Finansieringsprojekt

3D-i-Generaltol (FKZ 03TN0057A) - 3D-modellering med implicita allmänna toleranser baserat på DIN ISO 2768-1/2, eller DIN 2769 för vidareutveckling av ISO 22081 - 3D-i-Generaltol

Varaktighet: 1 oktober 2023 - 30 september 2025

Siemens AG (SAG), Siemens Energy Global GmbH & Co. KG (SE) och Technische Universität Dresden (TUD) har gått samman för att underlätta det kontinuerliga införandet av en framåtblickande, 3D-baserad, digital arbetsmetod i tysk industri. För detta ändamål ska en standardiserad konvention utvecklas som gör att tolererade ytor kan bestämmas direkt från 3D CAD-geometrimodeller, utan att behöva uttryckligen specificera dimensioner och form. Denna konvention kompletterar och förenklar tillämpningen av det befintliga GPS-standardsystemet (ISO 16792, ISO 22081), särskilt för funktionellt/tekniskt underordnade geometriska element. Genom att integrera den i det befintliga och branschövergripande godkända GPS-standardsystemet kommer användningen av den nya standarden att säkerställas. Den beprövade idén om allmänna toleranser/fria dimensioner utvidgas så att dessa toleransspecifikationer också kan tillämpas direkt i 3D CAD-modellen för odimensionerade och otolererade geometriska element, vilket möjliggör betydande tidsbesparingar.

Konsortiepartners:

Siemens Energy Global GmbH & Co. KG

Technische Universität Dresden

Kontakter:

Projektledare: christian.lipp@siemens.com

Ekonomichef: bianca.miene@siemens.com

Finansieringsleverantör: BMWE

AdapEdge (FKZ 16ME0547K) - Edge Computing-moduler för motståndskraftig elektroniktillverkning med adaptiv processoptimering

Varaktighet: 1 juli 2022 - 30 juni 2025

Detta projekt syftar till att optimera tillverkningen av produkter i en Industri 4.0-miljö. Projektets övergripande mål är adaptiv processoptimering i komplexa, till och med rumsligt fördelade tillverkningsmiljöer genom användning och utvärdering av fritt tillgänglig information/data. För olika scenarier kan dessa data användas för att optimera tillverkningsproduktivitet och kvalitet till ett målvärde. Detta gäller å ena sidan högeffektiv tillverkning där produktivitetsvinster fortfarande kan uppnås, till exempel genom att justera den valda teststrategin. Det gäller emellertid också tillverkning som kastas ur balans på grund av sämre eller förfalskade råvaror eller till och med av en riktad attack på enskilda maskiner, och som snabbt kan återföras till ett tillförlitligt driftläge genom tidig upptäckt av instabila driftlägen. För detta ändamål kommer projektet att kombinera datautvärderingsmetoder med hjälp av AI/Federated learning med användning av edge computing-moduler med processorer specialiserade på datafusion och ett tillhörande universellt sensornätverk. Detta nätverk kommer att användas för lokal insamling av fritt tillgängliga data - till exempel mätning av miljödata som temperatur, luftfuktighet, acceleration och driftbuller, men alternativa värden som UV-strålning, luftkvalitet, E- och B-fält etc. är också möjliga. Data kommer att bearbetas, kondenseras och utvärderas av AI; efter jämförelse med tillverkningens kvalitets- och produktivitetsparametrar kommer en villkorsnivå för den pågående produktionen att fastställas. Denna tillståndsnivå är utformad för att vara oberoende av den befintliga digitala tillverkningsinfrastrukturen och fungerar därmed som en oberoende datakälla för tillverkningsoptimeringsbeslut. Genom en återkopplingsslinga är AI avsedd att kontinuerligt lära sig och förbättra sina beslut.

Konsortiepartners:

• Universität Bielefeld (Universitetet i Bielefeld)

• Sensorik-Bayern GmbH

• Creonic GmbH

• Technische Universität Berlin (Tekniska universitetet i Berlin)

• Mikrosystemteknik GmbH

• Kvinnoförbundet för främjande av angewandten Forschung eingetragener Föreningen (Fraunhofer Society for the Advancement

Kontakter:

Projektledare: matthias.heimann@siemens.com

Ekonomichef: bianca.miene@siemens.com

Finansiär leverantör: BMFTR

AdHybau2 (20M2202A) - Övergripande projekt: Utveckling av ett certifierbart vätgaselektriskt framdrivningssystem för flygplan och testning av den kryogeniskt kylda elmotorn - AdhyBau2; - Delprojekt: Digitala utvecklingsmetoder och innovativa tillverkningskoncept för högeffektiva elektriska drivenheter med kryogen kylning.

Varaktighet: 1 augusti 2024 - 31 juli 2028

Projektet fokuserar på vidareutveckling av digitaliseringsmetoder, innovativa tillvägagångssätt för additiv tillverkning och utredning av disruptiv teknik för elektriska maskiner. Projektet bygger på resultaten från föregångarprojektet och utökar dem med viktiga aspekter för framtida luftfartscertifiering. Specifikt syftar kartläggningen av en vätekyld elektrisk drivenhet i en Digital Twin till. Med så kallad modellorderreduktion ska beräkningstid och resurser sparas, så att Digital Twin kan användas i den industriella metaversen och digitaliseringen inom forskning och utveckling kan påskyndas. Inom ramen för projektet kommer dessutom avancerade tillverkningsmetoder att utvecklas och material och komponenter undersökas med avseende på deras egenskaper och kvalitet. I synnerhet spelar kompletterande materialparametrar för den fullständiga beskrivningen av elasticitetstensorn en viktig roll i konstruktionen. Med tanke på luftfartscertifiering är det viktigt att grundligt undersöka de nya tillverkningsprocesserna och att producera det genererade materialet reproducerbart med jämn kvalitet. Den säkra behärskningen av processerna utgör grunden. I detalj ska kallgassprutningen av koppar vidareutvecklas, med fokus för forskningen på skapandet av kopparihåliga strukturer genom förstagångskombinationen av två additiva processer. I den elektriska drivenheten utförs studier om potentialen för störande teknik. Fokus här ligger på att undersöka potentialen för supraledning i drivlinan för den gynnade applikationen. Genomförbarheten av en kryogenkyld elektrisk drivenhet demonstreras på en laboratoriedemonstrator. Konstruktion, idrifttagning och experimentell testning av drivenheten under laboratorieförhållanden är en viktig del av projektet.

Konsortiepartners:

Karlsruher Institute for Technology (Karlsruhe tekniska högskola)

Technische Universität Dresden (Tekniska universitetet i Dresden)

Aufwind GmbH

Fraunhofer-Gesellschaft zur Fördering der angewandten Forschung e.V. (Fraunhofer-föreningen för främjande av tillämpad forskning, registrerad förening)

Additive Drives GmbH

MT Aerospace AG

Kontakter:

Projektledare: christian.weidermann@siemens.com

Ekonomichef: bianca.miene@siemens.com

Finansieringsleverantör: BMWE

BoLero (FKZ 03EI4041A) - Gemensamt projekt: BoLero - Övervakning av åldrandet av stationär batterilagring med molnbaserade metoder för att förlänga livslängden, minska underhållsinsatser och optimera driftshantering; Delprojekt: Digitala tjänster för batterilagring

Varaktighet: 1 oktober 2021 - 30 september 2024

Storskaliga stationära batterilagringssystem tillhandahåller viktiga systemtjänster för framtidens energinät, som kännetecknas av elproduktion från förnybara källor. Vi föreslår ett molnbaserat system för övervakning och operativ optimering av batterilagringssystem, vilket möjliggör följande industriella tillämpningar och svar på forskningsfrågor:

• Tillhandahållande av data från battericeller under drift
• Molnlösning för övervakning, analys och modellering av stationär energilagring
• Nya och förbättrade metoder som extraherar tidsvarierande batteriparametrar (t.ex. kapacitet, Digital Twin Model) från verkliga BMS-data för regelbunden batteridrift
• Möjliggör en förbättrad driftsstrategi genom mer exakta batterimodeller och lägre krav på säkerhetsmarginaler
• Tillhandahållande av en allmän och automatiserad lösning för lägre servicekostnader
• Minskning av tekniska krav för drift av batterisystem, särskilt med tanke på projekt- och kundspecifika krav
• Metod för att säkerställa säker drift av batterier under hela deras livslängd, inklusive andra livslängd
• Analys av den ekonomiska effekten per verksamhetsstrategi

Resultaten av projektet kommer att demonstreras under pågående drift med Freimanns storskaliga lagringsanläggning i Stadtwerke München. Demonstratorn visar både noggrannheten i parameteruppskattning och förbättrad batteridrift. Resultaten kommer att valideras genom praktiska tester med batterilagringssystemet.

