Financování projektů

3D-i-Generaltol (FKZ 03TN0057A) - 3D modelování s implicitními obecnými tolerancemi na základě DIN ISO 2768-1/2 nebo DIN 2769 pro další vývoj ISO 22081 - 3D-I-Generaltol

Doba trvání: 1. října 2023 - 30. září 2025

Siemens AG (SAG), Siemens Energy Global GmbH & Co. KG (SE) a Technische Universität Dresden (TUD) spojily své síly, aby usnadnily neustálé zavádění progresivní digitální pracovní metody založené na 3D v německém průmyslu. Za tímto účelem je třeba vyvinout standardizovanou konvenci, která umožňuje určit tolerované povrchy přímo z 3D CAD geometrických modelů, aniž by bylo nutné výslovně specifikovat rozměry a tvar. Tato konvence doplňuje a zjednodušuje aplikaci stávajícího standardního systému GPS (ISO 16792, ISO 22081), zejména pro funkčně/technologicky podřízené geometrické prvky. Jeho začleněním do stávajícího a průmyslově uznávaného standardního systému GPS bude zajištěno použití nového standardu. Osvědčená myšlenka obecných tolerancí/volných rozměrů je rozšířena tak, že tyto specifikace tolerancí lze aplikovat také přímo v 3D CAD modelu pro nedimenzované a netolerované geometrické prvky, což umožňuje značnou úsporu času.

Partneři konsorcia:

Siemens Energy Global GmbH & Co. KG

Technická univerzita v Drážďanech

Kontakty:

Projektový manažer: christian.lipp@siemens.com

Finanční manažer: bianca.miene@siemens.com

Poskytovatel financování: BMWE

AdapEdge (FKZ 16ME0547K) - Edge Computing moduly pro odolnou výrobu elektroniky s adaptivní optimalizací procesů

Doba trvání: 1. července 2022 - 30. června 2025

Cílem tohoto projektu je optimalizovat výrobu produktů v prostředí Průmyslu 4.0. Zastřešujícím cílem projektu je adaptivní optimalizace procesů ve složitých, dokonce prostorově distribuovaných výrobních prostředích prostřednictvím využití a vyhodnocování volně dostupných informací/dat. Pro různé scénáře lze tato data použít k optimalizaci produktivity a kvality výroby na cílovou hodnotu. To se týká na jedné straně vysoce efektivní výroby, kde lze stále dosáhnout zvýšení produktivity, například úpravou zvolené zkušební strategie. Platí však také pro výrobu, která je vyřazena z rovnováhy podřadnými nebo padělanými surovinami nebo dokonce cíleným útokem na jednotlivé stroje a kterou lze rychle vrátit do spolehlivého provozního režimu včasným odhalením nestabilních provozních režimů. Za tímto účelem bude projekt kombinovat metody vyhodnocování dat pomocí AI/Federated learning s využitím modulů edge computing s procesory specializovanými na fúzi dat a přidruženou univerzální senzorovou síť. Tato síť bude využívána pro místní sběr volně dostupných dat — měří se například údaje o životním prostředí, jako je teplota, vlhkost, zrychlení a provozní hluk, ale jsou možné i alternativní hodnoty, jako je UV záření, kvalita ovzduší, pole E a B atd. Data budou zpracována, kondenzována a vyhodnocována pomocí AI; po porovnání s parametry kvality a produktivity výroby bude stanovena úroveň podmínek pro probíhající výrobu. Tato úroveň podmínek je navržena tak, aby byla nezávislá na stávající digitální výrobní infrastruktuře, a slouží tak jako nezávislý zdroj dat pro rozhodnutí o optimalizaci výroby. Prostřednictvím smyčky zpětné vazby je AI určena k neustálému učení a zlepšování svých rozhodnutí.

Partneři konsorcia:

• Universität Bielefeld (Univerzita v Bielefeldu)

• Sensorik-Bayern GmbH

• Creonic GmbH

Technische Universität Berlin (Technická univerzita v Berlíně)

• Micro Systems Engineering GmbH

• Ženská společnost pro podporu angewandten Forschung Eingetragener Orein (Fraunhoferova společnost pro pokrok)

Kontakty:

Projektový manažer: matthias.heimann@siemens.com

Finanční manažer: bianca.miene@siemens.com

Poskytovatel financování: BMFTR

ADhyBau2 (20M2202A) - Celkový projekt: Vývoj certifikovatelného vodíkovo-elektrického pohonného systému pro letadla a testování kryogenně chlazeného elektromotoru - ADHybau2; - Dílčí projekt: Metody digitálního vývoje a inovativní výrobní koncepty vysoce účinných elektrických pohonů s kryogenním chlazením.

Doba trvání: 1. srpna 2024 - 31. července 2028

Projekt se zaměřuje na další vývoj digitalizačních metod, inovativní přístupy k aditivní výrobě a zkoumání disruptivních technologií pro elektrické stroje. Projekt navazuje na výsledky předcházejícího projektu a rozšiřuje je o důležité aspekty pro budoucí certifikaci letectví. Konkrétně je zaměřeno na mapování vodíkem chlazeného elektrického pohonu v Digital Twin. Díky tzv. Redukci modelových objednávek je třeba ušetřit výpočetní čas a zdroje, aby bylo možné Digital Twin použít v průmyslovém metaverse a urychlit digitalizaci ve výzkumu a vývoji. Dále, v rámci projektu, budou vyvinuty pokročilé výrobní metody a budou zkoumány materiály a komponenty z hlediska jejich vlastností a kvality. V návrhu hrají významnou roli zejména doplňkové materiálové parametry pro úplný popis tenzoru pružnosti. S ohledem na certifikaci letectví je nezbytné důkladně prozkoumat nové výrobní postupy a vyrábět vyrobené materiály reprodukovatelně s konzistentní kvalitou. Základem je bezpečné zvládnutí procesů. Podrobně se má dále rozvíjet stříkání mědi studeným plynem, přičemž výzkum se zaměřuje na vytváření měděných dutých struktur prostřednictvím první kombinace dvou aditivních procesů. V elektrickém pohonu jsou prováděny studie o potenciálu rušivých technologií. Důraz je zde kladen na zkoumání potenciálu supravodivosti v hnacím ústrojí pro oblíbenou aplikaci. Na laboratorním demonstrátoru je demonstrována proveditelnost kryogenně chlazeného elektrického pohonu. Konstrukce, uvedení do provozu a experimentální testování pohonu v laboratorních podmínkách je nezbytnou součástí projektu.

Partneři konsorcia:

Karlsruher Institute for Technology (Technologický institut v Karlsruhe)

Technische Universität Dresden (Technická univerzita v Drážďanech)

Aufwind GmbH

Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. (Fraunhoferova společnost pro rozvoj aplikovaného výzkumu, registrovaná asociace)

Aditivní pohony GmbH

MT Aerospace AG

Kontakty:

Projektový manažer: christian.weidermann@siemens.com

Finanční manažer: bianca.miene@siemens.com

Poskytovatel financování: BMWE

BoLero (FKZ 03EI4041A) - Společný projekt: BoLero - Monitorování stárnutí stacionárních baterií pomocí cloudových metod pro prodloužení životnosti, snížení úsilí o údržbu a optimalizaci řízení provozu; Dílčí projekt: Digitální služby pro skladování baterií

Doba trvání: 1. října 2021 - 30. září 2024

Rozsáhlé stacionární akumulátorové systémy poskytují důležité systémové služby pro energetické sítě budoucnosti, charakterizované výrobou elektřiny z obnovitelných zdrojů. Navrhujeme cloudový systém pro monitorování a provozní optimalizaci akumulátorových systémů, který umožňuje následující průmyslové aplikace a odpovědi na výzkumné otázky:

• Poskytování dat z bateriových článků během provozu
• Cloudové řešení pro monitorování, analýzu a modelování stacionárních akumulátorů energie
• Nové a vylepšené metody, které extrahují časově proměnlivé parametry baterie (např. kapacita, model Digital Twin) ze skutečných BMS dat běžného provozu baterie
• Umožnění lepší provozní strategie díky přesnějším modelům baterií a nižším požadavkům na bezpečnostní rozpětí
• Poskytování obecného a automatizovaného řešení pro nižší servisní náklady
• Snížení technologických požadavků na provoz bateriových systémů, zejména s ohledem na projektové a zákaznické požadavky
• Způsob zajištění bezpečného provozu baterií po celou dobu jejich životnosti, včetně druhé životnosti
• Analýza hospodářského dopadu podle provozní strategie

Výsledky projektu budou demonstrovány během probíhajícího provozu s využitím velkokapacitního skladu Freimann ve městě Stadtwerke München. Demonstrátor ukáže jak přesnost odhadu parametrů, tak vylepšený provoz baterie. Výsledky budou ověřeny praktickými testy s akumulátorovým systémem.

