Im Zuge der Digitalisierung kommen hochsensible Elektronikkomponenten zunehmend in Bereichen zum Einsatz, wo sie hohen Belastungen z. B. durch Hitze oder Feuchtigkeit ausgesetzt sind. Einen Schutz vor solch widrigen Einsatzbedingungen bietet die Einhausung der Komponenten durch das Umspritzen mit Kunststoffen. Die wirtschaftliche Umsetzung einer mediendichten Einhausung ist daher für zahlreiche Produktionsbereiche der M+E Industrie von großer Bedeutung.

Mehrere bayme vbm Mitgliedsunternehmen haben zusammen mit dem Lehrstuhl für Kunststofftechnik der Universität Erlangen-Nürnberg unter der Leitung von Prof. Dr.-Ing. Dietmar Drummer erforscht, wie sich die Haftung und die Mediendichtheit von Kunststoffeinhausungen optimieren lassen.

Der vorliegende Forschungsbericht informiert Sie über die aufschlussreichen Ergebnisse des Projektes sowie über die Möglichkeiten der praktischen Umsetzung.

Die Additive Fertigung hat als innovative Produktionstechnologie Akzeptanz in unseren Unternehmen gefunden. Jetzt gilt es, diese Zukunftstechnologie strategisch zu nutzen und mit spezifischen Anwendungen in wettbewerbsfähige und damit auch wirtschaftliche Einsatzfelder zu bringen.

Die Additive Fertigung ist in Anwendungsfeldern wie der Luft- und Raumfahrttechnik, der Medizintechnik und dem Werkzeugbau bereits etabliert und hat großes Potenzial auch für weitere Branchen. bayme vbm Mitgliedsunternehmen haben zusammen mit Prof. Dr.-Ing. Christian Seidel von der Hochschule München und seinem Team an konkreten Beispielen geforscht, wie man Additive Fertigung im Werkzeugbau anwenden kann. Ein Schwerpunkt dabei war der Einsatz neuer resilienter Werkstoffe mit reduzierten Anteilen an Konfliktstoffen. Diese wurden in neuen Fertigungsverfahren, wie z. B. dem selektiven Elektronenstrahlschmelzen, verifiziert. Bei der Gestaltung der Werkzeuge wurden die großen Designfreiheiten der Additiven Fertigung genutzt, um ihr Gewicht deutlich zu reduzieren. Die Integration von Sensorik ins Werkzeug liefert zudem wichtige Informationen für die Prozessoptimierung und Instandhaltung.

Die Erkenntnisse aus diesem Projekt lassen sich auf viele andere Produkte, Komponenten und Prozesse übertragen. Nutzen Sie die Ergebnisse, die im Auftrag der Kompetenzzentrum Mittelstand GmbH erarbeitet und im vorliegenden Bericht dokumentiert sind, um den Einsatz von Additiver Fertigung in Ihrem Unternehmen zu prüfen oder weiterzuentwickeln.

Der Einsatz der hochflexiblen Lasertechnologie ist in der Industrie umfassend etabliert. Ein breites Anwendungsfeld zeigt sich auch in der Kennzeichnung von Teilen. Durch die Vielfalt und hohe Flexibilität der Lasersysteme werden diese heute in nahezu allen Branchen eingesetzt.

Mit Hilfe der Lasertechnologie lassen sich fälschungssichere Markierungen herstellen, die auch unsichtbar auf verschiedene Materialien aufgebracht werden können. Dieser spezielle Einsatz einer dauerhaften Herstellerkennzeichnung hat nach wie vor eine hohe Bedeutung für den Schutz des geistigen Eigentums, aber auch für den Herkunftsnachweis in Prüfungen und Kontrollen. Die zunehmenden Anforderungen an die Rückverfolgbarkeit von Komponenten und der sichere Nachweis des Herstellers forcieren den Einsatz dieser Systeme. Nicht zuletzt wird die Transformation zur Kreislaufwirtschaft die eindeutige Zuordnung von Teilen und deren eindeutige Identifizierung vorantreiben.

Eine Gruppe von bayme vbm Mitgliedsunternehmen hat sich zusammen mit Prof. Dr.-Ing. Thomas Frick und seinem Team von der Technischen Hochschule Nürnberg Georg Simon Ohm die Erforschung von fälschungssicheren Kennzeichnungen durch Lasermarkierungen zum Ziel gesetzt. Mit am Markt verfügbarer Hardware haben sie einfach realisierbare Systeme entwickelt. Auf deren Basis haben die Wissenschaftler dann entsprechende Steuerungen und Parametersätze erforscht, um die Markierungen fälschungssicher und bei Bedarf auch unsichtbar aufbringen zu können – insbesondere bei den in der M+E Industrie wichtigen Materialgruppen der Metalle und Kunststoffe.

Die im Projekt erzielten Ergebnisse finden Sie in diesem Forschungsbericht dokumentiert. Nutzen Sie diese fälschungssicheren Verfahren, um Ihre Produkte vor Piraterie zu schützen, für eine Nachverfolgbarkeit zu markieren oder deren eindeutige Zuordnung für künftige Kreislaufwirtschaftsprozesse zu ermöglichen.

Bei der Einführung von Innovationen gewinnt die Verzahnung zwischen produzierenden Unternehmen und der akademischen Forschung immer mehr an Bedeutung. Obwohl hier schon zahlreiche Kooperationsvorhaben existieren, ist doch der Bereich weiter ausbaubar, das gilt ganz besonders für kleine und mittlere Unternehmen.

Für solche Kooperationen möchte unser aktualisierter Leitfaden F+E Verträge - von der Idee bis zur Verwertung Hilfestellung leisten. Die überarbeitete Auflage berücksichtigt alle Neuerungen, insbesondere das eingeführte Einheitspatent, das Hinweisgeberschutz- und Lieferkettensorgfaltspflichtengesetz sowie die aktuelle F+E-Gruppenfreistellungsverordnung. Auch der Abschnitt über die staatlichen Fördermöglichkeiten, die den Unternehmen für Forschungs- und Entwicklungsvorhaben zur Verfügung stehen, wurde aktualisiert.

Die Betriebe der M+E Industrie unternehmen große Anstrengungen zur weiteren Automatisierung ihrer Produktion. Dennoch müssen nach wie vor viele Tätigkeiten manuell ausgeführt werden – vor allem, wenn es geringe Wiederholeffekte gibt, es um hochkomplexe Aufgaben geht oder schlichtweg individuelle menschliche Flexibilität und Fähigkeiten gefragt sind. Bei vielen dieser Tätigkeiten sind die Mitarbeiter jedoch hohen physischen Belastungen ausgesetzt, die sich langfristig auch auf die Gesundheit auswirken.

bayme vbm Mitgliedsunternehmen haben daher in einem gemeinsamen Forschungsprojekt mit dem Lehrstuhl für Ergonomie und mit dem Lehrstuhl für Produktentwicklung und Leichtbau der Technischen Universität München an einem Konzept für ein neues Assistenzsystem geforscht: dem ExoTool. Es verringert die physischen Belastungen der Mitarbeiter, vor allem beim Einsatz von handgeführten Werkzeugen, und unterstützt sie zudem kognitiv. Die erarbeitete Vorgehensweise und der bewusst modular gestaltete Aufbau der entwickelten Modelle und Musterbeispiele erleichtern den Transfer der Forschungsergebnisse auf praktische Anwendungsfälle und ermöglichen eine flexible Nutzung der Bausteine.

