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„Smart Production“, Industrie 4.0 oder „Future Production“ – die Transformation hin zu mehr Digitalisierung und Flexibilität ist in vollem Gange. Wie lässt sich das in bestehenden Anlagen umsetzen, und welche Möglichkeiten haben KMU, dabei mitzuhalten?

Ulrich König, Projektgruppe Wirtschaftsinformatik des Fraunhofer FIT, betreut gemeinsam mit Prof. Dr. Maximilian Röglinger, Prof. Dr. Nils Urbach, Universität Bayreuth, und Kollegen von der Projektgruppe Regenerative Produktion des Fraunhofer IPA das Forschungsprojekt SmarDe’s@Work .

Was sind die offensichtlichsten Unterschiede zwischen dem, was man sich als „Produktion der Zukunft“ vorstellt und dem, was wir heute schon sehen?

Die Schnelllebigkeit hat in der letzten Zeit extrem zugenommen und der Kundenfokus ist stärker geworden. Automobilzulieferer bekommen wenige Stunden vorab ihre Auftragsplanung und brauchen daher effizientere und flexiblere Prozesse in ihrer Produktion. Darauf fokussieren wir uns im Projekt: Wir möchten die Kommunikation verbessern und wir möchten sicherstellen, dass die Unternehmen für diese Schnelllebigkeit gewappnet sind.

Ein zweiter Aspekt ist die Aus- und Weiterbildung: Gerade in ländlichen Regionen ist es schwer, Personal zu finden. Teilweise gibt es Sprachbarrieren, wenn ausländisches Personal angeworben wird, und es gibt häufige Personalwechsel, so dass immer wieder neue Mitarbeiter angelernt werden müssen. Bei vielen unserer Anwendungsfälle spielen die Aus- und Weiterbildung sowie die Wissensweitergabe deshalb eine wesentliche Rolle. Dafür werden Dokumentationen erstellt, die teils stark grafiklastig sind, und Texte entsprechend gestaltet. Schulungsunterlagen können auch in Form von Videos angeboten werden. Eine weitere Herausforderung ist die Heterogenität der Anlagen mit unterschiedlichsten Digitalisierungsstufen. In der Vergangenheit hat das keine so große Rolle gespielt, weil die Produktionsaufträge und ähnliche Dokumente ohnehin noch als Papier hereinkamen und verarbeitet wurden. Jetzt muss eine durchgängige digitale Kommunikation sichergestellt sein, so dass Maschinen auch automatisch angesteuert werden können.

Was tun Sie in Ihrem Projekt, um den Weg der Unternehmen in die digitale Zukunft zu ebnen?

Ziel unseres Projektes ist, die Kommunikation zwischen Maschinen, Anwendungssystemen und Mitarbeitern über Smart Devices sicherzustellen und damit Produktionsprozesse zu verbessern. Wir entwickeln dafür einen Demonstrator für eine generalisierbare Middleware mit angebundener Client-Applikation, die aus jeder Produktionsanlage und jedem Anwendungssystem Daten erhalten und sie weitergeben kann. Die Fachlogik liegt dabei nicht in der Middleware selbst. Sie enthält nur einfache Operatoren und Gruppendefinitionen, um festzulegen, welches System welche Informationen bekommt. Sie ist mit Excel und XML konfigurierbar und dementsprechend einfach zu warten. Dabei ist die Lösung nicht an eine bestimmte Branche gebunden, sondern übergreifend einsetzbar. Derzeit haben wir im Konsortium Unternehmen aus der Metallverarbeitung, der Stanztechnik und aus dem Kunststoffspritzguss.

Ziel des Forschungsprojekts SmartDe’s@Work ist es, Smart Devices im Produktionsumfeld nutzbringend einzusetzen. Im Vordergrund steht die Vernetzung von Produktionsteilnehmern wie Mensch, Maschine und produktionsnaher IT-Systeme. Die optimale Kombination aus Software- und Hardware-Komponenten soll Produktionsprozesse durch eine interaktive und intuitive Informationsverarbeitung bei der Arbeitsvorbereitung (z. B. Arbeits- und Maschinenpläne, Rüstung von Anlagen) und der Produktion (z. B. Arbeitsanweisungen, Störungen, Echtzeit-Rückmeldung) unterstützen und dadurch Effizienz- und Optimierungspotenziale heben. Das Projekt wird von der Bayerischen Forschungsstiftung gefördert und läuft von Januar 2017 bis Februar 2019. Meht unter http://www.smart-devices.fim-rc.de

Wie sieht der Einsatz in der Praxis aus?