Partner konsorcia:

Technische Universität München (Technická univerzita v Mnichově)

Kontakty:

Projektový manažer: andrei.szabo@siemens.com

Finanční manažer: roland.deak@siemens.com

Poskytovatel financování: BMWE

CBC-GREEN (FKZ 13N15451) - Použití flexibilního zdroje zeleného paprsku v průmyslové výrobě elektrických součástek

Doba trvání: 1. července 2021 - 31. března 2025

V elektronických produktech, jako jsou relé, stykače nebo výkonové moduly, se stále častěji používají komponenty vyrobené z mědi. Důvodem je to, že se zvyšují požadavky na elektrickou a tepelnou vodivost (měď má přibližně o 1/3 lepší vlastnosti ve srovnání s hliníkem). Pro flexibilní zpracování mědi (spojování, separace, aditivní výroba, zejména selektivní laserové tavení) jsou laserové procesy výhodné. Používají se blízké infračervené (NIR) lasery s brilantní kvalitou paprsku (základní režim nebo jednorežimové vláknové lasery), které také nabízejí vysoké prostorové rozlišení. Vysoká odrazivost mědi (97% při 1070 nm) však komplikuje použití laserové technologie, protože existuje riziko poškození součástí (absorpce se významně zvyšuje se spojením do tavenního bazénu), doby zpracování jsou příliš krátké (kvůli nízké rychlosti absorpce) a mohou se vyskytnout kvalitativní defekty (rozstřikování taveniny). Cílem dílčího projektu je schopnost používat laser vyvinutý a kvalifikovaný konsorciem ve výrobním prostředí Siemens. Oblasti použití zahrnují automatizační technologii, výrobu elektrických komponent a montáž výkonové elektroniky. Důraz je zde kladen na svařování a spojování, aditivní výrobu a řezání plechů Cu. Důraz je kladen na prokázání zvýšení účinnosti a reprodukovatelnosti pomocí nového zdroje laserového paprsku.

Partneři konsorcia:

thyssenkrupp Automation Engineering GmbH

Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein (Fraunhoferova společnost pro rozvoj aplikovaného výzkumu, registrovaná asociace)

Karl H. Arnold Maschinenfabrik GmbH & Co. KG

amcm s.r.o.

Kontakty:

Projektový manažer: markus.lasch@siemens.com

Finanční manažer: bianca.miene@siemens.com

Poskytovatel financování: BMFTR

DAFODIL (FKZ 03XP0389A) - DAFODIL - Datová optimalizace výroby bateriových článků založená na koncových datech prostřednictvím masivního využití algoritmů strojového učení a inline analýzy

Doba trvání: 1. září 2021 - 31. srpna 2025

V projektu DAFODIL se plánuje vyvinout zásadně nové metody a techniky pro optimalizaci výroby lithium-iontových článků napříč procesy.

Nejmodernějším výrobním zařízením pro Li-ion články je optimalizace každého jednotlivého výrobního kroku na lokální optimum. Vzhledem k tomu, že některé z parametrů kvality mohou mít globální optimum, pokud jsou jednotlivé výrobní závody provozovány mimo místní optimum, projekt DAFODIL rozvíjí globální optimalizaci výroby prostřednictvím mezistupu zkoumání nových senzorových systémů. Za tímto účelem budou různé senzorové systémy zkoumány v předběžných studiích z hlediska jejich vhodnosti pro sběr dat při výrobě buněk. U všech naměřených hodnot bude vyhodnoceno, které informace o senzoru přímo souvisí s definovaným parametrem kvality.

DAFODIL (FKZ 03XP0389A) - DAFODIL - Datová optimalizace výroby bateriových článků založená na koncových datech prostřednictvím masivního využití algoritmů strojového učení a inline analýzy

Doba trvání: 1. září 2021 - 31. srpna 2025

V projektu DAFODIL se plánuje vyvinout zásadně nové metody a techniky pro optimalizaci výroby lithium-iontových článků napříč procesy.

Nejmodernějším výrobním zařízením pro Li-ion články je optimalizace každého jednotlivého výrobního kroku na lokální optimum. Vzhledem k tomu, že některé z parametrů kvality mohou mít globální optimum, pokud jsou jednotlivé výrobní závody provozovány mimo místní optimum, projekt DAFODIL rozvíjí globální optimalizaci výroby prostřednictvím mezistupu zkoumání nových senzorových systémů. Za tímto účelem budou různé senzorové systémy zkoumány v předběžných studiích z hlediska jejich vhodnosti pro sběr dat při výrobě buněk. U všech naměřených hodnot bude vyhodnoceno, které informace o senzoru přímo souvisí s definovaným parametrem kvality.

Dále bude zkoumán vliv korelačních charakteristických hodnot na komplexní vzorce příčin a následků. Za tímto účelem je třeba vyvinout algoritmy a metody, které identifikují tyto složité kauzální řetězce. Analýza citlivosti prozkoumá, které vedlejší vlivy v těchto kauzálních řetězcích upřednostňují určité účinky a jak je lze kvantitativně zaznamenat. V dílčím projektu Siemens bude poprvé zkoumán nový senzorový systém, tzv. hyperspektrální kamera, pro jeho možné aplikace při výrobě baterií. Dále budou provedeny elektrochemické měřicí metody ve spojení s modifikacemi výroby článků za účelem zkoumání vlivu výrobních parametrů na kvalitu a rozvoj optimalizačního potenciálu při charakterizaci kvality buněk. Za tímto účelem se Siemens podílí na analýze výrobního procesu. Kromě toho budou v dílčím projektu Siemens naprogramovány algoritmy pro analýzu dat senzorů a kvalifikační měření, pomocí kterých lze identifikovat složité vzorce příčin a následků.

Partneři konsorcia:

Customcells Tübingen GmbH

Safion GmbH

SURAGUS s.r.o.

Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen (RWTH Aachen University)

Universität Münster (Univerzita v Münsteru)

Kontakty:

Projektový manažer: andreas-albrecht@siemens.com

Finanční manažer: bianca.miene@siemens.com

Poskytovatel financování: BMFTR

DIAA-H2 (FKZ: 03EI3067A) - Digitální dvojčata pro výrobní závody H2

Doba trvání: 1. července 2022 - 30. června 2025

Siemens Energy Global GmbH & Co. KG, Siemens AG, Technische Universität Dresden a Josef Pfaffinger Bauunternehmung GmbH plánují prozkoumat základy pro Digital Twin pro procesní zařízení, použitelné po celou dobu jejich životního cyklu, a to na příkladu zařízení na elektrolýzu. Metody tvorby a řízení produktů zavedené ve strojírenství mají být použitelné pro energetický přechod jejich přizpůsobením konstrukci zařízení. Výzkumný projekt se zaměřuje na vývoj metod a nástrojů pro odvození, instancování a údržbu Digital Twin. Ty budou realizovány souběžně s výstavbou a provozem závodu. Kromě toho budou vyvinuty různé modularizační přístupy založené na základních modelech specifických pro disciplínu, které jsou synchronizovány a harmonizovány s mezioborovým modelem závodu. Model závodu má také umožnit generování nových variant pro výstavbu závodu. Popsané oblasti zájmu budou spojeny do prototypu prvního systému řízení životního cyklu závodu (Plant-LM System) a ověřeny aplikací ve strojírenství, výstavbě a provozu zařízení. Výsledkem je, že systém Plant-LM má výrazně zvýšit ekonomickou efektivitu zařízení, snížit investiční náklady a zlepšit údržbu. Výsledkem bude významná a dlouhodobá konkurenční výhoda pro uživatele vyvinutých metod a nástrojů pro Digital Twin elektrolýzských zařízení.