Die betrachteten Beispiele zeigen, wie neue, innovative, sensorintegrierte Werkzeugkonzepte hohe körperliche Belastungen bei entsprechenden Tätigkeiten reduzieren und dadurch die Gesundheitsförderung verbessern sowie die Produktivität steigern können.

Die mechanische Fertigung ist nach wie vor von großer Bedeutung in der bayerischen Industrie. Eine wirtschaftliche Unternehmensentwicklung ist nur möglich, wenn permanent Optimierungspotenziale ermittelt und konsequent umgesetzt werden. Eine Option ist dabei der effiziente Einsatz der Hochdruck-Kühlschmierung bei Fräsvorgängen.

Mitgliedsunternehmen aus dem Bereich der zerspanenden Bearbeitung und der Herstellung von Fräsmaschinen sowie ein Hersteller von Schmierstoffen haben in Zusammenarbeit mit der Hochschule Kempten eine Standard-Fräsmaschine um eine Hochdruck-Schmierung erweitert.

Das Projekt fand unter der Leitung von Prof. Dr.-Ing. Christian Donhauser sowie Prof. Dr. Matthias Leonhardt und unter Mitwirkung ihrer Teams statt. Der Prozess wurde in umfangreichen Versuchen und unter vielfältigen Rahmenbedingungen erforscht.

Neu ist dabei, dass die Kühlschmierung nicht über das Werkzeug, sondern von außen über eine Düse eingebracht wird. Besonders bei der Bearbeitung von Hochleistungs-werkstoffen, die immer mehr an Bedeutung gewinnen, werden dadurch beachtliche Erfolge bei der Verlängerung der Standzeit bei Werkzeugen erreicht.

Die vielfältigen Ergebnisse und Erkenntnisse des Projektes der Kompetenzzentrum Mittelstand GmbH bilden eine breite Basis für den Transfer in die Praxis. Nutzen Sie den vorliegenden Forschungsbericht, um Einsatzbereiche in Ihrem Unternehmen zu identifizieren. Erste finanzielle Nutzenabschätzungen helfen dabei, die Rentabilität zu bewerten.

Die Montage hat nach wie vor einen hohen Anteil am Wertschöpfungsprozess. Dies gilt insbesondere für die meist mittelständisch strukturierten verarbeitenden Betriebe unserer M+E Industrie. Gerade die manuelle Montage ist dabei einem zunehmenden Produktivitäts- und Kostendruck ausgesetzt.

Abhilfe in dieser Problematik verspricht die noch junge Kategorie der kollaborativen Roboter, die keine externe Sicherheitstechnik benötigen, in menschlichen Umgebungen agieren und durch technologischen Fortschritt ihre Skills hin zu menschenähnlichen Fähigkeiten erweitern. Die Fortschritte in der Robotik im Hinblick auf Geschicklichkeit werden mithilfe systemorientierter Sensorik, innovativer Betriebsmittel und intelligenter Software erzielt. Im vorliegenden Forschungsbericht wird an konkreten Fallbeispielen aus unseren Mitgliedsbetrieben aufgezeigt, wie eine erfolgreiche Umsetzung anzugehen ist.

Mit Prof. Sami Haddadin und seinem Team vom Munich Institute of Robotics and Machine Intelligence haben die Projektpartner knifflige Montageaufgaben gelöst und die Robotersteuerung dahingehend entwickelt, dass die Roboter einmal erlernte Grundfähigkeiten auf ähnliche Aufgaben eigenständig erweitern können. Dieses Wissen steht dann weiteren „Roboterkollegen“ quasi als Programmmodul zur Verfügung, was den Aufwand für das Einlernen neuer Aufgaben erheblich reduziert. Die Weiterentwicklung der Künstlichen Intelligenz lässt gerade in diesem Bereich weitere Erfolge erwarten.

In Summe tragen diese Ergebnisse dazu bei, dass Montageaufgaben stärker automatisiert werden können und zugleich der Programmieraufwand in der Automatisierung sinkt. Facharbeiter können ihre Kompetenzen auf Bereiche konzentrieren, die bislang nicht automatisiert werden können. Statt die Produkte zu betrachten, ist es dazu notwendig, die Prozesse in den Fokus zu stellen und in entsprechende Software zu denken. Die Fähigkeiten der Anlagen lassen sich dann durch Parametersätze anpassen, welche mit Methoden der Künstlichen Intelligenz berechnet werden.

Nutzen Sie diese Ergebnisse, um systematisch und methodisch die Transformation zum digitalisierten und automatisierten (mittelständischen) Unternehmen umzusetzen.

Eine hohe Kompetenz in Prozess- und Verfahrenstechnologien ist für die industrielle Basis im Freistaat schon immer von großer Bedeutung gewesen. In den laufenden Transformationsprozessen ist das in besonderem Maße relevant. Wer die Weiterentwicklung, Optimierung und Erneuerung einzelner Produktionsschritte beherrscht, hat bei der Verarbeitung neuer Ausgangsstoffe, dem Einsatz alternativer Energieträger und der Entwicklung neuer Funktionalitäten eine gute Ausgangsposition.

Die vorliegende Studie analysiert anhand einer Patentanalyse die weltweiten Forschungsaktivitäten in den wichtigsten Prozesstechnologien sowie deren Bedeutung für die großen technologischen Zukunftsfelder. Die Ergebnisse verdeutlichen die Technologieführerschaft Chinas, der USA und Japans. Deutschland und Bayern sind sehr gut aufgestellt, müssen aber an Dynamik zulegen, um international anschlussfähig zu bleiben.

Einen besonderen Fokus wirft die Studie auf Prozesse in der Bioökonomie. Dieses noch junge Feld der Industrie spielt eine wichtige Rolle in der Kreislaufwirtschaft und bei der Transformation in Richtung Klimaneutralität. Hohe Energiepreise und Abhängigkeiten bei der Rohstoffversorgung wirken hier als starke Treiber. Der Ersatz fossiler Ausgangsstoffe durch biogene ist ein zentrales Anwendungsfeld für technologische Innovationen in Verfahrenstechnologien.

Für eine gezielte Förderung von Forschung und Innovation in relevanten Industriebereichen ist das Aufzeigen der eigenen Stärken, Schwächen und Potenziale eine wichtige Grundlage. Die Studie kann damit einen Beitrag zur strategischen Weiterentwicklung der Prozess- und Verfahrenskompetenz für einen wettbewerbsfähigen und resilienten Wirtschaftsstandort leisten.

