Duas pessoas a andar fora de um edifício de escritórios com um símbolo do infinito ao fundo.

Financiamento de projectos

Os projetos financiados abordam os principais desafios sociais, económicos e ambientais. Mostram como a Siemens avança fronteiras tecnológicas através da colaboração interdisciplinar, da excelência e de uma perspetiva global, contribuindo para um futuro sustentável.

Projetos de investigação e desenvolvimento com financiamento público (nacionais)

Pode encontrar aqui uma visão geral dos projetos em que a Siemens participa como líder de consórcio.

AdapEdge (FKZ 16ME0547K) - Módulos de Edge Computing para Fabricação de Eletrónica Resiliente com Optimização de Processos Adaptativos

Duração: 1 de julho de 2022 - 30 de junho de 2025

Este projeto visa otimizar o fabrico de produtos num ambiente da Indústria 4.0. O objetivo geral do projeto é a otimização adaptativa de processos em ambientes de fabrico complexos, mesmo espacialmente distribuídos, através do uso e avaliação de informações/dados disponíveis gratuitamente. Para vários cenários, estes dados podem ser utilizados para otimizar a produtividade e a qualidade do fabrico para um valor alvo. Isto aplica-se, por um lado, a uma produção altamente eficiente, onde os ganhos de produtividade ainda podem ser alcançados, por exemplo, ajustando a estratégia de teste escolhida. No entanto, também se aplica ao fabrico que é desequilibrado por matérias-primas inferiores ou contrafeitas ou mesmo por um ataque direcionado a máquinas individuais, e que pode ser rapidamente trazido de volta a um modo de funcionamento fiável através da detecção precoce de modos de funcionamento instáveis. Para tal, o projeto combinará métodos de avaliação de dados utilizando IA/Federated Learning com o uso de módulos de edge computing com processadores especializados em fusão de dados e uma rede de sensores universal associada. Esta rede será utilizada para a recolha local de dados disponíveis gratuitamente — por exemplo, são medidos dados ambientais como temperatura, humidade, aceleração e ruído de funcionamento, mas também são possíveis valores alternativos como radiação UV, qualidade do ar, campos E e B, etc. Os dados serão processados, condensados e avaliados por IA; após comparação com os parâmetros de qualidade e produtividade do fabrico, será determinado um nível de condição para a produção em curso. Este nível de condição é projetado para ser independente da infra-estrutura de fabricação digital existente e, portanto, serve como uma fonte de dados independente para decisões de otimização de fabricação. Através de um ciclo de feedback, a IA pretende aprender e melhorar continuamente as suas decisões.

Parceiros do Consórcio:

• Universität Bielefeld (Universidade de Bielefeld)

• Sensorik-Bayern GmbH

• Creonic GmbH

• Technische Universität Berlin (Universidade Técnica de Berlim)

• Micro Systems Engineering GmbH

• Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein (Sociedade Fraunhofer para o Avanço)

Contactos:

Gestor de Projecto: matthias.heimann@siemens.com

Gestor Financeiro: bianca.miene@siemens.com

Provedor de Financiamento: BMFTR

ADhyBau2 (20M2202A) - Projeto Geral: Desenvolvimento de um Sistema de Propulsão Elétrico-Hidrogénio Certificável para Aeronaves e Testes do Motor Elétrico Criogenicamente Arrefecido - ADhyBau2; - Subprojeto: Métodos de Desenvolvimento Digital e Conceitos de Fabricação Inovadores para Acionamentos Elétricos Altamente Eficientes com Arrefecimento Criogénico.

Duração: 1 de agosto de 2024 - 31 de julho de 2028

O projeto centra-se no desenvolvimento de métodos de digitalização, abordagens inovadoras à manufatura aditiva e investigação de tecnologias disruptivas para máquinas elétricas. O projeto baseia-se nos resultados do projeto antecessor e expande-os com aspetos importantes para a futura certificação da aviação. Especificamente, pretende-se o mapeamento de um acionamento elétrico refrigerado a hidrogénio num Digital Twin. Com a chamada redução da ordem dos modelos, é preciso poupar tempo e recursos computacionais, para que o Digital Twin possa ser utilizado no metaverso industrial e a digitalização em investigação e desenvolvimento possa ser acelerada. Além disso, no âmbito do projeto, serão desenvolvidos métodos avançados de fabrico, e os materiais e componentes serão investigados quanto às suas propriedades e qualidade. Em particular, parâmetros materiais suplementares para a descrição completa do tensor de elasticidade desempenham um papel significativo no projeto. Tendo em vista a certificação da aviação, é essencial pesquisar exaustivamente os novos processos de fabrico e produzir os materiais gerados de forma reprodutível com qualidade consistente. O domínio seguro dos processos constitui a base. Em detalhe, a pulverização a frio do cobre deverá ser mais desenvolvida, com o foco da investigação na criação de estruturas ocas de cobre através da primeira combinação de dois processos aditivos. No acionamento elétrico, são realizados estudos sobre o potencial das tecnologias disruptivas. O foco aqui é investigar o potencial da supercondutividade no sistema de transmissão para a aplicação favorecida. A viabilidade de um acionamento elétrico refrigerado criogenicamente é demonstrada num demonstrador de laboratório. A construção, comissionamento e testes experimentais da unidade em condições de laboratório são uma parte essencial do projeto.

Parceiros do Consórcio:

Karlsruher Institut für Technologie (Instituto de Tecnologia de Karlsruhe)

Technische Universität Dresden (Universidade Técnica de Dresden)

Aufwind GmbH

Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. (Sociedade Fraunhofer para o Avanço da Investigação Aplicada, associação registada)

Aditive Drives GmbH

MT Aerospace AG

Contactos:

Gestor de Projecto: christian.weidermann@siemens.com

Gestor Financeiro: bianca.miene@siemens.com

Fornecedor de financiamento: BMWE

BoLeRo (FKZ 03EI4041A) - Projeto Conjunto: BoLeRo - Monitorização do Envelhecimento do Armazenamento de Baterias Estacionárias com Métodos Baseados na Nuvem para Prolongar a Vida Útil, Reduzir Esforços de Manutenção e Otimizar a Gestão da Operação; Subprojeto: Serviços Digitais para Armazenamento de Baterias

Duração: 1 de outubro de 2021 - 30 de setembro de 2024

Os sistemas estacionários de armazenamento de baterias de grande escala fornecem importantes serviços de sistema para as redes de energia do futuro, caracterizadas pela geração de eletricidade a partir de fontes renováveis. Propomos um sistema baseado em cloud para a monitorização e otimização operacional de sistemas de armazenamento de baterias, que permite a seguinte aplicação industrial e respostas a questões de investigação:

Fornecimento de dados a partir das células da bateria durante a operação
Solução cloud para monitorização, análise e modelação de armazenamento estacionário de energia
Métodos novos e melhorados que extraem parâmetros de bateria que variam no tempo (por exemplo, capacidade, Digital Twin Model) de dados BMS reais de operação regular da bateria
Permitir uma estratégia operacional melhorada através de modelos de bateria mais precisos e requisitos mais baixos para margens de segurança
Disponibilização de uma solução geral e automatizada para menores custos de serviço
Redução dos requisitos tecnológicos para o funcionamento de sistemas de baterias, especialmente considerando os requisitos específicos do projeto e do cliente
Método para garantir o funcionamento seguro das baterias ao longo de toda a sua vida útil, incluindo a segunda vida útil
Análise do impacto económico por estratégia operacional

Os resultados do projeto serão demonstrados durante a operação em curso usando a instalação de armazenamento em grande escala Freimann da Stadtwerke München. O demonstrador mostrará a precisão da estimativa dos parâmetros e o funcionamento melhorado da bateria. Os resultados serão validados através de testes práticos com o sistema de armazenamento de baterias.

