Финансирование проектов

3D-i-Generaltol (FKZ 03TN0057A) — 3D-моделирование с неявными общими допусками на основе DIN ISO 2768-1/2 или DIN 2769 для дальнейшего развития ISO 22081 — 3D-i-GeneralTOL

Продолжительность: 1 октября 2023 года - 30 сентября 2025 года

«Сименс АГ» (SAG), компания «Сименс Энерджи Глобал ГмбХ и Ко» KG (SE) и Технический университет Дрездена (TUD) объединили усилия для содействия постоянному внедрению перспективных цифровых методов работы на основе трехмерных технологий в немецкой промышленности. Для этого необходимо разработать стандартизированное соглашение, позволяющее определять допустимые поверхности непосредственно из геометрических моделей 3D CAD без необходимости явно указывать размеры и форму. Эта конвенция дополняет и упрощает применение существующей стандартной системы GPS (ISO 16792, ISO 22081), особенно для функционально и технологически подчиненных геометрических элементов. Благодаря его встраиванию в существующую и общепринятую в отрасли стандартную систему GPS будет обеспечено использование нового стандарта. Проверенная идея общих допусков и размеров без допусков расширена таким образом, что эти спецификации допусков также могут быть применены непосредственно в 3D-модели CAD для геометрических элементов без размеров и допусков, что позволяет значительно сэкономить время.

Партнеры консорциума

Компания Siemens Energy Global GmbH & Co. КГ

Технический университет Дрездена

Контакты:

Руководитель проекта: christian.lipp@siemens.com

Финансовый менеджер: bianca.miene@siemens.com

Поставщик финансирования: BMWE

AdapEdge (FKZ 16ME0547K) — модули периферийных вычислений для производства отказоустойчивой электроники с адаптивной оптимизацией процессов

Продолжительность: 1 июля 2022 г. - 30 июня 2025 г.

Этот проект направлен на оптимизацию производства продукции в среде Индустрии 4.0. Главная цель проекта — адаптивная оптимизация процессов в сложных, даже пространственно распределенных производственных средах путем использования и оценки свободно доступной информации/данных. В различных сценариях эти данные можно использовать для оптимизации производительности и качества производства до целевого значения. С одной стороны, это относится к высокоэффективному производству, где все еще можно повысить производительность, например, путем корректировки выбранной стратегии тестирования. Однако это также относится к производству, которое выходит из равновесия из-за некачественного или контрафактного сырья или даже целенаправленного нападения на отдельные машины и которое можно быстро вернуть в надежный режим работы за счет раннего выявления нестабильных режимов работы. С этой целью проект объединит методы оценки данных с использованием искусственного интеллекта и федеративного обучения с использованием модулей периферийных вычислений, оснащенных процессорами, специализирующимися на объединении данных, и соответствующей универсальной сенсорной сетью. Эта сеть будет использоваться для локального сбора свободно доступных данных — например, измеряются данные об окружающей среде, такие как температура, влажность, ускорение и рабочий шум, но возможны и альтернативные значения, такие как ультрафиолетовое излучение, качество воздуха, поля E и B и т. д. Данные будут обработаны, сжаты и оценены искусственным интеллектом; после сравнения с параметрами качества и производительности производства будет определен уровень условий для текущего производства. Этот уровень условий разработан таким образом, чтобы быть независимым от существующей цифровой производственной инфраструктуры и, таким образом, служит независимым источником данных для принятия решений по оптимизации производства. Благодаря обратной связи искусственный интеллект призван постоянно учиться и улучшать свои решения.

Партнеры консорциума

• Университет Билефельда (Университет Билефельда)

• ООО «Сенсорик-Бавария»

• Компания Creonic GmbH

• Берлинский технический университет (Берлинский технический университет)

• Компания «Микросистемс Инжиниринг»

• Общество Фраунгофера по вопросам развития (Общество содействия развитию им. Фраунгофера)

Контакты:

Руководитель проекта: matthias.heimann@siemens.com

Финансовый менеджер: bianca.miene@siemens.com

Поставщик финансирования: BMFTR

ADhyBau2 (20M2202A) — Общий проект: разработка сертифицируемой водородно-электрической двигательной установки для летательных аппаратов и испытания электродвигателя с криогенным охлаждением — AdhyBau2; — Подпроект: цифровые методы разработки и инновационные производственные концепции высокоэффективных электроприводов с криогенным охлаждением.

Продолжительность: 1 августа 2024 года - 31 июля 2028 года

Проект направлен на дальнейшее развитие методов цифровизации, инновационных подходов к аддитивному производству и исследование прорывных технологий для электрических машин. Проект основывается на результатах предыдущего проекта и дополняет их важными аспектами будущей авиационной сертификации. В частности, целью картирования электропривода с водородным охлаждением в Digital Twin является картографирование электропривода с водородным охлаждением. Благодаря так называемому сокращению порядка моделей необходимо сэкономить время и ресурсы вычислений, чтобы Digital Twin можно было использовать в промышленной метавселенной и ускорить цифровизацию исследований и разработок. Кроме того, в рамках проекта будут разработаны передовые методы производства, а материалы и компоненты будут исследованы на предмет их свойств и качества. В частности, при проектировании важную роль играют дополнительные параметры материала для полного описания тензора упругости. Для получения авиационной сертификации необходимо тщательно изучить новые производственные процессы и обеспечить воспроизводимое производство материалов с неизменным качеством. Основой является безопасное освоение процессов. В частности, метод напыления меди холодным газом нуждается в дальнейшем развитии, при этом основное внимание будет сосредоточено на создании полых структур меди путем первого сочетания двух аддитивных процессов. В электроприводе проводятся исследования потенциала прорывных технологий. Основное внимание здесь уделяется исследованию потенциала сверхпроводимости в трансмиссии для предпочтительных применений. На лабораторном демонстраторе продемонстрирована возможность использования электропривода с криогенным охлаждением. Сооружение, ввод в эксплуатацию и экспериментальные испытания привода в лабораторных условиях являются неотъемлемой частью проекта.

Партнеры консорциума

Технологический институт Карлсруэ (Технологический институт Карлсруэ)

Технический университет Дрездена (Технический университет Дрездена)

Aufwind GmbH

Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. (Общество содействия прикладным исследованиям им. Фраунгофера, зарегистрированная ассоциация)

Аддитивные диски GmbH

МТ Аэроспейс АГ

Контакты:

Руководитель проекта: christian.weidermann@siemens.com

Финансовый менеджер: bianca.miene@siemens.com

Поставщик финансирования: BMWE

BoLero (FKZ 03EI4041A) — совместный проект: BoLero — мониторинг старения стационарных аккумуляторных накопителей с помощью облачных методов для увеличения срока службы, сокращения затрат на техническое обслуживание и оптимизации управления эксплуатацией; подпроект: цифровые услуги для хранения аккумуляторных батарей

Продолжительность: 1 октября 2021 г. - 30 сентября 2024 г.

Крупномасштабные стационарные аккумуляторные накопители обеспечивают важные системные услуги для энергетических сетей будущего, характеризующихся производством электроэнергии из возобновляемых источников. Мы предлагаем облачную систему мониторинга и оптимизации работы аккумуляторных накопителей, которая обеспечивает следующее промышленное применение и отвечает на исследовательские вопросы:

• Получение данных от аккумуляторных элементов во время работы
• Облачное решение для мониторинга, анализа и моделирования стационарных накопителей энергии
• Новые и усовершенствованные методы извлечения изменяющихся во времени параметров батареи (например, емкости, модели Digital Twin) из реальных данных BMS о регулярной работе батареи
• Обеспечение улучшенной операционной стратегии за счет более точных моделей аккумуляторов и снижения требований к запасам безопасности
• Предоставление универсального автоматизированного решения для снижения затрат на обслуживание
• Снижение технологических требований к эксплуатации аккумуляторных систем, особенно с учетом специфики проекта и заказчика
• Способ обеспечения безопасной эксплуатации аккумуляторов в течение всего срока их службы, включая второй срок службы
• Анализ экономического эффекта в зависимости от операционной стратегии

Результаты проекта будут продемонстрированы в ходе текущей эксплуатации крупномасштабного хранилища Freimann Stadtwerke München. Демонстратор продемонстрирует как точность оценки параметров, так и улучшенную работу батареи. Результаты будут подтверждены практическими тестами с использованием аккумуляторной системы хранения.