Partneři konsorcia:

Pfaffinger Anlagenbau & Energietechnik GmbH

Technische Universität Dresden (Technická univerzita v Drážďanech)

Siemens Energy Global GmbH & Co. KG

Kontakty:

Projektový manažer: jonathan.leidich@siemens.com

Finanční manažer: bianca.miene@siemens.com

Poskytovatel financování: BMWE

DigiZuG3D (FKZ 13IK031A) - Společný projekt: Digitální schvalování 3D tištěných komponent pro kolejová vozidla (DigiZug3D) - Dílčí projekt: Digitalizace a industrializace procesu LPBF

Doba trvání: 1. října 2023 - 31. srpna 2026

DigiZuG3D (FKZ 13IK031A) - Společný projekt: Digitální schvalování 3D tištěných komponent pro kolejová vozidla (DigiZug3D) - Dílčí projekt: Digitalizace a industrializace procesu LPBF

Doba trvání: 1. října 2023 - 31. srpna 2026

Na základě dlouholetých zkušeností jako uživatel a dodavatel aditivní výroby podpoří Siemens industrializaci procesu LPBF. Toho bude dosaženo zejména podporou digitalizace na několika úrovních, konkrétně digitálním mapováním schvalovacích procesů umožňujícím schvalovací platformu, účastí na výpočetním důkazu namísto destruktivního testování a vyhodnocením dalších digitálních metod ke snížení rozsahu zkoušení v zajišťování kvality. Digitální metody zahrnují kombinaci různých systémů monitorování procesů s zamýšleným automatizovaným vyhodnocením, stejně jako využití vybraných metod na rostoucí datové bázi v rámci projektu. Výsledkem bude konkrétní zhodnocení vybraných metod monitorování procesů. To může sloužit jako základ pro budoucí vývoj metodik monitorování nebo hodnocení procesů, jakož i pro hodnocení aktuálně dostupných systémů. V ideálním případě lze formulovat konkrétní vývojové cíle a ukázat korelace s kvalitou komponent. Celkově digitalizace schvalovacích procesů a důkazů odstraní významnou překážku zavádění aditivní výroby. Na podporu industrializace budou zkušenosti z celého řetězce aditivních procesů shrnuty do konkrétních doporučení pro opatření, jak tento proces využít v oblasti železničních vozidel i mimo ni. Vybrané hypotézy a doporučení z výzkumné zprávy Německého centra pro výzkum železniční dopravy budou zkoumány a konkretizovány a bude zkontrolována jejich obecná platnost nad rámec materiálu použitého v projektu. A konečně, přenos znalostí na podporu široké industrializace bude podporován vývojem předpisů a norem.

Partneři konsorcia:

Mobilita jde Additive e.V.

IMA Materialforschung und Appungstechnik GmbH (IMA Materiálový výzkum a aplikační technologie GmbH)

TÜV NORD Systems GmbH & Co. KG

Aditivní značení GmbH

Siemens Mobility GmbH

Universität Paderborn (Univerzita v Paderbornu)

Kontakty:

Projektový manažer: christoph.kiener@siemens.com

Finanční manažer: bianca.miene@siemens.com

Poskytovatel financování: BMWE

DiMAd (FKZ 13XP5188A) - Společný projekt: Digitální návrh materiálů a procesů pro aditivní výrobu na bázi drátu - DiMAD -; Dílčí projekt: Digitální výrobní řetězec pro proces WAAM vysokolegovaných ocelí

Doba trvání: 1. ledna 2023 - 31. prosince 2025

Procesy aditivní výroby (AM) pro kovy vyžadují značné, převážně experimentální úsilí, pokud jde o identifikaci vhodných procesních oken pro materiálové systémy nebo přenos optimalizovaných procesních parametrů z jednoho typu zařízení do druhého. Zrychlená implementace od návrhu na komponentu je možná pouze tehdy, pokud je procesní řetězec, od surovin po součást, definován a digitálně konstruován jako celek. Projekt DiMAD se zaměřuje na drátové procesy využívající obloukové a laserové záření jako zdroje tepla pro austenitickou a duplexní ocel. Následující charakteristiky, které jsou z pohledu uživatele zásadní a ovlivňují kvalitu a vlastnosti součásti, jsou podrobně zvažovány: mikrostruktura a tvorba fází v důsledku místních podmínek tuhnutí a chlazení; zbytkové napětí a deformace v důsledku ohřevu a chlazení a tepelného zpracování; kritické vady, jako je nedostatek tavení a pórovitost. Mikrostruktura, fáze a napětí jsou popsány simulací. Strojové učení (ML) se používá pro korelaci proces-defekt-vlastnost a také pro interpretaci souhrnu dat (simulace, experiment, analýza). Digitální práce je doprovázena experimenty, analýzami a testováním materiálů, které slouží ke stanovení vstupních parametrů pro simulaci, ověření simulace a trénování/validaci modelů ML. Na základě procesních parametrů odvozených z digitálních nástrojů budou vytvořeny dvě skutečné komponenty. Pokud jde o dva AM procesy, bude vyvinuta uživatelská ontologie pro drátěné materiály. Pro výměnu a vyhodnocování dat mezi partnery a s platformou Material Digital bude vyvinuta jednotná datová struktura a budou použity vhodné datové formáty. Stávající řešení AixVipMap bude zpočátku použito jako framework workflow, který má být integrován do PMD.

Partneři konsorcia:

OSCAR PLT GmbH

Icon Pro GmbH

FEF Forschungs- und Entwicklungsgesellschaft Fügetechnik GmbH (FEF výzkumná a vývojová společnost pro spojovací technologie GmbH)

Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (Německé letectvo)

Fraunhofer-Gesellschaft zur Fördering der angewandten Forschung eingetragener Verein (Fraunhoferova společnost pro podporu aplikovaného výzkumu, registrovaná asociace)

PŘÍSTUP e.V.

Kontakty:

Projektový manažer: philip.howell@siemens.com

Finanční manažer: bianca.miene@siemens.com

Poskytovatel financování: BMFTR

DORSMAN (FKZ 03XP0633A) - Společný projekt: Datová a senzorová výroba bateriových článků - DORSMAN; Dílčí projekt: Zrychlení finalizace článků a zlepšení kvality lithium-iontových baterií pomocí inovativní senzorové technologie a měření

Doba trvání: 1. ledna 2025 - 31. prosince 2027

Tento výzkumný projekt, financovaný BMBF, si klade za cíl urychlit výrobu lithium-iontových baterií.

Společný projekt „Výroba bateriových článků založená na datech a senzorech“ (DORSMAN) zkoumá, jak lze výrobu lithium-iontových baterií zefektivnit a zrychlit z hlediska zdrojů. Projekt je financován Spolkovým ministerstvem školství a výzkumu (BMBF) (FKZ: 03XP0633A). Kromě společnosti Siemens jako koordinátora zahrnuje konsorcium BioLogic Science Instruments GmbH, Institut pro obráběcí stroje a průmyslový management (iwb) na Technické univerzitě v Mnichově a Institut výkonové elektroniky a elektrických pohonů (ISEA) na RWTH Aachen University. Zastřešujícím cílem je urychlit výrobu baterií prostřednictvím inovativní senzorové technologie a digitalizace.

Baterie jsou nezbytné pro úspěch přechodu na energii a mobilitu. Výrobní proces je však zdlouhavý, rychlost šrotu je vysoká, kvalita baterií se liší a lze ji spolehlivě určit pouze složitými postupy měření. Zejména poslední fáze výrobního procesu, finalizace buněk, je velmi časově náročná. Dokončení zahrnuje několik procesních kroků. Smáčení, kde se elektrolyt distribuuje uvnitř baterie, tvorba, kde je baterie poprvé nabitá a vybitá, a měření samovybíjení jsou obzvláště časově náročné. Je tomu tak proto, že průběh procesu nelze monitorovat aktuálně dostupnými prostředky, a proto jsou nutné paušální čekací doby.

DORSMAN se zabývá právě tímto aspektem výrobního procesu. Do výrobního závodu budou integrovány nové senzory, které umožní hlubší vhled do elektrochemických procesů uvnitř článku. Dále budou dále rozvíjeny postupy měření pro stanovení rychlosti samovybíjení. Podle současného stavu techniky, tato měření trvají několik dní až týdnů. Bude proveden výzkum, jak lze zkrátit dobu měření vhodnou měřicí technologií a vyhodnocováním dat.

Až dosud byly senzory a postupy měření demonstrovány pouze v laboratorním měřítku. V rámci projektu DORSMAN budou dosažené výsledky uplatňovány do průmyslové aplikace prostřednictvím spolupráce mezi výzkumnými ústavy a průmyslem. Pro výrobní závod bude zřízena digitální infrastruktura, která bude tvořit základ pro online řízení procesů založené na naměřených datech. Partneři projektu implementují vyvinutá řešení v pilotním závodě, kde budou testována. Následně budou baterie vyráběny v několika výrobních kampaních a na základě zaznamenaných měření budou provedeny úpravy výrobního procesu. Úspěšná implementace umožní integrovat senzorovou technologii a měřicí zařízení do průmyslových výrobních zařízení.

