Financiranje projektov

3D-i-GeneralTOL (FKZ 03TN0057A) - 3D modeliranje z implicitnimi splošnimi tolerancami na podlagi DIN ISO 2768-1/2 ali DIN 2769 za nadaljnji razvoj ISO 22081 - 3D-i-GeneralTOL

Trajanje: 1. oktober 2023 - 30. september 2025

Siemens AG (SAG), Siemens Energy Global GmbH & Co. KG (SE) in Technische Universität Dresden (TUD) sta združila moči, da bi olajšala nenehno uvajanje v prihodnost usmerjene, 3D digitalne metode dela v nemški industriji. V ta namen je treba razviti standardizirano konvencijo, ki omogoča določanje toleriranih površin neposredno iz 3D CAD geometrijskih modelov, brez potrebe po izrecnem določanju dimenzij in oblike. Ta konvencija dopolnjuje in poenostavlja uporabo obstoječega sistema GPS standardov (ISO 16792, ISO 22081), zlasti za funkcionalno/tehnološko podrejene geometrijske elemente. Z vgradnjo v obstoječi in v celotni panogi sprejet sistem GPS bo zagotovljena uporaba novega standarda. Dokazana ideja splošnih tolerancij/prostih dimenzij je razširjena tako, da je mogoče te specifikacije tolerance uporabiti tudi neposredno v 3D CAD modelu za nedimenzionirane in nedopustne geometrijske elemente, kar omogoča znaten prihranek časa.

Partnerji konzorcija:

Siemens Energy Global GmbH & Co. KG

Tehnična univerza v Dresdenu

Kontakti:

Vodja projekta: christian.lipp@siemens.com

Finančni vodja: bianca.miene@siemens.com

Ponudnik financiranja: BMWE

AdapEdge (FKZ 16ME0547K) - robni računalniški moduli za odporno proizvodnjo elektronike s prilagodljivo optimizacijo procesov

Trajanje: 1. julij 2022 - 30. junij 2025

Cilj projekta je optimizirati proizvodnjo izdelkov v okolju Industry 4.0. Splošni cilj projekta je prilagodljiva optimizacija procesov v kompleksnih, celo prostorsko porazdeljenih proizvodnih okoljih z uporabo in vrednotenjem prosto dostopnih informacij/podatkov. Za različne scenarije se lahko ti podatki uporabijo za optimizacijo produktivnosti in kakovosti proizvodnje do ciljne vrednosti. To velja po eni strani za visoko učinkovito proizvodnjo, kjer je še vedno mogoče doseči povečanje produktivnosti, na primer s prilagoditvijo izbrane strategije preizkusa. Vendar velja tudi za proizvodnjo, ki jo iz ravnovesja izločijo slabše ali ponarejene surovine ali celo ciljni napad na posamezne stroje in ki jo je mogoče hitro vrniti v zanesljiv način delovanja z zgodnjim odkrivanjem nestabilnih načinov delovanja. V ta namen bo projekt združeval metode vrednotenja podatkov z uporabo povezanega učenja z uporabo robnih računalniških modulov s procesorji, specializiranimi za fuzijo podatkov, in povezanim univerzalnim senzorskim omrežjem. To omrežje bo uporabljeno za lokalno zbiranje prosto dostopnih podatkov — na primer merijo se okoljski podatki, kot so temperatura, vlažnost, pospešek in obratovalni hrup, možne pa so tudi alternativne vrednosti, kot so UV sevanje, kakovost zraka, E- in B-polja itd. Podatke bo obdelal, združil in ocenil AI; po primerjavi s parametri kakovosti in produktivnosti proizvodnje bo določena raven pogoja za tekočo proizvodnjo. Ta raven pogoja je zasnovana tako, da je neodvisna od obstoječe digitalne proizvodne infrastrukture in tako služi kot neodvisen vir podatkov za odločitve o optimizaciji proizvodnje. S pomočjo povratne zanke je umetna inteligenca namenjena nenehnemu učenju in izboljševanju svojih odločitev.

Partnerji konzorcija:

• Univerza v Bielefeldu (Univerza v Bielefeldu)

• Sensorik-Bayern GmbH

• Creonic GmbH

• Technische Universität Berlin (Tehnična univerza v Berlinu)

• Micro Systems Engineering GmbH

• Fraunhofer Gesellschaft zur Förderung der angewandten Rescue integetragener Verein (Fraunhofer Society for the Advanced

Kontakti:

Vodja projekta: matthias.heimann@siemens.com

Finančni vodja: bianca.miene@siemens.com

Ponudnik financiranja: BMFTR

AdhyBau2 (20M2202A) - Celotni projekt: Razvoj certificiranega vodikovega električnega pogonskega sistema za letala in testiranje kriogensko hlajenega elektromotorja - Adhybau2; - Podprojekt: Digitalne razvojne metode in inovativni proizvodni koncepti za visoko učinkovite električne pogone s kriogenim hlajenjem.

Trajanje: 1. avgust 2024 - 31. julij 2028

Projekt se osredotoča na nadaljnji razvoj metod digitalizacije, inovativne pristope k aditivni proizvodnji in raziskovanje motečih tehnologij za električne stroje. Projekt temelji na rezultatih predhodnega projekta in jih širi s pomembnimi vidiki za prihodnje letalsko certificiranje. Natančneje, namenjena je preslikavi električnega pogona, hlajenega z vodikom, v digitalnem dvojniku. S tako imenovanim zmanjšanjem vrstnega reda modelov je treba prihraniti računalniški čas in vire, tako da se Digital Twin lahko uporablja v industrijskem metaverzumu in pospešuje digitalizacijo v raziskavah in razvoju. Poleg tega bodo v okviru projekta razvite napredne proizvodne metode ter raziskali materiale in komponente glede njihovih lastnosti in kakovosti. Zlasti dodatni parametri materiala za popoln opis tenzorja elastičnosti igrajo pomembno vlogo pri oblikovanju. Za certificiranje letalstva je nujno temeljito raziskati nove proizvodne procese in proizvedene materiale proizvajati ponovljivo z dosledno kakovostjo. Varno obvladovanje procesov je osnova. Podrobneje je treba še naprej razvijati brizganje bakra s hladnim plinom, pri čemer je poudarek raziskav na ustvarjanju bakrenih votlih struktur s prvo kombinacijo dveh aditivnih procesov. V električnem pogonu se izvajajo študije o potencialu motečih tehnologij. Tu je poudarek na raziskovanju potenciala superprevodnosti v pogonskem sklopu za prednostno uporabo. Izvedljivost kriogensko hlajenega električnega pogona je prikazana na laboratorijskem demonstratorju. Gradnja, zagon in eksperimentalno testiranje pogona v laboratorijskih pogojih so bistveni del projekta.

Partnerji konzorcija:

Karlsruherjev inštitut za tehnologijo (Tehnološki inštitut Karlsruhe)

Technische Universität Dresden (Tehnična univerza v Dresdnu)

Aufwind GmbH

Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. (Fraunhoferjevo društvo za napredek uporabnih raziskav, registrirano združenje)

Dodatni pogoni GmbH

MT Aerospace AG

Kontakti:

Vodja projekta: christian.weidermann@siemens.com

Finančni vodja: bianca.miene@siemens.com

Ponudnik financiranja: BMWE

BoLero (FKZ 03EI4041A) - Skupni projekt: BoLero - Spremljanje staranja stacionarnih baterij z metodami v oblaku za podaljšanje življenjske dobe, zmanjšanje vzdrževanja in optimizacijo upravljanja delovanja; Podprojekt: Digitalne storitve za shranjevanje baterij

Trajanje: 1. oktober 2021 - 30. september 2024

Obsežni stacionarni sistemi za shranjevanje baterij zagotavljajo pomembne sistemske storitve za energetska omrežja prihodnosti, za katere je značilna proizvodnja električne energije iz obnovljivih virov. Predlagamo sistem v oblaku za spremljanje in optimizacijo delovanja sistemov za shranjevanje baterij, ki omogoča naslednjo industrijsko uporabo in odgovore na raziskovalna vprašanja:

• Zagotavljanje podatkov iz baterijskih celic med delovanjem
• Rešitev v oblaku za spremljanje, analizo in modeliranje stacionarnega shranjevanja energije
• Nove in izboljšane metode, ki pridobivajo časovno spreminjajoče se parametre baterije (npr. zmogljivost, Digital Twin dvojni model) iz resničnih podatkov BMS o rednem delovanju baterije
• Omogočanje izboljšane strategije delovanja z natančnejšimi modeli baterij in nižjimi zahtevami glede varnostnih meja
• Zagotavljanje splošne in avtomatizirane rešitve za nižje stroške storitev
• Zmanjšanje tehnoloških zahtev za delovanje akumulatorskih sistemov, zlasti ob upoštevanju projektnih in naročniških zahtev
• Način za zagotavljanje varnega delovanja baterij v celotni življenjski dobi, vključno z drugo življenjsko dobo
• Analiza gospodarskega učinka na posamezno operativno strategijo

Rezultati projekta bodo prikazani med tekočim delovanjem z uporabo obsežnega skladišča Freimann Stadtwerke München. Demonstrator bo pokazal natančnost ocene parametrov in izboljšano delovanje baterije. Rezultati bodo potrjeni s praktičnimi testi s sistemom za shranjevanje baterij.