Партнер консорциума:

Технический университет Мюнхена (Мюнхенский технический университет)

Контакты:

Руководитель проекта: andrei.szabo@siemens.com

Финансовый менеджер: roland.deak@siemens.com

Поставщик финансирования: BMWE

CBC-GREEN (FKZ 13N15451) - Использование гибкого источника зеленого луча в промышленном производстве электрических компонентов

Продолжительность: 1 июля 2021 г. - 31 марта 2025 г.

В электронных изделиях, таких как реле, контакторы или силовые модули, все чаще используются медные компоненты. Причина этого в том, что требования к электрической и теплопроводности растут (медь обладает примерно на 1/3 лучшими свойствами по сравнению с алюминием). Для гибкой обработки (соединение, разделение, аддитивное производство, особенно селективное лазерное плавление) меди предпочтительны лазерные процессы. Используются лазеры ближнего инфракрасного диапазона (NIR) с превосходным качеством луча (фундаментальные модовые или одномодовые волоконные лазеры), которые также обеспечивают высокое пространственное разрешение. Однако высокая отражательная способность меди (97% при 1070 нм) усложняет использование лазерной технологии, поскольку существует риск повреждения компонентов (поглощение значительно увеличивается при вводе в ванну расплава), слишком короткое время обработки (из-за низкой скорости поглощения) и могут возникнуть качественные дефекты (разбрызгивание расплава). Цель подпроекта — использовать лазер, разработанный и сертифицированный консорциумом, в производственной среде Siemens. Области применения включают технологии автоматизации, производство электрических компонентов и сборку силовой электроники. Основное внимание здесь уделяется сварке и соединению, аддитивному производству и резке листов меди. Основное внимание уделяется демонстрации повышения эффективности и воспроизводимости за счет использования нового источника лазерного луча.

Партнеры консорциума

компания thyssenkrupp Automation Engineering GmbH

Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein (Общество содействия прикладным исследованиям им. Фраунгофера, зарегистрированная ассоциация)

Машиностроительная фабрика имени Карла Арнольда GmbH & Co. КГ

amcm GmbH

Контакты:

Руководитель проекта: markus.lasch@siemens.com

Финансовый менеджер: bianca.miene@siemens.com

Поставщик финансирования: BMFTR

DAFODIL (FKZ 03XP0389A) - DAFODIL - Оптимизация производства аккумуляторных элементов на основе данных на основе конечных данных путем широкого использования алгоритмов машинного обучения и встроенной аналитики

Продолжительность: 1 сентября 2021 г. - 31 августа 2025 г.

В рамках проекта DAFODIL планируется разработать принципиально новые методы и технологии межпроцессной оптимизации производства литий-ионных элементов.

Современное состояние оборудования для производства литий-ионных элементов заключается в оптимизации каждого отдельного этапа производства до местного оптимального уровня. Поскольку некоторые параметры качества могут иметь глобальный оптимум, если отдельные производственные мощности работают за пределами локального оптимального уровня, проект DAFODIL будет направлен на глобальную оптимизацию производства на промежуточном этапе исследования новых сенсорных систем. С этой целью различные сенсорные системы будут изучены в ходе предварительных исследований на предмет их пригодности для сбора данных при производстве клеток. Для всех измеренных значений будет определена, какая информация датчиков напрямую связана с определенным параметром качества.

DAFODIL (FKZ 03XP0389A) - DAFODIL - Оптимизация производства аккумуляторных элементов на основе данных на основе конечных данных путем широкого использования алгоритмов машинного обучения и встроенной аналитики

Продолжительность: 1 сентября 2021 г. - 31 августа 2025 г.

В рамках проекта DAFODIL планируется разработать принципиально новые методы и технологии межпроцессной оптимизации производства литий-ионных элементов.

Современное состояние оборудования для производства литий-ионных элементов заключается в оптимизации каждого отдельного этапа производства до местного оптимального уровня. Поскольку некоторые параметры качества могут иметь глобальный оптимум, если отдельные производственные мощности работают за пределами локального оптимального уровня, проект DAFODIL будет направлен на глобальную оптимизацию производства на промежуточном этапе исследования новых сенсорных систем. С этой целью различные сенсорные системы будут изучены в ходе предварительных исследований на предмет их пригодности для сбора данных при производстве клеток. Для всех измеренных значений будет определена, какая информация датчиков напрямую связана с определенным параметром качества.

Кроме того, будет исследовано влияние коррелирующих значений характеристик на сложные причинно-следственные паттерны. Для этого необходимо разработать алгоритмы и методы, позволяющие идентифицировать эти сложные причинно-следственные цепочки. Анализ чувствительности позволит выяснить, какие субвлияния в этих причинно-следственных цепочках способствуют определенным эффектам и как их можно количественно зафиксировать. В рамках подпроекта Siemens впервые будет исследована новая сенсорная система, так называемая гиперспектральная камера, на предмет ее возможного применения в производстве аккумуляторов. Кроме того, будут использованы электрохимические методы измерения в сочетании с модификациями в производстве ячеек для изучения влияния производственных параметров на качество и развития потенциала оптимизации характеристик качества клеток. С этой целью Siemens примет участие в анализе производственного процесса. Кроме того, в подпроекте Siemens будут запрограммированы алгоритмы анализа данных датчиков и квалификационных измерений, с помощью которых можно будет идентифицировать сложные причинно-следственные закономерности.

Партнеры консорциума

Таможенные ячейки Tübingen GmbH

Сафион ГмбХ

ООО «СУРАГУС»

Высшая техническая школа Рейна-Вестфалии в Аахене (RWTH Aachen University)

Университет Мюнстера (Мюнстерский университет)

Контакты:

Руководитель проекта: andreas-albrecht@siemens.com

Финансовый менеджер: bianca.miene@siemens.com

Поставщик финансирования: BMFTR

DIAA-H2 (FKZ: 03EI3067A) - цифровые двойники для заводов по производству H2

Продолжительность: 1 июля 2022 г. - 30 июня 2025 г.

Компания Siemens Energy Global GmbH & Co. KG, Siemens AG, Технический университет Дрездена и Josef Pfaffinger Bauunternehmung GmbH планируют на примере электролизной установки исследовать основы технологии Digital Twin для технологических установок, которые можно использовать на протяжении всего жизненного цикла. Методы создания продуктов и управления ими, установленные в машиностроении, должны быть использованы для перехода к энергетическому переходу путем их адаптации к строительству установок. Исследовательский проект направлен на разработку методов и инструментов для создания, создания и обслуживания Digital Twin. Они будут реализованы одновременно со строительством и эксплуатацией станции. Кроме того, будут разработаны различные модульные подходы, основанные на базовых моделях для конкретных дисциплин, которые синхронизированы и согласованы с междисциплинарной моделью завода. Модель установки также предназначена для создания нового поколения вариантов для строительства установок. Описанные приоритетные области будут объединены в прототип первой системы управления жизненным циклом установки (система Plant-LM) и проверены на практике при проектировании, строительстве и эксплуатации установок. В результате система Plant-LM призвана значительно повысить экономическую эффективность установок, снизить инвестиционные затраты и улучшить техническое обслуживание. Это обеспечит значительное и долгосрочное конкурентное преимущество для пользователей разработанных методов и инструментов для электролизных установок Digital Twin.

