Quelle: Fraunhofer IPA/Foto: Rainer Bez
Maschinen und Anlagen fertigen heutzutage nicht mehr einfach nur Waren. Vielmehr generieren sie rund um die Uhr Daten, anhand derer sich Aussagen treffen lassen über die Eigenschaften des entstehenden Produkts, über den Zustand jeder einzelnen Maschine und der gesamten Prozesskette. Wer es versteht, die richtigen Daten zu sammeln und auszuwerten, produziert effizienter als die Wettbewerber, erschließt sich neue Geschäftsfelder und bietet den Kunden einen entscheidenden Mehrwert.
Diese Früchte der digitalen Transformation erntet jedoch nur, wer eine ganze Reihe von Herausforderungen meistert. Weil viele KMU das nicht aus eigener Kraft schaffen, rät Ivica Kolarić, Geschäftssegmentleiter Multifunktionale Materialien am Fraunhofer IPA, im Gespräch mit Ulf Köpke, dem Innovations Manager der EXAKT Advanced Technologies GmbH, dazu, ein Netzwerk aufzubauen. Eine wichtige Anlaufstelle speziell für KMU aus der Prozessindustrie sei dabei auch das neu eingerichtete Zentrum für Dispergiertechnik am Fraunhofer IPA. Das Gespräch hat virtuell stattgefunden.
Herr Köpke, bitte stellen Sie das Unternehmen kurz vor, für das Sie tätig sind.
Die EXAKT Advanced Technologies GmbH ist ein mittelständisches Unternehmen mit derzeit 48 Mitarbeitern und Sitz in Norderstedt bei Hamburg. Wir fertigen komplett in Deutschland, exportieren unsere Produkte aber weltweit. Wir sind in zwei verschiedenen Bereichen tätig: einerseits in der Trenn-Dünnschlifftechnik, andererseits produzieren wir Dreiwalzwerke. In beiden Bereichen spielt der Energieeintrag eine große Rolle. Bei der Trenn-Dünnschlifftechnik dürfen die Grenzflächen in den Proben im mehrphasigen Material, das man bearbeitet, nicht beschädigt oder gar zerstört werden. Und bei den Dreiwalzwerken müssen die Eigenschaften von Pulvern und Flüssigkeiten bewahrt werden, um sie bestmöglich zu einer Suspension verarbeiten zu können.
Vor welchen Herausforderungen steht das Unternehmen derzeit?
Erstmal beschäftigt uns natürlich die Pandemie. Wir sind in Kurzarbeit. Aber auch die Digitalisierung treibt uns um: Wir haben unsere Dreiwalzwerke weiterentwickelt. Früher waren sie klassische Verarbeitungsgeräte; jetzt sind sie in der Lage, die Vorgänge im Verarbeitungsprozess darzustellen und einen Mehrwert für die Anwender zu schaffen durch die Möglichkeit der Analyse der gewonnenen Daten. Die Geräte sind also komplexer geworden, weil sie zusammen mit den auf ihnen verarbeiteten Materialien zu einem System verschmelzen. Das setzt voraus, dass die Geräte von der Konstruktion, der Hard-, Firm-, und Softwareentwicklung neu gedacht werden und die beiden letztgenannten Punkte an Bedeutung für die Weiterentwicklung gewinnen. Aus diesem Grund müssen wir die Kompetenzen in der Firm- und Softwareentwicklung sowie über die Eigenschaften der verarbeiteten Materialen erlangen und ausbauen. Beides ist notwendig, um die Daten aus dem Verarbeitungsprozess qualitativ zu verbessern, sie weiter zu verarbeiten oder aufzubereiten und mit den Materialeigenschaften immer genauer zu vergleichen. Entscheidend ist es herauszufinden, welche Daten, die unsere Maschine liefert, überhaupt die relevantesten sind für die weiteren Prozessschritte. Für diese Frage und auch für die Marktanalyse brauchen wir Partner mit den entsprechenden Schwerpunkten. Denn am Ende geht es ja immer um den Kundennutzen − und der muss natürlich groß genug sein, um die nötigen Investitionen zu rechtfertigen.
Herr Kolarić, was raten Sie Herrn Köpke in dieser Situation?
Zunächst einmal finde ich es beeindruckend, wie sich ein so kleines Unternehmen der Digitalisierung stellt. Das zeigt doch, dass tatsächlich die KMU in Deutschland die Innovationstreiber sind. Die nötigen Kompetenzen − die Programmierung von Schnittstellen, die Systemintegration, die Auswertung von Daten − holen Sie sich am besten ins Haus, indem sie sich ein Netzwerk aufbauen, das nicht nur Universitäten und Forschungseinrichtungen umfasst, sondern vor allem auch Industriepartner aus der Lackiertechnik, aus der Brennstoffzellen-, Batteriezellen- oder Photovoltaikproduktion. Mit ihnen können Sie dann gemeinsam kundenspezifische Lösungen entwickeln. So könnte Ihr Unternehmen mit der Zeit auch zum Dienstleister werden, der seinen Kunden Software, Ersatzteile, Wartungsarbeiten und Schulungen anbieten kann.