In unserem Projekt konzentrieren wir uns vor allem auf die Middleware und die Client-Applikation. Solange uns eine Anlage auf welche Weise auch immer Daten liefert – das kann sogar das rote Warnlämpchen sein, das sonst dem Mitarbeiter Handlungsbedarf signalisiert –  kann man die Middleware relativ einfach integrieren und die Daten über eine allgemeingültige Schnittstelle erfassen. In der Middleware werden sie weiterverarbeitet und über die Client-Applikation an ein Smart Device oder ein Anwendungssystem (z.B. ein ERP- oder BDE-System) übergeben. Wichtig ist für uns dabei, dass wir uns nicht auf eine Maschine oder einen Ausrüstungsgegenstand spezialisieren, sondern eine allgemeine und möglichst breit einsetzbare Lösung schaffen.

Wie weit ist die Industrie Ihrer Einschätzung nach auf dem Weg zu „4.0“? Ist das bei Großunternehmen nicht längst Alltag?

Große Unternehmen sind schon relativ weit, allerdings auch nicht flächendeckend. Es gibt sicher Werke, die man heute schon als „Industrie 4.0“ bezeichnen kann, aber das ist nur ein kleiner Ausschnitt. Und es gibt nach wie vor viele Insellösungen, etwa mit RFID, die nicht generalisierbar sind, schon gar nicht über Unternehmensgrenzen hinweg. Oft basiert die Industrie-4.0-Kommunikation auf einem homogenen Maschinenpark – die Geräte eines Herstellers können miteinander kommunizieren, aber nicht mit Maschinen anderer Hersteller. Solche Lücken überwinden wir mit unserer Middleware.

Mehr über das Projekt SmartDe’s@Work und viele andere Ansätze zur Digitalisierung und Flexibilisierung erfahren Sie beim PRAXISforum Future Production – werfen Sie einen Blick ins Programm!

Und wo bleiben die KMUs, die keine riesigen Transformationsprogramme stemmen können?

Unser Ansatz eignet sich insbesondere für KMUs. Unser Projekt ist bewusst in einer KMU-geprägten Region angesiedelt. Wir nutzen gängige Geräte, die auf dem Markt einfach erhältlich sind, und erstellen den Middleware-Demonstrator. Die Middleware lässt sich überall einfach integrieren und soll im Laufe des Jahres auch als Open-Source-Lösung angeboten werden. Die meisten Anwendungspartner mussten nur einen zusätzlichen Standard-PC beschaffen und die Anbindung der Maschinen an die Middleware sicherstellen. Die Kosten dafür sind überschaubar und auf jeden Fall günstiger, als im großen Umfang den Maschinenpark zu erneuern. Die meisten ERP-Systeme bieten auch schon Schnittstellen und lassen sich innerhalb weniger Wochen anbinden. Alles ist robust ausgelegt, damit es den Produktionsalltag überlebt, und die Geräte sind leicht zu ersetzen. Wenn etwas zu Schaden kommt, soll alles schnell wieder einsetzbar sein – man nimmt ein Standardgerät, installiert die Client-Applikation, und innerhalb einer Stunde läuft alles wieder.

Am Ende bleibt natürlich immer die Kosten-Nutzen-Frage. Unser Konzept ist aber so gestaltet, dass die Transformation prinzipiell möglich ist. Es gibt andere Ansätze, bei denen zum Beispiel Sensorboxen an Maschinen angeschlossen werden, um Daten zu erfassen und weiterzugeben. Das könnten wir theoretisch auch, die Frage ist nur, welche Daten man dann bekommt. Wir konzentrieren uns vor allem auf transaktionale Kommunikationsdaten: Fällt eine Maschine zum Beispiel in einen Stillstandsmodus, sollen andere Maschinen und Mitarbeiter darüber schnell informiert werden. Die Nutzung von Produktionsdaten für analytische Zwecke haben wir uns für kommende Forschungsprojekte vorgenommen.

Für Rückfragen zum Forschungsprojekt stehen Ihnen Ulrich König (ulrich.matthias.koenig@fit.fraunhofer.de) sowie Prof. Dr. Röglinger (maximilian.roeglinger@fit.fraunhofer.de) Prof. Dr. Urbach (nils.urbach@fit.fraunhofer.de) und Joachim Kleylein-Feuerstein (joachim.kleylein-feuerstein@ipa.fraunhofer.de) gerne zur Verfügung.

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Ideen für die „digitale Chemieindustrie“ werden nun schon seit einigen Jahren diskutiert. Während die Hersteller von Feinchemikalien und Pharmazeutika das Konzept höherer Flexibilität und kleinerer Losgrößen zunehmend aufgreifen, hat die „traditionelle“ chemische Grundstoffindustrie immer noch Schwierigkeiten damit, die neue Philosophie mit einem Geschäft in Einklang zu bringen, das über Jahrzehnte vor allem auf Effizienz und weniger auf Flexibilität getrimmt wurde. Ein Argument, das man gar nicht so selten hört: Wir produzieren Grundstoffe in großen Mengen, die sich kaum individualisieren lassen – „Losgröße 1“ ist etwas für Unternehmen, die näher am Kunden sind.

