Фінансування проєктів

Проєкти, які фінансує компанія Siemens, вирішують ключові соціальні, економічні й екологічні проблеми. Вони відображають те, як компанія Siemens розширює технологічні горизонти завдяки міждисциплінарній співпраці, відмінній якості та глобальному підходу, сприяючи створенню екологічно сталого майбутнього.

Проєкти досліджень і розробок, що фінансуються державою (національні)

Тут наведено огляд проєктів, у яких Siemens бере участь як керівник консорціуму.

3D-i-Generaltol (FKZ 03TN0057A) — 3D-моделювання з неявними загальними допусками на основі DIN ISO 2768-1/2 або DIN 2769 для подальшого розвитку ISO 22081 — 3D-i-GeneralTol

Тривалість: 1 жовтня 2023 року — 30 вересня 2025 року

Siemens AG (SAG), Siemens Energy Global GmbH & Co. KG (SE) та Technische Universität Dresden (TUD) об’єднали зусилля для сприяння поступовому впровадженню перспективного цифрового методу роботи на основі 3D-моделювання в німецькій промисловості. Із цією метою планується розробити стандартизовану методику, яка дозволить визначати поверхні з допусками безпосередньо з 3D-моделей CAD-геометрії без необхідності явного зазначення розмірів і форми. Ця методика доповнює та спрощує застосування наявної стандартної системи GPS (ISO 16792, ISO 22081), особливо для геометричних елементів, що є функціонально/технологічно підпорядкованими. Вбудовування її в наявну та загальноприйняту в галузі стандартну систему GPS забезпечить застосування нового стандарту. Доведена ідея загальних допусків/вільних розмірів розширюється таким чином, що ці специфікації допусків також можуть застосовуватися безпосередньо в 3D-CAD-моделі для геометричних елементів без розмірів і допусків, що дозволяє значно заощадити час.

Партнери консорціуму:

Siemens Energy Global GmbH & Co. KG

Technische Universität Dresden

Контактна інформація:

Керівник проєкту: christian.lipp@siemens.com

Фінансовий менеджер: bianca.miene@siemens.com

Джерело фінансування: BMWE

AdapEdge (FKZ 16ME0547K) - Модулі периферійних обчислень для виробництва стійкої електроніки з адаптивною оптимізацією процесів

Тривалість: 1 липня 2022 р. - 31 грудня 2025 року

Цей проект спрямований на оптимізацію виробництва продукції в середовищі Індустрії 4.0. Основною метою проекту є адаптивна оптимізація процесів у складних, навіть просторово розподілених виробничих середовищах шляхом використання та оцінки вільно доступної інформації/даних. Для різних сценаріїв ці дані можуть бути використані для оптимізації продуктивності та якості виробництва до цільового значення. Це стосується, з одного боку, високоефективного виробництва, де підвищення продуктивності все ще може бути досягнуто, наприклад, шляхом коригування обраної стратегії випробувань. Однак це стосується і виробництва, яке виходить з рівноваги через неякісну або підроблену сировину або навіть цілеспрямовану атаку на окремі машини, і яке можна швидко повернути в надійний робочий режим завдяки ранньому виявленню нестабільних режимів роботи. З цією метою проект поєднає методи оцінки даних з використанням штучного інтелекту/федеративного навчання з використанням модулів периферійних обчислень, що містять процесори, що спеціалізуються на злитті даних, та пов'язану з нею універсальну сенсорну мережу. Ця мережа буде використовуватися для локального збору вільно доступних даних - наприклад, вимірюються дані про навколишнє середовище, такі як температура, вологість, прискорення та робочий шум, але також можливі альтернативні значення, такі як УФ-випромінювання, якість повітря, поля E та B тощо. Дані будуть оброблятися, конденсовані та оцінені штучним інтелектом; після порівняння з параметрами якості та продуктивності виробництва буде визначено рівень умов поточного виробництва. Цей рівень умов розроблений таким чином, щоб бути незалежним від існуючої цифрової виробничої інфраструктури і, таким чином, служить незалежним джерелом даних для рішень щодо оптимізації виробництва. Через цикл зворотного зв'язку AI призначений для постійного навчання та вдосконалення своїх рішень.

Партнери консорціуму:

• Білефельдський університет (Білефельдський університет)

• Сенсорик-Баварін GmbH

• Креонік GmbH

• Технічний університет Берліна (Технічний університет Берліна)

• Мікросистемні інженерні компанії GmbH

• Товариство жінок з питань сприяння залученим дослідницьким колективом (Товариство Фраунхофера для просування

Контакти:

Менеджер проекту: matthias.heimann@siemens.com

Фінансовий менеджер: bianca.miene@siemens.com

Постачальник фінансування: BMFTR

AdHyBau2 (20M2202A) — Загальний проєкт: Розробка сертифікованої воднево-електричної силової установки для літаків та випробування електродвигуна з кріогенним охолодженням —AdHyBau2; — Субпроєкт: Цифрові методи розробки й інноваційні концепції виробництва високоефективних електричних приводів із кріогенним охолодженням.

Тривалість: 1 серпня 2024 року — 31 липня 2028 року

Проєкт зосереджений на подальшому розвитку методів цифровізації, інноваційних підходах до адитивного виробництва та дослідженні революційних технологій для електричних машин. Проєкт ґрунтується на результатах попереднього проєкту та доповнює їх важливими аспектами для майбутньої авіаційної сертифікації. Зокрема передбачається моделювання воднево-охолоджуваного електричного приводу за допомогою технології Digital Twin. Завдяки так званому скороченню порядку моделі планується заощадити час обчислення та ресурси, щоб цифровий двійник можна було використовувати в промисловому метавсесвіті та прискорити цифровізацію в галузі досліджень і розробок. Крім того, в рамках проєкту будуть розроблені передові інноваційні методи виробництва, а також досліджені властивості та якість матеріалів і компонентів. Зокрема, важливу роль у проєктуванні відіграють додаткові параметри матеріалів для повного опису тензора пружності. З огляду на авіаційну сертифікацію, надзвичайно важливо ретельно дослідити нові виробничі процеси та виготовляти отримані матеріали з відтворюваною стабільною якістю. Основою є безпечне оволодіння цими процесами. Зокрема планується подальший розвиток технології холодного газового напилення міді, причому основна увага в дослідженнях приділяється створенню порожнистих мідних структур завдяки першому поєднанню двох адитивних процесів. У сфері електричного приводу проводяться дослідження потенціалу революційних технологій. Основна увага приділяється дослідженню потенціалу надпровідності в трансмісії для бажаного застосування. Реалістичність електричного приводу з кріогенним охолодженням демонструється на лабораторному зразку. Будівництво, введення в експлуатацію й експериментальні випробування приводу в лабораторних умовах є важливою частиною проєкту.

Партнери консорціуму:

Karlsruher Institut für Technologie (Технологічний інститут Карлсруе)

Technische Universität Dresden (Технічний університет Дрездена)

Aufwind GmbH

Fraunhofer-Gesellschaft zur Förder angewandten Forschung e.V. (Товариство Фраунгофера з розвитку прикладних досліджень, зареєстрована асоціація)

Additive Drives GmbH

MT Aerospace AG

Контактна інформація:

Керівник проєкту: christian.weidermann@siemens.com

Фінансовий менеджер: bianca.miene@siemens.com

Джерело фінансування: BMWE

BoLeRo (FKZ 03EI4041A) — Спільний проєкт: BoLeRo — Моніторинг старіння стаціонарних акумуляторів за допомогою хмарних методів для подовження строку служби, зменшення потреби в технічному обслуговуванні й оптимізації управління експлуатацією; Підпроєкт: Цифрові послуги для зберігання акумуляторів

Тривалість: 1 жовтня 2021 року — 30 вересня 2024 року

Великомасштабні стаціонарні акумуляторні системи накопичення енергії забезпечують важливі системні послуги для енергетичних мереж майбутнього, що характеризуються виробництвом електроенергії з відновлюваних джерел. Ми пропонуємо хмарну систему для моніторингу та операційної оптимізації акумуляторних систем накопичення енергії, яка забезпечує промислове застосування в майбутньому та дає відповіді на наукові питання:

Надання даних від акумуляторних елементів під час роботи
Хмарне рішення для моніторингу, аналізу та моделювання стаціонарних накопичувачів енергії
Нові та вдосконалені методи, що дозволяють витягувати змінні в часі параметри акумуляторів (наприклад, ємність, модель Digital Twin) із реальних даних системи управління акумуляторною батареєю (BMS) під час звичайної роботи акумуляторів
Забезпечення вдосконаленої стратегії роботи завдяки більш точним моделям акумуляторів і меншим вимогам до запасів міцності
Забезпечення загального й автоматизованого рішення для зниження витрат на обслуговування
Зниження технологічних вимог до експлуатації акумуляторних систем, особливо з урахуванням вимог проєкту та замовника
Спосіб забезпечення безпечної роботи акумуляторів протягом усього їх строку служби, включно з другим сроком служби
Аналіз економічного впливу на операційну стратегію

Результати проекту будуть продемонстровані в ході поточної експлуатації з використанням великомасштабного сховища Freimann, що належить Stadtwerke München. Демонстраційна установка покаже як точність оцінки параметрів, так і покращену роботу акумуляторів. Результати будуть перевірені за допомогою практичних випробувань системи акумуляторних батарей.

