Financiranje projekata

3D-I-GeneralTOL (FKZ 03TN0057A) - 3D modeliranje s implicitnim općim tolerancijama na temelju DIN ISO 2768-1/2 ili DIN 2769 za daljnji razvoj ISO 22081 - 3D-i-GeneralTOL

Trajanje: 1. listopada 2023. - 30. rujna 2025

Siemens AG (SAG), Siemens Energy Global GmbH & Co. KG (SE) i Technische Universität Dresden (TUD) udružili su snage kako bi olakšali kontinuirano uvođenje digitalne metode rada usmjerene na budućnost, 3D, u njemačkoj industriji. U tu svrhu treba razviti standardiziranu konvenciju koja omogućuje određivanje toleriranih površina izravno iz 3D CAD geometrijskih modela, bez potrebe za eksplicitnim određivanjem dimenzija i oblika. Ova konvencija nadopunjuje i pojednostavljuje primjenu postojećeg sustava GPS standarda (ISO 16792, ISO 22081), posebno za funkcionalno/tehnološki podređene geometrijske elemente. Ugradnjom u postojeći i prihvaćeni sustav GPS standarda u cijeloj industriji osigurat će se uporaba novog standarda. Dokazana ideja o općim tolerancijama/slobodnim dimenzijama proširena je tako da se ove specifikacije tolerancije mogu primijeniti i izravno u 3D CAD modelu za nedimenzionirane i netolerancirane geometrijske elemente, čime se omogućuje značajna ušteda vremena.

Partneri konzorcija:

Siemens Energy Global GmbH & Co. KG

Tehničko sveučilište Dresden

Kontakti:

Voditelj projekta: christian.lipp@siemens.com

Financijski menadžer: bianca.miene@siemens.com

Davatelj financiranja: BMWE

AdapEdge (FKZ 16ME0547K) - Edge Computing Moduli za elastičnu proizvodnju elektronike s prilagodljivom optimizacijom procesa

Trajanje: 1. srpnja 2022. - 30. lipnja 2025

Ovaj projekt ima za cilj optimizirati proizvodnju proizvoda u okruženju Industrije 4.0. Sveobuhvatni cilj projekta je prilagodljiva optimizacija procesa u složenim, čak i prostorno raspoređenim proizvodnim okruženjima kroz korištenje i evaluaciju slobodno dostupnih informacija/podataka. Za različite scenarije ovi se podaci mogu koristiti za optimizaciju produktivnosti i kvalitete proizvodnje na ciljanu vrijednost. To se, s jedne strane, odnosi na visoko učinkovitu proizvodnju gdje se još uvijek može postići povećanje produktivnosti, na primjer, prilagođavanjem odabrane strategije ispitivanja. Međutim, primjenjuje se i na proizvodnju koja je izbačena iz ravnoteže inferiornim ili krivotvorenim sirovinama ili čak ciljanim napadom na pojedine strojeve, a koja se može brzo vratiti u pouzdan način rada ranim otkrivanjem nestabilnih načina rada. U tu svrhu, projekt će kombinirati metode procjene podataka pomoću AI/federiranog učenja s korištenjem rubnih računalnih modula s procesorima specijaliziranim za fuziju podataka i pripadajućom univerzalnom senzorskom mrežom. Ova mreža će se koristiti za lokalno prikupljanje slobodno dostupnih podataka — na primjer, mjere se podaci o okolišu kao što su temperatura, vlažnost, ubrzanje i radna buka, ali moguće su i alternativne vrijednosti poput UV zračenja, kvalitete zraka, E- i B-polja itd. Podatke će obrađivati, sažeti i procjenjivati AI; nakon usporedbe s parametrima kvalitete i produktivnosti proizvodnje, utvrdit će se razina uvjeta za tekuću proizvodnju. Ova razina stanja osmišljena je tako da bude neovisna o postojećoj digitalnoj proizvodnoj infrastrukturi i tako služi kao neovisni izvor podataka za odluke o optimizaciji proizvodnje. Kroz povratnu petlju, AI je namijenjen kontinuiranom učenju i poboljšanju svojih odluka.

Partneri konzorcija:

• Sveučilište Bielefeld (Sveučilište u Bielefeldu)

• Sensorik-Bayern GmbH

• Creonic GmbH

• Technische Universität Berlin (Tehničko sveučilište u Berlinu)

• Micro Systems Engineering GmbH

• Fraunhofer Gesellschaft zur Fordderung der angewandten Research engetragener Verein (Fraunhofer Society for the Advancement

Kontakti:

Voditelj projekta: matthias.heimann@siemens.com

Financijski menadžer: bianca.miene@siemens.com

Davatelj financiranja: BMFTR

AdhyBau2 (20M2202A) - Cjelokupni projekt: Razvoj certificiranog vodikovog električnog pogonskog sustava za zrakoplove i ispitivanje kriogeno hlađenog elektromotora - Adhybau2; - Podprojekt: Metode digitalnog razvoja i inovativni koncepti proizvodnje za visoko učinkovite električne pogone s kriogenim hlađenjem.

Trajanje: 1. kolovoza 2024. - 31. srpnja 2028

Projekt se fokusira na daljnji razvoj metoda digitalizacije, inovativne pristupe aditivnoj proizvodnji i istraživanje disruptivnih tehnologija za električne strojeve. Projekt se temelji na rezultatima prethodnog projekta i proširuje ih važnim aspektima za buduće zrakoplovne certifikacije. Konkretno, usmjereno je mapiranje električnog pogona hlađenog vodikom u Digital Twin -u. Takozvanim smanjenjem redoslijeda modela treba uštedjeti računalno vrijeme i resurse kako bi se Digital Twin mogao koristiti u industrijskom metaverzumu i ubrzati digitalizaciju u istraživanju i razvoju. Nadalje, u okviru projekta razvijat će se napredne metode proizvodnje, a materijali i komponente će se istražiti u pogledu njihovih svojstava i kvalitete. Konkretno, dodatni parametri materijala za potpuni opis tenzora elastičnosti igraju značajnu ulogu u dizajnu. S obzirom na certifikaciju zrakoplovstva, neophodno je temeljito istražiti nove proizvodne procese i proizvoditi proizvedene materijale reproducibilno uz dosljednu kvalitetu. Sigurno ovladavanje procesima čini osnovu. Detaljno, raspršivanje bakra hladnim plinom treba dalje razvijati, s fokusom istraživanja na stvaranju bakrenih šupljih struktura kroz prvu kombinaciju dva aditivna procesa. U električnom pogonu provode se studije o potencijalu disruptivnih tehnologija. Ovdje je fokus na istraživanju potencijala supravodljivosti u pogonskom sklopu za omiljenu primjenu. Izvodljivost kriogenski hlađenog električnog pogona prikazana je na laboratorijskom demonstratoru. Izgradnja, puštanje u rad i eksperimentalno ispitivanje pogona u laboratorijskim uvjetima bitan su dio projekta.

Partneri konzorcija:

Karlsruher Institut za tehnologiju (Tehnološki institut Karlsruhe)

Technische Universität Dresden (Tehničko sveučilište u Dresdenu)

Aufwind GmbH

Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. (Fraunhofer Društvo za unapređenje primijenjenih istraživanja, registrirano udruženje)

Aditivni pogoni GmbH

MT Aerospace AG

Kontakti:

Voditelj projekta: christian.weidermann@siemens.com

Financijski menadžer: bianca.miene@siemens.com

Davatelj financiranja: BMWE

BoLero (FKZ 03EI4041A) - Zajednički projekt: BoLero - Praćenje starenja stacionarne memorije baterija metodama temeljenima na oblaku za produženje životnog vijeka, smanjenje napora na održavanju i optimiziranje upravljanja radom; Podprojekt: Digitalne usluge za pohranu baterija

Trajanje: 1. listopada 2021. - 30. rujna 2024

Stacionarni sustavi za skladištenje baterija velikih razmjera pružaju važne sistemske usluge za energetske mreže budućnosti, koje karakterizira proizvodnja električne energije iz obnovljivih izvora. Predlažemo sustav zasnovan na oblaku za praćenje i operativnu optimizaciju sustava za pohranu baterija, koji omogućuje sljedeću industrijsku primjenu i odgovore na istraživačka pitanja:

• Davanje podataka iz ćelija baterije tijekom rada
• Cloud rješenje za praćenje, analizu i modeliranje stacionarnog skladištenja energije
• Nove i poboljšane metode koje izdvajaju vremenski promjenjive parametre baterije (npr. Kapacitet, Digital Twin Model) iz stvarnih BMS-a podataka o redovnom radu baterije
• Omogućavanje poboljšane strategije rada kroz preciznije modele baterija i niže zahtjeve za sigurnosnim maržama
• Pružanje općeg i automatiziranog rješenja za niže troškove usluge
• Smanjenje tehnoloških zahtjeva za rad akumulatorskih sustava, posebno uzimajući u obzir zahtjeve specifične za projekt i kupca
• Način osiguravanja sigurnog rada baterija tijekom cijelog njihovog životnog vijeka, uključujući drugi vijek trajanja
• Analiza ekonomskog utjecaja po operativnoj strategiji

Rezultati projekta bit će prikazani tijekom tekućeg rada korištenjem velikog skladišta Freimann u Stadtwerke München. Demonstrator će pokazati i točnost procjene parametara i poboljšani rad baterije. Rezultati će se potvrditi praktičnim testovima sa sustavom za pohranu baterija.

