..
Suche
Hinweise zum Einsatz der Google Suche
Personensuchezur unisono Personensuche
Veranstaltungssuchezur unisono Veranstaltungssuche
Katalog plus

Mitdenkende Werkzeuge

Das Wirtschaftsministerium NRW fördert das „Zentrum für Smart Production Design Siegen“ mit drei Millionen Euro. WissenschaftlerInnen der Uni Siegen entwickeln und erforschen intelligente Werkzeuge, um den Wandel der Arbeit aktiv mitzugestalten.

„Die Art, wie wir arbeiten, wird sich durch die Digitalisierung wandeln“, sagt Prof. Dr.-Ing. Bernd Engel vom Lehrstuhl für Umformtechnik an der Uni Siegen. Mitarbeiter, die aus 7.000 Kilometer Entfernung eine Maschine reparieren oder Werkzeuge, die aus dem 3D-Drucker kommen und sich selbstständig an Situationen anpassen – all das könnte in Zukunft Realität werden. Im „Zentrum für Smart Production Design Siegen“ entwickeln und erforschen WissenschaftlerInnen der Uni Siegen genau solche intelligenten Werkzeuge. Das NRW-Ministerium für Wirtschaft, Innovation, Digitalisierung und Energie fördert das Zentrum mit drei Millionen Euro. Gemeinsam mit der Industrie- und Handelskammer Südwestfalen und Unternehmen aus ganz Deutschland möchten die Siegener eine Plattform und Forschungsinfrastruktur für Unternehmen und WissenschaftlerInnen aufbauen, um neue Maschinen und Werkzeuge zu testen und sich über Erfahrungen auszutauschen. Das Projekt ist zunächst auf drei Jahre ausgelegt, soll danach aber in Kooperation mit der Industrie fortgeführt werden.

„Mit diesen Investitionen in unsere Forschungsinfrastruktur machen wir das Land wettbewerbsfähiger“, erklärt NRW-Wirtschafts- und Digitalminister Prof. Dr. Andreas Pinkwart. Laut Professor Dr. Holger Schönherr, Dekan der Naturwissenschaftlich-Technischen Fakultät der Universität Siegen, kann durch dieses Projekt vor allem auch der Brückenschlag zwischen innovativer Forschung und zielgerichteter Weiterentwicklung des für die Region und auch darüber hinaus bedeutenden Bereichs der industriellen Produktion für die Zukunft nachhaltig und erfolgreich gestaltet werden. „Das Zentrum wird als wichtiger Impulsgeber und als Anlaufstelle eine wichtige Rolle in der zukünftigen digital geprägten Arbeitswelt spielen“, ist sich Prof. Schönherr sicher.

Die Forschung an der Uni Siegen verfolgt drei Schwerpunkte, die alle miteinander verknüpft sind: Maschinen, Werkzeuge und das Verhalten von Menschen. Zunächst testen die WissenschaftlerInnen gemeinsam mit den kooperierenden Firmen neuartige Maschinen, zum Beispiel 3D-Metall-Drucker und Scanner. Sie analysieren beispielsweise, in welchen Situationen und für welche Produkte der 3D-Drucker tatsächlich einen Mehrwert bringt und wie sich gefräste Werkzeuge von solchen unterscheiden, die aus dem 3D-Drucker kommen.

In die „ausgedruckten“ Werkzeuge integrieren die WissenschaftlerInnen neuartige, kabellose Sensoren. „Heute ist ein Werkzeug ein bloßes Stück Stahl. Unsere Werkzeuge sollen Sensor und Aktuator zugleich sein“, erklärt Engel. Das heißt: Das Werkzeug meldet beim Arbeiten jeden Fehler direkt zurück, verändert gegebenenfalls seine Form oder Festigkeit, um sich auf die neue Situation bestmöglich einzustellen und den Fehler zu beheben, bevor er sich negativ auswirkt. Damit das funktioniert, müssen die ForscherInnen darüber hinaus wissen, wie sich die Akteure, zum Beispiel die WerkerInnen in der Fabrikhalle, verhalten. Welche Bewegungen machen sie bei welchem Arbeitsschritt und wie verhalten sie sich, wenn sie an einer Maschine arbeiten?

Die WissenschaftlerInnen haben eine große Vision für die Zukunft: Sie möchten intelligente Werkzeuge herstellen und damit den Beruf des „Werkers 4.0“ erschaffen. Das bedeutet konkret, dass künftig ein Servicemitarbeiter zuhause oder im Büro sitzen kann, eine Virtual Reality-Brille trägt und sich damit in der virtuellen Realität einer Fabrik bewegt, die in Wirklichkeit zum Beispiel 7.000 Kilometer entfernt ist. Neben dem Abbild der Maschinen und den über intelligente Werkzeuge erfassten Daten kann er zudem die Bewegungen der WerkerInnen vor Ort beobachten und koordinieren, um zum Beispiel eine Maschine zu reparieren. Der ortsansässige Werker arbeitet mit und an intelligenten Werkzeugen. Sein Anzug setzt dabei die Bewegungen und Handgriffe um, die der Servicemitarbeiter aus 7.000 Kilometern Entfernung vorgibt. Dabei geben die Sensoren in den Werkzeugen diesem kontinuierliche Rückmeldungen, zum Beispiel, welche Kraft er mit dem Werkzeug auf die Maschine ausübt.    

Für den Werker in der chinesischen Fabrik funktioniert das wie ein Navi. Er bekommt alle Anweisungen über den Experten, hat die Freiheit diese umzusetzen oder eigene Vorschläge zu machen, die dem Servicemitarbeiter direkt übermittelt werden. Neben der enormen Geschwindigkeit der Servicetätigkeit und den wegfallenden Reisetätigkeiten ergeben sich für Lieferant und Kunde erhebliche Vorteile“ erklärt Engel. „Wir wissen, dass das eine große Vision ist. Unsere Forschung ist ein Mosaikstein in diese Richtung.“

Innerhalb der Uni Siegen arbeitet Engel mit Kollegen aus den Bereichen Maschinenbau, Elektrotechnik, Produktion und Betriebswirtschaftslehre zusammen. Das „Zentrum für Smart Production Design Siegen“ ist eins von acht geförderten Projekten, die aus Mitteln des Landes und des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) unterstützt werden. Koordiniert wird die Förderung vom Wirtschaftsministerium zusammen mit den Ministerien für Arbeit, Kultur und Wissenschaft, sowie Umwelt und Verkehr. Für die Naturwissenschaftlich-Technische Fakultät der Universität Siegen und das Department Maschinenbau stellt das Projekt einen wichtigen Baustein zur Schwerpunktbildung im Bereich „Smart Production“ dar.

Kontakt
Prof. Dr.-Ing. Bernd Engel
Tel.: 0271 740-2849
E-Mail: engel@fw.mb.uni-siegen.de