Партнер консорціуму:

Technische Universität München (Технічний університет Мюнхена)

Контактна інформація:

Керівник проєкту: andrei.szabo@siemens.com

Фінансовий менеджер: roland.deak@siemens.com

Джерело фінансування: BMWE

CBC-GREEN (FKZ 13N15451) - Використання гнучкого джерела зеленого променя в рамках промислового виробництва електричних компонентів

Тривалість: 1 липня 2021 року - 31 липня 2025 року

В електронних продуктах, таких як реле, контактори або силові модулі, все частіше використовуються компоненти з міді. Причина цього в тому, що вимоги до електро- і теплопровідності зростають (мідь має приблизно на 1/3 кращі властивості в порівнянні з алюмінієм). Для гнучкої обробки (з'єднання, сепарації, адитивного виготовлення, особливо селективного лазерного плавлення) міді вигідні лазерні процеси. Використовуються ближньо-інфрачервоні (NIR) лазери з блискучою якістю променя (фундаментальний режим або одномодові волоконні лазери), які також пропонують високу просторову роздільну здатність. Однак висока відбивна здатність міді (97% при 1070 нм) ускладнює використання лазерної технології, оскільки існує ризик пошкодження компонентів (поглинання значно збільшується при зчепленні в басейн розплаву), час обробки занадто короткий (через низьку швидкість поглинання), можуть виникнути якісні дефекти (розбризкування розплаву). Метою субпроекту є можливість використовувати лазер, розроблений та кваліфікований консорціумом у виробничому ландшафті Siemens. Сфери застосування включають технологію автоматизації, виробництво електричних компонентів та складання силової електроніки. Тут основна увага приділяється зварюванню та з'єднанню, адитивному виробництві та різанні листів Cu. Основна увага приділяється демонстрації підвищення ефективності та відтворюваності за допомогою використання нового джерела лазерного променя.

Партнери консорціуму:

Тіссенкрупп Автоматизація Інжиніринг GmbH

Fraunhofer-Gesellschaft zur Förder angewandten Forschung eingetragener Verein (Товариство Фраунхофера з розвитку прикладних досліджень, зареєстрована асоціація)

Карл Г. Арнольд Машиненфабрика GmbH & Co. КГ

АМКМ ГМБХ

Контакти:

Керівник проекту: kai.kriegel@siemens.com

Фінансовий менеджер: bianca.miene@siemens.com

Постачальник фінансування: BMFTR

DAFODIL (FKZ 03XP0389A) — DAFODIL — Оптимізація виробництва акумуляторних елементів на основі даних кінцевої стадії виробництва шляхом широкого застосування алгоритмів машинного навчання та потокової аналітики

Тривалість: 1 вересня 2021 року — 31 серпня 2025 року

У рамках проєкту DAFODIL планується розробити принципово нові методи та технології для міжпроцесної оптимізації виробництва літій-іонних акумуляторів.

Сучасний стан справ на виробничих потужностях з виготовлення літій-іонних акумуляторів характеризується оптимізацією кожного окремого етапу виробництва до локального оптимуму. Оскільки деякі параметри якості можуть мати глобальний оптимум, якщо окремі виробничі потужності працюють поза межами локального оптимуму, в рамках проєкту DAFODIL буде здійснено глобальну оптимізацію виробництва через проміжний етап дослідження нових сенсорних систем. Із цією метою в підготовчих дослідженнях будуть перевірені різні сенсорні системи на предмет їх придатності для збору даних у процесі виробництва елементів. Для всіх вимірюваних значень буде оцінено, яка інформація від сенсорів безпосередньо пов'язана з певним параметром якості.

DAFODIL (FKZ 03XP0389A) — DAFODIL — Оптимізація виробництва акумуляторних елементів на основі даних кінцевої стадії виробництва шляхом широкого застосування алгоритмів машинного навчання та потокової аналітики

Тривалість: 1 вересня 2021 року — 31 серпня 2025 року

Крім того, буде досліджено вплив кореляційних характеристик на складні причинно-наслідкові зв’язки. Із цією метою мають бути розроблені алгоритми та методи, що ідентифікують ці складні причинно-наслідкові ланцюги. Аналіз чутливості дозволить з'ясувати, які підвпливи в цих причинно-наслідкових ланцюгах сприяють певним ефектам і як їх можна кількісно зареєструвати. У рамках субпроєкту Siemens вперше буде досліджено нову сенсорну систему, так звану гіперспектральну камеру, на предмет її можливого застосування у виробництві акумуляторів. Крім того, будуть застосовані електрохімічні методи вимірювання в поєднанні з модифікаціями у виробництві елементів, щоб дослідити вплив виробничих параметрів на якість і розробити потенціал оптимізації в характеристиці якості елементів. Із цією метою Siemens братиме участь у аналізі виробничого процесу. Крім того, у рамках субпроєкту Siemens також будуть запрограмовані алгоритми для аналізу даних датчиків і кваліфікаційних вимірювань, за допомогою яких можна буде ідентифікувати складні причинно-наслідкові закономірності.

Партнери консорціуму:

Customcells Tübingen GmbH

Safion GmbH

SURAGUS GmbH

Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen (Аахенський університет RWTH)

Universität Münster (Мюнстерський університет)

Контактна інформація:

Керівник проєкту: andreas-albrecht@siemens.com

Фінансовий менеджер: bianca.miene@siemens.com

Джерело фінансування: BMFTR

DIAA-H2 (FKZ: 03EI3067A) — Цифрові близнюки для виробничих заводів H2

Тривалість: 1 липня 2022 року — 30 червня 2025 року

Siemens Energy Global GmbH & Co. KG, Siemens AG, Technische Universität Dresden і Josef Pfaffinger Bauunternehmung GmbH планують на прикладі електролізного заводу дослідити основи застосування технології Digital Twin для технологічних установок, яку можна використовувати протягом усього їхнього життєвого циклу. Методи створення й управління продуктами, що застосовуються в машинобудуванні, мають бути адаптовані до будівництва промислових об’єктів для використання в процесі енергетичної трансформації. Дослідницький проєкт зосереджується на розробці методів і інструментів для виведення, інстанціювання та обслуговування цифрового двійника. Вони будуть впроваджуватися одночасно з будівництвом і експлуатацією заводу. Крім того, будуть розроблені різні підходи до модуляризації на основі базових моделей для конкретних дисциплін, які синхронізовані та гармонізовані з міждисциплінарною моделлю заводу. Модель заводу також має на меті забезпечити можливість створення нових варіантів для будівництва заводу. Описані пріоритетні напрямки будуть об'єднані в прототипі першої системи управління життєвим циклом заводу (Plant-LM System) і перевірені шляхом застосування в проєктуванні, будівництві й експлуатації заводу. У результаті система Plant-LM System має на меті значно підвищити економічну ефективність заводів, зменшити інвестиційні витрати та покращити технічне обслуговування. Це забезпечить значну та довгострокову конкурентну перевагу для користувачів розроблених методів та інструментів для цифрового двійника електролізних заводів.

Партнери консорціуму:

Pfaffinger Anlagenbau & Energietechnik GmbH

Technische Universität Dresden (Дрезденський технологічний університет)

Siemens Energy Global GmbH & Co. KG

Контактна інформація:

Керівник проєкту: jonathan.leidich@siemens.com

Фінансовий менеджер: bianca.miene@siemens.com

Джерело фінансування: BMWE

DigiZuG3D (FKZ 13IK031A) - Спільний проект: Цифрове затвердження 3D-друкованих компонентів для залізничних транспортних засобів (DigiZug3D) - Субпроект: Цифровізація та індустріалізація процесу LPBF

Тривалість: 1 жовтня 2023 року - 31 серпня 2026

DigiZuG3D (FKZ 13IK031A) - Спільний проект: Цифрове затвердження 3D-друкованих компонентів для залізничних транспортних засобів (DigiZug3D) - Субпроект: Цифровізація та індустріалізація процесу LPBF

На основі багаторічного досвіду як користувача та постачальника адитивного виробництва, Siemens підтримуватиме індустріалізацію процесу LPBF. Це буде досягнуто, зокрема, шляхом сприяння цифровізації на кількох рівнях, а саме цифрового картографування процесів затвердження для створення платформи затвердження, участі в обчислювальних доказах замість деструктивного тестування та оцінювання подальших цифрових методів для зменшення обсягу випробувань у забезпеченні якості. Цифрові методи включають поєднання різних систем моніторингу процесів із передбачуваною автоматизованою оцінкою, а також використання вибраних методів на основі зростаючих даних у рамках проекту. Результатом буде конкретна оцінка обраних методів моніторингу процесів. Це може служити основою для майбутніх розробок методологій моніторингу процесів або оцінки, а також для оцінки наявних в даний час систем. В ідеалі можна сформулювати конкретні цілі розвитку та показати кореляцію з якістю компонентів. Загалом, цифровізація процесів затвердження та доказів усуне значну перешкоду для впровадження адитивного виробництва. Крім того, для підтримки індустріалізації досвід по всьому ланцюгу адитивних процесів буде об'єднаний у конкретні рекомендації щодо дій щодо використання процесу в галузі залізничних транспортних засобів та за його межами. Вибрані гіпотези та рекомендації з дослідницького звіту Німецького центру досліджень залізничного транспорту будуть розглянуті та конкретизовані, а їх загальна обґрунтованість буде перевірена за межами матеріалу, використаного в проекті. Нарешті, передача знань для підтримки широкої індустріалізації буде сприяти шляхом розробки нормативних актів та стандартів.