Michael Dejmek von hte, Forschungs- und Entwicklungsdienstleister für katalytische Prozesse, lässt das nicht gelten: „Nur weil die Industrie im Tonnenmaßstab pro Kampagne denkt, heißt das nicht, dass kleinere Losgrößen nicht gebraucht würden – bisher sind sie nur nicht möglich.“ Er sieht eine ganze Reihe von Vorteilen, die mit der Umsetzung von „Industrie 4.0“ in der chemischen Industrie realisiert werden könnten: Höhere Flexibilität, kleinere Losgrößen zu wettbewerbsfähigen Kosten, kleinere Produktionsanlagen, eine weit größere Produktvielfalt. „Im Moment dauert das Umrüsten viel zu lang. Wir sind zur Reaktion verdammt – wenn etwas anderes produziert werden soll, müssen viele Parameter angepasst werden, und wir starten bei Null. Industrie 4.0 bedeutet Aktion: Wenn man seinen Prozess gut genug kennt, kann die erste oder zweite Produktcharge schon marktfähig sein.“

 

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Was bedeutet „Future Production“ für Ihr Unternehmen? Diskutieren Sie mit anderen Experten beim PRAXISforum – hier finden Sie das Programm.

Das bedeutet nicht nur Zeitersparnis, sondern eine viel geringere Ausschussrate. Auch sein eigenes Unternehmen spürt den Druck sich verändernder Marktanforderungen: Zogen sich Projekte früher über Monate oder sogar Jahre hin, verlangen die Kunden heute alle paar Wochen Anpassungen. „Deshalb sind die Umrüstzeiten so wichtig geworden“, sagt Dejmek. Sein Rat: Wer so viele Daten wie irgend möglich nutzt, kann seine Prozesse besser verstehen, daraus extrapolieren und so beim Aufsetzen eines neuen Prozesses im ersten Schritt dem Optimum deutlich näher kommen. Wer darüber hinaus technische Lösungen einsetzt, um händische Arbeit zu vermeiden und Wochenenden und Nächte außerhalb der Schichtzeiten zu nutzen, kann seine Umrüstzeiten erheblich verringern.

Eine der Voraussetzungen, um verfügbare Daten zu nutzen, ist die entsprechende IT. Mark Talford von Britest Ltd. weist darauf hin, dass diese nun endlich Schritt hält mit Ideen, die schon seit 10 oder 15 Jahren im Umlauf sind: „Wir sind heute tatsächlich in der Lage, das Prozesswissen mit Wissen zur Modellierung von modularen Anlagen zu verknüpfen und so schnell und kostengünstig zu besseren Entscheidungen zu kommen.“ Besonders Hersteller von Pharmazeutika und Feinchemikalien prüfen nun, wie Konzepte der „Future Production“ für die Formulierung und die modulare Produktion einsetzbar sind, und sie denken auch darüber nach, inwieweit sie sich in die Herstellung von Wirkstoffen im Pilotmaßstab übertragen lassen. Große Firmen wie BASF bereiten sich derweil darauf vor, neue Geschäftsmodelle umzusetzen. Dabei erweitern sie ihr Angebot entlang der Wertschöpfungskette hin zu integrierten Lösungen, etwa beim 3D-Druck oder bei der Nutzung von Echtzeitdaten in Lackierstraßen, um Lackfarben zu optimieren. Der Schlüssel zum Erfolg liegt darin, auch unkonventionelle Ideen zu entwickeln – oder, wie Michael Dejmek sagt: „Henry Ford soll gesagt haben „hätte ich die Leute gefragt, was sie wollen, hätten sie gesagt: schnellere Pferde“. Wenn man nicht weiß, was überhaupt möglich ist, kann man es auch nicht nachfragen.“ Herauszfinden, was möglich ist, ist also die nächste große Aufgabe für Technologieanbieter und Chemieproduzenten.

 

Zum 1. Januar 2019 hat Dr. Klaus Schäfer, Chief Technology Officer von Covestro,  den Vorsitz der DECHEMA übernommen. Mit ihm und seinem Vorgänger Prof. Dr. Rainer Diercks, der das Amt seit 2013 innehatte, sprachen wir darüber, warum sie sich für die DECHEMA engagieren, welche Themen in der nahen Zukunft auf der Agenda stehen und warum eine gute Diskussionskultur wichtig ist.

Herr Diercks, Sie sind seit zwölf Jahren im Vorstand der DECHEMA und hatten die letzten sechs Jahre den Vorsitz inne. Was hat Sie bewogen, sich in der DECHEMA zu engagieren?

