Ausgangslage 

Der Strukturwandel in der Lausitz erfordert kürzere Entwicklungszyklen und den gezielten Aufbau von Kompetenzen in agilen Fertigungsmethoden bei regionalen KMU unterschiedlichster Branchen. Taf adressiert dies über eine modulare Workshop-Reihe, realitätsnahe Demonstrationen in einer Forschungsfabrik und niedrigschwellige Zugänge für Unternehmen der Region. Ziel war die gemeinsame Entwicklung, Erprobung und Verstetigung eines Transfer- und Weiterbildungskonzepts, das Handwerksbetriebe ebenso wie industrielle Zulieferer, Maschinenbau-, Elektro-/Elektronik- und Medizintechnik-KMU der Lausitz erreicht. Das Transferkonzept ist integrativ und dialogisch ausgerichtet und verbindet informelle Lern- und Kommunikationsprozesse mit formalen Weiterbildungsmaßnahmen.

Zielsetzung des Leitfadens 

Dieser Best-Practice-Leitfaden richtet sich an produzierende Unternehmen und Handwerksbetriebe, die sich mit neuen Wegen der Technologietransformation beschäftigen – insbesondere im Kontext der additiven Fertigung. Ziel ist es, anhand eines realen Transferprozesses aufzuzeigen, wie sich Weiterbildung und Projektarbeit zu einem wirkungsvollen Gesamtkonzept verbinden lassen, das Innovationen im Betrieb nachhaltig ermöglicht.

Ausgangspunkt war ein Weiterbildungsworkshop zum Thema additive Fertigung, der Unternehmen die Grundlagen, Potenziale und Anwendungsfelder dieser Technologie näherbrachte. Aus diesem Impuls entwickelte sich ein gemeinsames Projekt zwischen chesco und einem Lausitzer Handwerksbetrieb aus dem Bereich der Orthopädie- und Rehatechnik, in welchem die additive Fertigung als alternatives Herstellungsverfahren praktisch erprobt und weiterentwickelt wurde.

Im Verlauf dieses Prozesses ergaben sich mit einer Patentanmeldung und dem personellen Wechsel eines Mitarbeiters der Hochschule zum Unternehmen zwei ungeplante Ergebnisse, die den Transfererfolg maßgeblich unterstreichen. Beide Entwicklungen tragen wesentlich dazu bei, das aufgebaute Wissen dauerhaft im Betrieb zu verankern und die praktische Umsetzung zu beschleunigen.

Ziel dieses Leitfadens ist es, anhand des Praxisbeispiels aufzuzeigen wie Weiterbildung, Wissensaufbau und praxisnahe Zusammenarbeit zu einem wirkungsvollen Gesamtkonzept verbunden werden, welches eine hohe Innovationskraft im Betrieb langfristig ermöglicht. Ziel ist es, aus diesen Erfahrungen übertragbare Empfehlungen für vergleichbare Vorhaben abzuleiten.

Ein weiters Ziel ist, die Unternehmen und Handwerksbetriebe zu ermutigen, den Transferprozess als aktiven Bestandteil ihrer Innovationsstrategie zu verstehen und durch praxisnahe Kooperationen mit Wissenschaftspartnern eigene Kompetenzen im Bereich additiver Fertigung systematisch aufzubauen.

Das Transferkonzept des chesco

Das Transferkonzept basiert auf drei miteinander verbundenen Elementen:

• Weiterbildung aus der taf-Workshopreihe
• Demonstration und Erprobung in der chesco Forschungsfabrik
• gemeinsame Entwicklungen

Durch Workshops und Demonstrationen in der chesco Forschungsfabrik erhalten Unternehmen Zugang zu neuen Technologien. Dabei können Unternehmen konkrete und praxisorientierte Fragestellungen einbringen, nur dadurch entsteht ein kontinuierlicher Übergang zwischen Lernen und Anwendung.

Der Transferanwendungsfall: Additive Fertigung in der Orthopädie- und Rehatechnik

Die traditionelle Fertigung von Orthesen erfolgt überwiegend handwerklich. Auf Basis von Gipsabdrücken werden thermoplastische Materialien zugeschnitten, geformt und angepasst. Die Prozesse sind zeitintensiv und stark von individuellen Erfahrungen der Fachkräfte abhängig.

So auch bei dem Lausitzer Unternehmen, das als Transferpartner für das Projekt gewonnen werden konnte. Die Herstellung von Orthesen stellt hohe Anforderungen an die Flexibilität und Anpassungsfähigkeit. Jedes Hilfsmittel wird auf die individuellen Bedürfnisse der einzelnen Patientinnen und Patienten abgestimmt.

Anbahnung

Das Orthopädieunternehmen stellte eine konkrete Anfrage an die Handwerkskammer Cottbus: Gesucht wurde eine kompakte Übersicht zu den Möglichkeiten additiver Fertigung im handwerklichen Kontext. Darüber wurde der Kontakt zu chesco hergestellt. Im Anschluss folgten erste Gespräche und die Teilnahme des Unternehmens an einem Workshop zur additiven Fertigung. Die dortige Möglichkeit zum Austausch und Einbringen von Fragestellungen brachte die Zusammenarbeit weiter voran.