Konsortiepartner:

Technische Universität München (Münchens tekniska universitet)

Kontakter:

Projektledare: andrei.szabo@siemens.com

Ekonomichef: roland.deak@siemens.com

Finansieringsleverantör: BMWE

CBC-GREEN (FKZ 13N15451) - Användning av en flexibel grön strålkälla inom industriell produktion av elektriska komponenter

Varaktighet: 1 juli 2021 - 31 mars 2025

Inom elektroniska produkter som reläer, kontaktorer eller effektmoduler används komponenter tillverkade av koppar alltmer. Anledningen till detta är att kraven på elektrisk och värmeledningsförmåga ökar (koppar har ungefär 1/3 bättre egenskaper jämfört med aluminium). För flexibel bearbetning (sammanfogning, separering, additiv tillverkning, särskilt selektiv lasersmältning) av koppar är laserprocesser fördelaktiga. Nära infraröda (NIR) lasrar med lysande strålkvalitet (grundläggande läge eller enkelläge fiberlasrar), som också erbjuder hög rumslig upplösning, används. Den höga reflektionsförmågan hos koppar (97% vid 1070 nm) komplicerar emellertid användningen av laserteknik, eftersom det finns risk för komponentskador (absorptionen ökar avsevärt med koppling till smältpoolen), processtiderna är för korta (på grund av den låga absorptionshastigheten) och kvalitativa defekter kan uppstå (smältstänk). Syftet med delprojektet är att kunna använda den laser som utvecklats och kvalificerats av konsortiet inom Siemens tillverkningslandskap. Användningsområden inkluderar automationsteknik, produktion av elektriska komponenter och montering av kraftelektronik. Fokus här ligger på svetsning och sammanfogning, additiv tillverkning och skärning av Cu-ark. Fokus ligger på att demonstrera ökningen av effektivitet och reproducerbarhet genom användning av den nya laserstrålekällan.

Konsortiepartners:

thyssenkrupp Automation Engineering GmbH

Fraunhofer-Gesellschaft zur Fördering der angewandten Forschung eingetragener Verein (Fraunhofer-föreningen för främjande av tillämpad forskning, registrerad förening)

Karl H. Arnold Maschinenfabrik GmbH & Co. KG

amcm GmbH

Kontakter:

Projektledare: markus.lasch@siemens.com

Ekonomichef: bianca.miene@siemens.com

Finansiär leverantör: BMFTR

DAFODIL (FKZ 03XP0389A) - DAFODIL - Databaserad tillverkningsoptimering av battericeller baserat på slutdata genom massiv användning av maskininlärningsalgoritmer och inline-analys

Varaktighet: 1 september 2021 - 31 augusti 2025

I projektet DAFODIL planeras att utveckla fundamentalt nya metoder och tekniker för processöverskridande tillverkningsoptimering av litiumjonceller.

Den senaste tekniken inom produktionsanläggningar för litiumjonceller är optimeringen av varje enskilt produktionssteg till ett lokalt optimum. Eftersom vissa kvalitetsparametrar kan ha ett globalt optimum om enskilda produktionsanläggningar drivs utanför det lokala optimumet, kommer DAFODIL-projektet att utveckla den globala optimeringen av produktionen genom mellansteget att undersöka nya sensorsystem. För detta ändamål kommer olika sensorsystem att undersökas i förstudier för deras lämplighet för datainsamling vid cellproduktion. För alla uppmätta värden kommer det att bedömas vilken sensorinformation som är direkt relaterad till en definierad kvalitetsparameter.

DAFODIL (FKZ 03XP0389A) - DAFODIL - Databaserad tillverkningsoptimering av battericeller baserat på slutdata genom massiv användning av maskininlärningsalgoritmer och inline-analys

Varaktighet: 1 september 2021 - 31 augusti 2025

I projektet DAFODIL planeras att utveckla fundamentalt nya metoder och tekniker för processöverskridande tillverkningsoptimering av litiumjonceller.

Den senaste tekniken inom produktionsanläggningar för litiumjonceller är optimeringen av varje enskilt produktionssteg till ett lokalt optimum. Eftersom vissa kvalitetsparametrar kan ha ett globalt optimum om enskilda produktionsanläggningar drivs utanför det lokala optimumet, kommer DAFODIL-projektet att utveckla den globala optimeringen av produktionen genom mellansteget att undersöka nya sensorsystem. För detta ändamål kommer olika sensorsystem att undersökas i förstudier för deras lämplighet för datainsamling vid cellproduktion. För alla uppmätta värden kommer det att bedömas vilken sensorinformation som är direkt relaterad till en definierad kvalitetsparameter.

Vidare kommer påverkan av korrelerande karakteristiska värden på komplexa orsak-och-verkningsmönster att undersökas. För detta ändamål ska algoritmer och metoder utvecklas som identifierar dessa komplexa orsakskedjor. En känslighetsanalys kommer att undersöka vilka delinfluenser i dessa orsakskedjor som gynnar vissa effekter och hur dessa kan registreras kvantitativt. I Siemens delprojekt kommer ett nytt sensorsystem, en så kallad hyperspektralkamera, att undersökas för första gången för dess möjliga tillämpningar inom batteriproduktion. Vidare kommer elektrokemiska mätmetoder i samband med modifieringar av celltillverkning att utföras för att undersöka produktionsparametrars påverkan på kvalitet och för att utveckla optimeringspotential vid karakterisering av cellkvalitet. För detta ändamål kommer Siemens att delta i analysen av produktionsprocessen. Dessutom kommer algoritmer för analys av sensordata och kvalificeringsmätningar också att programmeras i Siemens delprojekt, med hjälp av vilka komplexa orsak-och-verkningsmönster kan identifieras.

Konsortiepartners:

Customcells Tübingen GmbH

Safion GmbH

SURAGUS AB

Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen (RWTH Aachen universitet)

Universität Münster (Universitetet i Münster)

Kontakter:

Projektledare: andreas-albrecht@siemens.com

Ekonomichef: bianca.miene@siemens.com

Finansiär leverantör: BMFTR

DIAA-H2 (FKZ: 03EI3067A) - Digitala tvillingar för H2 produktionsanläggningar

Varaktighet: 1 juli 2022 - 30 juni 2025

Siemens Energy Global GmbH & Co. KG, Siemens AG, Technische Universität Dresden och Josef Pfaffinger Bauunternehmung GmbH planerar att undersöka grunden för en Digital Twin för processanläggningar, som kan användas under hela deras livscykel, med hjälp av en elektrolysanläggning som ett exempel. De metoder för produktutveckling och hantering som etablerats inom maskinteknik ska göras användbara för energiomställningen genom att anpassa dem till anläggningskonstruktion. Forskningsprojektet fokuserar på utveckling av metoder och verktyg för att härleda, instantiera och underhålla Digital Twin. Dessa kommer att genomföras samtidigt med anläggningens konstruktion och drift. Dessutom kommer olika modulariseringsmetoder baserade på disciplinspecifika grundmodeller, som synkroniseras och harmoniseras med en tvärvetenskaplig anläggningsmodell, att utvecklas. Anläggningsmodellen är också avsedd att möjliggöra en ny variantgeneration för anläggningskonstruktion. De beskrivna fokusområdena kommer att sammanföras i prototypen av ett första Plant Lifecycle Management System (Plant-LM System) och valideras genom tillämpning inom teknik, anläggningskonstruktion och drift. Som ett resultat är Plant-LM-systemet avsett att avsevärt öka anläggningarnas ekonomiska effektivitet, minska investeringskostnaderna och förbättra underhållet. Detta kommer att resultera i en betydande och långsiktig konkurrensfördel för användare av de utvecklade metoderna och verktygen för Digital Twin av elektrolysanläggningar.