Partner konzorcija:

Technische Universität München (Tehnična univerza v Münchnu)

Kontakti:

Vodja projekta: andrei.szabo@siemens.com

Finančni vodja: roland.deak@siemens.com

Ponudnik financiranja: BMWE

CBC-GREEN (FKZ 13N15451) - Uporaba fleksibilnega vira zelenega žarka v industrijski proizvodnji električnih komponent

Trajanje: 1. julij 2021 - 31. marec 2025

Znotraj elektronskih izdelkov, kot so releji, kontaktorji ali močni moduli, se vse pogosteje uporabljajo komponente iz bakra. Razlog za to je, da se zahteve po električni in toplotni prevodnosti povečujejo (baker ima približno 1/3 boljše lastnosti v primerjavi z aluminijem). Za prilagodljivo obdelavo (spajanje, ločevanje, aditivna proizvodnja, zlasti selektivno lasersko taljenje) bakra so ugodni laserski procesi. Uporabljajo se bližnji infrardeči (NIR) laserji z briljantno kakovostjo žarka (osnovni način ali enomodni laserji z vlakni), ki ponujajo tudi visoko prostorsko ločljivost. Vendar pa visoka odbojnost bakra (97% pri 1070 nm) otežuje uporabo laserske tehnologije, saj obstaja nevarnost poškodb komponent (absorpcija se znatno poveča s spajanjem v talino), časi procesa so prekratki (zaradi nizke stopnje absorpcije) in lahko pride do kvalitativnih napak (brizganje taline). Cilj podprojekta je omogočiti uporabo laserja, ki ga je razvil in kvalificiral konzorcij v proizvodnem okolju podjetja Siemens. Področja uporabe vključujejo tehnologijo avtomatizacije, proizvodnjo električnih komponent in sestavljanje energetske elektronike. Tu je poudarek na varjenju in spajanju, proizvodnji aditivov in rezanju listov Cu. Poudarek je na dokazovanju povečanja učinkovitosti in ponovljivosti z uporabo novega vira laserskega žarka.

Partnerji konzorcija:

thyssenkrupp Automation Engineering GmbH

Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein (Fraunhoferjevo društvo za napredek uporabnih raziskav, registrirano združenje)

Karl H. Arnold Maschinenfabrik GmbH & Co. KG

Amcm GmbH

Kontakti:

Vodja projekta: markus.lasch@siemens.com

Finančni vodja: bianca.miene@siemens.com

Ponudnik financiranja: BMFTR

DAFODIL (FKZ 03XP0389A) - DAFODIL - Podatkovna optimizacija proizvodnje baterijskih celic na podlagi podatkov na koncu linije z množično uporabo algoritmov strojnega učenja in vgrajene analitike

Trajanje: 1. september 2021 - 31. avgust 2025

V projektu DAFODIL načrtujejo razvoj bistveno novih metod in tehnik za optimizacijo med postopki proizvodnje litij-ionskih celic.

Najsodobnejše v proizvodnih obratih za litij-ionske celice je optimizacija vsakega posameznega proizvodnega koraka na lokalni optimum. Ker imajo nekateri parametri kakovosti globalni optimum, če posamezni proizvodni obrati delujejo zunaj lokalnega optimuma, bo projekt DAFODIL razvil globalno optimizacijo proizvodnje skozi vmesni korak raziskav novih senzorskih sistemov. V ta namen bodo v predhodnih študijah preučeni različni senzorski sistemi glede njihove primernosti za pridobivanje podatkov pri proizvodnji celic. Za vse izmerjene vrednosti se ocenjuje, katere informacije o senzorju so neposredno povezane z določenim parametrom kakovosti.

DAFODIL (FKZ 03XP0389A) - DAFODIL - Podatkovna optimizacija proizvodnje baterijskih celic na podlagi podatkov na koncu linije z množično uporabo algoritmov strojnega učenja in vgrajene analitike

Trajanje: 1. september 2021 - 31. avgust 2025

V projektu DAFODIL načrtujejo razvoj bistveno novih metod in tehnik za optimizacijo med postopki proizvodnje litij-ionskih celic.

Najsodobnejše v proizvodnih obratih za litij-ionske celice je optimizacija vsakega posameznega proizvodnega koraka na lokalni optimum. Ker imajo nekateri parametri kakovosti globalni optimum, če posamezni proizvodni obrati delujejo zunaj lokalnega optimuma, bo projekt DAFODIL razvil globalno optimizacijo proizvodnje skozi vmesni korak raziskav novih senzorskih sistemov. V ta namen bodo v predhodnih študijah preučeni različni senzorski sistemi glede njihove primernosti za pridobivanje podatkov pri proizvodnji celic. Za vse izmerjene vrednosti se ocenjuje, katere informacije o senzorju so neposredno povezane z določenim parametrom kakovosti.

Poleg tega bo raziskan vpliv koreliranih značilnih vrednosti na kompleksne vzročno-posledične vzorce. V ta namen je treba razviti algoritme in metode, ki identificirajo te zapletene vzročne verige. Analiza občutljivosti bo raziskala, kateri podvplivi v teh vzročnih verigah dajejo prednost določenim učinkom in kako jih je mogoče kvantitativno zabeležiti. V podprojektu Siemens bodo prvič raziskali nov senzorski sistem, tako imenovano hiperspektralno kamero, zaradi možnih aplikacij pri proizvodnji baterij. Poleg tega bodo izvedene elektrokemične merilne metode v povezavi s spremembami proizvodnje celic, da bi raziskali vpliv proizvodnih parametrov na kakovost in razvili optimizacijski potencial pri karakterizaciji kakovosti celic. V ta namen bo Siemens sodeloval pri analizi proizvodnega procesa. Poleg tega bodo v podprojektu Siemens programirani tudi algoritmi za analizo podatkov senzorjev in meritve kvalifikacij, s pomočjo katerih je mogoče identificirati zapletene vzročno-posledične vzorce.

Partnerji konzorcija:

Customcells Tübingen GmbH

Safion GmbH

SURAGUS GmbH

Rheinisch-Westfälische Technische School Aachen (RWTH Aachen University)

Univerza v Münsteru (Univerza v Münsteru)

Kontakti:

Vodja projekta: andreas-albrecht@siemens.com

Finančni vodja: bianca.miene@siemens.com

Ponudnik financiranja: BMFTR

DIAA-H2 (FKZ: 03EI3067A) - Digitalni dvojčki za proizvodne obrate H2

Trajanje: 1. julij 2022 - 30. junij 2025

Siemens Energy Global GmbH & Co. KG, Siemens AG, Technische Universität Dresden in Josef Pfaffinger Bauunternehmung GmbH nameravajo raziskati temelj za Digital Twin dvojček za procesne obrate, uporabne skozi celoten življenjski cikel, na primer z uporabo naprave za elektrolizo. Metode za ustvarjanje in upravljanje izdelkov, uveljavljene v strojništvu, je treba uporabiti za energetski prehod, tako da jih prilagodijo gradnji obratov. Raziskovalni projekt se osredotoča na razvoj metod in orodij za pridobivanje, ustvarjanje in vzdrževanje digitalnega dvojčka. Te se bodo izvajale sočasno z gradnjo in delovanjem obrata. Poleg tega bodo razviti različni pristopi modularizacije, ki temeljijo na disciplinsko specifičnih osnovnih modelih, ki so sinhronizirani in usklajeni z meddisciplinarnim modelom obrata. Model obrata naj bi omogočil tudi novo generacijo različic za gradnjo obratov. Opisana fokusna področja bodo združena v prototip prvega sistema upravljanja življenjskega cikla obrata (sistem Plant-LM) in potrjena z uporabo v inženiringu, gradnji obratov in obratovanju. Posledično je sistem Plant-LM namenjen bistvenemu povečanju gospodarske učinkovitosti obratov, zmanjšanju naložbenih stroškov in izboljšanju vzdrževanja. To bo imelo za posledico znatno in dolgoročno konkurenčno prednost za uporabnike razvitih metod in orodij za Digital Twin dvojček elektroliznih naprav.

