15
TRANSFERUNTERNEHMEN
INDUSTRIE 4.0 FÜR DEN MITTELSTAND
Mit dem Transferkonzept unterstützt it’s OWL besonders Spitzencluster ein. Die Grundlage dafür bildet die von
kleine und mittlere Unternehmen, um sich auf die Her- den Hochschulen und Forschungseinrichtungen entwi-
ausforderungen der Digitalisierung einzustellen. In den ckelte Technologie- und Innovationsplattform für Intelli-
ersten zwei Tranchen führten 58 Unternehmen in insge- gente Technische Systeme. Bis Ende 2017 sind zwei wei-
samt 73 Transferprojekten neue Technologien aus dem tere Tranchen geplant.
UNTERNEHMEN (1. TRANCHE)
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TECHNOLOGIETRANSFER IN DEN MITTELSTAND16 | TRANSFERZENTREN IN OSTWESTFALENLIPPE
TRANSFERZENTREN
IN OSTWESTFALENLIPPE
ESPELKAMP
TECHNOLOGIEN ZUM AUSPROBIEREN
Die im Spitzencluster entwickelten Technologien gelangen durch Transferzentren
in die Umsetzung. Unternehmen erleben die Anwendung von Forschungsergebnis-
sen in der Praxis und identifizieren konkreten Nutzen. In OstWestfalenLippe bieten
drei bestehende Demonstrationszentren Einblicke in Industrie 4.0-Lösungen.
HERFORD
BIELEFELD
GÜTERSLOH
OELDE
LIPPSTADT
DAS MMI-TRANSFERLABOR
Das Mensch-Maschine-Interaktion-Transferlabor wird im CITEC Forschungs- Paderborn-
bau der Universität Bielefeld betrieben und bündelt die Kompetenzen der Lippstadt
beteiligten Forschungsinstitute Heinz Nixdorf Institut (HNI) in Paderborn,
Institut für Kognition und Robotik (CoR-Lab) und Exzellenzcluster Kognitive SOEST
Interaktionstechnologie (CITEC). Im Transferlabor können interessierte
Unternehmen neueste Interaktions- und Robotiktechnologien kennenlernen
und Software zur Realisierung von Interaktion praktisch evaluieren.
WARSTEIN
Kompetenzen: Virtual/Augmented Reality, Interaktive Robotik,
Maschinelles Lernen, Interaktionsdesign, Usability & Evaluation,
Automatische Bildverarbeitung
Angebote: Demonstratoren, Beratungen und Schulungen
Kontakt: www.cor-lab.de
AUF DEM WEG ZU INDUSTRIE 4.0TRANSFERZENTREN IN OSTWESTFALENLIPPE | 17
Mitt
elland
kan
al
MINDEN DIE SMARTFACTORYOWL
Die SmartFactoryOWL der Fraunhofer-Gesellschaft und der Hochschule OWL
ist ein herstellerunabhängiges Industrie 4.0-Anwendungs- und Demons
trationszentrum und zugleich Testfeld für den Mittelstand. Unternehmen
können neue Industrie 4.0-Technologien ausprobieren, testen und mit Unter-
stützung eines fächerübergreifenden Expertenteams in ihre Produktions-
und Arbeitsprozesse integrieren. Im Mittelpunkt stehen die wichtigsten
Handlungsfelder der intelligenten Fabrik: Wandlungsfähigkeit, Ressourcen
HAMELN
effizienz und Mensch-Maschine-Interaktion.
Kompetenzen: Industrielle Kommunikation, Bildverarbeitung und
Mustererkennung, Analyseverfahren in der Automation
Angebote: Demonstratoren, reale Produktions- und IT-Umgebung,
LEMGO BAD PYRMONT Beratungen, Schulungen
Kontakt: www.smartfactory-owl.de
DETMOLD
HÖXTER
PADERBORN
DAS SE LIVE LAB
Das Systems Engineering LIVE LAB des Fraunhofer IEM in Paderborn ist ein
Anwender- und Transferzentrum, in dem neuste Methoden und Werkzeuge
für die Entwicklung technischer Systeme erprobt, verglichen und angewendet
werden. Unternehmen lernen innovative Produkte und komplexe Systeme
erfolgreich zu entwickeln – im Umfeld von cyber-physischen Systemen und
Industrie 4.0.