Zusammenarbeit

Die Zusammenarbeit zwischen chesco und dem Orthopädieunternehmen war von kurzen Entwicklungszyklen und enger Abstimmung geprägt – trotz unterschiedlicher Arbeitskulturen: Während die Forschung in Projekten und technischen Spezifikationen denkt, orientiert sich das Handwerk am täglichen Versorgungsalltag und bewährten Handgriffen. Beide Seiten mussten ihre „Sprachen" übersetzen – technische Konzepte praxisnah vermitteln, handwerkliche Anforderungen in entwicklungsrelevante Parameter fassen. Durch schrittweise Entwicklung, regelmäßige Abstimmungen und chesco als gleichberechtigten Partner entstand ein gemeinsamer Lern- und Innovationsprozess, der wissenschaftliches und praktisches Wissen zusammenführte.

Alle relevanten Ansprechpartner – von der Geschäftsführung bis zur Produktion – wurden frühzeitig eingebunden, Aufgaben und Entscheidungspunkte gemeinsam definiert. 
Die Problemanalyse in der Vorbereitungsphase zeigte zwei zentrale Engpässe: Zu lange Durchlaufzeiten in der konventionellen Fertigung und der hohe Bedarf an spezialisierten Fachkräften, deren Verfügbarkeit begrenzt ist. Die Reifegradprüfung ergab, dass das Unternehmen über hohes Fachwissen und 3D-Scan-Infrastruktur verfügt, CAD-Software und digitale Prozessdokumentation jedoch nachgerüstet werden müssen.
Erfolgsfaktor: Weiterbildung wurde direkt mit der Anwendung verknüpft – Workshops schufen Grundlagenwissen, das sofort im konkreten Anwendungsfall erprobt wurde.

Mögliche Anwendungsfälle wurden nach Nutzenpotenzial, Umsetzbarkeit, Schutzrechtsrisiko und Demonstrationswert bewertet. Ausgewählt und priorisiert wurde final die Versorgungsschiene nach Kleinert – sie bot das größte Einsparpotenzial bei Zeit und Individualisierung bei überschaubarem Umsetzungsrisiko dank klar definierter Geometrie und gut dokumentiertem Prozess.
Als messbare Abschlusskriterien wurden Herstellungszeit und -kosten der additiv gefertigten Kleinert-Schiene im Vergleich zur konventionellen Methode festgelegt. Eine Senkung beider Kenngrößen galt als Nachweis für den wirtschaftlichen Transfererfolg.
Erfolgsfaktor: Das Projekt startete mit einem konkreten Problem statt mit einer Technologie – das erleichterte die Methodenauswahl und erhöhte die Motivation beider Seiten.

Die anschließend angefertigte Prozessskizze umfasste die vollständige digitale Prozesskette: 3D-Scan, CAD-Bereinigung, Druck, Nachbearbeitung und Qualitätsprüfung. Als Referenz diente eine konventionell gefertigte Kleinert-Schiene, die digitalisiert und für die additive Fertigung optimiert wurde.
Der Orthopädietechnikmeister Tim Hentschel steuerte das handwerkliche Fachwissen bei, chesco übernahm Scan, Modellbereitung und Druckvorbereitung. Zwei feste Abstimmungstermine pro Monat sicherten den Austausch, Eskalationswege wurden klar definiert.

Im Vorbereitungssprint wurden verschiedene 3D-Druckverfahren und Materialien auf ihre Eignung für die Orthesenfertigung getestet, parallel dazu unterschiedliche Konstruktionslösungen für optimale Stabilität, Flexibilität und Tragekomfort erprobt.

In wöchentlichen Zyklen wurden vollständige Orthesen oder kritische Teilbereiche additiv gefertigt und gemeinsam evaluiert. Eine feste wöchentliche Abstimmung zwischen Tim Hentschel und dem chesco-Team sicherte schnelle Rückkopplung, alle Ergebnisse wurden lückenlos dokumentiert.

Während der Entwicklung wurde die Konstruktion schrittweise weiterentwickelt: Von flächigem Plattenmaterial über Voronoi-Strukturen (ermöglichen Gewichtsreduktion, bessere Belüftung, individuelle Anpassung der Steifigkeit, höhere Designfreiheit) hin zu gezielten 3D-Kerf-Strukturen (ermöglichen richtungsselektive Flexibilität, verbesserte Belüftung, höhere Dauerfestigkeit, wirtschaftliche Vorfertigung von Standardgrößen, Kombination mit Polster- und Verbundsystemen). Diese strukturelle Innovation wurde als schutzwürdig identifiziert und in eine Patentanmeldung überführt.