Parceiro do Consórcio:

Technische Universität München (Universidade Técnica de Munique)

Contactos:

Gestor de Projecto: andrei.szabo@siemens.com

Gestor Financeiro: roland.deak@siemens.com

Fornecedor de Financiamento: BMWE

CBC-GREEN (FKZ 13N15451) - Utilização de uma fonte de feixe verde flexível na produção industrial de componentes eléctricos

Duração: 1 de julho de 2021 - 31 de março de 2025

Dentro de produtos eletrónicos como relés, contactores ou módulos de potência, são cada vez mais utilizados componentes feitos de cobre. A razão para isso é que os requisitos de condutividade elétrica e térmica estão a aumentar (o cobre tem propriedades aproximadamente 1/3 melhores em comparação com o alumínio). Para o processamento flexível (união, separação, manufatura aditiva, especialmente fusão seletiva a laser) do cobre, os processos a laser são vantajosos. São utilizados lasers de infravermelho próximo (NIR) com qualidade de feixe brilhante (lasers de fibra de modo fundamental ou monomodo), que também oferecem alta resolução espacial. No entanto, a elevada reflectividade do cobre (97% a 1070 nm) complica o uso da tecnologia laser, uma vez que existe o risco de danos nos componentes (a absorção aumenta significativamente com o acoplamento à piscina de fusão), os tempos de processo são demasiado curtos (devido à baixa taxa de absorção) e podem ocorrer defeitos qualitativos (respingos de fusão). O objetivo do subprojeto é poder utilizar o laser desenvolvido e qualificado pelo consórcio dentro do panorama industrial da Siemens. As áreas de aplicação incluem a tecnologia de automação, a produção de componentes elétricos e a montagem de eletrónica de potência. O foco aqui está na soldadura e junção, manufatura aditiva e corte de chapas de Cu. O foco está em demonstrar o aumento da eficiência e reprodutibilidade através do uso da nova fonte de feixe de laser.

Parceiros do Consórcio:

thyssenkrupp Automation Engineering GmbH

Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein (Sociedade Fraunhofer para o Avanço da Investigação Aplicada, associação registada)

Karl H. Arnold Maschinenfabrik GmbH & Co. KG

amcm GmbH

Contactos:

Gestor de Projecto: markus.lasch@siemens.com

Gestor Financeiro: bianca.miene@siemens.com

Provedor de Financiamento: BMFTR

DAFODIL (FKZ 03XP0389A) - DAFODIL - Optimização do fabrico baseado em dados de células de bateria com base em dados de fim de linha através do uso massivo de algoritmos de machine learning e análise em linha

Duração: 1 de setembro de 2021 - 31 de agosto de 2025

No projeto DAFODIL, estão previstos fundamentalmente novos métodos e técnicas para optimização do fabrico de processos cruzados de células de iões de lítio.

O estado da arte em instalações de produção de células de iões de lítio é a otimização de cada etapa de produção individual para um ótimo local. Uma vez que alguns dos parâmetros de qualidade podem ter um ótimo nível global se as instalações de produção individuais forem operadas fora do ótimo local, o projeto DAFODIL desenvolverá a otimização global da produção através da etapa intermediária de investigação de novos sistemas de sensores. Para o efeito, vários sistemas de sensores serão examinados em estudos preliminares quanto à sua adequação à aquisição de dados na produção celular. Para todos os valores medidos, será avaliada qual a informação do sensor diretamente relacionada com um parâmetro de qualidade definido.

DAFODIL (FKZ 03XP0389A) - DAFODIL - Optimização do fabrico baseado em dados de células de bateria com base em dados de fim de linha através do uso massivo de algoritmos de machine learning e análise em linha

Duração: 1 de setembro de 2021 - 31 de agosto de 2025

No projeto DAFODIL, estão previstos fundamentalmente novos métodos e técnicas para optimização do fabrico de processos cruzados de células de iões de lítio.

Além disso, será investigada a influência da correlação de valores característicos em padrões complexos de causa e efeito. Para o efeito, devem ser desenvolvidos algoritmos e métodos que identifiquem estas cadeias causais complexas. Uma análise de sensibilidade investigará quais subinfluências nestas cadeias causais favorecem certos efeitos e como estes podem ser registados quantitativamente. No subprojeto da Siemens, um novo sistema de sensores, uma chamada câmara hiperespectral, será investigado pela primeira vez pelas suas possíveis aplicações na produção de baterias. Além disso, serão realizados métodos de medição eletroquímica em conjunto com modificações no fabrico de células para investigar a influência dos parâmetros de produção na qualidade e desenvolver potencial de otimização na caracterização da qualidade celular. Para o efeito, a Siemens participará na análise do processo de produção. Além disso, serão também programados algoritmos para análise de dados de sensores e medições de qualificação no subprojeto da Siemens, com a ajuda dos quais podem ser identificados padrões complexos de causa e efeito.

Parceiros do Consórcio:

Customcells Tübingen GmbH

Safion GmbH

SURAGUS GmbH

Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen (RWTH Aachen University)

Universität Münster (Universidade de Münster)

Contactos:

Gestor de Projecto: andreas-albrecht@siemens.com

Gestor Financeiro: bianca.miene@siemens.com

Provedor de Financiamento: BMFTR

DIAA-H2 (FKZ: 03EI3067A) - Gémeos Digitais para Plantas de Produção H2

Duração: 1 de julho de 2022 - 30 de junho de 2025

Siemens Energy Global GmbH & Co. KG, Siemens AG, Technische Universität Dresden e Josef Pfaffinger Bauunternehmung GmbH planejam pesquisar a base de um Digital Twin para plantas de processo, utilizável ao longo de todo o seu ciclo de vida, usando uma planta de eletrólise como exemplo. Os métodos de criação e gestão de produtos estabelecidos na engenharia mecânica devem ser utilizados para a transição energética, adaptando-os à construção de plantas. O projeto de investigação centra-se no desenvolvimento de métodos e ferramentas para derivar, instanciar e manter o Digital Twin. Estes serão implementados concomitantemente com a construção e exploração da central. Além disso, serão desenvolvidas várias abordagens de modularização baseadas em modelos básicos específicos da disciplina, sincronizados e harmonizados com um modelo de planta interdisciplinar. O modelo de planta também se destina a permitir uma nova geração de variantes para a construção de plantas. As áreas de foco descritas serão reunidas no protótipo de um primeiro Sistema de Gestão do Ciclo de Vida da Planta (Plant-LM System) e validadas através de aplicação em engenharia, construção de instalações e operação. Como resultado, o Sistema Plant-LM destina-se a aumentar significativamente a eficiência económica das instalações, reduzir os custos de investimento e melhorar a manutenção. Isto resultará numa vantagem competitiva significativa e a longo prazo para os utilizadores dos métodos e ferramentas desenvolvidos para o Digital Twin de plantas de eletrólise.

