Mit der Globalisierung und Digitalisierung der Märkte und immer kürzeren Produktlebenszyklen sehen sich produzierende Unternehmen einem wachsenden Druck ausgesetzt, den individuellen Ansprüchen der heutigen Logistik gerecht zu werden. Beim Kauf eines Autos z. B. kann ein Kunde zwischen Hunderten von Varianten in der Ausstattung wählen. Die gewünschten Bauteile werden an unterschiedlichen Orten hergestellt, zu unterschiedlichen Zeiten geliefert und montiert und müssen so präzise aufeinander abgestimmt sein, dass möglichst keine Wartezeiten anfallen. Dabei werden die Ansprüche an die Produktionsstätten immer größer. Die zunehmende Individualisierung der Produkte wirkt sich auf die Abfolge einzelner Produktionsschritte und die Topologie von Produktionsanlagen und Logistiksystemen aus. Die Fabrik von morgen muss sich dynamisch an die sich verändernden Aufgaben anpassen. Sie muss flexibel und bedarfsgerecht Materialien in den einzelnen Produktionsphasen bereitstellen. Aber wie?

Dies ist eine der Fragen, mit denen sich die Mitglieder des ALUROUT-Fachnetzes, eines der sieben BMBF-geförderten Deutsch-Chinesischen Alumnifachnetzwerke, beschäftigen. Unter Federführung des Dortmunder Fraunhofer IML (Institut für Materialfluss und Logistik) bringt ALUROUT in enger Kooperation mit der Tongji Universität Shanghai Logistik-Experten aus Deutschland und China zusammen. Ihr Ziel: durch die gemeinsame Entwicklung intelligenter autonomer Transportsysteme die Fabrik von morgen zu gestalten. Dabei gehen Technologien und Know-how aus Deutschland mit der Innovationskraft Chinas Hand in Hand.

Ein Beispiel für solch eine erfolgreiche Kooperation ist das Forschungsprojekt InFa-CTS. In dem ebenfalls vom BMBF-geförderten Projekt arbeiten ALUROUT-Mitglieder aus Deutschland und China gemeinsam an der Entwicklung von robusten Algorithmen und einem Betriebssystem, welches das effiziente Zusammenwirken von Transport- und Produktionssystemen in einem einheitlichen Netzwerk ermöglicht. Beteiligt sind nicht nur deutsche und chinesische Forschungseinrichtungen, sondern auch Anwendungspartner in beiden Ländern im Fachbereich Logistik und Industrie 4.0. InFa-CTS ist Teil der Fördermaßnahme „Deutsch-Chinesische Kooperation zur intelligenten Fertigung (Industrie 4.0) und Smart Services (DEU-CHN_InFe)“. Auf deutscher Seite ist neben dem Fraunhofer IML die SICK AG (Hersteller von intelligenten Sensoren) an dem Projekt beteiligt, auf chinesischer Seite sind als Partner der Tongji Universität der Industriekonzern Haier (weltweiter Marktführer im Bereich Haushaltsgroßgeräte) und das Instrumentation Technology and Economy Institute (ITEI) Teil des Projektkonsortiums. Zusammen erforschen sie, wie zellulare Transportsysteme mit sogenannten Multiagentensystemen als spezialisierte Gruppen organisiert und mit einer „Schwarmintelligenz“ versehen werden können. Dabei bietet eine freie Navigation zwischen den Arbeits- und Montageplätzen die erforderliche Flexibilität in den Montageanlagen. „Der Austausch der deutschen und chinesischen Projektpartner erfolgt durch wöchentliche Videokonferenzen und mehrtägige Projekttreffen in China und Deutschland (zwei- bis dreimal pro Jahr). Beim Austausch von Daten setzen wir insbesondere auf Clouddienste wie ownCloud“, sagt Christian Blesing, der als Wissenschaftlicher Mitarbeiter beim Fraunhofer IML maßgeblich an dem Forschungsprojekt beteiligt ist.

Dennoch kann es hin und wieder zu interkulturellen Herausforderungen bei der Zusammenarbeit kommen, beispielsweise in Form sprachlicher Barrieren und unterschiedlicher Herangehensweisen der deutschen und chinesischen Partner. Hier kommt die Erfahrung der deutschen China-Alumni und chinesischen Deutschland-Alumni besonders zum Tragen, deren Einschätzung und Expertise einen besonderen Mehrwehrt für das Fachnetz ausmachen. Nur durch den persönlichen Austausch, die Erfahrung im jeweils anderen Land, lässt sich nachhaltiges Vertrauen aufbauen. Daher wird auch in diesem Projekt großen Wert darauf gelegt, dass die Beteiligten möglichst viel Zeit im jeweils anderen Land verbringen, beispielsweise durch Auslandssemester. Laut Christian Blesing eignen sich Deutsch-Chinesische Forschungsprojekte wie InFa-CTS besonders gut, „um Grenzen zwischen den beiden Ländern zu überwinden“.

Bei einer erfolgreichen Umsetzung ist mit einer erhöhten Flexibilisierung zukünftiger Fertigungssysteme sowie Platzeinsparungen, einer verbesserten Konfigurierbarkeit und einer Verkürzung der Aufbauzeit der intralogistischen Infrastruktur zu rechnen.

Die Übertragbarkeit der Herausforderungen und des Ansatzes auf globale Märkte soll durch den Einsatz des Demonstrators in einer Modellfabrik erprobt werden. Der chinesische Partner wird die Ergebnisse zur Weiterentwicklung seiner Software zur Fertigungskoordination nutzen.

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