Partner konzorcija:

Technische Universität München (Tehničko sveučilište u Münchenu)

Kontakti:

Voditelj projekta: andrei.szabo@siemens.com

Financijski menadžer: roland.deak@siemens.com

Davatelj financiranja: BMWE

CBC-GREEN (FKZ 13N15451) - Korištenje fleksibilnog izvora zelene grede u industrijskoj proizvodnji električnih komponenti

Trajanje: 1. srpnja 2021. - 31. ožujka 2025

Unutar elektroničkih proizvoda kao što su releji, kontaktori ili energetski moduli sve se više koriste komponente izrađene od bakra. Razlog tome je što se zahtjevi za električnom i toplinskom vodljivošću povećavaju (bakar ima otprilike 1/3 bolja svojstva u odnosu na aluminij). Za fleksibilnu obradu (spajanje, odvajanje, aditivna proizvodnja, posebno selektivno lasersko taljenje) bakra povoljni su laserski procesi. Koriste se bliski infracrveni (NIR) laseri briljantne kvalitete zraka (osnovni način rada ili jednomodni vlaknasti laseri), koji također nude visoku prostornu razlučivost. Međutim, visoka reflektivnost bakra (97% na 1070 nm) komplicira uporabu laserske tehnologije, jer postoji rizik od oštećenja komponenata (apsorpcija se značajno povećava spajanjem u bazen taline), vrijeme procesa je prekratko (zbog niske brzine apsorpcije) i mogu se pojaviti kvalitativni nedostaci (prskanje taline). Cilj podprojekta je biti u mogućnosti koristiti laser koji je razvio i kvalificirao konzorcij u proizvodnom okruženju tvrtke Siemens. Područja primjene uključuju tehnologiju automatizacije, proizvodnju električnih komponenti i montažu energetske elektronike. Ovdje je fokus na zavarivanju i spajanju, aditivnoj proizvodnji i rezanju Cu listova. Fokus je na demonstriranju povećanja učinkovitosti i ponovljivosti korištenjem novog izvora laserske zrake.

Partneri konzorcija:

thyssenkrupp Automation Engineering GmbH

Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein (Fraunhofer Društvo za unapređenje primijenjenih istraživanja, registrirano udruženje)

Karl H. Arnold Maschinenfabrik GmbH & Co. KG

amcm GmbH

Kontakti:

Voditelj projekta: markus.lasch@siemens.com

Financijski menadžer: bianca.miene@siemens.com

Davatelj financiranja: BMFTR

DAFODIL (FKZ 03XP0389A) - DAFODIL - Optimizacija proizvodnje baterijskih ćelija temeljena na podacima na kraju linije putem masovne upotrebe algoritama strojnog učenja i ugrađene analitike

Trajanje: 1. rujna 2021. - 31. kolovoza 2025

U projektu DAFODIL planira se razviti fundamentalno nove metode i tehnike za unakrsnu optimizaciju proizvodnje litij-ionskih ćelija.

Najnaprednije u proizvodnim pogonima za Li-ion ćelije je optimizacija svakog pojedinačnog proizvodnog koraka na lokalni optimum. Budući da neki od parametara kvalitete mogu imati globalni optimum ako pojedini proizvodni pogoni rade izvan lokalnog optimuma, projekt DAFODIL razvit će globalnu optimizaciju proizvodnje kroz srednji korak istraživanja novih senzorskih sustava. U tu svrhu, različiti senzorski sustavi bit će ispitani u preliminarnim studijama na njihovu prikladnost za prikupljanje podataka u proizvodnji stanica. Za sve izmjerene vrijednosti procijenit će se koje su informacije senzora izravno povezane s definiranim parametrom kvalitete.

DAFODIL (FKZ 03XP0389A) - DAFODIL - Optimizacija proizvodnje baterijskih ćelija temeljena na podacima na kraju linije putem masovne upotrebe algoritama strojnog učenja i ugrađene analitike

Trajanje: 1. rujna 2021. - 31. kolovoza 2025

U projektu DAFODIL planira se razviti fundamentalno nove metode i tehnike za unakrsnu optimizaciju proizvodnje litij-ionskih ćelija.

Najnaprednije u proizvodnim pogonima za Li-ion ćelije je optimizacija svakog pojedinačnog proizvodnog koraka na lokalni optimum. Budući da neki od parametara kvalitete mogu imati globalni optimum ako pojedini proizvodni pogoni rade izvan lokalnog optimuma, projekt DAFODIL razvit će globalnu optimizaciju proizvodnje kroz srednji korak istraživanja novih senzorskih sustava. U tu svrhu, različiti senzorski sustavi bit će ispitani u preliminarnim studijama na njihovu prikladnost za prikupljanje podataka u proizvodnji stanica. Za sve izmjerene vrijednosti procijenit će se koje su informacije senzora izravno povezane s definiranim parametrom kvalitete.

Nadalje, istražit će se utjecaj korelirajućih karakterističnih vrijednosti na složene uzročno-posljedične obrasce. U tu svrhu treba razviti algoritme i metode koji identificiraju ove složene uzročne lance. Analiza osjetljivosti istražit će koji podutjecaji u ovim uzročnim lancima pogoduju određenim učincima i kako se oni mogu kvantitativno zabilježiti. U Siemensovom podprojektu prvi će se put istražiti novi senzorski sustav, takozvana hiperspektralna kamera, zbog mogućih primjena u proizvodnji baterija. Nadalje, provest će se elektrokemijske metode mjerenja zajedno s modifikacijama proizvodnje ćelija kako bi se istražio utjecaj proizvodnih parametara na kvalitetu i razvio optimizacijski potencijal u karakterizaciji kvalitete stanica. U tu svrhu Siemens će sudjelovati u analizi proizvodnog procesa. Osim toga, algoritmi za analizu podataka senzora i mjerenja kvalifikacija također će biti programirani u Siemensovom podprojektu, uz pomoć kojih se mogu identificirati složeni uzročno-posljedični obrasci.

Partneri konzorcija:

Customcells Tübingen GmbH

Safion GmbH

SURAGUS GmbH

Rheinisch-Westfälische Technische School Aachen (RWTH Sveučilište Aachen)

Univerzitet Münster (Sveučilište u Münsteru)

Kontakti:

Voditelj projekta: andreas-albrecht@siemens.com

Financijski menadžer: bianca.miene@siemens.com

Davatelj financiranja: BMFTR

DIAA-H2 (FKZ: 03EI3067A) - Digitalni blizanci za proizvodne pogone H2

Trajanje: 1. srpnja 2022. - 30. lipnja 2025

Siemens Energy Global GmbH & Co. KG, Siemens AG, Technische Universität Dresden i Josef Pfaffinger Bauunternehmung GmbH planiraju istražiti temelj za digitalni blizanac za procesna postrojenja, koja se može koristiti tijekom cijelog njihovog životnog ciklusa, koristeći kao primjer postrojenje za elektrolizu. Metode stvaranja i upravljanja proizvodima uspostavljene u strojarstvu trebaju biti upotrebljive za energetski prijelaz prilagođavanjem izgradnji postrojenja. Istraživački projekt usredotočen je na razvoj metoda i alata za izradu, instanciranje i održavanje digitalnog blizanca. Oni će se provoditi istodobno s izgradnjom i radom postrojenja. Osim toga, razvit će se različiti pristupi modularizacije temeljeni na osnovnim modelima specifičnim za disciplinu, koji su sinkronizirani i usklađeni s međudisciplinarnim modelom postrojenja. Model postrojenja također je namijenjen da omogući novu generaciju varijanti za izgradnju postrojenja. Opisana fokusna područja bit će objedinjena u prototipu prvog sustava upravljanja životnim ciklusom postrojenja (Plant-LM System) i potvrđena primjenom u inženjerstvu, izgradnji postrojenja i radu. Kao rezultat toga, sustav Plant-LM ima za cilj značajno povećati ekonomsku učinkovitost postrojenja, smanjiti troškove ulaganja i poboljšati održavanje. To će rezultirati značajnom i dugoročnom konkurentskom prednošću za korisnike razvijenih metoda i alata za Digital Twin blizanac postrojenja za elektrolizu.