Parceiros do Consórcio:

Pfaffinger Anlagenbau & Energietechnik GmbH

Technische Universität Dresden (Universidade Tecnológica de Dresden)

Siemens Energy Global GmbH & Co. KG

Contactos:

Gestor de Projecto: jonathan.leidich@siemens.com

Gestor Financeiro: bianca.miene@siemens.com

Fornecedor de Financiamento: BMWE

DigizUG3D (FKZ 13IK031A) - Projeto Conjunto: Aprovação Digital de Componentes Impressos 3D para Veículos Ferroviários (DigizUG3D) - Subprojeto: Digitalização e Industrialização do Processo LPBF

Duração: 1 de outubro de 2023 - 31 de agosto de 2026

DigizUG3D (FKZ 13IK031A) - Projeto Conjunto: Aprovação Digital de Componentes Impressos 3D para Veículos Ferroviários (DigizUG3D) - Subprojeto: Digitalização e Industrialização do Processo LPBF

Duração: 1 de outubro de 2023 - 31 de agosto de 2026

Com base em muitos anos de experiência como utilizador e fornecedor de fabrico aditivo, a Siemens apoiará a industrialização do processo LPBF. Isto será conseguido em particular através da promoção da digitalização a vários níveis, nomeadamente o mapeamento digital dos processos de aprovação para viabilizar uma plataforma de aprovação, a participação em provas computacionais em vez de testes destrutivos, e a avaliação de outros métodos digitais para reduzir o âmbito dos testes em garantia de qualidade. Os métodos digitais incluem a combinação de vários sistemas de monitorização de processos com uma avaliação automatizada pretendida, bem como o uso de métodos selecionados na base de dados crescentes dentro do projeto. O resultado será uma avaliação concreta dos métodos seleccionados de monitorização de processos. Isso pode servir de base para futuros desenvolvimentos de metodologias de monitorização ou avaliação de processos, bem como para avaliar os sistemas atualmente disponíveis. Idealmente, podem ser formulados objetivos concretos de desenvolvimento, e podem ser mostradas correlações com a qualidade dos componentes. No geral, a digitalização dos processos de aprovação e provas eliminará um obstáculo significativo à introdução da manufatura aditiva. Além disso, para apoiar a industrialização, as experiências ao longo de toda a cadeia do processo aditivo serão agrupadas em recomendações concretas de ação sobre como usar o processo no campo dos veículos ferroviários e além. Serão examinadas e concretizadas hipóteses e recomendações selecionadas de um relatório de investigação do Centro Alemão de Investigação em Transporte Ferroviário, e verificada a sua validade geral para além do material utilizado no projeto. Finalmente, a transferência de conhecimento para apoiar uma ampla industrialização será promovida através do desenvolvimento de regulamentos e normas.

Parceiros do Consórcio:

Mobilidade é Aditivo e.V.

IMA Materialforschung und Anwendungstechnik GmbH (IMA Material Research and Application Technology GmbH)

TÜV NORD Systems GmbH & Co. KG

Marcação Aditiva GmbH

Siemens Mobility GmbH

Universität Paderborn (Universidade de Paderborn)

Contactos:

Gestor de Projecto: christoph.kiener@siemens.com

Gestor Financeiro: bianca.miene@siemens.com

Fornecedor de financiamento: BMWE

DiMAD (FKZ 13XP5188A) - Projeto Conjunto: Design Digital de Materiais e Processos para Manufatura Aditiva Baseada em Fios - DiMAD -; Subprojeto: Cadeia de Fabricação Digital para o Processo WAAM de Aços de Alta Liga

Duração: 1 de janeiro de 2023 - 31 de dezembro de 2025

Os processos de Manufatura Aditiva (AM) para metais envolvem um esforço considerável, predominantemente experimental, quando se trata de identificar janelas de processo adequadas para sistemas de materiais ou transferir parâmetros de processo otimizados de um tipo de planta para outro. A implementação acelerada do projeto ao componente só é possível se a cadeia de processo, das matérias-primas ao componente, for definida e construída digitalmente na sua totalidade. O projeto DiMAD centra-se em processos baseados em fios utilizando radiação de arco e laser como fontes de calor para um aço austenítico e um duplex. São consideradas em profundidade as seguintes características, essenciais do ponto de vista do utilizador e que influenciam a qualidade e as propriedades do componente: microestrutura e formação de fases resultantes das condições locais de solidificação e arrefecimento; tensões residuais e distorções devido ao aquecimento e arrefecimento e tratamento térmico; defeitos críticos como falta de fusão e porosidade. Microestrutura, fases e tensões são descritas por simulação. A aprendizagem automática (ML) é utilizada para a correlação processo-defeito-propriedade e também para interpretar a totalidade dos dados (simulação, experiência, análise). O trabalho digital é acompanhado por experiências, análises e testes de materiais, que servem para determinar parâmetros de entrada para a simulação, validar a simulação e treinar/validar os modelos de ML. Com base nos parâmetros do processo derivados das ferramentas digitais, serão construídos dois componentes reais. Relativamente aos dois processos AM, será desenvolvida uma ontologia de utilizador para materiais de arame. Para o intercâmbio e avaliação de dados entre parceiros e com a plataforma Material Digital, será desenvolvida uma estrutura de dados uniforme, e serão utilizados formatos de dados adequados. A solução AixVipMap existente será inicialmente utilizada como um framework de fluxo de trabalho, que será integrado no PMD.

Parceiros do Consórcio:

OSCAR PLT GmbH

Icon Pro GmbH

FEF Forschungs- und Entwicklungsgesellschaft Fügetechnik GmbH (Empresa de Investigação e Desenvolvimento FEF para a Junção à Tecnologia GmbH)

Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (Centro Aeroespacial Alemão)

Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein (Sociedade Fraunhofer para a Promoção da Investigação Aplicada, associação registada)

ACESSO e.V.

Contactos:

Gestor de Projecto: philip.howell@siemens.com

Gestor Financeiro: bianca.miene@siemens.com

Fornecedor de Financiamento: BMFTR

DORSMAN (FKZ 03XP0633A) - Projeto Conjunto: Fabricação de Células de Bateria Baseada em Dados e Sensores - DORSMAN; Subprojeto: Aceleração da Finalização de Células e Melhoria da Qualidade de Baterias de Iões de Lítio através do Uso de Tecnologia Inovadora de Sensores e Medição

Duração: 1 de janeiro de 2025 - 31 de dezembro de 2027

Este projeto de investigação, financiado pelo BMBF, visa acelerar a produção de baterias de iões de lítio.

O projeto conjunto “Data- and Sensor-based Manufacturing of Battery Cells” (DORSMAN) investiga como a produção de baterias de iões de lítio pode ser tornada mais eficiente em termos de recursos e mais rápida. O projeto é financiado pelo Ministério Federal da Educação e Investigação (BMBF) (FKZ: 03XP0633A). Além da Siemens como coordenadora, o consórcio inclui a BioLogic Science Instruments GmbH, o Instituto de Máquinas-Ferramentas e Gestão Industrial (iwb) da Universidade Técnica de Munique, e o Institute for Power Electronics and Electrical Drives (ISEA) da RWTH Aachen University. O objetivo geral é acelerar a produção de baterias através de tecnologia inovadora de sensores e digitalização.

As baterias são essenciais para o sucesso da transição energética e mobilidade. No entanto, o processo de produção é demorado, a taxa de sucata é elevada, a qualidade das baterias varia e só pode ser determinada de forma fiável com procedimentos de medição complexos. Particularmente a última fase do processo de fabrico, a finalização das células, consome muito tempo. A finalização envolve várias etapas do processo. A humedecimento, onde o eletrólito se distribui dentro da bateria, a formação, onde a bateria é carregada e descarregada pela primeira vez, e a medição da auto-descarga são particularmente demoradas. Isto porque os progressos do processo não podem ser controlados com os meios actualmente disponíveis, pelo que são necessários tempos de espera generalizados.

A DORSMAN aborda precisamente este aspeto do processo de produção. Novos sensores serão integrados na planta de produção, permitindo insights mais profundos sobre os processos eletroquímicos dentro da célula. Além disso, serão desenvolvidos procedimentos de medição para determinar a taxa de auto-descarga. De acordo com o estado da arte atual, estas medições demoram vários dias a semanas. Serão realizadas pesquisas sobre como a duração da medição pode ser reduzida com tecnologia de medição adequada e avaliação de dados.

