資助專案

這些受資助的專案旨在應對關鍵的社會、經濟與環境挑戰。它們體現了 Siemens 如何透過跨領域合作、卓越技術以及全球視野來突破技術邊界，為永續發展的未來做出貢獻。

公共資助研發專案（國家級）

您可以在此處找到由 Siemens 作為聯盟領導者參與之專案的概覽。

AdHyBau2 (20M2202A)——飛機用可認證氫電推進系統之開發與低溫冷卻電動馬達測試——AdHyBau2；- 子專案：高效低溫之冷卻電驅動系統之數位開發方法與創新製造概念。

執行期間： 2024 年 8 月 1 日至 2028 年 7 月 31 日

本專案專注於數位化方法的進一步開發、增材製造的創新途徑，以及電機顛覆性技術的研究。專案建立在前期專案成果之上，並針對未來航空認證的重要面向進行擴展。具體目標是在「數位孿生」中對映氫冷電驅動系統。透過所謂的模型降階，節省運算時間與資源，使數位孿生能應用於工業元宇宙，並加速研發過程中的數位化。此外，在該專案的範圍內，將開發先進的製造方法，並針對材料與組件的特性與品質進行研究。特別是，用於完整描述彈性張量的輔助材料參數，在設計過程中扮演著重要角色。考量到航空認證，深入研究新型製造製程並以穩定的品質重複生產所產生的材料至關重要。穩定駕馭製程乃是基礎。具體而言，將進一步開發銅的冷噴塗技術，研究重點在於首次結合兩種增材製造製程來創建銅質空心結構。在電驅動系統領域，目前正針對顛覆性技術的潛力進行研究，其重點在於探討超導技術於傳動系統中的應用潛力，以期實現符合目標需求的應用方案。低溫冷卻電驅動系統的可行性將在實驗室演示機上進行驗證。在實驗室條件下進行驅動系統的製造、調試與實驗測試是本專案的核心部分。

聯盟合作夥伴：

Karlsruher Institut für Technologie（卡爾斯魯厄理工學院）

Technische Universität Dresden（德勒斯登工業大學）

Aufwind GmbH

Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V.（Fraunhofer 應用研究促進協會，註冊協會）

Additive Drives GmbH

MT Aerospace AG

聯絡人︰

專案經理：christian.weidermann@siemens.com

財務經理：bianca.miene@siemens.com

資助機構： BMWE

DAFODIL (FKZ 03XP0389A)——DAFODIL——基於生產線末端資料，透過大規模使用機器學習演算法與在線分析，實現電池芯的資料驅動型製造優化

執行期間：2021 年 9 月 1 日至 2025 年 8 月 31 日

DAFODIL 專案計劃開發用於鋰離子電池跨製程製造優化的全新方法與技術。

目前鋰離子電池生產設施的技術現狀是將各個生產步驟優化至「局部最佳解」。由於某些品質參數在個別生產設施運行於局部最佳解之外時，可能存在「全局最佳解」，因此 DAFODIL 專案將透過研究新型感測系統的中間步驟，來實現生產的全局優化。為此，專案將在初步研究中檢測各種感測系統在電池生產資料採集中的適用性。針對所有測量值，將評估哪些感測資訊與定義的品質參數直接相關。

DAFODIL (FKZ 03XP0389A)——DAFODIL——基於生產線末端資料，透過大規模使用機器學習演算法與在線分析，實現電池芯的資料驅動型製造優化

執行期間：2021 年 9 月 1 日至 2025 年 8 月 31 日

DAFODIL 專案計劃開發用於鋰離子電池跨製程製造優化的全新方法與技術。

此外，專案將研究複雜因果模式中特徵值的相關性影響。為此需開發能識別這些複雜因果鏈的演算法與方法。靈敏度分析將探究這些因果鏈中的哪些次級影響因素會促使特定效果發生，以及如何對這些因素進行量化記錄。在 Siemens 的子專案中，將首次針對一種所謂的「高光譜相機」的新型感測器系統，研究其在電池生產中的潛在應用。此外，將結合對電池製造的修改，進行電化學測量，以研究生產參數對品質的影響，並開發電池品質表徵的優化潛力。為此，Siemens 將參與生產過程分析。此外，Siemens 子專案還將程式設計用於分析感測器資料與鑑定測量的演算法，藉此識別複雜的因果模式。

聯盟合作夥伴：

Customcells Tübingen GmbH

Safion GmbH

SURAGUS GmbH

Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen（亞琛工業大學）

Universität Münster（明斯特大學）

聯絡人︰

專案經理：andreas-albrecht@siemens.com

財務經理：bianca.miene@siemens.com

資助機構：BMFTR

迪吉祖格 3D (FKZ 13IK031A)-聯合項目：鐵路車輛三維列印元件數位核准 (DigiZug3D)-子項目：LPBF 流程數位化與工業化

時間：二零二三年十月一日至二零二六年八月三十一日

迪吉祖格 3D (FKZ 13IK031A)-聯合項目：鐵路車輛三維列印元件數位核准 (DigiZug3D)-子項目：LPBF 流程數位化與工業化

基於作為添加劑製造的用戶和供應商多年經驗，西門子將支持 LPBF 製程的工業化。特別是通過在多個層面推動數字化實現這一目標，例如核准流程的數位化映射以實現核准平台、參與計算證明而不是破壞性測試，以及評估進一步的數位方法以減少質量保證測試範圍。數位方法包括將各種流程監控系統與預期的自動化評估結合，以及在項目中不斷增長的數據基礎上使用選定的方法。結果將是對選定的過程監控方法的具體評估。這可以作為流程監控或評估方法的未來發展，以及評估目前可用的系統的基礎。理想情況下，可以制定具體開發目標，並顯示與元件品質的關聯性。總體而言，核准流程和驗證的數位化將消除了增量製造引入的重大障礙。此外，為了支持工業化，整個添加工程鏈的經驗將集成具體建議，以採取有關如何在鐵路車輛和其他領域使用該過程的行動。德國鐵路運輸研究中心研究報告中的選定假設和建議將被檢查並具體化，並檢查其在項目中使用的材料以外的一般有效性。最後，通過制定法規和標準來促進知識轉移以支持廣泛的工業化。