Партнери консорціуму:

Мобільність йде Additive e.V.

IMA Materials Research and Application Technik GmbH (IMA Material Research and Application Technology GmbH)

ТОВ «ТЮВ НОРД Системс Гмб і Ко» КГ

Additive Marking GmbH

«СІМЕНС МОБІЛЬНІСТЬ GmbH»

Університет Падерборна (Університет Падерборна)

Контакти:

Керівник проекту: daniel.reznik@siemens.com

Фінансовий менеджер: bianca.miene@siemens.com

Постачальник фінансування: BMWE

DimaD (FKZ 13XP5188A) - Цифрове проектування матеріалів та процесів для адитивного виробництва на основі дроту

Тривалість: 1 січня 2023 року - 30 червня 2026

Процеси адитивного виробництва (АМ) для металів вимагають значних, переважно експериментальних зусиль, коли мова йде про визначення відповідних технологічних вікон для матеріальних систем або передачі оптимізованих параметрів процесу з одного типу заводу на інший. Прискорена реалізація від проектування до компонента можлива лише в тому випадку, якщо технологічний ланцюг, від сировини до компонента, визначений та побудований цифровим способом у повному обсязі. Проект DiMAD зосереджений на дротових процесах, що використовують дугове та лазерне випромінювання як джерела тепла для аустенітної та дуплексної сталі. Глибоко розглядаються такі характеристики, які є важливими з точки зору користувача та впливають на якість та властивості компонента: мікроструктура та фазове утворення в результаті локальних умов затвердіння та охолодження; залишкові напруги та спотворення внаслідок нагрівання та охолодження та термічної обробки; критичні дефекти, такі як відсутність плавлення та пористість. Мікроструктура, фази та напруження описуються шляхом моделювання. Машинне навчання (ML) використовується для кореляції властивостей процесу-дефекту, а також для інтерпретації сукупності даних (моделювання, експеримент, аналіз). Цифрова робота супроводжується експериментами, аналізами та тестуванням матеріалів, які служать для визначення вхідних параметрів для моделювання, перевірки моделювання та тренування/перевірки моделей ML. На основі параметрів процесу, отриманих з цифрових інструментів, будуть побудовані дві реальні компоненти. Щодо двох процесів АМ, буде розроблена онтологія користувача для дротових матеріалів. Для обміну та оцінки даних між партнерами та з платформою Material Digital буде розроблена єдина структура даних та використовуватимуться відповідні формати даних. Існуюче рішення AixVipMap спочатку буде використовуватися як фреймворк робочого процесу, який має бути інтегрований у PMD.

Партнери консорціуму:

ОСКАР ПЛТ ГМБХ

Ікон Про GmbH

FEF Forschungs- und Entwicklungsgesellschaft Fügetechnik GmbH (Компанія FEF з досліджень та розробок для приєднання технологій приєднання GmbH)

Німецький центр повітря та раумфарт е.В. (Німецький аерокосмічний центр)

Fraunhofer-Gesellschaft zur Förder angewandten Forschung eingetragener Verein (Товариство Фраунхофера з сприяння прикладним дослідженням, зареєстрована асоціація)

ДОСТУП e.V.

Контакти:

Керівник проекту: philip.howell@siemens.com

Фінансовий менеджер: bianca.miene@siemens.com

Постачальник фінансування: BMFTR

DORSMAN (FKZ 03XP0633A) — Спільний проєкт: Виготовлення акумуляторних елементів на основі даних і датчиків — DORSMAN; Субпроєкт: Прискорення процесу доопрацювання елементів та підвищення якості літій-іонних акумуляторів завдяки застосуванню інноваційних сенсорних технологій і методів вимірювання

Тривалість: 1 січня 2025 року — 31 грудня 2027 року

Цей дослідницький проєкт, що фінансується BMBF, орієнтований на прискорення виробництва літій-іонних акумуляторів.

Спільний проєкт «Виготовлення акумуляторних елементів на основі даних і датчиків» (DORSMAN) досліджує, як виробництво літій-іонних акумуляторів можна зробити більш ресурсоефективним і швидким. Проєкт фінансується Федеральним міністерством освіти та досліджень (BMBF) (FKZ: 03XP0633A). Крім компанії Siemens у якості координатора до складу консорціуму входять BioLogic Science Instruments GmbH, Інститут верстатів і промислового менеджменту (iwb) Мюнхенського технічного університету та Інститут силової електроніки й електричних приводів (ISEA) при Аахенському університеті RWTH. Основна мета — прискорити виробництво акумуляторів за допомогою інноваційних сенсорних технологій і цифровізації.

Акумулятори відіграють ключову роль у успішній реалізації енергетичного та транспортного переходу. Однак процес їхнього виробництва є тривалим, рівень браку високий, а якість акумуляторів варіюється та може бути достовірно визначена лише за допомогою складних процедур вимірювання. Особливо багато часу триває остання фаза виробничого процесу — доопрацювання елементів. Фіналізація включає кілька етапів процесу. Змочування, під час якого електроліт розподіляється всередині акумулятора, формування, під час якого акумулятор вперше заряджається та розряджається, а також вимірювання саморозряду є особливо трудомісткими. Це пов’язано з тим, що перебіг процесу неможливо контролювати за допомогою наявних зараз засобів, а, отже, необхідні загальні періоди очікування.

Проєкт DORSMAN саме й спрямований на вирішення цього аспекту виробничого процесу. Новітні датчики будуть інтегровані у виробничий завод, що дозволить отримати глибше уявлення про електрохімічні процеси всередині елемента. Крім того, будуть вдосконалені процедури вимірювання для визначення швидкості саморозряду. Згідно із сучасним рівнем розвитку техніки ці вимірювання тривають від кількох днів до тижнів. Будуть проведені дослідження щодо того, як можна скоротити тривалість вимірювань за допомогою відповідної вимірювальної техніки й аналізу даних.

Дотепер датчики та процедури вимірювання демонструвалися лише в лабораторних умовах. У рамках проєкту DORSMAN завдяки співпраці між науково-дослідними інститутами та промисловістю отримані результати будуть упроваджені в промислове застосування. Для виробничого підприємства буде створено цифрову інфраструктуру, яка стане основою для онлайн-контролю процесів на основі даних вимірювань. Партнери проєкту впровадять розроблені рішення на пілотному заводі, де вони будуть випробувані. Згодом акумулятори будуть вироблятися в рамках кількох виробничих кампаній, а на основі записаних вимірювань будуть внесені корективи у виробничий процес. Успішне впровадження дозволить інтегрувати сенсорну технологію та вимірювальні прилади в промислові виробничі підприємства.

Партнери консорціуму:

Bio-Logic Science Instruments GmbH

Technische Universität München (TUM) (Технічний університет Мюнхена)

Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen (Аахенський університет RWTH)

Контактна інформація:

Керівник проєкту: felix.katzer@siemens.com

Фінансовий менеджер: bianca.miene@siemens.com

Джерело фінансування: BMFTR

ENable (FKZ 03EN3061A) - Спільний проект ENEFF:STADT: Enable - Вертикальна інтеграція систем зв'язку та управління для активації гнучкості для оптимізації енергоресурсів у всьому районі. Субпроект: Оптимізоване управління енергосистемою (Siemens)

Тривалість: 1 квітня 2022 року - 30 вересня 2026 року

Важливою передумовою для оптимізованого управління енергетичними системами будівлі/кампусу в галузі та маркетингу гнучкості є створення інформаційно-комунікаційних технологій (ІКТ) для безперебійної взаємодії між датчиками, окремими компонентами, використання систем прогнозування та інтерфейсів з оператором мережі, постачальником енергії або торговою платформою. Метою цього проекту є продемонстрація цього повного ланцюга ІКТ у цій галузі, використовуючи для прикладу найбільший район розвитку в Бамберзі (район перетворення кампусу Лагард). Наступною метою проекту є метрологічна та імітаційна оцінка масштабованості та передачі в інші райони, а також результуючих потенціалів економії щодо CO2 та витрат. Оптимізований міжсекторний контроль контрольованих електричних та теплових навантажень, накопичувачів енергії та блоків перетворення енергії буде здійснюватися за допомогою автоматизованої системи управління енергією, яка працює в поєднанні з класичною технологією управління будівлями, зовнішніми послугами, такими як погодні послуги, методи прогнозування на основі штучного інтелекту та торговою платформою. При цьому район забезпечуватиметься енергією оптимізованим за витратами та CO2, враховуючи всі технічні граничні умови окремих компонентів та мереж.