Partneri konzorcija:

Pfaffinger Anlagenbau & Energietechnik GmbH

Technische Universität Dresden (Tehnološko sveučilište u Dresdenu)

Siemens Energy Global GmbH & Co. KG

Kontakti:

Voditelj projekta: jonathan.leidich@siemens.com

Financijski menadžer: bianca.miene@siemens.com

Davatelj financiranja: BMWE

DigiZug3D (FKZ 13IK031A) - Zajednički projekt: Digitalno odobrenje 3D tiskanih komponenti za željeznička vozila (DigiZug3D) - Podprojekt: Digitalizacija i industrijalizacija LPBF procesa

Trajanje: 1. listopada 2023. - 31. kolovoza 2026

DigiZug3D (FKZ 13IK031A) - Zajednički projekt: Digitalno odobrenje 3D tiskanih komponenti za željeznička vozila (DigiZug3D) - Podprojekt: Digitalizacija i industrijalizacija LPBF procesa

Trajanje: 1. listopada 2023. - 31. kolovoza 2026

Na temelju dugogodišnjeg iskustva korisnika i dobavljača za proizvodnju aditiva, Siemens će podržati industrijalizaciju LPBF procesa. To će se posebno postići promicanjem digitalizacije na nekoliko razina, odnosno digitalnim mapiranjem procesa odobravanja kako bi se omogućila platforma za odobravanje, sudjelovanje u računskom dokazivanju umjesto destruktivnog testiranja te evaluacijom daljnjih digitalnih metoda kako bi se smanjio opseg ispitivanja u osiguranju kvalitete. Digitalne metode uključuju kombinaciju različitih sustava praćenja procesa s namjeravanom automatiziranom evaluacijom, kao i korištenje odabranih metoda na rastućoj bazi podataka unutar projekta. Rezultat će biti konkretna procjena odabranih metoda praćenja procesa. To može poslužiti kao osnova za budući razvoj metodologija praćenja procesa ili evaluacije, kao i za procjenu trenutno dostupnih sustava. U idealnom slučaju mogu se formulirati konkretni razvojni ciljevi i prikazati korelacije s kvalitetom komponenata. Sve u svemu, digitalizacija postupaka odobravanja i dokaza uklonit će značajnu prepreku uvođenju aditivne proizvodnje. Nadalje, kako bi se podržala industrijalizacija, iskustva u cijelom lancu procesa aditiva bit će ujedinjena u konkretne preporuke za djelovanje o korištenju procesa u području željezničkih vozila i šire. Izabrane hipoteze i preporuke iz istraživačkog izvješća Njemačkog Centra za istraživanje željezničkog prometa bit će ispitane i konkretizirane te će se provjeriti njihova opća valjanost izvan materijala korištenog u projektu. Konačno, prijenos znanja za podršku širokoj industrijalizaciji promovirat će se razvojem propisa i standarda.

Partneri konzorcija:

Mobilnost ide Additive e.V.

IMA Materijalforschung und Anwendungstechnik GmbH (IMA Materijal Research and Application Technology GmbH)

TÜV NORD Systems GmbH & Co. KG

Aditivno označavanje GmbH

Siemens Mobility GmbH

Sveučilište Paderborn (Sveučilište u Paderbornu)

Kontakti:

Voditelj projekta: christoph.kiener@siemens.com

Financijski menadžer: bianca.miene@siemens.com

Davatelj financiranja: BMWE

DiMAD (FKZ 13XP5188A) - Zajednički projekt: Dizajn digitalnog materijala i procesa za aditivnu proizvodnju na bazi žice - DiMAD -; Podprojekt: Digitalni proizvodni lanac za WAAM proces visokolegiranih čelika

Trajanje: 1. siječnja 2023. - 31. prosinca 2025

Procesi aditivne proizvodnje (AM) za metale uključuju znatne, pretežno eksperimentalne napore kada je u pitanju identificiranje odgovarajućih procesnih prozora za materijalne sustave ili prijenos optimiziranih parametara procesa s jedne vrste postrojenja u drugu. Ubrzana implementacija od dizajna do komponente moguća je samo ako je procesni lanac, od sirovina do komponente, definiran i digitalno konstruiran u cijelosti. Projekt DiMAD fokusira se na procese zasnovane na žici koji koriste lučno i lasersko zračenje kao izvore topline za austenitni i dupleks čelik. Sljedeće karakteristike, koje su bitne iz perspektive korisnika i utječu na kvalitetu i svojstva komponente, razmatraju se u dubini: mikrostruktura i formiranje faze kao rezultat lokalnih uvjeta skrućivanja i hlađenja; zaostala naprezanja i izobličenja zbog zagrijavanja i hlađenja i toplinske obrade; kritični nedostaci poput nedostatka fuzije i poroznosti. Mikrostruktura, faze i naprezanja opisani su simulacijom. Strojno učenje (ML) koristi se za korelaciju svojstava procesa-defekta, kao i za tumačenje ukupnosti podataka (simulacija, eksperiment, analiza). Digitalni rad popraćen je eksperimentima, analizama i ispitivanjima materijala, koji služe za određivanje ulaznih parametara za simulaciju, validaciju simulacije i obučavanje/provjeru ML modela. Na temelju parametara procesa izvedenih iz digitalnih alata izgrađit će se dvije stvarne komponente. Što se tiče dva AM procesa, razvit će se korisnička ontologija za žičane materijale. Za razmjenu i procjenu podataka između partnera i s platformom Material Digital razvijat će se jedinstvena struktura podataka i koristiti odgovarajući formati podataka. Postojeće AixVipMap rješenje u početku će se koristiti kao okvir tijeka rada, koji će se integrirati u PMD.

Partneri konzorcija:

OSCAR PLT GmbH

Icon Pro GmbH

FEF Forschungs- und Entwicklungsgesellschaft Fügetechnik GmbH (FEF istraživačko i razvojno poduzeće za Joining Technology GmbH)

Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (Njemački zrakoplovni centar)

Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein (Fraunhofer Društvo za promicanje primijenjenih istraživanja, registrirano udruženje)

PRISTUP e.V.

Kontakti:

Voditelj projekta: philip.howell@siemens.com

Financijski menadžer: bianca.miene@siemens.com

Davatelj financiranja: BMFTR

DORSMAN (FKZ 03XP0633A) - Zajednički projekt: Proizvodnja baterijskih ćelija temeljena na podacima i senzorima - DORSMAN; Podprojekt: Ubrzanje finalizacije ćelija i poboljšanje kvalitete litij-ionskih baterija korištenjem inovativne senzorske tehnologije i mjerenja

Trajanje: 1. siječnja 2025. - 31. prosinca 2027

Ovaj istraživački projekt, koji financira BMBF, ima za cilj ubrzati proizvodnju litij-ionskih baterija.

Zajednički projekt "Proizvodnja baterijskih ćelija na bazi podataka i senzora" (DORSMAN) istražuje kako proizvodnja litij-ionskih baterija može biti učinkovitija i brža. Projekt financira Federalno ministarstvo obrazovanja i istraživanja (BMBF) (FKZ: 03XP0633A). Osim Siemensa kao koordinatora, konzorcij uključuje BiologiC Science Instruments GmbH, Institut za strojne alate i industrijski menadžment (iwb) na Tehničkom sveučilištu u Münchenu i Institut za energetsku elektroniku i električne pogone (ISEA) na Sveučilištu RWTH Aachen. Glavni cilj je ubrzati proizvodnju baterija kroz inovativnu senzorsku tehnologiju i digitalizaciju.

Baterije su ključne za uspjeh tranzicije energije i mobilnosti. Međutim, proizvodni proces je dugotrajan, stopa otpada je visoka, kvaliteta baterija varira i može se pouzdano odrediti samo složenim postupcima mjerenja. Posebno posljednja faza proizvodnog procesa, finalizacija stanica, vrlo je dugotrajna. Finalizacija uključuje nekoliko koraka procesa. Vlaženje, gdje se elektrolit distribuira unutar baterije, formiranje, gdje se baterija prvi put puni i prazni, te mjerenje samopražnjenja posebno su vremenski intenzivni. To je zato što se napredak procesa ne može pratiti trenutačno dostupnim sredstvima, pa je stoga potrebno opće vrijeme čekanja.

DORSMAN se bavi upravo ovim aspektom proizvodnog procesa. Novi senzori bit će integrirani u proizvodni pogon, omogućujući dublji uvid u elektrokemijske procese unutar ćelije. Nadalje, dalje će se razvijati postupci mjerenja za određivanje brzine samopražnjenja. Prema trenutnom stanju tehnike, ova mjerenja traju nekoliko dana do tjedana. Provest će se istraživanja o tome kako se trajanje mjerenja može smanjiti odgovarajućom mjernom tehnologijom i procjenom podataka.

Do sada su senzori i postupci mjerenja demonstrirani samo na laboratorijskoj skali. U okviru programa DORSMAN, ovdje postignuti rezultati bit će uvedeni u industrijsku primjenu kroz suradnju istraživačkih instituta i industrije. Za proizvodni pogon bit će uspostavljena digitalna infrastruktura koja će biti osnova za online kontrolu procesa na temelju mjernih podataka. Projektni partneri implementirat će razvijena rješenja u pilot postrojenju, gdje će se testirati. Nakon toga, baterije će se proizvoditi u nekoliko proizvodnih kampanja, a prilagodbe proizvodnog procesa izvršit će se na temelju zabilježenih mjerenja. Uspješna implementacija omogućit će integraciju senzorske tehnologije i mjernih uređaja u industrijske proizvodne pogone.

