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brand eins Thema Innovation // 2017

Am Puls der Ameise

Sie haben Quallen fliegen, Pinguine schwimmen und sogar ein Känguru durch das Labor hüpfen lassen, Schmetterlinge studiert und Elefantenrüssel nachgebaut, hier oben auf einem Hügel mitten in der schwäbischen Provinz. Doch am Ende ist es ein kleines heimisches Insekt, das wohl am besten verdeutlicht, warum es nur logisch ist, dass die Forschungsabteilung des Maschinenherstellers Festo etwas von einem Tierpark hat.

Die Ameise – nicht lebendig, sondern aus schwarzem Kunststoff und mit Fühlern aus Federstahl – thront in der Firmenzentrale in Esslingen-Berkheim in einem Glaskasten. Sie, die dank komplexer Sensorik munter durch ihr Gehege tippeln kann, vereint im Grunde alles, was Festo in den vergangenen Jahren dabei geholfen hat, erfolgreich zu bleiben. Sie ist ein wichtiges Aushängeschild des schwäbischen Mittelständlers, wird um die Welt geflogen und sogar in Museen ausgestellt. Kunden aus der Industrie soll sie zeigen, dass man es hier ernst meint, wenn man von Begeisterung für Technik und Innovationsfähigkeit spricht. Eine Art vertrauensbildender Maßnahme mit der Botschaft: „Wenn wir das hinbekommen, dann kriegen wir auch dein Automatisierungsproblem gelöst.“

Denn das eigentliche Geschäft von Festo ist: Drehen, Wenden, Messen, Steuern, Greifen. Das Unternehmen hat sich auf die Fertigung von Komponenten spezialisiert, die vorwiegend per Druckluft dafür sorgen, dass die Produktionsstraßen in den Fabriken der Welt nicht stillstehen. 2,64 Milliarden Euro Umsatz erwirtschaftete Festo 2015 mit Gesellschaften in 61 Ländern und mehr als 18 000 Mitarbeitern. Fast überall, wo in einem industriellen Fertigungsprozess etwas mit Luft bewegt, gefedert oder angetrieben wird, ist eine Komponente der Schwaben mit im Spiel.

Im Westen viel Neues

Gegründet wurde Festo 1925 von Albert Fezer und Gottlieb Stoll, die mit den ersten Buchstaben ihrer Nachnamen auch für den Namen der Firma Pate standen. In den ersten Jahren produzierte man bei Festo Bohrer und Schleifmaschinen für die heimische Holzwerkstatt. Auf einer Studienreise nach Amerika lernte Kurt Stoll, einer der Söhne von Gottlieb, dass sich mit Druckluft auf kleinem Raum große Kräfte erzeugen und auch dosieren ließen, eine in Deutschland damals noch weitgehend unbekannte Technik. Stoll griff die Inspiration von außen sofort auf und setzte fortan auch daheim auf der Alb Druckluft für die eigenen Maschinen und deren Herstellung ein. Das Unternehmen wurde in Deutschland zum Technik-Pionier. Seitdem prägt die Jagd nach der neuesten Technologie die Firmen-DNA.

Heute umfasst Festos Produktkatalog Zehntausende Produkte, darunter Antriebe, Greifer und Sensoren, aber auch die „Ventilinsel“, eine Erfindung, die im Maschinenbau Kabel und Schläuche spart – und somit Platz und Energie. Doch weil Ventilinseln beziehungsweise Automatisierungstechnik niemanden zum Träumen bringen, holten sich die Stolls Ende der Neunzigerjahre den Tüftler Andreas Reinhard und den Designer Axel Thallemer ins Unternehmen. Einen konkreten Auftrag hatten sie nicht, die beiden sollten sich einfach darüber Gedanken machen, was man mit Luft noch alles anstellen könnte. Zu den Ergebnissen dieses Experiments gehörten nicht nur ein luftgefülltes Bürokissen und eine aufblasbare Ausstellungshalle, sondern auch ein heliumgefüllter fliegender Rochen mit Schlagflügelantrieb, der Grundstein der heutigen Roboter-Tier-Sammlung.

Hält Grundlagenforschung für die Industrie 4.0 in seinen Händen: Elias Knubben, der Leiter des Bionik-Teams bei Festo.
Susanne Krichel untersucht mit ihrem Team sogenannte Supraleiter – Materialien, die wie von Geisterhand zu schweben scheinen.

Die Übertragung von Prinzipien aus der Natur auf die Technik, die Bionik, wurde zum Innovationstreiber und ergänzte die Grundfesten des Unternehmens. 2006 rief Festo zusammen mit renommierten Hochschulen, Instituten und Entwicklungsfirmen das „Bionic Learning Network“ ins Leben. Das Ergebnis dieses offenen Austauschs ist ein kleiner Roboter-Zoo, dessen Neuzugänge das Unternehmen jährlich auf der Hannover Messe präsentiert.

Elias Knubben, der Leiter des Bionik-Teams bei Festo, wird nicht müde, mit seinen Tieren durch die Welt zu fliegen, um jeden Neuling im hauseigenen Tierpark vorzustellen – und damit selbstverständlich auch die Firma, die ihn gebaut hat. Kein Wunder, dass sein Team der PR- und nicht der Entwicklungsabteilung angegliedert ist.