Партнеры консорциума

Компания Pfaffinger Anlagenbau & Energietechnik GmbH

Технический университет Дрездена (Дрезденский технологический университет)

Компания Siemens Energy Global GmbH & Co. КГ

Контакты:

Руководитель проекта: jonathan.leidich@siemens.com

Финансовый менеджер: bianca.miene@siemens.com

Поставщик финансирования: BMWE

DigiZug3D (FKZ 13IK031A) - совместный проект: цифровое одобрение 3D-печатных компонентов для рельсовых транспортных средств (DigiZug3D) - подпроект: цифровизация и индустриализация процесса LPBF

Продолжительность: 1 октября 2023 года - 31 августа 2026 года

DigiZug3D (FKZ 13IK031A) - совместный проект: цифровое одобрение 3D-печатных компонентов для рельсовых транспортных средств (DigiZug3D) - подпроект: цифровизация и индустриализация процесса LPBF

Продолжительность: 1 октября 2023 года - 31 августа 2026 года

Основываясь на многолетнем опыте использования и поставщика аддитивного производства, Siemens поддержит индустриализацию процесса LPBF. Это будет достигнуто, в частности, за счет внедрения цифровых технологий на нескольких уровнях, а именно: цифрового картирования процессов утверждения для создания платформы для утверждения, участия в вычислительном доказательстве вместо разрушающего контроля и оценки дополнительных цифровых методов для сокращения объема испытаний в области обеспечения качества. Цифровые методы включают сочетание различных систем мониторинга процессов с предполагаемой автоматической оценкой, а также использование отдельных методов на основе растущего объема данных в рамках проекта. Результатом станет конкретная оценка выбранных методов мониторинга процессов. Это может послужить основой для будущих разработок методологий мониторинга или оценки процессов, а также для оценки имеющихся в настоящее время систем. В идеале можно сформулировать конкретные цели развития и показать корреляцию с качеством компонентов. В целом цифровизация процессов утверждения и доказательств устранит значительное препятствие на пути внедрения аддитивного производства. Кроме того, для поддержки индустриализации опыт, накопленный на протяжении всей цепочки аддитивных процессов, будет обобщен в конкретные рекомендации по применению этого процесса в области рельсового транспорта и за его пределами. Отдельные гипотезы и рекомендации из исследовательского отчета Германского центра исследований железнодорожного транспорта будут изучены и конкретизированы, а также проверена их общая значимость за пределами материалов, использованных в проекте. Наконец, передача знаний в поддержку широкой индустриализации будет поощряться путем разработки нормативных положений и стандартов.

Партнеры консорциума

Мобильность становится аддитивной e.V.

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

Компания TÜV NORD Systems GmbH & Co. КГ

Компания по аддитивной маркировке

Компания Siemens Mobility

Университет Падерборна (Университет Падерборна)

Контакты:

Руководитель проекта: christoph.kiener@siemens.com

Финансовый менеджер: bianca.miene@siemens.com

Поставщик финансирования: BMWE

DimAd (FKZ 13XP5188A) — совместный проект: цифровое проектирование материалов и процессов для аддитивного производства на основе проволоки — DiMAD —; подпроект: Цифровая производственная цепочка для процесса WAAM высоколегированных сталей

Продолжительность: 1 января 2023 года - 31 декабря 2025 года

Процессы аддитивного производства металлов (AM) требуют значительных, преимущественно экспериментальных, усилий, когда речь идет о поиске подходящих технологических окон для систем материалов или переносе оптимизированных параметров процесса с одного типа установок на другой. Ускоренное внедрение от проектирования до компонента возможно только в том случае, если технологическая цепочка от сырья до компонента определена и полностью построена в цифровом формате. Проект DiMAD посвящен процессам на основе проволоки с использованием дугового и лазерного излучения в качестве источников тепла для аустенитной и дуплексной стали. Подробно рассматриваются следующие характеристики, которые важны с точки зрения пользователя и влияют на качество и свойства компонента: микроструктура и фазообразование в результате локальных условий затвердевания и охлаждения; остаточные напряжения и деформации при нагревании, охлаждении и термообработке; критические дефекты, такие как отсутствие плавления и пористость. Микроструктура, фазы и напряжения описаны с помощью моделирования. Машинное обучение (ML) используется для корреляции процесса, дефекта и свойства, а также для интерпретации совокупности данных (моделирование, эксперимент, анализ). Цифровая работа сопровождается экспериментами, анализами и тестированием материалов, которые служат для определения входных параметров моделирования, валидации моделирования и обучения/валидации моделей машинного обучения. На основе параметров процесса, полученных с помощью цифровых инструментов, будут построены два реальных компонента. Что касается двух процессов AM, будет разработана пользовательская онтология проволочных материалов. Для обмена и оценки данных между партнерами и с помощью платформы Material Digital будет разработана единая структура данных и использованы подходящие форматы данных. Существующее решение AixVipMap первоначально будет использоваться в качестве платформы рабочего процесса, которая должна быть интегрирована в PMD.

Партнеры консорциума

ООО «ОСКАР»

Icon Pro GmbH

FEF Reschungs- und Devicklungsgesellschaft Fügetechnik GmbH (компания FEF по исследованиям и разработкам для присоединения к Technology GmbH)

Немецкий аэрокосмический центр (Немецкий аэрокосмический центр)

Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein (Общество содействия прикладным исследованиям им. Фраунгофера, зарегистрированная ассоциация)

ДОСТУП e.V.

Контакты:

Руководитель проекта: philip.howell@siemens.com

Финансовый менеджер: bianca.miene@siemens.com

Поставщик финансирования: BMFTR

DORSMAN (FKZ 03XP0633A) — совместный проект: производство аккумуляторных элементов на основе данных и датчиков — DORSMAN; подпроект: ускорение доработки элементов и повышение качества литий-ионных аккумуляторов за счет использования инновационных сенсорных технологий и измерений

Продолжительность: 1 января 2025 года - 31 декабря 2027 года

Этот исследовательский проект, финансируемый BMBF, направлен на ускорение производства литий-ионных аккумуляторов.

Совместный проект «Производство аккумуляторных элементов на основе данных и датчиков» (DORSMAN) исследует, как можно сделать производство литий-ионных аккумуляторов более ресурсоэффективным и быстрым. Проект финансируется Федеральным министерством образования и исследований (BMBF) (FKZ: 03XP0633A). Помимо Siemens в качестве координатора, в консорциум входят BioLogic Science Instruments GmbH, Институт станков и промышленного управления (iwb) Мюнхенского технического университета и Институт силовой электроники и электрических приводов (ISEA) при RWTH Aachen University. Главная цель заключается в ускорении производства аккумуляторов с помощью инновационных сенсорных технологий и цифровизации.

Аккумуляторы необходимы для успешного перехода к энергетике и мобильности. Однако производственный процесс длительный, процент брака высок, качество батарей варьируется, и его можно надежно определить только с помощью сложных измерительных процедур. В частности, последний этап производственного процесса, доработка ячеек, занимает очень много времени. Завершение состоит из нескольких этапов процесса. Смачивание, при котором электролит распределяется по батарее, образование, когда аккумулятор заряжается и разряжается впервые, а также измерение саморазряда занимают особенно много времени. Это связано с тем, что ход процесса невозможно контролировать с помощью имеющихся в настоящее время средств, и поэтому необходимо длительное время ожидания.

DORSMAN уделяет особое внимание этому аспекту производственного процесса. Новые датчики будут интегрированы в производственную установку, что позволит глубже понять электрохимические процессы в ячейке. Кроме того, процедуры измерения для определения скорости саморазряда будут доработаны. Согласно текущему уровню техники, эти измерения занимают от нескольких дней до недель. Будет проведено исследование того, как можно сократить продолжительность измерений с помощью подходящей технологии измерения и оценки данных.

До сих пор датчики и процедуры измерения демонстрировались только в лабораторных масштабах. В рамках DORSMAN достигнутые здесь результаты найдут промышленное применение благодаря сотрудничеству между исследовательскими институтами и промышленностью. На производственном предприятии будет создана цифровая инфраструктура, которая станет основой для онлайн-управления технологическими процессами на основе данных измерений. Партнеры проекта внедрят разработанные решения на пилотной установке, где они будут протестированы. Впоследствии батареи будут производиться в рамках нескольких производственных кампаний, и на основе записанных измерений в производственный процесс будут внесены коррективы. Успешное внедрение позволит интегрировать сенсорную технологию и измерительные приборы в промышленные производственные объекты.

Партнеры консорциума

Биологические научные инструменты GmbH

Технический университет Мюнхена (TUM) (Технический университет Мюнхена)

Высшая техническая школа Рейна-Вестфалии в Аахене (RWTH Aachen University)

Контакты:

Руководитель проекта: felix.katzer@siemens.com

Финансовый менеджер: bianca.miene@siemens.com

Поставщик финансирования: BMFTR

EnABle (FKZ 03EN3061A) — совместный проект EneFF:STADT: Enable — вертикальная интеграция систем связи и управления для повышения гибкости для оптимизации энергопотребления в масштабах всего округа. Подпроект: Оптимизированное управление энергетической системой (Siemens)

Продолжительность: 1 апреля 2022 г. - 31 марта 2025 г.