Partneri konzorcija:

Bio-Logic Science Instruments GmbH

Technische Universität München (TUM) (Tehničko sveučilište u Münchenu)

Rheinisch-Westfälische Technische School Aachen (RWTH Sveučilište Aachen)

Kontakti:

Voditelj projekta: felix.katzer@siemens.com

Financijski menadžer: bianca.miene@siemens.com

Davatelj financiranja: BMFTR

ENable (FKZ 03EN3061A) - Zajednički projekt ENEFF:Stadt: Enable - Vertikalna integracija komunikacijskih i upravljačkih sustava za aktiviranje fleksibilnosti za optimizaciju energije u cijelom okrugu. Podprojekt: Optimizirana kontrola energetskog sustava (Siemens)

Trajanje: 1. travnja 2022. - 31. ožujka 2025

Ključni preduvjet za sektorsku optimiziranu kontrolu energetskih sustava zgrada/kampusa i marketing fleksibilnosti je uspostava informacijske i komunikacijske tehnologije (ICT) za besprijekornu interakciju između senzora, pojedinih komponenti, korištenja sustava predviđanja i sučelja za operatera mreže, dobavljača energije ili trgovačku platformu. Cilj ovog projekta je pokazati ovaj cjeloviti ICT lanac na terenu, koristeći najveći razvoj okruga u Bambergu (područje konverzije kampusa Lagarde) kao primjer. Daljnji cilj projekta je mjeriteljska i simulativna procjena skalabilnosti i prenosivosti na druge okruge, kao i rezultirajućih potencijala uštede u pogledu CO2 i troškova. Optimizirana, međusektorska kontrola kontroliranih električnih i toplinskih opterećenja, skladištenja energije i jedinica za pretvorbu energije ostvarit će se putem automatiziranog sustava upravljanja energijom koji radi zajedno s klasičnom tehnologijom upravljanja zgradama, vanjskim uslugama kao što su vremenske usluge, tehnike predviđanja temeljene na AI i trgovačkom platformom. Pritom će okrug biti opskrbljen energijom na troškovno i CO2 optimiziran način, uzimajući u obzir sve tehničke granične uvjete pojedinih komponenti i mreža.

Partneri konzorcija:

Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein (Fraunhofer Društvo za promicanje primijenjenih istraživanja, registrirano udruženje)

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

SeTrade GmbH

Kontakti:

Voditelj projekta: stefan.langemeyer@siemens.com

Financijski menadžer: bianca.miene@siemens.com

Davatelj financiranja: BMWE

ENSURE3 (FKZ 03SFK1A0-3) - Zajednički projekt: Nove energetske mrežne strukture za energetsku tranziciju

Trajanje: 1. kolovoza 2023. - 31. srpnja 2026

Siemens AG sudjeluje kao lider konzorcija u projektu Copernicus ENSURE3.U projektu će Siemens AG doprinijeti ostvarivanju četiri glavna cilja i zajedno sa svojim partnerima izvući preporuke za djelovanje za različite dionike. Nadalje, Siemens AG radi na brojnim tehnološkim napretcima u paketu alata za energetsku tranziciju. Kao doprinos zajedničkoj demonstracijskoj platformi, dalje će se razvijati "Jedinstveni izvor istine", a raditi će se na integraciji fleksibilne tehnologije upravljanja stanicama. Siemens AG postavio je izložbeni salon koji služi za prijenos rezultata.

Partneri konzorcija:

Karlsruher Institut für Technologie (Universitätsaufgabe) (Tehnološki institut Karlsruhe (sveučilišni zadatak))

Technische Universität Dortmund (Tehničko sveučilište u Dortmundu)

DVGW Deutscher Verein des Gas- und Wasserfaches e.V. — Technisch-Wissenschaftlicher Verein (DVGW Njemačka tehnička i znanstvena udruga za plin i vodu)

Deutsche Umwelthilfe e.V. (Akcija za okoliš Njemačka)

Hochschule für angewandte Wissenschaften München (Sveučilište primijenjenih znanosti u Münchenu)

PSI FLS Fuzzy Logika & Neuro Sisteme GmbH

TenNet TSO GmbH

Germanwatch e.V.

OPAL-RT Njemačka GmbH

SWKiel Netz GmbH

Allgäunetz GmbH & Co. KG

Christian-Albrechts-Sveučilište u Kielu (Sveučilište Kiel)

Westfalen Weser Netz GmbH

LEW Verteilnetz GmbH

Tehničko sveučilište Ilmenau (Tehnološko sveučilište Ilmenau)

Eko-institut. Institut für angewandte Ökology e.V. (Öko-Institut. Institut za primijenjenu ekologiju e.V.)

Avacon Netz GmbH

Hitachi Energy Njemačka AG

Fabrika strojeva Reinhausen GmbH

Sveučilište Friedrich-Alexander-Erlangen-Nürnberg (Sveučilište Friedrich-Alexander Erlangen-Nürnberg)

Karlsruher Institut für Technologie (Großforschungsaufgabe) (Tehnološki institut Karlsruhe (istraživački zadatak velikih razmjera))

Rheinisch-Westfälische Technische School Aachen (RWTH Sveučilište Aachen)

Energiewirtschaftliches Institut an der Universität zu Köln gGmbH (Institut za ekonomiju energije na Sveučilištu u Kölnu gGmbH)

Bergische Universität Wuppertal (Sveučilište u Wuppertalu)

Kontakti:

Voditelj projekta: annebauer@siemens.com

Financijski menadžer: bianca.miene@siemens.com

Davatelj financiranja: BMBF

F-HIL-Reloaded (FKZ 03EI6104A) - Zajednički projekt: Razvoj ispitne infrastrukture za normativnu validaciju dinamičkih procesa decentraliziranih proizvodnih jedinica koje formiraju mrežu - F-HIL-ponovno učitane; Podprojekt: Razvoj decentraliziranog DC zidne kutije za oblikovanje mreže radi povećanja Security opskrbe

Trajanje: 1. listopada 2023. - 30. rujna 2026

Cilj projekta F-HIL-Reloaded je uspostaviti simulacijski i ispitni sustav u stvarnom vremenu koji modelira odjeljak distribucijske mreže s jakom interoperabilnošću pretvarača i automatski izvršava testne scenarije za ispitne objekte koji formiraju mrežu. Hibridno pojačalo kontrolirano putem dinamičkog sučelja napajanja i adaptivne X/R linije impedancije koriste se kao sučelja za stvarno okruženje. Projekt F-HIL-Reloaded nastavak je istraživačkog projekta FHiL; stečeni uvidi i postignuti rezultati služe kao osnova za daljnji razvoj sustava ispitivanja i inspekcije. Osim toga, projekt uzima u obzir svojstva oblikovanja mreže ispitnih objekata: istosmjerni zidni okvir i pretvarač za oblikovanje mreže. Posebna pozornost posvećuje se interoperabilnosti pretvarača. Konkretno, rezonantni učinci stanica za punjenje električnih vozila u kombinaciji s PV sustavima simuliraju se sustavom ispitivanja i inspekcije. Pozitivni (i potencijalno negativni) učinci mrežnih formatora u distribucijskoj mreži trebali bi biti dokazani sustavom ispitivanja i inspekcije, koji je prilagođen svojstvima formiranja mreže ispitnih objekata. Ponovljivi testovi namijenjeni su da čine osnovu za standardizirane sekvence ispitivanja za sustave za oblikovanje mreža. Sveobuhvatni cilj projekta F-HIL-Reloaded je pozitivno utjecati na razvoj pretvarača koji oblikuju mrežu i praćenje mreže putem standardiziranih ispitnih postupaka i ispitnog sustava, čime se osigurava sigurnost opskrbe u opskrbi energijom koja se temelji isključivo na pretvaračima. U društvu, dokazljivost sigurne opskrbe putem sustava za oblikovanje mreže jača osjećaj sigurnosti i prihvaćanja tranzicije zelene energije.

Partneri konzorcija:

Hochschule Bonn-Rhein-Sieg (Sveučilište primijenjenih znanosti Bonn-Rhein-Sieg)

Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein (Fraunhofer Društvo za promicanje primijenjenih istraživanja, registrirano udruženje)

SUMIDA Komponente i moduli GmbH

OPAL-RT Njemačka GmbH

Kontakti:

Voditelj projekta: sebastian.nielebock@siemens.com

Financijski menadžer: bianca.miene@siemens.com

Davatelj financiranja: BMWE

3DGlassGuard (FKZ: 13N16851) - Zajednički projekt: Security kroz integraciju fotonskog sustava u staklene folije; Podprojekt: Planarni integrirani optički senzor struje

Trajanje: 1. travnja 2024. - 31. ožujka 2027

3DGlassGuard (FKZ: 13N16851) - Zajednički projekt: Security kroz integraciju fotonskog sustava u staklene folije; Podprojekt: Planarni integrirani optički senzor struje

Trajanje: 1. travnja 2024. - 31. ožujka 2027

Integracija trodimenzionalnih optičkih mikrostruktura i robusnih sučelja u zaslonsko staklo treba biti tehnički razvijena korištenjem IOX (ionska implantacija) u kombinaciji s FS-L (femtosekundno lasersko strukturiranje) kako bi se omogućile minijaturizirane komponente fotonskog sustava. Novi alat za dizajn za IPD (inverzni fotonski dizajn) učinkovito omogućuje potrebnu trodimenzionalnu valno-optičku i kemijsku simulaciju. Dva nova načela senzora, moguća samo na toj osnovi, u području mjerenja struje i senzora okoliša, moraju biti unaprijed razvita i funkcionalno potvrđena od strane partnera u aplikaciji. U tu svrhu koristit će se metode inteligentne procjene podataka senzora. Planirani kombinirani procesi podržani dizajnom ujedinjuju prednosti IOX-a (nisko prigušivanje i velike površine) s onima FS-LS (trodimenzionalnost). To po prvi put omogućuje integriranje trodimenzionalnih optičkih struktura u vrlo tanke staklene podloge velike površine (< 1 mm). Ova kombinacija je učinkovita samo u smislu dizajna putem IPD-a koji podržava AI, jer se dizajni temeljeni na klasično eksperimentalno određenim regresijskim modelima ne mogu brzo simulirati zbog računskih ograničenja. Današnji optički senzori često su bazirani na slobodnim snopovima ili vlaknima i stoga zahtijevaju znatan prostor za ugradnju. Nadalje, fleksibilna optička vlakna skupa je za obradu i sastavljanje. Fotonska integracija na razini sustava stoga nudi značajne troškove i prednosti minijaturizacije. To je tehnički postignuto u predloženom projektu korištenjem šaržnih procesa zaslonskog stakla i panela za IOX i procese metalizacije, kao i integracijom trodimenzionalnih optičkih struktura s fs-laserom u tanke staklene folije, koje su integrirane kao visoko učinkovite komponente sustava u optoelektroničke sustave za nove primjene kao što je optički senzor struje.

