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Forschung wird Praxis – Zukunft im Reallabor erleben

Im Projekt ReTraNetz-BB erhalten Studierende am Institut für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb (IWF) der Technischen Universität Berlin die Möglichkeit, praxisorientierte Lehr- und Forschungsinhalte unmittelbar zu erleben. Seit Projektbeginn wurden bereits 20 Abschlussarbeiten erfolgreich betreut, vielfach in enger Kooperation mit Unternehmen der Fahrzeug- und Zulieferindustrie in Berlin-Brandenburg. Diese Zusammenarbeit ermöglicht die Entwicklung anwendungsnaher Lösungen, die Forschungsergebnisse direkt in industrielle Fragestellungen überführen.

Ein thematischer Schwerpunkt liegt auf der Transformation der Mobilitäts- und Produktionsindustrie, insbesondere auf Fragen der Nachhaltigkeitspotenziale in Unternehmen der Fahrzeug- und Zulieferbranche. Beispielhafte Ergebnisse einer Abschlussarbeit zeigen dies deutlich:

Moderne Robotererkennungssysteme basieren überwiegend auf kamerabasierten oder bildgestützten Sensorsystemen. In industriellen Umgebungen mit kritischen Bedingungen – etwa schlechten Lichtverhältnissen, reflektierenden Oberflächen oder hoher Staubbelastung – stoßen diese Technologien jedoch an ihre Grenzen.

Eine Arbeit untersuchte daher, wie ein kollaborativer Roboter seine integrierten Kraft-, Drehmoment- und Gelenkpositionssensoren so nutzen kann, dass Objekte ohne visuelle Sensorik identifiziert werden können. Der Roboter führt dabei eine Blindsondierung durch physischen Kontakt durch; eine angeschlossene Verarbeitungseinheit erfasst und analysiert die Sensordaten und nutzt Methoden des maschinellen Lernens zur Objektklassifikation.

Eine weitere Arbeit befasste sich intensiv mit Produktionsprozessen in der regionalen Industrie und untersuchte deren Nachhaltigkeitspotentiale, indem basierend auf zuvor definierten Nachhaltigkeitsgraden die Produktionsprozesse detailliert analysiert und bewertet wurden. Zudem wurden initiale Lösungsvorschläge zur Verbesserung des Nachhaltigkeitsgrads anhand von konkreten Beispielen erarbeitet.

Parallel dazu wird das Reallabor systematisch in die universitäre Lehre eingebunden. Studierende erhalten hier die Möglichkeit, theoretische Inhalte in realen praktisch-technischen Umgebungen umzusetzen und aktiv an der Weiterentwicklung moderner Produktionstechnologien mitzuwirken.

Ein Beispiel stellt die Entwicklung einer Vorrichtung zur Optimierung des Hairpin-Steckprozesses dar. Studierende gewinnen dabei Einblicke in reale industrielle Tätigkeiten und wenden ingenieurwissenschaftliche Methoden zur Lösung konkreter Problemstellungen an. Darüber hinaus erlernen sie den Einsatz der additiven Fertigung, indem sie Vorrichtungen und Bauteile eigenständig konstruieren und mittels 3D-Druck herstellen.

Ein weiteres Beispiel ist die systematische experimentelle Untersuchung der Steifigkeit eines Cobots. Hierbei erwerben Studierende praxisnahe Kompetenzen in der Planung, Durchführung und Auswertung robotischer Messversuche. Sie lernen unter anderem den Umgang mit Messtechnik, die strukturmechanische Analyse von Robotern sowie die Interpretation experimenteller Daten kennen. Durch ihre Mitarbeit leisten sie gleichzeitig einen wertvollen Beitrag zur Weiterentwicklung der technologischen Grundlagen für steifigkeitsoptimierte Robotersysteme.

Im Rahmen des ReTraNetz-BB wird das Reallabor gezielt um eine industrienahe Erprobungsumgebung, insbesondere für regionale kleine und mittelständische Unternehmen, erweitert. Die vorhandene Infrastruktur wird hierzu durch flexible Test- und Anwendungsbereiche ergänzt. Ziel ist es, den Zugang zu zentralen Zukunftstechnologien deutlich zu erleichtern und Unternehmen nicht nur exemplarische Prozesse zu demonstrieren, sondern konkrete, unmittelbar nutzbare Anwendungsszenarien bereitzustellen. Ab 2026 wird das Angebot zusätzlich durch kostenlose Workshops zu kollaborativen Robotern (Cobots) sowie additiven Fertigungstechnologien erweitert, um praxisnahe Transferformate für Unternehmen der Fahrzeug- und Zulieferindustrie bereitzustellen.

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