Lokale Intelligenz und vernetzte Planung zur Effizienzsteigerung technischer Produktionsmaschinen
in kollaborativen Produktionsverbünden von KMU (InMachine)

Projektlaufzeit: 01.06.2016 – 31.05.2019
Konsortialführer: Smart Mechatronics GmbH
Projektpartner: Fraunhofer Institut für Materialfluss und Logistik (IML), Fachhochschule Dortmund (Prof. Dr. Martin Hirsch), Großewinkelmann GmbH & Co. KG, HEERMANN GmbH
Projekthomepage: http://www.inmachine.de

Die Vision, mittels cyber-physischen Produktionssystemen reale und virtuelle Welt technisch enger zu verknüpfen, soll am Beispiel mittelständischer, produzierender Unternehmen erarbeitet und ein Integrationskonzept in bestehende System‐ und Produktionslandschaften entwickelt werden. Im Rahmen des Projektes InMachine soll ein flexibles, kollaborierendes Produktionssystem mit gestaffelt optimierbaren Planungsstrukturen entstehen, das eine echtzeitfähige Steuerung der Produktion, unter Berücksichtigung der vielfältigen produktions‐ und versorgungstechnischen Aspekte wie Energiebedarfe, Materialverfügbarkeit oder Lieferterminzusagen ermöglicht. Die erarbeiteten Prototypen sollen anhand von Use Cases in der diskreten Werkstattfertigung (Großewinkelmann) sowie der kontinuierliche Serienfertigung (HEERMANN) in der Praxis valdiert werden.

Synchronisierte und energieadaptive Produktionstechnik zur flexiblen Ausrichtung von Industrieprozessen
auf eine fluktuierende Energieversorgung (SynErgie)

Projektlaufzeit: 01.09.2016 – 30.08.2019
Konsortialführer: PTW TU Darmstadt
Projektpartner: mehr als 80 Projektpartner
Projekthomepage: https://www.kopernikus-projekte.de/projekte/industrieprozesse

SynErgie ist ein interdisziplinär zusammengesetztes Konsortium mit breiter Beteiligung der energieintensiven Industrie. Unter Federführung der TU Darmstadt und der Universität Stuttgart arbeiten mehr als 80 Kooperationspartner aus Wissenschaft, Industrie und Zivilgesellschaft gemeinsam daran, energieintensive Industrieprozesse in das zukünftige Energiesystem zu integrieren. Für eine ganzheitliche synergetische Lösungsentwicklung arbeiten die Anwendungspartner aus der Industrie mit führenden Forschungsinstituten aus den Bereichen der Produktions- und Verfahrenstechnik, Energiewirtschaft, (Wirtschafts-) Informatik und der Sozial-, Rechts- und Wirtschaftswissenschaften zusammen. In die Umsetzung der erarbeiteten Konzepte der industriellen Nachfrageflexibilisierung in der „Energieflexible Region Augsburg“ bringen sich eine Vielzahl von Unternehmen und zivilgesellschaftlichen Organisationen der Region ein, um eine Wirtschaftlichkeit und eine soziale Ausgewogenheit der entwickelten Lösungen zu garantieren. Durch die Anwendung von Flexibilitätsmaßnahmen könnten die Energieversorgungskosten der Industrie bis 2020 um mehr als 10 Mrd. € gesenkt werden. Darüber hinaus lassen sich die CO2-Emissionen erheblich reduzieren. Es könnten bereits heute etwa 60 Prozent der positiven Regelleistung (Stromnachfrage ist größer als Angebot) und ca. zwei Prozent der negativen Regelleistung (Stromangebot ist größer als die Nachfrage) exklusiv über DSM-Maßnahmen in der Industrie gedeckt werden. Dieses Potential lässt sich durch notwendige technologische Innovationen noch steigern, indem etwa überschüssige erneuerbare Energie effektiv in wertschöpfenden Prozessen gebunden wird. Schätzungen gehen aktuell von einem Potential in Höhe von 6,9 Gigawatt positiver und 4,0 Gigawatt negativer Regelleistung für besonders energieintensive Industrieprozesse in den nächsten Jahren aus. Bisher sind diese Potentiale in Deutschland größtenteils ungenutzt. Mit dem Projekt SynErgie werden erstmals in Deutschland branchenübergreifend Flexibilisierungsmaßnahmen in der Industrie demonstriert und neue Möglichkeiten für DSM-Maßnahmen am Industriestandort Deutschland eröffnet.

