SmaRTHI

Smarte Robotik: Einfache Integration hochkomplexer Robotersysteme in Handwerk und Industrie

Robotik ist ein Schlüsselfaktor in Industrie und Handwerk, um wettbewerbsfähig zu bleiben. Die zunehmende technische Komplexität erfordert viel Innovationsgeist, diese anwendbar zu gestalten. Am Standort Chemnitz-Dresden soll mit SmaRTHI ein Zukunftscluster entstehen, um für Unternehmen die modernste Robotertechnik nutzbar zu machen.

Mensch-Maschine-Interaktion: Mann mit Bauhelm vor Maschine
©ipopba - stock.adobe.com  

Warum „Zukunftscluster-Finalist“?

In der 2. Wettbewerbsrunde wurden im Februar 2021 aus 117 eingereichten Skizzen 15 Zukunftscluster-Finalisten ausgewählt, die in einer sechsmonatigen Konzeptionsphase ihre Clusterstrategie entwickeln sollen. Mitte 2022 wird eine unabhängige Jury schließlich jene Zukunftscluster auswählen, die ihre Strategien in der ersten dreijährigen Umsetzungsphase verwirklichen können.

Hintergrundinformationen zu SmaRTHI

Mit den folgenden Texten stellt sich der Zukunftscluster-Finalist persönlich vor.

Robotik ist nicht nur Technik und Produktivität. Robotik betrifft auch Wohlstand, Gesellschaft, Recht, Arbeitsschutz, Gesundheit, Selbstverwirklichung und vieles mehr. Verglichen mit Smartphones, welche vom Großteil der Gesellschaft problemlos angewendet werden können, beherrschen nur die wenigsten Menschen den Umgang mit hochtechnologisch entwickelten Robotersystemen. Diese Lücke zu verkleinern, ist das Ziel von SmaRTHI und soll Innovations- und Produktivitätshemmnissen, Fachkräftemangel oder Technikkritik entgegenwirken.

Die Vision von SmaRTHI ist es, eine smarte Robotik so zu entwickeln, dass Roboter, Produktionssysteme und Menschen symbiotisch interagieren. Dort, wo der Mensch im produktiven Gewerbe Hilfe benötigt, sollen Roboter zur Unterstützung beitragen. Diese Wechselwirkung ist ganzheitlich zu verstehen und erfordert von Forschung und Industrie die Lösung einer Vielzahl interdisziplinärer Problemstellungen. Robotik als Zukunftstechnologie ist eine maßgebliche Säule des Innovationsstandortes Deutschland. Durch den Abbau anhaftender Entwicklungshemmnisse und der Förderung der industriellen wie gesellschaftlichen Verträglichkeit werden neue starke Impulse gesetzt – welche zu selbstverstärkenden Innovations- und Investitionsprozessen führen sollen.

Klein- und mittelständische Unternehmen, regionale Partner, international erfolgreiche Konzerne und innovative Start-ups haben sich rund um den Zukunftscluster-Finalisten bestehend aus TU Chemnitz, TU Dresden, HTW Dresden und dem Fraunhofer Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU positioniert, um gemeinsam mit mutigen Ideen und offenen Innovationsprozessen ein einzigartiges Ökosystem aufzubauen. Neben technischen Lösungsansätzen soll der Cluster auch organisatorische, rechtliche sowie soziale Themen adressieren.

SmaRTHI baut auf Ergebnissen aus koordinierter Grundlagenforschung zu den Themen Robotik, Mensch-Roboter-Interaktion, Kommunikationsnetzwerke und Datenübertragung sowie cyber-physische Systeme (CPS) auf. Die Ergebnisse aus dem SFB 1410 „Hybride Gesellschaften“ stellen eine wesentliche Säule dar. Sie werden verbunden mit Wissen aus dem Exzellenzcluster EXC 2050 „Zentrum für taktiles Internet mit Mensch-Maschine-Interaktion – CeTI“ und Erkenntnissen aus dem SFB/TR 96 „Thermo-energetische Gestaltung von Werkzeugmaschinen“. Forschungsergebnisse mit dem Schwerpunkt auf der Integration cyber-physischer Produktionssysteme fließen mit ein. Mit den Resultaten aus den vier Grundlagensäulen – Robotik, Mensch-Maschine-Interaktion, Hochgeschwindigkeitsnetze und cyber-physische Produktionssysteme – wird der SmaRTHI-Vision eine tragkräftige Basis gegeben. Der Zukunftscluster-Finalist und die Vielzahl der Akteure aus Industrie und Handwerk bilden das vollständige Spektrum aus Technologieanwendung und -entwicklung in den genannten Bereichen ab. Die Region Chemnitz-Dresden ist ein innovativer Standort mit einem industriell geprägten Wirtschaftsgefüge und stark auf Industrie ausgerichtetem Handwerk als wirtschaftliche Säule. Ein breit gefächertes Feld an Akteuren mit hoher wissenschaftlicher Reputation wird synergetisch zusammengeführt und bildet leistungsfähige Forschungskapazitäten. Themenspezifische regionale Netzwerke, wie die Wirtschaftsförderung Sachsen mit Kontakt zu über 44.000 sächsischen Firmen, die Handwerkskammer Dresden mit über 22.000 Mitgliedern oder Silicon Saxony mit 350 Mitgliedsunternehmen, sichern dem Zukunftscluster-Finalisten eine starke regionale Verankerung und bieten interdisziplinäres Innovationspotenzial.

