Financování projektů

Financované projekty řeší klíčové společenské, ekonomické a environmentální výzvy. Ukazují, jak společnost Siemens posouvá technologické hranice prostřednictvím interdisciplinární spolupráce, excelence a globální perspektivy a přispívá k udržitelné budoucnosti.

Veřejně financované výzkumné a vývojové projekty (národní)

Zde naleznete přehled projektů, na kterých se společnost Siemens podílí jako vedoucí konsorcia.

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

Doba trvání: 1. července 2022 - 31. prosince 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 kryogenicky chlazeného elektromotoru - AdHyBau2; - Dílčí projekt: Metody digitálního vývoje a inovativní výrobní koncepty pro vysoce účinné elektrické pohony 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 se zaměřuje na mapování vodíkem chlazeného elektrického pohonu pomocí digitálních dvojčat. Díky tzv. redukci modelových objednávek je nutno ušetřit výpočetní čas a zdroje, aby bylo možné digitální dvojčata použít v průmyslovém metaversu 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. Zejména doplňkové materiálové parametry pro úplný popis tenzoru pružnosti hrají v návrhu významnou roli. S ohledem na certifikaci v letectví je nezbytné důkladně prozkoumat nové výrobní procesy a vyrábět generované materiály reprodukovatelně a s konzistentní kvalitou. Základ tvoří bezpečné zvládnutí procesů. Podrobněji bude dále rozvíjeno stříkání mědi studeným plynem, přičemž výzkum se zaměří na vytváření dutých měděných struktur prostřednictvím první kombinace dvou aditivních procesů. V oblasti elektrických pohonů se provádějí studie potenciálu průlomových technologií. Důraz je zde kladen na zkoumání potenciálu supravodivosti v hnacím ústrojí pro preferovanou aplikaci. Proveditelnost kryogenicky chlazeného elektrického pohonu je demonstrována na laboratorním demonstrátoru. Konstrukce, uvedení do provozu a experimentální testování pohonu v laboratorních podmínkách jsou nezbytnou součástí projektu.

Partneři konsorcia:

Karlsruher Institute for Technology

Technische Universität Dresden

Aufwind GmbH

Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V.

Additive Drives GmbH

MT Aerospace AG

Kontakty:

Projektový manažer: christian.weidermann@siemens.com

Finanční manažer: bianca.miene@siemens.com

Sponzor: BMWE

BoLeRo (FKZ 03EI4041A) - Společný projekt: BoLeRo - Monitorování stárnutí stacionárních bateriových úložišť pomocí cloudových metod pro prodloužení životnosti, snížení nákladů na údržbu a optimalizaci řízení provozu; Dílčí projekt: Digitální služby pro bateriová úložiště

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

Velkorozměrné stacionární bateriové úložné systémy poskytují důležité systémové služby pro energetické sítě budoucnosti, charakterizované výrobou elektřiny z obnovitelných zdrojů. Navrhujeme cloudový systém pro monitorování a provozní optimalizaci bateriových úložných 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 digitálního dvojčete) 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 v mnichovské části Stadtwerke. Demonstrační zařízení předvede jak přesnost odhadu parametrů, tak i vylepšený provoz s baterií. Výsledky budou ověřeny praktickými testy s bateriovým úložištěm.

Partner konsorcia:

Technische Universität München

Kontakty:

Projektový manažer: andrei.szabo@siemens.com

Finanční manažer: roland.deak@siemens.com

Sponzor: BMWE

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

Doba trvání: 1. července 2021 - 31. července 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 GmbH

Kontakty:

Projektový manažer: kai.kriegel@siemens.com

Finanční manažer: bianca.miene@siemens.com

Poskytovatel financování: BMFTR

DAFODIL (FKZ 03XP0389A) - DAFODIL - Optimalizace výroby bateriových článků na základě dat z konce linky s masivním využitím algoritmů strojového učení a inline analytiky