Partnerji konzorcija:

Pfaffinger Anlagenbau & Energietechnik GmbH

Technische Universität Dresden (Tehnološka univerza v Dresdenu)

Siemens Energy Global GmbH & Co. KG

Kontakti:

Vodja projekta: jonathan.leidich@siemens.com

Finančni vodja: bianca.miene@siemens.com

Ponudnik financiranja: BMWE

DigiZug3D (FKZ 13IK031A) - Skupni projekt: Digitalna odobritev 3D-tiskanih komponent za železniška vozila (DigiZug3D) - Podprojekt: Digitalizacija in industrializacija procesa LPBF

Trajanje: 1. oktober 2023 - 31. avgust 2026

DigiZug3D (FKZ 13IK031A) - Skupni projekt: Digitalna odobritev 3D-tiskanih komponent za železniška vozila (DigiZug3D) - Podprojekt: Digitalizacija in industrializacija procesa LPBF

Trajanje: 1. oktober 2023 - 31. avgust 2026

Na podlagi dolgoletnih izkušenj kot uporabnika in dobavitelja za aditivno proizvodnjo bo Siemens podpiral industrializacijo procesa LPBF. To bo doseženo zlasti s spodbujanjem digitalizacije na več ravneh, in sicer z digitalnim preslikavanjem postopkov odobritve, ki omogočajo platformo za odobritev, sodelovanjem pri računalniškem dokazovanju namesto destruktivnega testiranja in vrednotenjem nadaljnjih digitalnih metod za zmanjšanje obsega testiranja pri zagotavljanju kakovosti. Digitalne metode vključujejo kombinacijo različnih sistemov za spremljanje procesov z predvideno avtomatizirano vrednotenjem ter uporabo izbranih metod na rastoči podatkovni osnovi v okviru projekta. Rezultat bo konkretna ocena izbranih metod spremljanja procesov. To lahko služi kot osnova za prihodnji razvoj metodologij za spremljanje ali vrednotenje procesov ter za ocenjevanje trenutno razpoložljivih sistemov. V idealnem primeru je mogoče oblikovati konkretne razvojne cilje in prikazati korelacije s kakovostjo komponent. Na splošno bo digitalizacija postopkov odobritve in dokazil odpravila pomembno oviro pri uvedbi aditivne proizvodnje. Poleg tega bodo za podporo industrializaciji izkušnje v celotni verigi aditivnih procesov združene v konkretna priporočila za ukrepanje glede uporabe postopka na področju železniških vozil in zunaj njega. Izbrane hipoteze in priporočila iz raziskovalnega poročila Nemškega centra za raziskave železniškega prometa bodo preučene in konkretizirane ter preverjena njihova splošna veljavnost, ki presega gradiva, uporabljenega v projektu. Nazadnje se bo prenos znanja za podporo široki industrializaciji spodbujal z razvojem predpisov in standardov.

Partnerji konzorcija:

Mobilnost gre za Additive e.V.

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

TÜV NORD Systems GmbH & Co. KG

Dodatno označevanje GmbH

Siemens Mobility GmbH

Univerza Paderborn (Univerza v Paderbornu)

Kontakti:

Vodja projekta: christoph.kiener@siemens.com

Finančni vodja: bianca.miene@siemens.com

Ponudnik financiranja: BMWE

DiMAD (FKZ 13XP5188A) - Skupni projekt: Digitalno oblikovanje materialov in procesov za aditivno proizvodnjo žic - DiMAD -; Podprojekt: Digitalna proizvodna veriga za proces WAAM visoko legiranih jekel

Trajanje: 1. januar 2023 - 31. december 2025

Postopki aditivne proizvodnje (AM) za kovine vključujejo znatne, pretežno eksperimentalne napore, ko gre za identifikacijo ustreznih procesnih oken za materialne sisteme ali prenos optimiziranih procesnih parametrov iz ene vrste obrata v drugo. Pospešena izvedba od zasnove do komponente je mogoča le, če je procesna veriga, od surovin do komponente, opredeljena in digitalno zgrajena v celoti. Projekt DiMAD se osredotoča na procese na osnovi žic, ki uporabljajo obločno in lasersko sevanje kot vire toplote za avstenitno in dupleksno jeklo. V globini se upoštevajo naslednje značilnosti, ki so bistvene z vidika uporabnika in vplivajo na kakovost in lastnosti sestavnega dela: mikrostruktura in tvorba faze zaradi lokalnih pogojev strjevanja in hlajenja; preostale napetosti in popačenje zaradi ogrevanja in hlajenja ter toplotne obdelave; kritične napake, kot sta pomanjkanje fuzije in poroznost. Mikrostruktura, faze in napetosti so opisane s simulacijo. Strojno učenje (ML) se uporablja za korelacijo lastnosti procesa-napaka in tudi za interpretacijo celotnih podatkov (simulacija, poskus, analiza). Digitalno delo spremljajo poskusi, analize in testiranje materialov, ki služijo za določanje vhodnih parametrov za simulacijo, validacijo simulacije in usposabljanje/validacijo modelov ML. Na podlagi parametrov procesa, ki izhajajo iz digitalnih orodij, bosta zgrajena dva resnična komponenta. V zvezi z dvema procesoma AM bo razvita uporabniška ontologija za žične materiale. Za izmenjavo in vrednotenje podatkov med partnerji in s platformo Material Digital bo razvita enotna podatkovna struktura in uporabljeni bodo ustrezni podatkovni formati. Obstoječa rešitev AixVipMap bo sprva uporabljena kot okvir poteka dela, ki ga je treba integrirati v PMD.

Partnerji konzorcija:

OSCAR PLT GmbH

Icon Pro GmbH

FEF Forschungs- und Entwicklungsgesellschaft Fügetechnik GmbH (FEF Raziskovalno in razvojno podjetje za Joining Technology GmbH)

Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (Nemški vesoljski center)

Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein (Fraunhoferjevo društvo za spodbujanje uporabnih raziskav, registrirano združenje)

DOSTOP e.V.

Kontakti:

Vodja projekta: philip.howell@siemens.com

Finančni vodja: bianca.miene@siemens.com

Ponudnik financiranja: BMFTR

DORSMAN (FKZ 03XP0633A) - Skupni projekt: Proizvodnja baterijskih celic na podlagi podatkov in senzorjev - DORSMAN; Podprojekt: Pospeševanje dokončanja celic in izboljšanje kakovosti litij-ionskih baterij z uporabo inovativne senzorske tehnologije in merjenja

Trajanje: 1. januar 2025 - 31. december 2027

Namen tega raziskovalnega projekta, ki ga financira BMBF, je pospešiti proizvodnjo litij-ionskih baterij.

Skupni projekt »Proizvodnja baterijskih celic na osnovi podatkov in senzorjev« (DORSMAN) raziskuje, kako lahko proizvodnja litij-ionskih baterij postane bolj učinkovita in hitrejša. Projekt financira Zvezno ministrstvo za izobraževanje in raziskave (BMBF) (FKZ: 03XP0633A). Poleg Siemensa kot koordinatorja v konzorciju spadajo BioLogic Science Instruments GmbH, Inštitut za strojno orodje in industrijsko upravljanje (iwb) na Tehnični univerzi v Münchnu in Inštitut za energetsko elektroniko in električne pogone (ISEA) na univerzi RWTH Aachen. Glavni cilj je pospešiti proizvodnjo baterij z inovativno tehnologijo senzorjev in digitalizacijo.

Baterije so bistvenega pomena za uspeh prehoda na energijo in mobilnost. Vendar je proizvodni postopek dolgotrajen, količina odpadkov je visoka, kakovost baterij se spreminja in jo je mogoče zanesljivo določiti le s kompleksnimi merilnimi postopki. Še posebej zadnja faza proizvodnega procesa, dokončanje celic, je zelo dolgotrajna. Dokončanje vključuje več procesnih korakov. Vlaženje, kjer se elektrolit porazdeli znotraj akumulatorja, nastanek, kjer se baterija prvič napolni in izprazni, ter merjenje samopraznjenja so še posebej časovno intenzivni. To je zato, ker napredka postopka ni mogoče spremljati s trenutno razpoložljivimi sredstvi, zato so potrebni splošni čakalni časi.

DORSMAN obravnava ravno ta vidik proizvodnega procesa. Novi senzorji bodo vključeni v proizvodni obrat, kar bo omogočilo globlji vpogled v elektrokemične procese znotraj celice. Poleg tega se bodo nadalje razvili merilni postopki za določanje hitrosti samopraznjenja. Glede na trenutno stanje tehnike te meritve trajajo od nekaj dni do tednov. Izvedene bodo raziskave o tem, kako je mogoče z ustrezno merilno tehnologijo in vrednotenjem podatkov skrajšati trajanje meritev.

Do zdaj so bili senzorji in merilni postopki prikazani le v laboratorijski lestvici. V okviru programa DORSMAN bodo doseženi rezultati uvedeni v industrijsko uporabo s sodelovanjem med raziskovalnimi inštituti in industrijo. Za proizvodni obrat bo vzpostavljena digitalna infrastruktura, ki bo osnova za spletni nadzor procesov na podlagi merilnih podatkov. Projektni partnerji bodo razvite rešitve implementirali v pilotni obrat, kjer bodo testirani. Nato bodo baterije proizvedene v več proizvodnih akcijah, prilagoditve proizvodnega procesa pa bodo izvedene na podlagi zabeleženih meritev. Uspešna izvedba bo omogočila integracijo senzorske tehnologije in merilnih naprav v industrijske proizvodne obrate.