Konsortiepartners:

Pfaffinger Anlagenbau & Energietechnik GmbH

Technische Universität Dresden (Dresdens tekniska universitet)

Siemens Energy Global GmbH & Co. KG

Kontakter:

Projektledare: jonathan.leidich@siemens.com

Ekonomichef: bianca.miene@siemens.com

Finansieringsleverantör: BMWE

DigiZuG3D (FKZ 13IK031A) - Gemensamt projekt: Digital godkännande av 3D-tryckta komponenter för järnvägsfordon (DigiZug3D) - Delprojekt: Digitalisering och industrialisering av LPBF-processen

Varaktighet: 1 oktober 2023 - 31 augusti 2026

DigiZuG3D (FKZ 13IK031A) - Gemensamt projekt: Digital godkännande av 3D-tryckta komponenter för järnvägsfordon (DigiZug3D) - Delprojekt: Digitalisering och industrialisering av LPBF-processen

Varaktighet: 1 oktober 2023 - 31 augusti 2026

Baserat på många års erfarenhet som användare och leverantör för additiv tillverkning kommer Siemens att stödja industrialiseringen av LPBF-processen. Detta kommer att uppnås särskilt genom att främja digitalisering på flera nivåer, nämligen digital kartläggning av godkännandeprocesser för att möjliggöra en godkännandeplattform, deltagande i beräkningsbevis istället för destruktiv provning och utvärdering av ytterligare digitala metoder för att minska omfattningen av provning inom kvalitetssäkring. De digitala metoderna inkluderar kombinationen av olika processövervakningssystem med en avsedd automatiserad utvärdering, samt användning av utvalda metoder på den växande datagasen inom projektet. Resultatet blir en konkret utvärdering av utvalda processövervakningsmetoder. Detta kan tjäna som grund för framtida utveckling av processövervaknings- eller utvärderingsmetoder samt för bedömning av befintliga system. Helst kan konkreta utvecklingsmål formuleras och korrelationer till komponentkvalitet kan visas. Överlag kommer digitaliseringen av godkännandeprocesser och bevis att undanröja ett betydande hinder för införandet av additiv tillverkning. Dessutom, för att stödja industrialiseringen, kommer erfarenheter längs hela additivprocesskedjan att samlas in i konkreta rekommendationer för åtgärder för hur processen ska användas inom järnvägsfordon och utanför. Utvalda hypoteser och rekommendationer från en forskningsrapport från det tyska centrumet för järnvägstransportforskning kommer att undersökas och konkretiseras, och deras allmänna giltighet utöver det material som används i projektet kommer att kontrolleras. Slutligen kommer kunskapsöverföring för att stödja bred industrialisering att främjas genom utveckling av regler och standarder.

Konsortiepartners:

Mobilitet går Additive e.V.

IMA Materialforschung und Appungstechnik GmbH (IMA Materialforskning och applikationsteknik GmbH)

TÜV NORD Systems GmbH & Co. KG

Additive Marking GmbH

Siemens Mobility GmbH

Universität Paderborn (Universitetet i Paderborn)

Kontakter:

Projektledare: christoph.kiener@siemens.com

Ekonomichef: bianca.miene@siemens.com

Finansieringsleverantör: BMWE

DimaD (FKZ 13XP5188A) - Gemensamt projekt: Digital material- och processdesign för trådbaserad additiv tillverkning - DimAD -; Delprojekt: Digital tillverkningskedja för WAAM-processen för höglegerat stål

Varaktighet: 1 januari 2023 - 31 december 2025

Additive Manufacturing (AM) processer för metaller kräver betydande, övervägande experimentella ansträngningar när det gäller att identifiera lämpliga processfönster för materialsystem eller överföra optimerade processparametrar från en anläggningstyp till en annan. Accelererad implementering från design till komponent är endast möjlig om processkedjan, från råmaterial till komponent, definieras och konstrueras digitalt i sin helhet. DiMAD-projektet fokuserar på trådbaserade processer med båge- och laserstrålning som värmekällor för ett austenitiskt och ett duplexstål. Följande egenskaper, som är väsentliga ur användarens perspektiv och påverkar komponentens kvalitet och egenskaper, beaktas på djupet: mikrostruktur och fasbildning som ett resultat av lokala stelnings- och kylförhållanden; restspänningar och distorsion på grund av uppvärmning och kylning och värmebehandling; kritiska defekter som brist på fusion och porositet. Mikrostruktur, faser och spänningar beskrivs genom simulering. Maskininlärning (ML) används för att korrelera process-defekt-egenskap och även för att tolka totaliteten av data (simulering, experiment, analys). Det digitala arbetet åtföljs av experiment, analyser och materialtestning, som tjänar till att bestämma ingångsparametrar för simuleringen, validera simuleringen och träna/validera ML-modellerna. Baserat på processparametrarna som härrör från de digitala verktygen kommer två verkliga komponenter att byggas. När det gäller de två AM-processerna kommer en användarontologi för trådmaterial att utvecklas. För utbyte och utvärdering av data mellan partners och med Material Digital-plattformen kommer en enhetlig datastruktur att utvecklas och lämpliga dataformat kommer att användas. Den befintliga AIXVipMap-lösningen kommer initialt att användas som ett arbetsflödesramverk som ska integreras i PMD.

Konsortiepartners:

OSCAR PLT GmbH

Icon Pro GmbH

FEF Forschungs- und Entwicklungsgesellschaft Fügetechnik GmbH (FEFs forsknings- och utvecklingsföretag för Joining Technology GmbH)

Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (Tyska flygcentret)

Fraunhofer-Gesellschaft zur Fördering der angewandten Forschung eingetragener Verein (Fraunhofer-föreningen för främjande av tillämpad forskning, registrerad förening)

ACCESS e.V.

Kontakter:

Projektledare: philip.howell@siemens.com

Ekonomichef: bianca.miene@siemens.com

Finansiär leverantör: BMFTR

DORSMAN (FKZ 03XP0633A) - Gemensamt projekt: Data- och sensorbaserad tillverkning av battericeller - DORSMAN; Delprojekt: Acceleration av cellfinalisering och kvalitetsförbättring av litiumjonbatterier genom användning av innovativ sensorteknik och mätning

Varaktighet: 1 januari 2025 - 31 december 2027

Detta forskningsprojekt, finansierat av BMBF, syftar till att påskynda produktionen av litiumjonbatterier.

Det gemensamma projektet ”Data- och sensorbaserad tillverkning av battericeller” (DORSMAN) undersöker hur produktionen av litiumjonbatterier kan göras mer resurseffektiv och snabbare. Projektet finansieras av det federala ministeriet för utbildning och forskning (BMBF) (FKZ: 03XP0633A). Förutom Siemens som koordinator ingår i konsortiet BioLogic Science Instruments GmbH, Institute for Machine Tools and Industrial Management (iwb) vid Münchens tekniska universitet och Institute for Power Electronics and Electrical Drives (ISEA) vid RWTH Aachen University. Det övergripande målet är att påskynda batteriproduktionen genom innovativ sensorteknik och digitalisering.

Batterier är avgörande för att energi- och mobilitetsövergången ska lyckas. Produktionsprocessen är dock lång, skrothastigheten är hög, kvaliteten på batterierna varierar och kan endast bestämmas på ett tillförlitligt sätt med komplexa mätprocedurer. Särskilt den sista fasen av tillverkningsprocessen, cellfinalisering, är mycket tidskrävande. Slutförandet innebär flera processsteg. Vätning, där elektrolyten distribueras i batteriet, bildning, där batteriet laddas och urladdas för första gången, och mätningen av självurladdning är särskilt tidskrävande. Detta beror på att processens framsteg inte kan övervakas med tillgängliga medel, och därför är det nödvändigt med övergripande väntetider.

DORSMAN tar upp just denna aspekt av produktionsprocessen. Nya sensorer kommer att integreras i produktionsanläggningen, vilket möjliggör djupare insikter i de elektrokemiska processerna i cellen. Vidare kommer mätmetoder för bestämning av självurladdningshastigheten att utvecklas ytterligare. Enligt den nuvarande tekniken tar dessa mätningar flera dagar till veckor. Forskning kommer att bedrivas om hur mättiden kan förkortas med lämplig mätteknik och datautvärdering.

Hittills har sensorerna och mätförfarandena endast demonstrerats i laboratorieskala. Inom ramen för DORSMAN kommer de resultat som uppnåtts här att införas i industriell tillämpning genom samarbete mellan forskningsinstitut och industri. En digital infrastruktur kommer att etableras för produktionsanläggningen, som kommer att ligga till grund för online-kapabel processstyrning baserad på mätdata. Projektpartnerna kommer att implementera de utvecklade lösningarna i en pilotanläggning där de kommer att testas. Därefter kommer batterier att produceras i flera produktionskampanjer, och justeringar av produktionsprocessen kommer att göras baserat på de registrerade mätningarna. Framgångsrik implementering gör det möjligt att integrera sensorteknik och mätanordningar i industriella produktionsanläggningar.