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

Projektu DAFODILplánuje 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 parametry kvality mohou mít globální optimum, pokud jsou jednotlivá výrobní zařízení provozována mimo lokální optimum, projekt DAFODIL vyvine globální optimalizaci výroby prostřednictvím mezikroku, kterým je zkoumání nových senzorových systémů. Za tímto účelem budou v předběžných studiích zkoumány různé senzorové systémy z hlediska jejich vhodnosti pro sběr dat při výrobě článků. U všech naměřených hodnot bude posouzeno, které informace ze senzorů přímo souvisejí s definovaným parametrem kvality.

DAFODIL (FKZ 03XP0389A) – DAFODIL – Optimalizace výroby bateriových článků na základě dat z konce linky s masivním využitím algoritmů strojového učení a inline analytiky

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

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

Dále bude zkoumán vliv korelujících charakteristických hodnot na komplexní vzorce příčin a následků. Za tímto účelem budou vyvinuty algoritmy a metody, které identifikují tyto komplexní kauzální řetězce. Analýza citlivosti bude zkoumat, které dílčí vlivy v těchto kauzálních řetězcích upřednostňují určité efekty a jak je lze kvantitativně zaznamenat. V dílčím projektu Siemens bude poprvé zkoumán nový senzorový systém, tzv. hyperspektrální kamera, z hlediska jeho možných aplikací při výrobě baterií. Dále budou provedeny elektrochemické měřicí metody ve spojení s úpravami výroby článků, aby se zkoumal vliv výrobních parametrů na kvalitu a rozvinul se optimalizační potenciál při charakterizaci kvality článků. Za tímto účelem se bude Siemens podílet na analýze výrobního procesu. Kromě toho budou v dílčím projektu Siemens naprogramovány také algoritmy pro analýzu dat ze senzorů a kvalifikačních měření, s jejichž pomocí lze identifikovat komplexní vzorce příčin a následků.

Partneři konsorcia:

Customcells Tübingen GmbH

Safion GmbH

SURAGUS GmbH

Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen

Universität Münster

Kontakty:

Projektový manažer: andreas-albrecht@siemens.com

Finanční manažer: bianca.miene@siemens.com

Sponzor: BMFTR

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

Na základě dlouholetých zkušeností jako uživatel a dodavatel aditivní výroby bude Siemens podporovat 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

Additive Marking GmbH

Siemens Mobility GmbH

Universität Paderborn (Univerzita v Paderbornu)

Kontakty:

Projektový manažer: daniel.reznik@siemens.com

Finanční manažer: bianca.miene@siemens.com

Poskytovatel financování: BMWE

DimaD (FKZ 13XP5188A) - Digitální návrh materiálů a procesů pro aditivní výrobu na bázi drátu

Doba trvání: 1. ledna 2023 - 30. června 2026

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. Hloubkově jsou zvažovány následující charakteristiky, které jsou z pohledu uživatele zásadní a ovlivňují kvalitu a vlastnosti součásti: 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 letecké centrum)

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: Výroba bateriových článků na bázi dat a senzorů – 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 zefektivnit a zrychlit výrobu lithium-iontových baterií. Projekt je financován Federálním ministerstvem školství a výzkumu (BMBF) (FKZ: 03XP0633A). Kromě společnosti Siemens jako koordinátora zahrnuje konsorcium společnosti BioLogic Science Instruments GmbH, Institut pro obráběcí stroje a průmyslový management (iwb) Technické univerzity v Mnichově a Institut pro výkonovou elektroniku a elektrické pohony (ISEA) Univerzity RWTH Aachen. Hlavním cílem je urychlit výrobu baterií prostřednictvím inovativní senzorové technologie a digitalizace.

