Projekt KMU 4.0

Ausbau von Industrie-4.0-Aktivitäten zur wissenschaftlichen Unterstützung von regionalen KMU (IwU KMU)

Unterstützt durch die Förderung der Europäischen Union

Gefördert durch den europäischen Fond für regionale Entwicklung

Durchführungszeitraum: 01.02.2016-30.06.2017

Das Thema Industrie 4.0 hat über die letzten Jahre stark an Bedeutung gewonnen und steht in vielen Bereichen im Fokus. So ist Industrie 4.0 das bestimmende Thema der diesjährigen Hannover Messe, auf welcher neueste Entwicklungen rund um das Thema präsentiert werden. Auch in der gelebten Praxis fasst Industrie 4.0 immer mehr Fuß: Laut einer Studie vom BITKOM nutzen heute bereits 4 von 10 Unternehmen Technologien oder Verfahren, die zu Industrie 4.0 zählen. Bei den Anwendern handelt es sich zumeist um große Unternehmen mit entsprechenden Mitteln und Kompetenzen denn gerade bei kleinen und mittleren Unternehmen sind Schlagwörter wie Industrie

4.0 und damit zusammenhängende Begriffe (z.B. Smart Factory) noch Neuland. Ergänzend belegt eine weitere Studie des BITKOM dass etwa jedem dritten Produktionsbetrieb das Know-how in diesen Bereichen fehlt. Neben dem allgegenwärtigen Mangel an Fachkräften wirkt sich in diesem Rahmen vor allem das fehlende Hintergrundwissen negativ aus; so sind viele Unternehmen gar nicht in der Lage, die möglichen Mehrwerte durch Anwendung von Technologien und Verfahren aus dem Themenfeld Industrie 4.0 für sich zu bewerten. Dies ist äußerst problematisch, da Unternehmen, welche sich in dieser Zeit des Aubruchs nicht ausreichend mit den Themen der Zukunft auseinander setzen, unter Umständen den Anschluss an ihre Wettbewerber verlieren werden.

An der Technischen Hochschule Wildau ist man sich dieses Umstandes sehr bewusst und versucht durch gezielte Unterstützung von KMU in der Region die Wettbewerbsfähigkeit der Unternehmen zu sichern. Vor allem die Studiengänge Logistik und Automatisierungstechnik sind stark in diesem Themengebiet vertreten. So werden in der Automatisierungstechnik die Grundlagen und Funktionsweisen der Technologie vermittelt, während im Studiengang Logistik das Zusammenspiel zwischen Technologie und Mensch, die Anwendung der Technologie und auch die Entwicklung von möglichen Geschäftsmodellen im Vordergrund steht. Damit bildet die TH Wildau schon jetzt in enger Zusammenarbeit mit den Unternehmen der Region die Fachkräfte von morgen aus.

Ziele und erwartete Ergebnisse

Der Rückstand von KMU bei der Umsetzung von Industrie 4.0 ist nicht nur auf generell mangelndes Know-how zurückzuführen. Stattdessen haben KMU vielfach sehr spezielle Anforderungen an den Einsatz von Technologien und Verfahren von Industrie 4.0  (z.B. Automatisierungskomponenten), sodass die notwendigen Anpassungen von Unternehmen und Lösung aneinander nicht von allen Akteuren geleistet werden können.

Mittels der Konzeption und Durchführung gemeinsamer Forschungsprojekte mit KMU zielt die TH Wildau auf die Generierung des erforderlichen Know-hows und die Einbringung von modernsten Lösungen in die Praxis der Unternehmen der Region ab. Auf   Grund   der   aufwändigen   und   ressourcenintensiven   Durchführung   sowie

Umsetzung von Projekten im laufenden Betrieb würden derartige Forschungsprojekte entscheidend von der Verfügbarkeit einer Testumgebung profitieren, innerhalb derer mögliche Lösungen getestet und das Praxiswissen generiert sowie vermittelt werden kann. Die Verfügbarkeit einer solchen Umgebung würde den Wissenstransfer zwischen Forschung und Unternehmenspraxis entsprechend befördern und, in enger Zusammenarbeit mit KMU, die Durchführung von anwendungsnahen Forschungsprojekten für verschiedene Bedarfsfelder ermöglichen.

