Offen für alle

Sie koordinieren gemeinsam die Forschungsaktivitäten bei Balluff. Welche Eigenschaften sollte man für diesen Job mitbringen?

Freyja Schneider: Wir beide teilen uns die Aufgabe. Albert ist der wissenschaftliche Ansprechpartner, wenn es um neue Projekte, Kooperationen oder Anträge geht. Sobald ein Projekt bewilligt ist, unterstütze ich dann bei der Durchführung. Man sollte definitiv neugierig und kommunikativ sein, denn man muss sich immer wieder mit neuen Themen beschäftigen, aktiv auf neue Menschen zugehen und auch Probleme offen ansprechen.  

Albert Dorneich: Die Arbeit an der Grenze zwischen Elektrotechnik, Maschinenbau, Werkstoffwissenschaft, Produktionstechnik und Informatik erfordert oft ein interdisziplinäres Denken. Man muss auch mit einer gewissen Unsicherheit leben können. Zwar folgen die Forschungsprojekte einem Fahrplan, doch oft ändern sich der Umfang und die Ausrichtung auch während des Projekts oder ganz neue Fragen werden aufgeworfen.

Freyja Schneider: Zudem sollte man gut organisiert sein, denn das Ganze ist mit einem nicht unerheblichen bürokratischen Aufwand verbunden. Anträge und Abrechnungen müssen gestellt, Ergebnisse zusammengefasst und Berichte geschrieben werden.

Wer kann denn bei Balluff an Forschungsprojekten mitarbeiten?

Freyja Schneider: Jeder! Die Forschungsthemen und -fragestellungen können ganz unterschiedlich sein. Viele Projekte kommen zwar aus der Innovationsabteilung und der Produktentwicklung, wir hatten aber auch schon ein Forschungsprojekt, das aus der Personalabteilung kam. Im Moment haben wir ein Forschungsprojekt im Bereich Software Engineering. Viele Projektinhalte liefern außerdem unsere Studierenden oder Azubis in Form von Abschlussarbeiten und mit einem hohen Praxisanteil. Sie bauen beispielsweise Demonstratoren, erstellen Poster und nehmen an Netzwerkveranstaltungen teil.  

Mit welchen Partnern arbeiten Sie zusammen? 

Albert Dorneich: Einer unserer engsten Forschungspartner ist die ARENA2036 – eine Forschungsplattform für Mobilität, Nachhaltigkeit und die Produktion der Zukunft. Das passt nicht nur thematisch gut zu Balluff, sondern auch kulturell. Denn das Besondere an der Zusammenarbeit in der Arena ist die Innovationskultur: Silos aufbrechen, häuser-übergreifende Zusammenarbeit, praxisnah und ganz vorne mit dabei. Echte Verbundforschung eben, bei der die gesamte Wertschöpfungskette abgebildet werden kann. Keiner sitzt in seinem Elfenbeinturm, sondern man kommt an einem Forschungscampus zusammen. Weitere wichtige Forschungspartner aus der Region sind für uns die Fraunhofer Institute IPA und IAO, das KIT ( Karlsruher Institut für Technologie), die Universität Stuttgart und die Hochschule der Medien (HdM).

An welchen Fragestellungen arbeiten Sie denn aktuell?

Freyja Schneider: Unsere Kolleginnen und Kollegen arbeiten an diversen Forschungsprojekten. Aber wenn wir uns die vier umfangreichsten Projekte anschauen, dann sind das Software-Defined Manufacturing für die Fahrzeug- und Zulieferindustrie, 5G Synergieregion, HoLoDEC und Connect4HCA.

Was macht diese vier Projekte besonders? 

Freyja Schneider: Im Projekt Software-Defined Manufacturing setzen wir eine neue Methode ein, bei der wir von der Software und nicht von der Hardware her denken, die Software definiert hier die Fertigung. Analog zu Lösungen aus der Informations- und Kommunikationstechnik sollen auch noch unbekannte Funktionen durch automatisch generierte Software realisiert werden. Das bedeutet beispielsweise: Ich kann ein Produktionssystem mit einem Digitalen Zwilling vorher virtuell testen, bevor ich es real hinstelle. Das bringt natürlich enorme Vorteile mit sich.