Партнери консорціуму:

Stadtwerke Bamberg Energie- und Wasserversorgungs GmbH (Бамберг Муніципальні комунальні енергетики та водопостачання GmbH)

СеТрейд ГМБХ

Контакти:

Керівник проекту: stefan.langemeyer@siemens.com

Фінансовий менеджер: bianca.miene@siemens.com

Постачальник фінансування: BMWE

ENSURE3 (FKZ 03SFK1A0-3) — Спільний проєкт: Нові структури енергетичних мереж для енергетичного переходу

Тривалість: 1 серпня 2023 року — 31 липня 2026 року

Компанія Siemens AG бере участь як лідер консорціуму в проєкті Copernicus ENSURE3.
У рамках цього проєкту компанія Siemens AG зробить внесок у досягнення чотирьох основних цілей і спільно зі своїми партнерами розробить рекомендації щодо дій для різних зацікавлених сторін. Крім того, Siemens AG працює над численними технологічними вдосконаленнями в наборі інструментів для енергетичної трансформації. У рамках внеску в платформу спільних демонстрацій буде продовжено розробку концепції «єдиного джерела достовірної інформації» та проведено роботу з інтеграції технологій гнучкого управління електростанціями. Siemens AG створила демонстраційний зал, який слугує для поширення результатів.

Партнери консорціуму:

Karlsruher Institut für Technologie (Universitätsaufgabe) (Технологічний інститут Карлсруе (завдання університету))

Technische Universität Dortmund (Технічний університет Дортмунда)

DVGW Deutscher Verein des Gas- und Wasserfaches e.V. – Technisch-wissenschaftlicher Verein (DVGW, Німецька технічна та наукова асоціація газу та води)

Deutsche Umwelthilfe e.V. (Екологічна дія ініціатива Німеччини)

Hochschule für angewandte Wissenschaften München (Мюнхенський університет прикладних наук)

PSI FLS Fuzzy Logik & Neuro Systeme GmbH

TenneT TSO GmbH

Germanwatch e.V..

OPAL-RT Germany GmbH

SWKiel Netz GmbH

AllgäuNetz GmbH & Co. KG

Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (Кільський університет)

Westfalen Weser Netz GmbH

LEW Verteilnetz GmbH

Technische Universität Ilmenau (Технологічний університет Ільменау)

Öko-Institut. Institut für angewandte Ökologie e.V. (Öko-Institut. Інститут прикладної екології e.V.)

Avacon Netz GmbH

Hitachi Energy Germany AG

Maschinenfabrik Reinhausen GmbH

Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (Університет Фрідріха-Олександра Ерланген-Нюрнберг)

Karlsruher Institut für Technologie (Großforschungsaufgabe) (Технологічний інститут Карлсруе (масштабне дослідницьке завдання))

Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen (Аахенський університет RWTH)

Energiewirtschaftliches Institut an der Universität zu Köln gGmbH (Інститут економіки енергії Кельнського університету gGmbH)

Bergische Universität Wuppertal (Вуппертальський університет)

Контактна інформація:

Керівник проєкту: annebauer@siemens.com

Фінансовий менеджер: bianca.miene@siemens.com

Джерело фінансування: BMBF

F-HIL-Reloaded (FKZ 03EI6104A) — Спільний проєкт: Розробка випробувальної інфраструктури для нормативної валідації динамічних процесів децентралізованих енергогенеруючих одиниць, що формують енергосистему — F-HIL-reloaded; Субпроєкт: Розробка децентралізованої настінної зарядної станції постійного струму, що формує енергосистему, для підвищення надійності енергопостачання

Тривалість: 1 жовтня 2023 року — 30 вересня 2026 року

Мета проєкту F-HiL-Reloaded — створення системи моделювання та випробувань у режимі реального часу, яка моделює ділянку розподільної мережі з високим рівнем взаємодії перетворювачів і автоматично виконує сценарії випробувань для об’єктів, що формують мережу. В якості інтерфейсів до реального середовища використовуються гібридний підсилювач, керований через динамічний інтерфейс потужності, та адаптивний імпеданс лінії X/R. Проєкт F-HiL-Reloaded є продовженням дослідницького проєкту FHiL; отримані знання та досягнуті результати є основою для подальшого розвитку системи тестування та перевірки. Крім того, проєкт враховує властивості об’єктів тестування, що формують мережу: настінну зарядну станцію постійного струму та перетворювач. Особлива увага приділяється взаємодії перетворювачів. Зокрема за допомогою системи тестування та перевірки моделюються резонансні ефекти зарядних станцій для електромобілів у поєднанні з фотоелектричними системами. Позитивні (та потенційно негативні) ефекти пристроїв формування мережі в розподільчій мережі повинні бути продемонстровані системою тестування та перевірки, яка адаптована до властивостей формування мережі об’єктів тестування. Відтворювані випробування мають стати основою для стандартизованих послідовностей випробувань систем формування мережі. Головною метою проєкту F-HiL-Reloaded є позитивний вплив на розвиток перетворювачів, що формують і слідують за мережею, за допомогою стандартизованих процедур випробувань і системи випробувань, тим самим забезпечуючи безпеку в системі енергопостачання, що базується виключно на перетворювачах. У суспільстві можливість забезпечення безпечного постачання за допомогою систем формування мережі зміцнює почуття безпеки та сприйняття переходу на зелену енергію.

Партнери консорціуму:

Hochschule Bonn-Rhein-Sieg (Університет прикладних наук Бонна-Рейна-Зіга)

Fraunhofer-Gesellschaft zur Förder angewandten Forschung eingetragener Verein (Товариство Фраунгофера з розвитку прикладних досліджень, зареєстрована асоціація)

UMIDA Components & Modules GmbH

OPAL-RT Germany GmbHH

Контактна інформація:

Керівник проєкту: sebastian.nielebock@siemens.com

Фінансовий менеджер: bianca.miene@siemens.com

Джерело фінансування: BMWE

3DGlassGuard (FKZ: 13N16851) - Спільний проект: Security through Photonic System Integration у скляній фользі; Підпроект: Планарний інтегрований оптичний датчик струму

Тривалість: 15 травня 2024 року - 14 травня 2027

3DGlassGuard (FKZ: 13N16851) - Спільний проект: Security through Photonic System Integration у скляній фользі; Підпроект: Планарний інтегрований оптичний датчик струму

Інтеграція тривимірних оптичних мікроструктур та надійних інтерфейсів у скло дисплея повинна бути технічно розроблена за допомогою IOX (іонна імплантація) у поєднанні з fs-L (фемтосекундне лазерне структурування) для включення мініатюризованих компонентів фотонної системи. Новий інструмент проектування IPD (обернене фотонне проектування) ефективно дозволяє проводити необхідне тривимірне хвильово-оптичне та хімічне моделювання. Два нові принципи датчиків, можливі лише на цій основі, у галузі вимірювання струму та зондування навколишнього середовища, повинні бути попередньо розроблені та функціонально підтверджені партнерами по застосуванню. Для цього будуть використані методи інтелектуальної оцінки даних датчиків. Заплановані комбіновані процеси, що підтримуються дизайном, об'єднують переваги IOX (низьке демпфування та великі площі) з перевагами FS-LS (тривимірність). Це дозволяє вперше інтегрувати тривимірні оптичні структури в дуже тонкі скляні основи великої площі (< 1 мм). Ця комбінація ефективна лише з точки зору проектування за допомогою IPD, що підтримується штучним інтелектом, оскільки конструкції на основі класично експериментально визначених регресійних моделей не можуть бути швидко змодельовані через обчислювальні обмеження. Сучасні оптичні датчики часто мають вільний промінь або волокно і тому вимагають значного місця для встановлення. Крім того, гнучкі оптичні волокна дорогі в обробці та збірці. Таким чином, фотонна інтеграція на системному рівні пропонує значні переваги витрат та мініатюризації. Це технічно досягається у запропонованому проекті шляхом використання пакетних процесів на основі дисплейного скла та панелей для процесів IOX та металізації, а також інтеграції тривимірних оптичних структур з fs-лазером у тонкі скляні фольги, які інтегруються як високоефективні компоненти системи в оптоелектронні системи для нових застосувань, таких як оптичний датчик струму.