Partneři konsorcia:

Bio-Logic Science Instruments GmbH

Technische Universität München (TUM) (Technická univerzita v Mnichově)

Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen (RWTH Aachen University)

Kontakty:

Projektový manažer: felix.katzer@siemens.com

Finanční manažer: bianca.miene@siemens.com

Poskytovatel financování: BMFTR

ENable (FKZ 03EN3061A) - Společný projekt ENEFF:STADT: Enable - Vertikální integrace komunikačních a řídicích systémů pro aktivaci flexibility pro celokresní energetickou optimalizaci. Dílčí projekt: Optimalizované řízení energetického systému (Siemens)

Doba trvání: 1. dubna 2022 - 31. března 2025

Zásadním předpokladem pro optimalizované řízení energetických systémů budovy/kampusu v celém odvětví a marketingu flexibility je vytvoření informačních a komunikačních technologií (ICT) pro bezproblémovou interakci mezi senzory, jednotlivými komponenty, použití prognózovacích systémů a rozhraní s provozovatelem sítě, dodavatelem energie nebo obchodní platformou. Cílem tohoto projektu je demonstrovat tento kompletní ICT řetězec v terénu na příkladu největšího okresního rozvoje v Bambergu (konverzní oblast Lagarde Campus). Dalším cílem projektu je metrologické a simulační vyhodnocení škálovatelnosti a přenositelnosti do jiných okresů, jakož i výsledného potenciálu úspor CO2 a nákladů. Optimalizované, meziodvětvové řízení regulovatelných elektrických a tepelných zátěží, akumulace energie a jednotek přeměny energie bude realizováno prostřednictvím automatizovaného systému řízení energie, který pracuje ve spojení s klasickou technologií správy budov, externími službami, jako jsou meteorologické služby, techniky předpovědí založené na AI a obchodní platformou. Okres tak bude zásobován energií nákladově a CO2 optimalizovaným způsobem, s přihlédnutím ke všem technickým okrajovým podmínkám jednotlivých komponent a sítí.

Partneři konsorcia:

Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein (Fraunhoferova společnost pro podporu aplikovaného výzkumu, registrovaná asociace)

Stadtwerke Bamberg Energie- und Wasserversorgungs GmbH (Bamberg Municipal Utilities Energy and Water Supply GmbH)

SEtrade GmbH

Kontakty:

Projektový manažer: stefan.langemeyer@siemens.com

Finanční manažer: bianca.miene@siemens.com

Poskytovatel financování: BMWE

ENSURE3 (FKZ 03SFK1A0-3) - Společný projekt: Nové struktury energetických sítí pro energetickou transformaci

Doba trvání: 1. srpna 2023 - 31. července 2026

Siemens AG se jako vedoucí konsorcia účastní projektu Copernicus ENSURE3.V rámci projektu přispěje společnost Siemens AG ke čtyřem hlavním cílům a společně se svými partnery odvodí doporučení k akci pro různé zúčastněné strany. Kromě toho společnost Siemens AG pracuje na mnoha technologických pokrocích v sadě nástrojů pro energetickou transformaci. Jako příspěvek ke společné demonstrační platformě bude dále rozvíjen „Jediný zdroj pravdy“ a bude se pracovat na integraci flexibilní technologie řízení stanic. Siemens AG zřídila showroom, který slouží k přenosu výsledků.

Partneři konsorcia:

Karlsruher Institut für Technologie (Universitätsaufgabe) (Technologický institut v Karlsruhe (univerzitní úkol))

Technische Universität Dortmund (Technická univerzita v Dortmundu)

DVGW Deutscher Verein des Gas- und Wasserfaches e.V. — Technisch-wissenschaftlicher Verein (DVGW Německá technická a vědecká asociace pro plyn a vodu)

Deutsche Umwelthilfe e.V. (Environmentální akce Německo)

Hochschule für angewandte Wissenschaften München (Mnichovská univerzita aplikovaných věd)

PSI FLS Fuzzy Logic & Neuro Systeme GmbH

TenneT TSO GmbH

Germanwatch e.V.

OPAL-RT Německo GmbH

SWKiel Netz GmbH

Allgäunetz GmbH & Co. KG

Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (Kielská univerzita)

Westfalen Weser Netz GmbH

LEW Verteilnetz GmbH

Technická univerzita Ilmenau (Technická univerzita v Ilmenau)

Ekologický institut. Institut für angewandte Ekologie e.V. (Eko-Institut. Ústav aplikované ekologie e.V.)

Avacon Netz GmbH

Hitachi Energy Německo AG

Maschinenfabrik Reinhausen GmbH

Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Norimberk (Univerzita Friedrich-Alexandra Erlangen-Norimberk)

Karlsruher Institut für Technologie (Großforschungsaufgabe) (Technologický institut v Karlsruhe (rozsáhlá výzkumná úloha))

Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen (RWTH Aachen University)

Energiewirtschaftliches Institut an der Universität zu Köln gGmbH (Institut energetické ekonomiky na Kolínské univerzitě gGmbH)

Bergische Universität Wuppertal (Univerzita ve Wuppertalu)

Kontakty:

Projektový manažer: annebauer@siemens.com

Finanční manažer: bianca.miene@siemens.com

Poskytovatel financování: BMBF

F-HIL-Reloaded (FKZ 03EI6104A) - Společný projekt: Vývoj testovací infrastruktury pro normativní validaci dynamických procesů decentralizovaných generačních jednotek tvořících mřížku - F-HIL-reloaded; Dílčí projekt: Vývoj decentralizovaného DC Wallboxu pro zvýšení bezpečnosti dodávek

Doba trvání: 1. října 2023 - 30. září 2026

Cílem projektu F-HIL-Reloaded je vytvořit simulační a testovací systém v reálném čase, který modeluje sekci distribuční sítě se silnou interoperabilitou převodníku a automaticky provádí testovací scénáře pro testovací objekty vytvářející mřížku. Hybridní zesilovač ovládaný dynamickým výkonovým rozhraním a adaptivní impedancí vedení X/R se používá jako rozhraní pro reálné prostředí. Projekt F-HIL-Reloaded je pokračováním výzkumného projektu FHiL; získané poznatky a dosažené výsledky slouží jako základ pro další vývoj testovacího a kontrolního systému. Kromě toho projekt zvažuje vlastnosti testovacích objektů pro vytváření mřížky: stejnosměrný wallbox a převodník pro vytváření mřížky. Zvláštní pozornost je věnována interoperabilitě měničů. Zejména rezonanční účinky nabíjecích stanic pro elektrická vozidla ve spojení s fotovoltaickými systémy jsou simulovány pomocí zkušebního a kontrolního systému. Pozitivní (a potenciálně negativní) účinky formovacích sítí v distribuční soustavě by měly být prokazatelné zkušebním a kontrolním systémem, který je přizpůsoben vlastnostem testovacích objektů při vytváření mřížky. Reprodukovatelné zkoušky mají tvořit základ pro standardizované zkušební sekvence pro systémy formování mřížky. Zastřešujícím cílem projektu F-HIL-Reloaded je pozitivně ovlivnit vývoj měničů vytvářejících mřížky a měničů sledujících mřížku prostřednictvím standardizovaných zkušebních postupů a zkušebního systému, a tím zajistit bezpečnost dodávek energie v dodávkách energie založených výhradně na měničích. Ve společnosti prokazatelnost bezpečných dodávek prostřednictvím systémů vytvářejících síť posiluje pocit bezpečí a přijetí přechodu na zelenou energii.

Partneři konsorcia:

Hochschule Bonn-Rhein-Sieg (Univerzita aplikovaných věd Bonn-Rhein-Sieg)

Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein (Fraunhoferova společnost pro podporu aplikovaného výzkumu, registrovaná asociace)

SUMIDA Components & Modules GmbH

OPAL-RT Německo GmbH

Kontakty:

Projektový manažer: sebastian.nielebock@siemens.com

Finanční manažer: bianca.miene@siemens.com

Poskytovatel financování: BMWE

3DGlassGuard (FKZ: 13N16851) - Společný projekt: Security through Photonic System Integration ve skleněných fóliích; Dílčí projekt: Planární integrovaný optický snímač proudu

Doba trvání: 1. dubna 2024 - 31. března 2027

3DGlassGuard (FKZ: 13N16851) - Společný projekt: Security through Photonic System Integration ve skleněných fóliích; Dílčí projekt: Planární integrovaný optický snímač proudu

Doba trvání: 1. dubna 2024 - 31. března 2027

Integrace trojrozměrných optických mikrostruktur a robustních rozhraní do displejového skla má být technicky vyvinuta pomocí IOX (iontová implantace) v kombinaci s fs-L (femtosekundové laserové strukturování), aby se umožnily miniaturizované komponenty fotonického systému. Nový návrhový nástroj pro IPD (inverzní fotonický design) účinně umožňuje potřebnou trojrozměrnou vlnovou optickou a chemickou simulaci. Dva nové principy senzorů, které jsou možné pouze na tomto základě, v oblasti měření proudu a snímání prostředí, mají být předem vyvinuty a funkčně ověřeny aplikačními partnery. Pro tento účel budou použity metody inteligentního vyhodnocování dat senzorů. Plánované kombinační procesy podporované designem spojují výhody IOX (nízké tlumení a velké plochy) s výhodami FS-L (trojrozměrnost). To poprvé umožňuje integrovat trojrozměrné optické struktury do velkoplošných, velmi tenkých skleněných substrátů (< 1 mm). Tato kombinace je účinná pouze z hlediska návrhu prostřednictvím IPD podporovaného AI, protože návrhy založené na klasicky experimentálně určených regresních modelech nelze rychle simulovat kvůli výpočetním omezením. Dnešní optické senzory jsou často založeny na volném paprsku nebo na bázi vláken, a proto vyžadují značný instalační prostor. Kromě toho jsou flexibilní optická vlákna nákladná na zpracování a montáž. Fotonická integrace na systémové úrovni tak nabízí značné výhody nákladů a miniaturizace. Toho je v navrhovaném projektu technicky dosaženo použitím dávkových procesů na bázi displejového skla a panelů pro IOX a metalizační procesy, jakož i integrací trojrozměrných optických struktur s fs-laserem do tenkých skleněných fólií, které jsou integrovány jako vysoce účinné systémové komponenty do optoelektronických systémů pro nové aplikace, jako je senzor optického proudu.