Baterie jsou nezbytné pro úspěch energetické a mobilitní transformace. Výrobní proces je však zdlouhavý, míra zmetkovitosti je vysoká, kvalita baterií se liší a lze ji spolehlivě určit pouze pomocí složitých měřicích postupů. Zejména poslední fáze výrobního procesu, finalizace článků, je velmi časově náročná. Finalizace zahrnuje několik procesních kroků. Smáčení, kde se elektrolyt v baterii rozděluje, formování, kde se baterie poprvé nabíjí a vybíjí, a měření samovybíjení jsou obzvláště časově náročné. Je to proto, že průběh procesu nelze monitorovat pomocí v současnosti dostupných prostředků, a proto jsou nutné plošné 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.

Doposud byly senzory a měřicí postupy demonstrovány pouze v laboratorním měřítku. V rámci projektu DORSMAN budou dosažené výsledky uvedeny do průmyslového využití prostřednictvím spolupráce mezi výzkumnými ústavy a průmyslem. Pro výrobní závod bude vybudována digitální infrastruktura, která bude tvořit základ pro online řízení procesů na základě naměřených dat. Partneři projektu implementují vyvinutá řešení v pilotním závodě, kde budou testována. Následně budou v několika výrobních kampaních vyrobeny baterie a na základě zaznamenaných měření budou provedeny úpravy výrobního procesu. Úspěšná implementace umožní integraci senzorové technologie a měřicích zařízení do průmyslových výrobních zařízení.

Partneři konsorcia:

Bio-Logic Science Instruments GmbH

Technische Universität München (TUM)

Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen

Kontakty:

Projektový manažer: felix.katzer@siemens.com

Finanční manažer: bianca.miene@siemens.com

Sponzor: 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 - 30. září 2026

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

F-HIL-Reloaded (FKZ 03EI6104A) – Společný projekt: Vývoj testovací infrastruktury pro normativní validaci dynamických procesů decentralizovaných generačních jednotek tvořících síť- F-HiL-Reloaded; Dílčí projekt: Vývoj decentralizované nástěnné napájecí skřínky pro stejnosměr. proud pro zvýšení bezpečnosti napájení

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

Cílem projektu F-HiL-Reloaded je vytvořit simulační a testovací systém v reálném čase, který modeluje úsek distribuční sítě se silnou interoperabilitou měničů a automaticky spouští testovací scénáře pro testovací objekty tvořící síť. Jako rozhraní s reálným prostředím se používá hybridní zesilovač řízený dynamickým výkonovým rozhraním a adaptivní impedance vedení X/R. Projekt F-HiL-Reloaded navazuje na výzkumný projekt FHiL; získané poznatky a dosažené výsledky slouží jako základ pro další vývoj testovacího a kontrolního systému. Projekt dále zohledňuje vlastnosti testovacích objektů tvořících síť: stejnosměrné nástěnné nabíječky a měniče tvořícího síť. Zvláštní pozornost je věnována interoperabilitě měničů. Zejména jsou pomocí testovacího a kontrolního systému simulovány rezonanční efekty nabíjecích stanic pro elektromobily ve spojení s fotovoltaickými systémy. Pozitivní (a potenciálně negativní) efekty tvořících síť v distribuční síti by měly být prokazatelné testovacím a kontrolním systémem, který je přizpůsoben vlastnostem testovaných objektů tvořících síť. Reprodukovatelné testy mají tvořit základ pro standardizované testovací sekvence pro systémy tvořící síť. Hlavním cílem projektu F-HiL-Reloaded je pozitivně ovlivnit vývoj měničů, které tvoří a sledují síť, prostřednictvím standardizovaných zkušebních postupů a zkušebního systému, a tím zajistit bezpečnost napájení v rámci energetických systémů založených výhradně na měničích. Ve společnosti prokazatelnost bezpečných dodávek prostřednictvím systémů tvořících síť posiluje pocit bezpečí a přijetí zelené energetické transformace.