Партнери консорціуму:

Компанія «Сі та Сонце Технології» GmbH

Контаг АГ

Лайтфаб ГмБХ

Технічний університет Берліна (Технічний університет Берліна)

Контакти:

Керівник проекту: stefan.nerreter@siemens.com

Фінансовий менеджер: bianca.miene@siemens.com

Постачальник фінансування: BMBF

GreenInverter (FKZ 03EN4079A) — Спільний проєкт: Екологічно раціональна силова електроніка з інноваційною системою охолодження для підвищення рівня переробки — GreenInverter; Субпроєкт: Технологічні варіанти та система інверторів

Тривалість: 1 березня 2024 року — 28 лютого 2027 року

GreenInverter (FKZ 03EN4079A) — Спільний проєкт: Екологічно раціональна силова електроніка з інноваційною системою охолодження для підвищення рівня переробки — GreenInverter; Субпроєкт: Технологічні варіанти та система інверторів

Тривалість: 1 березня 2024 року — 28 лютого 2027 року

Проєкт «GreenInverter» має на меті встановити нові стандарти у сфері перетворення електричної енергії щодо обладнання, придатного до переробки, ремонту та модернізації. Водночас передбачається суттєве підвищення енергоефективності. Переваги будуть показані на прикладі інвертора. Сучасний стан техніки, що ґрунтується на принципі розробки окремих компонентів, має бути замінений новим системним підходом. Завдяки революційно новому підходу до загальної стратегії охолодження й ізоляції буде знижено температуру компонентів і забезпечено можливість використання нових матеріалів, що підвищить енергоефективність. Також буде досягнуто значного підвищення можливості переробки, зменшення вуглецевого сліду продукту та збільшення строку експлуатації завдяки більш рівномірному розподілу температури всередині інвертора. Крім того, до розгляду будуть включені майбутні нові бізнес-моделі, що означає, що проєктування та компонування будуть менш залежними від виробничих витрат. Проєкт орієнтований на три ключові напрямки: «Енергоефективність», «Переробка, повторне використання та дематеріалізація» та «Строк експлуатації, використання компонентів і гнучкість у використанні». Будуть досліджуватися та розроблятися революційні рішення для значного поліпшення у всіх цих сферах, які мають бути продемонстровані у вигляді функціональних прототипів. Консорціум оцінює, що при повному впровадженні результатів у Німеччині можна досягти потенціалу енергозбереження в обсязі понад 1,6 ТВт·год на рік. Siemens робить свій внесок у вигляді експертних знань у галузі досліджень і розробок у сфері електроніки, методів охолодження, а також проєктування та виробництва інверторів. Це включає багаторічний досвід роботи в проєктуванні, будівництві, налагодженні й експлуатації експериментальних установок, а також у керівництві великими проєктами досліджень і розробок.

Партнери консорціуму:

Rohstoffhandel Bernhard Westarp GmbH & Co. KG

Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (Університет Фрідріха-Олександра, Ерланген-Нюрнберг)

Sumida Components & Modules GmbH

Контактна інформація:

Керівник проєкту: joern.grundmann@siemens.com

Фінансовий менеджер: bianca.miene@siemens.com

Джерело фінансування: BMWE

GridAssist (03EI6126A) — Спільний проєкт: Системи підтримки для оптимізованої автоматизованої експлуатації систем у розподільних мережах — Назва субпроєкту: Автоматизована оптимальна робота системи

Тривалість: 1 грудня 2024 року — 30 листопада 2027 року

GridAssist (03EI6126A) — Спільний проєкт: Системи підтримки для оптимізованої автоматизованої експлуатації систем у розподільних мережах — Назва субпроєкту: Автоматизована оптимальна робота системи

Тривалість: 1 грудня 2024 року — 30 листопада 2027 року

Проєкт GridAssist призначений для розробки систем підтримки, що забезпечують оптимізовану автоматизовану роботу розподільчих мереж. Це має на меті забезпечити більш широку інтеграцію генераторів відновлюваної енергії в електромережу. Будуть розроблені рішення, спеціально адаптовані до різних рівнів напруги. Ключовими компонентами проєкту є можливість застосування цих рішень у різних умовах і польові випробування систем підтримки. Достатня спостережуваність є основою будь-якої автоматизації в розподільних мережах. Чим нижчий рівень напруги, тим менше на даний момент відомо про фактичний стан мережі. Тому в рамках проєкту GridAssist спочатку буде забезпечено необхідну спостережуваність. Окрім встановлення вимірювальної техніки, необхідно розробити відповідні концепції щодо того, як вимірювальні дані можна найбільш ефективно інтегрувати з відповідними операторами мереж та їхніми процесами. За умови достатнього встановлення вимірювальної та комунікаційної техніки, тобто за умови спостережуваності, можна буде аналізувати стан мережі. Крім аналітичних методів використовуватимуться методи на основі даних. На основі аналізу стану мережі системи підтримки прийматимуть рішення. Вони можуть варіюватися від рекомендацій щодо дій для оператора системи до повністю автоматизованого розподілу гнучкості. Siemens використовує експертні знання у сфері автоматизації мереж і розробки програмного забезпечення, зокрема стосовно застосування цифрових двійників та інструментів ШІ. Центральним аспектом GridAssist є автоматизація процесів у розподільчій мережі. Це є необхідним з огляду на сучасні тенденції. Крім цих технічних аспектів проеєкт має на меті зменшити експлуатаційні й інвестиційні витрати операторів мереж. Це досягається завдяки покращеному управлінню активами та зменшенню потреби в розширенні мережі.

Партнери консорціуму:

LEW Verteilnetz GmbH

Energieversorgung Gera GmbH

OPAL-RT Germany GmbH

Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (Університет Фрідріха-Олександра, Ерланген-Нюрнберг)

Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen (Аахенський університет RWTH)

Контактна інформація:

Керівник проєкту: annebauer@siemens.com і christian.scheibe@siemens.com

Фінансовий менеджер: bianca.miene@siemens.com

Джерело фінансування: BMWE

HyFlexBahn (FKZ 03ETE045A) - Спільний проект: Гібридні та гнучкі акумуляторні системи в залізничному транспорті (HyFlexBahn)

Тривалість: 1 січня 2023 року - 31 березня 2026 року

Зростаючий попит на екологічно чисті залізничні рішення для неелектрифікованих залізничних ліній призведе до зростання попиту на транспортні засоби з тяговими акумуляторами замість дизельних двигунів. Поки що акумуляторні електричні поїзди в основному оснащені літій-іонними елементами середньої щільності енергії, які є дуже потужними, але також дорогими порівняно з елементами, що використовуються в автомобільному секторі. Мета HyFlexBahn полягає в тому, щоб дозволити використовувати недорогі клітини високої щільності енергії в поєднанні з високоефективними елементами. Це забезпечує високу щільність енергії з одночасно меншими витратами на життєвий цикл. У проекті будуть створені та параметризовані інструменти моделювання гібридних систем зберігання акумуляторів з елементами різної хімії, будуть змодельовані конструкції систем для різних робочих профілів та оцінена економічна життєздатність. Гнучкість, досягнута завдяки гібридизації, сприяє підвищенню конкурентоспроможності акумуляторів та ефективному та максимально тривалому використанню акумуляторів, як при першому використанні, так і в потенційному другому житті.

Партнери консорціуму:

Siemens Mobility GmbH

Рейнсько-Західна технічна школа Аахена (RWTH Аахенський університет)

Контакти:

Керівник проекту: michael-fischer@siemens.com

Фінансовий менеджер: bianca.miene@siemens.com

Постачальник фінансування: BMWE

Спільний проект: Критична стійка інфраструктура через супутникову мережу для міжсекторних надійних структур постачання (KRISnet) Субпроект: Дослідження комунікаційних пристроїв для гібридного зв'язку TNT-NT для міжсекторних надійних структур постачання

Субпроект «Сіменс» під назвою «Дослідження комунікаційних пристроїв для гібридного зв'язку TNT-NT для міжсекторних надійних структур постачання» зосереджується на розробці компонентів зв'язку - електроніки, програмного забезпечення та прошивки - які забезпечують безпечне та стійке з'єднання між активами електричної енергетичної системи та наземними та супутниковими мережами зв'язку LEO (Low Earth Orbit). Ці компоненти також керують інтелектуальним вибором оптимального каналу зв'язку.

Мультисистемний модем зв'язку призначений для автоматичного перемикання між наземними (TN) та неземними (NTN) мережами зв'язку залежно від доступності та вартості. Мета полягає в тому, щоб користувачі не сприймали, чи передаються дані через наземні мережі чи супутники. Ця можливість у поєднанні з пріоритетуванням шляхів зв'язку допомагає оптимізувати складні взаємодії між комунікаційною та інфраструктурою постачання та запобігає каскадним збоям системи на ранній стадії.

У рамках проекту KrisNet заплановано проведення двох демонстрантів. Компанія Siemens зробить свій внесок як в демонстратор високовольтного обладнання в Amprion, так і в демонстратор низьковольтних технологій на Уз-Майнфранкен. Кожен демонстратор представляє повний ланцюжок сигналів - від збору даних в інфраструктурі постачання, через зв'язок, що здійснюється мультисистемним модемом зв'язку, до обробки даних у центрах обробки даних або хмарних середовищах.

Amprion та Üz‑Mainfranken, як комунальні підприємства в електроенергетичному секторі, надають свої знання щодо системних вимог та демонстрації інтегрованого рішення. Окрім виконання ключових вимог, таких як підключення для моніторингу мережі, переадресація та оцінка стану в розподільних мережах відповідно до розділу 14a Закону про енергетичну промисловість Німеччини (EnWG), проект також стосується стійкості під час відключень електроенергії та дотримання мережевого кодексу аварійних та відновлювальних ситуацій (NC ER) для надвисоковольтних мереж.