Die TH Wildau verfügt bereits über eine realitätsgetreue Intralogistikumgebung.Das Intralogistiklabor verfügt bereits über verschiedene Fördertechnik sowie Lager- und Kommissioniermöglichkeiten. Darüber hinaus sind verschiedene Automatisierungsansätze bereits implementiert, bspw. können Barcodes und RFID zur automatischen, berührungslosen Identifikation verwendet werden. Dieses Angebot wird durch ein ebenfalls an der TH Wildau angesiedeltes Kompetenzlabor für Automatisierungstechnik ergänzt, innerhalb dessen Wissen über Automatisierung allgemein, Automatisierungstechnik im Besonderen vermittelt wird. Das Ziel des hier beschriebenen Vorhabens besteht daher in der Weiterentwicklung der bestehenden Einrichtungen (Intralogistiklabor, AutoID Testcenter) zu einer in sich geschlossenen, ganzheitlichen Industrie-4.0-Umgebung (Industrie 4.0 für lokale Akteure - InLok), innerhalb derer anwendungsnahe Forschung mit KMU betrieben und Wissen an die Fachkräfte von Morgen vermittelt kann.

Zur Sicherstellung des größtmöglichen Nutzens ist eine funktionale Erweiterung zu wählen, welche eine größtmögliche Schnittmenge mit den zukunftsträchtigsten Entwicklungen im Themenfeld Industrie 4.0 aufweist. Es wird daher die Einrichtung eines vollständigen Kommissionierkreislaufs für Pakete geplant: Von der intelligenten Förderung über den Transport durch von autonomen Sensoren gesteuerte Transportfahrzeuge bis hin zur Auslagerung bzw. dem Versand. Im Detail sollen die folgenden Stationen erweitert werden:

• Kommissionierung: Die bestehende Kommissionieranlage soll auf die Benutzung verschiedener Pick-Systeme hin erweitert werden, in erster Linie Pick-by-light und Pick-by-voice als de facto Industriestandards.
• Förderung: Durch Erweiterung der Förderbahnen durch intelligente Systeme soll die Förderung auf Basis von AutoID-Technologien (z.B. RFID) ermöglicht werden.
• Transport: Die Einrichtung der Infrastruktur für fahrerlose Transportfahrzeuge erlaubt die durch Sensorik gestütze, autonome Beförderung von Waren zum Bestimmungsort.
• Qualitätssicherung: Die unterschiedlichen Vorgänge sollen durch IT-gestützte Qualitätssicherung beurteilt werden. Dabei sollen unter anderem optische Systeme / bildgebende Verfahren zum Einsatz kommen, welche beispielsweise die Kommissionierung aufzeichnen. Es sollen hier ebenfalls Systeme zur Überwachung der Einhaltung einer durchgängigen Kühlkette eingesetzt werden, wie sie beispielsweise bei Lebensmittellogistik oder auch der pharmazeutischen Industrie unerlässlich sind.

Die folgende Abbildung zeigt eine Übersicht zur angestrebten Prozesslandschaft und den dazu nötigen Bausteinen.

Auf Basis dieser Erweiterungen der bestehenden Infrastruktur wird erwartet, die Kontakte zu Unternehmen der Region zu intensivieren und im Zuge dessen auch verschiedene Industrieprojekte durchzuführen. Als weiteres Ergebnis wird eine erhöhte Qualität in der Ausbildung erwartet, da Studierende mit der erweiterten Logistikumgebung in der Lage sind bereits mit den alltäglichen Systemen von morgen zu arbeiten und schon während des Studiums neue Ideen zu Anwendungsszenarien zu entwickeln.