Partnerji konzorcija:

Bio-Logic Science Instruments GmbH

Technische Universität München (TUM) (Tehnična univerza v Münchnu)

Rheinisch-Westfälische Technische School Aachen (RWTH Aachen University)

Kontakti:

Vodja projekta: felix.katzer@siemens.com

Finančni vodja: bianca.miene@siemens.com

Ponudnik financiranja: BMFTR

ENable (FKZ 03EN3061A) - Skupni projekt ENEFF:Stadt: Enable - Vertikalna integracija komunikacijskih in nadzornih sistemov za aktiviranje prilagodljivosti za optimizacijo energije v celotnem okrožju. Podprojekt: Optimiziran nadzor energetskega sistema (Siemens)

Trajanje: 1. april 2022 - 31. marec 2025

Ključni predpogoj za sektorsko optimiziran nadzor energetskih sistemov stavbe/kampusa in trženje prilagodljivosti je vzpostavitev informacijske in komunikacijske tehnologije (IKT) za nemoteno interakcijo med senzorji, posameznimi komponentami, uporabo sistemov za napovedovanje in vmesnikov do operaterja omrežja, dobavitelja energije ali trgovalne platforme. Cilj tega projekta je prikazati to celotno verigo IKT na terenu, na primer z uporabo največjega razvoja okrožja v Bambergu (območje pretvorbe kampusa Lagarde). Nadaljnji cilj projekta je meroslovna in simulacijska ocena razširljivosti in prenosljivosti v druga okrožja ter posledičnih potencialov prihranka glede CO2 in stroškov. Optimiziran, medsektorski nadzor nadzorovanih električnih in toplotnih obremenitev, shranjevanja energije in enot za pretvorbo energije bo izveden prek avtomatiziranega sistema upravljanja z energijo, ki deluje v povezavi s klasično tehnologijo upravljanja stavb, zunanjimi storitvami, kot so vremenske storitve, tehnike napovedovanja, ki temeljijo na AI, in trgovalno platformo. Pri tem bo okrožje oskrbovano z energijo na stroškovno in CO2 optimiziran način, ob upoštevanju vseh tehničnih mejnih pogojev posameznih komponent in omrežij.

Partnerji konzorcija:

Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein (Fraunhoferjevo društvo za spodbujanje uporabnih raziskav, registrirano združenje)

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

SeTrade GmbH

Kontakti:

Vodja projekta: stefan.langemeyer@siemens.com

Finančni vodja: bianca.miene@siemens.com

Ponudnik financiranja: BMWE

ENSURE3 (FKZ 03SFK1A0-3) - Skupni projekt: Nove strukture energetskih omrežij za energetski prehod

Trajanje: 1. avgust 2023 - 31. julij 2026

Siemens AG sodeluje kot vodilni konzorcij v projektu Copernicus ENSURE3.Siemens AG bo v projektu prispeval k štirim glavnim ciljem in skupaj s partnerji pripravil priporočila za ukrepanje za različne zainteresirane strani. Poleg tega Siemens AG dela na številnih tehnoloških napredkih v naboru orodij za energetski prehod. Kot prispevek k sopredstavitveni platformi se bo nadalje razvijal »enotni vir resnice« in delalo se bo na integraciji prilagodljive tehnologije krmiljenja postaj. Siemens AG je vzpostavil razstavni prostor, ki služi za prenos rezultatov.

Partnerji konzorcija:

Karlsruher Institut für Technologie (Universitätsaufgabe) (Tehnološki inštitut Karlsruhe (univerzitetna naloga))

Technische Universität Dortmund (Tehnična univerza v Dortmundu)

DVGW Deutscher Verein des Gas- und Wasserfaches e.V. — Technisch-wissenschaftlicher Verein (DVGW Nemško tehnično in znanstveno združenje za plin in vodo)

Deutsche Umwelthilfe e.V. (okoljska akcija Nemčija)

Hochschule für angewandte Wissenschaften München (Univerza uporabnih znanosti v Münchnu)

PSI FLS Fuzzy Logik & Nevro Systems GmbH

TenNet TSO GmbH

Germanwatch e.V.

OPAL-RT Nemčija GmbH

SWKiel Netz GmbH

Allgäunetz GmbH & Co. KG

Univerza Christian-Albrechts v Kielu (Univerza v Kielu)

Westfalen Weser Netz GmbH

LEW Verteilnetz GmbH

Tehnična univerza Ilmenau (Tehnološka univerza Ilmenau)

Eko-inštitut. Institut für angewandte Ökology e.V. (Eko-Institut. Inštitut za uporabno ekologijo e.V.)

Avacon Netz GmbH

Hitachi Energy Nemčija AG

Strojna fabrika Reinhausen GmbH

Univerza Friedrich-Alexander-Erlangen-Nürnberg (Univerza Friedrich-Alexander Erlangen-Nürnberg)

Karlsruher Institut für Technologie (Großforschungsaufgabe) (Tehnološki inštitut Karlsruhe (obsežna raziskovalna naloga)

Rheinisch-Westfälische Technische School Aachen (RWTH Aachen University)

Energiewirtschaftliches Institut an der Universität zu Köln gGmbH (Inštitut za energetsko ekonomijo na Univerzi v Kölnu gGmbH)

Bergische Universität Wuppertal (Univerza v Wuppertalu)

Kontakti:

Vodja projekta: annebauer@siemens.com

Finančni vodja: bianca.miene@siemens.com

Ponudnik financiranja: BMBF

F-HIL-Reloaded (FKZ 03EI6104A) - Skupni projekt: Razvoj preskusne infrastrukture za normativno validacijo dinamičnih procesov decentraliziranih proizvodnih enot, ki oblikujejo mrežo - F-HIL-Reloaded; Podprojekt: Razvoj decentraliziranega enosmernega stenskega polja za povečanje Security oskrbe

Trajanje: 1. oktober 2023 - 30. september 2026

Cilj projekta F-HIL-Reloaded je vzpostaviti simulacijski in preskusni sistem v realnem času, ki modelira odsek distribucijskega omrežja z močno interoperabilnostjo pretvornikov in samodejno izvaja testne scenarije za preskusne objekte, ki tvorijo mrežo. Hibridni ojačevalnik, krmiljen prek dinamičnega vmesnika za napajanje, in prilagodljiva impedanca linije X/R, se uporablja kot vmesnik za resnično okolje. Projekt F-hil-Reloaded je nadaljevanje raziskovalnega projekta FHiL; pridobljeni vpogledi in doseženi rezultati služijo kot osnova za nadaljnji razvoj preskusnega in inšpekcijskega sistema. Poleg tega projekt upošteva lastnosti preskusnih predmetov za oblikovanje mreže: enosmerni stenski okvir in pretvornik za oblikovanje mreže. Posebna pozornost je namenjena interoperabilnosti pretvornikov. Zlasti resonančni učinki polnilnih postaj za električna vozila v povezavi s fotonapetostnimi sistemi se simulirajo s preskusnim in inšpekcijskim sistemom. Pozitivne (in potencialno negativne) učinke oblikovalcev mreže v distribucijskem omrežju bi moral biti dokazan s preskusnim in inšpekcijskim sistemom, ki je prilagojen lastnostim preskusnih objektov, ki oblikujejo mrežo. Ponovljivi testi so namenjeni osnovi za standardizirane preskusne sekvence za sisteme, ki tvorijo mrežo. Splošni cilj projekta F-HIL-Reloaded je s standardiziranimi preskusnimi postopki in preskusnim sistemom pozitivno vplivati na razvoj pretvornikov, ki tvorijo omrežje in sledijo omrežju, s čimer se zagotovi zanesljivost oskrbe z energijo, ki temelji izključno na pretvornikih. V družbi dokazljivost varne oskrbe prek sistemov, ki oblikujejo omrežja, krepi občutek varnosti in sprejemljivosti za prehod na zeleno energijo.

Partnerji konzorcija:

Hochschule Bonn-Rhein-Sieg (Univerza uporabnih znanosti Bonn-Rhein-Sieg)

Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein (Fraunhoferjevo društvo za spodbujanje uporabnih raziskav, registrirano združenje)

SUMIDA Komponente in moduli GmbH

OPAL-RT Nemčija GmbH

Kontakti:

Vodja projekta: sebastian.nielebock@siemens.com

Finančni vodja: bianca.miene@siemens.com

Ponudnik financiranja: BMWE

3DGlassGuard (FKZ: 13N16851) - Skupni projekt: Security z integracijo fotonskega sistema v steklene folije; Podprojekt: Planarni integrirani optični senzor toka

Trajanje: 1. april 2024 - 31. marec 2027

3DGlassGuard (FKZ: 13N16851) - Skupni projekt: Security z integracijo fotonskega sistema v steklene folije; Podprojekt: Planarni integrirani optični senzor toka

Trajanje: 1. april 2024 - 31. marec 2027

Integracijo tridimenzionalnih optičnih mikrostruktur in robustnih vmesnikov v zaslonsko steklo je treba tehnično razviti z uporabo IOX (ionska implantacija) v kombinaciji s FS-L (femtosekundno lasersko strukturiranje), da se omogočijo miniaturizirane komponente fotonskega sistema. Novo orodje za oblikovanje IPD (inverzna fotonska zasnova) učinkovito omogoča potrebno tridimenzionalno valovno-optično in kemijsko simulacijo. Partnerji aplikacij morajo vnaprej razviti in funkcionalno potrditi dva nova načela senzorjev, ki sta možna le na tej podlagi, na področju merjenja toka in zaznavanja okolja. V ta namen bodo uporabljene metode inteligentnega ocenjevanja podatkov senzorjev. Načrtovani konstrukcijsko podprti kombinacijski procesi združujejo prednosti IOX (nizko dušenje in velike površine) s prednostmi FS-LS (tridimenzionalnost). To prvič omogoča integracijo tridimenzionalnih optičnih struktur v velike površine, zelo tanke steklene podlage (< 1 mm). Ta kombinacija je učinkovita le v smislu oblikovanja prek IPD, ki ga podpira AI, saj modelov, ki temeljijo na klasično eksperimentalno določenih regresijskih modelih, zaradi računalniških omejitev ni mogoče hitro simulirati. Današnji optični senzorji so pogosto na osnovi prostih žarkov ali vlaken in zato zahtevajo precejšen prostor za namestitev. Poleg tega je prilagodljiva optična vlakna draga za obdelavo in sestavljanje. Fotonska integracija na ravni sistema tako ponuja znatne stroške in prednosti miniaturizacije. To je tehnično doseženo v predlaganem projektu z uporabo serijskih procesov na osnovi stekla in plošč za IOX in postopke metalizacije ter integracijo tridimenzionalnih optičnih struktur z fs-laserjem v tanke steklene folije, ki so integrirane kot visoko učinkovite komponente sistema v optoelektronske sisteme za nove aplikacije, kot je senzor optičnega toka.