Тривалість: 1 січня 2026 року — 31 грудня 2028
Керівник проекту: rolandweiss@siemens.com
Фінансовий менеджер: Роланд Дік
Фінандуючий орган: BMFT

LeikO (FKZ 03EI6041A) - Спільний проект: Надійні плівкові конденсатори зі збільшеним енергетичним потенціалом; Субпроект: Довічні моделі та нанотехнології для плівкових конденсаторів з підвищеним енергетичним потенціалом як компонента вдосконалення мережевої інфраструктури

Тривалість: 1 лютого 2021 року - 30 червня 2026 року

Загальною метою дослідницького проекту OnTomat є дослідження рішень для розробки та оптимізації матеріалів на основі даних для промислово використовуваних термопластичних та термозастиглих волокном компонентів, а також матеріалів та виробничих процесів, що використовуються для їх виробництва, включаючи врахування циклів матеріалів. Гармонізований опис міжмасштабних взаємозв'язків між матеріалом, процесом та компонентом наразі недоступний для матеріалів, армованих волокном. Так само недостатня цілісність даних від характеристики матеріалу через методи моделювання до виробничих процесів. Таким чином, дослідження гармонізованого онтологічного опису розкриває раніше невикористаний потенціал для розробки матеріалів на основі даних та оптимізації процесів. Цей підпроект конкретно стосується:

• Розробка відповідних причинно-наслідкових зв'язків (цифровий опис матеріалу),

• Розробка, побудова та перевірка багатомасштабного ланцюга процесів моделювання з інтеграцією процесів та

• Аналіз та включення матеріального циклу в онтологічний опис.

Тут, зосередившись на матеріальному фокусі на полімерних композитах, що формуються під тиском, таких як SMC, мають бути розроблені формалізовані описи «інженерного робочого процесу» на макро- та мікромасштабних рівнях. Отримані відповідні причинно-наслідкові зв'язки становлять основу для створення міжмасштабної онтології та встановлення двонаправленого багатомасштабного ланцюга процесів моделювання як другого фокусу. Просування матеріальних циклів формує третій фокус. Для цього необхідно визначити вплив потенційно нижчих якісних властивостей матеріалу, а з іншого боку, відобразити процеси переробки в онтологічному описі, щоб сприяти сталому розвитку вже на етапі проектування.

Партнери консорціуму:

• Жіноче товариство з питань сприяння прикладним дослідженням (Товариство Фраунгофера з сприяння прикладним дослідженням, зареєстрована асоціація)

• FASERINSTITUT BREMEN e.V. (зареєстрована асоціація Інституту FIBRE Бремен)

• BIAS - Бремерський інститут спеціальної техніки GmbH (BIAS - Бременський інститут прикладних технологій променя GmbH)

• «НЕКСПІРИТ GmbH»

• Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (зареєстрована асоціація німецького аерокосмічного центру)

• Ганс Вебер Машинфабрика GmbH

Контакти:

• Менеджер проекту: martin.koerdel@siemens.com

• Фінансовий менеджер: bianca.miene@siemens.com

Постачальник фінансування: BMFTR

PredictECO (FKZ 01MN23014A) — Спільний проєкт: Розробка продукту з урахуванням вимог екологічної раціональності на основі моделювання (PredictECO) — Субпроєкт: Постійний «зелений» цифровий двійник із взаємодією віртуальних і фізичних виробничих процесів для екологічного проєктування й оптимізації

Тривалість: 1 червня 2023 року — 31 травня 2026 року

Загальна мета проєкту полягає в створенні платформи для оцінки й оптимізації екологічної раціональності ресурсомістких виробничих процесів ще на етапі проєктування. Основою слугує моделювання виробничих процесів. Таким чином, усі очікувані дані та їх групування відомі на ранній стадії процесу та можуть бути надані у вигляді структури даних у «зеленому» цифровому двійнику. На основі структури даних надаються інтерфейси для прогнозування екологічної рацональності з використанням програмного забезпечення LCA. Завдяки відомим потокам інформації можна використовувати ефективні попередні оцінки за допомогою Edge Computing. Зокрема, розглядаються такі підцілі:

Розробка кількісних і вимірюваних критеріїв і показників оцінки екологічного сліду процесів виробництва композитів
Інтеграція відповідних критеріїв і показників у інструменти моделювання для проєктування заводських макетів і етапів процесу на основі цільових значень
Інтеграція відповідних критеріїв у специфічні для продукту інструменти планування виробництва для проєктування дизайну продукту (CAE/CAM) на основі цільових значень
Автоматизований і стандартизований збір даних у режимі реального часу, попередня обробка, документація і порівняння зібраних даних із визначеними цільовими значеннями як основа для дійсно реалізованих оптимізаційних рішень.

Виходячи із цього, субпроєкт можна розділити на 5 робочих завдань:

PredictECO (FKZ 01MN23014A) — Спільний проєкт: Розробка продукту з урахуванням вимог екологічної раціональності на основі моделювання (PredictECO) — Субпроєкт: Постійний «зелений» цифровий двійник із взаємодією віртуальних і фізичних виробничих процесів для екологічного проєктування й оптимізації

Тривалість: 1 червня 2023 року — 31 травня 2026 року

Розробка кількісних і вимірюваних критеріїв і показників оцінки екологічного сліду процесів виробництва композитів
Інтеграція відповідних критеріїв і показників у інструменти моделювання для проєктування заводських макетів і етапів процесу на основі цільових значень
нтеграція відповідних критеріїв у специфічні для продукту інструменти планування виробництва для проєктування дизайну продукту (CAE/CAM) на основі цільових значень
Автоматизований і стандартизований збір даних у режимі реального часу, попередня обробка, документація і порівняння зібраних даних із визначеними цільовими значеннями як основа для дійсно реалізованих оптимізаційних рішень.

Виходячи із цього, субпроєкт можна розділити на 5 робочих завдань:

Розробка комплексних моделей життєвого циклу (LCA) за принципом «від колиски до колиски» для компонентів на основі композитних матеріалів
Розширення наявних рішень із моделювання технологічних процесів на рівні виробництва та заводу з метою врахування розроблених критеріїв і показників оцінки
Інтеграція показників та критеріїв оцінки в планування для виробництва конкретного продукту (CAM)
Збір і обробка реальних даних про технологічні процеси за допомогою периферійних пристроїв
Презентація та збір вимог для впровадження в масове виробництво

Партнери консорціуму:

Grasse Zur Ingenieurgesellschaft mbH

INVENT Innovative Verbundwerkstoffe Realisation und Vermarktung neuer Technologien GmbH

SWMS Systemtechnik Ingenieurgesellschaft mbH

CONTACT Software GmbH

Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (Німецький аерокосмічний центр, зареєстрована асоціація)

Maschinenbau Scholz GmbH & Co. KG

Контактна інформація:

Керівник проєкту: oliver.lohse@siemens.com

Фінансовий менеджер: bianca.miene@siemens.com

Джерело фінансування: BMFTR

Profit_MQ (FKZ 10200314) - Процес кваліфікації матеріалів для методів плавлення лазерного порошкового шару

Тривалість: 1 жовтня 2023 року - 31 грудня 2025

Profit_MQ (FKZ 10200314) - Процес кваліфікації матеріалів для методів плавлення лазерного порошкового шару

Проект ProFit MQ зосереджений на оптимізації процесів кваліфікації матеріалів для плавлення металевого порошкового шару на основі лазера. Розробляються вдосконалені методи вимірювання, включаючи абсолютні термографічні вбудовані вимірювання температури та випробування вихрових струмів у процесі високої роздільної здатності, та порівнюються з очікуваними значеннями на основі моделювання. Перевірка вимірювань та моделювання, що супроводжують процес, здійснюється за допомогою КТ високої роздільної здатності з синхротронним випромінюванням, де місця дефектів корелюють із шляхами інструменту у виробництві.

Партнери консорціуму:

XPLORAYTION GmbH

Дані Spree GmbH

Федеральний інститут досліджень та випробувань матеріалів (Федеральний інститут досліджень та випробувань матеріалів)

Контакти:

Керівник проекту: daniel.reznik@siemens.com

Фінансовий менеджер: bianca.miene@siemens.com

Постачальник фінансування: Держава Берлін/IBB

PV4Life (FKZ 03EE1165A) — Спільний проєкт: Збільшення строку експлуатації конвертера за допомогою оптимізації компонентів з використанням цифрового двійника на основі ШІ — PV4Life; Субпроєкт: Прогнозування строку експлуатації компонентів конвертера на основі даних датчиків

Тривалість: 1 серпня 2023 року — 31 липня 2026 року

У рамках цього субпроєкту компанія Siemens AG досліджує можливості вдосконаленого та більш надійного використання систем на основі конвертерів та їхніх критично важливих компонентів. Більш ефективне використання силових конвертерів, а також пов’язане із цим подовження строку їхньої експлуатації та підвищення рівня надійності, дозволяє заощаджувати природні ресурси. Метою субпроєкту Siemens AG є моніторинг стану на основі датчиків, що дозволяє враховувати виявлене старіння в конкретній стратегії експлуатації, яка забезпечує оптимальне використання фотоелектричної системи без втрат енергії та без скорочення строку її служби. Додаткові датчики в силовому модулі використовуватимуться для прогнозування строку експлуатації, що послужить основою для моделей фотоелектричних інверторних систем. Із цією метою будуть обрані відповідні датчики й експериментально оцінені щодо їх чутливості до виявлення старіння компонентів конвертерів. Прискорені випробування на строк експлуатації генеруватимуть різні відмови, пов'язані зі старінням, які будуть виявлені й оцінені на ранній стадії за допомогою датчиків. Дані датчиків, зібрані під час експериментів, будуть порівняні з традиційними даними прискорених випробувань на строк експлуатації для оцінки додаткової цінності моніторингу строку експлуатації на основі датчиків. Для цього будуть створені спеціальні випробувальні стенди для напівпровідників з метою оптимізації, що базується на метрології, а також буде розширено застосування датчиків у силовому модулі. Компанія Siemens надасть партнерам проєкту дані вимірювань на основі датчиків, отримані в ході прискорених випробувань на строк служби, для розробки моделей цифрових двійників, що враховують явища старіння та конкретні навантаження, що виникають у процесі експлуатації. Зокрема отримані дані датчиків використовуватимуться як вхідні дані для моделей строку служби на основі ШІ в партнерів проєкту. Ці моделі оптимізують використання та строк служби фотоелектричних інверторних систем шляхом коригування робочих параметрів відповідно до прогресування старіння.