Wandlungsfähigkeit war und ist eine Erfolg versprechende Antwort der Unternehmen auf die sich permanent ändernden Rahmenbedingungen. Flexibilität bei gleichzeitig hoher Resilienz wird für produzierende Unternehmen zunehmend eine Grundvoraussetzung für die eigene Wettbewerbsfähigkeit. Neue technologische Entwicklungen und Methoden der Industrie 4.0 bieten Ihnen interessante Möglichkeiten, die Anpassungsfähigkeit Ihrer Betriebe zu steigern.

Mitgliedsunternehmen aus verschiedenen Teilbereichen des Umfeldes von Industrie 4.0 haben zusammen mit Wissenschaftlern der Ostbayerischen Technischen Hochschule (OTH) Amberg-Weiden unter der Leitung von Prof. Dr.-Ing. Matthias Wenk ein Konzept eines hochmodularen, flexiblen Produktionssystems entwickelt. Dabei haben sie neuartige, marktverfügbare Komponenten mit innovativen Ideen aus der Forschung kombiniert und einen fortschrittlichen, roboterbasierten Materialflussansatz erforscht.

Das Engineering wurde als digitaler Zwilling auf Basis einer Simulationsplattform umgesetzt, die beginnend von der virtuellen Inbetriebnahme über die optimierte Gestaltung neuer Produktionsstrukturen bis hin zur vollständigen Begleitung des Lebenszyklus der Module unterstützt. Die konzipierten Module sind auf Basis autonomer, dezentraler Steuerungslösungen in der Lage, sich selbst zu organisieren und zu optimieren.

Im vorliegenden Forschungsbericht finden Sie vielfältige Ansätze und Werkzeuge, um auf Basis dieser Komponenten die Wandlungsfähigkeit und damit die Wettbewerbsfähigkeit in Ihren Unternehmen zu steigern.

Viele unserer Mitgliedsunternehmen sind im Mobilitäts- und Energiebereich tätig und sehen sich zusehends vor der Herausforderung, dass ihre Produkte und Komponenten vermehrt im Wasserstoffumfeld eingesetzt werden. Denn das Eindringen von Wasserstoff in Metalle führt zu deren Schädigung durch Versprödung, die bis zur Bildung von Rissen, Brüchen oder gar zum totalen Versagen von Bauteilen führt. Der durch die Leichtbauanforderungen stetig steigende Einsatz von hochfesten Stählen in diesen Bereichen verschärft die Situation zusätzlich.

Die wasserstoffinduzierte Schädigung stellt folglich einen limitierenden Faktor und somit ein grundsätzliches Problem für die genannten Industriezweige dar.

Mehrere Unternehmen in diesem Umfeld haben daher diese Phänomene zusammen mit dem Lehrstuhl für Werkstoffwissenschaften der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg unter der Leitung von Prof. Dr. Peter Felfer erforscht. Vielfältige praxisnahe Fragestellungen und der Einsatz eines breiten Materialspektrums bildeten die Basis der Untersuchungen.

Wasserstoff wird gerade durch die technischen Entwicklungen im Antriebsstrang zunehmend mit erhöhtem Druck eingesetzt. In diesem Zusammenhang ist hervorzuheben, dass den Wissenschaftlern in Erlangen ein einzigartiges Hochdrucklabor und damit hervorragende Voraussetzungen für ihre Forschungsarbeiten zur Verfügung steht.

Die Ergebnisse sind im vorliegenden Forschungsbericht dokumentiert und zeigen die grundsätzlichen Wirkmechanismen auf. Sie und die bayerische Forschungslandschaft bieten eine effektive Unterstützung, um ihre Produkte für die Anforderungen der Dekarbonisierung fit zu machen.

Bayern ist ein starker Standort für Raumfahrt und Raumfahrtforschung. Das umfassende Wertschöpfungsnetzwerk aus global agierenden Großunternehmen, spezialisierten Zulieferern und innovativen Start-ups schafft Innovationen und öffnet neue Anwendungsfelder. In der Forschung spielen Hochschulen, Forschungseinrichtungen und wichtige Raumfahrtinstitutionen wie das DLR in der ersten Liga. Der Luft- und Raumfahrt-cluster bavAIRia und Munich Aerospace sorgen für die Vernetzung aller Stakeholder der Raumfahrt in Bayern.

New Space, der Markt für kommerzielle Raumfahrtanwendungen, wird sich bis 2040 vervierfachen. Allerdings ist der internationale Wettbewerb in Europa und weltweit intensiv und verlangt von den Unternehmen fortlaufend innovative und qualitativ herausragende Produkte und Dienstleistungen. Dies erfordert ständige Leistungsverbesserungen und bringt einen enormen Liquiditätsbedarf mit sich. Darüber hinaus besteht ein fortlaufender Bedarf an bestens qualifizierten Arbeits- und Fachkräften.

Diesen Herausforderungen stellen sich die Unternehmen der Zukunftsbranche Raumfahrt mit höchstem Engagement. Es gilt, sie auf diesem Weg zu begleiten. Notwendig sind Rahmenbedingungen, die Flexibilität und Agilität in der Branche nicht ausbremsen. Darüber hinaus müssen die Investitions- und Förderbedingungen so ausgestaltet sein, dass die Unternehmen am Standort bleiben.

Das Positionspapier steht zum Download bereit.

Der Transport von Komponenten und Materialien in der Produktion ist hochkomplex und meist ineffizient. Ein wichtiges Ziel ist deshalb, die Produktivität der intralogistischen Abläufe durch eine stärkere Automatisierung und Autonomisierung der Transportaufgaben zu verbessern, zumal es gerade in diesem Bereich häufig an Personal fehlt.

Wie es gelingen kann, Robotersysteme entsprechende Arbeiten schon während des Transports übernehmen zu lassen, diesen innovativen Ansatz hat der Lehrstuhl für Fördertechnik, Materialfluss und Logistik (fml) unter der Leitung von Prof. Dr.-Ing. Johannes Fottner und der Lehrstuhl für Angewandte Mechanik unter der Leitung von Prof. Dr. ir. Daniel Rixen der Technischen Universität München in einem Forschungsprojekt der Kompetenzzentrum Mittelstand GmbH erforscht.

Ein autonomes Trägerfahrzeug wurde mit zwei Roboterarmen ausgestattet, die bereits während des Transports Manipulationsaufgaben (z. B. die Sortierung oder Montage verschiedener Komponenten etc.) übernehmen und den Transport wertschöpfend gestalten.

Die ortsflexible Roboterzelle, die wir im Forschungsprojekt „Ad hoc integrierbare Robotersysteme für teilautomatisierte Montageprozesse“ entwickelt haben, wurde sowohl beim Forschungspartner als auch bei einem kooperierenden Mitgliedsunternehmen aufgebaut und in Betrieb genommen. Mit dieser praxisorientierten Forschung stellen wir sicher, dass die erzielten Ergebnisse auch in Ihr betriebliches Umfeld transferiert werden können.

Ergänzend zu dem Forschungsbericht dieses Projektes geben die hier dargestellten Hinweise, Empfehlungen und Erfahrungen Anleitung und Unterstützung für eine konkrete Umsetzung.

