Industrie 4.0 : Testlabore für Industrie 4.0

An fünf Standorten in Österreich – Wien, Linz, Graz und Wels - finden sich Pilotfabriken, die sich mit der digitalen Produktion von morgen beschäftigen. An echten Maschinen, Digitalen Zwillingen und im Verlauf echter Produktionsketten befasst man sich dort mit der Zukunft der Produktion. In diesen Fabriken stellt man sich die Frage, wie in Zukunft Industrie 4.0 von der Produktion über Logistik bis zur Montage funktioniert.

„Die LIT Factory ist Teil des Linz Institute of Technology, in dem die technologische und naturwissenschaftliche Kompetenz der Johannes Kepler Universität Linz gebündelt wird“, beschreibt Klaus Straka von der LIT Factory. Geforscht wird an prozesstechnischen Innovationen auf dem Gebiet der Kunststofftechnik – angefangen von der Kreislaufwirtschaft über innovative Materialien für den Leichtbau bis hin zur Digitalisierung in einem modernen Produktionsbetrieb. So soll unter anderem an ausgewählten Show Cases gezeigt werden, wie mit Hilfe von digitalen Zwillingen die Produktion optimiert und mittels digitaler Transformation neue Geschäftsmodelle entwickelt werden können.

Aktuell befindet sich die LIT Factory noch in der Aufbauphase, eine Kunststoffrecyclinganlage sowie eine Fertigungszelle für faserverstärkte thermoplastische Composites stehen für erste Tests bereits zur Verfügung. „Ab Mitte 2020 gehen die bereits installierten Anlagen schrittweise in die Nutzungsphase über und werden für Forschungsarbeiten im Rahmen von geförderten Projekten eingesetzt“, erklärt Straka.

Schwerpunkt: Kunststofftechnik und Kunststoffrecycling

Partner und Sponsoren: 27 (u.a. Dataformers, Erema, Greiner, Leistritz)

Finanzierung: 9,7 Mio Euro (BMVIT/FFG: 2 Mio., Industrie: 3,7 Mio., Land OÖ für Errichtung des Gebäudes: 2 Mio., Stadt Linz für Miete: 2 Mio.)

Förderzeitraum: 2018/2020

Erstbetrieb: 2020

Mitarbeiter: Im Vollbetrieb 25

Bereits seit Februar 2017 ist die Pilotfabrik der TU Wien (Institut für Fertigungstechnik, Institut für Managementwissenschaften, Forschungsbereich für Maschinenbauinformatik und virtuelle Produktentwicklung) in der Seestadt Aspern in Betrieb. „Unsere Schwerpunkte liegen unter anderem in den Bereichen Mensch-Maschinen-Kollaboration, IoT-Anwendungen, cyber-physikalische Produktionssysteme, robotergestützte flexible Fertigungszellen, „leane“ Logistik und autonome Transportsysteme“, sagt Claudia Schickling, seit Juni 2019 Leiterin der Pilotfabrik Wien. Gefertigt wird in Aspern ein Kunststoff-3D-Drucker, der in mehreren Varianten zur Verfügung steht. Seit Auslaufen der Förderung Ende 2018 ist die Pilotfabrik Wien finanziell auf eigene Beine gestellt: F&E-Projekte und Auftragsprojekte, Weiterbildungsangebote u.a. für Unternehmen sowie ein Partnermodell sollen die Kosten des laufenden Betriebs abdecken.

Schwerpunkt: Kunststoff-3D-Druck

Partner: 22 (u.a. Atos, Bosch Rexroth, Copadata, Evolaris, Siemens)

Finanzierung: 4 Mio. Euro (2 Mio. BMVIT, 2 Mio. TU Wien & Industriepartner)

Förderzeitraum: 2015 bis 2018

Erstbetrieb: Februar 2017

Mitarbeiter: 4 geringfügig beschäftigte Studierende sowie Projektassistenten aus den beteiligten Instituten.