Konsortiepartners:

Bio-Logic Science Instruments GmbH

Technische Universität München (TUM) (Tekniska universitetet i München)

Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen (RWTH Aachen universitet)

Kontakter:

Projektledare: felix.katzer@siemens.com

Ekonomichef: bianca.miene@siemens.com

Finansiär leverantör: BMFTR

ENable (FKZ 03EN3061A) - Gemensamt projekt ENEFF:STADT: Aktivera - Vertikal integrering av kommunikations- och styrsystem för aktivering av flexibilitet för distriktsomfattande energioptimering. Delprojekt: Optimerad styrning av energisystemet (Siemens)

Varaktighet: 1 april 2022 - 31 mars 2025

En avgörande förutsättning för sektorsövergripande optimerad styrning av byggnads-/campusenergisystem och marknadsföring av flexibilitet är inrättandet av en informations- och kommunikationsteknik (IKT) för sömlös interaktion mellan sensorer, enskilda komponenter, användning av prognossystem och gränssnitt till nätoperatören, energileverantören eller en handelsplattform. Syftet med detta projekt är att demonstrera denna kompletta IKT-kedja inom området, med hjälp av den största distriktsutvecklingen i Bamberg (Lagarde Campus konverteringsområde) som exempel. Ett ytterligare projektmål är den metrologiska och simulativa utvärderingen av skalbarhet och överförbarhet till andra distrikt, samt de resulterande besparingspotentialerna avseende CO2 och kostnader. Den optimerade, sektorsövergripande kontrollen av kontrollerbara elektriska och termiska belastningar, energilagring och energiomvandlingsenheter kommer att realiseras via ett automatiserat energihanteringssystem som fungerar tillsammans med klassisk byggnadshanteringsteknik, externa tjänster som vädertjänster, AI-baserade prognostekniker och en handelsplattform. Därmed kommer distriktet att förses med energi på ett kostnads- och CO2-optimerat sätt, med beaktande av alla tekniska gränsförhållanden för de enskilda komponenterna och näten.

Konsortiepartners:

Fraunhofer-Gesellschaft zur Fördering der angewandten Forschung eingetragener Verein (Fraunhofer-föreningen för främjande av tillämpad forskning, registrerad förening)

Stadtwerke Bamberg Energie- und Wasserversorgungs GmbH (Bambergs kommunala energi- och vattenförsörjning GmbH)

SEtrade GmbH

Kontakter:

Projektledare: stefan.langemeyer@siemens.com

Ekonomichef: bianca.miene@siemens.com

Finansieringsleverantör: BMWE

ENSURE3 (FKZ 03SFK1A0-3) - Gemensamt projekt: Nya energinätstrukturer för energiomställningen

Varaktighet: 1 augusti 2023 - 31 juli 2026

Siemens AG deltar som konsortieledare i Copernicusprojektet ENSURE3.I projektet kommer Siemens AG att bidra till de fyra huvudmålen och, tillsammans med sina partners, härleda rekommendationer för åtgärder för olika intressenter. Dessutom arbetar Siemens AG med många tekniska framsteg i verktygslådan för energiomställning. Som ett bidrag till samdemonstrationsplattformen kommer ”Single Source of Truth” att vidareutvecklas och arbete kommer att göras för att integrera flexibel stationskontrollteknik. Siemens AG har inrättat ett showroom som tjänar till att överföra resultaten.

Konsortiepartners:

Karlsruher Institut für Technologie (Universitätsaufgabe) (Tekniska högskolan i Karlsruhe (universitetsuppgift))

Technische Universität Dortmund (Dortmunds tekniska universitet)

DVGW Deutscher Verein des Gas- und Wasserfaches e.V. — Technisch-wissenschaftlicher Verein (DVGW tyska tekniska och vetenskapliga föreningen för gas och vatten)

Deutsche Umwelthilfe e.V. (Miljöåtgärder Tyskland)

Hochschule für angewandte Wissenschaften München (Münchens yrkeshögskola)

PSI FLS Fuzzy Logic & Neuro Systems GmbH

Tennet TSO AB

Germanwatch e.V.

OPAL-RT Tyskland GmbH

SWKiel Netz AB

Allgäunetz GmbH & Co. KG

Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (Kiels universitet)

Westfalen Weser Netz GmbH

LEW Verteilnetz GmbH

Technische Universität Ilmenau (Ilmenau tekniska universitet)

Öko-institutet. Institut für Angewandte Ekologie e.V. (Eko-Institut. Institutet för tillämpad ekologi e.V.)

Avacon Netz GmbH

Hitachi Energy Tyskland AG

Maschinenfabrik Reinhausen GmbH

Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (Friedrich-Alexander-universitetet Erlangen-Nürnberg)

Karlsruher Institut für Technologie (Großforschungsaufgabe) (Tekniska högskolan i Karlsruhe (storskalig forskningsuppgift))

Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen (RWTH Aachen universitet)

Energiewirtschaftliches Institut an der Universität zu Köln gGmbH (Institutet för energiekonomi vid universitetet i Köln gGmbH)

Bergische Universität Wuppertal (Universitetet i Wuppertal)

Kontakter:

Projektledare: annebauer@siemens.com

Ekonomichef: bianca.miene@siemens.com

Finansieringsleverantör: BMBF

F-HIL-Reloaded (FKZ 03EI6104A) - Gemensamt projekt: Utveckling av en testinfrastruktur för normativ validering av dynamiska processer för nätbildande decentraliserade generationsenheter - F-HIL-omladdad; Delprojekt: Utveckling av en nätformande decentraliserad DC-väggbox för att öka försörjningssäkerheten

Varaktighet: 1 oktober 2023 - 30 september 2026

Målet med F-HIL-Reloaded-projektet är att etablera ett simulerings- och testsystem i realtid som modellerar en distributionsnätsektion med stark konverterkompatibilitet och automatiskt utför testscenarier för nätbildande testobjekt. En hybridförstärkare som styrs via ett dynamiskt effektgränssnitt och en adaptiv X/R-linjeimpedans används som gränssnitt till den verkliga miljön. F-HIL-Reloaded-projektet är en fortsättning på forskningsprojektet FHiL; de insikter som erhållits och uppnådda resultat utgör grunden för vidareutvecklingen av test- och inspektionssystemet. Dessutom tar projektet hänsyn till de rutnätsbildande egenskaperna hos testobjekten: en DC-väggbox och en nätbildande omvandlare. Särskild uppmärksamhet ägnas åt konverterarnas driftskompatibilitet. I synnerhet simuleras resonanseffekter från laddstationer för elfordon i samband med solcellssystem med test- och inspektionssystemet. De positiva (och potentiellt negativa) effekterna av nätbildare i distributionsnätet bör kunna påvisas med test- och inspektionssystemet, som är anpassat till testobjektens nätbildande egenskaper. De reproducerbara testerna är avsedda att ligga till grund för standardiserade testsekvenser för rutnätsbildande system. Det övergripande målet med F-HIL-Reloaded-projektet är att positivt påverka utvecklingen av nätbildande och nätföljande omvandlare genom standardiserade testprocedurer och testsystemet, och därigenom säkerställa försörjningstryggheten i en energiförsörjning baserad uteslutande på omvandlare. I samhället stärker bevisbarheten av säker försörjning genom nätbildande system känslan av säkerhet och acceptans för den gröna energiomställningen.

Konsortiepartners:

Hochschule Bonn-Rhein-Sieg (Bonn-Rhein-Sieg yrkeshögskola)

Fraunhofer-Gesellschaft zur Fördering der angewandten Forschung eingetragener Verein (Fraunhofer-föreningen för främjande av tillämpad forskning, registrerad förening)

SUMIDA Components & Modules GmbH

OPAL-RT Tyskland GmbH

Kontakter:

Projektledare: sebastian.nielebock@siemens.com

Ekonomichef: bianca.miene@siemens.com

Finansieringsleverantör: BMWE

3DGlassGuard (FKZ: 13N16851) - Gemensamt projekt: Security through Photonic System Integration i glasfolier; Delprojekt: Planar Integrated Optical Current Sensor

Varaktighet: 1 april 2024 - 31 mars 2027

3DGlassGuard (FKZ: 13N16851) - Gemensamt projekt: Security through Photonic System Integration i glasfolier; Delprojekt: Planar Integrated Optical Current Sensor