Technologische Innovationen sind ein Schlüsselfaktor für die Zukunftsfähigkeit unseres Standorts. Mit einer Patentanalyse lässt sich zeigen, wo der Freistaat Bayern und seine Regierungsbezirke auf den technologischen Zukunftsfeldern stehen und wie dynamisch unsere Aktivitäten auch im weltweiten Vergleich sind.

Insgesamt zeigt die Studie, dass Bayern auf den technologischen Zukunftsfeldern gut aufgestellt ist. Betrachtet man die besonders werthaltigen Patente (Weltklassepatente), dann stechen vor allem die industriellen Produktionstechnologien heraus. Auf fast allen Zukunftsfeldern kann Bayern ein Wachstum in den letzten fünf Jahren vorweisen – bei Digitalisierungs- und Mobilitätstechnologien hat sich die Anzahl in diesem Zeitraum nahezu verdoppelt. Der weltweite Vergleich zeigt allerdings, dass wir teilweise nicht so schnell wachsen wie andere und damit Weltmarktanteile einbüßen.

Während Oberbayern den technologischen Schwerpunkt bildet und damit das Gesamtprofil stark prägt, weisen die anderen Regierungsbezirke durchaus unterschiedliche Schwerpunkte auf. Untersucht wurden außerdem rund 100 Einzeltechnologien, die großen Trends innerhalb der zehn technologischen Zukunftsfelder entsprechen. Was aus Sicht der vbw auf politischer Ebene zu tun ist, um die Potenziale zu heben, führt das Positionspapier aus.

Ergänzend zu den Inhalten der Kurzstudie sind auf der Website weitere Zahlen und Grafiken verfügbar. So lassen sich beispielsweise auch einzelne Regierungsbezirke noch einmal genauer beleuchten.

Die Präsentation der Studienergebnisse durch Kai Gramke, Geschäftsführer der EconSight AG, auf dem vbw Kongress "Technologische Innovationen fördern" können Sie sich im folgenden Video ansehen.

Zirkuläres Wirtschaften reduziert den Einsatz von Ressourcen, Emissionen und Abfall und ist damit ein wichtiger Faktor für Nachhaltigkeit entlang der gesamten Wertschöpfungskette. Digitale Technologien sind ein wichtiger Treiber für nachhaltige, zirkuläre Geschäftsmodelle.

Die Prozesse einer zirkulären Wirtschaft sind sehr komplex und müssen in übergreifenden, interdisziplinären Netzwerken gestaltet werden. Um zu dokumentieren, wie derartige Lösungen durch digitale Technologien ermöglicht und umgesetzt werden können, haben bayme vbm Mitgliedsunternehmen aus unterschiedlichen Teilbranchen zusammen mit einem Team der Arbeitsgruppe für Supply Chain Services des Fraunhofer IIS unter der Leitung von Prof. Dr. Alexander Pflaum konkrete Ansätze erarbeitet.

Unsere Studie vermittelt einen Überblick über die Ergebnisse und benennt verfügbare Technologien entlang der Datenwertschöpfungskette sowie vielfältige Good-Practice-Beispiele aus den beteiligten Unternehmen. Eine breite Palette an Handlungsempfehlungen bietet zudem Unterstützung bei den ersten unternehmerischen Schritten.

Die Realisierung einer funktionierenden Kreislaufwirtschaft erfordert ein kreatives Netzwerk aus Industrie, Unternehmen und Abfallwirtschaft. Die digitale Transformation bietet hier ideale Voraussetzungen, um gemeinsam neue Geschäftsmodelle zu entwickeln und die Chancen einer zirkulären Wirtschaft zu nutzen.

Die metallbearbeitende Industrie sieht sich seit Jahren mit der Herausforderung der weiteren Automatisierung und der digitalen Transformation konfrontiert. Auch der Fachkräftemangel verstärkt die Notwendigkeit, diese Entwicklung voranzutreiben, um im internationalen Wettbewerb langfristig bestehen zu können.

Die zerspanende Industrie – als wesentlicher Bestandteil vieler Herstellungsprozesse – nimmt hier eine zentrale Rolle ein. Sie weist zwar bereits grundsätzlich einen hohen Automatisierungsgrad auf, dennoch lassen sich weitere Optimierungen hinsichtlich Fehlerquote und somit Produktivität erzielen, z. B. durch die erfolgreiche Weiterentwicklung von Sensorsystemen und der entsprechenden digitalen Auswertesysteme.

Zerspanungsbetriebe, Werkzeughersteller und Systemanbieter aus dem Kreis der bayme vbm Mitgliedsunternehmen haben deshalb zusammen mit dem Institut für Materials Resource Management unter Leitung von Professor Dr. Markus Sause und seinem Team ein Multisensorsystem für die zerspanende Fertigung aufgebaut, untersucht und mit Hilfe von Machine Learning Methoden optimiert. Ergebnis ist ein allgemeingültiges Sensorsystem, das hilft, Produktivität und Qualität zu steigern, und die Mitarbeiter in der optimalen Prozessführung unterstützt. Eine Wirtschaftlichkeitsbetrachtung auf Basis der Gesamtanlageneffektivität lässt eine Einschätzung des Nutzens dieser digitalen Helfer zu. Über eine Sensitivitätsanalyse besteht zudem die Möglichkeit einer firmenspezifischen Auslegung des Sensorsystems.

Die Ergebnisse aus diesem Forschungsbericht sind ein weiterer Baustein auf dem Weg zu einer gelungenen digitalen Transformation.

Die Produktionsstätten der Metall- und Elektroindustrie sind äußerst komplexe Systeme, die in einem hochdynamischen Marktumfeld immer wieder aufs Neue an geänderte Rahmenbedingungen angepasst werden müssen – und das möglichst schnell. Kürzere Produktentwicklungszeiten und -lebenszyklen erfordern eine hohe Anpassungsfähigkeit der Produktionssysteme und ihre fortlaufende Betreuung.

Bereits bei der Planung, aber auch später beim wettbewerbsfähigen Betrieb der Fabriken sind eine Vielzahl von Fachdisziplinen beteiligt. Um optimale Ergebnisse zu erzielen, müssen ihre häufig noch isolierten Aufgabenbereiche interdisziplinär zusammenwachsen. Hier kann die BIM-Methode (Building Information Modeling) unterstützen. Mit ihrer Hilfe wird die Kommunikation aller Projektbeteiligten vereinfacht und ihr Verständnis für das Gesamtgefüge aus Gebäude und Produktion gefördert.

In einem praxisorientierten Projekt haben der Lehrstuhl für Architekturinformatik von Prof. Dr.-Ing. Frank Petzold und das Fraunhofer-Institut für Gießerei-, Composite- und Verarbeitungstechnik IGCV mit Prof. Dr.-Ing. Rüdiger Daub dieses Thema aufgegriffen.

Das Projekt setzte die digitalen Technologien Building Information Modeling (BIM) und Augmented Reality (AR) gemeinsam ein, um die relevanten Informationen und Daten sowohl aus der Produktion als auch aus dem Gebäude ganzheitlich in einem BIM-Modell zu verknüpfen und über AR im realen Produktionsumfeld interaktiv zugänglich zu machen.