Важнейшей предпосылкой для оптимизации управления энергосистемами зданий и кампусов по всему сектору и маркетинга гибкости является создание информационно-коммуникационных технологий (ИКТ) для беспрепятственного взаимодействия между датчиками, отдельными компонентами, использования систем прогнозирования и интерфейсов с оператором сети, поставщиком энергии или торговой платформой. Цель этого проекта — продемонстрировать всю цепочку ИКТ в полевых условиях на примере крупнейшего районного комплекса в Бамберге (зона конверсии кампуса Лагард). Еще одной целью проекта является метрологическая и имитационная оценка масштабируемости и переносимости в другие районы, а также возможностей экономии углекислого газа и затрат. Оптимизированное межотраслевое управление контролируемыми электрическими и тепловыми нагрузками, накопителями энергии и устройствами преобразования энергии будет осуществляться с помощью автоматизированной системы управления энергопотреблением, работающей в сочетании с классическими технологиями управления зданиями, внешними сервисами, такими как метеорологические службы, методы прогнозирования на основе искусственного интеллекта и торговая платформа. При этом энергоснабжение района будет осуществляться с учетом затрат и выбросов углекислого газа с учетом всех технических граничных условий отдельных компонентов и сетей.

Партнеры консорциума

Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein (Общество содействия прикладным исследованиям им. Фраунгофера, зарегистрированная ассоциация)

Stadtwerke Bamberg Energie- und Wasserversorgungs GmbH (Бамбергские коммунальные предприятия по энергетике и водоснабжению)

ООО «СеТрейд»

Контакты:

Руководитель проекта: stefan.langemeyer@siemens.com

Финансовый менеджер: bianca.miene@siemens.com

Поставщик финансирования: BMWE

ENSURE3 (FKZ 03SFK1A0-3) — совместный проект: новые структуры энергетических сетей для энергетического перехода

Продолжительность: 1 августа 2023 года - 31 июля 2026 года

Siemens AG участвует в качестве лидера консорциума в проекте Copernicus ENSURE3.В рамках проекта Siemens AG внесет вклад в достижение четырех основных целей и вместе со своими партнерами разработает рекомендации для различных заинтересованных сторон. Кроме того, Siemens AG работает над многочисленными технологическими усовершенствованиями в наборе инструментов для перехода на новые источники энергии. В качестве вклада в совместную демонстрационную платформу будет продолжена разработка «Единого источника правды» и будет проведена работа по интеграции гибкой технологии управления станциями. Siemens AG создала шоу-рум, который служит для передачи результатов.

Партнеры консорциума

Технологический институт Карлсруэ (Universitätsaufgabe) (Технологический институт Карлсруэ (университетская задача))

Технический университет Дортмунда (Технический университет Дортмунда)

DVGW Deutscher Verein des Gas- und Wasserfaches e.V. — Общество технических наук (Немецкая научно-техническая ассоциация по газу и воде DVGW)

Deutsche Umwelthilfe e.V. (Экологическая акция в Германии)

Высшая школа прикладных наук в Мюнхене (Мюнхенский университет прикладных наук)

Компания PSI FLS «Нечеткая логика и нейросистемы» GmbH

Компания «Теннет ТСО ГмбХ»

Germanwatch e.V.

OPAL-RT Германия ГмбХ

ООО «Свиель Нец»

Компания AllGäunetz GmbH & Co. КГ

Кильский университет имени Кристиана Альбрехта (Кильский университет)

Вестфалия — Везер Нец ГмбХ

Компания LEW Verteilnetz GmbH

Технический университет Ильменау (Технологический университет Ильменау)

Институт «Эко». Институт прикладной экологии e.V. (Öko-Institut. Институт прикладной экологии (e.V.)

Компания Avacon Netz GmbH

Hitachi Energy, Германия

Машиностроительный завод в Райнхаузене ГмбХ

Эрланген-Нюрнбергский университет имени Фридриха Александра (Университет Фридриха Александра в Эрлангене в Нюрнберге)

Технологический институт Карлсруэ (Großforschungsaufgabe) (Технологический институт Карлсруэ (крупномасштабное исследовательское задание))

Высшая техническая школа Рейна-Вестфалии в Аахене (RWTH Aachen University)

Energiewirtschaftliches Institut an der Köln GGmbH (Институт экономики энергетики Кельнского университета GGmbH)

Бергический университет Вупперталя (Университет Вупперталя)

Контакты:

Руководитель проекта: annebauer@siemens.com

Финансовый менеджер: bianca.miene@siemens.com

Поставщик финансирования: BMBF

F-Hil-Reloaded (FKZ 03EI6104A) — совместный проект: разработка тестовой инфраструктуры для нормативной валидации динамических процессов децентрализованных генераторных установок, формирующих сеть — F-HIL-Reloaded; подпроект: разработка децентрализованного стенного блока постоянного тока, формирующего сетку, для повышения безопасности электроснабжения

Продолжительность: 1 октября 2023 года - 30 сентября 2026 года

Целью проекта F-Hil-Reloaded является создание системы моделирования и тестирования в реальном времени, которая моделирует участок распределительной сети с высокой совместимостью преобразователей и автоматически выполняет сценарии тестирования тестовых объектов, формирующих сетку. Гибридный усилитель, управляемый через динамический интерфейс питания и адаптивный линейный импеданс X/R, используются в качестве интерфейсов к реальной среде. Проект F-Hil-Reloaded является продолжением исследовательского проекта FHil; полученные знания и полученные результаты служат основой для дальнейшего развития системы испытаний и проверок. Кроме того, в проекте учитываются сетообразующие свойства тестовых объектов: стенного блока постоянного тока и преобразователя, формирующего сетку. Особое внимание уделяется функциональной совместимости преобразователей. В частности, резонансные эффекты зарядных станций для электромобилей в сочетании с фотоэлектрическими системами моделируются с помощью системы тестирования и контроля. Положительные (и потенциально отрицательные) эффекты формирователей сетки в распределительной сети должны быть продемонстрированы системой испытаний и проверок, адаптированной к сеточно-формирующим свойствам тестовых объектов. Воспроизводимые тесты призваны стать основой для стандартизированных последовательностей испытаний для систем формирования сетки. Главная цель проекта F-Hil-Reloaded заключается в том, чтобы положительно повлиять на разработку преобразователей, формирующих сеть и следующих за сеткой, с помощью стандартизированных процедур тестирования и испытательной системы, тем самым обеспечив безопасность энергоснабжения в источнике питания, основанном исключительно на преобразователях. В обществе очевидность надежного энергоснабжения с помощью систем формирования сетей укрепляет чувство безопасности и согласия с переходом на зеленую энергетику.

Партнеры консорциума

Высшая школа Бонн-Рейн-Зиг (Университет прикладных наук Бонн-Рейн-Зиг)

Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein (Общество содействия прикладным исследованиям им. Фраунгофера, зарегистрированная ассоциация)

Компоненты и модули SUMIDA GmbH

OPAL-RT Германия ГмбХ

Контакты:

Руководитель проекта: sebastian.nielebock@siemens.com

Финансовый менеджер: bianca.miene@siemens.com

Поставщик финансирования: BMWE

3DGlassGuard (FKZ: 13N16851) — совместный проект: безопасность посредством интеграции фотонных систем в стеклянную фольгу; подпроект: планарный интегрированный оптический датчик тока

Продолжительность: 1 апреля 2024 года - 31 марта 2027 года

3DGlassGuard (FKZ: 13N16851) — совместный проект: безопасность посредством интеграции фотонных систем в стеклянную фольгу; подпроект: планарный интегрированный оптический датчик тока

Продолжительность: 1 апреля 2024 года - 31 марта 2027 года

Интеграция трехмерных оптических микроструктур и прочных интерфейсов в дисплейное стекло должна быть технически разработана с использованием IOX (ионная имплантация) в сочетании с FS-LS (фемтосекундное лазерное структурирование) для создания миниатюрных компонентов фотонной системы. Новый инструмент проектирования IPD (инверсный фотонный дизайн) эффективно позволяет проводить необходимое трехмерное волновое оптическое и химическое моделирование. Партнерам по применению должны быть предварительно разработаны и функционально подтверждены два новых принципа использования датчиков, которые возможны только на этой основе в области текущих измерений и зондирования окружающей среды. Для этого будут использованы методы интеллектуальной оценки данных датчиков. Запланированные комбинированные процессы, основанные на проектировании, объединяют преимущества IOX (низкое демпфирование и большие площади) и преимущества FS-LS (трехмерность). Это впервые позволяет интегрировать трехмерные оптические структуры в очень тонкие стеклянные подложки большой площади (< 1 мм). Эта комбинация эффективна с точки зрения проектирования только с помощью IPD с поддержкой искусственного интеллекта, поскольку проекты, основанные на классических экспериментально определенных регрессионных моделях, невозможно быстро смоделировать из-за вычислительных ограничений. Современные оптические датчики часто основаны на свободном луче или оптоволокне, поэтому для их установки требуется значительное пространство. Кроме того, гибкие оптические волокна требуют больших затрат на обработку и сборку. Таким образом, фотонная интеграция на системном уровне обеспечивает значительные преимущества с точки зрения затрат и миниатюризации. Технически это достигается в предлагаемом проекте за счет использования дисплейного стекла и пакетных процессов на основе панелей для процессов IOX и металлизации, а также интеграции трехмерных оптических структур с помощью fs-лазера в тонкую стеклянную фольгу, которая интегрируется в качестве высокоэффективных компонентов системы в оптоэлектронные системы для новых приложений, таких как оптический датчик тока.