Partneri konzorcija:

Sea & Sun Technology GmbH

Contag AG

Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein (Fraunhofer Društvo za promicanje primijenjenih istraživanja, registrirano udruženje)

LightFab GmbH

Technische Universität Berlin (Tehničko sveučilište u Berlinu)

Kontakti:

Voditelj projekta: stefan.nerreter@siemens.com

Financijski menadžer: bianca.miene@siemens.com

Davatelj financiranja: BMBF

GreenInverter (FKZ 03EN4079A) - Zajednički projekt: Održiva energetska elektronika s inovativnim hlađenjem za povećanje mogućnosti recikliranja - GreenInverter; Podprojekt: Tehnološke varijante i inverterski sustav

Trajanje: 1. ožujka 2024. - 28. veljače 2027

GreenInverter (FKZ 03EN4079A) - Zajednički projekt: Održiva energetska elektronika s inovativnim hlađenjem za povećanje mogućnosti recikliranja - GreenInverter; Podprojekt: Tehnološke varijante i inverterski sustav

Trajanje: 1. ožujka 2024. - 28. veljače 2027

Projekt "GreenInverter" ima za cilj postaviti nove standarde za hardver koji se može reciklirati, popraviti i nadograditi u području pretvorbe električne energije. Istodobno, energetska učinkovitost treba značajno poboljšati. Prednosti će se pokazati pomoću pretvarača kao primjera. Sadašnje stanje tehnike, koje se temelji na načelu razvoja pojedinih komponenti, treba zamijeniti novim sistemskim pristupom. Kroz razorno nov pristup zajedničkoj strategiji hlađenja i izolacije smanjit će se temperature komponenata i omogućiti korištenje novih materijala, čime će se povećati energetska učinkovitost. Također će se postići značajno povećanje mogućnosti recikliranja, smanjenje CO2 otiska proizvoda i povećanje životnog vijeka proizvoda zbog homogenije raspodjele temperature unutar pretvarača. Nadalje, budući, novi poslovni modeli bit će uključeni u razmatranja, što znači da će dizajn i izgled biti manje vođeni troškovima proizvodnje. Projekt se fokusira na tri ključna područja: "Energetska učinkovitost", "Reciklibilnost, kružnost i dematerijalizacija" i "Životni vijek, korištenje komponenata i fleksibilnost u korištenju". Istraživat će se i razvijati disruptivna rješenja za značajna poboljšanja u svim tim područjima koja će biti demonstrirana u obliku funkcionalnih prototipova. Konzorcij procjenjuje da se, uz potpunu provedbu rezultata, u Njemačkoj može postići potencijal uštede energije od više od 1,6 TWh godišnje. Siemens doprinosi stručnosti u istraživanju i razvoju u području elektronike, metoda hlađenja te dizajna i proizvodnje pretvarača. To uključuje dugogodišnje iskustvo u projektiranju, izgradnji, postavljanju i radu eksperimentalnih objekata te u vođenju velikih istraživačkih i razvojnih projekata.

Partneri konzorcija:

Trgovačka industrija Bernhard Westarp GmbH & Co. KG

Sveučilište Friedrich-Alexander-Erlangen-Nürnberg (Sveučilište Friedrich-Alexander Erlangen-Nürnberg)

Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein (Fraunhofer Društvo za promicanje primijenjenih istraživanja, registrirano udruženje)

Sumida Components & Moduli GmbH

Kontakti:

Voditelj projekta: joern.grundmann@siemens.com

Financijski menadžer: bianca.miene@siemens.com

Davatelj financiranja: BMWE

GridAssist (03EI6126A) - Zajednički projekt: Sustavi pomoći optimiziranom automatiziranom radu sustava u distribucijskim mrežama - Naziv podprojekta: Automatizirani optimalni rad sustava

Trajanje: 1. prosinca 2024. - 30. studenog 2027

GridAssist (03EI6126A) - Zajednički projekt: Sustavi pomoći optimiziranom automatiziranom radu sustava u distribucijskim mrežama - Naziv podprojekta: Automatizirani optimalni rad sustava

Trajanje: 1. prosinca 2024. - 30. studenog 2027

Projekt GridAssist ima za cilj razvoj sustava pomoći za optimizirani automatizirani rad sustava u distribucijskim mrežama. Cilj je omogućiti veću integraciju proizvođača obnovljivih izvora energije u elektroenergetsku mrežu. Razvijat će se rješenja individualno prilagođena razinama napona. Prenosivost ovih rješenja i terensko ispitivanje sustava pomoći središnje su komponente projekta. Dovoljna vidljivost čini osnovu za svaku automatizaciju u distribucijskim mrežama. Što je niža razina napona, to se trenutno manje zna o stvarnom stanju mreže. Stoga će se u GridAssistu prvo uspostaviti potrebna vidljivost. Uz instalaciju mjerne tehnologije potrebno je razviti odgovarajuće koncepte o tome kako se mjerni podaci mogu najučinkovitije integrirati s odgovarajućim mrežnim operaterima i njihovim procesima. Uz dovoljno instaliranu mjernu i komunikacijsku tehnologiju, tj. S obzirom na vidljivost, tada se može analizirati odgovarajuće stanje mreže. Osim analitičkih metoda, koristit će se i metode temeljene na podacima. Na temelju analize stanja mreže, odluke će donositi sustavi pomoći. To se može kretati od preporuka za djelovanje za operatera sustava do potpuno automatizirane slanja fleksibilnosti. Siemens doprinosi svojoj stručnosti u automatizaciji mreže i razvoju softvera, posebno u području digitalnih blizanaca i umjetne inteligencije. Središnji aspekt GridAssist je automatizacija procesa u distribucijskoj mreži. To je neophodno zbog trenutnog razvoja. Uz ove tehničke aspekte, projekt ima za cilj smanjiti operativne i investicijske troškove operatera mreže. To se postiže poboljšanim upravljanjem imovinom i smanjenom potrebom za širenjem mreže.

Partneri konzorcija:

LEW Verteilnetz GmbH

Područje energije Gera GmbH

OPAL-RT Njemačka GmbH

Sveučilište Friedrich-Alexander-Erlangen-Nürnberg (Sveučilište Friedrich-Alexander Erlangen-Nürnberg)

Rheinisch-Westfälische Technische School Aachen (RWTH Sveučilište Aachen)

Kontakti:

Voditelj projekta: annebauer@siemens.com i christian.scheibe@siemens.com

Financijski menadžer: bianca.miene@siemens.com

Davatelj financiranja: BMWE

HyflexBahn (FKZ 03ETE045A) - Zajednički projekt: Hibridni i fleksibilni baterijski sustavi u željezničkom prometu (HyFlexBahn)

Trajanje: 1. siječnja 2023. - 31. prosinca 2025

Globalno rastuća potražnja za zelenim vlakovnim rješenjima za neelektrificirane željezničke pruge dovest će do rastuće potražnje za vozilima s vučnim baterijama umjesto dizelskih motora. Do sada su baterijsko-električni vlakovi prvenstveno opremljeni litij-ionskim ćelijama srednje gustoće energije, koje su vrlo moćne, ali i skupe u usporedbi s ćelijama koje se koriste u automobilskom sektoru. Cilj HyflexBahn je omogućiti korištenje jeftinih ćelija visoke gustoće energije u kombinaciji sa stanicama visokih performansi. To omogućuje visoku gustoću energije uz istovremeno niže troškove životnog ciklusa. U projektu će se stvoriti i parametrizirati simulacijski alati za hibridne sustave za pohranu baterija s ćelijama različitih kemija, simulirati dizajn sustava za različite radne profile i procijeniti ekonomsku održivost. Fleksibilnost postignuta hibridizacijom doprinosi povećanju konkurentnosti akumulatorskih vlakova i učinkovitoj upotrebi baterija što je dulje moguće, kako u prvoj upotrebi tako i u potencijalnom drugom životnom vijeku.

Partneri konzorcija:

Siemens Mobility GmbH

Rheinisch-Westfälische Technische School Aachen (RWTH Sveučilište Aachen)

Kontakti:

Voditelj projekta: michael-fischer@siemens.com

Financijski menadžer: bianca.miene@siemens.com

Davatelj financiranja: BMWE

KOLiBRi (FKZ: 03LB3039A) - Zajednički projekt: Složene lagane konstrukcije za elektroničke primjene unutar mobilnosti; Podprojekt: Koncepcija i ispitivanje demonstratora metalne pjene za energetsku elektroniku unutar mobilnosti

Trajanje: 1. prosinca 2021. - 28. veljače 2025.