Nutzen Sie die Ergebnisse aus unserem Forschungsbericht, um Ihre Fabriken gesamtheitlich zu planen, zu gestalten und zu steuern.

Die additive Fertigung dient bei weitem nicht mehr nur der Produktion von Prototypen. Insbesondere das Laser-Strahlschmelzen wird zunehmend zur Fertigung von Funktionsbauteilen eingesetzt, wenn es darum geht, das Gewicht von Bauteilen bei gleichbleibender Belastbarkeit zu reduzieren. Die wachsende Bedeutung der Energieeffizienz und der damit verbundene Leichtbau in kinematischen Systemen rückt die additive Fertigung zusätzlich in den Fokus.

Zudem bietet sie einen hohen Grad an Gestaltungsfreiheit und damit die Möglichkeit, bei der Produktentwicklung unterschiedlichste Anforderungen zu berücksichtigen. Allerdings unterliegt sie auch gewissen Einschränkungen. Das lokale Aufschmelzen der einzelnen Schichten kann zu Eigenspannungen und Verzug des gefertigten Bauteils führen. Diese prozessbedingten Restriktionen gilt es zu beachten, um eine ressourceneffiziente „First-Time-Right“-Fertigung der Teile sicherzustellen.

Ausgewählte Mitgliedsunternehmen von bayme vbm haben zusammen mit dem Lehrstuhl für Produktentwicklung und Leichtbau und dem Lehrstuhl für Werkzeugmaschinen und Fertigungstechnik anhand von konkreten Praxisbeispielen ein Vorgehensmodell mit erprobten Handlungsempfehlungen erarbeitet, das die oben genannten Restriktionen bei der Topologieoptimierung von Anfang an direkt mit einbezieht. Damit ist nicht nur die Fertigbarkeit des Bauteils gewährleistet, sondern auch die Wirtschaftlichkeit des Gesamtprozesses gesichert.

Die Erkenntnisse aus unserem Forschungsbericht sollen Sie dabei unterstützen, Topologien anforderungsgerecht zu optimieren und die Limitationen der additiven Fertigung richtig einzuschätzen, um Ihre Komponenten noch wirtschaftlicher zu produzieren.

Die eigene Mobilität bis ins hohe Alter möglichst uneingeschränkt zu erhalten, ist für jeden Menschen ein wichtiges Anliegen. Aber auch für die Unternehmen steht das betriebseigene Gesundheitsmanagement durch den demographischen Wandel zunehmend im Fokus. Ein Hauptaugenmerk liegt hierbei auf der Unterstützung und Schonung des Muskel-Skelett-Apparates. Hier können technische Assistenzsysteme in Form von Exoskeletten gute Dienste leisten.

Die Entwicklung auf diesem Gebiet ist in den letzten Jahren rasant fortgeschritten, den noch stehen die nachhaltige Einführung und Nutzung der Systeme erst am Anfang. Um diesen Prozess zu unterstützen, hat sich Professor Klaus Bengler mit seinen Mitarbeitern des Lehrstuhls für Ergonomie der Technischen Universität München im Rahmen eines Forschungsprojektes der KME Kompetenzzentrum Mittelstand GmbH intensiv mit dem Thema beschäftigt. Zusammen mit ausgewählten Mitgliedsbetrieben wurden Einsatzpotenziale analysiert und geeignete Systeme ausgewählt sowie im praktischen Einsatz getestet.

Unser Bericht fasst zusammen, welche technischen Rahmenbedingungen für einen erfolgreichen Einsatz von Exoskeletten zu berücksichtigen sind. Zudem wird erläutert, wie alle relevanten Personen in die Entscheidungsprozesse einzubinden sind, um eine hohe Akzeptanz der Exoskelette innerhalb der Belegschaft zu erreichen und damit ihre nachhaltige Nutzung sicherzustellen. Nur unter solchen Voraussetzungen lassen sich diese Assistenzsysteme sukzessive für die Anforderungen im praktischen Einsatz optimieren.

Auf viele große Fragen können neue Technologien eine Antwort geben, wenn wir die Weichen richtig stellen. Mit der Studie „Bayerns Zukunftstechnologien“ analysiert die vbw die Grundlagen des heutigen bayerischen Erfolgs und arbeitet die für Bayern relevanten Schlüsseltechnologien der kommenden Jahre heraus. Sie dient als Arbeits- und Diskussionsgrundlage des Zukunftsrats der Bayerischen Wirtschaft.

Bayern nimmt heute unter den Technologieregionen national und international einen Spitzenplatz ein. Dies ist neben einer hoch leistungsfähigen Forschungsinfrastruktur in großem Maß der Technologieführerschaft vieler bayerischer Unternehmen zu verdanken. Die für Bayern mit Abstand wichtigsten Branchen sind Kraftfahrzeug- und Maschinenbau. Die starke Spezialisierung birgt jedoch das Risiko, dass ein konjunktureller Abschwung in diesen Branchen weite Teile der übrigen Volkswirtschaft in Mitleidenschaft zieht.

Auf den bisherigen Erfolgen dürfen wir uns nicht ausruhen: Wir müssen in kurzer Zeit tief greifende Veränderungen wie den demografischen Wandel, Herausforderungen durch Energie-, Ressourcen- und Klimafragen und die Auswirkungen der Globalisierung bewältigen. Diese fundamentalen Entwicklungsdeterminanten und ihre Wechselbeziehungen mit der technologischen Entwicklung analysiert die Studie „Bayerns Zukunftstechnologien“

Die Studie identifiziert zudem zehn Technologiefelder, deren Entwicklungen die bayerische Wirtschaft und Forschung in den nächsten fünf bis zehn Jahren maßgeblich prägen werden. Informations- und Kommunikations-(IKT) sowie Werkstoff- und Biotechnologien sind Basistechnologien, welche die anderen Technologiefelder, namentlich Produktionstechnologien, intelligente Verkehrssysteme, Energietechnologien, Medizintechnik, Nanotechnologie, Luft- und Raumfahrt sowie Ernährungs- und Lebensmitteltechnologie, stark beeinflussen. Insbesondere die IKT wirkt mit ihren kurzen Innovationszyklen als „Taktgeber“. Die Informations- und Kommunikationstechnologien und der mit ihnen verbundene Prozess der Digitalisierung durchdringen alle Technologie-, Arbeits- und Lebensbereiche und bringen drastische, teilweise disruptive Veränderungen mit sich.

Kundenwünsche und Märkte verändern sich immer schneller. Dadurch steigen bei Produkten und Services die Anforderungen während der Markteinführungszeit permanent. Damit Unternehmen im Wettbewerb bestehen können, bedarf es neben technischer Innovation auch entsprechender Anpassungen in der Organisation. Agilität bietet gerade bei komplexen Aufgabenstellungen die Chance, diese Herausforderungen unter den genannten Rahmenbedingungen erfolgreich anzugehen.

