Ein Einblick in das Projekt „Development of a Smart Robotic System for Packaging Automation“ im Rahmen der PACK-IT-Initiative
Die Zusammenarbeit zwischen der BHT und ihren ukrainischen Partnerhochschulen NUBiP und NUFT begann bereits lange vor dem Start des PACK-IT-Projekts. Prof. Stefan Junge vom Fachbereich V ist bereits seit 2019 in der Zusammenarbeit mit den ukrainischen Partnerhochschulen aktiv. Seit 2022 ist auch Prof. Roland Kirchberger vom Fachbereich VII im fachlichen Austausch mit den Hochschulen aktiv.
Im Bereich der gemeinsamen studentischen Projekte fand der Austausch zunächst vor allem digital statt: In gemeinsamen Online-Formaten stellten deutsche und ukrainische Studierende einander ihre Projekte und technischen Entwicklungen vor, diskutierten ihre Ansätze und tauschten Erfahrungen aus.
Mit dem Start des DAAD-geförderten PACK-IT-Projekts entstand die Möglichkeit, diesen Austausch um eine neue Dimension zu erweitern: Studierende der ukrainischen Partnerhochschulen können nun an die BHT kommen und gemeinsam mit BHT-Studierenden vor Ort an konkreten Projekten arbeiten.
Auf der Suche nach geeigneten Möglichkeiten für eine solche praktische Zusammenarbeit tauschten sich Prof. Kirchberger und Prof. Stefan Junge, Leiter des Labors für Verpackungstechnik im Fachbereich V, über gemeinsame Projektideen aus. Aus diesem Austausch entwickelte sich das Projekt „Development of a Smart Robotic System for Packaging Automation“.
Im Labor für Verpackungstechnik arbeiten nun Studierende unterschiedlicher Fachrichtungen und Hochschulen gemeinsam daran, einen SCARA-Industrieroboter von Mitsubishi Electric in eine horizontale Schlauchbeutel-Verpackungsanlage zu integrieren. Was zuvor vor allem im digitalen Raum stattfand, wird damit zu gemeinsamer praktischer Arbeit im Labor – international, interdisziplinär und praxisnah.
Laura Schnerring studiert im Masterstudiengang Verpackungstechnik und Management an der BHT und unterstützt das PACK-IT-Projekt als studentische Mitarbeiterin. Für diesen Beitrag hat sie mit den Beteiligten darüber gesprochen, wie das Projekt entstand, wie die Zusammenarbeit im Labor funktioniert und welche neuen Möglichkeiten sich daraus für Studierende und Lehre ergeben.
Von der Idee zum Lehrprojekt
Laura: Herr Junge, wie entstand die konkrete technische Idee für das gemeinsame Projekt?
Prof. Junge: Ausgangspunkt war ein früheres studentisches Projekt, in dem eine Studentin individuelle Silikonformen für Schokolade entwickelt hatte. Daraus entstand die Frage, wie ein solches Produkt automatisiert einer Verpackungsmaschine zugeführt werden kann. So entstand die Idee, einen realen Verpackungsprozess mit Robotik und Automatisierung zu verbinden. Durch die Kombination vorhandener Maschinen mit neuer Sensorik und entsprechender Programmierung lässt sich dieser industrielle Prozess im Labor realitätsnah abbilden.
Laura: Welchen Mehrwert bietet das Projekt für die Studierenden und die Lehre an der BHT?
Prof. Junge: Der Versuchsstand kann für interdisziplinäre Projekt-, Bachelor- und Masterarbeiten in den Bereichen Verpackungstechnik, Mechatronik, Elektrotechnik und Informatik genutzt werden und ist zudem Bestandteil des Mastermoduls „Automatisierungstechnik und Robotik“. Die Studierenden entwickeln dabei ein umfassendes Systemverständnis: Sie lernen, unterschiedliche technische Komponenten miteinander zu verbinden, Schnittstellen zu koordinieren und Produkte prozesssicher durch einen automatisierten Ablauf zu führen.