Projekt KOLiBRI bavi se hlađenjem e-motora i energetske elektronike korištenjem novih laganih konstrukcija izrađenih od metalnih pjena otvorenih ćelija. Očekuje se da će oni ponuditi poboljšane performanse hlađenja i, što je najvažnije, omogućiti nove dizajne. Korištenjem metalnih pjenastih konstrukcija s otvorenim ćelijama predviđeno je povećanje performansi hlađenja za 20-50% unutar istog instalacijskog prostora ili, za iste performanse, težina se smanjuje za 50%. Osim toga, očekuje se da će obrađene proizvodne metode, poput investicijskog lijevanja i premazivanja, dovesti do smanjenja troškova za 75% u usporedbi s čisto aditivnom proizvodnjom (npr. Selektivno lasersko sinteriranje). Nadalje, strukturno-mehaničke prednosti metalnih pjena (visok omjer krutosti i volumena) omogućuju integraciju hladnjaka u dizajn za odgovarajuću primjenu, čime se postiže daljnje smanjenje težine korištenjem mehaničke nosivosti u kombinaciji s hlađenjem. Drugi fokus istraživanja je izravan ispis metalnih pjenastih konstrukcija na energetske module. To poboljšava toplinske performanse uz istovremeno štednju težine i resursa, jer se konvencionalna osnovna ploča za hladnjak može izostaviti. Budući da samo kružna tehnička rješenja u životnom ciklusu komponenata imaju manji utjecaj na okoliš od standardnih rješenja, projekt se također bavi kompozitnim kvarom i jednovrstnim oporavkom upotrijebljenih materijala, iako se rukovanje pocinčanim površinama smatra izazovnim iz perspektive recikliranja. Razvijena tehnička rješenja su međusektorska i odnose se na cijeli spektar mobilnosti (automobili, autobusi, kamioni, vlakovi, električno letenje,...). Tijekom cijelog projekta, podaci o procjeni životnog ciklusa i softver će se dalje razvijati kako bi dizajnerima omogućili jednostavnu procjenu okoliša u ranim fazama projektiranja u budućnosti.

Partneri konzorcija:

Valeo eAutomotive Njemačka GmbH

iPOINT-SUSTAVI GmbH

HSO Herbert Schmidt GmbH & Co. KG

NRU GmbH

Technische Universität Bergakademie Freiberg (Tehničko sveučilište Bergakademie Freiberg)

Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein (Fraunhofer Društvo za promicanje primijenjenih istraživanja, registrirano udruženje)

Technische Universität Dresden (Tehničko sveučilište Dresden)

Kontakti:

Voditelj projekta: christian.baar@siemens.com

Financijski menadžer: bianca.miene@siemens.com

Davatelj financiranja: BMWE

LeICO (FKZ 03EI6041A) - Zajednički projekt: Pouzdani filmski kondenzatori s povećanim potencijalom snage; Podprojekt: Doživotni modeli i nano-tehnologija za filmske kondenzatore s povećanim potencijalom snage kao komponenta za poboljšanje mrežne infrastrukture

Trajanje: 1. veljače 2021. - 31. srpnja 2024

Opći cilj istraživačkog projekta OnToMat je istraživanje rješenja za razvoj materijala temeljena na podacima i optimizaciju za industrijski korištene termoplastične i termosetne komponente ojačane vlaknima, kao i materijale i proizvodne procese koji se koriste za njihovu proizvodnju, uključujući razmatranje ciklusa materijala. Usklađeni opis međusobnih odnosa između materijala, procesa i komponente trenutno nije dostupan za materijale ojačane vlaknima. Isto tako, nema dovoljno integriteta podataka od karakterizacije materijala kroz simulacijske metode do proizvodnih procesa. Istraživanje usklađenog ontološkog opisa stoga otključava prethodno neiskorišteni potencijal za razvoj materijala zasnovan na podacima i optimizaciju procesa. Ovaj podprojekt posebno se bavi:

• Razvoj relevantnih uzročno-posljedičnih veza (opis digitalnog materijala),

• Izrada, izgradnja i validacija višerazmjernog lanca simulacije procesa s integracijom procesa i

• Analiza i ugradnja materijalnog ciklusa u ontološki opis.

Ovdje, s naglaskom materijala na polimerne kompozite koji se mogu oblikovati ubrizgavanjem i kompresijom, kao što su SMC-ovi, treba razviti formalizirane opise "inženjerskog tijeka rada" na makro i mikro razinama. Rezultirajući relevantni uzročno-posljedični odnosi čine osnovu za stvaranje ontologije na više razmjera i uspostavljanje dvosmjernog višesmjernog lanca simulacije procesa kao drugog fokusa. Promicanje materijalnih ciklusa čini treći fokus. Za to je potrebno utvrditi utjecaje potencijalno nižih kvalitetnih svojstava materijala i, s druge strane, mapirati procese recikliranja u ontološkom opisu, kako bi se promicao održivi razvoj već u fazi projektiranja.

Partneri konzorcija:

• Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein (Fraunhofer Društvo za promicanje primijenjenih istraživanja, registrirano udruženje)

• FASERINSTITUT BREMEN e.V. (registrirano udruženje FIBRE Institute Bremen)

• BIAS - Bremer Institut für angewandte Strahltechnik GmbH (BIAS - Bremenski institut za primijenjenu tehnologiju snopa GmbH)

• Nexpirit GmbH

• Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (registrirana udruga Njemačkog zrakoplovnog centra)

• Hans Weber Maschinenfabrik GmbH

Kontakti:

• Voditelj projekta: martin.koerdel@siemens.com

• Financijski menadžer: bianca.miene@siemens.com

Davatelj financiranja: BMFTR

PredicTeco (FKZ 01MN23014A) - Zajednički projekt: Razvoj proizvoda s obzirom na procjenu održivosti podržane simulacijom (PredicTeco) - Podprojekt: Kontinuirani zeleni Digital Twin blizanac s povezivanjem virtualnih i fizičkih proizvodnih procesa za održivi dizajn i optimizaciju

Trajanje: 1. lipnja 2023. - 31. svibnja 2026

Opći cilj projekta je pružiti platformu za procjenu i optimizaciju održivosti proizvodnih procesa intenzivnih resursa već u fazi projektiranja. Modeliranje proizvodnih procesa služi kao osnova. Dakle, svi očekivani podaci i njihovo grupiranje poznati su rano u procesu i mogu se pružiti kao struktura podataka u zelenom digitalnom blizancu. Na temelju strukture podataka osigurana su sučelja za predviđanje održivosti pomoću LCA softvera. Zbog poznatih tokova informacija, učinkovite preliminarne procjene mogu se koristiti putem Edge Computing. Konkretno, obrađuju se sljedeći podciljevi:

• Razvoj mjerljivih i mjerljivih kriterija i pokazatelja za procjenu ekološkog otiska kompozitnih proizvodnih procesa
• Integracija relevantnih kriterija i pokazatelja u simulacijske alate za projektiranje tvorničkih rasporeda i koraka procesa na temelju ciljnih vrijednosti
• Integracija relevantnih kriterija u alate za planiranje proizvodnje specifične za proizvod za projektiranje dizajna proizvoda (CAE/CAM) na temelju ciljnih vrijednosti
• Automatizirano i standardizirano prikupljanje podataka u stvarnom vremenu, prethodna obrada, dokumentacija i usporedba prikupljenih podataka s definiranim ciljnim vrijednostima kao osnova za istinski implementirana optimizacijska rješenja.

Nadovezujući se na to, podprojekt se može podijeliti u 5 radnih ciljeva:

PredicTeco (FKZ 01MN23014A) - Zajednički projekt: Razvoj proizvoda s obzirom na procjenu održivosti podržane simulacijom (PredicTeco) - Podprojekt: Kontinuirani zeleni Digital Twin blizanac s povezivanjem virtualnih i fizičkih proizvodnih procesa za održivi dizajn i optimizaciju

Trajanje: 1. lipnja 2023. - 31. svibnja 2026

Opći cilj projekta je pružiti platformu za procjenu i optimizaciju održivosti proizvodnih procesa intenzivnih resursa već u fazi projektiranja. Modeliranje proizvodnih procesa služi kao osnova. Dakle, svi očekivani podaci i njihovo grupiranje poznati su rano u procesu i mogu se pružiti kao struktura podataka u zelenom digitalnom blizancu. Na temelju strukture podataka osigurana su sučelja za predviđanje održivosti pomoću LCA softvera. Zbog poznatih tokova informacija, učinkovite preliminarne procjene mogu se koristiti putem Edge Computing. Konkretno, obrađuju se sljedeći podciljevi:

• Razvoj mjerljivih i mjerljivih kriterija i pokazatelja za procjenu ekološkog otiska kompozitnih proizvodnih procesa
• Integracija relevantnih kriterija i pokazatelja u simulacijske alate za projektiranje tvorničkih rasporeda i koraka procesa na temelju ciljnih vrijednosti
• Integracija relevantnih kriterija u alate za planiranje proizvodnje specifične za proizvod za projektiranje dizajna proizvoda (CAE/CAM) na temelju ciljnih vrijednosti
• Automatizirano i standardizirano prikupljanje podataka u stvarnom vremenu, prethodna obrada, dokumentacija i usporedba prikupljenih podataka s definiranim ciljnim vrijednostima kao osnova za istinski implementirana optimizacijska rješenja.