Партнеры консорциума

Компания Sea & Sun Technology GmbH

Свяжитесь с AG

Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein (Общество содействия прикладным исследованиям им. Фраунгофера, зарегистрированная ассоциация)

ООО «ЛайтФаб»

Берлинский технический университет (Берлинский технический университет)

Контакты:

Руководитель проекта: stefan.nerreter@siemens.com

Финансовый менеджер: bianca.miene@siemens.com

Поставщик финансирования: BMBF

GreenInverter (FKZ 03EN4079A) — совместный проект: экологичная силовая электроника с инновационным охлаждением для повышения пригодности к вторичной переработке — GreenInverter; подпроект: технологические варианты и инверторная система

Продолжительность: 1 марта 2024 года - 28 февраля 2027 года

GreenInverter (FKZ 03EN4079A) — совместный проект: экологичная силовая электроника с инновационным охлаждением для повышения пригодности к вторичной переработке — GreenInverter; подпроект: технологические варианты и инверторная система

Продолжительность: 1 марта 2024 года - 28 февраля 2027 года

Проект «GreenInverter» направлен на установление новых стандартов перерабатываемого, ремонтируемого и модернизируемого оборудования в области преобразования электрической энергии. В то же время необходимо значительно повысить энергоэффективность. Преимущества будут продемонстрированы на примере инвертора. Современное состояние техники, основанное на принципе разработки отдельных компонентов, должно быть заменено новым системным подходом. Благодаря принципиально новому подходу к общей стратегии охлаждения и изоляции температура компонентов будет снижена, а использование новых материалов станет возможным, что повысит энергоэффективность. Также будет достигнуто значительное повышение пригодности к вторичной переработке, сокращение выбросов углекислого газа в продукте и увеличение срока службы продукта благодаря более равномерному распределению температуры в инверторе. Кроме того, в будущем будут учтены новые бизнес-модели, а это означает, что затраты на проектирование и компоновку будут в меньшей степени зависеть от производственных затрат. Проект сосредоточен на трех ключевых областях: «Энергоэффективность», «Возможность вторичной переработки, замкнутый цикл и дематериализация» и «Срок службы, использование компонентов и гибкость в использовании». Будут исследованы и разработаны прорывные решения для значительных улучшений во всех этих областях, которые будут продемонстрированы в виде функциональных прототипов. По оценкам консорциума, при полном внедрении результатов потенциал энергосбережения в Германии может быть достигнут более 1,6 ТВтч в год. Siemens вносит свой вклад в исследования и разработки в области электроники, методов охлаждения, а также проектирования и производства инверторов. Сюда входит многолетний опыт проектирования, строительства, наладки и эксплуатации экспериментальных установок и руководства крупными научно-исследовательскими и опытно-конструкторскими проектами.

Партнеры консорциума

Ростоффендель Бернхард Вестарп GmbH & Co. КГ

Эрланген-Нюрнбергский университет имени Фридриха Александра (Университет Фридриха Александра в Эрлангене в Нюрнберге)

Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein (Общество содействия прикладным исследованиям им. Фраунгофера, зарегистрированная ассоциация)

Компоненты и модули Sumida GmbH

Контакты:

Руководитель проекта: joern.grundmann@siemens.com

Финансовый менеджер: bianca.miene@siemens.com

Поставщик финансирования: BMWE

GridAssist (03EI6126A) - совместный проект: Системы помощи для оптимизации работы автоматизированных систем в распределительных сетях - Название подпроекта: Автоматизированная оптимальная эксплуатация систем

Продолжительность: 1 декабря 2024 года - 30 ноября 2027 года

GridAssist (03EI6126A) - совместный проект: Системы помощи для оптимизации работы автоматизированных систем в распределительных сетях - Название подпроекта: Автоматизированная оптимальная эксплуатация систем

Продолжительность: 1 декабря 2024 года - 30 ноября 2027 года

Проект GridAssist направлен на разработку вспомогательных систем для оптимизации работы автоматизированных систем в распределительных сетях. Это призвано обеспечить более тесную интеграцию генераторов возобновляемой энергии в электросеть. Будут разработаны решения, индивидуально адаптированные к уровням напряжения. Переносимость этих решений и полевое тестирование систем помощи являются центральными компонентами проекта. В основе любой автоматизации распределительных сетей лежит достаточная наблюдаемость. Чем ниже уровень напряжения, тем меньше в настоящее время известно о фактическом состоянии сети. Таким образом, в GridAssist сначала будет обеспечена необходимая наблюдаемость. Помимо внедрения измерительной техники, необходимо разработать соответствующие концепции наиболее эффективной интеграции данных измерений с соответствующими операторами сети и их процессами. При наличии достаточно установленных измерительных и коммуникационных технологий, то есть при наличии наблюдаемости, можно затем проанализировать соответствующее состояние сети. В дополнение к аналитическим методам будут использоваться методы, основанные на данных. Затем вспомогательные системы будут принимать решения на основе анализа состояния сети. Они могут варьироваться от рекомендаций к действиям для оператора системы до полностью автоматизированной гибкой диспетчеризации. Siemens делится своим опытом в области автоматизации сетей и разработки программного обеспечения, особенно в области цифровых двойников и искусственного интеллекта. Центральным аспектом GridAssist является автоматизация процессов в распределительной сети. Это необходимо в связи с текущими событиями. В дополнение к этим техническим аспектам проект направлен на снижение эксплуатационных и инвестиционных расходов сетевых операторов. Это достигается за счет улучшения управления активами и снижения потребности в расширении сети.

Партнеры консорциума

Компания LEW Verteilnetz GmbH

Энергоснабжение Gera GmbH

OPAL-RT Германия ГмбХ

Эрланген-Нюрнбергский университет имени Фридриха Александра (Университет Фридриха Александра в Эрлангене в Нюрнберге)

Высшая техническая школа Рейна-Вестфалии в Аахене (RWTH Aachen University)

Контакты:

Руководитель проекта: annebauer@siemens.com и christian.scheibe@siemens.com

Финансовый менеджер: bianca.miene@siemens.com

Поставщик финансирования: BMWE

HyflexBahn (FKZ 03ETE045A) — совместный проект: гибридные и гибкие аккумуляторные системы на железнодорожном транспорте (HyflexBahn)

Продолжительность: 1 января 2023 года - 31 декабря 2025 года

Растущий во всем мире спрос на экологически чистые железнодорожные решения для неэлектрифицированных железнодорожных линий приведет к росту спроса на транспортные средства с тяговыми батареями вместо дизельных двигателей. До сих пор электропоезда с аккумуляторными батареями в основном оснащены литий-ионными элементами средней плотности энергии, которые очень мощны, но также дороги по сравнению с элементами, используемыми в автомобильном секторе. Цель HyflexBahn — обеспечить возможность использования недорогих ячеек с высокой плотностью энергии в сочетании с высокопроизводительными ячейками. Это обеспечивает высокую плотность энергии при одновременном снижении затрат на жизненный цикл. В рамках проекта будут созданы и параметризованы инструменты моделирования гибридных аккумуляторных систем хранения данных с ячейками разного химического состава, смоделированы конструкции систем для различных рабочих профилей и оценена экономическая жизнеспособность. Гибкость, достигнутая благодаря гибридизации, способствует повышению конкурентоспособности аккумуляторных поездов и эффективному и максимально длительному использованию батарей как при первом использовании, так и при возможном повторном сроке службы.

Партнеры консорциума

Компания Siemens Mobility

Высшая техническая школа Рейна-Вестфалии в Аахене (RWTH Aachen University)

Контакты:

Руководитель проекта: michael-fischer@siemens.com

Финансовый менеджер: bianca.miene@siemens.com

Поставщик финансирования: BMWE

KoLibri (FKZ: 03LB3039A) — совместный проект «Сложные легкие конструкции для электронного применения в условиях мобильности»; подпроект: разработка и испытание демонстраторов из пенометалла для силовой электроники в условиях мобильности

Продолжительность: 1 декабря 2021 г. - 28 февраля 2025 г.

