KAG Oberzentrum Südthüringen unterstützt Innovationskraft aus Südthüringen: Forschungsprojekt macht Low-Cost-Robotik fit für die industrielle Messtechnik

Die Region Südthüringen steht für praxisnahe Innovationen und starke Kooperationen zwischen Wirtschaft und Wissenschaft. Ein aktuelles Beispiel dafür liefert das Suhler Unternehmen PREMETEC GmbH, das gemeinsam mit der Hochschule Schmalkalden ein zukunftsweisendes Forschungsprojekt realisiert hat. Im Rahmen der Abschlussveranstaltung des Projekts „3D-FMM“, zu der auch die Wirtschaftsförderung des Oberzentrums Südthüringen eingeladen war, wurde deutlich, welches Potenzial in der engen Vernetzung regionaler Akteure liegt. Als Teil der Gebietskulisse des Oberzentrum Südthüringen zeigt PREMETEC beispielhaft, wie innovative Entwicklungen aus der Region heraus entstehen und Impulse für den Mittelstand setzen können.

Präzise und günstig? Forschungsprojekt macht Low-Cost-Roboter fit für Messtechnik

Suhl. – Kollaborative Roboter gelten als flexible Helfer in der Industrie. Doch für hochpräzise Messaufgaben waren sie bislang kaum geeignet – vor allem nicht in der günstigen Preisklasse. Ein Forschungsprojekt aus Südthüringen zeigt nun, dass sich auch sogenannte Low-Cost-Cobots mit der richtigen Technik für präzise Vermessungsaufgaben einsetzen lassen. Im März 2026 wurde das einjährige Projekt „3D-FMM“ beim Suhler Messtechnikunternehmen Premetec offiziell abgeschlossen. Beteiligt waren neben dem Unternehmen Wissenschaftler der Hochschule Schmalkalden. Gemeinsam entwickelten sie eine modulare Messplattform, die kostengünstige Robotik mit präziser Messtechnik verbindet.

Messtechnik als Schlüssel moderner Produktion

Für viele Industrieunternehmen ist präzise Messtechnik ein entscheidender Bestandteil der Qualitätssicherung. Werkzeuge, Bauteile und Produkte müssen regelmäßig überprüft werden – oft direkt innerhalb laufender Produktionsprozesse. Das Suhler Unternehmen PREMETEC hat sich seit mehr als 30 Jahren auf solche Lösungen spezialisiert. Der Mittelständler entwickelt Mess- und Prüfanlagen für industrielle Anwendungen, häufig als individuell angepasste Einzelstücke. Mit rund 27 Mitarbeitenden entstehen in Suhl unter anderem Messzellen, Prüfstände und automatisierte Prüfanlagen. Die Kunden kommen aus unterschiedlichen Branchen: Neben der Automobilindustrie zählen mittlerweile auch Unternehmen aus der Medizintechnik, der Sicherheitstechnik oder der Konsumgüterproduktion dazu. Doch die Anforderungen verändern sich. Produktionszyklen werden kürzer, Variantenvielfalt nimmt zu, Stückzahlen sinken. Für Messtechnik bedeutet das: Anlagen müssen zunehmend flexibler werden, um mehrere Produktvarianten prüfen zu können.

Cobots als flexible Bausteine

Ein möglicher Ansatz ist der Einsatz kollaborativer Roboter, sogenannter Cobots. Anders als klassische Industrieroboter arbeiten sie direkt mit Menschen zusammen und übernehmen repetitive Aufgaben – etwa beim Greifen von Bauteilen oder bei der Qualitätskontrolle. Der Markt für solche Systeme wächst schnell. Neben leistungsstarken High-End-Modellen gibt es inzwischen auch kostengünstige Varianten. Diese Low-Cost-Cobots sind leicht zu programmieren und vergleichsweise günstig – allerdings meist nicht für hochpräzise Anwendungen konzipiert. Genau hier setzte das Forschungsprojekt an. Die zentrale Frage lautete: Lässt sich ein günstiger Cobot so weiterentwickeln, dass er präzise Messaufgaben übernehmen kann?

Wenn der Roboter nicht ganz exakt arbeitet

Um das zu klären, untersuchte ein Team der Hochschule Schmalkalden zunächst die tatsächliche Genauigkeit eines solchen Roboters. Beteiligt waren die Wissenschaftler Nikhil Meduri und Niranjan Kannali Ramesha aus der Professur für Antriebs-, Automatisierungs- und Robotertechnik von Professor Frank Schrödel. Dabei zeigte sich: Der Roboter erreicht zwar zuverlässig die programmierten Bewegungen, doch bei der exakten Positionierung treten Abweichungen auf. Besonders deutlich wird das bei komplexen Bewegungen, bei denen mehrere Gelenke gleichzeitig aktiv sind. In einem Test positionierten die Forschenden den Roboter mehrere hundert Male an exakt derselben Stelle. Die Messungen zeigten, dass sich im Dauerbetrieb leichte Ungenauigkeiten aufbauen können – ein kritischer Punkt für präzise Messaufgaben. Gleichzeitig lieferten diese Versuche erstmals detaillierte Daten über das reale Verhalten des Roboters. Solche Informationen sind entscheidend, um seine Einsatzmöglichkeiten einschätzen zu können.