Nadovezujući se na to, podprojekt se može podijeliti u 5 radnih ciljeva:

• Razvoj sveobuhvatnih LCA modela Cradle-to-Cradle za komponente temeljene na kompozitnim materijalima
• Proširenje postojećih rješenja za simulaciju procesa na proizvodnoj i tvorničkoj razini kako bi obuhvatili razvijene kriterije i pokazatelje ocjenjivanja
• Integracija pokazatelja i kriterija ocjenjivanja u planiranje proizvodnje specifične za proizvod (CAM)
• Prikupljanje i obrada stvarnih procesnih podataka pomoću rubnih uređaja
• Demonstracija i prikupljanje zahtjeva za prijenos u široku proizvodnju

Partneri konzorcija:

Grasse Zur Engineergesellschaft mbH

INVENT Innovative Conjunktoffe Realization and Vermarktung new Technologies GmbH

SWMS Systemtechnik Engineergesellschaft mbH

KONTAKT Software GmbH

Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (registrirana udruga Njemačkog zrakoplovnog centra)

Maschinenbau Scholz GmbH & Co. KG

Kontakti:

Voditelj projekta: oliver.lohse@siemens.com

Financijski menadžer: bianca.miene@siemens.com

Davatelj financiranja: BMFTR

PV4life (FKZ 03EE1165A) - Zajednički projekt: Povećanje životnog vijeka pretvarača kroz optimiziranu optimizaciju komponenata pomoću digitalnog AI Twin - PV4life; Podprojekt: Predviđanje životnog vijeka komponenata pretvarača zasnovano na senzorima

Trajanje: 1. kolovoza 2023. - 31. srpnja 2026

U ovom podprojektu Siemens AG istražuje poboljšanu i pouzdaniju upotrebu sustava temeljenih na pretvaračima i njihovih kritičnih komponenti. Učinkovitije korištenje pretvarača energije, uz povezano produženje njihovog životnog vijeka i poboljšanom pouzdanošću, može uštedjeti prirodne resurse. Cilj podprojekta Siemens AG je praćenje stanja temeljeno na senzorima, što omogućuje da se utvrđeno starenje uključi u individualnu operativnu strategiju koja optimalno koristi PV sustav bez trošenja energije ili životnog vijeka. Dodatni senzori u modulu napajanja koristit će se za predviđanje životnog vijeka, što će poslužiti kao osnova za modele PV inverterskih sustava. U tu svrhu odabrat će se odgovarajući senzori i eksperimentalno procijeniti s obzirom na njihovu osjetljivost na detekciju starenja komponenti pretvarača. Ubrzani životni testovi generirat će različite kvarove starenja, koje će senzori rano otkriti i procijeniti. Podaci senzora prikupljeni tijekom eksperimenata uspoređivat će se s konvencionalnim podacima iz ubrzanih testova životnog vijeka kako bi se procijenila dodana vrijednost praćenja životnog vijeka temeljenog na senzorima. Za to će biti postavljene posebne ispitne klupe za poluvodiče za mjeriteljski podržane optimizacije, a proširit će se i senzorska tehnologija u modulu napajanja. Siemens će projektnim partnerima pružiti podatke mjerenja temeljene na senzorima iz ubrzanih životnih testova za razvoj digitalnih dvostrukih modela koji razmatraju pojave starenja i pojedinačna opterećenja koja se javljaju u aplikaciji. Konkretno, generirani podaci senzora poslužit će kao ulaz za životne modele temeljene na umjetnoj inteligenciji kod projektnih partnera. Ovi modeli optimiziraju korištenje i vijek trajanja PV pretvaračkih sustava prilagođavanjem radnih parametara prema povećanju starenja.

Partneri konzorcija:

Infineon Technologies AG

SUMIDA Komponente i moduli GmbH

Hochschule Bonn-Rhein-Sieg (Sveučilište primijenjenih znanosti Bonn-Rhein-Sieg)

OPAL-RT Njemačka GmbH

Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein (Fraunhofer Društvo za promicanje primijenjenih istraživanja, registrirano udruženje)

Kontakti:

Voditelj projekta: kai.kriegel@siemens.com

Financijski menadžer: bianca.miene@siemens.com

Davatelj financiranja: BMWE

REMEASURE (FKZ 03EN6022A) - Suradnički projekt: REMEASURE Multimodalno upravljanje energijom sposobno za supermarkete; Podprojekt: Model prediktivnog multimodalnog prebacivanja opterećenja u pilot supermarketu

Trajanje: 1. prosinca 2022. - 30. studenog 2025

REMEASURE (FKZ 03EN6022A) - Suradnički projekt: REMEASURE Multimodalno upravljanje energijom sposobno za supermarkete; Podprojekt: Model prediktivnog multimodalnog prebacivanja opterećenja u pilot supermarketu

Trajanje: 1. prosinca 2022. - 30. studenog 2025

Kako bi se ispunili nacionalni i europski klimatski ciljevi, proširenje fluktuirajuće proizvodnje električne energije iz obnovljivih izvora mora se ubrzati i učinkovito iskoristiti. Uz skupo proširenje energetskih mreža i skladišnih kapaciteta, postojeći lokalni energetski sustavi mogu se koristiti za promjenu potražnje u odnosu na opskrbu obnovljivom energijom putem multimodalnog prebacivanja opterećenja. Potrebno je brzo implementirano, skalabilno i ekonomično rješenje. Supermarketi su od velikog interesa jer su njihovi energetski sustavi uglavnom standardizirani. Nadalje, sveobuhvatno su opremljeni mjernom tehnologijom i imaju visok stupanj automatizacije. Potencijal prebacivanja opterećenja postoji zbog fleksibilnosti lokalne rashladne mreže supermarketa u kombinaciji s kontroliranim potrošačima hlađenja, kao što su zamrzivači ili hladne prostorije. Energetski sustavi u najsuvremenijim supermarketima trenutno se obično rade isključivo temeljeni na potražnji na temelju statičkih pravila. Takav rad nije učinkovit jer se opskrba fluktuirajućim, obnovljivim izvorima energije ne uzima u obzir i stoga se ne može učinkovito iskoristiti. Cilj projekta je istražiti je li moguće učinkovito iskorištavanje fluktuirajućih, obnovljivih izvora energije putem multimodalnog prebacivanja opterećenja, posebno u pogledu opskrbe hlađenjem supermarketa. To će uzeti u obzir i dinamičke cijene električne energije i prognoze dinamičkih graničnih uvjeta, kao što su električna i toplinska osnovna opterećenja. Tehnička izvedivost bit će demonstrirana simulacijom i potvrđena u stvarnom radu pilot supermarketa. Napor za ugradnju sustava upravljanja energijom i bilo kakvu potrebnu nadogradnju energetskog sustava, primjerice, dodatnim mjernim uređajima ili prilagodbama u automatizaciji, treba održavati što je moguće manje.

Partneri konzorcija:

Rheinisch-Westfälische Technische School Aachen (RWTH Sveučilište Aachen)

Kontakt osobe:

Voditelj projekta: stefan.langemeyer@siemens.com

Financijski menadžer: bianca.miene@siemens.com

Davatelj financiranja: BMWE

RIESIQ (01IS24087A) - Suradnički projekt: Istraživanje i testiranje novih AI metoda za robusne, inteligentne i učinkovite sustave industrijskog razreda

Trajanje: 1. prosinca 2024. - 30. studenog 2027

RIESIQ (01IS24087A) - Suradnički projekt: Istraživanje i testiranje novih AI metoda za robusne, inteligentne i učinkovite sustave industrijskog razreda

Trajanje: 1. prosinca 2024. - 30. studenog 2027

Cilj ovog istraživačkog projekta je prevladavanje deficita generativnih AI modela ili velikih jezičnih modela (LLM) s obzirom na njihovu primjenjivost u industrijskim proizvodnim procesima. Fokus je na istraživanju i testiranju robusnih, ali fleksibilnih metoda učenja koje omogućuju modeliranje složenih dinamičkih sustava i fizičkih procesa s dovoljnom točnošću, kao i inteligentno i tumačeno kontroliranje. Potrebni zahtjevi za resursima tijekom obuke i zaključivanja trebaju biti svedeni na minimum pomoću algoritama učinkovitih podataka kako bi se osigurala održiva i ekološki prihvatljiva uporaba u industrijskim razmjerima. Kako bi se postigli ti ciljevi, naglasak će biti stavljen na skalabilno, sinergističko spajanje ML algoritama i numeričkih simulacijskih metoda, kao i na otporne i praktične RL metode za optimizaciju kontrole izgrađene na njima. Rezultirajuće metode moraju istovremeno zadovoljiti visoke zahtjeve za transparentnošću i objašnjivošću, zbog čega je dodatni fokus stavljen na istraživanje novih tehnika interpretacije arhitektura strukturiranih modela. Novorazvijeni moduli AI rješenja bit će prototipično i praktički testirani korištenjem automatiziranih procesa proizvodnje i osiguranja kvalitete u proizvodnji litij-ionskih baterijskih ćelija, čime će se pokazati dodana vrijednost procesa transformacije vođenog umjetnom inteligencijom prema skalabilnoj i fleksibilnoj tvornici budućnosti.