Die Digitale Fabrik der Fachhochschule Technikum Wien ist eine Forschungs- und Lehreinrichtung mit dem Ziel, Technologietrends und das Innovationspotenzial rund um das Thema Industrie 4.0 systematisch und ganzheitlich anzuwenden und zu erforschen. „Anhand verschiedenster Technologien und mit hochmodernem Equipment realisieren wir Konzepte für intelligente Produktionsumgebungen“, sagt Erich Markl, Leiter der Fakultät Industrial Engineering. Nach dem Prinzip der flexiblen Produktion erledigen in der Fabrik verschiedene mobile Roboter die Transportaufgaben und verwenden Ansätze der künstlichen Intelligenz zur Navigation, zur Lokalisierung von Objekten und für Handhabungsaufgaben. Mittels cloudbasierter IoT-Systeme sind alle Anlagen der Forschungsfertigung miteinander vernetzt. In der Fabrik sind Anwendungsbeispiele für die Mensch-Maschinen-Kollaboration auf Basis entsprechende Hardware- und Software realisiert. Außerdem verknüpft Augmented Reality in Form eines digitalen Assistenzsystems die reale mit der virtuellen Welt. Via Virtual Reality werden Fertigungsprozesse simuliert und Anlagen der Digitalen Fabrik virtuell in Betrieb genommen.

Schwerpunkt: Mensch-Maschinen-Kollaboration; Augmented Reality & Virtual Reality

Partner: 15 (u.a. ABB, Beckhoff, Fanuc, Kuka)

Finanzierung: 2,2 Mio. Euro (Industriepartner, Forschungsprojekte)

Förderzeitraum: keine Förderung

Erstbetrieb: April 2016

Mitarbeiter: 5

Die vom Center of Excellence for Smart Production betriebene Pilotfabrik konzentriert sich vor allem auf zwei Schwerpunkte: die generative Fertigung von Metallbauteilen (3D-Metall-Druck) sowie die flexible Fertigung für Stückguterzeugung für Elektronik- und Automobilindustrie. Ein Produkt wird hier nicht entwickelt. „Wir sind eine Lehr- und Forschungseinrichtung, die Unternehmen Basistechnologien und Dienstleistungen zur Verfügung stellt“, sagt Roman Froschauer, Koordinator des Bereichs Automatisierung und Robotik am FH Campus Wels. Ein Angebot, das gerne angenommen wird: Derzeit laufen neun Projekte mit rund 15 Unternehmenspartnern.

Schwerpunkt: 3D-Metall-Druck & Stückguterzeugung

Partner: ~ 15 (u.a. Engel Austria, Profactor, RISC Software)

Finanzierung: durch Land OÖ, Industrie und Forschungsprojekte

Förderzeitraum: keine Förderung

Erstbetrieb: September 2017

Mitarbeiter: 20 Forschungsmitarbeiter

Die Smartfactory an der TU Graz ist eine Modellfabrik, in der modernste Anlagen der mechanischen Fertigung und Montage über fortschrittliche Produkte der Informationstechnologie zu einem cyberphysikalischen Produktionssystem verbunden und so zu einem einzigartigen Ort für Forschung, Lehre und Wissenstransfer im Bereich der digitalisierten Fertigung werden. Produziert werden Präzisionsgetriebe, vor allem für Roboter und E-Mobilitätsanwendungen. Betrieben wird sie vom Institut für Fertigungstechnik der TU Graz. Das zentrale Forschungsthema lautet Agilität und Datensicherheit in der digitalisierten Fertigung. Die Infrastruktur der Smartfactory wird darüber hinaus für F & E-Vorhaben in den Bereichen Konnektivität und Digitale Integration, Big Data 4 Manufacturing, RFID-Applikationen bei Metallkomponenten sowie Post-Processing metall-additiver Produkte genutzt.

Schwerpunkt: Präzisionsgetriebe

Partner: 19 (u.a. AVL, DMG Mori, Festo, B&R)

Finanzierung: 4,04 Mio. (je zur Hälfte finanziert vom BMVIT und der Industrie). Dazu kommen rund 2,6 Mio. Euro von Seiten der TU Graz für die Errichtung des Gebäudes

Förderzeitraum: 2017 bis 2020

Erstbetrieb: Frühjahr 2018

Mitarbeiter: derzeit 8