Kompetenzen: SE-Methoden und -Sprachen, Model-Based Systems
Engineering (MBSE), PDM/PLM
Angebote: Pilotprojekte, Beratung, Schulungen, Zertifizierungen
Kontakt: www.selive.de
TECHNOLOGIETRANSFER IN DEN MITTELSTAND18 | ERFOLGSGESCHICHTEN
ERFOLGSGESCHICHTEN
INDUSTRIENAHE LÖSUNGEN DURCH TRANSFERPROJEKTE
Im Jahr 2015 wurde die erste Tranche der it’s OWL Trans- bieten dabei anderen interessierten Unternehmen eine
ferprojekte erfolgreich abgeschlossen sowie eine zweite wichtige Orientierung für eigene Transfer- oder Forschungs-
Tranche gestartet. In 73 fokussierten Transferprojekten projekte. Nachfolgend wird zu den fünf Querschnitts
werden Innovationen und Methoden der Technologieplatt- themen (Selbstoptimierung, Mensch-Maschine-Interaktion,
form in kleinen und mittleren Unternehmen in OstWestfalen Intelligente Vernetzung, Energieeffizienz sowie Systems
Lippe eingeführt (Bild 7). Die abgeschlossenen Projekte Engineering) je ein Transferprojekt vorgestellt.
BILD 7
Infografik Transferprojekte 1. und 2. Tranche (Zeitraum: 1. Juli 2014 bis 30. Juni 2016)
VERTEILUNG NACH TECHNOLOGIEFELDERN
126 PROJEKTE €
€
Mensch-
Intelligente Maschine-
€
WURDEN BEANTRAGT Vernetzung 13
20 Interaktion
Selbst-
3.548.052 €
11 FÖRDERSUMME ALLER PROJEKTE
optimierung
73 PROJEKTE Systems
WURDEN UMGESETZT Engineering 20 9 Energieeffizienz
VERTEILUNG DER UNTERNEHMEN NACH BRANCHE VERTEILUNG NACH MITARBEITERN
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AUF DEM WEG ZU INDUSTRIE 4.0SELBSTOPTIMIERUNG | 19
TRANSFERPROJEKT
SELBSTOPTIMIERUNG
POTENZIALANALYSE ZUR ENTWICKLUNG INTELLIGENTER LACKIERANLAGEN
Die Lackieranlage
von Venjakob wurde
mit Funktionen zur
Selbstoptimierung
ausgestattet.
Zukünftige Maschinen und Anlagen werden in der Lage Ein Ergebnis ist die Analyse und Optimierung des Reini-
sein, autonom und flexibel auf veränderte Betriebs gungsprozesses der Anlagen vor dem Lackieren. Während
bedingungen zu reagieren und ihr Verhalten optimal an der Reinigung neutralisiert und entfernt ein Ionisierstab
veränderte Situationen anzupassen. Die Ansätze der geladene Staubkörner auf dem Werkstück. Wenn die Leis-
Selbstoptimierung, wie z. B. fortgeschrittene Regelung, tung des Ionisierstabs nachlässt und die Wartung nicht
mathematische Optimierung sowie maschinelles Lernen, rechtzeitig erfolgt, beeinträchtigt dies den gesamten Lackier
ermöglichen die Umsetzung dieser Vision. prozess. Staubkörner werden einlackiert und das Werk-
stück wird unbrauchbar. Der Einsatz maschineller Lernver-
Venjakob Maschinenbau, ein mittelständischer Hersteller fahren ermöglicht eine vorausschauende Wartungsplanung
von Lackieranlagen aus Rheda-Wiedenbrück, hat die (Condition Monitoring), bei der die Lackieranlage den Mit-
Chancen der Selbstoptimierung erkannt. Gemeinsam mit arbeiter frühzeitig über die drohende Wartung informiert.
Wissenschaftlern des Heinz Nixdorf Instituts und des Ausschuss und ungeplante Ausfallzeiten werden minimiert.
Fraunhofer IEM hat das Unternehmen erste Schritte zur
Entwicklung einer intelligenten Lackieranlage unter Im Rahmen des Transferprojekts wurde eine Vielzahl an
nommen. Diese soll bspw. frühzeitig den Verschleiß von Potenzialen im Kontext der Selbstoptimierung ermittelt.
