Genossenschaftliche Fertigungsanlagen bieten KMU Kleinserienfertigung an
Bei der Kommerzialisierung ihrer Produkte stehen die europäischen kleinen und mittleren Unternehmen (KMU) vor einem Dilemma. Während sie für die Fertigung von elektronischen Komponenten und Systemen Produktionsanlagen benötigen, sind ihre Märkte in der Regel eher Nischenmärkte, so dass die Produktion eher in kleinen Serien erfolgt. In den letzten Jahren hat die Integration intelligenter Systeme dazu beigetragen, eine Vielzahl von Innovationen aus dem Labor und auf den Markt zu bringen. Jetzt befasst es sich auch mit der Herausforderung einer kostengünstigen Kleinserienfertigung. Das EU-finanzierte Projekt SMARTER-SI wurde ins Leben gerufen, um ein neues Konzept für die verteilte Kleinserienfertigung zu testen – das Cooperative-Foundry-Modell (CFM). Die Systeme, die aus „Bausteinen“ elektronischer Komponenten und Funktionsteile mit einer hohen technologischen Reife bestehen, wurden von teilnehmenden Forschungs- und Technologieorganisationen bereitgestellt. Dieser modulare Aufbau bietet anpassungsfähige Produktionslösungen für KMU. Senkung der Marktzutrittsschranken für KMU Die Integration intelligenter Systeme bezeichnet den Bereich der funktionalen Systeme wie Sensorik und Datenkommunikation, die auf Mikrosystemtechnik (z. B. Sensoren, Aktoren, Elektronik) basieren. Diese werden zu einer Vielzahl von Lösungen, wie z. B. Energiemanagement, kombiniert. Systeme sind in der Regel in das natürliche, gebaute und soziale Umfeld eingebettet. Sie gelten als „intelligent“,da sie auf Rückkopplungsschleifen, Datensätze und Algorithmen angewiesen sind, um einen autonomen Betrieb zu ermöglichen. Die Integration intelligenter Systeme bietet KMU einen verbesserten Zugang zu Optionen für Design, Prototypenbau, Test und Erstproduktion. SMARTER-SI versuchte, dieses Potenzial mit einem kooperativen Ansatz zu maximieren, bei dem die Ressourcen der Forschungs- und Technologieorganisationen genutzt werden. Projektkoordinator Dr. Rainer Günzler erklärt: „Die Idee für ein Community-Foundry-Modell entstand durch einige Forschungsprojekte, die trotz ihres Erfolgs nicht zu marktfähigen Produkten führten. Das Problem besteht darin, dass die meisten KMU keine großen Mengen an Hardware-Systemen für ihre Produkte benötigen und kommerzielle Fertigungsanlagen die Produktion kleinerer Mengen nicht rechtfertigen können.“ SMARTER-SI CFM vereint das Know-how von sechs international anerkannten Forschungs- und Technologieorganisationen und bietet KMU einen technologischen Zugang für die Kleinserienfertigung von Systemen (bis zu einigen hundert Stück), die aus einem Katalog ausgewählt werden können. Bei diesen Bausteinen handelt es sich um technologische Module wie Sensorchips, die interoperabel sind und zu voll funktionsfähigen Systemen kombiniert werden können. Das Projektteam entwarf einen Prüfstand für elf Anwendungsexperimente (AE), die anhand der Bausteine nachverfolgt werden sollten. Dem Projekt gelang es in allen Fällen, Dutzende von Systemen an die KMU zu liefern, die diese wiederum bei ihren eigenen Kunden testen konnten. Dr. Günzler erklärt: „Das ist vielleicht der wichtigste Schritt, um den Markt zu erreichen. Ein Beispiel: Der intelligente Kupplungsbremssensor, der den Verschleiß überwacht, spart nicht nur Kosten und ermöglicht eine vorausschauende Wartung, sondern zeigt auch, wie Maschinen von der Digitalisierung profitieren können.“ Europas Forschungsexzellenz nutzen Das Projekt SMARTER-SI fügt sich in die Initiative „Smart Anything Everywhere“ der Europäischen Kommission ein, mit der KMU in die Lage versetzt werden sollen, ihren Herausforderungen der digitalen Transformation gerecht zu werden. Der Ansatz nutzt den modularen, multidisziplinären und mehrskaligen Charakter der Integration intelligenter Systeme, um eine Reihe von innovativen Produkten und Geschäftsmöglichkeiten zu realisieren und zu verbessern. Das Cooperative-Foundry-Modell verkürzte die Zeit von der Idee bis zum Produkt um den Faktor zwei. Bei der Industrieautomation wird die Wertschöpfung der Integration intelligenter Systeme auf ca. 10 % des Weltmarktes von 113 Mrd. EUR geschätzt. Europa befindet sich in einer hervorragenden Position, um mit seinen führenden Forschungs-, Entwicklungs- und Produktionsstätten einen wesentlichen Anteil daran zu gewinnen. Mit Blick auf die Zukunft sagt Dr. Günzler: „Wir haben so viele erfolgsversprechende Ergebnisse aus den AE erhalten, wie zum Beispiel eine Vorrichtung zur Überprüfung von Lebensmitteln auf Toxine und Allergene. Um diese voranzubringen, werden die KMU nun in die Kleinserienfertigung gehen. Für einige wird dies in den kommenden Monaten geschehen, während andere mehr Zeit brauchen werden.“
Schlüsselbegriffe
SMARTER-SI, Fertigung, KMU, Kleinserie, Produktion, Fertigungsanlage, Automatisierung, Mikrosystemtechnik, Kleinserie, intelligent, Modul