Partneři konsorcia:

Sea & Sun Technology GmbH

Contag AG

Fraunhofer-Gesellschaft zur Fördering der angewandten Forschung eingetragener Verein (Fraunhoferova společnost pro podporu aplikovaného výzkumu, registrovaná asociace)

LightFab GmbH

Technische Universität Berlin (Technická univerzita v Berlíně)

Kontakty:

Projektový manažer: stefan.nerreter@siemens.com

Finanční manažer: bianca.miene@siemens.com

Poskytovatel financování: BMBF

GreenInverter (FKZ 03EN4079A) - Společný projekt: Udržitelná výkonová elektronika s inovativním chlazením pro zvýšení recyklovatelnosti - GreenInverter; Dílčí projekt: Technologické varianty a invertorový systém

Doba trvání: 1. března 2024 - 28. února 2027

GreenInverter (FKZ 03EN4079A) - Společný projekt: Udržitelná výkonová elektronika s inovativním chlazením pro zvýšení recyklovatelnosti - GreenInverter; Dílčí projekt: Technologické varianty a invertorový systém

Doba trvání: 1. března 2024 - 28. února 2027

Projekt „GreenInverter“ si klade za cíl stanovit nové standardy pro recyklovatelný, opravitelný a upgradovatelný hardware v oblasti přeměny elektrické energie. Zároveň je třeba výrazně zlepšit energetickou účinnost. Přínosy budou demonstrovány na příkladu střídače. Současný stav techniky, který je založen na principu vývoje jednotlivých komponent, má být nahrazen novým systémovým přístupem. Prostřednictvím rušivě nového přístupu ke společné strategii chlazení a izolace se sníží teploty součástí a bude umožněno použití nových materiálů, čímž se zvýší energetická účinnost. Rovněž bude dosaženo výrazného zvýšení recyklovatelnosti, snížení CO2 stopy produktu a prodloužení životnosti produktu díky homogennějšímu rozložení teploty ve střídači. Kromě toho budou do úvah zahrnuty budoucí nové obchodní modely, což znamená, že design a uspořádání budou méně poháněny výrobními náklady. Projekt se zaměřuje na tři klíčové oblasti: „Energetická účinnost“, „Recyklovatelnost, cirkulárnost a dematerializace“ a „Životnost, využití komponent a flexibilita při používání“. Budou zkoumána a vyvíjena disruptivní řešení pro významná zlepšení ve všech těchto oblastech, která budou demonstrována ve formě funkčních prototypů. Konsorcium odhaduje, že při plné realizaci výsledků lze v Německu dosáhnout potenciálu úspor energie ve výši více než 1,6 TWh ročně. Siemens přispívá odbornými znalostmi v oblasti výzkumu a vývoje v oblasti elektroniky, metod chlazení a návrhu a výroby střídačů. To zahrnuje mnohaleté zkušenosti s navrhováním, výstavbou, nastavením a provozem experimentálních zařízení a při vedení velkých výzkumných a vývojových projektů.

Partneři konsorcia:

Obchod se surovinami Bernhard Westarp GmbH & Co. KG

Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Norimberk (Univerzita Friedrich-Alexandra Erlangen-Norimberk)

Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein (Fraunhoferova společnost pro podporu aplikovaného výzkumu, registrovaná asociace)

Sumida Components & Modules GmbH

Kontakty:

Projektový manažer: joern.grundmann@siemens.com

Finanční manažer: bianca.miene@siemens.com

Poskytovatel financování: BMWE

GridAssist (03EI6126A) - Společný projekt: Asistenční systémy pro optimalizovaný provoz automatizovaných systémů v distribučních soustavách - Název dílčího projektu: Automatizovaný optimální provoz systému

Doba trvání: 1. prosince 2024 - 30. listopadu 2027

GridAssist (03EI6126A) - Společný projekt: Asistenční systémy pro optimalizovaný provoz automatizovaných systémů v distribučních soustavách - Název dílčího projektu: Automatizovaný optimální provoz systému

Doba trvání: 1. prosince 2024 - 30. listopadu 2027

Projekt GridAssist si klade za cíl vyvinout asistenční systémy pro optimalizovaný automatizovaný provoz systémů v distribučních soustavách. To má umožnit vyšší integraci generátorů energie z obnovitelných zdrojů do elektrické sítě. Budou vyvíjena řešení individuálně přizpůsobená hladinám napětí. Převoditelnost těchto řešení a terénní testování asistenčních systémů jsou ústředními prvky projektu. Dostatečná pozorovatelnost tvoří základ pro jakoukoli automatizaci v distribučních sítích. Čím nižší je úroveň napětí, tím méně je aktuálně známo o skutečném stavu sítě. V GridAssist bude proto nejprve stanovena nezbytná pozorovatelnost. Kromě instalace měřicí techniky je třeba vyvinout vhodné koncepce toho, jak mohou být naměřená data co nejúčinněji integrována s příslušnými provozovateli sítě a jejich procesy. S dostatečně nainstalovanou měřicí a komunikační technologií, tj. s danou pozorovatelností, lze analyzovat příslušný stav sítě. Kromě analytických metod budou použity metody založené na datech. Na základě analýzy stavu sítě pak rozhodují asistenční systémy. Ty mohou sahat od doporučení pro opatření pro provozovatele soustavy až po plně automatizované flexibilní odesílání. Siemens přispívá svými odbornými znalostmi v oblasti automatizace sítí a vývoje softwaru, zejména v oblasti digitálních dvojčat a umělé inteligence. Ústředním aspektem GridAssist je automatizace procesů v distribuční síti. To je vzhledem k současnému vývoji nepostradatelné. Kromě těchto technických aspektů má projekt za cíl snížit provozní a investiční náklady provozovatelů sítě. Toho je dosaženo zlepšenou správou aktiv a sníženou potřebou rozšíření sítě.

Partneři konsorcia:

LEW Verteilnetz GmbH

Energetická dodávka Gera GmbH

OPAL-RT Německo GmbH

Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Norimberk (Univerzita Friedrich-Alexandra Erlangen-Norimberk)

Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen (RWTH Aachen University)

Kontakty:

Projektový manažer: annebauer@siemens.com a christian.scheibe@siemens.com

Finanční manažer: bianca.miene@siemens.com

Poskytovatel financování: BMWE

HyFlexBahn (FKZ 03ETE045A) - Společný projekt: Hybridní a flexibilní bateriové systémy v železniční dopravě (HyFlexBahn)

Doba trvání: 1. ledna 2023 - 31. prosince 2025

Globálně rostoucí poptávka po ekologických železničních řešeních pro neelektrifikované železniční tratě povede k rostoucí poptávce po vozidlech s trakčními bateriemi namísto vznětových motorů. Bateriově elektrické vlaky jsou zatím primárně vybaveny lithium-iontovými články se střední hustotou energie, které jsou velmi výkonné, ale také drahé ve srovnání s články používanými v automobilovém průmyslu. Cílem HyFlexBahn je umožnit použití levných článků s vysokou energetickou hustotou v kombinaci s vysoce výkonnými články. To umožňuje vysokou hustotu energie se současnými nižšími náklady na životní cyklus. V rámci projektu budou vytvořeny a parametrizovány simulační nástroje pro hybridní akumulátorové systémy s články různých chemikálií, budou simulovány návrhy systémů pro různé provozní profily a bude hodnocena ekonomická životaschopnost. Flexibilita dosažená hybridizací přispívá ke zvýšení konkurenceschopnosti akumulátorů a k efektivnímu a co nejdelšímu používání baterií, a to jak při prvním použití, tak v potenciálním druhém životním cyklu.