Até agora, os sensores e procedimentos de medição só foram demonstrados à escala laboratorial. No âmbito da DORSMAN, os resultados aqui alcançados serão introduzidos em aplicação industrial através da cooperação entre institutos de investigação e a indústria. Será estabelecida uma infraestrutura digital para a planta de produção, que constituirá a base para o controlo de processos com capacidade online com base em dados de medição. Os parceiros do projeto implementarão as soluções desenvolvidas numa planta piloto, onde serão testadas. Posteriormente, serão produzidas baterias em várias campanhas de produção, e ajustes ao processo de produção serão feitos com base nas medições registadas. A implementação bem sucedida permitirá integrar a tecnologia de sensores e os dispositivos de medição nas instalações de produção industrial.

Parceiros do Consórcio:

Bio-Logic Science Instruments GmbH

Technische Universität München (TUM) (Universidade Técnica de Munique)

Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen (RWTH Universidade de Aachen)

Contactos:

Gestor de Projecto: felix.katzer@siemens.com

Gestor Financeiro: bianca.miene@siemens.com

Provedor de Financiamento: BMFTR

EnABLE (FKZ 03EN3061A) - Projeto Conjunto ENEFF:Stadt: Enable - Integração Vertical de Sistemas de Comunicação e Controlo para Ativação da Flexibilidade para Optimização Energética em todo o Distrito. Subprojeto: Controlo Optimizado do Sistema Energético (Siemens)

Duração: 1 de abril de 2022 - 31 de março de 2025

Um pré-requisito crucial para o controlo optimizado sectorial dos sistemas de energia dos edifícios/campus e para a comercialização da flexibilidade é o estabelecimento de uma Tecnologia de Informação e Comunicação (TIC) para uma interação contínua entre sensores, componentes individuais, o uso de sistemas de previsão e interfaces com o operador da rede, fornecedor de energia ou uma plataforma de negociação. O objetivo deste projeto é demonstrar esta cadeia completa de TIC no terreno, utilizando como exemplo o maior desenvolvimento distrital de Bamberg (área de conversão do Campus Lagarde). Um outro objetivo do projeto é a avaliação metrológica e simulativa da escalabilidade e transferabilidade para outros distritos, bem como os potenciais de poupança resultantes em CO2 e custos. O controlo otimizado e intersetorial de cargas elétricas e térmicas controláveis, armazenamento de energia e unidades de conversão de energia será realizado através de um sistema automatizado de gestão de energia que funciona em conjunto com a tecnologia clássica de gestão de edifícios, serviços externos como serviços meteorológicos, técnicas de previsão baseadas em IA e uma plataforma de negociação. Ao fazê-lo, o distrito será abastecido com energia de forma otimizada para custos e CO2, tendo em conta todas as condições técnicas de fronteira dos componentes e redes individuais.

Parceiros do Consórcio:

Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein (Sociedade Fraunhofer para a Promoção da Investigação Aplicada, associação registada)

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

SeTrade GmbH

Contactos:

Gestor de Projecto: stefan.langemeyer@siemens.com

Gestor Financeiro: bianca.miene@siemens.com

Fornecedor de financiamento: BMWE

ENSURE3 (FKZ 03SFK1A0-3) - Projeto Conjunto: Novas Estruturas de Redes Energéticas para a Transição Energética

Duração: 1 de agosto de 2023 - 31 de julho de 2026

A Siemens AG participa como líder do consórcio no Projeto Copernicus ENSURE3.No projeto, a Siemens AG contribuirá para os quatro objetivos principais e, em conjunto com os seus parceiros, derivará recomendações de ação para vários stakeholders. Além disso, a Siemens AG está a trabalhar em inúmeros avanços tecnológicos no kit de ferramentas de transição energética. Como contribuição para a plataforma de co-demonstração, a “Fonte Única da Verdade” será mais desenvolvida, e serão realizados trabalhos de integração de tecnologia flexível de controlo de estações. A Siemens AG montou um showroom que serve para transferir os resultados.

Parceiros do Consórcio:

Karlsruher Institut für Technologie (Universitätsaufgabe) (Karlsruhe Institute of Technology (Tarefa Universitária))

Technische Universität Dortmund (Universidade Técnica de Dortmund)

DVGW Deutscher Verein des Gas- und Wasserfaches e.V. — Technisch-Wissenschaftlicher Verein (DVGW Associação Técnica e Científica Alemã para Gás e Água)

Deutsche Umwelthilfe e.V. (Ação Ambiental Alemanha)

Hochschule für angewandte Wissenschaften München (Universidade de Ciências Aplicadas de Munique)

PSI FLS Lógica Fuzzy & Neuro Systeme GmbH

TenNet TSO GmbH

Germanwatch e.V.

OPAL-RT Alemanha GmbH

Swiel Netz GmbH

AllGäunetz GmbH & Co. KG

Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (Universidade de Kiel)

Westfalen Weser Netz GmbH

LEW Verteilnetz GmbH

Technische Universität Ilmenau (Universidade Tecnológica de Ilmenau)

Instituto de Öko. Instituto de Ocologia Answandte e.V. (Öko-Institut. Instituto de Ecologia Aplicada e.V.)

Avacon Netz GmbH

Hitachi Energy Alemanha AG

Maschinenfabrik Reinhausen GmbH

Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (Friedrich-Alexander University Erlangen-Nuremberg)

Karlsruher Institut für Technologie (Großforschungsaufgabe) (Karlsruhe Institute of Technology (Large Scale Research Task)

Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen (RWTH Universidade de Aachen)

Energiewirtschaftliches Institut an der Universität zu Köln gGmbH (Instituto de Economia da Energia da Universidade de Colónia gGmbH)

Bergische Universität Wuppertal (Universidade de Wuppertal)

Contactos:

Gestor de Projecto: annebauer@siemens.com

Gestor Financeiro: bianca.miene@siemens.com

Provedor de Financiamento: BMBF

F-HIL-Reloaded (FKZ 03EI6104A) - Projeto Conjunto: Desenvolvimento de uma Infraestrutura de Test para a Validação Normativa de Processos Dinâmicos de Unidades Geradoras Descentralizadas Formadoras de Rede - F-HIL-Reloaded; Subprojeto: Desenvolvimento de uma Wallbox DC Descentralizada Formadora de Rede para Aumentar a Security do Abastecimento

Duração: 1 de outubro de 2023 - 30 de setembro de 2026

O objetivo do projeto F-HIL-Reloaded é estabelecer um sistema de simulação e teste em tempo real que modele uma seção de rede de distribuição com forte interoperabilidade do conversor e execute automaticamente cenários de teste para objetos de teste formadores de grade. Um amplificador híbrido controlado através de uma interface de potência dinâmica e uma impedância de linha X/R adaptativa são usados como interfaces para o ambiente real. O projeto F-hil-Reloaded é uma continuação do projeto de investigação FhiL; os insights obtidos e os resultados alcançados servem de base para o desenvolvimento do sistema de teste e inspeção. Adicionalmente, o projeto considera as propriedades de formação de grelhas dos objetos de teste: uma caixa de parede DC e um conversor de formação de grelha. É dada especial atenção à interoperabilidade dos transformadores. Em particular, os efeitos de ressonância dos postos de carregamento de veículos eléctricos em conjunto com sistemas fotovoltaicos são simulados com o sistema de ensaio e inspecção. Os efeitos positivos (e potencialmente negativos) dos formadores de grelhas na rede de distribuição devem ser demonstrados pelo sistema de ensaio e inspecção, adaptado às propriedades de formação de grelhas dos objectos de ensaio. Os testes reprodutíveis destinam-se a formar a base para sequências de teste padronizadas para sistemas de formação de grelhas. O objetivo geral do projeto F-HIL Reloaded é influenciar positivamente o desenvolvimento de conversores de grid-forming e grid-seguindo através de procedimentos de teste padronizados e do sistema de teste, garantindo assim a segurança do fornecimento em um fornecimento de energia baseado exclusivamente em conversores. Na sociedade, a demonstrabilidade de um aprovisionamento seguro através de sistemas de formação de redes reforça o sentimento de segurança e aceitação da transição para a energia verde.

