Steigende Energiepreise, belastete Lieferketten sowie der Mangel an Fachkräften stellen derzeit auch die mittelständischen Unternehmen vor Herausforderungen. Die Regionen brauchen Leistungs- und Transferzentren, die mit neuen Entwicklungen und den richtigen Angeboten und Lösungen für Resilienz und Standortsicherung im Mittelstand sorgen können. Wie und wie gut solche Orte Wissenschaft und Wirtschaft zusammenbringen, wollte Mona Neubaur, seit 2022 Ministerin für Wirtschaft, Industrie, Klimaschutz und Energie des Landes Nordrhein-Westfalen, am 12. Januar begutachten. In Lemgo besuchte sie Vertreter*innen der Universität Bielefeld und des Fraunhofer IOSB-INA und informierte sich, wie die Vernetzung zwischen anwendungsorientierter Forschung und Industrie standortübergreifend funktionieren kann.
Neubaur besichtigte hierfür auch das Humation Collaboratory.OWL – das neue gemeinsame Forschungslabor für KI-basierte kollaborative Robotik der Universität Bielefeld und des Lemgoer Fraunhofer-Instituts. Der Aufbau des Labors wurde mit knapp einer halben Million Euro vom Land Nordrhein-Westfalen gefördert.
Das Forschungsteam des Verbundlabors stellte als beispielhaften Anwendungsfall einen Prozess-Schritt in der Produktion von Wärmepumpen des Herstellers Stiebel Eltron vor, bei der Menschen durch einen intelligenten Roboter in der Ausführung von Montagetätigkeiten kooperativ unterstützt werden. So können Teilschritte automatisiert, dem Mangel an Fachkräften begegnet und damit die Produktivität bei der aktuell steigenden Nachfrage erhöht werden.
© Fraunhofer IOSB-INA
„Mit der Kooperation von Fraunhofer und der Universität Bielefeld können wir im Bereich der humanzentrierten Automation die gesamte Kette von der Grundlagenforschung bis zur Anwendung im Mittelstand abbilden“, so Professorin Angelika Epple, Prorektorin für Forschung und Internationales der Universität Bielefeld. „Der Schlüssel für den effizienten und sicheren Einsatz intelligenter Roboter in menschenzentrierten Arbeitsumgebungen sind aktuelle Fortschritte in der Forschung an KI-Modellen für die schnelle Anpassung des gewünschten Roboterverhaltens.“, sagt der Informatiker Dr.-Ing. Sebastian Wrede, Geschäftsführer des Forschungsinstituts für Kognition und Robotik (CoR-Lab) der Universität Bielefeld und Leiter des standortübergreifenden Projektteams. „Unser Ziel ist die Entwicklung einer leistungsfähigen Umgebung, die eine standortübergreifende Untersuchung konkreter Fragestellungen im Bereich der humanzentrierten Automation in Kooperation mit Unternehmen aus ganz NRW erlaubt“, erklärt Wrede.
Ortsübergreifende Zusammenarbeit mit Telepräsenz
Das Humation Collaboratory.OWL befindet sich an zwei digital vernetzten Standorten. Zum einem ist es Teil der Smart Factory OWL am Fraunhofer IOSB-INA, zum anderen ist es im Forschungsinstitut für Kognition und Robotik (CoR-Lab) der Universität Bielefeld integriert. Das Verbundlabor liefert Unternehmen einen niedrigschwelligen Zugang zur Expertise der Forschenden aus Bielefeld und Lemgo und präsentiert, welche Lösungen menschzentrierter Automation schon heute nutzbar sind.
Die beiden Standorte gehen arbeitsteilig vor: Das CoR-Lab entwickelt eine neue Anwendung wie etwa eine kollaborative Montage in einer ersten Phase als Prototyp. In der folgenden Phase wird die Anwendung in der SmartFactoryOWL in einem realen Produktionskontext in Betrieb genommen. Anschließend wird sie von den Forschenden beider Standorte gemeinsam weiterentwickelt. Als Grundlage für die zielorientierte Zusammenarbeit im Verbundlabor werden aktuelle Technologien für die kooperative Entwicklung wie die cloudbasierte Simulation von Robotiksystemen integriert. Für das frühzeitige Testen von konkreten Prozessschritten werden notwendige Bauteile, Vorrichtungen oder Werkzeuge ergänzend gefertigt. Auf diesem Weg können sich ebenfalls Vertreter*innen von Unternehmen mit einbringen, um ihre Problemstellungen zu beschreiben oder neue Entwicklungen zu verfolgen.
Region OWL: beeindruckender Wissenstransfer
Professor Dr.-Ing. Jürgen Jasperneite, Direktor des Fraunhofer-Instituts in Lemgo, wird den Kontakt nach Düsseldorf fortsetzen: „Wir freuen uns, dass das Land unsere tägliche Arbeit im Wissens- und Technologietransfer wertschätzt und unsere Ideen zur Weiterentwicklung einer human-zentrierten Automation begleiten wird.“
Ministerin Neubaur ergänzt: „Die Smart Factory in Lemgo steht beispielhaft für eine gelungene Kooperation von Wirtschaft und Wissenschaft in Nordrhein-Westfalen. Sie macht den Standort Ostwestfalen-Lippe zu einem der stärksten und wichtigsten Impulsgeber für die Technologietransfer-Landschaft in ganz Europa. Hier treffen Unternehmen, die einen wertvollen Beitrag für die Transformation des industriellen Mittelstands leisten, auf Angebote und Lösungen.“
Das Fraunhofer IOSB-INA
Fraunhofer in Lemgo mit seinen derzeit rund 100 Mitarbeitenden legt den Schwerpunkt auf Technologien für intelligente Automatisierungssysteme in den Feldern Intelligente Sensorik, Industrielle Kommunikation, Cybersicherheit, Big Data, Maschinelle Intelligenz, Optimierung und Mensch-Maschine Interaktion. Auf dieser Basis können Menschen effizient dabei unterstützt werden, fundierte Entscheidungen zu treffen, Prozesse zu optimieren und technische Systeme intelligent zu steuern. Die Einrichtung ist Institutsteil für industrielle Automation INA des Fraunhofer-Instituts für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung IOSB. Das Fraunhofer IOSB-INA kooperiert strategisch mit der Technischen Hochschule OWL in Lemgo und mit der Universität Bielefeld.