Partneři konsorcia:

Hochschule Bonn-Rhein-Sieg

Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein

SUMIDA Components & Modules GmbH

OPAL-RT Germany GmbH

Kontakty:

Projektový manažer: sebastian.nielebock@siemens.com

Finanční manažer: bianca.miene@siemens.com

Sponzor: BMWE

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

Doba trvání: 15. května 2024 - 14. května 2027

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

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 modernizovatelný hardware v oblasti přeměny elektrické energie. Zároveň se má výrazně zlepšit energetická účinnost. Výhody budou demonstrovány na příkladu střídače. Současný stav techniky, který je založen na principu vývoje jednotlivých komponent, má být nahrazen novým systémovým přístupem. Prostřednictvím převratně nového přístupu ke společné strategii chlazení a izolace se sníží teploty komponent a umožní se použití nových materiálů, čímž se zvýší energetická účinnost. Bude také dosaženo významného zvýšení recyklovatelnosti, snížení emisí CO2 produktu a prodloužení životnosti produktu díky homogennějšímu rozložení teploty uvnitř střídače. Dále budou do úvahy zahrnuty budoucí nové obchodní modely, což znamená, že design a uspořádání budou méně ovlivněny výrobními náklady. Projekt se zaměřuje na tři klíčové oblasti: „Energetická účinnost“, „Recyklovatelnost, cirkularita a dematerializace“ a „Životnost, využití komponent a flexibilita při používání“. Budou zkoumána a vyvíjena průlomová řešení pro významná zlepšení ve všech těchto oblastech, která budou demonstrována ve formě funkčních prototypů. Konsorcium odhaduje, že s plnou implementací výsledků lze v Německu dosáhnout potenciálu úspor energie více než 1,6 TWh ročně. Společnost Siemens přispívá odbornými znalostmi ve výzkumu a vývoji v oblasti elektroniky, metod chlazení a návrhu a výroby střídačů. To zahrnuje dlouholeté zkušenosti s návrhem, konstrukcí, instalací a provozem experimentálních zařízení a s vedením velkých výzkumných a vývojových projektů.

Partneři konsorcia:

Rohstoffhandel Bernhard Westarp GmbH GmbH & Co. KG

Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Norimberk

Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein

Sumida Components & Modules GmbH

Kontakty:

Projektový manažer: joern.grundmann@siemens.com

Finanční manažer: bianca.miene@siemens.com

Sponzor: 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 sítích. To má umožnit vyšší integraci generátorů obnovitelné energie do elektrické sítě. Budou vyvinuta řešení individuálně přizpůsobená napěťovým hladinám. Přenositelnost těchto řešení a testování asistenčních systémů v terénu jsou ústředními součástmi projektu. Dostatečná pozorovatelnost tvoří základ pro jakoukoli automatizaci v distribučních sítích. Čím nižší je napěťová hladina, tím méně je v současnosti známo o skutečném stavu sítě. V GridAssist bude proto nejprve stanovena potřebná pozorovatelnost. Kromě instalace měřicí technologie je třeba vyvinout vhodné koncepty, jak lze naměřená data nejefektivněji integrovat s příslušnými provozovateli sítě a jejich procesy. S dostatečně instalovanou měřicí a komunikační technologií, tj. s danou pozorovatelností, lze analyzovat příslušný stav sítě. Kromě analytických metod budou použity i metody založené na datech. Na základě analýzy stavu sítě budou asistenční systémy činit rozhodnutí. Ta se mohou pohybovat od doporučení pro operátora systému až po plně automatizované flexibilní dispečerské řízení. Společnost Siemens přispívá svými odbornými znalostmi v oblasti automatizace sítí a vývoje softwaru, zejména v oblasti digitálních dvojčat a umělé inteligence. Ústředním aspektem projektu GridAssist je automatizace procesů v distribuční síti. To je vzhledem k současnému vývoji nezbytné. Kromě těchto technických aspektů si projekt klade za cíl snížit provozní a investiční náklady provozovatelů sítí. Toho je dosaženo zlepšenou správou aktiv a sníženou potřebou rozšiřování sítě.