Auch das Thema Software-Sicherheit spielt dabei eine wichtige Rolle und ist für uns von zentraler Bedeutung. Wie kann ich beispielsweise Software-Updates oder auch Upgrades in den Balluff Produkten vornehmen und so die Resilienz der Anlagen erhöhen? Der starke Software-Fokus ist für uns spannend, denn wir denken historisch bedingt oft von der Hardware her. Wir arbeiten hier mit dem Karlsruher Institut für Technologie (KIT), der Uni Stuttgart, Bosch und Audi und noch vielen weiteren Partnern zusammen. Die Förderung stammt aus einem Regierungsprogramm zur Unterstützung innovativer Unternehmen in der Corona-Krise. Auch 5G Synergieregion ist ein umfassendes Forschungsprojekt. Hier betreibt die ARENA2036 in Zusammenarbeit mit Nokia einen eigenen 5G-Campus, in dem wir konkrete 5G-Anwendung im industriellen Kontext entwickeln und testen. Da wirken ganz unterschiedliche Partner mit: Von den „Großen“ wie Bosch, bis hin zu kleinen Startups. Aber was das Projekt besonders macht, ist der Fokus auf echte Anwendungen und das weite Forschungsspektrum: von Drohnentests über der Stadt Stuttgart bis zur Prozessoptimierung in der Produktion oder Logistik ist hier alles möglich. Wir evaluieren und testen die Kommunikation und Lokalisierung über 5G, um abzuschätzen, inwieweit wir die Technologie auch für unsere Produkte und Kunden nutzen möchten.

Albert Dorneich: Ein weiteres spannendes Projekt ist HoLoDEC. Hier fokussieren wir uns auf die Entwicklung von Wireless-Sensoren, die als Knoten im Internet der Dinge ohne Kabel auskommen. Dafür gibt es in der Industrie viele Use Cases, etwa beim Einsatz hochbeweglicher Roboter, in hygienekritischen Bereichen wie der Lebensmittelindustrie oder für Retrofitting. Energieeffiziente Funkprotokolle zur Datenübertragung, Batterietechnik für eine lange Lebensdauer und auch der Sensor selbst stehen dabei im Mittelpunkt der Forschung. Wie schlau muss der Sensor denn sein? Also wie viel KI und Datenauswertung läuft direkt über den Microcontoller? Oder schicken wir die Rohdaten einfach direkt in die Cloud?

Wo werden die Erkenntnisse Anwendung finden?

Albert Dorneich: Ein Use Case ist die Erkennung von Lecks in Tanks. Hier möchte man am liebsten den Sensor einmal unter den Tank legen und dann nie wieder etwas damit zu tun haben, außer es tropft natürlich. Eine Lebensdauer von mehr als zehn Jahren ist hier gefragt. Auch für unser Smart Reordering System in der Intralogistik oder für das Condition Monitoring sind diese Fragestellungen relevant.

Und was verbirgt sich hinter Connect4HCA ?

Albert Dorneich: HCA steht für Human Centered Automation. Einem Gegenmodell zur Computer Integrated Manufacturing (CIM). Eine Produktion ohne Menschen – von dieser Idee war so mancher Automatisierer in den 80er Jahren überzeugt. Das „perfekte“ System – Produktionshallen für Maschinen gemacht, ohne Licht, da ja niemand etwas sehen musste. Wir bei Balluff sind aber davon überzeugt, dass es nicht ohne den Menschen geht. Deshalb beteiligen wir uns unter dem Dach der ARENA2036 an dem Projekt gemeinsam mit dem Fraunhofer Institut IAO und anderen Industriepartnern: Wir möchten herausfinden, wie der Mensch in einer flexiblen Produktion am besten mit Informationen versorgt werden kann – die Konnektivität des Menschen mit dem System steht hier im Fokus. Stell dir vor, du betrittst eine Fabrikhalle und wirst von einem Roboter begrüßt, up-to-date gebracht und durch die Halle geführt. Dafür sind die Erfassung, Transport und Verarbeitung einer riesigen Menge von Daten erforderlich und alles muss mit allem kommunizieren. Wir fokussieren uns dabei stark auf die technische Seite. Das Fraunhofer Institut beleuchtet die menschlichen und ethischen Aspekte.