Der Industriepartner als Brücke zur Praxis
Für die praktische Umsetzung der Projektidee spielt die Zusammenarbeit mit Mitsubishi Electric Europe B.V. eine wichtige Rolle. Herr Weichert vertritt das Unternehmen und ist zugleich als Lehrbeauftragter an der BHT tätig. In das Projekt bringt er Industriehardware sowie sein Anwendungs- und Systemwissen ein.
Laura: Herr Weichert, warum unterstützt Mitsubishi Electric dieses Projekt und stellt dafür einen SCARA-Industrieroboter zur Verfügung?
Herr Weichert: Unser Ziel ist es, Studierenden eine praxisnahe Ausbildung mit realer Industriehardware zu ermöglichen. Sie sollen moderne Automatisierungssysteme bereits während des Studiums kennenlernen, Berührungsängste abbauen und praktische Erfahrungen sammeln, die sie später im Berufsleben einsetzen können.
Laura: Welche Einblicke in moderne industrielle Automatisierung ermöglicht der Versuchsstand den Studierenden?
Herr Weichert: An vielen traditionellen Maschinen müssen Parameter noch manuell eingestellt werden, während moderne industrielle Prozesse zunehmend automatisiert ablaufen. Diese Schnittstelle können die Studierenden am Versuchsstand unmittelbar erleben. Sie lernen das Zusammenspiel von Taktung, Geschwindigkeit und verschiedenen technischen Schnittstellen kennen. Darüber hinaus eröffnet der Aufbau Möglichkeiten, sich mit Themen wie kollaborativer Robotik und Sicherheitsmanagement auseinanderzusetzen.
Laura: Wie haben Sie die Zusammenarbeit mit Oleksii und Joe bei der Umsetzung erlebt?
Herr Weichert: Die Zusammenarbeit lief hervorragend. Ursprünglich hatte ich für diesen Projektschritt einen deutlich kleineren Umfang vorgesehen. Dank des Engagements von Oleksii und Joe ist der Versuchsstand inzwischen so weit fortgeschritten, dass ich bereits konkrete praktische Übungen für das kommende Wintersemester vorbereiten kann.
Praktische Umsetzung im Labor
An der hardwareseitigen Umsetzung arbeitet Joe Junge, Bachelorstudent an der BHT. Durch seine vorherige Ausbildung bringt er praktische Vorerfahrung mit, die er im Projekt mit seinem Studium verbinden kann.
Laura: Joe, welche Aufgaben hast du bei der praktischen Umsetzung übernommen?
Joe Junge: Mein Schwerpunkt liegt auf der elektrotechnischen und mechanischen Integration. Ich habe unter anderem die Schaltschrankverdrahtung übernommen und verschiedene mechanische Anpassungen vorgenommen. Mithilfe von 3D-Druck entstanden zudem individuelle Halterungen und Bauteilfassungen, um die verschiedenen Komponenten miteinander zu verbinden. Für mich ist das eine gute Gelegenheit, meine praktischen Vorkenntnisse einzubringen, weiterzuentwickeln und gleichzeitig Inhalte aus dem Studium direkt anzuwenden. Die Arbeit kann ich mir als interdisziplinäres Projektmodul anrechnen lassen.
Laura: Wie funktioniert die Zusammenarbeit mit Oleksii, der vor allem an der Software- und Steuerungsseite arbeitet?
Joe Junge: Die Zusammenarbeit funktioniert sehr gut. Unsere Aufgaben ergänzen sich: Während ich mich vor allem um die hardwareseitige Integration kümmere, liegt Oleksiis Schwerpunkt auf Steuerung und Software. Wir kommunizieren auf Englisch, stimmen die einzelnen Arbeitsschritte miteinander ab und arbeiten bei komplexeren Aufgaben gemeinsam an Lösungen. Dadurch konnten wir bei der Umsetzung schneller vorankommen als ursprünglich geplant.
Laura: Welche Möglichkeiten bietet der Versuchsstand künftig für weitere studentische Projekte?