20181130 schäfer_diercks iRainer Diercks: Was mich an der DECHEMA schon immer begeistert hat, ist der originäre Gedanke der DECHEMA, nicht nur die anwendungsorientierten Disziplinen Chemie und Technik zusammenzuführen, sondern gleichzeitig auch eine Plattform für den Austausch zwischen industrieller und akademischer Forschung zu schaffen. Besonders in meiner Zeit als Student habe ich diesen Austausch sehr vermisst. Diesen Dialog fortzusetzen und weiter zu intensivieren, war und ist für mich ein wesentlicher Punkt für mein Engagement in der DECHEMA.

Daneben besteht aus meiner Sicht unverändert Handlungsbedarf bei der gesellschaftlichen Positionierung von Wissenschaft und Bildung. Sie sind die Basis für einen starken Forschungsstandort Deutschland. Hierzu kann die DECHEMA mit ihrer hohen disziplinübergreifenden Kompetenz wesentliche Beiträge leisten.

Herr Schäfer, ab dem 1.1. sind Sie der neue Vorsitzende der DECHEMA. Was ist Ihre Motivation?

Klaus Schäfer: Ähnlich wie Herr Diercks sehe ich die DECHEMA als Bindeglied zwischen universitärer Forschung und der Industrie. Wir haben in den nächsten Jahren viele Herausforderungen zu bewältigen. Nehmen Sie den Klimawandel – und das Schlagwort „Energiewende“ ist nur ein Aspekt, auch die Industrie wird weitere Beiträge leisten müssen – oder die Kreislaufwirtschaft Man kann beides unter dem Begriff „Nachhaltigkeit“ subsummieren. Um sie umzusetzen, bedarf es neuer technischer Lösungen.

Ich glaube, die DECHEMA kann da als Plattform und Vermittler zwischen den verschiedenen Disziplinen einen ganz, ganz wesentlichen Beitrag leisten, um diese Technologien verfügbar zu machen. In der öffentlichen Diskussion ist die DECHEMA als unpolitische Plattform hoch anerkannt, weil sie hochgradig sach- und faktenorientiert arbeitet. Das ist in der politischen Diskussion durchaus hilfreich, um Dinge voranzutreiben.

Wie kann die DECHEMA dazu beitragen?

dechema veranstaltungen 1-1Rainer Diercks: Indem sie dazu beiträgt, Diskussionen zu versachlichen. Viele gesellschaftsrelevante Themen basieren auf naturwissenschaftlich-technischen Fakten, aber die öffentliche Diskussion berücksichtigt diese nicht ausreichend. Da haben wir ein wirkliches Defizit in unserer Gesellschaft.

Was mir über die letzten Jahre sehr gut gefallen hat, sind die vielen Positionspapiere, die zu unterschiedlichsten Themen veröffentlicht wurden und die zur Versachlichung der Diskussion über viele gesellschaftlich relevante Fragen beitragen. Hier gibt es allerdings immer noch ein großes Defizit.

Ein Beispiel ist die Diskussion um den Diesel. Sie wird so geführt, als sei der Diesel in jeder Hinsicht nachteilig. Dabei ist Diesel immer noch ein Weg, CO2-Emissionen zu reduzieren, und die Probleme mit Stickoxiden sind technisch lösbar. Aber das höre ich in der öffentlichen Diskussion sehr wenig.

Werfen wir einen Blick auf die Fokusthemen – sind wir damit auf die nächsten fünf bis zehn Jahre vorbereitet, oder sehen Sie noch Lücken?

Rainer Diercks: Wir haben über die Fokusthemen intensiv diskutiert, und ich glaube, im Augenblick sind es wirklich die relevanten Themen – mir ist zumindest kein weiteres eingefallen. Ob sie fünf oder zehn Jahre Bestand haben werden, kann man heute nicht sagen, aber es sind sicher die Dinge, mit denen sich die DECHEMA auf absehbare Zeit beschäftigen sollte. Nehmen Sie die Bioökonomie; sie überschneidet sich mit dem Thema Rohstoffe, aber mit dem Schwerpunkt der Nachhaltigkeit bei der Rohstoffversorgung. Oder nehmen Sie die Chemie im Allgemeinen: Wenn in den Fernsehnachrichten über die chemische Industrie berichtet wird, sieht man Schornsteine, aus denen weißer Qualm kommt – das ist ein unvollständiges Bild der chemischen Industrie und trägt ihrer Bedeutung in keiner Weise Rechnung.

Wir müssen vermitteln, was wir machen und wie wir es machen, sonst besteht die Gefahr, dass das Image der Chemie wieder zurückfällt auf den Stand der 80er Jahre.

maxWas mir auch noch wichtig ist: Wir haben in diesem Land zunehmend Probleme, qualifizierten Nachwuchs zu rekrutieren. Vor diesem Hintergrund habe ich es sehr begrüßt, dass die DECHEMA mit dem DECHEMAX-Wettbewerb auch Aktivitäten für Schulkinder anbietet und so schon früh Begeisterung für naturwissenschaftliche Themen fördert. Das kann die DECHEMA nicht alleine machen, aber sie leistet einen Beitrag. Viele Unternehmen haben diesen Ansatz aufgegriffen, was ich sehr begrüße. Als Land, das auf hochqualifiziertes technisches und wissenschaftliches Personal angewiesen ist, brauchen wir solche Initiativen, um weiter erfolgreich zu sein.

