Fabriken der Zukunft

Rund 50 Gäste staunten über die Möglichkeiten, die die neuen Labore bieten. Zunächst begrüßte Rektor Professor Winfried Lieber die interessierten Wissenschaftler und Unternehmer aus der Region. „Beide Labore werden ganz erheblich zum Studienerfolg vieler Studenten beitragen. Ich bin froh, dass die Vertreter von Unternehmen hier sitzen, die sehen, wie die Labore für die angewandte Forschung genutzt werden.“ 

Hauptredner des Abends war Engelbert Westkämper, Professor für Produktionstechnik und Fabrikbetrieb sowie ehemaliger Leiter des Fraunhofer-Instituts für Produktionstechnik und Automatisierung. Er zeigte detailliert, welchen Anforderungen sich die industrielle Produktion der Zukunft stellen muss. Das demografische Moment mache andere Formen der Produktion notwendig. Ältere Menschen suchen andere Produkte und wollen anders arbeiten als die junge Bevölkerung. Das müssen die neuen Fabriken berücksichtigen. Gleichzeitig müssen sie sich den Anforderungen der globalen Ökonomie, der ökologischen Effizienz und der sozialen Effektivität stellen. In seinen systemtheoretischen Ausführungen legte Prof. Westkämper äußerst kenntnisreich dar, dass das industrielle System nur überleben kann, wenn es lernt, sich kurzfristig den neuen Anforderungen zu stellen. „Änderung ist der Normalzustand im Unternehmen, wenn es überleben soll“, resümierte er seine Erkenntnisse. Fabriken sind komplexe soziotechnische Systeme, deren Basis heute das Wissen ist. Die Fabrik der Zukunft müsse flexibel, energie- und materialeffizient arbeiten. Hier verkoppeln sich reale Welten mit digitalen Welten. „In der digitalen Welt lernen wir, was dann in der realen umgesetzt wird. Digitale Werkzeuge sind ein Muss, um ökonomische und ökologische Effekte zu erzeugen.“

Wie die Fabrik der Zukunft konkret aussehen kann, formulierte im Anschluss Professor Jürgen Köbler von der Fakultät Betriebswirtschaft und Wirtschaftsingenieurwesen. „Es geht um eine durchgängige Vernetzung von der Produktidee, der 3-D-Zeichnung über die Fabrikgestaltung, bis zur Serienfertigung.“ Das Ziel sei integratives Lernen, die Verbindung der drei Elemente Lean Manufacturing, Virtual Engineering und Rapid Prototyping zu einer wertstromorientierten LernfabrikGerade Unternehmen könnten von den neuen Technologien profitieren: Sie können beispielsweise schon viel früher Aussagen zu Produktionskosten treffen, die sich auf der Grundlage von Prozess-Simulationen machen lassen. Ist das Produkt so herstellbar wie geplant und welche Kosten bringt das mit sich?

Die Gäste konnten sich im Anschluss an die Vorträge selbst davon überzeugen, welche Möglichkeiten die neuen Technologien eröffnen. Ausgerüstet mit speziellen Brillen hatten sie die Gelegenheit, auf einer großen Leinwand die Simulation einer Maschine zur Kaugummiherstellung zu betrachten. Dreidimensional ragte die Maschine in den Raum, sie ließ sich virtuell „aufschneiden“ und die Gäste konnten ihr Innenleben 1: 1 bestaunen. 

Virtual Engineering lässt sich vielfältig einsetzen. Es ermöglicht zu berechnen, welchen Belastungen ein realer Anwender bei der Arbeit ausgesetzt ist. Bei anderen Anwendungen werden Kabellängen ermittelt, der Austausch von Bauteilen ausprobiert oder Konstruktionsergebnisse überprüft. „Die Industrie nutzt die Funktionen, um Zeit und Kosten zu sparen. Bauzeiten können verkürzt und auf den Bau von Prototypen, Test- oder Vorführmodellen kann weitgehend verzichtet werden“, erklärte Jürgen Köbler die Besonderheiten der virtuellen Technologie.

Eine weitere Anwendung der virtuellen Technologie ist der Fabrikplanungstisch: Mit ihm lässt sich eine Produktionshalle nach eigenen Bedürfnissen zusammenstellen und die beste Anordnung der Maschinenflächen finden. Die Pläne lassen sich dann visualisieren und der Betrachter kann die simulierten Fabrikhallen durchwandern.

Beeindruckend zeigte Professor Karl Maisch in seinem Labor, wie Lean Manufacturing die Produktionsabläufe optimiert. Wie in einer Minifabrik stellten 15 Studenten die einzelnen Stationen des Produktionsprozesses eines Scooters nach - von der Vormontage über die Verpackung und den Versand bis hin zur Qualitätssicherung. Das Ergebnis überzeugte: Arbeitet die Fabrik nach Lean-Gesichtspunkten, konnte sie die Scooter wesentlich schneller und reibungsloser herstellen. Ansatzpunkte sind die Reduktion von Papierdokumentationen, eine effiziente Tischanordnung oder eine koordinierte Versorgung mit Material. 

Den dritten Bereich der wertstromorientierten Lernfabrik präsentierte Professor Stefan Junk. Mit dem Rapid Prototyping lassen sich schnell Prototypen herstellen, ohne dass spezielles Werkzeug notwendig ist. „Die Entwicklungszeit und die Kosten können so wesentlich reduziert werden“, so Prof. Junk. Reverse Engineering funktioniert mit einem  Handscanner: Man kann Objekte scannen, die dann als 3-D-Modell vorliegen. Ein 3-D-Drucker „druckt“ es dann aus Gips. Das Einsatzgebiet für dieses Verfahren ist groß: Zum Beispiel in der Medizintechnik lassen sich auf der Grundlage einer Computertomographie (CT) schon im Vorfeld einer OP die notwendigen Implantate fertigen. „Wenn Sie ein CT von Ihrem Hüftgelenk haben, lässt sich ein 3-D-Modell mit dieser Methode ganz einfach herstellen“, erklärte Prof. Junk. 

Pressestimmen:

 Neue Labors im Technologiepark Offenburg eingeweiht (veröffentlicht am Fr, 04. Mai 2012 auf badische-zeitung.de)

Mit dem digitalen Hammer Die Hochschule Offenburg hat zwei neue Labore eingeweiht / Virtuelle Studien für reale Fabriken (veröffentlicht am 04. Mai 2012 auf baden-online.de

Per Knopfdruck in die 3. Dimension (veröffentlicht am 1.6.2012 auf http://www.schwarzwaelder-bote.de