Varaktighet: 1 april 2024 - 31 mars 2027

Integrationen av tredimensionella optiska mikrostrukturer och robusta gränssnitt i displayglas ska tekniskt utvecklas med hjälp av IOX (jonimplantation) kombinerat med fs-L (femtosekund laserstrukturering) för att möjliggöra miniatyriserade fotoniska systemkomponenter. Ett nytt designverktyg för IPD (invers fotonisk design) möjliggör effektivt den nödvändiga tredimensionella vågoptiska och kemiska simuleringen. Två nya sensorprinciper, endast möjliga på denna grund, inom området strömmätning och miljöavkänning, ska förutvecklas och valideras funktionellt av applikationspartnerna. Metoder för intelligent sensordatautvärdering kommer att användas för detta ändamål. De planerade designstödda kombinationsprocesserna förenar fördelarna med IOX (låg dämpning och stora ytor) med fördelarna med FS-L (tredimensionalitet). Detta gör det möjligt för första gången att tredimensionella optiska strukturer integreras i stora, mycket tunna glassubstrat (< 1 mm). Denna kombination är endast effektiv när det gäller design genom AI-stödd IPD, eftersom konstruktioner baserade på klassiskt experimentellt bestämda regressionsmodeller inte snabbt kan simuleras på grund av beräkningsbegränsningar. Dagens optiska sensorer är ofta fristrålande eller fiberbaserade och kräver därför betydande installationsutrymme. Dessutom är flexibla optiska fibrer kostsamma att bearbeta och montera. Fotonisk integration på systemnivå erbjuder således betydande kostnads- och miniatyriseringsfördelar. Detta uppnås tekniskt i det föreslagna projektet genom att använda displayglas och panelbaserade batchprocesser för IOX- och metalliseringsprocesser, samt integrering av tredimensionella optiska strukturer med fs-lasern i tunna glasfolier, som är integrerade som högeffektiva systemkomponenter i optoelektroniska system för nya applikationer som den optiska strömsensorn.

Konsortiepartners:

Sea & Sun Technology GmbH

Contag AG

Fraunhofer-Gesellschaft zur Fördering der angewandten Forschung eingetragener Verein (Fraunhofer-föreningen för främjande av tillämpad forskning, registrerad förening)

LightFab AB

Technische Universität Berlin (Berlins tekniska universitet)

Kontakter:

Projektledare: stefan.nerreter@siemens.com

Ekonomichef: bianca.miene@siemens.com

Finansieringsleverantör: BMBF

GreenInverter (FKZ 03EN4079A) - Gemensamt projekt: Hållbar kraftelektronik med innovativ kylning för ökad återvinningsbarhet - GreenInverter; Delprojekt: Tekniska varianter och växelriktarsystem

Varaktighet: 1 mars 2024 - 28 februari 2027

GreenInverter (FKZ 03EN4079A) - Gemensamt projekt: Hållbar kraftelektronik med innovativ kylning för ökad återvinningsbarhet - GreenInverter; Delprojekt: Tekniska varianter och växelriktarsystem

Varaktighet: 1 mars 2024 - 28 februari 2027

Projektet ”GreenInverter” syftar till att sätta nya standarder för återvinningsbar, reparerbar och uppgraderbar hårdvara inom området omvandling av elektrisk energi. Samtidigt ska energieffektiviteten förbättras avsevärt. Fördelarna kommer att demonstreras med hjälp av en växelriktare som ett exempel. Den nuvarande tekniska utvecklingen, som bygger på principen om utveckling av enskilda komponenter, ska ersättas med ett nytt systematiskt tillvägagångssätt. Genom ett revolutionerande nytt tillvägagångssätt för en gemensam kyl- och isoleringsstrategi kommer komponenttemperaturerna att minskas och användningen av nya material kommer att möjliggöras, vilket ökar energieffektiviteten. En betydande ökning av återvinningsbarheten, en minskning av produktens koldioxidavtryck och en ökning av produktens livslängd på grund av en mer homogen temperaturfördelning inom växelriktaren kommer också att uppnås. Dessutom kommer framtida affärsmodeller att inkluderas i övervägandena, vilket innebär att design och layout kommer att drivas mindre av tillverkningskostnader. Projektet fokuserar på tre nyckelområden: ”Energieffektivitet”, ”Återvinningsbarhet, cirkularitet och dematerialisering” och ”Livslängd, komponentanvändning och flexibilitet i användning.” Disruptiva lösningar för betydande förbättringar inom alla dessa områden kommer att undersökas och utvecklas, vilka ska demonstreras i form av funktionella prototyper. Konsortiet uppskattar att, med full implementering av resultaten, kan en energibesparingspotential på mer än 1,6 TWh årligen uppnås i Tyskland. Siemens bidrar med expertis inom FoU inom elektronik, kylmetoder och design och tillverkning av växelriktare. Detta inkluderar många års erfarenhet av design, konstruktion, installation och drift av experimentella anläggningar och av att leda stora forsknings- och utvecklingsprojekt.

Konsortiepartners:

Råvaruhandel Bernhard Westarp GmbH & Co. KG

Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (Friedrich-Alexander-universitetet Erlangen-Nürnberg)

Fraunhofer-Gesellschaft zur Fördering der angewandten Forschung eingetragener Verein (Fraunhofer-föreningen för främjande av tillämpad forskning, registrerad förening)

Sumida Komponenter & Moduler GmbH

Kontakter:

Projektledare: joern.grundmann@siemens.com

Ekonomichef: bianca.miene@siemens.com

Finansieringsleverantör: BMWE

GridAssist (03EI6126A) - Gemensamt projekt: Assistanssystem för optimerad automatiserad systemdrift i distributionsnät - Delprojektets titel: Automatiserad optimal systemdrift

Varaktighet: 1 december 2024 - 30 november 2027

GridAssist (03EI6126A) - Gemensamt projekt: Assistanssystem för optimerad automatiserad systemdrift i distributionsnät - Delprojektets titel: Automatiserad optimal systemdrift

Varaktighet: 1 december 2024 - 30 november 2027

Projektet GridAssist syftar till att utveckla assistanssystem för optimerad automatiserad systemdrift i distributionsnät. Detta är avsett att möjliggöra en högre integration av förnybara energiproducenter i elnätet. Lösningar som är individuellt anpassade till spänningsnivåerna kommer att utvecklas. Överförbarheten av dessa lösningar och fälttestning av assistanssystemen är centrala komponenter i projektet. Tillräcklig observerbarhet utgör grunden för all automatisering i distributionsnät. Ju lägre spänningsnivå, desto mindre är för närvarande känt om det faktiska nättillståndet. I GridAssist kommer därför den nödvändiga observerbarheten först att fastställas. Förutom installation av mätteknik behöver lämpliga koncept utvecklas för hur mätdata kan integreras mest effektivt med respektive nätoperatör och deras processer. Med tillräckligt installerad mät- och kommunikationsteknik, d.v.s. med tanke på observerbarhet, kan respektive nättillstånd analyseras. Förutom analysmetoder kommer även databaserade metoder att användas. Baserat på analysen av nätets tillstånd kommer beslut sedan att fattas av assistanssystemen. Dessa kan sträcka sig från rekommendationer för åtgärder för systemoperatören till helautomatiserad flexibilitetsutsändning. Siemens bidrar med sin expertis inom nätautomation och mjukvaruutveckling, särskilt inom området digitala tvillingar och AI. En central aspekt av GridAssist är automatisering av processer i distributionsnätet. Detta är oumbärligt på grund av den nuvarande utvecklingen. Utöver dessa tekniska aspekter syftar projektet till att minska drifts- och investeringskostnaderna för nätoperatörer. Detta uppnås genom förbättrad kapitalförvaltning och minskat behov av nätutbyggnad.

Konsortiepartners:

LEW Verteilnetz GmbH

Energiförsörjning Gera GmbH

OPAL-RT Tyskland GmbH

Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (Friedrich-Alexander-universitetet Erlangen-Nürnberg)

Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen (RWTH Aachen universitet)

Kontakter:

Projektledare: annebauer@siemens.com och christian.scheibe@siemens.com

Ekonomichef: bianca.miene@siemens.com

Finansieringsleverantör: BMWE

HyFlexBahn (FKZ 03ETE045A) - Gemensamt projekt: Hybrid- och flexibla batterisystem i järnvägstransporter (HyFlexbahn)

Varaktighet: 1 januari 2023 - 31 december 2025

Den globalt ökande efterfrågan på gröna tåglösningar för icke-elektrifierade järnvägslinjer kommer att leda till en växande efterfrågan på fordon med dragbatterier istället för dieselmotorer. Hittills är batterielektriska tåg främst utrustade med litiumjonceller med medelhög energitäthet, som är mycket kraftfulla men också dyra jämfört med celler som används inom fordonssektorn. Målet med HyFlexBahn är att möjliggöra användning av billiga celler med hög energitäthet i kombination med högpresterande celler. Detta möjliggör höga energitätheter med samtidigt lägre livscykelkostnader. I projektet kommer simuleringsverktyg för hybridbatterilagringssystem med celler av olika kemier att skapas och parametreras, systemdesign för olika driftsprofiler simuleras och ekonomisk lönsamhet kommer att bedömas. Flexibiliteten som uppnås genom hybridisering bidrar till att göra batteritåg mer konkurrenskraftiga och att använda batterierna effektivt och så länge som möjligt, både vid första användning och i ett potentiellt andra liv.