Klaus Schäfer: Ich glaube, im Moment ist das Themenportfolio optimal. Fünf Jahre sind eine lange Zeit, da wird sich die Welt weiter verändern. Insofern sollten wir vielleicht in drei Jahren einen Zwischenschritt machen und analysieren, wie die Welt sich entwickelt und ob die Aktivitäten noch dazu passen. Unser Haupttreiber muss immer die Frage sein, welche Themen die Welt bewegen und von der Gesellschaft gelöst werden müssen, um die Zukunft zu sichern. Aktuell – und nach meiner Meinung stärker denn je – ist das das Thema Nachhaltigkeit. Nachhaltigkeit bedeutet für mich, zu einer Lebensform zu finden, die man über sehr lange Zeit und viele Generationen fortführen könnte. Und da sind wir direkt beim Thema Rohstoffe, bei nachwachsenden Rohstoffen und der Bioökonomie und bei der Frage, wie sich Stoffe wiederverwenden und Kreisläufe schließen lassen. Technologieoffenheit ist dabei extrem wichtig. Man darf sich nicht auf irgendeine Inseltechnologie einschießen, sondern muss auch bis zur molekularen Zerlegung der Produkte und den Neuaufbau von chemischen Rohstoffen denken und dafür werben, dass solche Lösungen gesellschaftlich akzeptiert werden.

Wie muss die DECHEMA sich jenseits der Inhalte weiter entwickeln? Brauchen wir Kontinuität oder mehr Dynamik?

Rainer Diercks: Das eine schließt das andere nicht aus. Kontinuität ist wichtig, aber unter Berücksichtigung neuer Fragestellungen, für die wir technische Lösungen bieten können. Sprunghafte Wechsel sollte man nicht machen, aber trotzdem immer offen für neues sein. Die DECHEMA hat sich in den letzten Jahren meiner Meinung nach da schon gut positioniert.

Brauchen wir so etwas wie die DECHEMA überhaupt noch angesichts all der Möglichkeiten, die heute für Kommunikation zur Verfügung stehen?

Klaus Schäfer: Wenn wir die DECHEMA und auch die ACHEMA zusammendenken, geht es immer darum, Plattformen zur Verfügung zu stellen, wo sich Menschen treffen können, um zu diskutieren und Dinge weiterzuentwickeln. Ob das auf der Messe ist, wo sich Hersteller von Maschinen, Apparaten und Equipment mit denen treffen, die sie nachher betreiben, oder ob das auf Konferenzen zum Beispiel zum Thema Sicherheit ist, wo sich Menschen austauschen – ich glaube, dieses Zusammenkommen und Interagieren von Menschen ist die Grundvoraussetzung dafür, neue Dinge zu schaffen und voranzutreiben. Dass sich die Mittel und Wege dafür im Laufe der Zeit ändern, hat mit der Verfügbarkeit von Technologien zu kommen. Ich glaube aber, dass fortschrittliche Kommunikationstools eher ergänzend als ersetzend wirken können. Es kommt darauf an, diese Tools intelligent in das Vorhandene einzubinden.

Herr Diercks, was möchten Sie Ihrem Nachfolger mitgeben?

Rainer Diercks: Zunächst glaube ich, dass wir über die letzten Jahre einen Wandel in der DECHEMA gesehen haben. So hat sich in den Vorstandssitzungen eine ausgeprägte Diskussionskultur etabliert, die die DECHEMA meines Erachtens sehr bereichert hat. Hier möchte ich meinen Nachfolger bitten, diese Entwicklung fortzuführen.

Das Zweite, was mir am Herzen liegt, ist, sicherzustellen, dass Forschung und Technologie in der öffentlichen Diskussion nicht negativ wahrgenommen werden. Sie sind essentiell und begünstigen den Wohlstand in diesem Land nachhaltig – darauf darf man auf keinen Fall verzichten!

Herr Schäfer, was haben Sie sich für Ihre Amtszeit vorgenommen?

Klaus Schäfer: Herr Diercks, Sie rennen mit Ihren Empfehlungen bei mir offene Türen ein. Ich glaube, dass man nur in einer Diskussionskultur und mit einer zeitweise auch kontroversen Diskussion gute Lösungen findet. Man muss natürlich aus der Diskussion wieder in eine Entscheidungsphase kommen, aber das kennen wir alle aus unseren Organisationen und Unternehmen, wo sich das in den letzten 15 oder 20 Jahren auch sehr verändert hat.