Präzision durch Software

Die Lösung lag schließlich nicht in mechanischen Veränderungen, sondern in einer intelligenten Softwarekorrektur. Die Forschenden entwickelten einen Algorithmus, der typische Abweichungen erkennt und vorab kompensiert. Dafür wird die erwartete Fehlposition berechnet und die Zielposition entsprechend angepasst. Der Roboter erhält also bewusst korrigierte Positionsdaten, die seine Ungenauigkeit ausgleichen. Auf diese Weise konnte die Positioniergenauigkeit deutlich verbessert werden. Der Cobot wird damit nicht nur zum Handhabungswerkzeug, sondern kann selbst aktiv in Messprozesse eingebunden werden.

Perspektiven für den Mittelstand

Für Unternehmen eröffnet diese Entwicklung neue Möglichkeiten. Flexible Messsysteme könnten künftig schneller an unterschiedliche Produkte angepasst werden, ohne dass jedes Mal eine komplett neue Anlage gebaut werden muss. Gerade für kleine und mittelständische Betriebe kann das wirtschaftlich interessant sein. Kostengünstige Roboter könnten so zu einem zentralen Baustein modularer Messsysteme werden.

Forschung, Wirtschaft und Förderung

Das Projekt wurde durch den Europäischen Fonds für regionale Entwicklung sowie Programme des Landes Thüringen gefördert. Vertreter der Thüringer Aufbaubank, des Wirtschaftsministeriums und der regionalen Wirtschaftsförderung des Oberzentrums Südthüringen nahmen an der Abschlussveranstaltung in Suhl teil. Für die Projektpartner hat sich die Zusammenarbeit ausgezahlt. PREMETEC kann die entwickelten Ansätze perspektivisch in sein Produktportfolio integrieren. Die Hochschule Schmalkalden gewann zugleich praxisnahe Forschungsdaten und wissenschaftliche Veröffentlichungen. Das Projekt zeigt damit exemplarisch, wie Kooperationen zwischen Hochschule und regionalem Mittelstand Innovationen voranbringen können – und wie selbst günstige Robotik mit der richtigen Technologie neue Aufgaben übernehmen kann.

Infokasten PREMETEC

Die PREMETEC GmbH ist ein mittelständisches Unternehmen mit Sitz in Suhl und seit mehr als 30 Jahren auf die Entwicklung von Mess- und Prüfanlagen für industrielle Anwendungen spezialisiert. Der Fokus liegt auf individuell angepassten Lösungen, die passgenau auf die Anforderungen der Kunden zugeschnitten werden. Mit rund 27 Mitarbeitenden entwickelt PREMETEC unter anderem Messzellen, Prüfstände sowie automatisierte Prüfanlagen. Die Kunden stammen aus unterschiedlichen Branchen, darunter die Automobilindustrie, die Medizintechnik, die Sicherheitstechnik sowie die Konsumgüterproduktion. Als Unternehmen innerhalb der Gebietskulisse des Oberzentrums Südthüringen ist PREMETEC eng mit der regionalen Wirtschaftsförderung vernetzt und bringt seine Expertise aktiv in Kooperations- und Innovationsprojekte ein. Ziel ist es, praxisnahe Lösungen zu entwickeln und die Wettbewerbsfähigkeit von Industrieunternehmen nachhaltig zu stärken.

Infokasten Hochschule Schmalkalden

Die Hochschule Schmalkalden ist eine staatliche Hochschule für angewandte Wissenschaften mit Sitz in Schmalkalden. Sie verbindet praxisorientierte Lehre mit anwendungsnaher Forschung und arbeitet eng mit Unternehmen der Region zusammen. Ein besonderer Schwerpunkt liegt in den Ingenieurwissenschaften, insbesondere in den Bereichen Automatisierungs-, Antriebs- und Robotertechnik. Durch Kooperationen mit der regionalen Wirtschaft entstehen regelmäßig gemeinsame Forschungs- und Entwicklungsprojekte, die konkrete betriebliche Herausforderungen adressieren. Die Hochschule leistet damit einen wichtigen Beitrag zur Fachkräftesicherung, zum Technologietransfer und zur Innovationsfähigkeit im Oberzentrum Südthüringen.