Wie kann ein agiler Transformationsprozess im Unternehmen initiiert, kontinuierlich gefördert, reflektiert und justiert werden? Zur Beantwortung dieser Frage hat die Kompetenzzentrum Mittelstand GmbH ein Forschungsprojekt initiiert. Mit der Unterstützung einiger bayme vbm Mitgliedsunternehmen hat ein Team des Instituts für Beschäftigung und Employability IBE der Hochschule für Wirtschaft und Gesellschaft Ludwigshafen unter der Leitung von Professor Dr. Jutta Rump ein Paket an Handlungsempfehlungen zur Einführung und Förderung von agiler Arbeit im Unternehmen erarbeitet. Der vorliegende Leitfaden adressiert die Veränderungen in der Arbeitswelt und beschreibt, welche Chancen sich durch die Agilität ergeben und wie Sie Ihr Unternehmen agiler gestalten können. Best-Practice-Beispiele und Handlungsempfehlungen unterstützen Sie dabei.

Zeiten des Wandels bedeuten immer auch Chancen für Veränderungen. Nutzen Sie unser umfangreiches Angebot, um Ihr Unternehmen agil(er) auszurichten. Ob Sie hinsichtlich des agilen Arbeitens ein Newcomer oder schon Profi sind, spielt dabei keine Rolle.

Qualität in der Softwareentwicklung nimmt im Zuge der Digitalisierung eine immer bedeutendere Rolle ein. Ein wichtiger Faktor für die Entwicklung einer verlässlichen und anwendungsorientierten Software ist ein effizientes Requirements-Engineering. Um nachvollziehen zu können, ob alle Anforderungen erfüllt werden, werden meist erst anschließend entsprechende Tests durchgeführt. Aus der isolierten Betrachtung der beiden Bereiche Requirements- und Test-Engineering ergeben sich jedoch häufig Qualitätsmängel.

Um hier zu unterstützen, haben mehrere bayme vbm Mitgliedsunternehmen zusammen mit Prof. Dr. Broy von der TU München und seinem Team einen integrierten Lösungsansatz entwickelt. Dieser wurde in mehreren konkreten Anwendungsfällen der Industriepartner evaluiert und auf die Anforderungen der Praxis hin optimiert.

Der vorliegende Forschungsbericht informiert Sie ausführlich über die Ergebnisse des Projektes sowie über die Erfahrungen der Unternehmenspartner mit diesen Engineering-Werkzeugen.

Mit der fortschreitenden Digitalisierung in der M+E Industrie werden digitale Assistenzsysteme zunehmend in der variantenreichen Fertigung und Montage eingesetzt.

Ein Forschungsprojekt der KME – Kompetenzzentrum Mittelstand GmbH hat sich damit auseinandergesetzt, welche Aufgaben mit welchen Technologien unterstützt werden können und wie die richtigen Informationen am Arbeitsplatz bereitgestellt werden.

Dazu haben Wissenschaftler der Fraunhofer-Einrichtung für Gießerei-, Composite- und Verarbeitungstechnik IGCV in Augsburg gemeinsam mit bayme vbm Mitgliedsunternehmen Lösungen für die Praxis erarbeitet. Der vorliegende Forschungsbericht informiert Sie ausführlich über die Ergebnisse des Projektes.

Erfahren Sie mehr darüber, wie digitale Assistenzsysteme auch in Ihren Betriebsabläufen Nutzen bringen und Ihre Mitarbeiter entlasten können!

Schnell und flexibel auf bestehende und sich verändernde Kundenwünsche zu reagieren,ist Grundvoraussetzung für eine zeitgemäße Produktion. Im Kontext von Industrie 4.0 spielen hier hochautomatisierte Produktionsanlagen, die durch intelligente Sensorik,Aktorik und entsprechende Steuerungssoftware bei der Umsetzung unterstützen, eine wichtige Rolle.

Dieser hohe und durchgängige Automatisierungsgrad ist bei vielen Anwendungen gerade in mittelständischen Unternehmen nicht immer einfach umzusetzen. Die Gründe hierfür sind vielfältig. Man benötigt z. B. entsprechend mehr Fachkräfte und die erforderliche technologische Ausstattung ist angesichts hoher Anschaffungskosten bei oft geringen Losgrößen nicht immer wirtschaftlich zu realisieren. Vor diesem Hintergrund rückt insbesondere bei kleinen und mittleren Betrieben die Assistenzrobotik in den Fokus.

Je früher man bei Maschinen und Anlagen schleichende Schädigungen feststellt, desto schneller kann man eingreifen und Ausfälle vermeiden. Durch eine effektive Zustandsüberwachung mithilfe moderner Condition-Monitoring-Systeme können Wartungsmaßnahmen rechtzeitig geplant und durchgeführt werden. Diese Systeme leisten damit auch einen entscheidenden Beitrag zur Sicherung der Produktionsqualität.

bayme vbm Mitgliedsunternehmen und das Team der Forschungsstelle für Zahnräder und Getriebe (FZG) an der TU München unter der Leitung von Prof. Dr.-Ing. Karsten Stahl haben im Rahmen eines KME-Projekts ein System entwickelt, das durch eine synchrone Beschleunigungs- und Absolutwinkelmessung in der Lage ist, die Zustände von Zahnrädern und sogar einzelner Zahnflanken zu prognostizieren und somit Schadensfälle zu vermeiden. Schnelle Signalauswertemethoden können die Vielzahl an Daten zeitnah analysieren und somit frühzeitig und ohne Referenzzustände Hinweise auf entstehende Schädigungen geben.

Der vorliegende Forschungsbericht informiert Sie ausführlich über die Möglichkeiten und Grenzen dieser Art der Zustandsüberwachung von Zahnrädern und deren Übertragbarkeit auf andere wellenfeste Bauteile.

Die Nutzung von Daten zur Optimierung der betrieblichen Abläufe ist für die Unternehmen der Metall- und Elektroindustrie zu einem entscheidenden wirtschaftlichen Faktor geworden. Gerade in den Bereichen Produktion, Qualitätsmanagement oder Maschinenverfügbarkeit bietet der Einsatz von Predictive Analytics, also Vorhersagen aufgrund von Datenanalysen, ein enormes Potenzial.

In einem KME-Projekt haben sich bayme vbm Mitgliedsunternehmen zusammen mit Prof. Dr.-Ing. Frank Döpper und seinem Team von der „Fraunhofer Projektgruppe Prozessinnovation“ mit dem Einsatz von Big-Data-Methoden im Bereich der Predictive Maintenance, d. h. der datenbasierten, vorausschauenden Instandhaltung, auseinandergesetzt. Anhand von unterschiedlichen Fallstudien in Mitgliedsunternehmen wurden mögliche Einsatzspektren und Anwendungsfelder zur Datenanalyse untersucht und konkrete Handlungsempfehlungen für die Nutzung verfügbarer Daten erarbeitet.

Der vorliegende Leitfaden bietet wertvolle Informationen zu Big-Data-Technologien im Zusammenhang mit der fortlaufenden Optimierung von Produkten, Maschinen und Prozessen und unterstützt Sie darüber hinaus durch Methodensteckbriefe und einen Kurzleitfaden dabei, aktuelles Wissen zu Data Analytics im Umfeld von Predictive Maintenance in Ihr Unternehmen zu transferieren.