Parceiros do Consórcio:

Hochschule Bonn-Rhein-Sieg (Universidade de Ciências Aplicadas de Bonn-Rhein-Sieg)

Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein (Sociedade Fraunhofer para a Promoção da Investigação Aplicada, associação registada)

SUMIDA Componentes e Módulos GmbH

OPAL-RT Alemanha GmbH

Contactos:

Gestor de Projecto: sebastian.nielebock@siemens.com

Gestor Financeiro: bianca.miene@siemens.com

Fornecedor de Financiamento: BMWE

3DGlassGuard (FKZ: 13N16851) - Projecto Conjunto: Security através da System Integration Fotónicos em Folhas de Vidro; Subprojeto: Sensor de Corrente Óptica Planar Integrado

Duração: 1 de abril de 2024 - 31 de março de 2027

3DGlassGuard (FKZ: 13N16851) - Projecto Conjunto: Security através da System Integration Fotónico em Folhas de Vidro; Subprojeto: Sensor de Corrente Óptico Planar Integrado

Duração: 1 de abril de 2024 - 31 de março de 2027

A integração de microestruturas ópticas tridimensionais e interfaces robustas no vidro de exibição deve ser desenvolvida tecnicamente usando IOX (implante iônico) combinado com FS-Ls (estruturação a laser de femtossegundo) para permitir componentes miniaturizados do sistema fotónico. Uma nova ferramenta de design para DPI (design fotónico inverso) permite de forma eficiente a necessária simulação onda-óptica e química tridimensional. Dois novos princípios de sensores, apenas possíveis nesta base, no domínio da medição de corrente e sensoriamento ambiental, devem ser pré-desenvolvidos e validados funcionalmente pelos parceiros da aplicação. Serão utilizados métodos de avaliação inteligente dos dados dos sensores para o efeito. Os processos planejados de combinação apoiados pelo projeto unem as vantagens do IOX (baixo amortecimento e grandes áreas) com as dos FS-Ls (tridimensionalidade). Isto permite, pela primeira vez, que estruturas ópticas tridimensionais sejam integradas em substratos de vidro de grande área e muito finos (< 1 mm). Esta combinação só é eficiente em termos de design através de IPD suportada por IA, uma vez que projetos baseados em modelos de regressão classicamente determinados experimentalmente não podem ser rapidamente simulados devido a limitações computacionais. Os sensores ópticos de hoje são frequentemente de feixe livre ou baseados em fibra e, portanto, requerem um espaço de instalação considerável. Além disso, as fibras ópticas flexíveis são dispendiosas de processar e montar. A integração fotónica ao nível do sistema oferece, assim, vantagens significativas de custo e miniaturização. Isto é conseguido tecnicamente no projeto proposto através da utilização de processos em lote de vidro de display e painéis para processos de IOX e metalização, bem como a integração de estruturas ópticas tridimensionais com o fs-laser em folhas de vidro finas, que são integradas como componentes de sistema altamente eficientes em sistemas optoeletrónicos para novas aplicações como o sensor óptico de corrente.

Parceiros do Consórcio:

Sea & Sun Technology GmbH

Contactar AG

Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein (Sociedade Fraunhofer para a Promoção da Investigação Aplicada, associação registada)

LightFab GmbH

Technische Universität Berlin (Universidade Técnica de Berlim)

Contactos:

Gestor de Projecto: stefan.nerreter@siemens.com

Gestor Financeiro: bianca.miene@siemens.com

Provedor de Financiamento: BMBF

GreenInverter (FKZ 03EN4079A) - Projeto Conjunto: Eletrónica de Potência Sustentável com Arrefecimento Inovador para Aumentar a Reciclabilidade - GreenInverter; Subprojeto: Variantes Tecnológicas e Sistema Inverter

Duração: 1 de março de 2024 - 28 de fevereiro de 2027

GreenInverter (FKZ 03EN4079A) - Projeto Conjunto: Eletrónica de Potência Sustentável com Arrefecimento Inovador para Aumentar a Reciclabilidade - GreenInverter; Subprojeto: Variantes Tecnológicas e Sistema Inversor

Duração: 1 de março de 2024 - 28 de fevereiro de 2027

O projeto “GreenInverter” visa estabelecer novos padrões para hardware reciclável, reparável e atualizável no campo da conversão de energia elétrica. Ao mesmo tempo, a eficiência energética deverá ser significativamente melhorada. Os benefícios serão demonstrados usando um inversor como exemplo. O actual estado da arte, que se baseia no princípio da evolução dos componentes individuais, deve ser substituído por uma nova abordagem sistémica. Através de uma abordagem disruptivamente inovadora para uma estratégia comum de arrefecimento e isolamento, as temperaturas dos componentes serão reduzidas e a utilização de novos materiais será permitida, aumentando assim a eficiência energética. Também será alcançado um aumento significativo da reciclabilidade, uma redução da pegada de CO2 do produto e um aumento na vida útil do produto devido a uma distribuição de temperatura mais homogénea dentro do inversor. Além disso, futuros, novos modelos de negócio serão incluídos nas considerações, o que significa que o design e o layout serão menos impulsionados pelos custos de fabricação. O projeto centra-se em três áreas principais: “Eficiência Energética”, “Reciclabilidade, Circularidade e Desmaterialização” e “Tempo de Vida, Utilização de Componentes e Flexibilidade no Uso”. Serão investigadas e desenvolvidas soluções disruptivas para melhorias significativas em todas estas áreas, que deverão ser demonstradas sob a forma de protótipos funcionais. O consórcio estima que, com a plena implementação dos resultados, possa ser alcançado na Alemanha um potencial de poupança de energia superior a 1,6 TWh por ano. A Siemens contribui com experiência em I&D no campo da electrónica, métodos de arrefecimento e design e fabrico de inversores. Isso inclui muitos anos de experiência no projeto, construção, instalação e operação de instalações experimentais e na liderança de grandes projetos de pesquisa e desenvolvimento.

Parceiros do Consórcio:

Rohstoffhandel Bernhard Westarp GmbH & Co. KG

Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (Universidade Friedrich-Alexander Erlangen-Nuremberg)

Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein (Sociedade Fraunhofer para a Promoção da Investigação Aplicada, associação registada)

Sumida Componentes & Módulos GmbH

Contactos:

Gestor de Projecto: joern.grundmann@siemens.com

Gestor Financeiro: bianca.miene@siemens.com

Fornecedor de Financiamento: BMWE

GridAssist (03EI6126A) - Projeto Conjunto: Sistemas de Assistência para Operação Otimizada de Sistemas Automatizados em Redes de Distribuição - Título do subprojeto: Automated Optimal System Operation

Duração: 1 de dezembro de 2024 - 30 de novembro de 2027

GridAssist (03EI6126A) - Projeto Conjunto: Sistemas de Assistência para Operação Otimizada de Sistemas Automatizados em Redes de Distribuição - Título do subprojeto: Automated Optimal System Operation

Duração: 1 de dezembro de 2024 - 30 de novembro de 2027

O projeto GridAssist visa desenvolver sistemas de assistência para operação otimizada do sistema automatizado em redes de distribuição. Pretende-se assim uma maior integração dos geradores de energia renovável na rede eléctrica. Serão desenvolvidas Solutions individualmente adaptadas aos níveis de tensão. A transferibilidade destas soluções e o teste de campo dos sistemas de assistência são componentes centrais do projeto. Uma observabilidade suficiente constitui a base para qualquer automatização nas redes de distribuição. Quanto mais baixo for o nível de tensão, menos se sabe actualmente sobre o estado real da rede. No GridAssist, portanto, a observabilidade necessária será estabelecida primeiro. Para além da instalação de tecnologia de medição, é necessário desenvolver conceitos adequados sobre a forma como os dados de medição podem ser integrados de forma mais eficaz com os respetivos operadores de rede e os seus processos. Com tecnologia de medição e comunicação suficientemente instalada, ou seja, dada a observabilidade, o respectivo estado da rede pode então ser analisado. Para além dos métodos analíticos, serão utilizados métodos baseados em dados. Com base na análise do estado da rede, as decisões serão então tomadas pelos sistemas de assistência. Estes podem variar de recomendações de ação para o operador do sistema a despacho de flexibilidade totalmente automatizado. A Siemens contribui com a sua expertise em automação de redes e desenvolvimento de software, especialmente na área de gêmeos digitais e IA. Um aspeto central do GridAssist é a automatização de processos na rede de distribuição. Isto é indispensável devido aos desenvolvimentos actuais. Para além destes aspetos técnicos, o projeto visa reduzir os custos operacionais e de investimento dos operadores da rede. Isto é conseguido através de uma melhor gestão de ativos e uma redução da necessidade de expansão da rede.