Partnerji konzorcija:

Sea & Sun Technology GmbH

Contag AG

Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein (Fraunhoferjevo društvo za spodbujanje uporabnih raziskav, registrirano združenje)

LightFab GmbH

Technische Universität Berlin (Tehnična univerza v Berlinu)

Kontakti:

Vodja projekta: stefan.nerreter@siemens.com

Finančni vodja: bianca.miene@siemens.com

Ponudnik financiranja: BMBF

GreenInverter (FKZ 03EN4079A) - Skupni projekt: Trajnostna energetska elektronika z inovativnim hlajenjem za povečanje možnosti recikliranja - GreenInverter; Podprojekt: Tehnološke različice in inverterski sistem

Trajanje: 1. marec 2024 - 28. februar 2027

GreenInverter (FKZ 03EN4079A) - Skupni projekt: Trajnostna energetska elektronika z inovativnim hlajenjem za povečanje možnosti recikliranja - GreenInverter; Podprojekt: Tehnološke različice in inverterski sistem

Trajanje: 1. marec 2024 - 28. februar 2027

Cilj projekta »GreenInverter« je določiti nove standarde za strojno opremo, ki jo je mogoče reciklirati, popraviti in nadgraditi na področju pretvorbe električne energije. Hkrati je treba bistveno izboljšati energetsko učinkovitost. Prednosti bodo prikazane z uporabo pretvornika kot primera. Trenutno stanje tehnike, ki temelji na načelu razvoja posameznih komponent, je treba nadomestiti z novim sistemskim pristopom. Z motečim novim pristopom za skupno strategijo hlajenja in izolacije se bodo znižale temperature komponent in omogočila uporaba novih materialov, s čimer se bo povečala energetska učinkovitost. Doseženo bo tudi znatno povečanje možnosti recikliranja, zmanjšanje CO2 odtisa izdelka in podaljšanje življenjske dobe izdelka zaradi bolj homogene porazdelitve temperature znotraj pretvornika. Poleg tega bodo v premisleke vključeni tudi prihodnji novi poslovni modeli, kar pomeni, da bodo načrtovanje in postavitev manj odvisni od proizvodnih stroškov. Projekt se osredotoča na tri ključna področja: »energetska učinkovitost«, »recikliranje, krožnost in dematerializacija« ter »življenjska doba, uporaba komponent in prilagodljivost pri uporabi«. Raziskane in razvite bodo moteče rešitve za pomembne izboljšave na vseh teh področjih, ki jih je treba prikazati v obliki funkcionalnih prototipov. Konzorcij ocenjuje, da je s popolnim izvajanjem rezultatov v Nemčiji mogoče doseči potencial varčevanja z energijo v višini več kot 1,6 TWh letno. Siemens prispeva strokovno znanje na področju raziskav in razvoja na področju elektronike, metod hlajenja ter oblikovanja in proizvodnje pretvornikov. To vključuje dolgoletne izkušnje pri načrtovanju, gradnji, postavitvi in upravljanju eksperimentalnih objektov ter pri vodenju velikih raziskovalnih in razvojnih projektov.

Partnerji konzorcija:

Trgovina z živili Bernhard Westarp GmbH & Co. KG

Univerza Friedrich-Alexander-Erlangen-Nürnberg (Univerza Friedrich-Alexander Erlangen-Nürnberg)

Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein (Fraunhoferjevo društvo za spodbujanje uporabnih raziskav, registrirano združenje)

Sumida Komponente & Moduli GmbH

Kontakti:

Vodja projekta: joern.grundmann@siemens.com

Finančni vodja: bianca.miene@siemens.com

Ponudnik financiranja: BMWE

GridAssist (03EI6126A) - Skupni projekt: Asistenčni sistemi za optimizirano delovanje avtomatiziranega sistema v distribucijskih omrežjih - Naslov podprojekta: Avtomatizirano optimalno delovanje sistema

Trajanje: 1. december 2024 - 30. november 2027

GridAssist (03EI6126A) - Skupni projekt: Asistenčni sistemi za optimizirano delovanje avtomatiziranega sistema v distribucijskih omrežjih - Naslov podprojekta: Avtomatizirano optimalno delovanje sistema

Trajanje: 1. december 2024 - 30. november 2027

Cilj projekta GridAssist je razviti sisteme pomoči za optimizirano avtomatizirano delovanje sistemov v distribucijskih omrežjih. Namen tega je omogočiti večjo vključitev generatorjev energije iz obnovljivih virov v električno omrežje. Razvili bodo rešitve, prilagojene individualno napetostnim nivojem. Prenosljivost teh rešitev in terensko testiranje asistenčnih sistemov sta osrednja sestavina projekta. Zadostna opaznost je osnova za vsako avtomatizacijo distribucijskih omrežij. Nižja kot je raven napetosti, manj je trenutno znanega o dejanskem stanju omrežja. V GridAssistu bo torej najprej ugotovljena potrebna opaznost. Poleg vgradnje merilne tehnologije je treba razviti ustrezne koncepte o tem, kako je mogoče merilne podatke najučinkoviteje povezati z ustreznimi operaterji omrežja in njihovimi postopki. Z dovolj nameščeno merilno in komunikacijsko tehnologijo, torej glede na opaznost, je mogoče analizirati ustrezno stanje omrežja. Poleg analitičnih metod bodo uporabljene tudi metode, ki temeljijo na podatkih. Na podlagi analize stanja omrežja bodo odločitve sprejemali sistemi pomoči. Ti lahko segajo od priporočil za ukrepanje za operaterja sistema do popolnoma avtomatizirane prilagodljive pošiljke. Siemens prispeva svoje strokovno znanje na področju avtomatizacije omrežij in razvoja programske opreme, zlasti na področju digitalnih dvojčkov in umetne inteligence. Osrednji vidik GridAssist je avtomatizacija procesov v distribucijskem omrežju. To je nepogrešljivo zaradi trenutnega razvoja. Poleg teh tehničnih vidikov je cilj projekta zmanjšati obratovalne in naložbene stroške upravljavcev omrežja. To dosežemo z boljšim upravljanjem sredstev in zmanjšano potrebo po širitvi omrežja.

Partnerji konzorcija:

LEW Verteilnetz GmbH

Podjetje energije Gera GmbH

OPAL-RT Nemčija GmbH

Univerza Friedrich-Alexander-Erlangen-Nürnberg (Univerza Friedrich-Alexander Erlangen-Nürnberg)

Rheinisch-Westfälische Technische School Aachen (RWTH Aachen University)

Kontakti:

Vodja projekta: annebauer@siemens.com in christian.scheibe@siemens.com

Finančni vodja: bianca.miene@siemens.com

Ponudnik financiranja: BMWE

HyflexBahn (FKZ 03ETE045A) - Skupni projekt: Hibridni in prilagodljivi baterijski sistemi v železniškem prometu (HyFlexBahn)

Trajanje: 1. januar 2023 - 31. december 2025

Naraščajoče povpraševanje po rešitvah zelenih vlakov za neelektrificirane železniške proge bo povzročilo vse večje povpraševanje po vozilih z vlečnimi baterijami namesto dizelskih motorjev. Zaenkrat so baterijsko-električni vlaki opremljeni predvsem z litij-ionskimi celicami srednje energijske gostote, ki so zelo močne, a tudi drage v primerjavi s celicami, ki se uporabljajo v avtomobilskem sektorju. Cilj HyflexBahn je omogočiti uporabo poceni celic z visoko gostoto energije v kombinaciji z visoko zmogljivimi celicami. To omogoča visoko gostoto energije s hkrati nižjimi stroški življenjskega cikla. V projektu bodo ustvarjena in parametrizirana simulacijska orodja za hibridne sisteme za shranjevanje baterij s celicami različnih kemij, simulirani bodo načrti sistemov za različne operativne profile in ocenjena ekonomska sposobnost preživetja. Prilagodljivost, dosežena s hibridizacijo, prispeva k bolj konkurenčnosti akumulatorskih vlakov ter k učinkovitejši in čim daljši uporabi baterij, tako pri prvi uporabi kot tudi v potencialni drugi življenjski dobi.