Partneři konsorcia:

Siemens Mobility GmbH

Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen (RWTH Aachen University)

Kontakty:

Projektový manažer: michael-fischer@siemens.com

Finanční manažer: bianca.miene@siemens.com

Poskytovatel financování: BMWE

KoliBRi (FKZ: 03LB3039A) - Společný projekt: Komplexní lehké konstrukce pro elektronické aplikace v rámci mobility; Dílčí projekt: Koncepce a zkoušení demonstratorů kovové pěny pro výkonovou elektroniku v rámci mobility

Doba trvání: 1. prosince 2021 - 28. února 2025

Projekt KoliBri se zabývá chlazením elektromotorů a výkonové elektroniky pomocí nových lehkých konstrukcí vyrobených z kovových pěn s otevřenými buňkami. Očekává se, že nabídnou lepší chladicí výkon a, což je zásadní, umožní nové konstrukce. Použitím konstrukcí z kovové pěny s otevřenými buňkami má být chladicí výkon zvýšen o 20-50% ve stejném instalačním prostoru nebo, pro stejný výkon, má být hmotnost snížena o 50%. Kromě toho se očekává, že řešené výrobní metody, jako je investiční lití a povlakování, povedou ke snížení nákladů o 75% ve srovnání s čistě aditivní výrobou (např. selektivní laserové slinování). Kromě toho konstrukčně-mechanické výhody kovových pěn (vysoký poměr tuhosti k objemu) umožňují integraci chladičů do konstrukce pro příslušnou aplikaci, čímž se dosáhne dalšího snížení hmotnosti využitím mechanické nosnosti ve spojení s chlazením. Dalším výzkumným zaměřením je přímý tisk kovových pěnových konstrukcí na výkonové moduly. To zvyšuje tepelný výkon a současně šetří hmotnost a zdroje, protože konvenční základní deska pro chladič může být vynechána. Vzhledem k tomu, že pouze kruhová technická řešení v životním cyklu součástí mají nižší dopad na životní prostředí než standardní řešení, projekt se také zabývá poruchou kompozitu a využitím použitých materiálů jedním druhem, ačkoli manipulace s pozinkovanými povrchy je považována za náročnou z hlediska recyklace. Vyvinutá technická řešení jsou meziodvětvová a řeší celé spektrum mobility (osobní automobily, autobusy, nákladní automobily, vlaky, elektrické létání,...). V průběhu projektu budou dále vyvíjeny údaje a software pro posuzování životního cyklu, aby konstruktérům bylo možné v raných fázích návrhu v budoucnu snadné posouzení životního prostředí.

Partneři konsorcia:

Valeo eAutomotive Německo GmbH

iPoint-Systems GmbH

HSO Herbert Schmidt GmbH & Co. KG

NRU GmbH

Technische Universität Bergakademie Freiberg (Technická univerzita Bergakademie Freiberg)

Fraunhofer-Gesellschaft zur Fördering der angewandten Forschung eingetragener Verein (Fraunhoferova společnost pro podporu aplikovaného výzkumu, registrovaná asociace)

Technische Universität Dresden (Technická univerzita v Drážďanech)

Kontakty:

Projektový manažer: christian.baar@siemens.com

Finanční manažer: bianca.miene@siemens.com

Poskytovatel financování: BMWE

LeikO (FKZ 03EI6041A) - Společný projekt: Spolehlivé filmové kondenzátory se zvýšeným výkonovým potenciálem; Dílčí projekt: Modely životnosti a nanotechnologie pro filmové kondenzátory se zvýšeným výkonovým potenciálem jako součást zlepšování síťové infrastruktury

Doba trvání: 1. února 2021 - 31. července 2024

Celkovým cílem výzkumného projektu OnTomat je výzkum řešení pro vývoj a optimalizaci materiálů založených na datech pro průmyslově používané termoplastické a termosetové komponenty vyztužené vlákny, jakož i materiály a výrobní procesy používané pro jejich výrobu, včetně zohlednění materiálových cyklů. Harmonizovaný popis vzájemných vztahů mezi materiálem, procesem a komponentou není v současné době k dispozici pro materiály vyztužené vlákny. Stejně tak neexistuje dostatečná integrita dat od charakterizace materiálu přes simulační metody až po výrobní procesy. Výzkum harmonizovaného ontologického popisu proto uvolňuje dříve nevyužitý potenciál pro vývoj materiálů založený na datech a optimalizaci procesů. Tento dílčí projekt se konkrétně zabývá:

• Vývoj relevantních kauzálních vztahů (digitální popis materiálu),

• Vypracování, konstrukce a validace víceúrovňového simulačního procesního řetězce s procesní integrací a

• Analýza a začlenění materiálového cyklu do ontologického popisu.

Zde, s materiálovým zaměřením na vstřikovací kompresní tvarovatelné polymerní kompozity, jako jsou SMC, mají být vyvinuty formalizované popisy „inženýrského pracovního postupu“ na úrovni makro a mikroměřítka. Výsledné relevantní kauzální vztahy tvoří základ pro vytvoření ontologie napříč měřítky a vytvoření obousměrného víceúrovňového simulačního procesního řetězce jako druhého zaměření. Třetí zaměření tvoří podpora materiálových cyklů. Za tímto účelem je nutné určit vlivy potenciálně nižší kvality materiálových vlastností a na druhé straně zmapovat recyklační procesy v ontologickém popisu, aby se podpořil udržitelný vývoj již ve fázi návrhu.

Partneři konsorcia:

• Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein (Fraunhoferova společnost pro podporu aplikovaného výzkumu, registrovaná asociace)

• FASERINSTITUT BREMEN e.V. (registrovaná asociace FIBRE Institute Bremen)

• BIAS - Bremer Institut für angewandte Strahltechnik GmbH (BIAS - Brémský institut pro aplikovanou technologii paprsků GmbH)

• Nexpirit GmbH

• Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (registrované sdružení německého leteckého centra)

• Hans Weber Machinfabrik GmbH

Kontakty:

• Projektový manažer: martin.koerdel@siemens.com

• Finanční manažer: bianca.miene@siemens.com

Poskytovatel financování: BMFTR

PredicteCo (FKZ 01MN23014A) - Společný projekt: Vývoj produktů s ohledem na hodnocení udržitelnosti podporované simulací (PredicteCo) - Dílčí projekt: Kontinuální zelené Digital Twin s propojením virtuálních a fyzických výrobních procesů pro udržitelný design a optimalizaci

Doba trvání: 1. června 2023 - 31. května 2026

Celkovým cílem projektu je poskytnout platformu pro hodnocení a optimalizaci udržitelnosti výrobních procesů náročných na zdroje již ve fázi návrhu. Modelování výrobních procesů slouží jako základ. Tím pádem, všechna očekávaná data a jejich seskupení jsou známa na počátku procesu a mohou být poskytnuty jako datová struktura v zeleném digitálním dvojčeti. Na základě datové struktury jsou k dispozici rozhraní pro predikci udržitelnosti pomocí softwaru LCA. Díky známým informačním tokům lze pomocí Edge Computing využít efektivní předběžné hodnocení. Konkrétně jsou řešeny následující dílčí cíle:

• Vývoj kvantifikovatelných a měřitelných kritérií a ukazatelů pro hodnocení ekologické stopy výrobních procesů kompozitních materiálů
• Integrace příslušných kritérií a indikátorů do simulačních nástrojů pro navrhování rozvržení továrny a procesních kroků založených na cílových hodnotách
• Integrace příslušných kritérií do nástrojů pro plánování výroby specifických pro produkt pro navrhování návrhu produktu (CAE/CAM) na základě cílových hodnot
• Automatizovaný a standardizovaný sběr dat v reálném čase, předzpracování, dokumentace a porovnání shromážděných dat s definovanými cílovými hodnotami jako základ pro skutečně implementovatelná optimalizační řešení.

Na základě toho lze dílčí projekt rozdělit do 5 pracovních cílů:

PredicteCo (FKZ 01MN23014A) - Společný projekt: Vývoj produktů s ohledem na hodnocení udržitelnosti podporované simulací (PredicteCo) - Dílčí projekt: Kontinuální zelené Digital Twin s propojením virtuálních a fyzických výrobních procesů pro udržitelný design a optimalizaci

Doba trvání: 1. června 2023 - 31. května 2026

Celkovým cílem projektu je poskytnout platformu pro hodnocení a optimalizaci udržitelnosti výrobních procesů náročných na zdroje již ve fázi návrhu. Modelování výrobních procesů slouží jako základ. Tím pádem, všechna očekávaná data a jejich seskupení jsou známa na počátku procesu a mohou být poskytnuty jako datová struktura v zeleném digitálním dvojčeti. Na základě datové struktury jsou k dispozici rozhraní pro predikci udržitelnosti pomocí softwaru LCA. Díky známým informačním tokům lze pomocí Edge Computing využít efektivní předběžné hodnocení. Konkrétně jsou řešeny následující dílčí cíle:

• Vývoj kvantifikovatelných a měřitelných kritérií a ukazatelů pro hodnocení ekologické stopy výrobních procesů kompozitních materiálů
• Integrace příslušných kritérií a indikátorů do simulačních nástrojů pro navrhování rozvržení továrny a procesních kroků založených na cílových hodnotách
• Integrace příslušných kritérií do nástrojů pro plánování výroby specifických pro produkt pro navrhování návrhu produktu (CAE/CAM) na základě cílových hodnot
• Automatizovaný a standardizovaný sběr dat v reálném čase, předzpracování, dokumentace a porovnání shromážděných dat s definovanými cílovými hodnotami jako základ pro skutečně implementovatelná optimalizační řešení.

