Ideal für Einsteiger: Edge Computing

Moderne Testumgebung für 5G-Applikationen mit Forschungsschwerpunkt „Remote Services in Industrial Manufacturing“: Die smartfactory@tugraz ist Österreichs erste mit 5G-Technologie ausgestattete Pilotfabrik.

Professor Franz Haas
Vorstand des Instituts für Fertigungstechnik an der TU Graz

„Ich glaube, dass die 5G-Technologie ein wichtiger Baustein für die digitale Fabrik der Zukunft sein wird. Vor allem, wenn es darum geht, eine hohe Anzahl intelligenter Produktionselemente so miteinander zu vernetzen, dass sie zwar drahtlos, aber dennoch mit geringen Latenzzeiten – in Echtzeit – miteinander kommunizieren können.“

Dank der Zusammenarbeit mit Magenta Telekom wird die Pilotfabrik der TU Graz nun auch zur Testumgebung für 5G-Applikationen mit Forschungsschwerpunkt „Remote Services in Industrial Manufacturing“. „Ich glaube, dass die 5G-Technologie ein wichtiger Baustein für die digitale Fabrik der Zukunft sein wird. Vor allem, wenn es darum geht, eine hohe Anzahl intelligenter Produktionselemente so miteinander zu vernetzen, dass sie zwar drahtlos, aber dennoch mit geringen Latenzzeiten – in Echtzeit – miteinander kommunizieren können“, freut sich Professor Franz Haas, dass die TU Graz mit Österreichs erster Smart Factory mit 5G-Infrastruktur aufwarten kann.

Es gibt aber noch jede Menge weiterer zukunftsträchtiger Highlights, mit denen die Steirer künftig vermehrt auf sich aufmerksam machen wollen: Dazu zählt beispielsweise ein neues 3D-Druck-Verfahren, das erst vor kurzem zum Patent angemeldet wurde. Dieses SLEDM (Selective LED Melting) setzt für den Metalldruck LED-Quellen statt Laser ein. „Damit hoffen wir von Graz aus, den Markt für das metallische Drucken aufzumischen“, erklärt der Vorstand des Instituts für Fertigungstechnik, der seit Anfang des Jahres auch Dekan der Fakultät für Maschinenbau und Wirtschaftswissenschaften ist, mit einem verschmitzten Augenzwinkern. Über einen mit dem Herbst-Semester 2021/2022 startenden Studienzweig, der nicht nur HTL-Absolventen, sondern vor allem eine „zusätzliche Klientel“ ansprechen soll, berichtet er ähnlich euphorisch: „Digital Engineering ist für all jene gedacht, denen die Klassiker Elektrotechnik, Informatik und Maschinenbau ein bisschen ‚too much' sind, die aber dennoch ein großes Interesse für das Thema Digitalisierung hegen“, beschreibt Franz Haas ein neues Ausbildungsangebot, das als Bachelor- und Master-Studium zur Verfügung stehen wird. Gelehrt werden soll ein systemisches, gesamthaftes Denken beim Produktdesign.

Praxisnahe Forschung

Sogar weltweit einzigartig ist eine Schleifanlage, über die das Institut für Fertigungstechnik (IFT) der TU Graz seit 2016 verfügt. Auf dieser wird derzeit gemeinsam mit dem Kompetenzzentrum Tribologie – AC²T – an der molekulardynamischen Simulation und Serienreife des sogenannten SynchroFinishs geforscht. Eines innovativen Schleifverfahrens, mit dem sich durch eine ganzzahlige, konstante Regelung des Drehzahlverhältnisses von Werkstück und Schleifscheibe unrunde 3D-Geometrien und definierte Oberflächen-Rauheiten und -Strukturen erzeugen lassen. „Dieses Projekt läuft noch bis Ende September dieses Jahres und wir sind extrem stolz darauf, dass wir nicht nur fertigen können, sondern dass es uns zudem noch gelang, dieses Feinbearbeitungsverfahren auf eine völlig neue Art und Weise zu simulieren“, freut sich Professor Haas. Immerhin seien Simulationen eine Basisdisziplin, um im Digitalisierungszeitalter an den richtigen Optimierungsschrauben drehen zu können.

Die Zeit der Umsetzung ist gekommen

Da die Technischen Universitäten neben ihrer Grundlagenforschungstätigkeit eine enge, praxisnahe Zusammenarbeit mit der heimischen Industrie suchen, haben sie einen guten Einblick in den aktuellen Status Quo in Österreichs fertigenden Betrieben. „Ich glaube, dass in vielen Unternehmen der Automatisierungs-Aspekt noch nicht zur Gänze ausgeschöpft ist“, zieht der Vorstand des Instituts für Fertigungstechnik Bilanz. Auf diesem Gebiet tue sich im Moment sehr viel.

Außerdem gewinne das Thema Prozesssicherheit zunehmend an Bedeutung, dass sich beispielsweise der Verschleiß eines Bohrers über den Motorstrom der Arbeits- und Vorschubspindel detektieren lässt. „Mittlerweile gibt es viele Produkte und Lösungen, die für die Umsetzung von Industrie 4.0 zur Verfügung stehen, jetzt heißt es für die Unternehmen ‚nur noch' den richtigen Weg zu finden, um die damit verbundenen Kosten und Aufwände in einem vertretbaren Rahmen zu halten“, erinnert Franz Haas daran, dass es höchste Zeit ist, die Möglichkeiten moderner Technologien auszuschöpfen. Als günstige Einstiegs-Option empfiehlt er eine Aufrüstung des bestehenden Maschinenparks mit sogenannten Edge Devices. „Diese können Daten sammeln und in Kombination mit effizienten Machine Learning-Algorithmen, die teilweise sogar als Open Source Software verfügbar sind, wertvolle Optimierungs-Inputs liefern“, spricht er sich abschließend für eine „schnelle I 4.0-Fitmacher-Methode“ aus, die sich in fertigenden Betrieben großer Akzeptanz erfreut.