Проект KoLibri направлен на охлаждение электродвигателей и силовой электроники с помощью новых легких конструкций из пенометалла с открытыми порами. Ожидается, что они обеспечат улучшенную эффективность охлаждения и, что особенно важно, позволят создать новые конструкции. Использование пенометаллических конструкций с открытыми порами позволяет повысить эффективность охлаждения на 20— 50% в одном и том же монтажном пространстве или, при сохранении той же производительности, снизить вес на 50%. Кроме того, ожидается, что рассмотренные методы производства, такие как литье под давлением и нанесение покрытий, приведут к снижению затрат на 75% по сравнению с чисто аддитивным производством (например, селективным лазерным спеканием). Кроме того, конструктивно-механические преимущества металлических пенопластов (высокое отношение жесткости к объему) позволяют интегрировать охладители в конструкцию соответствующего назначения, тем самым достигая дальнейшего снижения веса за счет использования механической несущей способности в сочетании с охлаждением. Еще одним направлением исследований является прямая печать металлопенопластовых конструкций на силовых модулях. Это повышает тепловые характеристики и одновременно экономит вес и ресурсы, поскольку обычную опорную плиту для охладителя можно не использовать. Поскольку только технические решения циклического цикла в жизненном цикле компонентов оказывают меньшее воздействие на окружающую среду, чем стандартные решения, проект также направлен на разрушение композитных материалов и однократную регенерацию используемых материалов, хотя обработка оцинкованных поверхностей считается сложной задачей с точки зрения утилизации. Разработанные технические решения являются межотраслевыми и охватывают весь спектр мобильности (автомобили, автобусы, грузовики, поезда, электрические летательные аппараты и т. д.). На протяжении всего проекта данные оценки жизненного цикла и программное обеспечение будут дорабатываться, чтобы в будущем проектировщикам было проще проводить экологическую оценку на ранних этапах проектирования.

Партнеры консорциума

Компания Valeo Automotive Германия ГмбХ

ООО «Айпойнт-Системс»

Компания HSO Герберт Шмидт GmbH & Co. КГ

NRU GmbH

Технический университет Бергакадемии Фрайберга (Фрайбергский технический университет)

Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein (Общество содействия прикладным исследованиям им. Фраунгофера, зарегистрированная ассоциация)

Технический университет Дрездена (Технический университет Дрездена)

Контакты:

Руководитель проекта: christian.baar@siemens.com

Финансовый менеджер: bianca.miene@siemens.com

Поставщик финансирования: BMWE

LeiKo (FKZ 03EI6041A) — совместный проект: надежные пленочные конденсаторы с повышенным потенциалом мощности; подпроект: модели срока службы и нанотехнология пленочных конденсаторов с повышенным энергетическим потенциалом как компонент улучшения сетевой инфраструктуры

Продолжительность: 1 февраля 2021 г. - 31 июля 2024 г.

Общая цель исследовательского проекта OntoMat заключается в исследовании основанных на данных решений по разработке и оптимизации материалов для промышленно используемых термопластичных и термореактивных компонентов, армированных термореактивным волокном, а также материалов и производственных процессов, используемых для их производства, включая учет циклов материалов. Согласованное описание межмасштабных взаимосвязей между материалом, процессом и компонентом в настоящее время отсутствует для материалов, армированных волокном. Кроме того, отсутствует достаточная целостность данных, начиная с определения характеристик материалов с помощью методов моделирования и заканчивая производственными процессами. Таким образом, исследование гармонизированного онтологического описания раскрывает ранее неиспользованный потенциал разработки материалов на основе данных и оптимизации процессов. В рамках этого подпроекта особое внимание уделяется следующим вопросам:

• разработка соответствующих причинно-следственных связей (цифровое описание материала),

• Разработка, построение и валидация цепочки процессов многомасштабного моделирования с интеграцией процессов и

• Анализ и включение материального цикла в онтологическое описание.

Здесь, где основное внимание уделяется полимерным композитам, пригодным для литья под давлением, таким как SMC, необходимо разработать формализованные описания «технологического процесса» на макро- и микромасштабном уровнях. Полученные релевантные причинно-следственные связи лежат в основе создания межмасштабной онтологии и постановки на второй план двунаправленной многомасштабной цепочки процессов моделирования. Третье направление — содействие материальным циклам. Для этого необходимо определить влияние потенциально более низких качественных свойств материалов и, с другой стороны, составить карту процессов рециркуляции в онтологическом описании, чтобы способствовать устойчивым разработкам уже на этапе проектирования.

Партнеры консорциума

• Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein (Общество содействия прикладным исследованиям им. Фраунгофера, зарегистрированная ассоциация)

• FASERINSTITUT BREMEN e.V. (зарегистрированная ассоциация Института FIBRE в Бремене)

• BIAS — Бременский институт прикладных технологий Strahltechnik GmbH (BIAS — Бременский институт прикладных лучевых технологий GmbH)

• ООО «Некспирит»

• Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (зарегистрированная ассоциация Германского аэрокосмического центра)

• Maschinenfabrik GmbH имени Ханса Вебера

Контакты:

• Руководитель проекта: martin.koerdel@siemens.com

• Финансовый менеджер: bianca.miene@siemens.com

Поставщик финансирования: BMFTR

PredicTeco (FKZ 01MN23014A) — совместный проект: разработка продукта с учетом оценки устойчивого развития с использованием моделирования (PredicTeco) — подпроект: Continuous Green Digital Twin с соединением виртуальных и физических производственных процессов для устойчивого проектирования и оптимизации

Продолжительность: 1 июня 2023 года - 31 мая 2026 года

Общая цель проекта — предоставить платформу для оценки и оптимизации устойчивости ресурсоемких производственных процессов уже на стадии проектирования. Моделирование производственных процессов служит основой. Таким образом, все ожидаемые данные и их группировка известны на раннем этапе процесса и могут быть представлены в виде структуры данных в зеленом цифровом двойнике. На основе структуры данных предоставляются интерфейсы для прогнозирования устойчивого развития с использованием программного обеспечения LCA. Благодаря известным потокам информации с помощью Edge Computing можно использовать эффективные предварительные оценки. В частности, решаются следующие подцели:

• Разработка количественных и измеримых критериев и показателей для оценки экологического воздействия процессов производства композитных материалов
• Интеграция соответствующих критериев и показателей в инструменты моделирования для проектирования схем производства и технологических этапов на основе целевых значений
• Интеграция соответствующих критериев в инструменты производственного планирования для конкретных продуктов для разработки дизайна продукта (CAE/CAM) на основе целевых значений
• Автоматизированный и стандартизированный сбор данных в реальном времени, предварительная обработка, документирование и сравнение собранных данных с определенными целевыми значениями в качестве основы для действительно реализуемых решений по оптимизации.

Исходя из этого, подпроект можно разделить на 5 рабочих целей:

PredicTeco (FKZ 01MN23014A) — совместный проект: разработка продукта с учетом оценки устойчивого развития с использованием моделирования (PredicTeco) — подпроект: Continuous Green Digital Twin с соединением виртуальных и физических производственных процессов для устойчивого проектирования и оптимизации

Продолжительность: 1 июня 2023 года - 31 мая 2026 года

Общая цель проекта — предоставить платформу для оценки и оптимизации устойчивости ресурсоемких производственных процессов уже на стадии проектирования. Моделирование производственных процессов служит основой. Таким образом, все ожидаемые данные и их группировка известны на раннем этапе процесса и могут быть представлены в виде структуры данных в зеленом цифровом двойнике. На основе структуры данных предоставляются интерфейсы для прогнозирования устойчивого развития с использованием программного обеспечения LCA. Благодаря известным потокам информации с помощью Edge Computing можно использовать эффективные предварительные оценки. В частности, решаются следующие подцели:

• Разработка количественных и измеримых критериев и показателей для оценки экологического воздействия процессов производства композитных материалов
• Интеграция соответствующих критериев и показателей в инструменты моделирования для проектирования схем производства и технологических этапов на основе целевых значений
• Интеграция соответствующих критериев в инструменты производственного планирования для конкретных продуктов для разработки дизайна продукта (CAE/CAM) на основе целевых значений
• Автоматизированный и стандартизированный сбор данных в реальном времени, предварительная обработка, документирование и сравнение собранных данных с определенными целевыми значениями в качестве основы для действительно реализуемых решений по оптимизации.

