1. Preis

Smarte Systemoptimierung – Autonome Fertigungssystem-Optimierung in der hochautomatisierten Stückgüterproduktion

Felix Georg Müller, Thomas Hilzbrich, Emir Cuk, Pablo Mayer, Christoph Ebbers

Mit der »Smarten Systemoptimierung« hat das Fraunhofer IPA ein mobiles Werkzeug entwickelt, das Fehler in verketteten Fertigungssystemen erkennt und ihre Ursachen aufzeigt. Dafür halten intelligente Kameras und ein hochperformanter Maschinensteuerungskonnektor die relevanten Prozessmerkmale fest. Anschliessend wertet ein Analysetool die Daten echtzeitnah aus. Auf diese Weise lassen sich nicht nur schnelltaktende Anlagen optimieren, sondern auch ein automatisiertes Maschinenbenchmarking durchführen.

2. Preis

Innere, adaptive Kühlschmierstoffzuführung für scheibenförmige, rotierende Zerspanwerkzeuge

Dr.-Ing. Marco Schneider, Dr.-Ing. Christoph Birenbaum, Timo Boje, Jochen Burkhardt, Rocco Eisseler, Tim Mayer

Wissenschaftler des Fraunhofer IPA entwickelten ein neuartiges Verfahren zur werkzeuginternen Zuführung von Kühlschmierstoffen (KSS) für scheibenförmige, rotierende Zerspanwerkzeuge. Mit Unterstützung einschlägiger Sägemaschinen- und Sägewerkzeughersteller entstand ein leicht nachrüstbares und kostengünstiges Konzept, das einen Meilenstein in der Entwicklungsgeschichte der Kreissägewerkzeuge darstellt.

3. Preis

Vernetzte Cloud-basierte Navigation für Fahrerlose Transportsysteme im Kontext von Industrie 4.0, kurz: Navigation 4.0

Felipe Garcia Lopez, Stefan Dörr, Jannik Abbenseth, Dr.-Ing. Kai Pfeiffer

Ein vierköpfiges Forscherteam um Kai Pfeiffer von der Abteilung Roboter- und Assistenzsysteme am Fraunhofer IPA hat eine Cloud-basierte Navigationstechnologie entwickelt. Sie macht den Einsatz von fahrerlosen Transportsystemen (FTS) verlässlicher, flexibler und effizienter. Gleichzeitig ermöglicht der neue Ansatz die wandlungsfähige Produktion und liefert Produktionsplanern wertvolle Daten für den sogenannten Digitalen Schatten.

Im Jahr 1993 hat Professor Rolf Dieter Schraft, damaliger Institutsleiter des Fraunhofer IPA, den Innovationstag eingerichtet. Ziel war, herausragende Leistungen der IPA-Forscher zu würdigen und die Lösungen gezielt bis zur Marktreife weiterzuentwickeln. Seitdem lädt das IPA alljährlich seine Mitarbeiter und die Wissenschaftler der außeruniversitären Schwesterinstitute IFF und EEP zur Bewerbung ein. Sechs Einreichungen werden für den Hans-Jürgen Warnecke Innovationspreis nominiert und am Innovationstag vorgestellt. Die Gewinner ermittelt eine externe Jury anhand Kriterien wie Kundennutzen, methodischwissenschaftlicher Ansatz oder Kreativität und Vorgehensweise. »Kreativität, Neugier und Mut gehören zu den wichtigsten Eigenschaften eines Forschers, auch und gerade in Zeiten von Industrie 4.0. Daher freue ich mich, dass wir eine lange Tradition in der Förderung dieser Eigenschaften haben und nun zum 25. Mal die besten Ideen aus unserem Hause auszeichnen können«, sagt IPA-Institutsleiter Professor Thomas Bauernhansl.

Nominierung hilft Forschern, Anwendungspartner zu finden

Der Innovationstag trägt dazu bei, dass gute Ideen nicht in der Schublade verschwinden, sondern konsequent auf den Markt gebracht werden. »Oft entwickeln unsere Forscher geniale technische Lösungen, können sie aber nicht umsetzen, weil sich kein Praxispartner findet«, informiert Christoph Schaeffer, Leiter Innovationsmanagement am IPA, der die Veranstaltung seit 7 Jahren organisiert und moderiert. Mit  der Berichterstattung werden Unternehmen auf die Entwicklungen aufmerksam gemacht. »Viele Preisträger haben nach der Verleihung einen Partner gefunden und konnten die Lösungen gemeinsam industriell umsetzen. Manche haben sogar eigene Firmen  gegründet«, so Schaeffer.

Ein Erfolgsbeispiel ist die Mikrozahringpumpe von Ex-IPA Wissenschaftler Thomas Weisener, die kleinste Flüssigkeitsmengen schnell und präzise dosiert. Der Forscher hat in den Jahren 1994 bis 1997 viermal in Folge den Preis erhalten und gründete sich 1998 mit zwei Partnern aus. Sein Unternehmen HNP Mikrosysteme beschäftigt heute rund 80 Mitarbeiter. 2016 wurde Weisener als Unternehmer des Jahres in der Kategorie Unternehmensentwicklung geehrt. Auch Dr. Ulrich Reiser, der im Jahr 2008 mit seinem Team den Preis für den Serviceroboter Care-O-bot® gewann, hat sich im Jahr 2017 mit der Firma UnityRobotics selbstständig gemacht. Darüber hinaus mache es den Mitarbeitern Spaß, Feedback und Lob zu den eigenen Ergebnissen zu bekommen und sich mit anderen über deren Forschung auszutauschen, meint Schaeffer. »Der Tag vermittelt Stolz, Freude, Motivation und Horizonterweiterung. Außerdem ist der Hans-Jürgen Warnecke Innovationspreis ein besonderes Sternchen im Lebenslauf der Forscher«, fasst er zusammen.

Immer wieder etwas Neues

Beim Innovationstag setzt das Fraunhofer IPA auf einen Mix aus Tradition und frischem Wind. Es wird immer wieder etwas Neues ausprobiert. Beispielsweise finden seit dem Jahr 2012 Elevator-Pitches statt, bei denen Forscher ihre Ideen in Kurzvorträgen präsentieren. Das Konzept des Gewinnerteams wird anschließend in einem Vorlaufprojekt gefördert. Im Jubiläumsjahr fand erstmals eine Podiumsdiskussion zum Thema »Fraunhofer und seine Spin-offs« statt. Die Jury zur Verleihung des Hans-Jürgen Warnecke Innovationspreises 2017 war neben Professor Bauernhansl besetzt mit den externen Juroren Dr. Andreas Neuber von Applied Materials, Christian Rückert von Airbus Deutschland und Dr. Karl-Heinz Stellnberger von Voestalpine Stahl.