Na základě toho lze dílčí projekt rozdělit do 5 pracovních cílů:

• Vývoj zastřešujících modelů Cradle-to-Cradle LCA pro komponenty založené na kompozitních materiálech
• Rozšíření stávajících řešení simulace procesů na úrovni výroby a výroby tak, aby zahrnovala vyvinutá hodnotící kritéria a ukazatele
• Integrace ukazatelů a hodnotících kritérií do výrobního plánování specifického produktu (CAM)
• Získávání a zpracování reálných procesních dat pomocí hraničních zařízení
• Demonstrace a shromažďování požadavků pro převod do široké výroby

Partneři konsorcia:

Grasse Zur Engineeurgesellschaft mbH

INVENT Inovativní spojovací materiály Realizace a uvádění na trh neuer Technologien GmbH

SWMS Systemtechnik Ingenieurgesellschaft mbH

KONTAKT Software GmbH

Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (registrovaná asociace německého leteckého centra)

Strojní výroba Scholz GmbH & Co. KG

Kontakty:

Projektový manažer: oliver.lohse@siemens.com

Finanční manažer: bianca.miene@siemens.com

Poskytovatel financování: BMFTR

PV4life (FKZ 03EE1165A) - Společný projekt: Zvýšení životnosti převodníku optimalizovanou optimalizací komponent pomocí Digital AI Twin - PV4life; Dílčí projekt: Predikce životnosti komponent převodníku na základě senzorů

Doba trvání: 1. srpna 2023 - 31. července 2026

V tomto dílčím projektu společnost Siemens AG zkoumá vylepšené a spolehlivější využití systémů založených na konvertorech a jejich kritických komponent. Efektivnější využití výkonových měničů spolu s tím spojeným prodloužením jejich životnosti a zlepšenou spolehlivostí může ušetřit přírodní zdroje. Cílem dílčího projektu Siemens AG je monitorování stavu na základě senzorů, které umožňuje začlenit zjištěné stárnutí do individuální provozní strategie, která optimálně využívá fotovoltaický systém bez plýtvání energií nebo životností. Další senzory v výkonovém modulu budou použity pro predikci životnosti, které budou sloužit jako základ pro modely FV invertorových systémů. Pro tento účel budou vybrány vhodné senzory a experimentálně vyhodnoceny s ohledem na jejich citlivost pro detekci stárnutí komponent měniče. Zrychlené testy životnosti způsobí různé poruchy stárnutí, které budou detekovány a vyhodnoceny senzory včas. Data ze senzorů shromážděná během experimentů budou porovnána s konvenčními údaji ze zrychlených testů životnosti, aby se vyhodnotila přidaná hodnota monitorování životnosti na základě senzorů. Za tímto účelem budou zřízeny specifické zkušební stolice pro polovodiče pro metrologicky podporované optimalizace a rozšířena senzorová technologie v výkonovém modulu. Siemens poskytne projektovým partnerům projektovým partnerům data měření založená na senzorech z testů zrychlených životností pro vývoj digitálních dvojčat, které zohledňují jevy stárnutí a jednotlivá zatížení vyskytující se v aplikaci. Zejména, generovaná data senzorů budou sloužit jako vstup pro životní modely založené na umělé inteligenci u partnerů projektu. Tyto modely optimalizují využití a životnost FV invertorových systémů úpravou provozních parametrů podle rostoucího stárnutí.

Partneři konsorcia:

Infineon Technologies AG

SUMIDA Components & Modules GmbH

Hochschule Bonn-Rhein-Sieg (Univerzita aplikovaných věd Bonn-Rhein-Sieg)

OPAL-RT Německo GmbH

Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein (Fraunhoferova společnost pro podporu aplikovaného výzkumu, registrovaná asociace)

Kontakty:

Projektový manažer: kai.kriegel@siemens.com

Finanční manažer: bianca.miene@siemens.com

Poskytovatel financování: BMWE

REMEASURE (FKZ 03EN6022A) - Spolupracující projekt: REMEASE Zaváděcí multimodální řízení energie pro supermarkety; Dílčí projekt: Model prediktivního multimodálního posunu zatížení v pilotním supermarketu

Doba trvání: 1. prosince 2022 - 30. listopadu 2025

REMEASURE (FKZ 03EN6022A) - Spolupracující projekt: REMEASE Zaváděcí multimodální řízení energie pro supermarkety; Dílčí projekt: Model prediktivního multimodálního posunu zatížení v pilotním supermarketu

Doba trvání: 1. prosince 2022 - 30. listopadu 2025

Aby bylo možné splnit vnitrostátní a evropské cíle v oblasti klimatu, je třeba urychlit a efektivně využít rozšiřování výroby elektřiny z obnovitelných zdrojů. Kromě nákladného rozšiřování energetických sítí a skladovacích kapacit lze stávající místní energetické systémy využít k přesunu poptávky ve vztahu k dodávkám energie z obnovitelných zdrojů prostřednictvím multimodálního přesunu zatížení. Je zapotřebí rychle implementovatelné, škálovatelné a ekonomické řešení. Supermarkety jsou velmi zajímavé, protože jejich energetické systémy jsou do značné míry standardizovány. Kromě toho jsou komplexně vybaveny měřicí technikou a mají vysoký stupeň automatizace. Potenciál posunu zátěže existuje díky flexibilitě místní chladicí sítě supermarketu ve spojení s regulovatelnými chladicími spotřebiči, jako jsou mrazničky nebo chladicí místnosti. Energetické systémy v nejmodernějších supermarketech jsou v současné době obvykle provozovány čistě na základě poptávky na základě statických pravidel. Takový provoz není účinný, protože se nebere v úvahu dodávka kolísavých obnovitelných energií, a proto ji nelze efektivně využít. Cílem projektu je prozkoumat, zda je možné efektivní využití kolísajících obnovitelných energií prostřednictvím multimodálního přesunu zátěže, zejména s ohledem na dodávky chlazení supermarketů. To bude brát v úvahu jak dynamické ceny elektřiny, tak prognózy dynamických okrajových podmínek, jako jsou elektrické a tepelné základní zatížení. Technická proveditelnost bude demonstrována simulací a ověřena v reálném provozu pilotního supermarketu. Úsilí o instalaci systému hospodaření s energií a veškerou nezbytnou modernizaci energetického systému, např. pomocí dodatečných měřicích zařízení nebo úprav v automatizaci, by mělo být co nejmenší.

Partneři konsorcia:

Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen (RWTH Aachen University)

Kontaktní osoby:

Projektový manažer: stefan.langemeyer@siemens.com

Finanční manažer: bianca.miene@siemens.com

Poskytovatel financování: BMWE

RIESIQ (01IS24087A) - Spolupracující projekt: Výzkum a testování nových metod AI pro robustní, inteligentní a efektivní průmyslové systémy

Doba trvání: 1. prosince 2024 - 30. listopadu 2027

RIESIQ (01IS24087A) - Spolupracující projekt: Výzkum a testování nových metod AI pro robustní, inteligentní a efektivní průmyslové systémy

Doba trvání: 1. prosince 2024 - 30. listopadu 2027

Cílem tohoto výzkumného projektu je překonat deficity generativních modelů AI nebo modelů velkých jazyků (LLM) s ohledem na jejich použitelnost v průmyslových výrobních procesech. Důraz je kladen na výzkum a testování robustních, ale flexibilních metod učení, které umožňují modelovat složité dynamické systémy a fyzikální procesy s dostatečnou přesností a inteligentně a interpretovatelně řídit. Potřebné požadavky na zdroje během školení a odvozování mají být minimalizovány pomocí algoritmů efektivních dat, aby bylo zajištěno udržitelné a ekologické využití v průmyslovém měřítku. K dosažení těchto cílů bude kladen důraz na škálovatelné, synergické propojení algoritmů ML a numerických simulačních metod, jakož i na odolné a praktické metody RL pro optimalizaci řízení založené na nich. Výsledné metody musí současně splňovat vysoké nároky na transparentnost a vysvětlitelnost, proto je další důraz kladen na výzkum nových interpretačních technik pro architektury strukturovaných modelů. Nově vyvinuté moduly řešení AI budou prototypicky a prakticky testovány pomocí automatizovaných procesů výroby a zajišťování kvality při výrobě lithium-iontových bateriových článků, čímž se prokáže přidaná hodnota pro transformační proces řízený umělou inteligencí směrem k škálovatelné a flexibilní továrně budoucnosti.