Исходя из этого, подпроект можно разделить на 5 рабочих целей:

• Разработка всеобъемлющих моделей LCA от колыбели до колыбели для компонентов на основе композитных материалов
• Расширение существующих решений по моделированию процессов на уровне производства и фабрики за счет включения разработанных критериев и показателей оценки
• Интеграция показателей и критериев оценки в производственное планирование по конкретным продуктам (CAM)
• Сбор и обработка реальных технологических данных с использованием периферийных устройств
• Демонстрация и сбор требований для перехода на широкое производство

Партнеры консорциума

Grasse Zur Engineurgesellschaft

INVENT Инновационная реализация и маркетинг инновационных композиционных материалов neuer Technologien GmbH

Общество системной инженерии SWMS

СВЯЖИТЕСЬ С компанией Software GmbH

Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (зарегистрированная ассоциация Германского аэрокосмического центра)

ООО «Машиненбау Шольц» КГ

Контакты:

Руководитель проекта: oliver.lohse@siemens.com

Финансовый менеджер: bianca.miene@siemens.com

Поставщик финансирования: BMFTR

PV4life (FKZ 03EE1165A) — совместный проект: увеличение срока службы преобразователя за счет оптимизации компонентов с использованием цифрового ИИ Twin — PV4Life; подпроект: прогнозирование срока службы компонентов преобразователя на основе датчиков

Продолжительность: 1 августа 2023 года - 31 июля 2026 года

В рамках этого подпроекта Siemens AG изучает возможности более эффективного и надежного использования систем на базе преобразователей и их важнейших компонентов. Более эффективное использование силовых преобразователей, а также связанное с этим продление срока их службы и повышение надежности позволяют экономить природные ресурсы. Цель подпроекта Siemens AG заключается в мониторинге состояния с помощью датчиков, который позволяет включить определенное старение в индивидуальную операционную стратегию, позволяющую оптимально использовать фотоэлектрическую систему без потери мощности или срока службы. Дополнительные датчики в силовом модуле будут использоваться для прогнозирования срока службы, что послужит основой для моделей фотоэлектрических инверторных систем. Для этого будут выбраны подходящие датчики и экспериментально оценены их чувствительность к обнаружению старения компонентов преобразователя. Ускоренные испытания на срок службы приведут к возникновению различных сбоев в процессе старения, которые будут обнаружены и оценены датчиками на ранней стадии. Данные датчиков, собранные в ходе экспериментов, будут сопоставлены с обычными данными ускоренных испытаний на срок службы для оценки дополнительных преимуществ мониторинга срока службы датчиков. Для этого будут созданы специальные испытательные стенды для полупроводников для метрологической оптимизации, а сенсорная технология в силовом модуле будет расширена. Siemens предоставит данные измерений на основе датчиков, полученные в результате ускоренных испытаний на срок службы, партнерам по проекту для разработки моделей цифровых двойников, учитывающих явления старения и отдельные нагрузки, возникающие в приложении. В частности, полученные данные датчиков послужат исходными данными для моделей жизни на основе искусственного интеллекта у партнеров проекта. Эти модели оптимизируют использование и срок службы фотоэлектрических инверторных систем, регулируя рабочие параметры в соответствии с возрастающим старением.

Партнеры консорциума

Компания Infineon Technologies AG

Компоненты и модули SUMIDA GmbH

Высшая школа Бонн-Рейн-Зиг (Университет прикладных наук Бонн-Рейн-Зиг)

OPAL-RT Германия ГмбХ

Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein (Общество содействия прикладным исследованиям им. Фраунгофера, зарегистрированная ассоциация)

Контакты:

Руководитель проекта: kai.kriegel@siemens.com

Финансовый менеджер: bianca.miene@siemens.com

Поставщик финансирования: BMWE

REMEASURE (FKZ 03EN6022A) — совместный проект: мультимодальное управление энергопотреблением в супермаркетах с возможностью внедрения REMEASURE; подпроект: модель прогнозирующего мультимодального перемещения нагрузки в пилотном супермаркете

Продолжительность: 1 декабря 2022 г. - 30 ноября 2025 г.

REMEASURE (FKZ 03EN6022A) — совместный проект: мультимодальное управление энергопотреблением в супермаркетах с возможностью внедрения REMEASURE; подпроект: модель прогнозирующего мультимодального перемещения нагрузки в пилотном супермаркете

Продолжительность: 1 декабря 2022 г. - 30 ноября 2025 г.

Для достижения национальных и европейских климатических целей необходимо ускорить и эффективно использовать производство электроэнергии из возобновляемых источников с колебаниями. Помимо дорогостоящего расширения энергетических сетей и хранилищ существующие местные энергетические системы можно использовать для изменения спроса в связи с поставками возобновляемой энергии за счет мультимодального перемещения нагрузки. Необходимо быстро внедряемое, масштабируемое и экономичное решение. Супермаркеты представляют большой интерес, поскольку их энергетические системы в значительной степени стандартизированы. Кроме того, они полностью оснащены измерительной техникой и имеют высокую степень автоматизации. Возможности перемещения нагрузки обусловлены гибкостью местной холодильной сети супермаркета в сочетании с контролируемыми потребителями холодильного оборудования, такими как морозильные камеры или холодильные камеры. Энергетические системы в современных супермаркетах в настоящее время обычно работают исключительно в зависимости от спроса на основе статических правил. Такая операция неэффективна, так как предложение изменяющихся возобновляемых источников энергии не учитывается и, следовательно, не может быть эффективно использовано. Цель проекта заключается в изучении возможности эффективного использования колеблющихся возобновляемых источников энергии за счет мультимодального перемещения грузов, особенно в том, что касается холодильного снабжения супермаркетов. При этом будут учитываться как динамические цены на электроэнергию, так и прогнозы динамических граничных условий, таких как электрические и тепловые базовые нагрузки. Техническая осуществимость будет продемонстрирована в ходе моделирования и подтверждена в реальной работе пилотного супермаркета. Усилия по установке системы управления энергопотреблением и любой необходимой модернизации энергетической системы, например с помощью дополнительных измерительных устройств или регулировки автоматизации, должны быть сведены к минимуму.

Партнеры консорциума

Высшая техническая школа Рейна-Вестфалии в Аахене (RWTH Aachen University)

Контактные лица:

Руководитель проекта: stefan.langemeyer@siemens.com

Финансовый менеджер: bianca.miene@siemens.com

Поставщик финансирования: BMWE

RIESIQ (01IS24087A) - совместный проект: исследование и тестирование новых методов искусственного интеллекта для надежных, интеллектуальных и эффективных систем промышленного класса

Продолжительность: 1 декабря 2024 года - 30 ноября 2027 года

RIESIQ (01IS24087A) - совместный проект: исследование и тестирование новых методов искусственного интеллекта для надежных, интеллектуальных и эффективных систем промышленного класса

Продолжительность: 1 декабря 2024 года - 30 ноября 2027 года

Целью этого исследовательского проекта является преодоление недостатков генеративных моделей искусственного интеллекта или моделей большого языка (LLM) в отношении их применимости в промышленных производственных процессах. Основное внимание уделяется исследованию и тестированию надежных, но гибких методов обучения, позволяющих моделировать сложные динамические системы и физические процессы с достаточной точностью, а также интеллектуально и интерпретируемо управлять ими. Необходимые потребности в ресурсах во время обучения и выводов должны быть сведены к минимуму с помощью эффективных с точки зрения данных алгоритмов, обеспечивающих устойчивое и экологически безопасное использование в промышленных масштабах. Для достижения этих целей основное внимание будет уделяться масштабируемому синергетическому сочетанию алгоритмов машинного обучения и методов численного моделирования, а также основанным на них устойчивым и практичным методам RL для оптимизации управления. Полученные методы должны одновременно отвечать высоким требованиям прозрачности и объяснимости, поэтому особое внимание уделяется исследованию новых методов интерпретации архитектур структурированных моделей. Недавно разработанные модули решений искусственного интеллекта будут прототипированы и протестированы на практике с использованием автоматизированных процессов производства и обеспечения качества при производстве литий-ионных аккумуляторных элементов, что продемонстрирует дополнительные преимущества процесса преобразования на основе искусственного интеллекта в масштабируемую и гибкую фабрику будущего.