Offene, intelligente Services für die Produktion (OpenServ4P)

Projektlaufzeit: 01.04.2016 – 31.03.2019
Konsortialführer: Salt Solutions AG
Projektpartner: Fraunhofer IWU - Projektgruppe RMV, BSH Hausgeräte GmbH, Scheer Management GmbH, SICK AG, SICK STEGMANN GmbH
Projekthomepage: http://www.openserv4p.de

Das Ziel des vorliegenden Forschungsvorhabens ist die Entwicklung der notwendigen Voraussetzungen, um basierend auf Cyber-Physischen Produktionssystemen (CPPS) industrielle Online-Prozesssteuerungen über sensor-eventbasierte Datenverarbeitungsalgorithmen, selbständige und flexible Reaktionen von Produktionsanlagen auf veränderte Umgebungsbedingungen zur Risikoermittlung und vorbeugenden Instandhaltung als Dienstleistung (as a Service) anbieten zu können. Der Fokus liegt dabei auf den integrierten Sensoren, welche die Daten für die angestrebten Services liefern. Daher werden auch die vereinfachte Integration der Sensorsysteme in Produktionsprozesse, echtzeitfähige Datenerfassungen, -verarbeitungen und -übertragungen sowie Messverfahren für Anwendungen im Umfeld von CPPS adressiert. Die angestrebte Service-Plattform soll im Rahmen des Projektes als Open-Source Lösung aufgesetzt werden. Mit diesem Ansatz soll eine Abkehr von proprietären unternehmensspezifischen Lösungen erfolgen, um die Ergebnisse des angestrebten Forschungsprojekts auch über das Konsortium hinaus als Keimzelle für Innovationen nutzen zu können. Die durch Praxiserfahrungen ange-stoßene Identifikation der Schwachstellen und Lücken innerhalb der existierenden Ansätze erlaubt die Entwicklung adäquater und innovativer Konzepte. Des Weiteren werden in einem Kompetenz- und Transferzentrum die technische Qualifikation der intelligenten Sensoren und Sensorsysteme sowie eine branchenübergreifende Bekanntmachung vorangetrieben.

Projekt:Bayerischer Forschungsverbund ForRobotics (ForRobotics )

Projektlaufzeit: 01.02.2017 – 31.05.2019
Konsortialführer: Fraunhofer
Projektpartner: 7 wissenschaftliche Institute und 19 Industriepartner wie u.a. Yaskawa, Stäubli, MAN, Krones, bertrandt, Areva u.v.m.
Projekthomepage: http://www.forobotics.de/

Im Bayerischen Forschungsverbund FORobotics sollen mobile Roboter sowie der Mensch mit jeweils unterschiedlichen Fähigkeitsprofilen in die Lage versetzt werden, sich mit Hilfe einheitlicher Schnittstellen und Protokolle zu einem Team zusammen zu schließen, um gemeinsam eine produktionstechnische Aufgabe zu lösen. Ortsflexible und autonome Robotersysteme bieten dafür das Potenzial, sich adaptiv an wechselnde Aufgaben und Randbedingungen anzupassen – auch während einer unmittelbaren Kooperation mit den Menschen. Durch anwendungsspezifische Kombinationen von Fähigkeiten von Menschen und Maschinen sowie der Möglichkeit, Teams (orts-)flexibel und effizient zusammenzustellen, sollen neue Potenziale für die industrielle Fertigung und Montage erschlossen werden.

Projekt: Produktivitätssteigerung durch Industrie 4.0 bei KMU

Projektlaufzeit: 01.11.2015 - 30. 04.2017
Konsortialführer: TU München, Forschungsinstitut - Unternehmensführung, Logistik und Produktion (Prof. Dr. mult. Univ.-Prof. Dr. Dr. h. c. mult. Horst Wildemann)
Projektpartner: 10 KMUs

Im Rahmen dieses Projektes wird die Modellierung eines Vorgehens zur Bedarfs- und Lückenanalyse zur Produktivitätssteigerung im Rahmen von Industrie 4.0 für KMU erarbeitet. Die software4production GmbH ist hier im Rahmen des projektbegleitenden Fachausschusses an dem Projekt beteiligt.

