\u201eDie Art, wie wir arbeiten, wird sich durch die Digitalisierung wandeln\u201c, sagt Prof. Dr.-Ing. Bernd Engel vom Lehrstuhl f\u00fcr 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 selbstst\u00e4ndig an Situationen anpassen \u2013 all das k\u00f6nnte in Zukunft Realit\u00e4t werden. Im \u201eZentrum f\u00fcr Smart Production Design Siegen\u201c entwickeln und erforschen WissenschaftlerInnen der Uni Siegen genau solche intelligenten Werkzeuge. Das NRW-Ministerium f\u00fcr Wirtschaft, Innovation, Digitalisierung und Energie f\u00f6rdert das Zentrum mit drei Millionen Euro. Gemeinsam mit der Industrie- und Handelskammer S\u00fcdwestfalen und Unternehmen aus ganz Deutschland m\u00f6chten die Siegener eine Plattform und Forschungsinfrastruktur f\u00fcr Unternehmen und WissenschaftlerInnen aufbauen, um neue Maschinen und Werkzeuge zu testen und sich \u00fcber Erfahrungen auszutauschen. Das Projekt ist zun\u00e4chst auf drei Jahre ausgelegt, soll danach aber in Kooperation mit der Industrie fortgef\u00fchrt werden.<\/p>\n
\u201eMit diesen Investitionen in unsere Forschungsinfrastruktur machen wir das Land wettbewerbsf\u00e4higer\u201c, erkl\u00e4rt NRW-Wirtschafts- und Digitalminister Prof. Dr. Andreas Pinkwart. Laut Professor Dr. Holger Sch\u00f6nherr, Dekan der Naturwissenschaftlich-Technischen Fakult\u00e4t der Universit\u00e4t Siegen, kann durch dieses Projekt vor allem auch der Br\u00fcckenschlag zwischen innovativer Forschung und zielgerichteter Weiterentwicklung des f\u00fcr die Region und auch dar\u00fcber hinaus bedeutenden Bereichs der industriellen Produktion f\u00fcr die Zukunft nachhaltig und erfolgreich gestaltet werden. \u201eDas Zentrum wird als wichtiger Impulsgeber und als Anlaufstelle eine wichtige Rolle in der zuk\u00fcnftigen digital gepr\u00e4gten Arbeitswelt spielen\u201c, ist sich Prof. Sch\u00f6nherr sicher.<\/p>\n
Die Forschung an der Uni Siegen verfolgt drei Schwerpunkte, die alle miteinander verkn\u00fcpft sind: Maschinen, Werkzeuge und das Verhalten von Menschen. Zun\u00e4chst testen die WissenschaftlerInnen gemeinsam mit den kooperierenden Firmen neuartige Maschinen, zum Beispiel 3D-Metall-Drucker und Scanner. Sie analysieren beispielsweise, in welchen Situationen und f\u00fcr welche Produkte der 3D-Drucker tats\u00e4chlich einen Mehrwert bringt und wie sich gefr\u00e4ste Werkzeuge von solchen unterscheiden, die aus dem 3D-Drucker kommen.<\/p>\n
In die \u201eausgedruckten\u201c Werkzeuge integrieren die WissenschaftlerInnen neuartige, kabellose Sensoren. \u201eHeute ist ein Werkzeug ein blo\u00dfes St\u00fcck Stahl. Unsere Werkzeuge sollen Sensor und Aktuator zugleich sein\u201c, erkl\u00e4rt Engel. Das hei\u00dft: Das Werkzeug meldet beim Arbeiten jeden Fehler direkt zur\u00fcck, ver\u00e4ndert gegebenenfalls seine Form oder Festigkeit, um sich auf die neue Situation bestm\u00f6glich einzustellen und den Fehler zu beheben, bevor er sich negativ auswirkt. Damit das funktioniert, m\u00fcssen die ForscherInnen dar\u00fcber 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?<\/p>\n
Die WissenschaftlerInnen haben eine gro\u00dfe Vision f\u00fcr die Zukunft: Sie m\u00f6chten intelligente Werkzeuge herstellen und damit den Beruf des \u201eWerkers 4.0\u201c erschaffen. Das bedeutet konkret, dass k\u00fcnftig ein Servicemitarbeiter zuhause oder im B\u00fcro sitzen kann, eine Virtual Reality-Brille tr\u00e4gt und sich damit in der virtuellen Realit\u00e4t einer Fabrik bewegt, die in Wirklichkeit zum Beispiel 7.000 Kilometer entfernt ist. Neben dem Abbild der Maschinen und den \u00fcber intelligente Werkzeuge erfassten Daten kann er zudem die Bewegungen der WerkerInnen vor Ort beobachten und koordinieren, um zum Beispiel eine Maschine zu reparieren. Der ortsans\u00e4ssige 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 R\u00fcckmeldungen, zum Beispiel, welche Kraft er mit dem Werkzeug auf die Maschine aus\u00fcbt.<\/p>\n
F\u00fcr den Werker in der chinesischen Fabrik funktioniert das wie ein Navi. Er bekommt alle Anweisungen \u00fcber den Experten, hat die Freiheit diese umzusetzen oder eigene Vorschl\u00e4ge zu machen, die dem Servicemitarbeiter direkt \u00fcbermittelt werden. Neben der enormen Geschwindigkeit der Servicet\u00e4tigkeit und den wegfallenden Reiset\u00e4tigkeiten ergeben sich f\u00fcr Lieferant und Kunde erhebliche Vorteile\u201c erkl\u00e4rt Engel. \u201eWir wissen, dass das eine gro\u00dfe Vision ist. Unsere Forschung ist ein Mosaikstein in diese Richtung.\u201c<\/p>\n
Innerhalb der Uni Siegen arbeitet Engel mit Kollegen aus den Bereichen Maschinenbau, Elektrotechnik, Produktion und Betriebswirtschaftslehre zusammen. Das \u201eZentrum f\u00fcr Smart Production Design Siegen\u201c ist eins von acht gef\u00f6rderten Projekten, die aus Mitteln des Landes und des Europ\u00e4ischen Fonds f\u00fcr regionale Entwicklung (EFRE) unterst\u00fctzt werden. Koordiniert wird die F\u00f6rderung vom Wirtschaftsministerium zusammen mit den Ministerien f\u00fcr Arbeit, Kultur und Wissenschaft, sowie Umwelt und Verkehr. F\u00fcr die Naturwissenschaftlich-Technische Fakult\u00e4t der Universit\u00e4t Siegen und das Department Maschinenbau stellt das Projekt einen wichtigen Baustein zur Schwerpunktbildung im Bereich \u201eSmart Production\u201c dar.<\/p>\n