Wir haben bei uns am Fraunhofer IPA mehrere große Forschungsprojekte in Bearbeitung, die sich mit der Digitalisierung der Batteriezellenproduktion beschäftigen. Dazu haben wir die entsprechenden Produktionsanlagen miteinander vernetzt, damit sie untereinander kommunizieren. Da wären Sie, Herr Köpke, mit Ihren smarten Dreiwalzwerken ein interessanter Kooperationspartner, denn das Missverhältnis zwischen der benötigten Energie für den Herstellungsprozess der Suspensionen und der tatsächlich eingetragenen Energie vonseiten der Geräte ist nach wie vor groß. Mithilfe Ihrer Technik könnten wir erforschen, welcher Energieeintrag ausreichend ist, damit die verarbeiteten Rohstoffe nicht beschädigt werden und die Suspension am Ende ihren Zweck perfekt erfüllt.
Herr Köpke, wir wissen, dass Sie sich mit Ihrem Unternehmen prinzipiell gerne an Forschungsprojekten beteiligen würden. Was hindert Sie denn daran?
Bei Forschungsprojekten, die von deutschen Bundes- oder Landesministerien ausgeschrieben und gefördert werden, können wir uns organisatorisch und finanziell die Mitarbeit noch leisten. Da schaffen wir auch zwei, die zeitgleich ablaufen. Aber EU-Projekte sind mit zu hohen Kosten verbunden − wegen der ganzen Reisen und weil jeder Mitarbeiter, der Netzwerktreffen irgendwo in Europa besucht, bei uns in der Entwicklung in Kundenprojekten oder in der Serienbetreuung fehlt. Wir sind eben nur 48 Leute. Das Entscheidende sind also die Rahmenbedingungen und die sind bei Forschungsprojekten oft nicht auf kleine oder mittlere Unternehmen zugeschnitten.
Quick Check − Schnelle Beurteilung des Nutzens
Ihr Bedarf
Sie haben bereits eine Vorstellung davon, wie Sie Technologien für Ihr Unternehmen nutzen möchten? Sie suchen jetzt und zukünftig nach engagierten Fachleuten, die Ihnen bei der Umsetzung helfen? Der Quick Check dient als kurzes und kompaktes Projektformat.
Unser Vorgehen
Der Quick Check dient als Proof of Concept beziehungsweise Machbarkeitsanalyse – einer Kurzform der Machbarkeitsstudie. Die Feststellung der Machbarkeit ist integraler Bestandteil bei der Automatisierung von Prozessen und Abläufen. Er minimiert das Risiko technischer Entwicklungen und bringt Ihnen bei der Entscheidung über anstehende Investitionen Sicherheit.
Resultat
Wir beantworten, inwieweit die Fragestellung aus Ihrer Produktion mit der angestrebten Technologie (beispielsweise Maschinellem Lernen) lösbar ist. Sie können Ihre Anwendungsidee gemeinsam mit den Experten vom Fraunhofer IPA im Rahmen eines Exploring Project erproben.
Herr Kolarić, können Sie Herrn Köpke da nicht irgendwie entgegenkommen?
Ja, das kann ich. Denn es gibt auch sehr niederschwellige Kooperationsangebote. Da wäre zum Beispiel das Zentrale Innovationsprogramm Mittelstand, kurz: ZIM. Darüber fördert das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie Forschungsprojekte, die Mittelständler zusammen mit Forschungseinrichtungen durchführen. Außerdem haben wir am Fraunhofer IPA unsere Kompetenzen im neu geschaffenen Zentrum für Dispergiertechnik gebündelt. Entstanden ist eine Plattform, auf der wir speziell mit KMU an neuen Anwendungen arbeiten. Die beteiligten Wissenschaftler begleiten Industriekunden bei der Entwicklung, indem sie sie bei der Auslegung des Gesamtprozesses und der Wahl der richtigen Materialien unterstützen. Von Anfang an können dabei wichtige Größen wie Automatisierungsgrad, Energieeffizienz und Wirtschaftlichkeit berücksichtigt und während der Entwicklung gesteuert werden. Damit wollen wir den Technologietransfer beschleunigen, also Material- und Prozessinnovationen schneller in die Anwendung bringen.
Ihr Ansprechpartner
Ivica Kolarić
Geschäftssegmentleiter Multifunktionale
Materialien
Telefon: +49 711 970-3729