Joe Junge: Die Anlage bietet eine gute Basis für künftige Projekt- und Abschlussarbeiten. Denkbare nächste Schritte sind beispielsweise die Weiterentwicklung der Greifersysteme, neue Pick-and-Place-Szenarien, Anwendungen wie die Direktbeschriftung von Verpackungen sowie die Optimierung von PC-Schnittstellen und Sicherheitsfunktionen für Live-Vorführungen.
Internationaler Fachaustausch
Im Rahmen der internationalen Zusammenarbeit von PACK IT absolviert Oleksii Hryhorovych, Masterstudent an der Nationalen Universität für Lebensmitteltechnologie (NUFT) in Kyjiw, einen zweimonatigen Forschungsaufenthalt an der BHT. Gemeinsam mit Joe arbeitet er an der praktischen Umsetzung des Projekts.
Laura: Oleksii, was studierst du und wie bist du im Rahmen von PACK IT zu diesem Projekt an die BHT gekommen?
Oleksii Hryhorovych: Ich bin Masterstudent an der Nationalen Universität für Lebensmitteltechnologie in Kyjiw mit dem Schwerpunkt Automatisierung, computerintegrierte Technologien und Robotik. Zuvor habe ich einen Bachelorabschluss in Cybersicherheit am KPI und einen weitern Bachelorabschluss in Automatisierung an der NUFT erworben. Durch PACK IT erhielt ich die Möglichkeit, für zwei Monate an die BHT zu kommen und hier an einem konkreten Automatisierungsprojekt mitzuarbeiten.
Laura: Woran arbeitest du konkret und wie ergänzt sich deine Arbeit mit der von Joe?
Oleksii Hryhorovych: Mein Schwerpunkt liegt auf der Steuerungs- und Softwareseite. Ich arbeite an der Synchronisation des SCARA-Roboters mit der Verpackungsmaschine, an der Konfiguration der Bedienoberflächen sowie an Programmierung und Debugging. Joe konzentriert sich stärker auf die elektrotechnische und mechanische Integration. Unsere Aufgaben greifen unmittelbar ineinander, deshalb müssen wir viele Arbeitsschritte gemeinsam abstimmen und technische Probleme zusammen lösen.
Laura: Was nimmst du aus deinem Aufenthalt an der BHT mit?
Oleksii Hryhorovych: Fachlich nehme ich vor allem die Erfahrung mit, komplexe technische Systeme methodisch zu analysieren und Lösungen direkt an einer realen Anlage umzusetzen. Gleichzeitig ist die Zusammenarbeit in einem internationalen und interdisziplinären Team für mich besonders wertvoll. Mein Rat an andere Studierende ist deshalb, solche Möglichkeiten zu nutzen und den Schritt ins Ausland zu wagen. Man sammelt nicht nur praktische Erfahrungen, sondern gewinnt auch neue fachliche und persönliche Perspektiven.
Fazit
Das Projekt zeigt beispielhaft, wie das DAAD-geförderte Projekt PACK IT internationale Hochschulkooperation mit konkreter gemeinsamer Arbeit verbindet. Studierende der BHT und ihrer ukrainischen Partnerhochschulen arbeiten gemeinsam im Labor, bringen unterschiedliche fachliche Kompetenzen und Erfahrungen ein und entwickeln als internationales Team Lösungen für eine reale technische Aufgabe.
Damit wird der zuvor vor allem digital geführte Austausch zwischen den Partnerhochschulen durch persönliche Begegnung und praktische Zusammenarbeit ergänzt. Gleichzeitig wirkt das Projekt über den aktuellen Forschungsaufenthalt hinaus: Der gemeinsam weiterentwickelte Versuchsstand kann künftig in der Lehre sowie für neue studentische Projekte und Abschlussarbeiten genutzt und weiter ausgebaut werden.
Interessierte Studierende der BHT, die im Rahmen von Abschlussarbeiten oder Projektmodulen am Versuchsstand mitwirken möchten, können sich direkt an die beteiligten Teams der Fachbereiche V und VII wenden.