Projekt: Cyber-Physische Produktionssysteme (CyProS) - Produktivitäts- und Flexibilitätssteigerung
durch die Vernetzung intelligenter Systeme in der Fabrik

Projektlaufzeit: 15.09.2012 – 14.09.2015
Konsortialführer: Wittenstein AG
Projektpartner: 20, u.a. TRUMPF Werkzeugmaschinen GmbH & Co. KG, Röhm GmbH, BMW AG, SIEMENS AG, Giesecke & Devrient GmbH, DHL Freight GmbH sowie 4 Forschungsinstitute
Projekthomepage: http://www.projekt-cypros.de

In CyProS wird ein repräsentatives Spektrum Cyber-Physischer Systemmodule für Produktions- und Logistiksysteme geschaffen. Zusammen mit der zugrundeliegenden Referenzarchitektur, die ebenfalls im Projektverlauf entwickelt wird, befähigt dies die produzierende Industrie zu einer erheblichen Produktivitäts- und Flexibilitätssteigerung. Damit soll der Standort Deutschland als Leitnutzer und -anbieter solcher Systeme nicht nur gesichert sonder nachhaltig befähigt werden. Die Lösungen werden in mehreren Schaufensterfabriken in Deutschland angewendet werden, u.a. bei Wittenstein am Standort Fellbach.

In einem zentralen Teilprojekt widmet sich die software4production GmbH der Entwicklung, Umsetzung und Bewertung einer betriebsparallelen Simulation-sumgebung zur  Absicherung  von  Produktionsplänen  im  Wertschöpfungsnetzwerk und zur Entscheidungsunterstützung bei Steuerungsalternativen.

Green4SCM: Nachhaltige Optimierung des Ressourcen-/ Energieeinsatzes in Wertschöpfungsnetzwerken mittels einer zentralen, Service-orientierten und web-basierten Supply Chain Management-Planungsplattform.

Projektlaufzeit: 01.05.2010 – 30.04.2012
Konsortialführer: software4production GmbH
Projektpartner: Institut für Werkzeugmaschinen und Betriebs-wissenschaften (iwb) der Technischen Universität München
Projekthomepage: http://www.green4scm.de

In vernetzten Zulieferketten muss man oft über den Tellerrand des eigenen Unternehmens hinaus schauen, um die größten Ressourceneffizienzpotenziale zu heben. Mit dem „Supply Chain Management“ (SCM) werden Geschäftsprozesse in Wertschöpfungsnetzwerken überbetrieblich koordiniert und synchronisiert. Im Projekt Green4SCM wurde hierfür eine zentrale web-basierte Planungsplattform entwickelt, um den Ressourceneinsatz in Zulieferketten gemeinsam zu planen und zu optimieren. Das Projekt wird im Rahmen der Förderinitiative „KMUinnovativ“ durchgeführt. Die Initiative unterstützt kleine und mittlere Unternehmen bei der Entwicklung innovativer Technologien und Dienstleistungen für eine verbesserte Ressourcen- und Energieeffizienz.

Dezentrale, agentenbasierte Selbststeuerung von Fahrerlosen Transportsystemen (FTS)

Projektlaufzeit: 01.07.2011 – 30.07.2013
Projektpartner: Institut für Informatik (OFFIS) der Uni Oldenburg, Institut für Integrierte Produktion Hannover (IPH), Götting KG, MLR Soft GmbH, LinogistiX GmbH, STILL GmbH, WEISSENBURG Industrie-Technik Maschinenbau GmbH & Co. KG

Projekthomepage: www.fts-selbststeuerung.de

Bislang sind Fahrerlose Transportfahrzeuge (FTF) nur bedingt selbständig. Aufgaben wie die Vergabe von Transportaufträgen oder die Routenplanung werden bislang von einem zentralen Computer gesteuert. Damit soll nun Schluss sein. Das Ziel des Forschungsprojekts "FTS-Selbststeuerung" ist die Entwicklung eines Gesamtkonzepts für eine konsequent dezentrale Steuerung eines FTS. Dieses Konzept soll anschließend anhand von Simulationen an einem vordefinierten Referenzszenario evaluiert werden. Dabei wird das Agentensystem gegen eine zentrale Leitsteuerung antreten und sein Können unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten (z. B. hohe Termintreue, kurze Durchlaufzeiten, hohe Auslastung oder niedriger Bestand) beweisen.