Ein Kernthema der Konzeptionsphase stellt der Aufbau von Strukturen für ein langfristiges Ökosystem für zukünftige Robotikanwendungen dar. Eine im Rahmen von Workshops durchgeführte Bedürfnis- und Technologieabfrage von Industrie und Handwerk wird mit Erkenntnissen aus Markt- und Trendanalysen ergänzt. Damit ermittelte Schlüsseltechnologiebereiche werden hinsichtlich Machbarkeit, Anwendbarkeit und Markttauglichkeit analysiert und bewertet. Technologienehmer und -geber werden identifiziert und mit Forschungspartnern zusammengebracht, die gemeinsam Umsetzungsprojekte und Innovationsstrategien erarbeiten.

Auf einen Blick
  • Projektlaufzeit: 01.10.2021 bis 31.03.2022
  • Zuwendung: 226.706,00 € (inkl. Projektpauschale)
  • Zuwendungsempfänger: Technische Universität Chemnitz, Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen- und Umformtechnik, Technische Universität Dresden, Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden
  • Weitere Partner, welche die Arbeiten der Konzeptionsphase unterstützen:  
    Volkswagen Sachsen GmbH, Siemens AG Chemnitz, Elbe Flugzeugwerke GmbH, adidas AG, EPL Deutschland GmbH, Porsche Leipzig GmbH, BMW Group Werk Leipzig, TRUMPF Sachsen GmbH, Koenig & Bauer GmbH, Infineon Technologies Dresden GmbH, Wandelbots GmbH u.v.m.

Die Auswirkungen der Durchdringung unserer Gesellschaft sowie Industrie mit Robotertechnologie werden gleich in mehreren Zielstellungen der Hightech-Strategie 2025 betrachtet. SmaRTHI entwickelt neue Robotertechnologien, die in Symbiose mit dem Menschen interagieren soll und verfolgt dabei den Grundsatz, dass die Technik dem Menschen dienen muss. Mit zunehmender KI können Robotersysteme intelligenter, flexibler und für den Menschen optimal angepasst werden. Auf diese Weise soll ein relevanter Beitrag zur gesellschaftlichen Herausforderung “Wirtschaft und Arbeit 4.0” geleistet werden. Menschen werden adäquate Beschäftigungsfelder geboten, indem Schnittstellenprobleme sowie zeitaufwendige Systemintegration und Inbetriebnahme abgelöst werden durch innovative Interaktionskonzepte und intelligente Assistenzsysteme mit integrierter kontextsensitiver Spracherkennung und multimodaler Kommunikation. Viele technologische Fragestellungen – wie Selbstorganisation und -wartung, kognitive Produktionssysteme, Planungssystemvernetzung und Multi-Roboter- sowie Schwarmorchestrierung – werden kreatives Potenzial in Handwerk und Industrie freisetzen.

Robotische Technologien, welche sich durch einfache Anwendbarkeit und hochflexible Intelligenz auszeichnen sowie ein starkes Wirkungsvermögen erzeugen, sollen die Grundlage für selbstverstärkende Innovations- und Investitionsprozesse bilden und im Dienst der Zukunftskompetenz Deutschlands stehen. Mit der bereits erfolgten Integration mehrerer Innovationsnetzwerke soll der Forschungsstandort Chemnitz-Dresden als Treiber einer bundesweit offenen Innovations- und Wagniskultur fungieren.