26.07.2019

Agiler produzieren

Forschungsfabrik in Karlsruhe soll Digitalisierung, Sensorik und Produktionstechniken vereinen.

Gestützt auf Digi­talisierung, künstliche Intelligenz und maschi­nelles Lernen, überführen Wissenschaft und Industrie neue, herausfordernde Fertigungs­verfahren gemeinsam und in kürzester Zeit vom Reißbrett in die betriebliche Praxis: Das ist die Vision der Forschungs­fabrik auf dem Gelände des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT), deren Grundstein diese Woche gelegt wurde. Ab Ende 2020 wollen Forscher und Unternehmens­vertreter die Arbeit in der Forschungs­fabrik aufnehmen.

Abb.: Grundstein­legung zur Forschungs­fabrik auf dem Campus Ost des...
Abb.: Grundstein­legung zur Forschungs­fabrik auf dem Campus Ost des Karlsruher Instituts für Tech­nologie. (Bild: A. Bramsiepe, KIT)

„Die Karlsruher Forschungs­fabrik schafft die einzigartige Möglichkeit, das Zukunftsthema Intel­ligente Produktion an realen Prozessen praxisnah zu erforschen“, sagte der Präsident des KIT, Holger Hanselka. „Gemeinsam bringen die Partner KIT und Fraunhofer ihre umfassende Expertise auf den Gebieten künstliche Intelligenz, Maschinenbau, Prozesstechnik, Sensorikentwicklung und Sensorikintegration ein, um Mehrwerte für starke, innovative Unternehmen zu schaffen.“ Alexander Kurz, Vorstand der Fraunhofer-Gesellschaft für Personal, Recht und Verwertung, lobte den breiten, kooperativen Ansatz: „Mit dem gemeinsamen Vorhaben bündeln das KIT und die Fraunhofer-Gesellschaft ihre Forschung in Karlsruhe im Bereich zukünftiger, innovativer Produktions­technologien und -methoden. Das Konzept der Einbeziehung sowohl der Wirtschaft als auch der Weiter­entwicklung der Forschung bis hin zur aka­demischen Ausbildung wird mit dem gemeinsamen Ansatz bestens umgesetzt.“

Hinter der Forschungs­fabrik stehen zum einen das KIT mit seinem WBK-Institut für Produktions­technik unter Leitung von Jürgen Fleischer, zum anderen die Fraun­hofer-Gesellschaft mit ihrem Institut für Chemische Technologie ICT. Weitere Impulse werden vom KIT-Institut für Fahrzeugsystemtechnik, dem Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung IOSB und vom Institut für Anthropomatik und Robotik erwartet. „Modernste Digitalisierungs­methoden, künstliche Intelligenz und maschinelles Lernen ermöglichen es uns, neue Produktions­technologien deutlich schneller zu planen, zu testen und vor allem frühzeitig in die Industrie zu überführen“, sagt Olaf Sauer vom Fraunhofer IOSB als Koordinator des Projekts auf Seiten der Fraunhofer-Gesellschaft.  In gemeinsamen Verbund­projekten mit Industrie­unternehmen wie „SMiLE – System­integrativer Multi-Material-Leichtbau für die Elektro­mobilität“ oder „MoPaHyb – Modulare Produktions­anlage für hoch­belastbare Hybrid­bauteile“ haben KIT und Fraunhofer bereits eine Fülle einschlägiger Erfahrungen gesammelt.

Angestrebt wird eine agile Produktion, das heißt: Hochwertige Produkte laufen bereits vom Band, während das dazugehörige Fertigungs­verfahren noch optimiert wird. Ziel agilen Produzierens ist es, die „Time-to-Market“ signifikant – teilweise um mehrere Jahre – zu verkürzen. Das ermöglicht es innovations­starken Unternehmen, neue Produkte deutlich früher als bisher auf den Zielmärkten zu platzieren. Wie das geht, wollen die Wissenschaftler der Forschungs­fabrik herausfinden und gemeinsam mit Industriepartnern in die Anwendung überführen. Ihrem Claim „Etablierte Prozesse optimieren – unreife Prozesse ertüchtigen“ entsprechend, nehmen sie hierbei die Entwicklung eines Produktions­prozesses im Labormaßstab ebenso in den Blick wie den Produktionsanlauf auf der Maschine im industriellen Maßstab sowie, zuletzt, die kontinuierliche Überwachung und Verbesserung einer laufenden Produktion. Alle drei Phasen werden in der Forschungs­fabrik durch Methoden des maschinellen Lernens und künstlicher Intelligenz unterstützt. Angetrieben werden Forscher von der Vision, nicht nur einzelne Fertigungs­schritte agil zu machen, sondern ganze Prozessketten zu einem intern kommunizierenden, selbst­lernenden System auszubauen.  

Für den Bau der Forschungsfabrik ist ein Gesamtbudget von rund 15 Millionen Euro vorgesehen. Hierzu tragen die Kooperations­partner KIT und Fraunhofer jeweils die Hälfte bei. Gleiches gilt für Investitionen in die Erst­ausstattung der Fertigungs­hallen, Labore und Büros in Höhe von voraussichtlich 2,25 Millionen Euro. Nach der für Ende 2020 geplanten Eröffnung wird die Forschungs­fabrik auf zwei Stockwerken und einer Fläche von 4.500 Quadratmetern rund 70 Wissenschaftler beherbergen. Für Industrie­partner stehen 50 Arbeitsplätze zur Verfügung, außerdem Büroflächen in unmittel­barer Nähe.
 

KIT / JOL

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