Als minimal funktionsfähiger Prozess galt eine Kleinert-Schiene, die hinsichtlich Passform, Tragkomfort und Oberflächenqualität den handwerklichen Referenzstandards entsprach. Konkrete Hindernisse – wie unzureichende Flexibilität der Kerf-Struktur oder Oberflächenrauheit an Hautkontaktzonen – wurden direkt im Maßnahmenplan für den nächsten Zyklus erfasst.
Erfolgsfaktor: Kurze Entwicklungszyklen ermöglichten schnelle Lernerfolge, Prototypen schufen frühzeitig sichtbare Ergebnisse und erhöhten die Akzeptanz der neuen Technologie.

Vom Test zur Serienfertigung

Die entwickelten Kleinert-Schienen wurden bis an ihre Belastungsgrenze getestet, um Versagenspunkte hinsichtlich Stabilität, Flexibilität und Materialermüdung zu identifizieren. Bestandene Varianten wurden auf Reproduzierbarkeit geprüft – der Druckprozess musste unter gleichen Parametern wiederholt zuverlässig dieselbe Qualität liefern.

Die wirtschaftliche Bewertung verglich die additiv gefertigte mit der konventionellen Kleinert-Schiene anhand von Herstellungszeit und -kosten. Dabei flossen sowohl Materialkosten des 3D-Drucks als auch der reduzierte Zeitaufwand durch den Wegfall manueller Fertigungsschritte ein – bezogen auf das Szenario der Eigenfertigung mit einem betriebseigenen Drucker.

Die Planung zur Übertragung in die Praxis sah vor, den erprobten Prozess schrittweise in den Betriebsalltag zu überführen: Schulungsbausteine für Mitarbeiter, Anschaffung eines betriebseigenen 3D-Druckers und Qualitätssicherungsmaßnahmen für die Serienversorgung wurden definiert. Als Pilotprodukt etabliert, soll das Vorgehen anschließend auf weitere Orthesentypen ausgeweitet werden.

Verstetigung

Zur langfristigen Steuerung wurden kontinuierliche Verbesserungsrunden zwischen Orthopädie und Reha-Team Zimmermann GmbH und chesco vereinbart. Tim Hentschel übernahm als Prozessverantwortlicher die Qualitätskontrolle der additiv gefertigten Orthesen im Regelbetrieb, zentrale Kenngrößen wie Herstellungszeit, Materialkosten und Patientenzufriedenheit wurden regelmäßig erfasst.

Ein chesco-Facharbeiter wechselte nach Abschluss der Validierungsphase als Fachkraft in das Unternehmen Zimmermann und sicherte so den nachhaltigen Wissenstransfer im Betrieb – die im Projekt aufgebauten Kompetenzen blieben direkt in der Lausitz.

Die Projektergebnisse wurden auf der chesco-Kontaktkonferenz sowie beim Netzwerktreffen „Innovationsdruck" präsentiert und anderen regionalen KMU zugänglich gemacht. Die entwickelte Orthese fand zudem Eingang in das Buch „99 Zukunftsobjekte aus der Lausitz" als beispielhaftes Innovationsobjekt der Region

Erfolgsfaktoren: Erfolgreiche Transferprojekte beginnen häufig mit informellen Begegnungen. Veranstaltungen, Netzwerktreffen und Kontaktkonferenzen schaffen die notwendigen persönlichen Beziehungen für spätere Kooperationen.

Nachhaltiger Transfer endet nicht mit dem Projektabschluss. Schulungen, Dokumentationen, Multiplikatoren und personelle Übergänge sichern den langfristigen Kompetenzaufbau.

Transfer und Ausblick

Die Projektziele wurden erreicht: Kompetenzen in additiver Fertigung aufgebaut, digitale Prozesse eingeführt, neue Technologien erprobt und ein innovatives Orthesenherstellungsverfahren entwickelt.

Zwei unvorhergesehene Effekte kamen hinzu: Eine patentfähige Lösung entstand, und ein beteiligter Mitarbeiter wechselte ins Unternehmen – was direkten Wissenstransfer, kürzere Einarbeitungszeiten und höhere Umsetzungsgeschwindigkeit brachte. Transfer über Köpfe erweist sich damit als besonders wirksam.

Der Fall zeigt, wie Weiterbildung und betriebliche Innovation zusammenwirken können: Aus einer Netzwerkveranstaltung und einem Workshop entwickelte sich eine zweijährige Zusammenarbeit mit technologischen Innovationen und nachhaltigen Kompetenzgewinnen.

Entscheidend für erfolgreichen Transfer sind persönliche Kontakte, praxisnahe Lernangebote und die Bereitschaft, neue Wege zu gehen. Für Unternehmen bedeutet dies reduzierte technologische Risiken und schnellere Innovation, für Hochschulen die Chance, Forschung in die Praxis zu tragen. Der Fall verdeutlicht beispielhaft, wie Wissens- und Technologietransfer im Strukturwandel gelingen kann.