Parceiros do Consórcio:

LEW Verteilnetz GmbH

Energieversorgung Gera GmbH

OPAL-RT Alemanha GmbH

Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (Friedrich-Alexander University Erlangen-Nuremberg)

Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen (RWTH Universidade de Aachen)

Contactos:

Gestor de Projecto: annebauer@siemens.com e christian.scheibe@siemens.com

Gestor Financeiro: bianca.miene@siemens.com

Fornecedor de Financiamento: BMWE

KoLibri (FKZ: 03LB3039A) - Projeto Conjunto: Estruturas Leves Complexas para Aplicações Electrónicas na Mobilidade; Subprojeto: Concepção e Teste de Demonstradores de Espuma Metálica para Electrónica de Potência na Mobilidade

Duração: 1 de dezembro de 2021 - 28 de fevereiro de 2025

O projeto KoLibri aborda o arrefecimento de motores eletrônicos e eletrónica de potência através do uso de novas estruturas leves feitas de espumas metálicas de células abertas. Espera-se que estes ofereçam melhor desempenho de arrefecimento e, crucialmente, permitam novos designs. Ao utilizar estruturas de espuma metálica de células abertas, pretende-se que o desempenho de arrefecimento seja aumentado em 20-50% dentro do mesmo espaço de instalação, ou, para o mesmo desempenho, o peso deve ser reduzido em 50%. Além disso, espera-se que os métodos de fabrico abordados, tais como fundição de investimento e revestimento, conduzam a uma redução de custos de 75% em comparação com a manufatura puramente aditiva (por exemplo, Sinterização Selectiva a Laser). Além disso, as vantagens estruturais e mecânicas das espumas metálicas (elevada relação rigidez-volume) permitem a integração dos refrigeradores no projeto para a respectiva aplicação, conseguindo assim uma maior redução de peso, alavancando a capacidade de carga mecânica em conjunto com o arrefecimento. Outro foco de investigação é a impressão direta de estruturas de espuma metálica em módulos de energia. Isso aumenta o desempenho térmico e, simultaneamente, economiza peso e recursos, já que uma placa de base convencional para o refrigerador pode ser omitida. Uma vez que apenas as soluções técnicas circulares no ciclo de vida dos componentes apresentam impactos ambientais inferiores às soluções standard, o projeto aborda também a degradação dos compósitos e a recuperação de tipo único dos materiais utilizados, embora o manuseamento de superfícies galvanizadas seja considerado desafiador numa perspetiva de reciclagem. As soluções técnicas desenvolvidas são transversais e abordam todo o espectro da mobilidade (carros, autocarros, camiões, comboios, voos elétricos,...). Ao longo do projeto, os dados e software de avaliação do ciclo de vida serão desenvolvidos para permitir uma fácil avaliação ambiental para os projetistas nas fases iniciais do projeto no futuro.

Parceiros do Consórcio:

Valeo eAutomotive Germany GmbH

iPoint-Systems GmbH

HSO Herbert Schmidt GmbH & Co. KG

NRU GmbH

Technische Universität Bergakademie Freiberg (Universidade Técnica Bergakademie Freiberg)

Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein (Sociedade Fraunhofer para a Promoção da Investigação Aplicada, associação registada)

Technische Universität Dresden (Universidade Técnica de Dresden)

Contactos:

Gestor de Projecto: christian.baar@siemens.com

Gestor Financeiro: bianca.miene@siemens.com

Fornecedor de financiamento: BMWE

LeiKo (FKZ 03EI6041A) - Projeto Conjunto: Condensadores de Filme Confiáveis com Potencial de Potência Aumentado; Subprojeto: Modelos de Vida e Nanotecnologia para Condensadores de Filme com Potencial de Potência Aumentado como Componente para Melhoria da Infraestrutura da Rede

Duração: 1 de fevereiro de 2021 - 31 de julho de 2024

O objetivo geral do projeto de investigação OntoMat é pesquisar soluções de desenvolvimento e otimização de materiais baseados em dados para componentes termoplásticos e reforçados com fibras termofixas utilizados industrialmente, bem como os materiais e processos de fabrico utilizados para a sua produção, incluindo a consideração dos ciclos dos materiais. Uma descrição harmonizada das relações em escala cruzada entre material, processo e componente não está atualmente disponível para materiais reforçados com fibra. Da mesma forma, a integridade dos dados é insuficiente desde a caracterização do material através de métodos de simulação até aos processos de fabrico. A pesquisa de uma descrição ontológica harmonizada, portanto, desbloqueia um potencial anteriormente não utilizado para o desenvolvimento de materiais orientados por dados e otimização de processos. Este subprojeto aborda especificamente:

• Desenvolvimento de relações causais relevantes (descrição digital do material),

• Elaboração, construção e validação da cadeia de processos de simulação multiescala com integração de processos, e

• Análise e incorporação do ciclo do material na descrição ontológica.

Aqui, com um foco material em compósitos poliméricos moldáveis por compressão por injecção, tais como SMCs, devem ser desenvolvidas descrições formalizadas do “fluxo de trabalho de engenharia” a níveis macro e microescala. As relações causais relevantes resultantes formam a base para a criação de ontologias em escala cruzada e o estabelecimento da cadeia de processos de simulação multiescala bidirecional como o segundo foco. A promoção dos ciclos materiais constitui o terceiro foco. Para isso, é necessário determinar as influências de propriedades materiais de qualidade potencialmente inferior e, por outro lado, mapear os processos de reciclagem na descrição ontológica, de forma a promover desenvolvimentos sustentáveis já em fase de projeto.

Parceiros do Consórcio:

• Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein (Sociedade Fraunhofer para a Promoção da Investigação Aplicada, associação registada)

• FASERINSTITUT BREMEN e.V. (Associação registada do FIBRE Institute Bremen)

• BIAS - Bremer Institut für angewandte Strahltechnik GmbH (BIAS - Bremen Institute for Applied Beam Technology GmbH)

• Nexpirit GmbH

• Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (Associação registada do Centro Aeroespacial Alemão)

• Hans Weber Maschinenfabrik GmbH

Contactos:

• Gestor de Projecto: martin.koerdel@siemens.com

• Gestor Financeiro: bianca.miene@siemens.com

Provedor de Financiamento: BMFTR

PredicteCO (FKZ 01MN23014A) - Projeto Conjunto: Desenvolvimento de Produto Considerando Avaliação de Sustainability Suportada por Simulação (PredicteCO) - Subprojeto: Contínuo Green Digital Twin com Conexão de Processos Virtuais e Físicos de Fabricação para Design e Optimização Sustentáveis

Duração: 1 de junho de 2023 - 31 de maio de 2026

O objetivo geral do projeto é fornecer uma plataforma para avaliar e otimizar a sustentabilidade de processos de fabricação com uso intensivo de recursos já em fase de projeto. A modelação dos processos de fabrico serve de base. Assim, todos os dados esperados e o seu agrupamento são conhecidos no início do processo e podem ser fornecidos como uma estrutura de dados num gémeo digital verde. Com base na estrutura de dados, são fornecidas interfaces para previsão de sustentabilidade usando o software LCA. Devido aos fluxos de informação conhecidos, podem ser utilizadas avaliações preliminares eficientes via Edge Computing. Especificamente, são abordados os seguintes sub-objetivos:

Desenvolvimento de critérios e indicadores quantificáveis e mensuráveis para avaliação da pegada ecológica dos processos de fabrico de compósitos
Integração de critérios e indicadores relevantes em ferramentas de simulação para desenhar layouts de fábrica e etapas do processo com base em valores-alvo
Integração de critérios relevantes em ferramentas de planeamento de fabrico específicas do produto para a concepção de produto (CAE/CAM) com base em valores-alvo
Aquisição automatizada e padronizada de dados em tempo real, pré-processamento, documentação e comparação dos dados recolhidos com valores-alvo definidos como base para soluções de otimização verdadeiramente implementáveis.