Partneři konsorcia:

deepset GmbH

Technická univerzita v Berlíně (TU Berlín)

Kontaktní osoby:

Projektový manažer: marc.weber@siemens.com

Finanční manažer: roland.deak@siemens.com

Poskytovatel financování: BMWE

VALUE-M (FKZ 16BZF332A) - Spolupracující projekt: Prodloužení použitelné životnosti skladovacích systémů prostřednictvím řízení mikrocyklů s nepřetržitým monitorováním stavu - VALUE-M

Doba trvání: 1. června 2023 - 31. května 2026

Siemens AG působí na trhu jako poskytovatel řešení a komponentů, stejně jako vývojový partner pro projekty. V této souvislosti bude Siemens primárně pracovat na technické implementaci a potenciálním komerčním využití výsledků projektu VALUE-M. Při vývoji algoritmů společnost Siemens zajistí kompatibilitu s probíhajícími projekty třetích stran a proveditelnost v průmyslových systémech. Vedle implementace komunikačního softwaru a cloudových systémů, které jsou pro VALUE-M méně kritické, je kladen důraz na vývoj lokálních řídicích jednotek, které optimálně provozují příslušný řídicí systém, který má být řízen, s využitím vyvinutých algoritmů ve víceúčelové struktuře pro několik forem řízení současně. Pro praktické ověření ekonomického potenciálu rozšířeného algoritmu a řídicí technologie v duchu projektu budou jednotlivé demonstrační systémy spravovány subdodavatelskou společností obchodující s elektřinou. Na hardwarové straně budou vyvinuty metody technické integrace paměťových jednotek druhé životnosti, kde mohou být systémy dodávané třetími stranami doplněny vhodnou řídicí technologií. Konkrétně pro víceúčelové řízení, včetně okamžité rezervy, budou při výběru výkonové elektroniky zajištěny dostatečné výkonové rezervy a vysoká reakční rychlost pro kompenzaci velmi krátkodobých poruch sítě.

Partneři konsorcia:

SWW Wunsiedel GmbH

Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen (RWTH Aachen University)

Kontaktní osoby:

Projektový manažer: heiko.winterstein@siemens.com

Finanční manažer: bianca.miene@siemens.com

Poskytovatel financování: BMWE

VE4 (FKZ 16ME0735K) - Spolupracující projekt: Důvěryhodné zmírnění rušení v energetických sítích pomocí hraničních komponent schopných v reálném čase

Doba trvání: 1. listopadu 2022 - 31. října 2025

Motivace: Kvalita elektrického napájení v průmyslových sítích se výrazně zhoršila v důsledku stále složitějších a vysoce dynamických spotřebitelů, které způsobují poruchy sítě. Současně jsou vysoce propojené systémy Průmyslu 4.0 velmi citlivé na tyto poruchy sítě. To stále více vede k prostojům závodu s vysokými náklady. V současné době nelze předem zjistit silné zatížení nebo nepříznivé vzájemné rušení komponent mřížky. Hlavními cíli VE4 jsou kontinuální detekce a inteligentní aktivní kompenzace poruch v rozvodných sítích elektrické energie pro průmysl. Je třeba dosáhnout významného zvýšení robustnosti, jakož i energetické účinnosti a účinného využívání zdrojů. Za tímto účelem je třeba vyvinout distribuovaný, nový digitální kompenzační systém. Skládá se z heterogenní sítě senzorů schopné v reálném čase a okrajových zařízení, která umožňují rychlou predikci rušivých signálů založenou na ML a vypočítávají signály protispojky pro kompenzaci poruch. Signály protispojky jsou nakonec přiváděny zpět do mřížky aktivními filtry. Vytvářejí se tak základy pro flexibilní monitorování zařízení a řízení v reálném čase pomocí technologií hranových zařízení. Rozhraní musí být standardizována. Díky tomu je systém flexibilně rozšiřitelný pro širokou škálu řídicích a diagnostických úloh v digitálních energetických sítích — daleko nad rámec aktivní kompenzace rušení, která je v projektu určena. Diagnostické zařízení a zařízení pro kompenzaci rušení založené na okrajových zařízeních pro moderní digitální průmyslové energetické sítě má být vyvinuto v několika krocích. Hardware a software budou konceptualizovány a prototypicky realizovány. To zahrnuje časově synchronizované síťové měřicí uzly schopné v reálném čase, okrajová zařízení s metodami ML, cloudový počítač a časově synchronizované aktivní filtry. Výkon bude vyhodnocen v celkovém demonstračním systému ve skutečném závodě.

Partneři konsorcia:

Technische Universität Dortmund (Technická univerzita v Dortmundu)

Meanwave GmbH

Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein (Fraunhofer-Gesellschaft pro rozvoj aplikovaného výzkumu, registrovaná asociace)

Bleenco GmbH

Kontaktní osoby:

Projektový manažer: stefan.haensel@siemens.com

Finanční manažer: bianca.miene@siemens.com

Poskytovatel financování: BMFTR

AVEL — Vývoj anorganické zalévací směsi pro elektrické stroje a výkonovou elektronikuDoba trvání: 1. září 2021 — 28. února 2025Projektový manažer: Klaus WilkeFinanční manažerka: Bianca MieneFinancující subjekt: BMWE

Connect4HCA — Flexibilní bezdrátová komunikační síť s funkcí senzorů pro moderní výrobní zařízeníDoba trvání: 1. ledna 2024 — 31. prosince 2028Projektový manažer: Volkmar DoerichtFinanční manažer: Roland DeakFinancující subjekt: BMFTR

CONTAIN — Hrozby z digitální doményDoba trvání: 1. března 2023 — 28. února 2025Projektový manažer: Tiago GasibaFinanční manažer: Roland DeakFinancující subjekt: BMFTR

CTsiMu2 — Realistická simulace reálných rentgenových počítačových tomografických systémůDoba trvání: 1. října 2022 — 31. března 2025Projektový manažer: Christian WatzlFinanční manažer: Roland DeakFinancující subjekt: BMWE

ECO:DIGIT (společný projekt) — Umožnění zelené výpočetní techniky a digitální transformace; dílčí projekt: Umožnění výpočetní techniky na zelené okrajiDoba trvání: 1 června 2023 — 31. května 2026Projektový manažer: Karsten SchoernerFinanční manažer: Roland DeakFinancující subjekt: BMWE

EMDRIVE — Integrovaná výpočetní výkonnost a hierarchie diagnostiky od senzorů po okrajDoba trvání: 1. února 2022 — 30. dubna 2025Projektový manažer: Daniel HorcherFinanční manažer: Roland DeakFinancující subjekt: BMFTR

EREP — Úspěšná repasování prostřednictvím rozhodování založeného na datech a inteligentního plánování procesůDoba trvání: 1. října 2022 — 30. září 2025Projektový manažer: Tobias KampsFinanční manažer: Bianca MieneFinancující subjekt: BMFTR

EvoFrame - Vývoj a validace evolučního rámce zaměřeného na člověka pro organizace schopné transformaceDoba trvání: 1. ledna 2023 — 31. prosince 2025Projektový manažer: Martin KramerFinanční manažer: Roland DeakFinancující subjekt: BMFTR

HEROES — Vysoce efektivní a spolehlivé inteligentní výkonové elektronické systémyDoba trvání: 1. října 2022 — 30. září 2025Projektový manažer: Klaus WilkeFinanční manažerka: Bianca MieneFinancující subjekt: BMWE

HoverGaN — Vývoj inovativních výkonových polovodičů GaN pro vysokonapěťové aplikaceDoba trvání: 1. října 2021 — 31. března 2025Projektový manažer: Klaus WilkeFinanční manažer: Bianca MieneFinancující subjekt: BMWE

HTA 2.0 — hardwarové důvěryhodné kotvy pro novou generaci zabezpečených vestavěných systémůDoba trvání: 1 září 2022 — 31. srpna 2025Projektový manažer: Harald MuellerFinanční manažer: Roland DeakFinancující subjekt: BMFTR

SafeOps — Zabezpečte průmyslové operace pomocí asistenčních systémů založených na umělé inteligenciDoba trvání: 1. října 2022 — 30. září 2025Projektový manažer: Yushan LiuFinanční manažer: Roland DeakFinancující subjekt: BMWE

VITAMIN — Důvěryhodná umělá inteligence pro průmyslové aplikaceDoba trvání: 1. října 2022 — 30. září 2025Projektový manažer: Markus SauerFinanční manažer: Roland DeakFinancující subjekt: BMWE