Innovation, Digitalisierung und KI im Maschinenbau

Sehr geehrter Herr Professor Amft, was steckt hinter Hahn-Schickard und dem IMIT Villingen?

Die Hahn-Schickard-Gesellschaft für angewandte Forschung e. V. ist eine führende, außeruniversitäre Forschungsorganisation für Mikrosystemtechnik aus Baden-Württemberg. Wir sehen uns als Innovator, Problemlöser und Zukunftsgestalter der regionalen Unternehmen, sowie zahlreiche weitere Partner weltweit. Einerseits unterstützen wir vertrauensvoll regionale KMUs und internationale Großunternehmen mit maßgeschneiderten F&E-Dienstleistungen – von der Idee bis zur Fertigung. Andererseits kooperiert Hahn-Schickard in Forschungsprojekten mit zahlreichen akademischen Institutionen, um Grundlagenforschung zu betreiben und den Technologietransfer in die Praxis zu ermöglichen.

Wir sind an mehreren Standorten vertreten, wobei unser Institut für Mikro- und Informationstechnik in Villingen-Schwenningen eine besonders breite technologische Aufstellung bietet. Hier decken wir die gesamte Wertschöpfungskette der Digitalisierung ab. Vom Hardware-Design bis zur Softwareentwicklung können wir als One-Stop-Shop für unsere Partner und Kunden fungieren oder – wie meist – mit unserer umfassenden Kompetenz maßgeschneiderte Detaillösungen bieten.

Besonders im Bereich Silizium-Mikrotechnologie ist das Institut einzigartig in Baden-Württemberg, da wir Unternehmen Zugang zu hoch entwickelten, investitionsintensiven Technologien gewähren, die normalerweise nur Großunternehmen vorbehalten sind. Zudem sind wir führend in den Bereichen Embedded Systems, Wearable Computing, IoT und digitale Medizin. Wir vereinen alle notwendigen Kompetenzen – von miniaturisierten, energieeffizienten Sensoren und Aktoren über die Integration in anwendungsspezifische, eingebettete Systeme, einschließlich ASICs bis zu eingebetteter KI, Softwareanwendungen, Benutzerschnittstellen und Cloud-Integration.

Können Sie uns einen Einblick in die Arbeiten an Ihrem Institut geben?

Als gemeinnützige Forschungseinrichtung hat sich Hahn-Schickard über mehrere Dekaden einen exzellenten Ruf in der Mikrosystemtechnik und den angrenzenden F&E-Feldern erarbeitet. Durch die breite und tiefe Kompetenz unserer Wissenschaftler und Entwickler leistet das Institut eine umfangreiche Bandbreite von unterschiedlichen Projekten. Dabei geht es fast immer darum, die Grenze des technisch Möglichen zu verschieben. Wir bieten unter anderem in der Mikrotechnologie von sensorischen Komponenten die volle Bandbreite von der inertialen, thermischen und akustischen Wandlern an.

Wir bieten unter anderem in der Mikrotechnologie von sensorischen Komponenten die volle Bandbreite von der inertialen, thermischen und akustischen Wandlern an. Wir haben schon ein Mikroventil entwickelt, das ins Weltall flog. Ebenso haben wir während der Corona-Pandemie in Rekordzeit IR-Sensoren für den Einsatz in Fieberthermometern entwickelt und produziert. 

Im Bereich der eingebetteten Systeme entwickeln wir ganze Sensor- und Aktorsysteme sowohl mit unseren eigenen als auch mit Sensoren von Zulieferern. Hierbei reichen die Beispiele vom intelligenten Leitpfosten für die Verkehrsüberwachung über smarte Transportlösung für die Überwachung der Logistikkette bei Blutproben, bis zu medizinischen Anwendungen. Wie einem intelligenten T-Shirt, dass mit Hilfe von modernen KI-Verfahren entzündliche Darmerkrankungen des Trägers akustisch und nicht invasiv, erkennen kann.

Abgerundet wird unser Leistungsportfolio durch innovative Softwarelösungen. Hierbei ist unser STAG (Sensor Technologie Adapter Gateway), welcher den ersten Preis beim Factory Innovation Award in der Kategorie Forschung – Konnektivität erreichen konnte, nur ein Beispiel. Im Bereich der Digitalisierung der Produktionsanlagen schließt STAG die Lücke zwischen Shopfloor und IT-Welt. Neben der Produktionstechnik sind wir aber auch in vielen weiteren Anwendungsgebieten mit unseren Lösungen tätig.

Im Bereich der digitalen Medizin entwickeln wir mit zahlreichen klinischen Anwendern neue, KI-basierte Lösungen, um anhand einer umfassenden Kombination von klinischen Daten, aber auch Daten aus dem häuslichen Umfeld, wie Wearables und Smarthome, gesundheitsrelevante Entscheidungen zu verbessern. Für den Bereich der medizinischen Anwendungen von KI haben wir sogar eine eigene Abteilung, um Patientenmodelle zu entwickeln, aber auch für smarte medizinische Lösungen von der intelligenten Krankentrage bis zum digitalen Operationssaal. Weiterhin entwickeln wir Lösungen, die mit KI-Algorithmen gezielt Schadstoffe oder Materialien erkennen und dadurch Recyclingprozesse für die zirkuläre Wirtschaft optimieren.

Wie profitieren Kunden von der Kooperation?

Gerade unser breites Kompetenzportfolio unterscheidet uns von Forschungsdienstleitern am Markt. Hierbei können wir für unsere Kunden als All-In-One-Lösungsanbieter auftreten und komplette Systeme vom Sensorelement bis zur App anbieten, aber auch nur einzelne Teile der Entwicklung und Wertschöpfung abdecken. Auch im letzten Fall hilft uns das Verständnis für die Gesamtsysteme und die Anwendungen, die Lösungen mit unseren Partnern optimal zu gestalten.