Bauteilen erkennen und dem Anlagenbediener selbst Diese bilden, neben der unternehmenseigenen Forschung,
ständig melden. Im Rahmen eines Transferprojekts wurden die Grundlage für zukünftige Innovationen. Dadurch wird die
Verbesserungspotenziale bei aktuellen Anlagen identifiziert Weiterentwicklung der Lackieranlagen sichergestellt und die
und Umsetzungsideen erarbeitet. Marktposition Venjakobs als Innovationsführer ausgebaut.
TECHNOLOGIETRANSFER IN DEN MITTELSTAND20 | MENSCH-MASCHINE-INTERAKTION
TRANSFERPROJEKT
MENSCH-MASCHINE-INTERAKTION
INTELLIGENTE BENUTZUNGSSCHNITTSTELLEN FÜR OPTIMIERTE FERTIGUNG
Der zunehmende Einsatz von Informations- und Kommuni- gentes und intuitives Assistenzsystem entwickelt, das die
kationstechnik führt zu einer höheren Komplexität von Arbeitsabläufe über eine grafische Benutzungsschnittstelle
Produkten und Produktionssystemen. Die Folgen sind neue erklärt. Über einen Touchscreen wird dem Mitarbeiter
Anforderungen an die Entwicklung bzw. Planung der Sys- mithilfe von Bildern und Filmen gezeigt, wie die Einzel
teme und eine veränderte Interaktion der Bediener mit den komponenten korrekt zu montieren sind. Zur Qualitäts
intelligenten technischen Systemen. Gleichzeitig eröffnet sicherung können mit dem System ausgeführte Prozess-
die rasante Entwicklung moderner Interaktionstechnologie schritte überprüft und papierlos dokumentiert werden. Die
neue Möglichkeiten. So können Methoden der Mensch- Architektur des Assistenzsystems basiert auf standar
Maschine-Interaktion z. B. zur Verbesserung manueller disierten Prozessmodellen und lässt sich mit anderen
Montageprozesse beitragen. Ebenen der Unternehmens-IT verknüpfen. Darüber hinaus
ist eine dynamische Erweiterung des Systems möglich.
Das Unternehmen steute Schaltgeräte mit Sitz in Löhne Dabei orientiert sich der Umfang der angezeigten Infor
möchte diese Potenziale nutzen und die Fertigung von mationen an der Fehlerhäufigkeit während der Montage
komplexen Fußschaltern verbessern. Die Schalter werden eines Produkts oder am Erfahrungsstand der Mitarbeiter.
in der Medizintechnik z. B. bei der Durchführung von Erfahrene Mitarbeiter werden so nicht in ihrer Produkti
Augenoperationen eingesetzt. Die anspruchsvolle Montage vität eingeschränkt.
erfolgt in Handarbeit und erfordert höchste Präzision. Es
gelten höchste Ansprüche an Qualität und Zuverlässigkeit. Das entwickelte Assistenzsystem hat viele Vorteile. Die
Um Fehler – insbesondere bei selten gefertigten Produkt- Mitarbeiter müssen nicht mehr in umfangreichen Arbeits-
varianten – zu vermeiden, müssen die Mitarbeiter im ma- anweisungen blättern, um die korrekte Abfolge der Arbeits
nuellen Montageprozess bestmöglich unterstützt werden. schritte zu finden. Ablaufstörungen können direkt mit
Kamerabildern und weiteren Erläuterungen an den Ferti-
In einem Transferprojekt hat steute Schaltgeräte in Zu gungsleiter weitergegeben werden. Ferner kann das Sys-
sammenarbeit mit der Universität Bielefeld ein intelli tem auch zur Einarbeitung von Mitarbeitern genutzt werden.
steute Schaltgeräte
unterstützt die Hand
montage durch visuelle
Assistenzsysteme.