Партнери консорціуму:

Infineon Technologies AG

SUMIDA Components & Modules GmbH

Hochschule Bonn-Rhein-Sieg (Університет прикладних наук Бонна-Рейна-Зіга)

OPAL-RT Germany GmbH

Контактна інформація:

Керівник проєкту: kai.kriegel@siemens.com

Фінансовий менеджер: bianca.miene@siemens.com

Джерело фінансування: BMWE

REMEASURE (FKZ 03EN6022A) - Спільний проект: Мультимодальне управління енергією з можливістю впровадження REMEASE для супермаркетів; Субпроект: Модель прогнозування мультимодального переміщення навантаження в пілотному супермаркеті

Тривалість: 1 грудня 2022 року - 30 червня 2026 року

REMEASURE (FKZ 03EN6022A) - Спільний проект: Мультимодальне управління енергією з можливістю впровадження REMEASE для супермаркетів; Субпроект: Модель прогнозування мультимодального переміщення навантаження в пілотному супермаркеті

Для досягнення національних та європейських кліматичних цілей необхідно прискорити та ефективно використовувати розширення генерації електроенергії з поновлюваних джерел. На додаток до дорогого розширення енергетичних мереж та накопичувальних потужностей, існуючі місцеві енергетичні системи можуть бути використані для зміни попиту щодо пропозиції відновлюваної енергії шляхом мультимодального переміщення навантаження. Потрібне швидко реалізоване, масштабоване та економічне рішення. Супермаркети представляють великий інтерес, оскільки їх енергетичні системи значною мірою стандартизовані. Крім того, вони комплексно оснащені технологією вимірювання та мають високий ступінь автоматизації. Потенціал переміщення навантаження існує завдяки гнучкості локальної холодильної мережі супермаркету в поєднанні з контрольованими холодильними споживачами, такими як морозильні камери або холодні приміщення. Енергетичні системи в сучасних супермаркетах в даний час зазвичай експлуатуються виключно на основі попиту на основі статичних правил. Така операція не є ефективною, оскільки постачання коливальних відновлюваних джерел енергії не враховується і, отже, не може бути ефективно використана. Мета проекту полягає в тому, щоб дослідити, чи можливе ефективне використання коливаючих відновлюваних джерел енергії за допомогою мультимодального переміщення навантаження, особливо стосовно холодильного постачання супермаркетів. Тут будуть розглянуті як динамічні ціни на електроенергію, так і прогнози динамічних граничних умов, таких як електричні та теплові базові навантаження. Технічна доцільність буде продемонстрована в моделюванні та підтверджена в реальній роботі пілотного супермаркету. Зусилля щодо встановлення системи енергоменеджменту та будь-якого необхідного модернізації енергосистеми, наприклад, за допомогою додаткових вимірювальних приладів або регулювання в автоматизації, повинні бути максимально низькими.

Партнери консорціуму:

Рейнсько-Західна технічна школа Аахена (RWTH Аахенський університет)

Контактні особи:

Керівник проекту: stefan.langemeyer@siemens.com

Фінансовий менеджер: bianca.miene@siemens.com

Постачальник фінансування: BMWE

RIESIQ (16IS24087A) - Спільний проект: Дослідження та тестування нових методів штучного інтелекту для надійних, інтелектуальних та ефективних систем промислового класу

Тривалість: 1 грудня 2024 року - 30 листопада 2027

RIESIQ (01IS24087A) - Спільний проект: Дослідження та тестування нових методів штучного інтелекту для надійних, інтелектуальних та ефективних систем промислового класу

Тривалість: 1 грудня 2024 року - 30 листопада 2027

Метою цього дослідницького проекту є подолання дефіциту генеративних моделей штучного інтелекту або великих мовних моделей (LLM) щодо їх застосування в промислових виробничих процесах. Основна увага приділяється дослідженню та тестуванню надійних, але гнучких методів навчання, які дозволяють моделювати складні динамічні системи та фізичні процеси з достатньою точністю, а також контролювати інтелектуально та інтерпретативно. Необхідні вимоги до ресурсів під час навчання та висновків повинні бути зведені до мінімуму за допомогою ефективних алгоритмів для забезпечення сталого та екологічно чистого використання в промислових масштабах. Для досягнення цих цілей акцент буде зроблений на масштабованому, синергетичному поєднанні алгоритмів ML та методів чисельного моделювання, а також на стійких та практичних методах RL для оптимізації управління, побудованих на них. Отримані методи повинні одночасно відповідати високим вимогам до прозорості та пояснювальності, тому додаткова увага приділяється дослідженню нових методів інтерпретації архітектур структурованих моделей. Нещодавно розроблені модулі штучного інтелекту будуть прототипно та практично протестовані з використанням автоматизованих процесів виробництва та забезпечення якості при виробництві літій-іонних акумуляторних елементів, тим самим демонструючи додану вартість процесу трансформації, керованого штучним інтелектом, до масштабованої та гнучкої фабрики майбутнього.

Партнери консорціуму:

Діпсет ГМБХ

Технічний університет Берліна (TU Berlin)

Контактні особи:

Керівник проекту: marc.weber@siemens.com

Фінансовий менеджер: roland.deak@siemens.com

Постачальник фінансування: BMFTR

VALUE-M (FKZ 16BZF332A) — Спільний проєкт: Подовження строку експлуатації систем зберігання даних за допомогою управління мікроциклами з постійним моніторингом стану — VALUE-M

Тривалість: 1 червня 2023 року — 31 травня 2026 року

Компанія Siemens AG працює на ринку як постачальник рішень і компонентів, а також як партнер з розробки проєктів. У цьому контексті Siemens зосередиться насамперед на технічній реалізації та потенційному комерційному використанні результатів проєкту VALUE-M. У сфері розробки алгоритмів Siemens забезпечить сумісність із поточними проєктами сторонніх розробників і практичну застосовність у промислових системах. Крім упровадження програмного забезпечення для комунікації та хмарних систем, що є менш критичним для VALUE-M, основна увага приділяється розробці локальних блоків управління, які оптимально керують відповідною системою накопичення, використовуючи розроблені алгоритми в багатофункціональній структурі для одночасного управління кількома формами. Для практичної перевірки економічного потенціалу розширеного алгоритму та технології управління в дусі проєкту окремі демонстраційні системи будуть управлятися субпідрядною компанією з постачання електроенергією. Що стосується апаратного забезпечення, будуть розроблені методи технічної інтеграції накопичувальних блоків, що використовуються повторно, де системи, що постачаються третіми сторонами, можуть бути доповнені відповідною технологією управління. Спеціально для багатоцільового управління, включно з миттєвим резервом, при виборі силової електроніки будуть забезпечені достатні резерви потужності та висока швидкість реакції для компенсації дуже короткочасних порушень у мережі.

Партнери консорціуму:

SWW Wunsiedel GmbH

Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen (Аахенський університет, RWTH)

Контактні особи:

Керівник проєкту: heiko.winterstein@siemens.com

Фінансовий менеджер: bianca.miene@siemens.com

Джерело фінансування: BMWE

VE4 (FKZ 16ME0735K) - Спільний проект: Надійне зменшення порушень в енергетичних мережах за допомогою компонентів реального часу

Тривалість: 1 листопада 2022 року - 31 жовтня 2025 року

Мотивація: Якість електропостачання в промислових мережах значно погіршилася через все більш складні, високодинамічні споживачі, які викликають порушення мережі. У той же час, високомережеві системи Industry 4.0 дуже чутливі до цих порушень мережі. Це все частіше призводить до простоїв заводу з високими витратами. В даний час сильні навантаження або несприятливі взаємні перешкоди компонентів сітки неможливо виявити заздалегідь. Основними цілями VE4 є безперервне виявлення та інтелектуальна активна компенсація порушень в мережах електропостачання для промисловості. Має бути досягнуто значного підвищення надійності, а також енергоефективності та ресурсоефективності. Для цього має бути розроблена розподілена нова система цифрової компенсації. Він складається з неоднорідної мережі датчиків у режимі реального часу та крайових пристроїв, які дозволяють швидко прогнозувати сигнали збурення на основі ML та обчислювати сигнали контрз'єднання для компенсації збурень. Сигнали протизчеплення нарешті подаються назад у сітку активними фільтрами. Таким чином створюються основи для гнучкого моніторингу заводу та управління в режимі реального часу за допомогою технологій крайових пристроїв. Інтерфейси повинні бути стандартизовані. Це робить систему гнучко розширюваною для широкого спектру завдань управління та діагностики в цифрових енергетичних мережах - далеко за межами активної компенсації збурень, спрямованої в проекті. Система діагностики та компенсації порушень на основі крайових пристроїв для сучасних цифрових промислових мереж енергопостачання має бути розроблена в кілька етапів. Апаратне та програмне забезпечення будуть концептуалізовані та прототипно реалізовані. Сюди входять синхронізовані з часом мережеві вузли вимірювання в режимі реального часу, периферійні пристрої з методами ML, хмарний комп'ютер та синхронізовані з часом активні фільтри. Продуктивність буде оцінюватися в загальному демонстраторі системи на реальному заводі.