Partneři konsorcia:

LEW Verteilnetz GmbH

Energieversorgung Gera GmbH

OPAL-RT Germany GmbH

Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Norimberk

Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen

Kontakty:

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

Finanční manažer: bianca.miene@siemens.com

Sponzor: BMWE

Projekt spolupráce: Kritická odolná infrastruktura prostřednictvím satelitní sítě pro meziodvětvové spolehlivé dodavatelské struktury (KRISnet) Dílčí projekt: Výzkum komunikačních zařízení pro hybridní TNT-NT komunikaci pro mezioborové spolehlivé dodavatelské struktury

Dílčí projekt Siemens s názvem „Výzkum komunikačních zařízení pro hybridní TNT-NT komunikaci pro meziodvětvové spolehlivé dodavatelské struktury,“ se zaměřuje na vývoj komunikačních komponent - elektroniky, softwaru a firmwaru -, které umožňují bezpečné a odolné propojení mezi elektrickými zdroji a pozemními a satelitními komunikačními sítěmi LEO (Low Earth Orbit). Tyto komponenty také řídí inteligentní výběr optimálního komunikačního kanálu.

Multisystémový komunikační modem je navržen tak, aby automaticky přepínal mezi pozemními (TN) a nepozemními (NTN) komunikačními sítěmi na základě dostupnosti a nákladů. Cílem je zajistit, aby uživatelé nevnímali, zda jsou data přenášena prostřednictvím pozemních sítí nebo satelitů. Tato schopnost v kombinaci s upřednostňováním komunikačních cest pomáhá optimalizovat složité interakce mezi komunikační a dodavatelskou infrastrukturou a předchází kaskádovým selháním systému v rané fázi.

V rámci projektu KrisNet jsou plánovány dva demonstranty. Siemens přispěje jak k demonstraci vysokonapěťových zařízení v Amprionu, tak k demonstrátoru nízkonapěťových technologií v Üz‑Mainfranken. Každý demonstrátor představuje kompletní signální řetězec - od sběru dat v napájecí infrastruktuře přes komunikaci prováděnou multisystémovým komunikačním modemem až po zpracování dat v datových centrech nebo cloudových prostředích.

Amprion a Üz‑Mainfranken jako dodavatelé v odvětví elektřiny poskytují své odborné znalosti týkající se systémových požadavků a demonstrace integrovaného řešení. Kromě splnění klíčových požadavků, jako je konektivita pro monitorování sítě, redispečink a odhad stavu distribučních sítí podle § 14a německého zákona o energetickém průmyslu (EnWG), projekt také řeší odolnost při výpadcích proudu a soulad s nouzovým a obnoveným kodexem sítě (NC ER) pro sítě s mimořádným vysokým napětím.

Doba trvání: 1. ledna 2026 — 31. prosince 2028
Projektový manažer: rolandweiss@siemens.com
Finanční manažer: Roland Deak
Financující subjekt: BMFT

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 - 30. června 2026

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 Machinenfabrik GmbH

Kontakty:

• Projektový manažer: martin.koerdel@siemens.com

• Finanční manažer: bianca.miene@siemens.com

Poskytovatel financování: BMFTR

PredictECO (FKZ 01MN23014A) - Společný projekt: Vývoj produktu s ohledem na simulační posouzení udržitelnosti (PredictECO) – Dílčí projekt: Kontinuální ekologické digitální dvojče s propojením virtuálních a fyzických výrobních procesů pro udržitelný návrh a optimalizaci