AUF DEM WEG ZU INDUSTRIE 4.0INTELLIGENTE VERNETZUNG | 21
TRANSFERPROJEKT
INTELLIGENTE VERNETZUNG
KOMMUNIKATIONSSYSTEME IN BEARBEITUNGSMASCHINEN OPTIMIEREN
Die Vernetzung von Systemen bis hin zu ihrer Integration wicklung neuer Anlagen und führt zu aufwendigen Inbe- Brandt Kantentechnik
in das Internet der Dinge bildet für viele Unternehmen triebnahme- und Wartungsarbeiten. vereinheitlichte die
einen Schlüssel zu mehr Wettbewerbsfähigkeit. Eine Kommunikationsarchi-
intelligente Vernetzung erlaubt die Umsetzung innova- Gemeinsam mit dem Institut für industrielle Informations- tektur von Kantenanleim-
tiver Funktionen und die stetige Optimierung der indus technik (inIT) der Hochschule Ostwestfalen-Lippe hat das maschinen.
triellen Produktion. Im Mittelpunkt stehen dabei die Unternehmen in einem Transferprojekt Optimierungs
Anpassungs- und Wandlungsfähigkeit intelligenter tech- potenziale in der Kommunikationsarchitektur identifiziert
nischer Systeme, z. B. durch automatische Konfiguration und Strategien zur Umsetzung entwickelt. Auf Grundlage
und semantische Selbstbeschreibungsfähigkeit von Kom- einer Beschreibung der internen Topologie einer Referenz-
munikationssystemen. Auf diese Weise kann z. B. der Auf- maschine wurden Anforderungen an eine einheitliche
wand während der Inbetriebnahme, Konfiguration und Architektur abgeleitet. Anschließend wurden in einer
Wartung wesentlich reduziert werden. Marktanalyse verfügbare Feldbussysteme hinsichtlich
Leistungsfähigkeit und Funktionsumfang bewertet und
Als Hersteller leistungsstarker Kantenanleimmaschinen ein Integrationskonzept entwickelt. Das ausgewählte
ergeben sich für Brandt Kantentechnik aus Lemgo in die- ethernet-basierte Feldbussystem verbessert die Wieder-
sem Zusammenhang Optimierungspotenziale für die verwendbarkeit und Austauschbarkeit der eingesetzten
Automatisierung der eigenen Systeme. Der Einsatz ver- Komponenten in den Maschinen. Dadurch werden sowohl
schiedener Feldbussysteme in den Maschinen führt zu Entwicklungsprozesse als auch Inbetriebnahme- und
einer uneinheitlichen Kommunikationsarchitektur. Dies Wartungsabläufe vereinfacht.
erhöht die Komplexität der Systeme, erschwert die Ent-
TECHNOLOGIETRANSFER IN DEN MITTELSTAND22 | ENERGIEEFFIZIENZ
TRANSFERPROJEKT
ENERGIEEFFIZIENZ
EFFIZIENTE SCHALTUNG ZUR NUTZUNG VON BREMSENERGIE
Der effiziente Umgang mit vorhandenen Ressourcen und entwickelte das Unternehmen ein innovatives Energy
besonders der benötigten Energie ist ein wichtiger Baustein Recovery System (ERS), um Energieeinsparpotenziale durch
im Kontext von Industrie 4.0. Es wird eine Verbesserung die Nutzung von Bremsenergie zu erschließen. Das ent
von Fertigungsprozessen in Bezug auf deren Produktivität, wickelte System stellt die zurückgewonnene Energie
Wirkungsgrad und Ressourceneffizienz angestrebt. Vernetzte direkt und ohne Zwischenspeicherung mit sehr hohen
Systeme (Smart Grids, Micro Grids usw.), die in einem ener- Wirkungsgraden wieder der Anlage zur Verfügung. Das
getischen Austausch mit ihrer Umgebung stehen, sind daher elektrische Verhalten der Rückspeiseschaltung ähnelt dem
für zukünftige Produktionsanlagen von zentraler Bedeutung. eines Bremswiderstandes, sodass Neuanlagen mit gerin-
gem Aufwand ausgerüstet und bestehende Antriebs
MSF-Vathauer Antriebstechnik aus Detmold entwickelt systeme einfach nachgerüstet werden können.