Wie sieht dieser Prozess genau aus?

Freyja Schneider: Der Innovationsprozess bewegt sich immer im Spannungsfeld zwischen Trends und der Anwendbarkeit beim Kunden. Die Trends prasseln von außen auf uns als Organisation ein: Egal ob Markttrends, neue Technologien, individuelles Nutzerverhalten oder gesellschaftliche Veränderungen – wir können als Unternehmen nicht alles bearbeiten. Deshalb müssen wir die Entwicklungen beobachten, bewerten und Entscheidungen treffen. Dafür gibt es bei Balluff den Trend to Searchfield Process und das Technology Scouting Framework. Sie sind an Individuen geknüpft. Man kann sich auf die verschiedenen Themen bewerben und bekommt dann Zeit und Ressourcen zur Verfügung gestellt.

Und dann setzen wir, je nach Situation auf öffentlich geförderte Forschungsprojekte, gründen ein internes Start-up – ein sogenanntes Strategisches Inkubationsprogramm – das dann als eigenständiges Team gemäß der Lean-Start-up-Methode arbeitet, oder machen erstmal ein Proof of Concept.

Das heißt, dass nicht jede Idee oder Projekt verfolgt wird?

Freyja Schneider: Auf keinen Fall. Öffentlich geförderte Projekte bieten die Möglichkeit, auch unabhängig von wirtschaftlichen Zwängen zu forschen, jedoch wählt Balluff die Projekte so aus, dass sie sich gut in die Unternehmensstrategie einfügen.

Wie gehen Sie damit um, wenn ein Forschungsprojekt nicht die gewünschten Potenziale aufzeigt?

Freyja Schneider: Nicht als Misserfolg verbuchen. Das ist wichtig, denn genau dafür sind die Forschungsprojekte da. Wir müssen den Blick immer wieder weiten, denn Unternehmen tendieren dazu, sich auf dem Erreichten auszuruhen, das birgt aber das Risiko, das man neue Trends verpasst, da man sich zu sehr auf das Tagesgeschäft fokussiert. „Playing it safe“ wird dann zum Leitmotto. Wir wollen eine positive Fehlerkultur leben und dazu gehört natürlich, auch aus Fehlern oder vermeintlichen Misserfolgen zu lernen.

Albert Dorneich: Oder sogar zu feiern, in Form einer „F***-up-Night“. Es liegt auch in der Natur der Sache, dass manche Forschungsprojekte vor allem im Grundlagenbereich nicht gleich zu einem fertigen Produkt führen. Wenn alle neuen Ideen immer durchstarten, dann haben wir irgendetwas falsch gemacht. Das Risiko zu scheitern, gehört eben dazu.

Warum ist das Engagement in der Forschung für Balluff so wichtig?

Freyja Schneider: Balluff folgt hier ganz seinem Anspruch „innovating automation“. Wir möchten nicht nur Technologien adaptieren, sondern bei deren Erforschung aktiv mitwirken. Wir können eigene Themen auf die Agenda setzen, die für unsere Kunden wichtig sind. Die Ergebnisse fließen in den Standardisierungs- und Normungsprozess ein oder enden manchmal auch in einem Patent. Zudem ist es immer gut, über den eigenen Tellerrand zu blicken. Wir arbeiten intern sehr vernetzt, deshalb ist es für uns selbstverständlich, dass wir uns auch mit Partnern in der Forschung vernetzen.