Партнери консорціуму:

Технічний університет Дортмунда (Технічний університет Дортмунда)

Меанвейв ГМБХ

Fraunhofer-Gesellschaft zur Förtigelse der angewandten Forschung eingetragener Verein (Фраунгофер-Gesellschaft for Progression of Applied Research, зареєстрована асоціація)

Блеєнко GmbH

Контактні особи:

Керівник проекту: stefan.tolle@siemens.com

Фінансовий менеджер: bianca.miene@siemens.com

Постачальник фінансування: BMFTR

Фінансування проєктів: Siemens як партнер

Тут наведена інформація про національні та міжнародні проєкти фінансування, в яких бере участь Siemens. Ці проєкти не лише розширюють межі технологічних можливостей, а й допомагають розробляти екологічні та глобальні рішення для рішення деяких із найгостріших проблем сучасності.

Пов'язаний контент

Чоловік і жінка стоять поруч, можливо, позуючи для фотографії.

Науково-дослідна робота для майбутнього

Майбутнє винайдено сьогодні. Наші дослідники розробляють технології для промисловості, інфраструктури, транспорту та охорони здоров'я.

e9f51685-147c-450c-a4ec-d909bcaec71a - SIEM-XCEL-20448-4c original

Співпраця та партнерство

У одного генія може бути геніальна ідея, але десять геніїв знайдуть краще рішення. Ми твердо віримо в силу співпраці.

Троє чоловіків у чорних футболках з логотипом «3D» та зображенням «Machine Tool Robot» стоять біля великого білого промислового робота Siemens.

Від винаходу до впливу: винахідники 2025 року

Винахідники Siemens 2025 року роблять галузі розумнішими та ефективнішими, подорожі — більш екологічними, і покращують охорону здоров'я.

Фінансування проєктів

Проєкти досліджень і розробок, що фінансуються державою (національні)

3D-i-AllgemeinTol (FKZ 03TN0057A)

AdaPEdge (FKZ 16ME0547K)

АДГИБАУ2 (ФКЗ 20М2202А)

BoLeRo (FKZ 03EI4041A)

6 Гкампуствин4 дюйма (ФКЗ 16КІС2442К)

CBC-GREEN (FKZ 13N15451)

УПРАВЛІННЯ (ФКЗ 19ДНС2501А)

DAFODIL (FKZ 03XP0389A)

ДІАА-Х2 (ФКЗ 03ЕЙ3067А)

DigiZug3D (FKZ 13IK031A)

DiMad (FKZ 13XP5188A)

DORSMAN (FKZ 03XP0633A)

ENable (FKZ 03EN3061A)

ENSURE3 (FKZ 03SFK1A0-3)

EviProd (FKZ 03EE5133A)

F-HiL-Reloaded (FKZ 03EI6104A)

3Дсклозахист (FKZ 13N16851)

GreenInverter (FKZ 03EN4079A)

GridAssist (03EI6126A)

HyFlexBahn (FKZ 03ETE045A)

КіБСІС (ФКЗ13ІПС041А)

КрісНет (ФКЗ 13Н17630)

OntOMat (13XP5197A)

PredictECO (FKZ 01MN23014A)

ProFIT_MQ (FKZ 10200314)

PV4Life (FKZ 03EE1165A)

К-генезис (ФКЗ 13Н17386)

REMEASURE (FKZ 03EN6022A)

РИЗИК (ФКЗ 01ІС24087А)

VALUE-M (FKZ 16BZF332A)

VE4 (FKZ 16ME0735K)

Фінансування проєктів: Siemens як партнер

6G-ANNA — 6G доступ, мережа мереж, автоматизація

6G-Health - цілісна розробка високопродуктивних мереж 6G для розподілених медичних технологічних систем

ABILITY — планшет із тактильним інтерфейсом для забезпечення доступності цифрового контенту для людей із вадами зору

ADRA-e — європейська координація, інформування, стандартизація та впровадження надійних європейських технологій ШІ, даних і робототехніки

ADROIT-6G — розподілена відкрита та програмована архітектура на основі штучного інтелекту для мереж 6G

AENAON - Ex-Ante кібербезпека Федеративний цифровий подвійний кібердіапазон та керовані послуги безпеки для офшорних вітрових електростанцій

aerOS — автономна, масштабована, надійна й інтелектуальна європейська метаопераційна система для континууму «периферія-хмара» в Інтернеті речей

AutoTrust

BeyondBattrec - HEU-BeyondBattrec: Окрім сучасної переробки акумуляторів шляхом підвищення вибірковості та специфічності ефективних технологій попередньої обробки

C2C3-L-SI - Спільний проект C2C3-L-SI: Carbon2Chem® - ФАЗА 3 - Циркуляр Carbon2Chem® - Підпроект Siemens AG L-SI - «Системна інтеграція»

CODECO — Ккогнітивна децентралізована оркестрація периферійних хмарних середовищ

CoEvolution

COGNIFOG — технології та рішення для торгівлі даними, монетизації, обміну та взаємодії

Connect4HCA — гнучка мережа зв'язку на базі дронів із сенсорними функціями для сучасних виробничих об'єктів

CONTAIN — загрози із цифрового домену

DataFlex — Зв'язування екосистем даних для підключення гнучкості до структур сітки

EDGELESS — когнітивна хмара: обчислювальний континуум на базі ШІ від хмари до периферії (RIA)

CODE4EV - Рамка спільної розробки для електричних програмно-визначених транспортних засобів

DaFire — Розробка гіпотез про несправності на основі даних для реконструювання інтелектуальної електроніки

EREP — успішне відновлення обладнання завдяки прийняттю рішень на основі даних і інтелектуальному плануванню процесів

euROBIN — європейська мережа робототехніки та ШІ

EvoFrame — розробка та перевірка еволюційної, орієнтованої на людину структури для організацій, здатних до трансформації

DIREKT_S&G-BMC - DIREKT - Цифровий життєвий цикл гібридних електричних рухових систем - S&amp;G-BMC

DIREKT_S&G-CMC - DIREKT - Цифровий життєвий цикл гібридних електричних рухових систем - S&amp;G-CMC

FLECON-6G - Гнучка відкрита архітектура та технології, керовані штучним інтелектом, для нової платформи підключення 6G

Hexa-X-II — європейська флагманська ініціатива 6G

FULL-MAP - Повністю інтегрована, автономна та хімічно незалежна платформа прискорення матеріалів для екологічно чистих акумуляторів наступного покоління

GENIUS - Обробка природної мови для життєвого циклу розробки програмного забезпечення

GreenCode - GenAI для ефективності розвитку

HardShip — Апаратна безпека для промислових виробничих об'єктів

HiPower5.0 — Спільний проект: Передові матеріали та інтеграційні технології для силової електроніки GaN в автомобілі

HoverGaN — цілісна розробка вертикальних GaN транзисторів для робочої напруги до 1,7 кВ

HTA 2.0 - Стале адитивне виробництво для високотемпературних застосувань (фаза 2)

Ieflex - Спільний проект: Ieflex

INTENTION - ENEFF:Тепло: Інтегрований тепловий перехід

K3I-Cycling - пластикова упаковка концентратора додатків AI

KurSyv - Лікувальна система управління в розподільній мережі

MAMMos - НАБІР МАГНІТНОГО БАГАТОМАСШТАБНОГО МОДЕЛЮВАННЯ

Mimose-A — Мультимодальні пристрої IoT для комплексного та самонавчального моніторингу заводу

MINERVA — Безпечне спільне використання даних верстатів за допомогою технології підвищення конфіденційності

Mobility2Grid - Дослідницький кампус Mobility2Grid: Ефективні та мережеві системи для кліматично нейтрального міста

MultiMag - Багатофункціональні, багатоматеріальні магнітні компоненти та конструкції для електрифікації

MultiX - вдосконалення 6G-RAN за допомогою мультитехнології, багатосенсорного злиття, багатодіапазонного та мультистатичного сприйняття

NaquaMo — Демонстрація квантових переваг для мобільності та логістики

NEED — нові дані для енергетичного переходу

NEPHELE - Легкий програмний стек та синергетична система метаоркестрації для обчислювального континууму наступного покоління