Partnerji konzorcija:

Siemens Mobility GmbH

Rheinisch-Westfälische Technische School Aachen (RWTH Aachen University)

Kontakti:

Vodja projekta: michael-fischer@siemens.com

Finančni vodja: bianca.miene@siemens.com

Ponudnik financiranja: BMWE

KOLiBRi (FKZ: 03LB3039A) - Skupni projekt: Kompleksne lahke konstrukcije za elektronske aplikacije znotraj mobilnosti; Podprojekt: Oblikovanje in testiranje demonstratorjev kovinske pene za energetsko elektroniko znotraj mobilnosti

Trajanje: 1. december 2021 - 28. februar 2025

Projekt KOLiBRI obravnava hlajenje e-motorjev in energetske elektronike z uporabo novih lahkih struktur iz kovinskih pene z odprtimi celicami. Pričakuje se, da bodo ti ponudili izboljšano zmogljivost hlajenja in, kar je bistveno, omogočilo nove zasnove. Z uporabo kovinskih penastih konstrukcij z odprtimi celicami naj bi se zmogljivost hlajenja povečala za 20-50% znotraj istega namestitvenega prostora, za enako zmogljivost pa je treba težo zmanjšati za 50%. Poleg tega se pričakuje, da bodo obravnavane proizvodne metode, kot sta naložbeno litje in prevleke, povzročile 75% znižanje stroškov v primerjavi s čisto aditivno proizvodnjo (npr. selektivno lasersko sintranje). Poleg tega strukturno-mehanske prednosti kovinskih pene (visoko razmerje med togostjo in prostornino) omogočajo integracijo hladilnikov v zasnovo za ustrezno uporabo, s čimer se doseže nadaljnje zmanjšanje teže z izkoriščanjem mehanske nosilnosti v povezavi s hlajenjem. Drug raziskovalni poudarek je neposredno tiskanje kovinskih penastih konstrukcij na močne module. To izboljša toplotno zmogljivost, hkrati pa prihrani težo in vire, saj je mogoče izpustiti običajno osnovno ploščo za hladilnik. Ker imajo le krožne tehnične rešitve v življenjskem ciklu komponent manjše vplive na okolje kot standardne rešitve, projekt obravnava tudi razgradnjo kompozitov in enovrstno predelavo uporabljenih materialov, čeprav se ravnanje s pocinkanimi površinami šteje za zahtevno z vidika recikliranja. Razvite tehnične rešitve so medsektorske in obravnavajo celoten spekter mobilnosti (avtomobili, avtobusi, tovornjaki, vlaki, električno letenje...). V celotnem projektu se bodo nadalje razvijali podatki o oceni življenjskega cikla in programska oprema, ki bodo oblikovalcem v zgodnjih fazah načrtovanja v prihodnosti omogočala enostavno ocenjevanje okolja.

Partnerji konzorcija:

Valeo eAutomotive Nemčija GmbH

iPoint-sistemi GmbH

HSO Herbert Schmidt GmbH & Co. KG

NRU GmbH

Technische Universität Bergakademie Freiberg (Tehnična univerza Bergakademie Freiberg)

Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein (Fraunhoferjevo društvo za spodbujanje uporabnih raziskav, registrirano združenje)

Technische Universität Dresden (Tehnična univerza Dresden)

Kontakti:

Vodja projekta: christian.baar@siemens.com

Finančni vodja: bianca.miene@siemens.com

Ponudnik financiranja: BMWE

LeICO (FKZ 03EI6041A) - Skupni projekt: Zanesljivi filmski kondenzatorji s povečanim potencialom moči; Podprojekt: Življenjski modeli in nanotehnologija za filmske kondenzatorje s povečanim močnim potencialom kot komponenta za izboljšanje omrežne infrastrukture

Trajanje: 1. februar 2021 - 31. julij 2024

Splošni cilj raziskovalnega projekta OnToMat je raziskati podatkovne rešitve za razvoj in optimizacijo materialov za industrijsko uporabljene termoplastične in termosetne komponente ojačane z vlakni ter materiale in proizvodne procese, ki se uporabljajo za njihovo proizvodnjo, vključno z upoštevanjem materialnih ciklov. Usklajen opis navzkrižnih razmerij med materialom, procesom in komponento trenutno ni na voljo za materiale, ojačane z vlakni. Prav tako ni dovolj celovitosti podatkov od karakterizacije materiala preko simulacijskih metod do proizvodnih procesov. Raziskava usklajenega ontološkega opisa zato odpira prej neizkoriščen potencial za razvoj materiala na podlagi podatkov in optimizacijo procesov. Ta podprojekt posebej obravnava:

• razvoj ustreznih vzročnih odnosov (opis digitalnega gradiva),

• Izdelava, izdelava in validacija večmerne simulacijske procesne verige z integracijo procesov in

• Analiza in vključitev materialnega cikla v ontološki opis.

Pri tem je treba s poudarkom materiala na polimerne kompozite, ki jih je mogoče oblikovati z vbrizgavanjem in kompresijo, kot so SMC, razviti formalizirane opise »inženirskega poteka dela« na ravni makro in mikro lestvice. Nastale ustrezne vzročne zveze so osnova za ustvarjanje navzkrižne ontologije in vzpostavitev dvosmerne večmerne simulacijske procesne verige kot drugega fokusa. Spodbujanje materialnih ciklov je tretji poudarek. Za to je treba določiti vplive potencialno nižjih kakovostnih lastnosti materiala in po drugi strani v ontološkem opisu preslikati procese recikliranja, da bi spodbudili trajnostni razvoj že v fazi načrtovanja.

Partnerji konzorcija:

• Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein (Fraunhoferjevo društvo za spodbujanje uporabnih raziskav, registrirano združenje)

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

• BIAS - Bremer Institut für angewandte Strahltechnik GmbH (BIAS - Bremenski inštitut za uporabno tehnologijo snopov GmbH)

• Nexpirit GmbH

• Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (registrirano združenje nemškega vesoljskega centra)

• Hans Weber Maschinenfabrik GmbH

Kontakti:

• Vodja projekta: martin.koerdel@siemens.com

• Finančni vodja: bianca.miene@siemens.com

Ponudnik financiranja: BMFTR

PredicTeco (FKZ 01MN23014A) - Skupni projekt: Razvoj izdelkov ob upoštevanju simulacije podprte ocene Sustainability (PredicTeco) - Podprojekt: Stalni zeleni digitalni dvojček s povezavo virtualnih in fizičnih proizvodnih procesov za trajnostno načrtovanje in optimizacijo

Trajanje: 1. junij 2023 - 31. maj 2026

Splošni cilj projekta je zagotoviti platformo za ocenjevanje in optimizacijo trajnosti proizvodnih procesov, ki zahtevajo veliko virov, že v fazi načrtovanja. Modeliranje proizvodnih procesov služi kot osnova. Tako so vsi pričakovani podatki in njihovo združevanje znani že zgodaj v procesu in jih je mogoče zagotoviti kot podatkovno strukturo v zelenem digitalnem dvojčku. Na podlagi podatkovne strukture so na voljo vmesniki za napovedovanje trajnosti s programsko opremo LCA. Zaradi znanih tokov informacij je mogoče prek Edge Computing uporabiti učinkovite predhodne ocene. Natančneje, obravnavani so naslednji podcilji:

• Razvoj merljivih in merljivih meril in kazalnikov za oceno ekološkega odtisa sestavljenih proizvodnih procesov
• Vključitev ustreznih meril in kazalnikov v simulacijska orodja za oblikovanje tovarniških postavitev in procesnih korakov na podlagi ciljnih vrednosti
• Vključitev ustreznih meril v orodja za načrtovanje proizvodnje specifičnih izdelkov za načrtovanje oblikovanja izdelkov (CAE/CAM) na podlagi ciljnih vrednosti
• Avtomatizirano in standardizirano zbiranje podatkov v realnem času, predobdelava, dokumentacija in primerjava zbranih podatkov z določenimi ciljnimi vrednostmi kot osnova za resnično izvedljive optimizacijske rešitve.

Na podlagi tega lahko podprojekt razdelimo na 5 delovnih ciljev:

PredicTeco (FKZ 01MN23014A) - Skupni projekt: Razvoj izdelkov ob upoštevanju simulacije podprte ocene Sustainability (PredicTeco) - Podprojekt: Stalni zeleni digitalni dvojček s povezavo virtualnih in fizičnih proizvodnih procesov za trajnostno načrtovanje in optimizacijo

Trajanje: 1. junij 2023 - 31. maj 2026

Splošni cilj projekta je zagotoviti platformo za ocenjevanje in optimizacijo trajnosti proizvodnih procesov, ki zahtevajo veliko virov, že v fazi načrtovanja. Modeliranje proizvodnih procesov služi kot osnova. Tako so vsi pričakovani podatki in njihovo združevanje znani že zgodaj v procesu in jih je mogoče zagotoviti kot podatkovno strukturo v zelenem digitalnem dvojčku. Na podlagi podatkovne strukture so na voljo vmesniki za napovedovanje trajnosti s programsko opremo LCA. Zaradi znanih tokov informacij je mogoče prek Edge Computing uporabiti učinkovite predhodne ocene. Natančneje, obravnavani so naslednji podcilji:

• Razvoj merljivih in merljivih meril in kazalnikov za oceno ekološkega odtisa sestavljenih proizvodnih procesov
• Vključitev ustreznih meril in kazalnikov v simulacijska orodja za oblikovanje tovarniških postavitev in procesnih korakov na podlagi ciljnih vrednosti
• Vključitev ustreznih meril v orodja za načrtovanje proizvodnje specifičnih izdelkov za načrtovanje oblikovanja izdelkov (CAE/CAM) na podlagi ciljnih vrednosti
• Avtomatizirano in standardizirano zbiranje podatkov v realnem času, predobdelava, dokumentacija in primerjava zbranih podatkov z določenimi ciljnimi vrednostmi kot osnova za resnično izvedljive optimizacijske rešitve.