Partneri konzorcija:

deepset GmbH

Tehničko sveučilište Berlin (TU Berlin)

Kontakt osobe:

Voditelj projekta: marc.weber@siemens.com

Financijski menadžer: roland.deak@siemens.com

Davatelj financiranja: BMWE

VALUE-M (FKZ 16BZF332A) - Suradnički projekt: Produljenje korisnog vijeka trajanja sustava za pohranu kroz upravljanje mikrociklusom uz kontinuirano praćenje stanja - VALUE-M

Trajanje: 1. lipnja 2023. - 31. svibnja 2026

Siemens AG djeluje na tržištu kao pružatelj rješenja i komponenti, kao i razvojni partner za projekte. U tom će kontekstu Siemens prvenstveno raditi na tehničkoj implementaciji i potencijalnom komercijalnom iskorištavanju rezultata projekta VALUE-M. U razvoju algoritama Siemens će osigurati kompatibilnost s tekućim projektima trećih strana i izvedivost u industrijskim sustavima. Osim implementacije komunikacijskog softvera i cloud sustava, što je manje kritično za VALUE-M, fokus je na razvoju lokalnih upravljačkih jedinica koje optimalno upravljaju odgovarajućim sustavom za pohranu koji se kontrolira, koristeći razvijene algoritme u višenamjenskoj strukturi za više oblika upravljanja istovremeno. Kako bi se praktički provjerio ekonomski potencijal proširenog algoritma i tehnologije upravljanja u duhu projekta, pojedinačnim demonstracijskim sustavima upravljat će poduzeće za trgovanje električnom energijom podizvođača. S hardverske strane razvijat će se metode za tehničku integraciju jedinica za pohranu drugog života, gdje se sustavi koje isporučuju treće strane mogu upotpuniti odgovarajućom tehnologijom upravljanja. Posebno za višenamjensko upravljanje, uključujući trenutnu rezervu, osigurat će se dovoljne rezerve snage i velika brzina reakcije pri odabiru energetske elektronike kako bi se nadoknadili vrlo kratkoročni poremećaji mreže.

Partneri konzorcija:

SWW Wunsiedel GmbH

Rheinisch-Westfälische Technische School Aachen (RWTH Sveučilište Aachen)

Kontakt osobe:

Voditelj projekta: heiko.winterstein@siemens.com

Financijski menadžer: bianca.miene@siemens.com

Davatelj financiranja: BMWE

VE4 (FKZ 16ME0735K) - Suradnički projekt: Pouzdano ublažavanje poremećaja u energetskim mrežama pomoću rubnih komponenti sposobnih u stvarnom vremenu

Trajanje: 1. studenog 2022. - 31. listopada 2025

Motivacija: Kvaliteta opskrbe električnom energijom u industrijskim mrežama znatno se pogoršala zbog sve složenijih, visoko dinamičnih potrošača koji uzrokuju poremećaje mreže. Istodobno, visoko umreženi sustavi Industrije 4.0 vrlo su osjetljivi na ove poremećaje mreže. To sve više dovodi do zastoja postrojenja uz visoke troškove. Trenutno se jaka opterećenja ili nepovoljne međusobne smetnje komponenti mreže ne mogu unaprijed otkriti. Glavni ciljevi VE4 su kontinuirano otkrivanje i inteligentna aktivna kompenzacija poremećaja u mrežama opskrbe električnom energijom za industriju. Potrebno je postići značajno povećanje robusnosti, kao i učinkovitosti energije i resursa. U tu svrhu treba razviti distribuirani, novi digitalni sustav kompenzacije. Sastoji se od heterogene senzorske mreže sposobnih u stvarnom vremenu i rubnih uređaja, koji omogućuju brzo predviđanje signala poremećaja temeljeno na ML i izračunavaju signale suprotnog spajanja kako bi se nadoknadili poremećaji. Signali protuspojnice konačno se vraćaju natrag u mrežu aktivnim filterima. Tako se stvaraju temelji za fleksibilno praćenje postrojenja i kontrolu u stvarnom vremenu putem tehnologija rubnih uređaja. Sučelje treba standardizirati. To čini sustav fleksibilno proširivim za širok raspon kontrolnih i dijagnostičkih zadataka u digitalnim energetskim mrežama — daleko iznad kompenzacije aktivnih poremećaja namijenjenih u projektu. Postrojenje za dijagnostiku i kompenzaciju poremećaja zasnovano na rubnim uređajima za moderne digitalne industrijske mreže za opskrbu energijom treba razviti u nekoliko koraka. Hardver i softver bit će konceptualizirani i prototipski realizirani. To uključuje vremenski sinkronizirane umrežene mjerne čvorove u stvarnom vremenu, rubne uređaje s ML metodama, računalo u oblaku i vremenski sinkronizirane aktivne filtre. Učinak će se procijeniti u cjelokupnom demonstratoru sustava u pravom postrojenju.

Partneri konzorcija:

Technische Universität Dortmund (Tehničko sveučilište u Dortmundu)

Meanwave GmbH

Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein (Fraunhofer-Gesellschaft za napredak primijenjenih istraživanja, registrirano udruženje)

Bleenco GmbH

Kontakt osobe:

Voditelj projekta: stefan.haensel@siemens.com

Financijski menadžer: bianca.miene@siemens.com

Davatelj financiranja: BMFTR

AVEL — Razvoj anorganskog spoja za posuđe za električne strojeve i energetsku elektronikuTrajanje: 1. rujna 2021. — 28. veljače 2025Voditelj projekta: Klaus WilkeFinancijski menadžer: Bianca MieneTijelo za financiranje: BMWE

Connect4HCA — Fleksibilna komunikacijska mreža temeljena na dronovima sa senzorskom funkcionalnošću za moderne proizvodne pogoneTrajanje: 1. siječnja 2024. — 31. prosinca 2028Voditelj projekta: Volkmar DoerichtFinancijski menadžer: Roland DeakTijelo za financiranje: BMFTR

CONTENT — Prijetnje iz digitalne domeneTrajanje: 1. ožujka 2023. — 28. veljače 2025Voditelj projekta: Tiago GasibaFinancijski menadžer: Roland DeakTijelo za financiranje: BMFTR

CTSImu2 — Realistična simulacija stvarnih rendgenskih računalnih tomografskih sustavaTrajanje: 1. listopada 2022. — 31. ožujka 2025Voditelj projekta: Christian WatzlFinancijski menadžer: Roland DeakTijelo za financiranje: BMWE

ECO:DIGIT (suradnički projekt) — Omogućavanje zelenog računarstva i digitalne transformacije; potprojekt: Omogućavanje zelenog računanjaTrajanje: 1. lipnja 2023. — 31. svibnja 2026Voditelj projekta: Karsten SchoernerFinancijski menadžer: Roland DeakTijelo za financiranje: BMWE

EMDRIVE — Ugrađene performanse računanja i hijerarhija dijagnoze od senzora do rubaTrajanje: 1. veljače 2022. — 30. travnja 2025Voditelj projekta: Daniel HorcherFinancijski menadžer: Roland DeakTijelo za financiranje: BMFTR

EREP — Uspješna obnova donošenja odluka temeljenog na podacima i inteligentnim planiranjem procesaTrajanje: 1. listopada 2022. — 30. rujna 2025Voditelj projekta: Tobias KampsFinancijski menadžer: Bianca MieneTijelo za financiranje: BMFTR

EvoFrame — Razvoj i validacija evolucijskog okvira usmjerenog na čovjeka za organizacije sposobne za transformacijuTrajanje: 1. siječnja 2023. — 31. prosinca 2025.Voditelj projekta: Martin KramerFinancijski menadžer: Roland DeakTijelo za financiranje: BMFTR

HEROES — Visoko učinkoviti i pouzdani pametni elektronički sustavi napajanjaTrajanje: 1. listopada 2022. — 30. rujna 2025.Voditelj projekta: Klaus WilkeFinancijski menadžer: Bianca MieneTijelo za financiranje: BMWE

HoverGan - Razvoj inovativnih GaN energetskih poluvodiča za visokonaponske primjeneTrajanje: 1. listopada 2021. — 31. ožujka 2025Voditelj projekta: Klaus WilkeFinancijski menadžer: Bianca MieneTijelo za financiranje: BMWE

HTA 2.0 — Sidra za pouzdanje hardvera za sljedeću generaciju sigurnih ugrađenih sustavaTrajanje: 1. rujna 2022. — 31. kolovoza 2025Voditelj projekta: Harald MuellerFinancijski menadžer: Roland DeakTijelo za financiranje: BMFTR

SafeOps — Osigurajte industrijske operacije kroz sustave pomoći temeljene na umjetnoj inteligencijiTrajanje: 1. listopada 2022. — 30. rujna 2025Voditelj projekta: Yushan LiuFinancijski menadžer: Roland DeakTijelo za financiranje: BMWE

VITAMIN — Pouzdana umjetna inteligencija za industrijske primjeneTrajanje: 1. listopada 2022. — 30. rujna 2025Voditelj projekta: Markus SauerFinancijski menadžer: Roland DeakTijelo za financiranje: BMWE