Партнеры консорциума

deepset GmbH

Берлинский технический университет (Берлинский технический университет)

Контактные лица:

Руководитель проекта: marc.weber@siemens.com

Финансовый менеджер: roland.deak@siemens.com

Поставщик финансирования: BMWE

VALUE-M (FKZ 16BZF332A) - совместный проект: продление срока службы систем хранения данных за счет управления микроциклами с непрерывным мониторингом состояния - VALUE-M

Продолжительность: 1 июня 2023 года - 31 мая 2026 года

Siemens AG активно работает на рынке в качестве поставщика решений и компонентов, а также партнера по развитию проектов. В этом контексте Siemens в первую очередь будет работать над технической реализацией и потенциальным коммерческим использованием результатов проекта VALUE-M. При разработке алгоритмов Siemens обеспечит совместимость с текущими сторонними проектами и осуществимость промышленных систем. Помимо внедрения коммуникационного программного обеспечения и облачных систем, что менее важно для VALUE-M, основное внимание уделяется разработке локальных блоков управления, которые оптимально управляют соответствующей управляемой системой хранения данных, используя разработанные алгоритмы в многоцелевой структуре для нескольких форм управления одновременно. Для практической проверки экономического потенциала расширенного алгоритма и технологии управления в духе проекта управление отдельными демонстрационными системами будет осуществлять субподрядная компания по торговле электроэнергией. Что касается аппаратного обеспечения, то будут разработаны методы технической интеграции вторичных накопителей, позволяющие дополнить системы, поставляемые третьими сторонами, подходящей технологией управления. В частности, для многоцелевого управления, включая мгновенный резерв, при выборе силовой электроники будут обеспечены достаточный запас мощности и высокая скорость реакции для компенсации очень кратковременных помех в работе сети.

Партнеры консорциума

SWW Вунзидель ГмбХ

Высшая техническая школа Рейна-Вестфалии в Аахене (RWTH Aachen University)

Контактные лица:

Руководитель проекта: heiko.winterstein@siemens.com

Финансовый менеджер: bianca.miene@siemens.com

Поставщик финансирования: BMWE

VE4 (FKZ 16ME0735K) — совместный проект: надежное снижение помех в энергосетях с использованием периферийных компонентов, способных работать в реальном времени

Продолжительность: 1 ноября 2022 года - 31 октября 2025 года

Мотивация: качество электроснабжения в промышленных сетях значительно ухудшилось из-за все более сложных и высокодинамичных потребителей, вызывающих сбои в работе сети. В то же время высокосетевые системы «Индустрия 4.0» очень чувствительны к этим неполадкам в сети. Это все чаще приводит к простою установок и высоким затратам. В настоящее время сильные нагрузки или неблагоприятные взаимные помехи компонентов сети не могут быть обнаружены заранее. Основные цели VE4 — непрерывное обнаружение и интеллектуальная активная компенсация помех в сетях электроснабжения для промышленности. Должно быть достигнуто значительное повышение надежности, а также эффективности использования энергии и ресурсов. С этой целью должна быть разработана новая распределенная цифровая система компенсации. Сюда входят гетерогенная сенсорная сеть с возможностью работы в реальном времени и периферийные устройства, которые позволяют быстро прогнозировать сигналы помех на основе машинного обучения и вычислять сигналы встречной связи для компенсации помех. Наконец, сигналы встречной связи возвращаются в сеть с помощью активных фильтров. Таким образом, закладываются основы гибкого мониторинга оборудования и управления в реальном времени с помощью технологий периферийных устройств. Интерфейсы должны быть стандартизированы. Это позволяет гибко расширять систему для решения широкого спектра задач управления и диагностики в цифровых энергетических сетях, выходящих далеко за рамки активной компенсации помех, предусмотренной проектом. Система диагностики и компенсации помех на базе периферийных устройств для современных цифровых промышленных энергосетей будет разработана в несколько этапов. Аппаратное и программное обеспечение будут концептуализированы и прототипно реализованы. Сюда входят синхронизированные по времени сетевые измерительные узлы в реальном времени, периферийные устройства с методами машинного обучения, облачный компьютер и активные фильтры с синхронизацией времени. Производительность будет оцениваться на общем демонстраторе системы на реальном заводе.

Партнеры консорциума

Технический университет Дортмунда (Технический университет Дортмунда)

ООО «Меанвейв»

Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein (Общество по развитию прикладных исследований, зарегистрированная ассоциация)

ООО «Белэнко»

Контактные лица:

Руководитель проекта: stefan.haensel@siemens.com

Финансовый менеджер: bianca.miene@siemens.com

Поставщик финансирования: BMFTR

AVEL — Разработка неорганического заливочного состава для электрических машин и силовой электроникиПродолжительность: 1 сентября 2021 г. — 28 февраля 2025 г.Руководитель проекта: Клаус ВилькеФинансовый менеджер: Бьянка МиенеФинансирующий орган: BMWE

Connect4HCA — гибкая сеть связи на базе дронов с сенсорными функциями для современных производственных объектовПродолжительность: 1 января 2024 г. — 31 декабря 2028 г.Руководитель проекта: Фолькмар ДурихтФинансовый менеджер: Роланд ДикФинансирующий орган: BMFTR

CONTAIN — Угрозы из цифрового доменаПродолжительность: 1 марта 2023 г. — 28 февраля 2025 г.Руководитель проекта: Тиаго ГасибаФинансовый менеджер: Роланд ДикФинансирующий орган: BMFTR

CTsimU2 — Реалистичное моделирование реальных систем рентгеновской компьютерной томографииПродолжительность: 1 октября 2022 г. — 31 марта 2025 г.Руководитель проекта: Кристиан ВатцльФинансовый менеджер: Роланд ДикФинансирующий орган: BMWE

ECO:DIGIT (совместный проект) — Обеспечение экологичных вычислений и цифровой трансформации; подпроект: Внедрение экологичных периферийных вычисленийПродолжительность: 1 июня 2023 г. — 31 мая 2026 г.Руководитель проекта: Карстен ШернерФинансовый менеджер: Роланд ДикФинансирующий орган: BMWE

EMDRIVE — встроенная вычислительная производительность и иерархия диагностики от датчиков до периферийных устройствПродолжительность: 1 февраля 2022 г. — 30 апреля 2025 г.Руководитель проекта: Дэниел ХорчерФинансовый менеджер: Роланд ДикФинансирующий орган: BMFTR

EREP — Успешное восстановление на основе принятия решений на основе данных и интеллектуального планирования процессовПродолжительность: 1 октября 2022 г. — 30 сентября 2025 г.Руководитель проекта: Тобиас КампсФинансовый менеджер: Бьянка МиенеФинансирующий орган: BMFTR

EvoFrame — разработка и валидация эволюционной, ориентированной на человека платформы для организаций, способных к трансформацииПродолжительность: 1 января 2023 г. — 31 декабря 2025 г.Руководитель проекта: Мартин КрамерФинансовый менеджер: Роланд ДикФинансирующий орган: BMFTR

HEROES — высокоэффективные и надежные интеллектуальные силовые электронные системыПродолжительность: 1 октября 2022 г. — 30 сентября 2025 г.Руководитель проекта: Клаус ВилькеФинансовый менеджер: Бьянка МиенеФинансирующий орган: BMWE

HoverGan — Разработка инновационных силовых полупроводников на основе GaN для высоковольтных приложенийПродолжительность: 1 октября 2021 г. — 31 марта 2025 г.Руководитель проекта: Клаус ВилькеФинансовый менеджер: Бьянка МиенеФинансирующий орган: BMWE

HTA 2.0 — аппаратные якоря доверия для защищенных встроенных систем нового поколенияПродолжительность: 1 сентября 2022 г. — 31 августа 2025 г.Руководитель проекта: Харальд МюллерФинансовый менеджер: Роланд ДикФинансирующий орган: BMFTR

SafeOps — защита промышленных операций с помощью вспомогательных систем на основе искусственного интеллектаПродолжительность: 1 октября 2022 г. — 30 сентября 2025 г.Руководитель проекта: Юшань ЛюФинансовый менеджер: Роланд ДикФинансирующий орган: BMWE

VITAMIN — надежный искусственный интеллект для промышленного примененияПродолжительность: 1 октября 2022 г. — 30 сентября 2025 г.Руководитель проекта: Маркус ЗауэрФинансовый менеджер: Роланд ДикФинансирующий орган: BMWE