Na podlagi tega lahko podprojekt razdelimo na 5 delovnih ciljev:

• Razvoj obsežnih modelov LCA Cradle-to-Cradle za sestavne dele na osnovi kompozitnih materialov
• Razširitev obstoječih rešitev za simulacijo procesov na proizvodni in tovarniški ravni z vključitvijo razvitih meril in kazalnikov ocenjevanja
• Vključitev kazalnikov in meril za ocenjevanje v načrtovanje proizvodnje za posamezne izdelke (CAM)
• Pridobivanje in obdelava dejanskih procesnih podatkov z uporabo robnih naprav
• Predstavitev in zbiranje zahtev za prenos v široko proizvodnjo

Partnerji konzorcija:

Grasse Zur Ingenieurgesellschaft mbH

INVENT Innovative Conjunktoffe Realization and Vermarktung Neuer Technologies GmbH

SWMS Systemtechnik Ingenieurgesellschaft mbH

CONTACT Software GmbH

Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (registrirano združenje nemškega vesoljskega centra)

Maschinenbau Scholz GmbH & Co. KG

Kontakti:

Vodja projekta: oliver.lohse@siemens.com

Finančni vodja: bianca.miene@siemens.com

Ponudnik financiranja: BMFTR

PV4life (FKZ 03EE1165A) - Skupni projekt: Povečanje življenjske dobe pretvornika z optimizirano optimizacijo komponent z uporabo digitalnega AI Twin - PV4life; Podprojekt: Predvidevanje življenjske dobe komponent pretvornika na osnovi senzorjev

Trajanje: 1. avgust 2023 - 31. julij 2026

V tem podprojektu Siemens AG raziskuje izboljšano in zanesljivejšo uporabo sistemov, ki temeljijo na pretvornikih, in njihovih ključnih komponent. Učinkovitejša uporaba pretvornikov moči skupaj s tem povezanim podaljšanjem njihove življenjske dobe in izboljšano zanesljivostjo lahko prihrani naravne vire. Cilj podprojekta Siemens AG je nadzor stanja na osnovi senzorjev, ki omogoča vključitev določenega staranja v individualno strategijo delovanja, ki optimalno izkorišča PV sistem brez izgube energije ali življenjske dobe. Dodatni senzorji v napajalnem modulu bodo uporabljeni za napovedovanje življenjske dobe, ki bodo služile kot osnova za modele PV inverterskih sistemov. V ta namen bodo izbrani ustrezni senzorji in eksperimentalno ocenjeni glede na njihovo občutljivost za zaznavanje staranja komponent pretvornika. Pospešeni testi življenjske dobe bodo ustvarili različne napake pri staranju, ki jih bodo senzorji zgodaj zaznali in ocenili. Podatki senzorjev, zbrani med poskusi, bodo primerjani s konvencionalnimi podatki iz pospešenih testov življenjske dobe, da se oceni dodana vrednost spremljanja življenjske dobe na podlagi senzorja. Za to bodo postavljene posebne preskusne mize za polprevodnike za meroslovno podprte optimizacije, razširjena pa bo senzorska tehnologija v napajalnem modulu. Siemens bo projektnim partnerjem posredoval merilne podatke na osnovi senzorjev iz pospešenih življenjskih testov za razvoj digitalnih dvojnih modelov, ki upoštevajo pojave staranja in posamezne obremenitve, ki se pojavljajo v aplikaciji. Zlasti bodo ustvarjeni podatki senzorjev služili kot vhod za življenjske modele, ki temeljijo na umetni inteligenci pri projektnih partnerjih. Ti modeli optimizirajo uporabo in življenjsko dobo PV inverterskih sistemov s prilagajanjem delovnih parametrov glede na naraščajoče staranje.

Partnerji konzorcija:

Infineon Technologies AG

SUMIDA Komponente in moduli GmbH

Hochschule Bonn-Rhein-Sieg (Univerza uporabnih znanosti Bonn-Rhein-Sieg)

OPAL-RT Nemčija GmbH

Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein (Fraunhoferjevo društvo za spodbujanje uporabnih raziskav, registrirano združenje)

Kontakti:

Vodja projekta: kai.kriegel@siemens.com

Finančni vodja: bianca.miene@siemens.com

Ponudnik financiranja: BMWE

REMEASURE (FKZ 03EN6022A) - Sodelovalni projekt: REMEASURE z možnostjo uvedbe multimodalnega upravljanja energije za supermarkete; Podprojekt: Model napovednega multimodalnega prenosa obremenitve v pilotnem supermarketu

Trajanje: 1. december 2022 - 30. november 2025

REMEASURE (FKZ 03EN6022A) - Sodelovalni projekt: REMEASURE z možnostjo uvedbe multimodalnega upravljanja energije za supermarkete; Podprojekt: Model napovednega multimodalnega prenosa obremenitve v pilotnem supermarketu

Trajanje: 1. december 2022 - 30. november 2025

Za doseganje nacionalnih in evropskih podnebnih ciljev je treba pospešiti in učinkovito izkoristiti širitev nihajoče proizvodnje električne energije iz obnovljivih virov. Poleg drage širitve energetskih omrežij in zmogljivosti za shranjevanje se lahko obstoječi lokalni energetski sistemi uporabljajo za preusmerjanje povpraševanja v povezavi z oskrbo z energijo iz obnovljivih virov z multimodalnim premikanjem obremenitve. Potrebna je hitro izvedljiva, razširljiva in ekonomična rešitev. Supermarketi so zelo zanimivi, ker so njihovi energetski sistemi v veliki meri standardizirani. Poleg tega so celovito opremljeni z merilno tehnologijo in imajo visoko stopnjo avtomatizacije. Potencial premikanja obremenitve obstaja zaradi prilagodljivosti lokalnega hladilnega omrežja supermarketa v povezavi z nadzorovanimi hladilnimi potrošniki, kot so zamrzovalniki ali hladilniki. Energetski sistemi v najsodobnejših supermarketih trenutno običajno delujejo zgolj na povpraševanje na podlagi statičnih pravil. Takšno delovanje ni učinkovito, saj se dobava nihajočih obnovljivih virov energije ne upošteva in je zato ni mogoče učinkovito izkoristiti. Cilj projekta je raziskati, ali je učinkovita uporaba nihajočih obnovljivih virov energije mogoča z multimodalnim premikanjem obremenitve, zlasti v zvezi s hladilno oskrbo supermarketov. Pri tem bodo upoštevane tako dinamične cene električne energije kot napovedi dinamičnih mejnih pogojev, kot so električne in toplotne osnovne obremenitve. Tehnična izvedljivost bo dokazana s simulacijo in potrjena pri dejanskem delovanju pilotnega supermarketa. Prizadevanja za namestitev sistema za upravljanje z energijo in kakršno koli potrebno nadgradnjo energetskega sistema, npr. z dodatnimi merilnimi napravami ali prilagoditvami pri avtomatizaciji, je treba čim bolj zmanjšati.

Partnerji konzorcija:

Rheinisch-Westfälische Technische School Aachen (RWTH Aachen University)

Kontaktne osebe:

Vodja projekta: stefan.langemeyer@siemens.com

Finančni vodja: bianca.miene@siemens.com

Ponudnik financiranja: BMWE

RIESIQ (01IS24087A) - Sodelovalni projekt: Raziskovanje in testiranje novih metod umetne inteligence za robustne, inteligentne in učinkovite sisteme industrijskega razreda

Trajanje: 1. december 2024 - 30. november 2027

RIESIQ (01IS24087A) - Sodelovalni projekt: Raziskovanje in testiranje novih metod umetne inteligence za robustne, inteligentne in učinkovite sisteme industrijskega razreda

Trajanje: 1. december 2024 - 30. november 2027

Cilj tega raziskovalnega projekta je premagati pomanjkljivosti generativnih modelov AI ali velikih jezikovnih modelov (LLM) glede na njihovo uporabnost v industrijskih proizvodnih procesih. Poudarek je na raziskovanju in testiranju robustnih, a prilagodljivih učnih metod, ki omogočajo modeliranje zapletenih dinamičnih sistemov in fizičnih procesov z zadostno natančnostjo ter inteligentno in interpretativno nadzorovanje. Potrebne potrebe po virih med usposabljanjem in sklepanjem je treba zmanjšati s podatkovno učinkovitimi algoritmi, da se zagotovi trajnostna in okolju prijazna uporaba v industrijskem obsegu. Za dosego teh ciljev bo poudarek na razširljivi, sinergijski povezavi algoritmov ML in numeričnih simulacijskih metod ter na odpornih in praktičnih metodah RL za optimizacijo nadzora, ki temeljijo na njih. Nastale metode morajo hkrati izpolnjevati visoke zahteve po preglednosti in razložljivosti, zato je dodaten poudarek namenjen raziskovanju novih tehnik interpretacije arhitektur strukturiranih modelov. Na novo razviti moduli rešitev umetne inteligence bodo prototipično in praktično preizkušeni z uporabo avtomatiziranih postopkov proizvodnje in zagotavljanja kakovosti pri proizvodnji litij-ionskih baterijskih celic, s čimer bodo pokazali dodano vrednost za proces transformacije, ki ga poganja umetna inteligenca, v širljivo in prilagodljivo tovarno prihodnosti.