Agile Entwicklungsmethoden können dem Unternehmen helfen, unterschiedliche Kunden- oder Änderungswünsche dynamischer zu realisieren sowie auf Veränderungen im Marktumfeld schneller zu reagieren. Gerade auch den Anforderungen der variantenreichen Fertigung und der Losgröße 1 können durch eine agile Organisation passgenau entsprochen werden. Um diese Organisationstransformation erfolgreich umzusetzen, müssen agile Prozesse systematisch eingeführt, Mitarbeiter vorbereitet und Hierarchien neu strukturiert werden.

Ein Kreis von bayme vbm Mitgliedsunternehmen hat unter der Leitung eines Teams des Lehrstuhls für Produktentwicklung und Leichtbau der Technischen Universität München die Voraussetzungen für eine erfolgreiche Einführung agiler Methoden erforscht. Insbesondere die erfolgsentscheidende unternehmensspezifische Entwicklungssituation wurde berücksichtigt und grundlegend untersucht.

Im vorliegenden Forschungsbericht werden die Ergebnisse des Projektes präsentiert. Profitieren Sie von umfassenden Informationen über die notwendigen Rahmenbedingungen für eine erfolgreiche Einführung agiler Methoden und über eine sinnvolle Vorgehensweise hinsichtlich ihrer Auswahl, Adaption und ihres Einsatzes.

Ergänzend zum Forschungsbericht wurde ein Online-Leitfaden entwickelt, der Sie Schritt für Schritt dabei unterstützt, agile Methoden effizient in der Praxis umzusetzen und somit den unternehmensinternen Entwicklungsprozess kontinuierlich zu optimieren.

Sobald Metalle aggressiven Medien, wie z. B. Säuren und Salzen, oder auch nur dem allgegenwärtigen Luftsauerstoff ausgesetzt sind, muss in der Regel ein Konzept entwickelt werden, um die Bauteile optimal vor Korrosion zu schützen. In einem mittlerweile abgeschlossenen KME-Projekt haben Mitgliedsunternehmen zusammen mit dem Lehrstuhl Keramische Werkstoffe der Universität Bayreuth aus kommerziell erhältlichen präkeramischen Polymeren Beschichtungssysteme entwickelt, die sich durch einfache und kostengünstige Lackierverfahren (z. B. Tauchen, Sprühen) auftragen lassen. Zudem sind sie modifizierbar und lassen sich somit an eine Vielzahl von Anforderungen anpassen.

Der vorliegende Forschungsbericht informiert Sie umfassend über die interessanten Ergebnisse des Projektes und die Umsetzung in die betriebliche Praxis.

Trotz scheinbar unbegrenzter Möglichkeiten zeigt sich beim Einsatz von Künstlicher Intelligenz (KI) unter realen Bedingungen häufig, dass erhebliche Vorüberlegungen notwendig sind, um die optimale Lösung zu erarbeiten. Ein Team der fortiss GmbH hat in einer Studie untersucht, wo für die M+E Industrie die Einsatzschwerpunkte der KI liegen und wie die Einstiegshürden gesenkt werden können.

Dazu wurden verschiedene Methoden auf ihre Eignung für den Maschinenbau geprüft und die Anforderungen an die Infrastruktur erfasst. In enger Zusammenarbeit mit bayme vbm Mitgliedsunternehmen wurden anschließend konkrete Anwendungspotenziale identifiziert.

In der vorliegenden Publikation werden die Ergebnisse der Studie sowie die Erfahrungen der Unternehmenspartner präsentiert. Informieren Sie sich, wie auch Sie sich der Methoden der Künstlichen Intelligenz bedienen und darauf basierende Innovationen vorantreiben können.

Die Schaltschrankmontage ist gekennzeichnet durch hochvariable Anforderungen. Praktisch jeder Schaltschrank besitzt eine individuell abgestimmte Konfiguration und erfordert daher bei der Montage nach wie vor einen hohen manuellen Aufwand.

Um den Automatisierungsgrad zu erhöhen und die Mitarbeiter bei ihren Aufgaben gezielt zu unterstützen, haben sich bayme vbm Mitgliedsunternehmen zusammen mit dem Lehrstuhl für Fertigungsautomatisierung und Produktionssystematik (FAPS) der Universität Erlangen-Nürnberg intensiv mit der Wertschöpfungskette im Schaltschrankbau beschäftigt. Mit hybriden Assistenzsystemen, welche die intuitiven Fähigkeiten des Menschen mit den Stärken der technischen Systeme kombinieren, kann hier ein enormer Beitrag zur Produktivitätssteigerung geleistet werden.

Im vorliegenden Forschungsbericht werden die interessanten Ergebnisse des Projektes präsentiert. So wird aufgezeigt, wie ein durchgängiges digitales Engineering-Konzept aufgebaut und sowohl Mensch als auch Maschine mit den notwendigen Informationen versorgt werden können. Einen weiteren Schwerpunkt bildet die sinnvolle Integration bereits existierender Automatisierungslösungen. Und nicht zuletzt wurde für den zeitaufwendigsten Arbeitsschritt – dem Verdrahtungsprozess – ein Prototyp der roboterunterstützten Schaltschrankverdrahtung entwickelt.

Hochautomatisierten Produktionssysteme benötigen viel elektrische Energie. Dabei bildet die Energieeffizienz derartiger Systeme nicht nur einen Wettbewerbsvorteil in der eigenen Produktion, sondern auch für innovative Anbieter derartiger Systeme einen zunehmenden Vorteil auf den globalen Märkten. Steigende Energiepreise und die Forderung nach Reduzierung der Kohlendioxid-Emmissionen rücken diesen Wettbewerbsvorteil weiter in den Mittelpunkt.

Obwohl ein extrem hoher Anteil der Lebenszykluskosten von elektrischen Antrieben auf die Betriebskosten entfällt, bestimmen die Anschaffungskosten in der Regel die Investitionsentscheidungen. Im laufenden Betrieb schenkt man diesem Thema oft wenig Beachtung, wenngleich gerade die geforderte Flexibilität eine permanente Anpassung der Produktionsprozesse verlangt.

Im Ergebnisbericht des Forschungsprojektes Energiecheck im Maschinen- und Anlagenbau, das die KME - Kompetenzzentrum Mittelstand GmbH am Lehrstuhl für Umweltgerechte Produktion der Universität Bayreuth in Auftrag gegeben hat, wurden in enger Zusammenarbeit mit Mitgliedsunternehmen die Veränderungen im laufenden Betrieb analysiert. Es wurden Methoden und Werkzeuge erforscht und entwickelt, die Anlagenbetreiber und Hersteller dabei unterstützen, Systeme während der Nutzungsphase insbesondere im Bereich der elektrischen Antriebstechnik hinsichtlich des Energieeinsparpotenzials zu analysieren und zu optimieren. Noch zu selten werden Änderungen in Produktionssys-temen methodisch und systematisch beobachtet, um die Energieeffizienz permanent zu optimieren.