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

Celkovým cílem projektu je poskytnout platformu pro posouzení a optimalizaci udržitelnosti výrobních procesů náročných na zdroje již ve fázi návrhu. Jako základ slouží modelování výrobních procesů. Veškerá očekávaná data a jejich seskupení jsou tak známa v rané fázi procesu a lze je poskytnout jako datovou strukturu v zeleném digitálním dvojčeti. Na základě datové struktury jsou poskytována rozhraní pro predikci udržitelnosti pomocí softwaru LCA. Díky známým informačním tokům lze prostřednictvím Edge Computingu využít efektivní předběžná 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 produktu s ohledem na simulační posouzení udržitelnosti (PredictECO) – Dílčí projekt: Kontinuální zelené digitální dvojče s propojením virtuálních a fyzických výrobních procesů pro udržitelný návrh a optimalizaci

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

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 LCA od kolébky po kolébku 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 zařízení edge
Demonstrace a shromažďování požadavků pro převod do široké výroby

Partneři konsorcia:

Grasse Zur Engineeurgesellschaft mbH

INVENT Innovative Verbundwerkstoffe Realisation und Vermarktung neuer Technologien GmbH

SWMS Systemtechnik Ingenieurgesellschaft mbH

CONTACT Software GmbH

Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V.

Maschinenbau Scholz GmbH & Co. KG

Kontakty:

Projektový manažer: oliver.lohse@siemens.com

Finanční manažer: bianca.miene@siemens.com

Sponzor: BMFTR

PV4Life (FKZ 03EE1165A) - Společný projekt: Prodloužení životnosti měniče prostřednictvím optimalizace komponent s využitím digitálního dvojčete na bázi umělé inteligence - PV4Life; Dílčí projekt: Predikce životnosti komponent měniče 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 měničích a jejich kritických komponent. Efektivnější využití výkonových měničů spolu s souvisejícím prodloužením jejich životnosti a zvýšením spolehlivosti může šetřit přírodní zdroje. Cílem dílčího projektu společnosti Siemens AG je monitorování stavu založené na senzorech, které umožňuje začlenit zjištěné stárnutí do individuální provozní strategie, která optimálně využívá FV systém bez plýtvání energií nebo životností. Další senzory v výkonovém modulu budou použity k vytváření predikcí životnosti, které budou sloužit jako základ pro modely FV střídačových systémů. Za tímto účelem budou vybrány vhodné senzory a experimentálně vyhodnoceny s ohledem na jejich citlivost pro detekci stárnutí komponent měniče. Zrychlené testy životnosti budou generovat různé poruchy stárnutí, které budou senzory včas detekovány a vyhodnoceny. Data ze senzorů shromážděná během experimentů budou porovnána s konvenčními daty ze zrychlených testů životnosti, aby se posoudila přidaná hodnota monitorování životnosti založeného na senzorech. Za tímto účelem budou zřízeny specifické zkušební lavice pro polovodiče pro metrologicky podporované optimalizace a bude rozšířena senzorová technologie v výkonovém modulu. Společnost Siemens poskytne projektovým partnerům data z měření získaná ze senzorů z akcelerovaných testů životnosti pro vývoj modelů digitálních dvojčat, které zohledňují stárnutí a individuální zátěže vyskytující se v aplikaci. Zejména generovaná data ze senzorů budou sloužit jako vstup pro modely životnosti založené na umělé inteligenci u projektových partnerů. Tyto modely optimalizují využití a životnost fotovoltaických střídačových systémů úpravou provozních parametrů podle rostoucího stárnutí.

Partneři konsorcia:

Infineon Technologies AG

SUMIDA Components & Modules GmbH

Hochschule Bonn-Rhein-Sieg

OPAL-RT Germany GmbH

Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein

Kontakty:

Projektový manažer: kai.kriegel@siemens.com

Finanční manažer: bianca.miene@siemens.com

Sponzor: 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. června 2026

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

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 (16IS24087A) - 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, jakož i inteligentně a interpretovatelně řídit. Potřebné požadavky na zdroje během školení a odvozování mají být minimalizovány pomocí algoritmů účinných na data, 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: BMFTR

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.tolle@siemens.com

Finanční manažer: bianca.miene@siemens.com

Poskytovatel financování: BMFTR