TU Graz-Forscher Johannes Schmid am CNC-Dreh-, Fräs- und Verzahnungszentrum in der Smart Factory.

TU Graz-Forscher Johannes Schmid am CNC-Dreh-, Fräs- und Verzahnungszentrum in der Smart Factory. - Bild: Lunghammer – TU Graz

| von Anja Ringel

Künstliche Intelligenz, Robotik, Machine Learning etc.: Die Industrie verändert sich rasend schnell. Dementsprechend müssen sich auch die Studiengänge und Universitäten anpassen, um die Studierenden optimal auf die Arbeitswelt vorzubereiten. Denn das war nicht immer so: 2015 haben nur 16 Prozent das Studium als beste Vorbereitung für das Berufsleben gesehen.

Wie sich Universitäten verändern, haben wir bereits an zwei Beispielen gezeigt: Die Ostfalia Hochschule für angewandte Wissenschaften in Wolfenbüttel (Niedersachsen) hat den neuen Bachelor-Studiengang „Digital Engineering Maschinenbau“ konzipiert, um die Lücke zwischen Maschinenbauern und Informatikern zu schließen (zum Artikel geht es hier). Die TU München unterstützt das Studententeam „TUM Boring“ bei einem Wettbewerb von Tesla-Chef Elon Musk (die Einzelheiten gibt es hier).

Das heutige Beispiel ist aus Österreich: Denn dort hat die TU Graz nun eine Smart Factory auf dem Universitätsgelände eröffnet. Von Industrierobotern verschiedenster Hersteller bis zu modernsten Fertigungsmaschinen und Softwarelösungen: Die Infrastruktur der Forschungs- und Lernfabrik umfasst laut TU Graz viele Aspekte, die es für zukunftsweisende digitale Produktionskonzepte und -technologien benötigt. „Die komplette Infrastruktur wurde praktisch neu entwickelt, nur sehr wenig wurde aus dem Katalog gekauft“, erklärt Rudolf Pichler, Leiter der „smartfactory@tugraz“. Nach knapp vier Jahren Aufbau konnte die Pilotfabrik im April endlich starten.

Die Zielgruppe ist dabei sehr breit: Sowohl Studierende, als auch außeruniversitäre Bildungseinrichtungen, aber auch Industrieunternehmen und KMI sollen die Smart Factory nutzen.

Blick in die Smart Factory der TU Graz
Die Forschungs- und Lernfabrik der TU Graz soll ein Ort für die Aus- und Weiterbildung im Bereich Industrie 4.0 sein. - Bild: Lunghammer – TU Graz

Siemens und T-Systems beteiligen sich

Gemeinsam mit den Forschenden gab es bereits erste Vorfelduntersuchungen: Mit Siemens und IncubedIT wurde beispielsweise die dynamische Lokalisierung von Fertigungsstationen erfolgreich gezeigt, mit T-Systems ein Zonenmodell aufgebaut, das gegen unerlaubtes datentechnisches Eindringen schützt. Mit ProAlpha konnte erstmalig in Österreich die Datenintegration von Kundenwünschen bis an die Fertigungseinheiten durchgeschleust werden.

Aktuell laufen auch einige Projekte. Dazu zählt der Aufbau des Closed Loop Manufacturing Show Cases: Bestimmte Prüfmerkmale eines Produkts werden mit den historischen Produktions-IST-Daten verknüpft, um verbesserte Ursache-Wirkungszusammenhänge darzustellen. Traceability und Datendurchgängigkeit sind hierzu wesentliche Voraussetzungen.

Auch beim Thema Intrusion Detection ist die Smart Factory involviert: „Über spezielle Data-Box werden Anomalien im Datenverkehr der Fertigung erkannt, wenn sie von üblichen Datenverkehren abweichen. Die Data-Box schlägt im Fall des Falls Alarm und bietet somit ein wirkungsvolles Überwachungsinstrument“, erklärt die Universität.

Vorlesung in der Smart Factory

Daneben ist die Smart Factory auch Teil des Studienalltags geworden: So ist sie Bestandteil des Universitätslehrgangs „Leadership in Digital Transformation“, der ab Herbst 2021 an der TU Graz angeboten wird. Die „Laborübung Smart Factory“ ist außerdem Teil des Curriculums vieler Studienrichtungen in der Fakultät für Maschinenbau und Wirtschaftswissenschaften, erklärt die Universität auf Nachfrage von PRODUKTION.

Die Vorlesung „Industrial Manufacturing“ findet für Anschauungszwecke rund drei Stunden live in der Smart Factory statt. Und ein zweijähriges Weiterbildungsangebot für Industriebetriebe läuft auch mit vielen Lehreinheiten in der Smart Factory.

Vier Millionen Euro hat der Aufbau der Fabrik gekostet. Sie wurde dabei nicht nur von staatlicher Seite unterstützt, sondern auch von zahlreichen Industrieunternehmen – sowohl finanziell als auch mit Personalstunden-Leistungen. Zu den zwanzig Projektpartnern zählen unter anderem Siemens, T-Systems, Magenta Telekom und Festo Österreich.

Deren Geschäftsführer Rainer Ostermann erklärte: „Die Weiterentwicklung qualitativer technischer Bildung ist neben der Digitalisierung, der Individualisierung und dem Klimaschutz ein wesentlicher Treiber des großen Wandels, der gegenwärtig die Industrie prägt.“ Durch die didaktisch aufbereiteten Showcases in der Smart Factory der Grazer TU könne den Studierenden die digitale Transformation in der Industrie wesentlich einprägsamer und vor allem praxisnaher vermittelt werden.

5-G-Netz mit speziellem Software-Paket

Zu den Highlights der Smart Factory gehören unter anderem mobile, autarke Arbeitsstationen, mit denen gezeigt wird, wie agile Produktionsprozesse physisch umgesetzt werden können. Über diese universellen Einheiten können rasch neue Produktionslinien aufgebaut werden, um für sich schnell ändernde Märkte in kurzen Reaktionszeiten neue Produkte zu fertigen.

Die 300 Quadratmeter große Fabrik ist außerdem mit einem campuseigenen 5G-Netz ausgestattet. Ein spezielles Software-Paket gewährleistet die Datensicherheit, indem Abweichungen von den sonst üblichen Datenströmen erkannt werden und ein Alarm ausgelöst wird.

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