Wo die Prüfrobotik von morgen entwickelt wird

FACC will seit mehr als 30 Jahren mit der Entwicklung und Fertigung von komplexen Leichtbaulösungen neue Maßstäbe für die zivile Luftfahrtindustrie setzen. Zentrales Thema der Forschungsaktivitäten von FACC ist es dabei auch, die Fertigung und Prüfung der Bauteile so effizient wie möglich zu gestalten. Im Rahmen des EU-Forschungsprojektes „Spirit – A software framework for a efficient setup of industrial inspection robots“ hat FACC gemeinsam mit Profactor und sechs weiteren internationalen Wissenschafts- und Industriepartnern eine gleichnamige Software für Robotik entwickelt, welche die automatische Inspektion von der kosten- und arbeitsintensiven Programmierung in einen benutzerfreundlichen Konfigurationsmodus überführt. Das im Februar 2018 gestartete Projekt zielt vor allem darauf ab, die robotischen Inspektionen nicht nur effizienter, sondern auch universeller und benutzerfreundlicher zu gestalten. Komplexe Inspektionsaufgaben können nahtlos durch Offline-Konfigurationen mit CAD-Modellen von Teilen und der Arbeitszelle aus Input geführt werden.

Erhöhte Gesamteffizienz

Die Ergebnisse des FACC-Forschungsprojekts würden optimale Möglichkeiten für zukünftige Roboterinspektionstechnologien eröffnen. Verschiedene Prüfsysteme von der Röntgenradiographie bis zur Ultraschallprüfung können mit der Spirit-Software betrieben werden. Bei mehr als 200 verschiedenen Arten von zu prüfenden Bauteilen soll Spirit eine erhebliche Reduzierung der Kosten bei der Einrichtung von Inspektionen erzielen und die Gesamteffizienz deutlich steigern. Der große Vorteil der Software: Unterschiedliche Prüfaufgaben können ohne großen Programmieraufwand durchgeführt werden.

Vom Leben und Sterben eines Mammuts

Johanna Irrgeher und Thomas Prohaska von der Montanuniversität Leoben gelang es gemeinsam mit Wissenschaftlern aus den USA, anhand von Strontium-Isotopen das Leben eines Mammutmännchens nachzuzeichnen, das vor etwa 17.000 Jahren in Alaska lebte. Die Forscher analysierten die Stoßzähne des Tieres, die Schicht für Schicht gewachsen sind. Sie geben nicht nur Aufschluss über das Alter. Strontiumisotope kommen in verschiedenen Gesteinsschichten in unterschiedlichen Verhältnissen vor. Dieser chemische Fingerabdruck einer Region überträgt sich auf die dort wachsenden Pflanzen und in weiterer Folge auf die Pflanzenfresser. Durch das Verhältnis der Strontiumisotope in einer Schicht des Stoßzahns lässt sich schließen, wo sich das Mammut zu diesem Moment seines Lebens befand.

Mit der Analyse der Schichten des Stoßzahns können die eindrucksvollen frühzeitlichen Wanderrouten des Tieres nachvollzogen werden. Im Laufe seiner 28 Lebensjahre legte es mit 70.000 Kilometern eine Gesamtstrecke zurück, die beinahe für eine zweifache Erdumrundung gereicht hätte. Im Alter von 15 oder 16 Jahren musste das Mammut seine Herde verlassen und änderte seine Routen – vermutet wird ein Lebenswandel ähnlich dem der heutigen Elefanten. In seinem letzten Jahr wanderte das Tier nur noch wenig, Stickstoff- und Kohlenstoffisotope des Stoßzahns legen nahe, dass es letztlich verhungert ist. „Unser Part im Forschungsprojekt lag darin, die analytischen Methoden in Alaska umzusetzen und die Daten zu validieren“, sagt Irrgeher vom Lehrstuhl für Allgemeine und Analytische Chemie. Eine Erkenntnis: Wissenschaft müsse fächerübergreifend sein, um so etwas Großes zu schaffen.

Nicht alle Frösche werden Prinzen

Der Greiner-Inkubator Innoventures forscht nicht an der Weiterentwicklung von bestehenden Produkten und Prozessen. „Wir sehen uns völlig neue Sachen an, die im operativen Bereich nicht gemacht werden, weil sie höchst unsicher und riskant sind“, sagt Hannes Möseneder, Leiter des Inkubators. Für ihn ist dieser Bereich der „heilige Gral“ der Forschung – das Entdecken und Entwickeln von völlig neuen Innovationen. Dafür brauche es ein anderes Umfeld als in einem normalen Betrieb. „Wir haben den Vorteil, dass wir unsere Marktposition nicht erkämpfen und die Ergebnisse aus dem Vorjahr verteidigen müssen“, sagt Möseneder. Die geplanten Projekte stellt Innoventures einem unabhängigen Auswahlkomitee vor, das aus Personen besteht, die unternehmerisch tätig sind, aber nicht bei Greiner arbeiten. Damit seien sie unabhängig und frei von internen Denkmustern und Vorgaben. „Unsere Herangehensweise setzt großes Vertrauen voraus und vor allem die Bereitschaft Scheitern als neue Chance zu betrachten“, erklärt Möseneder.

Die Forschungsprojekte des Inkubators laufen in drei Phasen ab. Erster Schritt ist die Suche und Verifizierung eines Problems. Danach wird möglichst schnell ein Prototyp gebaut, der eine Lösung liefern soll. Letzter Schritt ist schließlich die Vorstufe zur industriellen Skalierung. Bis dorthin schaffen es aber die wenigsten Projekte – nur ein niedriger einstelliger Prozentbereich aller gestarteten Forschungsprojekte endet mit einer Markteinführung. „Wichtig ist es, Projekte, die sich als Irrläufer herausstellen, möglichst schnell abzubrechen, um Kosten zu sparen“, erklärt Möseneder. Für die jeweiligen Forscher, die in jede Idee ihr Herzblut stecken, sei das verständlicherweise nicht immer leicht. Um ein neues Produkt zu entwickeln, das den Markt revolutioniert, brauche es jedenfalls auch immer eine Portion Glück und Zufall. „Man muss viele Frösche küssen, bis sich einmal einer in einen Prinzen verwandelt“, sagt Möseneder._