Com base nisto, o subprojeto pode ser dividido em 5 objetivos de trabalho:

PredicteCO (FKZ 01MN23014A) - Projeto Conjunto: Desenvolvimento de Produto Considerando Avaliação de Sustainability Suportada por Simulação (PredicteCO) - Subprojeto: Contínuo Green Digital Twin com Conexão de Processos Virtuais e Físicos de Fabricação para Design e Optimização Sustentáveis

Duração: 1 de junho de 2023 - 31 de maio de 2026

Desenvolvimento de critérios e indicadores quantificáveis e mensuráveis para avaliação da pegada ecológica dos processos de fabrico de compósitos
Integração de critérios e indicadores relevantes em ferramentas de simulação para desenhar layouts de fábrica e etapas do processo com base em valores-alvo
Integração de critérios relevantes em ferramentas de planeamento de fabrico específicas do produto para a concepção de produto (CAE/CAM) com base em valores-alvo
Aquisição automatizada e padronizada de dados em tempo real, pré-processamento, documentação e comparação dos dados recolhidos com valores-alvo definidos como base para soluções de otimização verdadeiramente implementáveis.

Com base nisto, o subprojeto pode ser dividido em 5 objetivos de trabalho:

O desenvolvimento de modelos Cradle-to-Cradle LCA abrangentes para componentes baseados em materiais compósitos
A expansão das soluções de simulação de processos existentes a nível de fabrico e fábrica para incluir os critérios e indicadores de avaliação desenvolvidos
Integração de indicadores e critérios de avaliação no planeamento de fabrico específico do produto (CAM)
Aquisição e processamento de dados reais de processos utilizando dispositivos de ponta
Demonstração e recolha de requisitos para transferência para uma produção alargada

Parceiros do Consórcio:

Grasse Zur Ingenieurgesellschaft mbH

INVENT Innovative Verbundwerkstoffe Realisation and Vermarktung neuer Technologien GmbH

SWMS Systemtechnik Ingenieurgesellschaft mbH

CONTACTO Software GmbH

Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (Associação registada do Centro Aeroespacial Alemão)

Maschinenbau Scholz GmbH & Co. KG

Contactos:

Gestor de Projecto: oliver.lohse@siemens.com

Gestor Financeiro: bianca.miene@siemens.com

Provedor de Financiamento: BMFTR

PV4life (FKZ 03EE1165A) - Projeto Conjunto: Aumentando a vida útil do conversor através da otimização otimizada de componentes usando Digital AI Twin - PV4life; Subprojeto: Previsão de tempo de vida baseada em sensores de componentes conversores

Duração: 1 de agosto de 2023 - 31 de julho de 2026

Neste subprojeto, a Siemens AG está a investigar uma utilização melhorada e mais fiável dos sistemas baseados em conversores e dos seus componentes críticos. Uma utilização mais eficiente dos conversores de energia, juntamente com a extensão associada da sua vida útil e uma maior fiabilidade, podem poupar recursos naturais. O objetivo do subprojeto da Siemens AG é a monitorização da condição baseada em sensores, que permite que o envelhecimento determinado seja incorporado a uma estratégia operacional individual que utiliza de forma otimizada o sistema fotovoltaico sem desperdiçar energia ou vida útil. Serão utilizados sensores adicionais no módulo de potência para fazer previsões de vida útil, que servirão de base para modelos de sistemas inversores fotovoltaicos. Para o efeito, serão selecionados sensores adequados e avaliados experimentalmente no que diz respeito à sua sensibilidade para detecção de envelhecimento de componentes conversores. Testes de vida acelerados irão gerar várias falhas de envelhecimento, que serão detectadas e avaliadas precocemente por sensores. Os dados dos sensores recolhidos durante as experiências serão comparados com os dados convencionais de testes de vida acelerada para avaliar o valor acrescentado da monitorização da vida útil baseada em sensores. Para isso, serão configuradas bancadas de teste específicas para semicondutores para otimizações com suporte metrologicamente, e a tecnologia de sensores no módulo de potência será expandida. A Siemens fornecerá os dados de medição baseados em sensores de testes acelerados de vida útil aos parceiros do projeto para o desenvolvimento de modelos gêmeos digitais que considerem fenômenos de envelhecimento e cargas individuais que ocorrem na aplicação. Em particular, os dados dos sensores gerados servirão de entrada para modelos de vida baseados em IA nos parceiros do projeto. Estes modelos otimizam a utilização e a vida útil dos sistemas inversores fotovoltaicos ajustando os parâmetros operacionais de acordo com o aumento do envelhecimento.

Parceiros do Consórcio:

Infineon Technologies AG

SUMIDA Componentes e Módulos GmbH

Hochschule Bonn-Rhein-Sieg (Universidade de Ciências Aplicadas de Bonn-Rhein-Sieg)

OPAL-RT Alemanha GmbH

Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein (Sociedade Fraunhofer para a Promoção da Investigação Aplicada, associação registada)

Contactos:

Gestor de Projecto: kai.kriegel@siemens.com

Gestor Financeiro: bianca.miene@siemens.com

Fornecedor de Financiamento: BMWE

REMEASURE (FKZ 03EN6022A) - Projeto Colaborativo: Gestão de Energia Multimodal Capaz de Implantação REMEASURE para Supermercados; Subprojeto: Modelo Preditivo de Mudança de Carga Multimodal num Supermercado Piloto

Duração: 1 de dezembro de 2022 - 30 de novembro de 2025

REMEASURE (FKZ 03EN6022A) - Projeto Colaborativo: Gestão de Energia Multimodal Capaz de Implantação REMEASURE para Supermercados; Subprojeto: Modelo Preditivo de Mudança de Carga Multimodal num Supermercado Piloto

Duração: 1 de dezembro de 2022 - 30 de novembro de 2025

Para cumprir as metas climáticas nacionais e europeias, a expansão da geração de eletricidade flutuante renovável deve ser acelerada e utilizada de forma eficiente. Para além da dispendiosa expansão das redes de energia e das capacidades de armazenamento, os sistemas de energia locais existentes podem ser utilizados para deslocar a procura em relação ao fornecimento de energia renovável através de deslocamento de carga multimodal. É necessária uma solução rapidamente implementável, escalável e económica. Os supermercados são de grande interesse porque os seus sistemas energéticos são largamente padronizados. Além disso, estão equipados de forma abrangente com tecnologia de medição e possuem um alto grau de automação. O potencial de deslocamento de carga existe devido à flexibilidade da rede de refrigeração local do supermercado em conjunto com consumidores de refrigeração controláveis, como freezers ou câmaras frias. Os sistemas de energia nos supermercados de última geração são atualmente normalmente operados exclusivamente orientados pela procura, com base em regras estáticas. Esta operação não é eficaz, uma vez que a oferta de energias renováveis flutuantes não é tida em conta e, portanto, não pode ser utilizada de forma eficiente. O objetivo do projeto é investigar se a utilização eficiente de energias renováveis flutuantes é possível através de deslocamento de carga multimodal, particularmente no que diz respeito ao fornecimento de refrigeração dos supermercados. Isso considerará tanto os preços dinâmicos da eletricidade quanto as previsões de condições de fronteira dinâmicas, tais como cargas de base elétricas e térmicas. A viabilidade técnica será demonstrada em simulação e validada na operação real de um supermercado piloto. O esforço para instalar o sistema de gestão de energia e qualquer atualização necessária do sistema de energia, por exemplo, através de dispositivos de medição adicionais ou ajustes na automação, deve ser mantido o mais baixo possível.