In Bezug auf die thematische Ausrichtung ist mir die Fortführung der sieben Fokusthemen sehr wichtig. Der Schwerpunkt muss immer darauf liegen, eine Plattform für Diskussionen und Austausch zur Verfügung zu stellen zwischen Industrie und Wissenschaft, zwischen Anwendern von Technologie und Firmen, die Technologie anbieten, ausgerichtet an dem, was die Welt braucht. Dazu werden wir mit der DECHEMA auch in Zukunft einen wertvollen Beitrag leisten.

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Jason Chin ist einer der Keynote-Sprecher der Tagung „Advances in Chemical Biology“ am 22. und 23. Januar 2019 in Frankfurt. Informieren Sie sich hier über das vollständige Programm

Die katalytischen Zwischenstufen enzymatischer Reaktionen kann man in manchen Fällen durch strukturanaloge Substrate des Übergangszustands stabilisieren, so dass sie kristallographisch untersucht werden können. Da sich die Analoga meistens vom natürlichen Substrat chemisch sehr unterscheiden, treten zwangsläufig Abweichungen von den tatsächlichen Verhältnissen im Reaktionszentrum auf. Jason Chin (Cambridge, UK) ist jetzt den umgekehrten Weg gegangen: Er tauschte die katalytischen Cystein- oder Serinreste von Enzymen durch Aminogruppen aus, die das natürliche Substrat stabil binden und katalytische Zwischenstufen auf diese Weise fixieren.

Konkret ersetzte er in Thioesterase-Domänen von Nicht-ribosomalen Peptid-Synthasen (NRPS) die Aminosäuren Cystein bzw. Serin der Reaktionszentren über eine Erweiterung des genetischen Codes durch die nicht-kanonische 2,3- Diaminopropionsäure (DAP). Die daraus entstehenden Aminoacyl-Komplexe aus Substrat und katalytischer Aminosäure anstelle der natürlichen  (Thio)esterverbindungen sind chemisch stabil. Im Beispiel der Thioesterase-Domäne der Valinomycin-Synthetase konnte die Biosynthese des Antibiotikums strukturell weiter aufgeklärt werden. Indem die ersten und letzten Zwischenprodukte im katalytischen Zyklus als DAP- Konjugate eingefangen werden konnten, ergaben sich neue Einblicke, wie Konformationsänderungen die Oligomerisierung und Zyklisierung linearer Substrate steuern.

Zur Publikation: https://www.nature.com/articles/d41586-018-07569-6

VBIONeuer Präsident des Verbandes Biologie, Biowissenschaften und Biomedizin in Deutschland (VBIO e. V.) ist Prof. Dr. Gerhard Haszprunar- Der Zoologe an der LMU München ist auch Generaldirektor der Staatlichen Naturwissenschaftlichen Sammlungen Bayerns und gehört dem Präsidium des Biologenverbandes bereits seit 2014 an. Die jährliche Bundesdelegiertenkonferenz des Biologenverbandes wählte ihn jüngst in sein neues Amt, das er von Prof. Dr. Bernd Müller-Röber von der Universität Potsdam übernimmt, der den Verband seit 2014 geleitet hat.

Haszprunar__Praesident_VBIO_2018.jpg„Der VBIO ist in den letzten Jahren gut vorangekommen“, so Gerhard Haszprunar. „Aber die Herausforderungen für die Vertretung der Biowissenschaften sind im gleichen Zeitraum auch deutlich gewachsen. Wir beobachten in Teilen der Gesetzgebung eine zunehmend kritische, zuweilen gar feindliche Einstellung gegenüber Wissenschaft im Allgemeinen und Biowissenschaften im Speziellen“.Die Vermittlung von biowissenschaftlichem Orientierungs – und Entscheidungswissen an die breite Öffentlichkeit ebenso wie an Entscheidungsträger bleibt daher ein zentrales Aktivitätsfeld des Biologenverbandes. Voraussetzung für eine bessere Vertretung der Interessen der Biowissenschaften ist die Stärkung der biowissenschaftlichen Community, die auf der Agenda des neu gewählten VBIO-Präsidenten steht.Gerhard Haszprunar wird als Präsident des VBIO unterstützt von einem Team aus Wissenschaftlern und Praktikern aus Schule, Hochschule und Forschungseinrichtungen. Prof. Dr. Johannes Beckers vom Helmholtz-Zentrum München verantwortet weiterhin als Schatzmeister die Finanzen des VBIO. Prof. Dr. Felicitas Pfeifer von der TU Darmstadt engagiert sich als Sprecherin der Fachgesellschaften im VBIO, Margarete Radermacher als Sprecherin der Landesverbände. Des Weiteren wirken im Präsidium mit: Prof. Dr. Karl-Josef Dietz (Bielefeld), Ilka Gropengießer (Bremen), Prof. Dr. Manfred Lutz (Würzburg), Prof. Dr. Bernd Müller-Röber (Potsdam), Prof. Dr. Gabriele Pfitzer (Köln), und PD Dr. Sabine Specht (Genf).