Konsortiepartners:

Siemens Mobility GmbH

Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen (RWTH Aachen universitet)

Kontakter:

Projektledare: michael-fischer@siemens.com

Ekonomichef: bianca.miene@siemens.com

Finansieringsleverantör: BMWE

KoliBri (FKZ: 03LB3039A) - Gemensamt projekt: Komplexa lättviktskonstruktioner för elektroniska applikationer inom mobilitet; Delprojekt: Koncept och provning av metallskumdemonstratorer för kraftelektronik inom mobilitet

Varaktighet: 1 december 2021 - 28 februari 2025

KoliBRI-projektet behandlar kylning av e-motorer och kraftelektronik genom användning av nya lätta strukturer gjorda av metallskum med öppna celler. Dessa förväntas erbjuda förbättrad kylprestanda och, avgörande, möjliggöra nya konstruktioner. Genom att använda metallskumkonstruktioner med öppna celler är kylprestandan avsedd att ökas med 20-50% inom samma installationsutrymme, eller, för samma prestanda, ska vikten minskas med 50%. Dessutom förväntas de tillverkningsmetoder som behandlas, såsom investeringsgjutning och beläggning, leda till en kostnadsminskning på 75% jämfört med rent additiv tillverkning (t.ex. selektiv lasersintring). Dessutom möjliggör de strukturelt-mekaniska fördelarna med metallskum (högt styvhet/volymförhållande) integrering av kylare i konstruktionen för respektive applikation, vilket ger ytterligare viktminskning genom att utnyttja mekanisk bärförmåga i samband med kylning. Ett annat forskningsfokus är direkt tryckning av metallskumstrukturer på kraftmoduler. Detta förbättrar termisk prestanda samtidigt som man sparar vikt och resurser, eftersom en konventionell bottenplatta för kylaren kan utelämnas. Eftersom endast cirkulära tekniska lösningar i komponenternas livscykel har lägre miljöpåverkan än standardlösningar, tar projektet också upp kompositnedbrytning och återvinning av de använda materialen, även om hanteringen av galvaniserade ytor anses vara utmanande ur ett återvinningsperspektiv. De utvecklade tekniska lösningarna är sektorsövergripande och adresserar hela mobilitetsspektrumet (bilar, bussar, lastbilar, tåg, elflygning,...). Under hela projektet kommer data och programvara för livscykelanalys att vidareutvecklas för att möjliggöra enkel miljöbedömning för designers i tidiga designfaser i framtiden.

Konsortiepartners:

Valeo eAutomotive Tyskland GmbH

IPoint-Systems AB

HSO Herbert Schmidt GmbH & Co. KG

NRU GmbH

Technische Universität Bergakademie Freiberg (Tekniska universitetet Bergakademie Freiberg)

Fraunhofer-Gesellschaft zur Fördering der angewandten Forschung eingetragener Verein (Fraunhofer-föreningen för främjande av tillämpad forskning, registrerad förening)

Technische Universität Dresden (Tekniska universitetet Dresden)

Kontakter:

Projektledare: christian.baar@siemens.com

Ekonomichef: bianca.miene@siemens.com

Finansieringsleverantör: BMWE

LeikO (FKZ 03EI6041A) - Gemensamt projekt: Pålitliga filmkondensatorer med ökad effektpotential; Delprojekt: Livstidsmodeller och nanoteknik för filmkondensatorer med ökad effektpotential som komponent för förbättrad nätinfrastruktur

Varaktighet: 1 februari 2021 - 31 juli 2024

Det övergripande målet med forskningsprojektet OnTomat är att undersöka databaserade materialutvecklings- och optimeringslösningar för industriellt använda termoplastiska och värmehärdade fiberförstärkta komponenter, samt material och tillverkningsprocesser som används för deras produktion, inklusive hänsyn till materialcykler. En harmoniserad beskrivning av de tvärskaliga förhållandena mellan material, process, och komponent är för närvarande inte tillgänglig för fiberförstärkta material. Likaså finns det otillräcklig dataintegritet från materialkarakterisering genom simuleringsmetoder till tillverkningsprocesser. Forskningen om en harmoniserad ontologisk beskrivning låser därför upp tidigare outnyttjad potential för datadriven materialutveckling och processoptimering. Detta delprojekt behandlar specifikt följande:

• Utveckling av relevanta orsakssamband (digital materialbeskrivning),

• Utarbetande, konstruktion och validering av multiskala simuleringsprocesskedja med processintegration, och

• Analys och införlivande av materialcykeln i den ontologiska beskrivningen.

Här, med ett materialfokus på formsprutningskompressionsformbara polymerkompositer som SMC, ska formaliserade beskrivningar av ”ingenjörsarbetet” på makro- och mikroskala utvecklas. De resulterande relevanta orsakssambanden utgör grunden för skapandet av ontologi i tvärskala och upprättandet av den dubbelriktade multiskaliga simuleringsprocesskedjan som det andra fokuset. Främjandet av materialcykler utgör det tredje fokuset. För detta är det nödvändigt att bestämma påverkan av potentiellt lägre kvalitetsegenskaper och å andra sidan kartlägga återvinningsprocesserna i den ontologiska beskrivningen för att främja hållbar utveckling redan i designfasen.

Konsortiepartners:

• Fraunhofer-Gesellschaft zur Fördering der angewandten Forschung eingetragener Verein (Fraunhofer-föreningen för främjande av tillämpad forskning, registrerad förening)

• FASERINSTITUT BREMEN e.V. (FIBRE Institute Bremen registrerad förening)

• BIAS - Bremer Institut für angewandte Strahltechnik GmbH (BIAS - Bremens institut för tillämpad strålteknik GmbH)

• Nexpirit GmbH

• Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (German Aerospace Center registrerad förening)

• Hans Weber Maschinenfabrik GmbH

Kontakter:

• Projektledare: martin.koerdel@siemens.com

• Ekonomichef: bianca.miene@siemens.com

Finansiär leverantör: BMFTR

PredicteCo (FKZ 01MN23014A) - Gemensamt projekt: Produktutveckling med simuleringsstödd hållbarhetsbedömning (PredicteCo) - Delprojekt: Kontinuerlig grön Digital Twin med anslutning av virtuella och fysiska tillverkningsprocesser för hållbar design och optimering

Varaktighet: 1 juni 2023 - 31 maj 2026

Projektets övergripande mål är att tillhandahålla en plattform för bedömning och optimering av hållbarheten i resurskrävande tillverkningsprocesser redan i designfasen. Modelleringen av tillverkningsprocesser fungerar som grund. Således är alla förväntade data och deras gruppering kända tidigt i processen och kan tillhandahållas som en datastruktur i en grön digital tvilling. Baserat på datastrukturen tillhandahålls gränssnitt för hållbarhetsförutsägelse med LCA-programvara. På grund av de kända informationsflödena kan effektiva preliminära utvärderingar utnyttjas via Edge Computing. Specifikt behandlas följande delmål:

• Utveckling av kvantifierbara och mätbara kriterier och indikatorer för bedömning av komposittillverkningsprocessernas ekologiska fotavtryck
• Integrering av relevanta kriterier och indikatorer i simuleringsverktyg för att utforma fabrikslayouter och processsteg baserade på målvärden
• Integrering av relevanta kriterier i produktspecifika tillverkningsplaneringsverktyg för att designa produktdesign (CAE/CAM) baserat på målvärden
• Automatiserad och standardiserad realtidsdatainsamling, förbehandling, dokumentation och jämförelse av insamlade data med definierade målvärden som grund för verkligt implementerbara optimeringslösningar.

Med utgångspunkt i detta kan delprojektet delas in i fem arbetsmål:

PredicteCo (FKZ 01MN23014A) - Gemensamt projekt: Produktutveckling med simuleringsstödd hållbarhetsbedömning (PredicteCo) - Delprojekt: Kontinuerlig grön Digital Twin med anslutning av virtuella och fysiska tillverkningsprocesser för hållbar design och optimering

Varaktighet: 1 juni 2023 - 31 maj 2026

Projektets övergripande mål är att tillhandahålla en plattform för bedömning och optimering av hållbarheten i resurskrävande tillverkningsprocesser redan i designfasen. Modelleringen av tillverkningsprocesser fungerar som grund. Således är alla förväntade data och deras gruppering kända tidigt i processen och kan tillhandahållas som en datastruktur i en grön digital tvilling. Baserat på datastrukturen tillhandahålls gränssnitt för hållbarhetsförutsägelse med LCA-programvara. På grund av de kända informationsflödena kan effektiva preliminära utvärderingar utnyttjas via Edge Computing. Specifikt behandlas följande delmål:

• Utveckling av kvantifierbara och mätbara kriterier och indikatorer för bedömning av komposittillverkningsprocessernas ekologiska fotavtryck
• Integrering av relevanta kriterier och indikatorer i simuleringsverktyg för att utforma fabrikslayouter och processsteg baserade på målvärden
• Integrering av relevanta kriterier i produktspecifika tillverkningsplaneringsverktyg för att designa produktdesign (CAE/CAM) baserat på målvärden
• Automatiserad och standardiserad realtidsdatainsamling, förbehandling, dokumentation och jämförelse av insamlade data med definierade målvärden som grund för verkligt implementerbara optimeringslösningar.