Rund acht Prozent des Umsatzes pumpt Festo Jahr für Jahr in Forschung und Entwicklung. Für ein Familienunternehmen ist das ungewöhnlich viel – doch es zahlt sich für die Firma aus: Festo hält weltweit 2400 Patente und bringt jährlich rund 100 Produktneuheiten auf den Markt. „Das ist wie in einem Pool: Da fließt was zu, und da fließt auch wieder was ab“, sagt Peter Post, ein Zweimetermann, der bei Festo die Forschungsabteilung leitet.

Fragt man Post nach den Supertrends, die seine Branche umtreiben, führt er einen zu der Glasvitrine mit jener beschriebenen Roboter-Ameise. „Diese Ameise“, sagt Post, „bündelt im Grunde alle Trends, die derzeit unter dem Begriff Industrie 4.0 diskutiert werden: Leichtbau, Energieeffizienz, intelligente Vernetzung und autonome Steuerung auf kleinstem Raum.“

Und sie ist letztlich einer der Gründe dafür, dass Festo heute so gut dasteht, davon ist Post überzeugt: „Hätten wir nicht schon vor zehn Jahren erkannt, dass für uns all das, was unter dem Stichwort Industrie 4.0 diskutiert wird, überlebenswichtig wird, wären wir heute nicht mehr am Markt.“ Systematisch scannen er und sein Team seit Jahren die Branchentrends, im Innovationsmanagement pflegen Zukunfts-forscher eine Trenddatenbank für 36 Branchen.

„Innovationen sind eine Art Lebensversicherung für unser Unternehmen“, sagt Post. „Wir müssen noch vor unseren Auftraggebern wissen, welche Anforderungen sie in zehn Jahren an uns stellen werden, um dann mit den passenden Komponenten auf der Matte zu stehen.“ So viel Weitblick ist selten – und bescherte Post vielleicht auch deshalb im Januar die Berufung in den Wissenschaftsrat, der die Bundesregierung und die Regierungen der Länder berät.

Die Menschen im Mittelpunkt

Damit die Mitarbeiter mit dem Tempo der technologischen Erneuerung überhaupt Schritt halten können, betreibt Festo am Stammsitz, aber auch in Berufsschulen und an mehreren weiteren Standorten sogenannte Lernfabriken: Ausbildungszentren, in denen die Belegschaft auf das zukünftige Arbeiten vorbereitet werden soll. Auf dem Feld der technischen Aus- und Weiterbildung ist Festo Didactic Weltmarktführer. Neben dem Aufbau von Kompetenzen ist es die Aufgeschlossenheit der Firmenführung, die im Unternehmen den Boden für die eigene Innovationskraft bereitet. Die Mitarbeiter haben viele Freiheiten, weil sie Trends erspüren und setzen sollen, bevor sie am Markt angekommen sind.

In einem garagenähnlichen Bau zwischen Reihenhäusern, außerhalb der gläsern-grauen Firmenzentrale, trifft man deshalb zum Beispiel auf Menschen wie Susanne Krichel. Die Mittdreißigerin mit Pferdeschwanz gehört zum Team Supraleitung und ist zuständig fürs Schweben, offiziell SupraMotion genannt.

Das Prinzip dahinter ist eigentlich simpel: Wenn man bestimmte Materialien stark herunterkühlt, verlieren sie ihren elektrischen Widerstand. Gleichzeitig können diese Supraleiter das Feld eines Magneten und damit seine Position im Raum „speichern“ und ihn so zum Schweben bringen. Das funktioniert auch kopfüber und durch eine Wand hindurch, zumindest, solange der Supraleiter kalt genug ist. Nach dem Prinzip der Supraleitung sollen in Japan bald Züge in rasender Geschwindigkeit auf Magnetfeldern Tokio mit Osaka verbinden.

Krichel und ihr Team wollen dieses Prinzip für die Antriebstechnik nutzen. Theoretisch könnte man Objekte per Supraleitung berührungslos durch Produktionsstraßen bewegen. Das eröffnet vor allem da Möglichkeiten, wo es auf Sauberkeit ankommt: in der Lebensmittelproduktion, im Pharma-Bereich und in der Biotechnologie.

Weil selbst Autofabriken heute so steril sind wie Krankenhäuser, hofft Festo auf gute Geschäfte. Noch ist der Weg weit, aber das schreckt Krichel nicht ab: „Ein Material zu finden, das den Effekt der Supraleitung bereits bei Raumtemperatur ermöglicht – das wäre der heilige Gral für die Wissenschaft.“ Inspiration finden Krichel und ihre Kollegen aus der Bionik immer wieder in der Natur, genauer gesagt bei der Fischflosse, dem Elefantenrüssel und der Chamäleonzunge. Neuerdings werden solche Rückgriffe auf die Natur aber auch mit Anleihen bei der künstlichen Intelligenz verbunden. Mechanische Lösungen mögen robust sein und Energie sparen, doch elektronische Komponenten ermöglichen, dass Maschinen lernen und sich vernetzen können.

Wie das aussehen kann, hat Festo im April auf der Hannover Messe mit einem pneumatischen Roboterarm mit revolutionärer Ventiltechnik gezeigt, der das Zusammenspiel von Bizeps und Trizeps im menschlichen Oberarm simuliert. Er führt Festos Expertise auf dem Gebiet der Druckluft mit kom- plexer Regelungstechnik und Softwaresteuerung zusammen. Wenn alles gut geht, ist das die Zukunft. //

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