Über den VBIO

Der VBIO e. V. ist das gemeinsame Dach für alle, die im Bereich Biologie, Biowissenschaften und Biomedizin studieren oder tätig sind – egal ob in Hochschule, Schule, Industrie, Verwaltung, Selbstständigkeit oder Forschung.Die Mitglieder des VBIO vertreten das gesamte Spektrum der Biowissenschaften von der molekularen, zellulären oder der am Organismus orientierten Sicht bis hin zur Biomedizin.

Die DECHEMA-Fachgemeinschaft Biotechnologie ist Mitglied des VBIO.

Weitere Informationen auf den Seiten des VBIO

In den kommenden Wochen wollen wir in einer kleinen Serie Aspekte näher beleuchten, die auf dem Weg zur „Future Production“ eine Rolle spielen und möglicherweise Hürden darstellen, aber auch bisher ungeahnte Chancen eröffnen können. Zum Auftakt sind Sie gefragt: Wo sehen Sie die größten Herausforderungen, aber auch die größten Chancen? Wir freuen uns auf Ihre Kommentare und Anregungen und werden diese im Rahmen der kommenden Beiträge aufgreifen.

Wie weit sind die chemische und pharmazeutische Industrie auf dem Weg zu „Future Production“? Eine Studie, die das ZEW im Auftrag des VCI durchgeführt hat, lenkt den Fokus auf das Thema Digitalisierung der Chemie- und Pharmaindustrie.

Die Autoren verweisen auf den bereits hohen Digitalisierungsgrad der Unternehmen, benennen aber auch Chancen, die noch darüber hinausgehen – etwa neue Simulationsansätze in der Forschung, wesentliche Produktivitätsgewinne durch Methoden wie digitales Supply-Chain-Management oder digitale Anlagenmanagementsysteme und neue Produkte, Dienstleistungen und Geschäftsmodelle.

Die Nutzung der Chancen der Digitalisierung erfordert aus Sicht von ZEW und CWS Veränderungen in den Unternehmen, bei den Beschäftigten, in der Wissenschaft und in der Politik. Wichtige Themen sind dabei Aus- und Weiterbildung, Datenschutz- und IT-Sicherheit, IT-Infrastruktur, Fragen von Schnittstellen und Datenstandards, die Entwicklung digitaler Plattform, Open Innovation und die Entwicklung von Digitalisierungsstrategien.

Was meinen Sie: Wo liegen die großen Herausforderungen? Sind es technische Fragen, oder geht es auch oder sogar weit mehr um Veränderungen in den Köpfen? Sind wir bereit für „Future Production“? Kommentieren Sie hier oder schreiben Sie uns!

 

Mit dem Zukunftsforum verfügt die DECHEMA-Fachgemeinschaft Biotechnologie über einen ziemlich einmaligen „Think Tank“ junger Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler. Seit 2002 treffen sich regelmäßig etwa 20 Mitglieder aus Akademia und Industrie, die ein breites fachliches Spektrum abdecken. Sie diskutieren aktuelle Trends und melden sich nicht nur innerhalb der Fachgemeinschaft, sondern auch weit darüber hinaus zu wissenschaftlichen und gesellschaftlichen Debatten zu Wort.  Dirk Tischler und Selin Kara sind seit Mai 2016 im Zukunftsforum und wurden vor kurzem zu seinen Sprechern gewählt. Wir haben gefragt, warum sie sich engagieren und was sie sich für die nächste Zeit vorgenommen haben.  

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Das Zukunftsforum bei seinem Treffen im Oktober 2018. Selin Kara steht ganz links außen, Dirk Tischler als dritter von rechts in der zweiten Reihe

Herr Tischler und Frau Kara, warum sind Sie zum Zukunftsforum gestoßen?

Dirk Tischler: Ich wollte mich gern intensiver mit Förderpolitik und dem Fach Biotechnologie auseinandersetzen. Da schien die DECHEMA äußerst sinnvoll, da hier viele Fachgruppen in dem Bereich zusammenlaufen – auch solche mit anderen Gesellschaften wie der VAAM und GDCh. Und für einen Nachwuchswissenschaftler macht es dann auch Sinn, das in einem Forum zu verwirklichen: dem Zukunftsforum.

Selin Kara: Ich bin seit meinem Masterstudium 2005 bei DECHEMA-Aktivitäten dabei. Ich war fasziniert, wie man mit Hilfe der DECHEMA viele Vernetzungen sowohl in der Akademie als auch in der Industrie aufbauen kann.  Als Habilitandin war ich sehr interessiert am Zukunftsforum, da es eine Plattform für Diskussion und Zusammenarbeit anbietet.

Was macht Ihnen an der Mitarbeit im Zukunftsforum besonders viel Spaß?