Partnerji konzorcija:

deepset GmbH

Tehnična univerza v Berlinu (TU Berlin)

Kontaktne osebe:

Vodja projekta: marc.weber@siemens.com

Finančni vodja: roland.deak@siemens.com

Ponudnik financiranja: BMWE

VALUE-M (FKZ 16BZF332A) - Sodelovalni projekt: Podaljšanje uporabne življenjske dobe sistemov za shranjevanje z upravljanjem mikrociklov s stalnim spremljanjem stanja - VALUE-M

Trajanje: 1. junij 2023 - 31. maj 2026

Siemens AG je dejaven na trgu kot ponudnik rešitev in komponent ter razvojni partner za projekte. V tem okviru bo Siemens delal predvsem na tehnični izvedbi in potencialnem komercialnem izkoriščanju rezultatov projekta VALUE-M. Pri razvoju algoritmov bo Siemens zagotovil združljivost s tekočimi projekti tretjih oseb in izvedljivost v industrijskih sistemih. Poleg implementacije komunikacijske programske opreme in sistemov v oblaku, ki je manj kritična za VALUE-M, je poudarek na razvoju lokalnih krmilnih enot, ki optimalno upravljajo ustrezen sistem shranjevanja, ki ga je treba nadzorovati, z uporabo razvitih algoritmov v večnamenski strukturi za več oblik upravljanja hkrati. Za praktično preverjanje gospodarskega potenciala razširjenega algoritma in nadzorne tehnologije v duhu projekta bo posamezne predstavitvene sisteme upravljalo podjetje za trgovanje z električno energijo podizvajalcem. Na strani strojne opreme bodo razvite metode za tehnično integracijo enot za shranjevanje drugega življenjskega obdobja, kjer je mogoče sisteme, ki jih dobavljajo tretje osebe, dopolniti z ustrezno nadzorno tehnologijo. Zlasti za večnamensko upravljanje, vključno s trenutnimi rezervami, bodo pri izbiri močne elektronike zagotovljene zadostne rezerve moči in visoka reakcijska hitrost za kompenzacijo zelo kratkoročnih motenj omrežja.

Partnerji konzorcija:

SWW Wunsiedel GmbH

Rheinisch-Westfälische Technische School Aachen (RWTH Aachen University)

Kontaktne osebe:

Vodja projekta: heiko.winterstein@siemens.com

Finančni vodja: bianca.miene@siemens.com

Ponudnik financiranja: BMWE

VE4 (FKZ 16ME0735K) - Sodelovalni projekt: zaupanja vredno blaženje motenj v energetskih omrežjih z uporabo robnih komponent, sposobnih v realnem času

Trajanje: 1. november 2022 - 31. oktober 2025

Motivacija: Kakovost oskrbe z električno energijo v industrijskih omrežjih se je znatno poslabšala zaradi vse bolj zapletenih, visoko dinamičnih odjemalcev, ki povzročajo motnje v omrežju. Hkrati so zelo omrežni sistemi Industrije 4.0 zelo občutljivi na te motnje omrežja. To vse bolj vodi do izpadov rastlin z visokimi stroški. Trenutno močnih obremenitev ali neugodnih medsebojnih motenj komponent omrežja ni mogoče zaznati vnaprej. Glavni cilji VE4 so neprekinjeno zaznavanje in inteligentno aktivno kompenziranje motenj v omrežjih za oskrbo z električno energijo za industrijo. Doseči je treba znatno povečanje robustnosti ter energetske učinkovitosti in rabe virov. V ta namen je treba razviti distribuiran, nov sistem digitalnih kompenzacij. Sestavljen je iz heterogenega senzorskega omrežja in robnih naprav, ki omogoča hitro napovedovanje signalov motenj na osnovi ML in izračunajo signale nasprotne sklopke za kompenzacijo motenj. Signali nasprotne sklopke se končno vrnejo nazaj v mrežo z aktivnimi filtri. Tako se ustvarjajo temelji za prilagodljivo spremljanje obratov in nadzor v realnem času s tehnologijami robnih naprav. Vmesnike je treba standardizirati. Zaradi tega je sistem prilagodljivo razširljiv za širok spekter nadzornih in diagnostičnih nalog v digitalnih energetskih omrežjih, kar daleč presega aktivno kompenzacijo motenj, namenjeno v projektu. Naprava za diagnostiko in kompenzacijo motenj, ki temelji na robnih napravah za sodobna digitalna industrijska omrežja za oskrbo z energijo, naj bi se razvila v več korakih. Strojna in programska oprema bosta konceptualizirana in prototipsko realizirana. To vključuje časovno sinhronizirana omrežna merilna vozlišča v realnem času, robne naprave z metodami ML, računalnik v oblaku in časovno sinhronizirane aktivne filtre. Učinkovitost bo ocenjena v celotnem demonstratorju sistema v pravem obratu.

Partnerji konzorcija:

Technische Universität Dortmund (Tehnična univerza v Dortmundu)

Meanwave GmbH

Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein (Fraunhofer-Gesellschaft for the Advanced of Applied Research, registrirano združenje)

Bleenco GmbH

Kontaktne osebe:

Vodja projekta: stefan.haensel@siemens.com

Finančni vodja: bianca.miene@siemens.com

Ponudnik financiranja: BMFTR

AVEL — Razvoj anorganske spojine za lončenje za električne stroje in električno elektronikoTrajanje: 1. september 2021 — 28. februar 2025Vodja projekta: Klaus WilkeFinančni vodja: Bianca MieneOrgan za financiranje: BMWE

Connect4HCA — Prilagodljivo komunikacijsko omrežje na osnovi dronov s funkcijo senzorjev za sodobne proizvodne objekteTrajanje: 1. januar 2024 — 31. december 2028Vodja projekta: Volkmar DoerichtFinančni direktor: Roland DeakOrgan za financiranje: BMFTR

CONTENT — Grožnje iz digitalne domeneTrajanje: 1. marec 2023 — 28. februar 2025Vodja projekta: Tiago GasibaFinančni direktor: Roland DeakOrgan za financiranje: BMFTR

CTSImu2 — Realistična simulacija resničnih rentgenskih računalniških tomografskih sistemovTrajanje: 1. oktober 2022 — 31. marec 2025Vodja projekta: Christian WatzlFinančni direktor: Roland DeakOrgan za financiranje: BMWE

ECO:DIGIT (sodelovalni projekt) — omogočanje zelenega računalništva in digitalne preobrazbe; podprojekt: Omogočanje zelenega računalništvaTrajanje: 1. junij 2023 — 31. maj 2026Vodja projekta: Karsten SchoernerFinančni direktor: Roland DeakOrgan za financiranje: BMWE

EMDRIVE — Vgrajena računalniška zmogljivost in hierarhija diagnostike od senzorjev do robaTrajanje: 1. februar 2022 — 30. april 2025Vodja projekta: Daniel HorcherFinančni direktor: Roland DeakOrgan za financiranje: BMFTR

EREP — Uspešna predelava z odločanjem na podlagi podatkov in inteligentnim načrtovanjem procesovTrajanje: 1. oktober 2022 — 30. september 2025Vodja projekta: Tobias KampsFinančni vodja: Bianca MieneOrgan za financiranje: BMFTR

EvoFrame — Razvoj in potrjevanje evolucijskega okvira, osredotočenega na človeka, za organizacije, ki so sposobne transformacijeTrajanje: 1. januar 2023 — 31. december 2025Vodja projekta: Martin KramerFinančni direktor: Roland DeakOrgan za financiranje: BMFTR

HEROES — Visoko učinkoviti in zanesljivi pametni elektronski sistemiTrajanje: 1. oktober 2022 — 30. september 2025Vodja projekta: Klaus WilkeFinančni vodja: Bianca MieneOrgan za financiranje: BMWE

HoverGan — Razvoj inovativnih polprevodnikov GaN za visokonapetostne aplikacijeTrajanje: 1. oktober 2021 — 31. marec 2025Vodja projekta: Klaus WilkeFinančni vodja: Bianca MieneOrgan za financiranje: BMWE

HTA 2.0 — Sidra za zaupanje strojne opreme za naslednjo generacijo varnih vgrajenih sistemovTrajanje: 1. september 2022 — 31. avgust 2025Vodja projekta: Harald MuellerFinančni direktor: Roland DeakOrgan za financiranje: BMFTR

SafeOps — varno industrijsko delovanje s pomočjo sistemov pomoči, ki temeljijo na umetni inteligenciTrajanje: 1. oktober 2022 — 30. september 2025Vodja projekta: Yushan LiuFinančni direktor: Roland DeakOrgan za financiranje: BMWE

VITAMIN — zaupanja vredna umetna inteligenca za industrijske nameneTrajanje: 1. oktober 2022 — 30. september 2025Vodja projekta: Markus SauerFinančni direktor: Roland DeakOrgan za financiranje: BMWE