Hahn-Schickard bietet Forschungs- und Transferdienstleitung direkt an Partner aus der Wirtschaft an. Daneben treten wir als Forschungspartner in drittmittelgeförderten F&E-Projekten auf. Als Koordinator des European Digital Innovation Hub Südwest (EDIH Südwest) sind wir auch zentrale Anlaufstelle für das Thema Digitalisierung und KI in Unternehmen. Als Besonderheit bietet der EDIH Südwest eine „Test before Invest“-Förderung an, die es uns erlaubt, Kunden bei der Evaluation digitaler Technologien zu unterstützen.

Wie sieht denn der klassische Hahn-Schickard Kunde aus?

Wir kooperieren sowohl mit Start-ups, welche auch direkt bei Hahn-Schickard als Spin-offs entstehen, genauso wie mit regionalen und internationalen KMUs und Großunternehmen. Dabei reichen die Projektformen von Beratungen bis zu exklusiven Forschungs- und Entwicklungsaufträgen. 

Was sind die Trends im Maschinenbau und welche Rolle spielt dabei KI?

Die Vernetzung und der Datenaustausch zwischen Maschinen und zwischen Maschinen und IT-Systemen gehen weiter. Hier ist die Interoperabilität zwischen den verschiedenen Protokollen und Datenformaten entscheidend. Dafür haben wir STAG entwickelt. Durch die Daten werden dann Analysen und Optimierungen, auch durch KI-basierte Lösungen, ermöglicht. Predictive Maintenance und autonome Steuerung sind nur zwei Anwendungsbeispiele für den Mehrwert der KI und Vernetzung.

Neben der vertikalen Datennutzung wird auch die horizontale Nutzung vorangehen. Dabei werden die verschiedenen Phasen des Produktlebenszyklus nicht mehr separat betrachtet, sondern integriert. Daten aus der Entwicklung werden später bei der Nutzung und dem Recycling genutzt. Gleichzeitig liefern Daten aus der Nutzung neue Impulse für die Entwicklung, ohne System- und Medienbrüche.

Wie profitieren Unternehmen und wer ist Ansprechpartner?

Sie können gerne direkt auf mich zukommen und ich leite die Anfragen dann an die Ansprechpartner weiter. Sie finden die Ansprechpartner aber auch auf den jeweiligen thematischen Unterseiten unserer Homepage und können auch dort direkt in Kontakt treten.

Herr Professor Amft, herzlichen Dank für das Gespräch!

Mehr erfahren über

Das könnte Sie auch interessieren

„KI ersetzt keine Erfahrung – sie macht sie skalierbar!“ Im Gespräch mit Jürgen Schön, Head of Manufacturing Industry GTM EMEA bei ServiceNow

Die Fertigungsindustrie hat große Fortschritte bei der Einführung von KI gemacht – doch meist bleibt es bei Pilotprojekten. Entscheidend wird nun, KI ganzheitlich entlang der Wertschöpfungskette zu verankern, um echte Wirkung zu erzielen: höhere Produktivität, stabilere Prozesse und weniger Ausschuss. Immer mehr Unternehmen entwickeln konkrete Anwendungsfälle und setzen diese um. KI wird damit vom Experiment zum festen Bestandteil operativer Exzellenz.

Making Manufacturing Easy: beständig, innovativ, spezialisiert Im Gespräch mit Dr. Clemens Pieper, Geschäftsführer Deutschland bei Monitor ERP

Langfristig orientiert und gleichzeitig Innovativ – seit über 50 Jahren treibt Monitor ERP die Digitalisierung im produzierenden Mittelstand voran. Mit Cloud, KI, Nachhaltigkeitsfunktionen und tiefem Branchenwissen bietet das System eine zukunftssichere ERP-Lösung, die schnell implementierbar, erweiterbar und praxisnah ist – ausgezeichnet mit dem Factory Innovation Award.

Retrofit in der Produktionslogistik 5 Punkte, die Sie unbedingt beachten sollten

Das Retrofit bestehender Produktions- und Logistiksysteme bietet Unternehmen die Chance, mit überschaubarem Aufwand ihre Effizienz zu steigern und Kosten nachhaltig zu senken. Trotz klarer Vorteile zögern viele Betriebe, da sie wirtschaftliche Unsicherheit und Betriebsunterbrechungen fürchten. Dabei können bereits kleine Modernisierungen schnelle Erfolge bringen und gleichzeitig die Weichen für künftige Herausforderungen stellen.

Factory Cloud und Datenräume – Zukunft der Produktion Flexible, sichere und datengetriebene Fertigung

Produzierende Unternehmen stehen unter wachsendem Druck, ihre Prozesse flexibel und effizient zu gestalten. Die Factory Cloud ermöglicht die lokale Verarbeitung von Produktionsdaten, während Datenräume den sicheren Austausch sensibler Informationen entlang der Wertschöpfungskette gewährleisten. Gemeinsam bieten sie die Grundlage für eine souveräne, datengetriebene Produktion.

Predictive Maintenance in der Fertigung Eine solide Architektur als Basis für die datengestützte Optimierung

In der Industrie ist die Reduzierung von Ausfallzeiten ein wichtiger Wettbewerbsfaktor. Ungeplante Ausfälle verursachen hohe Kosten in Form von Lieferverzögerungen, Vertragsstrafen und Umsatzverlusten. Dank umfangreicher Datenströme, IoT-Systeme und der Integration moderner KI-Technologien – zusammengeführt im Ansatz der Predictive Maintenance – können Unternehmen Wartungsprozesse optimieren und dadurch ungeplante Stillstandszeiten minimieren.