Med utgångspunkt i detta kan delprojektet delas in i fem arbetsmål:

• Utveckling av övergripande Cradle-to-Cradle LCA-modeller för komponenter baserade på kompositmaterial
• Utvidgning av befintliga processsimuleringslösningar på tillverknings- och fabriksnivå med de utvecklade bedömningskriterierna och indikatorerna
• Integrering av indikatorer och bedömningskriterier i produktspecifik tillverkningsplanering (CAM)
• Förvärv och bearbetning av verkliga processdata med hjälp av edge-enheter
• Demonstration och kravsamling för överföring till bred tillverkning

Konsortiepartners:

Grasse Zur Ingenieurgesellschaft mbH

INVENT Innovativa kombinationsmedel Realisering och marknadsföring av nya teknologier GmbH

SWMS Systemtechnik Ingenieurgesellschaft mbH

KONTAKTA Software GmbH

Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (German Aerospace Center registrerad förening)

Maskintillverkning Scholz GmbH & Co. KG

Kontakter:

Projektledare: oliver.lohse@siemens.com

Ekonomichef: bianca.miene@siemens.com

Finansiär leverantör: BMFTR

PV4life (FKZ 03EE1165A) - Gemensamt projekt: Öka omvandlarens livslängd genom optimerad komponentoptimering med Digital AI Twin - PV4Life; Delprojekt: Sensorbaserad livstidsprognos för omvandlarkomponenter

Varaktighet: 1 augusti 2023 - 31 juli 2026

I detta delprojekt undersöker Siemens AG förbättrat och mer tillförlitligt utnyttjande av konverterbaserade system och deras kritiska komponenter. Effektivare användning av kraftomvandlare, tillsammans med tillhörande förlängning av deras livslängd och förbättrad tillförlitlighet, kan spara naturresurser. Målet med Siemens AG:s delprojekt är sensorbaserad tillståndsövervakning, vilket gör att den bestämda åldringen kan integreras i en individuell driftsstrategi som utnyttjar solcellsanläggningen optimalt utan att slösa ström eller livslängd. Ytterligare sensorer i effektmodulen kommer att användas för att göra livstidsprognoser, som kommer att tjäna som grund för modeller av PV-invertersystem. För detta ändamål kommer lämpliga sensorer att väljas och experimentellt utvärderas med avseende på deras känslighet för åldringsdetektering av omvandlarkomponenter. Accelererade livstidstester kommer att generera olika åldringsfel, som kommer att upptäckas och utvärderas tidigt av sensorer. Sensordata som samlats in under experimenten kommer att jämföras med konventionella data från accelererade livstidstester för att bedöma mervärdet av sensorbaserad livstidsövervakning. För detta kommer specifika testbänkar för halvledare att ställas in för metrologiskt stödda optimeringar, och sensortekniken i effektmodulen kommer att utökas. Siemens kommer att tillhandahålla sensorbaserade mätdata från accelererade livstidstester till projektpartnerna för utveckling av digitala tvillingmodeller som tar hänsyn till åldrande fenomen och individuella belastningar som uppstår i applikationen. I synnerhet kommer de genererade sensordata att fungera som input för AI-baserade livsmodeller hos projektpartnerna. Dessa modeller optimerar användningen och livslängden för PV-växelriktarsystem genom att justera driftsparametrarna efter ökande åldrande.

Konsortiepartners:

Infineon Technologies AG

SUMIDA Components & Modules GmbH

Hochschule Bonn-Rhein-Sieg (Bonn-Rhein-Sieg yrkeshögskola)

OPAL-RT Tyskland GmbH

Fraunhofer-Gesellschaft zur Fördering der angewandten Forschung eingetragener Verein (Fraunhofer-föreningen för främjande av tillämpad forskning, registrerad förening)

Kontakter:

Projektledare: kai.kriegel@siemens.com

Ekonomichef: bianca.miene@siemens.com

Finansieringsleverantör: BMWE

REMEASURE (FKZ 03EN6022A) - Samarbetsprojekt: REMEASE Utrullningsbar multimodal energihantering för stormarknader; Delprojekt: Modellprediktiv multimodal lastförskjutning i en pilotbutik

Varaktighet: 1 december 2022 - 30 november 2025

REMEASURE (FKZ 03EN6022A) - Samarbetsprojekt: REMEASE Utrullningsbar multimodal energihantering för stormarknader; Delprojekt: Modellprediktiv multimodal lastförskjutning i en pilotbutik

Varaktighet: 1 december 2022 - 30 november 2025

För att nå nationella och europeiska klimatmål måste ökningen av förnybar elproduktion påskyndas och utnyttjas effektivt. Förutom den kostsamma utbyggnaden av energinät och lagringskapacitet kan befintliga lokala energisystem användas för att flytta efterfrågan i förhållande till utbudet av förnybar energi genom multimodal lastförskjutning. En snabbt implementerbar, skalbar och ekonomisk lösning behövs. Stormarknader är av stort intresse eftersom deras energisystem till stor del är standardiserade. Dessutom är de heltäckande utrustade med mätteknik och har en hög grad av automatisering. Lastförskjutningspotential finns på grund av flexibiliteten i snabbkökets lokala kylnätverk i kombination med kontrollerbara kylkonsumenter, såsom frysar eller kylrum. Energisystem i toppmoderna stormarknader drivs för närvarande vanligtvis rent efterfrågestyrda baserat på statiska regler. Sådan verksamhet är inte effektiv, eftersom utbudet av fluktuerande förnybara energikällor inte beaktas och därför inte kan utnyttjas effektivt. Projektets mål är att undersöka om ett effektivt utnyttjande av fluktuerande, förnybar energi är möjlig genom multimodal lastförskjutning, särskilt när det gäller kylförsörjningen i stormarknader. Detta kommer att ta hänsyn till både dynamiska elpriser och prognoser för dynamiska gränsförhållanden, såsom elektriska och termiska basbelastningar. Den tekniska genomförbarheten kommer att demonstreras i simulering och valideras i den verkliga driften av en pilotstormarknad. Insatsen för att installera energiledningssystemet och eventuell nödvändig uppgradering av energisystemet, t.ex. genom ytterligare mätanordningar eller justeringar i automatiseringen, bör hållas så låg som möjligt.

Konsortiepartners:

Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen (RWTH Aachen universitet)

Kontaktpersoner:

Projektledare: stefan.langemeyer@siemens.com

Ekonomichef: bianca.miene@siemens.com

Finansieringsleverantör: BMWE

RIESIQ (01IS24087A) - Samarbetsprojekt: Forskning och testning av nya AI-metoder för robusta, intelligenta och effektiva industriella system

Varaktighet: 1 december 2024 - 30 november 2027

RIESIQ (01IS24087A) - Samarbetsprojekt: Forskning och testning av nya AI-metoder för robusta, intelligenta och effektiva industriella system

Varaktighet: 1 december 2024 - 30 november 2027

Målet med detta forskningsprojekt är att övervinna underskotten hos generativa AI-modeller eller stora språkmodeller (LLM) med avseende på deras tillämpbarhet i industriella produktionsprocesser. Fokus ligger på att forska och testa robusta men flexibla inlärningsmetoder som gör det möjligt att modellera komplexa dynamiska system och fysiska processer med tillräcklig noggrannhet, samt styra intelligent och tolkbart. De nödvändiga resurskraven under utbildning och inferens ska minimeras med dataeffektiva algoritmer för att säkerställa hållbar och miljövänlig användning i industriell skala. För att uppnå dessa mål kommer tonvikten att läggas på en skalbar, synergistisk koppling av ML-algoritmer och numeriska simuleringsmetoder, samt på elastiska och praktiska RL-metoder för styroptimering byggda på dem. De resulterande metoderna måste samtidigt möta höga krav på transparens och förklarbarhet, varför ytterligare fokus ligger på att undersöka nya tolkningstekniker för strukturerade modellarkitekturer. De nyutvecklade AI-lösningsmodulerna kommer att testas prototypiskt och praktiskt med hjälp av automatiserade produktions- och kvalitetssäkringsprocesser vid tillverkning av litiumjonbattericeller, vilket visar mervärdet för den AI-drivna transformationsprocessen mot en skalbar och flexibel framtidsfabrik.

