Melkmaschinen und Greifroboter

Hartmut Eigenbrod ist Gruppenleiter am Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung (IPA) in Stuttgart und beschäftigt sich dort primär mit Qualitätssicherung und digitaler Signalanalyse. Lesen Sie hier, was uns Hartmut Eigenbrod vor der Kamera über seine Arbeit erzählt hat.

Ich beschäftige mich ganz generell mit Qualität in der Fertigung. Dabei geht es um Bildverarbeitung, es geht um selbstlernende Systeme, es geht auch um rekonfigurierbare Systeme, das heißt um Sensoren, die vielfältig sind und vielfältig zum Einsatz kommen können. Darüber hinaus gehört zu meinen Aufgaben als Gruppenleiter auch die ganze Administration, das heißt die Beantragung von Forschungsprojekten, Akquise von industriellen Projekten, die Durchführung, die Mitarbeiterbetreuung und der Projektabschluss.

Portrait Hartmud Eigenbrod

Video: Interview mit Hartmud Eigenbrod

Ich bin jetzt seit fünfeinhalb Jahren hier am Fraunhofer-Institut IPA in Stuttgart. Der typische Werdegang bei uns am Institut beginnt damit, dass man zunächst in Projekten mitarbeitet. Dann erhält man sehr schnell die Möglichkeit, eigene Projektideen zu verwirklichen und auch mit diesen Projektideen an Kunden heranzugehen. Danach folgt ein Übergang zum Projektleiter, der dann tatsächlich Projekte anbietet. Dieser gestaltet die Angebote und ist der zentrale Ansprechpartner bei der Durchführung wie auch beim Projektabschluss.

Für mich war es überraschend, welches Projekt ich als erstes bearbeiten durfte. Dabei ging es um automatische Melkmaschinen, konkret darum, wie man das Melken an der Kuh, das Ansetzen der Melkbecher an den Zitzen, automatisch bewerkstelligen kann. Das war natürlich ein spannendes Thema, weil ich direkt in die Kuhställe durfte und musste, um mir die Probleme, die dort bestehen, anzuschauen.

Häufig passiert es in der Produktion, dass Teile nicht nur vereinzelt, das heißt unverbunden mit anderen Objekten, aufs Fließband kommen und dann einfach zu greifen sind. Oft liegen sie in einer großen Kiste, unsortiert, man kann sich das so ein bisschen vorstellen wie einen großen Mikadohaufen. Diese Kisten werden dann von einer Produktionsstätte durch Hubwagen etc. weiter geleitet zu einer anderen Produktionsstätte. Die Frage ist nun, wie kann ich effizient diese Teile wieder aus der Kiste bekommen. Das ist das Problem des so genannten "Griffs in die Kiste". Was dabei zum Einsatz kommt, ist ein Roboter mit einer Greifvorrichtung, der zielgerichtet die obersten Stücke herunter greift und dem nächsten Produktionsschritt zuführt.

Der Mensch hat viele Sinnesorgane, die auch zur Überprüfung der Qualität verwendet werden können. Ganz prominentes Beispiel sind die Augen. Wenn ich mir ein gefertigtes Teil anschaue, sehe ich als Mensch sehr schnell, wo Fehler sind - Fehler, die ich auch, wenn ich selber Kunde bin, einfach nicht akzeptieren würde. Diese Kontrolle kann sehr gut vom Menschen gelöst werden. Der Trend geht jedoch bei der Produktion zum einen zu sehr kleinen Bauteilen, wo ich ohnehin sehr spezielle Aufnahmetechnik brauche und es dann auch nahe liegt, eine automatische Auswertung anzuschließen. Der Trend geht zum anderen zu einer sehr schnellen Produktion, bei der nicht nur ein Teil pro Minute erzeugt wird, sondern eher 10 Teile pro Sekunde. Das sind dann Stückzahlen, die vom Menschen einzeln nicht mehr kontrolliert werden können. Die Qualitätsüberwachung wird psychisch ermüdend, auch wenn ich sie auf mehrere Mitarbeiter aufteile, sodass damit eine zuverlässige Kontrolle nicht mehr gewährleistet werden kann.

Wir arbeiten hier in einem sehr interdisziplinären Kontext. Das heißt, dass neben den Physikern hier sehr viele Ingenieure arbeiten, aber auch Mathematiker und Informatiker. Die Projekte, die wir typischerweise haben, lassen sich nur im Team bearbeiten. Wir haben zum Beispiel Untersuchungen zur Verschmutzungsanalyse auf Oberflächen, bei denen es darum geht, mit Infrarotspektroskopie Messungen durchzuführen. Da ist natürlich ganz klar, dass das physikalische Fachwissen eine wesentliche Voraussetzung ist. Was aber aus meiner Sicht fast noch wichtiger ist, ist das sehr strukturierte Vorgehen, welches man im Physikstudium lernt. Das wird manchmal als Plattitüde kolportiert, ich muss aber sagen, es ist einfach sehr hilfreich, hier die verschiedenen Schritte in der Forschung von der Definition eines Forschungsproblems über die eigentliche Durchführung und Ergebnispräsentation strukturiert zu überblicken.

Meine Motivation, mit Physik anzufangen war, dass mich die Welt um mich herum immer schon sehr interessiert hat, was insbesondere kausale Zusammenhänge betrifft. Wenn ich einen Backstein fallen lasse, warum fällt der nach unten und nicht nach oben? Warum macht er es immer? Ganz banale Fragen. Die Physik findet zwar keine Antworten konkret auf diese Frage, aber kann mir wenigstens erklären, wie die Sachen nach unten fallen.

Nachdem ich nun fünfeinhalb Jahre am Institut bin und auch zurückblicke auf mein Studium und welche Fähigkeiten es mir vermittelt hat, muss ich sagen, ich bin sehr gut vorbereitet worden auf die Arbeit, die hier zu leisten ist. Das ist natürlich zum einen das wissenschaftliche Arbeiten. Ich habe in der Physik doch einen sehr breiten Bereich von Forschungsgebieten kennlernen dürfen, auch von verschiedenen Methoden, sodass es mir aktuell recht leicht fällt, mich in neue Fragestellungen einzuarbeiten. Das ist hier auch zwingend erforderlich, weil immer wieder neue Technologie auf den Markt kommt, die wir zur Anwendung bringen wollen, die mit neuen Methoden verknüpft werden.

Wenn es um die so genannten Soft-Skills geht, ist es am besten Learning-by-doing, indem man hier in den Projekten mitarbeitet, langsam herangeführt wird und dann zunehmend Verantwortung übernimmt gegenüber den Projektleitern, selber Projektleiter wird, oder wie es in meinem Fall ist, auch Gruppenleiter wird.