Parceiros do Consórcio:

Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen (RWTH Aachen University)

Pessoas de Contacto:

Gestor de Projecto: stefan.langemeyer@siemens.com

Gestor Financeiro: bianca.miene@siemens.com

Fornecedor de Financiamento: BMWE

RIESIQ (01IS24087A) - Projeto Colaborativo: Investigação e Teste de Novos Métodos de IA para Sistemas Robustos, Inteligentes e Eficientes de Grau Industrial

Duração: 1 de dezembro de 2024 - 30 de novembro de 2027

RIESIQ (01IS24087A) - Projeto Colaborativo: Investigação e Teste de Novos Métodos de IA para Sistemas Robustos, Inteligentes e Eficientes de Grau Industrial

Duração: 1 de dezembro de 2024 - 30 de novembro de 2027

O objetivo deste projeto de investigação é superar os déficits dos modelos generativos de IA ou modelos de linguagem grande (LLM) no que diz respeito à sua aplicabilidade em processos de produção industrial. O foco está na investigação e teste de métodos de aprendizagem robustos mas flexíveis que permitam modelar sistemas dinâmicos complexos e processos físicos com precisão suficiente, bem como controlados de forma inteligente e interpretativa. Os requisitos de recursos necessários durante o treinamento e inferência devem ser minimizados por algoritmos eficientes em dados para garantir um uso sustentável e ambientalmente amigável em escala industrial. Para atingir esses objetivos, será dada ênfase a um acoplamento escalável e sinérgico de algoritmos de ML e métodos de simulação numérica, bem como em métodos de RL resilientes e práticos para otimização de controlo construídos sobre eles. Os métodos resultantes devem atender simultaneamente a altas exigências de transparência e explicabilidade, razão pela qual um foco adicional está na pesquisa de novas técnicas de interpretação para arquiteturas de modelos estruturados. Os módulos de solução de IA recentemente desenvolvidos serão testados prototipicamente e praticamente usando processos automatizados de produção e garantia de qualidade no fabrico de células de bateria de iões de lítio, demonstrando assim o valor acrescentado para o processo de transformação orientado por IA para uma fábrica escalável e flexível do futuro.

Parceiros do Consórcio:

deepset GmbH

Technische Universität Berlin (TU Berlin)

Pessoas de Contacto:

Gestor de Projecto: marc.weber@siemens.com

Gestor Financeiro: roland.deak@siemens.com

Fornecedor de Financiamento: BMWE

VALUE-M (FKZ 16BZF332A) - Projeto Colaborativo: Prolongamento da Vida Útil dos Sistemas de Armazenamento através da Gestão de Microciclos com Monitorização Contínua de Condição - VALUE-M

Duração: 1 de junho de 2023 - 31 de maio de 2026

A Siemens AG está ativa no mercado como fornecedora de soluções e componentes, bem como parceira de desenvolvimento de projetos. Neste contexto, a Siemens irá trabalhar principalmente na implementação técnica e potencial exploração comercial dos resultados do projeto VALUE-M. No desenvolvimento de algoritmos, a Siemens irá garantir a compatibilidade com projetos de terceiros em curso e a viabilidade em sistemas industriais. Para além da implementação de software de comunicação e sistemas cloud, menos críticos para o VALUE-M, o foco está no desenvolvimento de unidades de controlo local que operem de forma otimizada o respetivo sistema de armazenamento a controlar, utilizando os algoritmos desenvolvidos numa estrutura multiuso para várias formas de gestão em simultâneo. Para verificar de forma prática o potencial económico de um algoritmo alargado e tecnologia de controlo no espírito do projeto, os sistemas de demonstração individuais serão geridos por uma empresa de comércio de eletricidade subcontratada. Do lado do hardware, serão desenvolvidos métodos para a integração técnica de unidades de armazenamento de segunda vida, onde os sistemas fornecidos por terceiros poderão ser completados com tecnologia de controlo adequada. Especificamente para a gestão multiuso, incluindo reserva instantânea, reservas de energia suficientes e alta velocidade de reação serão asseguradas na seleção de eletrônica de potência para compensar perturbações de rede de muito curto prazo.

Parceiros do Consórcio:

SWW Wunsiedel GmbH

Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen (RWTH Universidade de Aachen)

Pessoas de Contacto:

Gestor de Projecto: heiko.winterstein@siemens.com

Gestor Financeiro: bianca.miene@siemens.com

Provedor de Financiamento: BMWE

VE4 (FKZ 16ME0735K) - Projeto Colaborativo: Mitigação Confiável de Perturbações em Redes Energéticas Utilizando Componentes de Borda Capazes em Tempo Real

Duração: 1 de novembro de 2022 - 31 de outubro de 2025

Motivação: A qualidade do fornecimento elétrico nas redes industriais deteriorou-se significativamente devido a consumidores cada vez mais complexos e altamente dinâmicos que causam perturbações na rede. Ao mesmo tempo, os sistemas da Indústria 4.0 altamente ligados em rede são muito sensíveis a estas perturbações da rede. Isto conduz cada vez mais a paragens das instalações com custos elevados. Atualmente, cargas fortes ou interferências mútuas desfavoráveis dos componentes da rede não podem ser detectadas antecipadamente. Os principais objetivos do VE4 são a detecção contínua e compensação ativa inteligente de perturbações em redes de fornecimento de energia elétrica para a indústria. Há que conseguir um aumento significativo da robustez, bem como da eficiência energética e dos recursos. Para o efeito, deverá ser desenvolvido um novo sistema de compensação digital distribuído. Consiste em uma rede de sensores heterogéneos com capacidade em tempo real e dispositivos de borda, que permitem a previsão rápida baseada em ML de sinais de perturbação e calculam sinais de contra-acoplamento para compensar as perturbações. Os sinais de contra-acoplamento são finalmente alimentados de volta para a rede por filtros ativos. Estão, assim, a ser criadas as bases para a monitorização flexível das instalações e o controlo em tempo real através de tecnologias de dispositivos de ponta. As interfaces devem ser normalizadas. Isso torna o sistema flexível expansível para uma ampla gama de tarefas de controle e diagnóstico em redes digitais de energia — muito além da compensação de perturbação ativa pretendida no projeto. A instalação de diagnóstico e compensação de perturbações baseada em dispositivos de borda para as modernas redes digitais de fornecimento de energia industrial deve ser desenvolvida em várias etapas. Hardware e software serão conceptualizados e prototipicamente realizados. Isso inclui nós de medição com capacidade em tempo real sincronizados em rede, os dispositivos de borda com métodos ML, um computador em nuvem e os filtros ativos sincronizados com o tempo. O desempenho será avaliado num demonstrador global do sistema numa planta real.

Parceiros do Consórcio:

Technische Universität Dortmund (Universidade Técnica de Dortmund)

Meanwave GmbH

Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein (Associação registada)

Bleenco GmbH

Pessoas de Contacto:

Gestor de Projecto: stefan.haensel@siemens.com

Gestor Financeiro: bianca.miene@siemens.com

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