Nutzen Sie die erarbeiteten Methoden und Tools, aber auch die Erfahrungen aus Referenzbeispielen, um mit Ihrer modernen Produktion und Ihren innovativen Produkten die künftige Herausforderung der Energieeffizienzoptimierung erfolgreich zu meistern.

Die Corona-Pandemie trifft Wirtschaft und Gesellschaft hart. Wie drastisch die direkten und indirekten Folgen tatsächlich sein werden, lässt sich gegenwärtig noch nicht sicher abschätzen: weder für die Gesundheit noch für die Volkswirtschaften oder gar das ganze Weltwirtschaftssystem. Klar ist aber, dass sowohl das Ausmaß der Krise als auch die zu ihrer Bewältigung getroffenen Maßnahmen von einer Intensität sind, die wir noch vor wenigen Monaten für unvorstellbar gehalten hatten.

Die Pandemie deckt in einigen Bereichen schon länger bestehende strukturelle Schwächen auf. In der akuten Phase der Krise haben Staats- und Bundesregierung unter hohem Zeitdruck in einem von großer Komplexität und Unsicherheit geprägten Umfeld gute Entscheidungen für unser Land getroffen. Es geht nicht darum, sie in Frage zu stellen. Ziel ist es vielmehr, den Standort insgesamt noch resilienter und weiterhin wettbewerbsfähig aufzustellen, auch um Vorsorge für andere mögliche Katastrophenszenarien zu treffen. Deren Eintrittswahrscheinlichkeit gilt es zugleich zu verringern. Der Zukunftsrat der Bayerischen Wirtschaft gibt dazu Handlungsempfehlungen „außer der Reihe“ heraus, also zusätzlich zum diesjährigen Schwerpunktthema Klimaschutz.

In der Krise hat sich deutlich gezeigt, dass uns diejenigen Bereiche vor besondere Herausforderungen stellen, in denen wir die vorhandenen technologischen Potenziale noch nicht ausschöpfen, namentlich die der Digitalisierung. Im Fokus der Empfehlungen stehen die Themen Prävention und Prädiktion, die Organisation eines sichereren Hochlaufs vor allem in der Arbeitswelt, ein Innovationsprogramm für die Wirtschaft und der Einsatz neuer Technologien im Dienst der Gesellschaft ("Service to Society").

Eingebettete Systeme (Embedded Systems) sind aufgabenspezifische Systeme, die einzelne Funktionen in größeren Strukturen, wie z. B. Fahrzeugen, medizinischen Geräten oder Haushaltsgeräten, übernehmen. Durch die weiter fortschreitende Digitalisierung steigt das Potenzial dieser Komponenten allgemein – und insbesondere auch für die M+E Industrie. Vernetzte Produktionsanlagen und Industrie 4.0, Predictive Maintenance und Condition Monitoring sind nur einige Beispiele für das Einsatzspektrum. Weitere Internet-of-Things-Anwendungen werden die Bedeutung und Verbreitung von Embedded Systems zusätzlich steigern.

Ihre Entwicklung stellt spezielle Anforderungen, da die Software hardwareabhängige Module enthält und somit Software und Hardware gemeinsam betrachtet werden müssen. Hierfür wurde in einem Projekt der Kompetenzzentrum Mittelstand GmbH vom Lehrstuhl für Entwurfsautomatisierung der Technischen Universität München zusammen mit mehreren Mitgliedsunternehmen ein neuer Ansatz untersucht. Auf Basis sogenannter virtueller Prototypen wird auch die Hardware-Plattform virtualisiert, um die eingebettete Software unverändert einschließlich der hardwareabhängigen Module testen zu können. Die offene RISC-V-Prozessorarchitektur wurde dabei als Referenz und Demonstrator genutzt.

Unser Forschungsbericht beschreibt den methodischen Einsatz der testgetriebenen Entwicklung und erläutert die entwickelten Softwaremodule zum Aufbau der Entwicklungsumgebung. Der ergänzende Leitfaden, der Ihnen ebenfalls auf unserer Internetseite für den Download zur Verfügung steht, unterstützt Sie bei der Anwendung dieser innovativen Entwicklungsmethodik in Ihrem Unternehmen.

Wachsender Kosten- und Wettbewerbsdruck stellen Unternehmen vor die Herausforderung, innerbetriebliche Prozesse und Abläufe effizienter zu gestalten. Big Data ist ein vielversprechender Ansatz, datenbasiert die Optimierungspotenziale in Prozessen zu identifizieren und nutzbar zu machen. Trotz vielversprechender Möglichkeiten bleibt im Unternehmen oft ein Großteil der vorhandenen Daten ungenutzt, da bisher wenig erfolgreiche Umsetzungsbeispiele existieren und Projekte häufig mit einem hohen internen Ressourceneinsatz verbunden sind.

In einem KME-Projekt haben bayme vbm Mitgliedsunternehmen mit Wissenschaftlern der fortiss GmbH unter der Leitung von Prof. Dr. Helmut Krcmar erforscht, wie aus verfügbaren Daten Verbesserungen und Innovationen bei Produkten, Prozessen und Geschäftsmodellen generiert werden können. Der vorliegende Forschungsbericht informiert Sie über die Ergebnisse des Projektes und die Umsetzung in die betriebliche Praxis. Erfahren Sie, welchen Mehrwert Big Data bayerischen M+E Unternehmen bietet und wie Sie vorhandene Daten vorteilhaft einsetzen können.

Durch verkürzte Produktlebenszyklen und verstärktes Engagement auf globalen Märkten ist es für Unternehmen unerlässlich, ihre Wertschöpfungskette so effizient wie möglich zu gestalten. Die Idee des Lean Thinking erfordert, den Fokus auf wertschöpfende Tätigkeiten und die Eliminierung von verschwendenden Tätigkeiten zu richten. In der Produktion wird dieser Ansatz bereits seit Jahren erfolgreich umgesetzt. Auch in den indirekten Bereichen und insbesondere in der Entwicklung nimmt die Forderung nach einer "Verschlankung" zu.

Wie kleine und mittelständische Unternehmen bei der Ersteinführung von Lean Development idealerweise vorgehen, eigene Pilotprojekte starten und diese Philosophie den Mitarbeitern nahebringen und nachhaltig im Unternehmen verankern, finden Sie in diesem Forschungsbericht aus wissenschaftlicher Sicht. Zur Erfolgsmessung der eingeführten Maßnahmen wurde im Rahmen des Projektes in einem mehrperspektivischen Ansatz die Lean Monitoring Card entwickelt.

Der Forschungsbericht zeigt, wie Ideen schnell und effizient in marktgerechte Produkte umgesetzt werden können. Dies ist gerade für kleine und mittlere Unternehmen eine existenzielle Herausforderung.

Den Forschungsbericht des KME-Projektes finden Sie im Anhang. Zudem bieten wir Ihnen einen Leitfaden, der Ihnen, unter konkretet Anwendung der Methodik, Beispiele aus den Kooperationsunternehmen aufzeigt.