Konsortiepartners:

deepset GmbH

Technische Universität Berlin (TU Berlin)

Kontaktpersoner:

Projektledare: marc.weber@siemens.com

Ekonomichef: roland.deak@siemens.com

Finansieringsleverantör: BMWE

VALUE-M (FKZ 16BZF332A) - Samarbetsprojekt: Förläng lagringssystemens användbara livslängd genom mikrocykelhantering med kontinuerlig tillståndsövervakning - VALUE-M

Varaktighet: 1 juni 2023 - 31 maj 2026

Siemens AG är verksamt på marknaden som leverantör av lösningar och komponenter samt utvecklingspartner för projekt. I detta sammanhang kommer Siemens främst att arbeta med teknisk implementering och potentiellt kommersiellt utnyttjande av VALUE-M-projektets resultat. Inom algoritmutveckling kommer Siemens att säkerställa kompatibilitet med pågående tredjepartsprojekt och genomförbarhet i industriella system. Förutom implementering av kommunikationsprogramvara och molnsystem, vilket är mindre kritiskt för VALUE-M, ligger fokus på att utveckla lokala styrenheter som optimalt driver respektive lagringssystem som ska styras, med hjälp av de utvecklade algoritmerna i en fleranvändningsstruktur för flera hanteringsformer samtidigt. För att praktiskt verifiera den ekonomiska potentialen hos en utökad algoritm och styrteknik i projektets anda kommer enskilda demonstrationssystem att hanteras av ett underleverantörsföretag för elhandel. På hårdvarusidan kommer metoder för teknisk integration av andra lagringsenheter att utvecklas, där system som levereras av tredje part kan kompletteras med lämplig styrteknik. Speciellt för fleranvändningshantering, inklusive momentan reserv, kommer tillräckliga effektreserver och hög reaktionshastighet att säkerställas vid valet av kraftelektronik för att kompensera för mycket kortsiktiga störningar i nätet.

Konsortiepartners:

SWW Wunsiedel GmbH

Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen (RWTH Aachen universitet)

Kontaktpersoner:

Projektledare: heiko.winterstein@siemens.com

Ekonomichef: bianca.miene@siemens.com

Finansieringsleverantör: BMWE

VE4 (FKZ 16ME0735K) - Samarbetsprojekt: Pålitlig störningsbegränsning i energinät med hjälp av realtidskompatibla kantkomponenter

Varaktighet: 1 november 2022 - 31 oktober 2025

Motivation: Kvaliteten på elförsörjningen i industriella nät har försämrats avsevärt på grund av allt mer komplexa, mycket dynamiska konsumenter som orsakar störningar i nätet. Samtidigt är de starkt nätverksanslutna Industry 4.0-systemen mycket känsliga för dessa nätstörningar. Detta leder i allt högre grad till driftstopp med höga kostnader. För närvarande kan starka belastningar eller ogynnsamma ömsesidiga störningar av nätkomponenter inte detekteras i förväg. Huvudmålen för VE4 är kontinuerlig detektering och intelligent aktiv kompensation av störningar i elförsörjningsnät för industrin. En betydande ökning av robustheten samt energi- och resurseffektiviteten ska uppnås. För detta ändamål ska ett distribuerat, nytt digitalt kompensationssystem utvecklas. Detta består av ett heterogent sensornätverk i realtid och kantenheter, som möjliggör ML-baserad snabb förutsägelse av störningssignaler och beräknar motkopplingssignaler för att kompensera för störningarna. Motkopplingssignalerna matas slutligen tillbaka till nätet med aktiva filter. Grunderna för flexibel anläggningsövervakning och realtidsstyrning med hjälp av Edge-Device-teknik skapas därmed. Gränssnitten ska standardiseras. Detta gör systemet flexibelt utbyggbart för ett brett spektrum av styr- och diagnostikuppgifter i digitala energinät — långt bortom den aktiva störningskompensationen som eftersträvas i projektet. Den kantenhetsbaserade diagnostik- och störningskompensationsanläggningen för moderna digitala industriella energiförsörjningsnät ska utvecklas i flera steg. Hårdvara och mjukvara kommer att konceptualiseras och prototypiskt realiseras. Detta inkluderar tidssynkroniserade nätverksanslutna mätnoder i realtid, kantenheterna med ML-metoder, en molndator och de tidssynkroniserade aktiva filtren. Prestandan kommer att utvärderas i en övergripande systemdemonstrator i en riktig anläggning.

Konsortiepartners:

Technische Universität Dortmund (Dortmunds tekniska universitet)

Meanwave AB

Fraunhofer-Gesellschaft zur Fördering der angewandten Forschung eingetragener Verein (Fraunhofer-Gesellschaft för främjande av tillämpad forskning, registrerad förening)

Bleenco GmbH

Kontaktpersoner:

Projektledare: stefan.haensel@siemens.com

Ekonomichef: bianca.miene@siemens.com

Finansiär leverantör: BMFTR

AVEL — Utveckling av en oorganisk krukblandning för elektriska maskiner och kraftelektronikVaraktighet: 1 sep 2021 — 28 feb 2025Projektledare: Klaus WilkeEkonomichef: Bianca MieneFinansiär: BMWE

Connect4HCA — Flexibelt drönarbaserat kommunikationsnätverk med sensorfunktionalitet för moderna produktionsanläggningarVaraktighet: 1 jan 2024 — 31 dec 2028Projektledare: Volkmar DoerichtEkonomichef: Roland DeakFinansiär: BMFTR

CONTAIN — Hot från den digitala domänenVaraktighet: 1 mars 2023 — 28 feb 2025Projektledare: Tiago GasibaEkonomichef: Roland DeakFinansiär: BMFTR

CTsiMu2 — Realistisk simulering av verkliga röntgendatortomografisystemVaraktighet: 1 okt. 2022 — 31 mars 2025Projektledare: Christian WatzlEkonomichef: Roland DeakFinansiär: BMWE

ECO:DIGIT (samarbetsprojekt) — Möjliggöra grön databehandling och digital omvandling; delprojekt: Möjliggöra ”green edge computing”Varaktighet: 1 juni 2023 — 31 maj 2026Projektledare: Karsten SchoernerEkonomichef: Roland DeakFinansiär: BMWE

EMDRIVE — Inbyggd datorprestanda och diagnoshierarki från sensorer till kantVaraktighet: 1 feb 2022 — 30 apr 2025Projektledare: Daniel HorcherEkonomichef: Roland DeakFinansiär: BMFTR

EREP — Framgångsrik återtillverkning genom databaserat beslutsfattande och intelligent processplaneringVaraktighet: 1 okt. 2022 — 30 sep 2025Projektledare: Tobias KampsEkonomichef: Bianca MieneFinansiär: BMFTR

EvoFrame — Utveckling och validering av ett evolutionärt, människocentrerat ramverk för transformationsdugliga organisationerVaraktighet: 1 jan 2023 — 31 dec 2025Projektledare: Martin KramerEkonomichef: Roland DeakFinansiär: BMFTR

HEROES — Högeffektiva och pålitliga smarta kraftelektroniska systemVaraktighet: 1 okt. 2022 — 30 sep 2025Projektledare: Klaus WilkeEkonomichef: Bianca MieneFinansiär: BMWE

HoverGaN — Utveckling av innovativa GaN-effekthalvledare för högspänningsapplikationerVaraktighet: 1 okt 2021 — 31 mars 2025Projektledare: Klaus WilkeEkonomichef: Bianca MieneFinansiär: BMWE

HTA 2.0 — Förtroendeankare för maskinvara för nästa generation av säkra inbyggda systemVaraktighet: 1 sep 2022 — 31 aug 2025Projektledare: Harald MuellerEkonomichef: Roland DeakFinansiär: BMFTR

SafeOps — Säkra industriella verksamheter med hjälp av AI-baserade assistanssystemVaraktighet: 1 okt. 2022 — 30 sep 2025Projektledare: Yushan LiuEkonomichef: Roland DeakFinansiär: BMWE

VITAMIN — Pålitlig AI för industriella tillämpningarVaraktighet: 1 okt. 2022 — 30 sep 2025Projektledare: Markus SauerEkonomichef: Roland DeakFinansiär: BMWE