Dirk Tischler: Es ist eine sehr dynamische und interdisziplinäre Arbeit mit sehr engagierten und zielstrebigen Nachwuchsleuten. Wir haben die Chance, so aus verschiedenen Blickrichtungen Themen zu diskutieren und voranzubringen durch Stellungnahmen oder Positionspapiere.

Selin Kara: Sowohl die Diversität als auch die Komplementarität der Forschungsthemen inspirieren mich sehr, mit den anderen Nachwuchsgruppen zusammen zu arbeiten. Außerdem bietet das Zukunftsforum auch die Möglichkeit, uns über unsere gemeinsamen akademischen Aufgaben und Hürden in der akademischen Laufbahn auszutauschen. Vor allem der Dialog mit den Nachwuchsgruppen über diese Themen macht mir sehr viel Spaß.

„Man lernt neue Herangehensweisen kennen“

Was, denken Sie, werden Sie aus dieser Mitarbeit für sich mitnehmen?

Dirk Tischler: Fachlich muss ich hier immer über den Tellerrand schauen und werde da einiges stetig lernen und mir aneignen. Aber auch die Organisation in so einem diversen Gremium ist interessant und man lernt neue Herangehensweisen kennen.

Selin Kara: Fachlich bin ich sehr gespannt zu sehen, was die  Nachwuchsgruppenleiter im Bereich Biotechnologie machen und ich werde neue Kenntnisse gewinnen. Außerdem hoffe ich natürlich darauf, die Möglichkeit zu haben, mit meinen DECHEMA-Zukunftsforum-Kollegen zu kooperieren. Ich denke, ich werde eine langfristige Vernetzung aufbauen.

Was fasziniert Sie an der Biotechnologie, und wo möchten Sie gerne zukünftig Ihren persönlichen Forschungsschwerpunkt legen/ausbauen?

Dirk Tischler: Ich arbeite im Wesentlichen mikrobiell und mit Enzymen zur Synthese neuer Stoffe. Das ist nur ein kleiner Bereich im großen Feld der Biotechnologie. Mir gefällt besonders der modulare und interdisziplinäre Charakter der Biotechnologie.  Und wenn man die einzelnen Bereiche zusammenfügt,  kommt man zu einem Prozess, dessen Produkt in die Gesellschaft gelangen kann – es ist eben angewandte Forschung!

Selin Kara: “Biotechnologie“ ist ein sehr breit gefächertes Forschungsfeld. Man kann sich z.B. mit der Stammentwicklung beschäftigen, mit Antikörper-Herstellung oder mit der Optimierung von enzymatischen Reaktionen mit Hilfe von Reaktionstechnik. Dies sind nur Beispiele; Biotechnologie bietet einfach eine große Plattform, in der viele Disziplinen verschmelzen können.
Der Fokus meiner Arbeit ist die Etablierung von neuen Reaktionen mit Enzymen – also Biokatalyse – und die Optimierung von enzymatischen Reaktionen mit Hilfe der Ingenieurwissenschaften. Ich – als Verfahrenstechnikerin – benutze die reaktionstechnischen Lösungswege, um die Produktivität der enzymatischen Reaktionen zu maximieren. Mein zukünftiger Fokus wird im Bereich „Flow Biocatalysis“ liegen, wo man Enzyme in kontinuierlich betriebenen Reaktoren einsetzen kann.

„Aktivitäten einem breiten Publikum nahebringen“

Herr Tischler, wie sehen Sie die Rolle des Zukunftsforums für die DECHEMA bzw. die Fachgemeinschaft Biotechnologie?

Dirk Tischler: Das Zukunftsforum ist ein Forum, in dem aktuelle Meinungen zum Fach und neue Ausrichtungen diskutiert und vorgestellt werden. Es soll einen Überblick oder Querschnitt zum Fachgebiet umreißen und neue Themen und Trends identifizieren. Wir versuchen, die Kommunikation zwischen den Teildisziplinen voranzutreiben und immer wieder anzustoßen und vor allem den Nachwuchs mit ins Boot zu holen.

Frau Kara, was haben Sie sich für die nächsten Jahre als neue Sprecherin des Zukunftsforums zum Ziel gesetzt?

Selin Kara: Ich möchte sehr gerne unsere Aktivitäten im Bereich Biotechnologie dem breiten Publikum näher bringen. Hierzu sollten wir unsere Forschungsfelder und unsere Visionen in einfachen Worten der „Allgemeinheit“ bekannt machen. Ich denke, dies wird die Position der DECHEMA in der Gesellschaft – nicht nur im akademischen und industriellen Umfeld – stärken.

Mehr über das Zukunftsforum Biotechnologie. Wenn Sie über das Zukunftsforum und seine Aktivitäten mehr erfahren möchten, kommen Sie zur Frühjahrstagung der DECHEMA-Biotechnologen – dort wird unter anderem der Preis des Zukunftsforums verliehen.