und fertigt Antriebs- und Automatisierungssysteme sowie
Antriebskomponenten, die häufig in fördertechnischen Die Lösung ist besonders für kleinere Antriebe mit bis
Anwendungen zum Einsatz kommen. Förderanlagen zeich- zu 5 kW Bremsleistung geeignet, da für diese bisher kei-
nen sich durch eine große Anzahl von Antrieben aus, die ne wirtschaftlichen Lösungen am Markt existierten. Das
jedoch nicht kontinuierlich, sondern nur beim tatsächlichen von MSF-Vathauer Antriebstechnik weiterentwickelte
Transport von Paketen, Behältern oder Paletten benötigt System wurde inzwischen erfolgreich im Markt einge-
werden. Beim Abbremsen der elektrischen Antriebe wird führt und bereits mehrfach ausgezeichnet: Finalist des
Energie durch Bremswiderstände in Wärme umgesetzt. Energieeffizienzpreises 2016 der deutschen Unterneh-
Darunter leidet der Wirkungsgrad. mensinitiative Energieeffizienz e. V., Gewinner der Gold-
medaille auf der Automatisierungsmesse Automaticon
Gemeinsam mit dem Labor Leistungselektronik und Elek 2016 in Polen sowie Preisträger des Transferpreises
trische Antriebe (LLA) der Hochschule Ostwestfalen-Lippe OWL 2014.
Mit dem Energy
Recovery System (ERS)
können z. B. Förder-
anlagen energie
sparender betrieben
werden.
AUF DEM WEG ZU INDUSTRIE 4.0SYSTEMS ENGINEERING | 23
TRANSFERPROJEKT
SYSTEMS ENGINEERING
MECHATRONIK-ROADMAP FÜR EINE INDUSTRIEARMATUR
Durch eine Mechatronik-
Roadmap werden
ARI-Armaturen auch
zukünftig höchsten
Ansprüchen gerecht.
Intelligente technische Systeme stellen hohe Anforde für die Produktentwicklung. Im Rahmen des Transfer
rungen an den Produktentwicklungsprozess, wie bspw. ein projekts hat ARI-Armaturen untersucht, durch welche
ganzheitliches Systemverständnis und die Betrachtung Funktionen sich zukünftige Industriearmaturen auszeich-
des gesamten Produktlebenszyklus. Durch Systems nen und welchen Einfluss diese auf die Entwicklung haben
Engineering werden unterschiedliche Disziplinen zu einer werden.
übergreifenden Entwurfssystematik zusammengeführt.
Dabei wird das zu entwickelnde System aus unter Gemeinsam mit dem Fraunhofer IEM wurde eine Mecha-
schiedlichen Perspektiven betrachtet und alle Entwick- tronik-Roadmap erarbeitet, die einen Leitfaden für den
lungs- und Projektmanagementaktivitäten berücksichtigt. Aufbau zukünftig erforderlicher Kompetenzen im Unter-
Intelligente technische Systeme können so effizienter und nehmen bildet. Nach Analyse der vorhandenen Projekt
effektiver entwickelt werden. abwicklungssystematik wurden die Einsatzpotenziale be-
währter Methoden der Funktions- und Strukturmodellierung
Das Unternehmen ARI-Armaturen aus Schloß Holte- untersucht. Ein Schwerpunkt lag dabei auf der Spezifi
Stukenbrock bietet mit 20.000 Produkten in über 200.000 kationstechnik CONSENS. Die verschiedenen Methoden
Varianten eine enorme Vielfalt an Armaturen. Die Her wurden in Workshops mit Beteiligung mehrerer Unterneh-
stellung von geregelten Armaturen, die sich durch einen mensbereiche (Vertrieb, Service, Elektronikentwicklung
stetig steigenden Anteil an Elektronik und Software aus- usw.) angewendet, individuell angepasst und im Sinne der
zeichnen, gewinnt dabei immer mehr an Bedeutung. Einer- Organisationsentwicklung in die Mechatronik-Roadmap
seits erlaubt dies die Integration neuer Funktionen, z. B. aufgenommen. So stehen sie für den Einsatz in zukünfti-
eine übergeordnete Kommunikation mit dem Leitsystem, gen Entwicklungsprojekten auch nach dem Projektablauf
andererseits ergeben sich daraus neue Anforderungen zur Verfügung.
TECHNOLOGIETRANSFER IN DEN MITTELSTANDSie können auch lesen