聯盟合作夥伴：

行動性轉為增益生產

IMA 材料研究與應用技術有限公司（IMA 材料研究和應用技術有限公司）

TÜV 諾德系統有限公司公斤

添加劑標記有限公司

西門子移動有限公司

帕德博恩大學 (帕德博恩大學)

聯絡人：

項目經理：daniel.reznik@siemens.com

財務經理：bianca.miene@siemens.com

資金供應商：百慕威

迪馬德（FKZ 13XP5188A）-用於線材添加製造的數位材料和工藝設計

時間：二零二三年一月一日至二零二六年六月三十日

在找出適合材料系統的製程窗口或將最佳化過程參數從一個工廠類型轉移到另一種工廠類型時，金屬的添加製程 (AM) 製程需要大量，主要是實驗的努力。只有在從原材料到元件的過程鏈完整定義並以數位方式構建的情況下，才能從設計到元件加速實施。DiMAD 專案專注於使用弧和激光輻射作為奧氏體和雙面鋼的熱源的線材製程。深入考慮以下特性，從用戶的角度來看是必不可少的，並影響元件的質量和性質：局部固化和冷卻條件所導致的微結構和相位形成；加熱和冷卻和熱處理引起的殘留應力和變形；嚴重缺陷，如缺乏熔融和孔隙率。微結構、相位和應力通過模擬來描述。機器學習（ML）用於對流程-缺陷屬性進行關聯，也用於解釋數據總體（模擬，實驗，分析）。數位工作配合實驗、分析和材料測試，用於確定模擬的輸入參數、驗證模擬以及訓練/驗證 ML 模型。根據數字工具衍生的過程參數，將構建兩個真實組件。關於兩個 AM 過程，將開發線材料的用戶本體學。為了合作夥伴之間和 Material Digital 平台之間的數據交換和評估，將制定統一的數據結構，並將使用合適的數據格式。現有的 AixVipMap 解決方案最初將用作工作流程框架，該解決方案將整合到 PMD 中。

聯盟合作夥伴：

奧斯卡普爾特有限公司

伊康專業股份有限公司

FEF 研究和開發公司富格技術有限公司（FEF 聯合技術研發公司）

德國空氣和空氣中心 e.V.（德國航空航天中心）

法恩霍弗-社團 zur 促進參與研究團體（法倫霍弗促進應用研究協會，註冊協會）

訪問 e.V.

聯絡人：

項目經理：philip.howell@siemens.com

財務經理：bianca.miene@siemens.com

資金供應商：BMFTR

DORSMAN (FKZ 03XP0633A)——聯合專案：基於資料與感測器的電池芯製造——DORSMAN；子專案：透過創新感測技術與測量加速鋰離子電池之電池後段製程並提升品質

執行期間：2025 年 1 月 1 日至 2027 年 12 月 31 日

本研究專案由 BMBF 資助，旨在加速鋰離子電池的生產。

聯合專案「基於資料與感測器的電池芯製造」(DORSMAN) 探討如何使鋰離子電池的生產更具資源效益且更快速。本專案由聯邦教育與研究部 (BMBF) 資助（FKZ︰03XP0633A）。除擔任協調單位的 Siemens 外，該聯盟成員還包括 BioLogic Science Instruments GmbH、慕尼黑工業大學的機床與工業管理研究所 (iwb)，以及亞琛工業大學的電力電子與電氣驅動研究所 (ISEA)。本專案的總體目標是透過創新的感測技術與數位化，加速電池生產。

電池對於能源與移動轉型的成功至關重要。然而，目前的生產過程冗長、報廢率高，且電池品質參差不齊，僅能透過複雜的測量程序來可靠地確定品質。特別是製造過程的最後一個階段——「電池後段製程」非常耗時。後段製程包含數個流程步驟：電解液擴散至電池內部的「浸潤 (Wetting)」、電池首次充放電的「化成 (Formation)」，以及「自放電測量」，這些步驟均極為耗時。這是因為目前尚無可用手段監測製程的進展，因此必須採用統一的等待時間。

DORSMAN 專門針對生產流程的這一環節進行研究。將新型感測器整合至生產廠房中，藉此更深入地了解電池內的電化學過程。此外，用於測定自放電率的測量程序也將進一步開發。根據現有技術水準，這些測量通常需要數天至數週的時間。研究將探討如何透過適當的測量技術與資料評估，來縮短測量所需的時間。

到目前為止，這些感測器與測量程序僅在實驗室規模上得到驗證。在 DORSMAN 框架下，透過研究機構與工業界的合作，將把這些獲得的成果帶入工業應用。專案將為生產廠房建立數位基礎設施，為基於測量資料的線上製程控制奠定基礎。專案合作夥伴將在先導工廠中實施開發的解決方案並進行測試。隨後將進行多輪生產活動，並根據記錄的測量值對生產過程進行調整。成功實施後，將可把感測技術與測量裝置整合至工業生產設施中。

聯盟合作夥伴：

Bio-Logic Science Instruments GmbH

Technische Universität München (TUM)（慕尼黑工業大學）

Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen（亞琛工業大學）

聯絡人︰

專案經理：felix.katzer@siemens.com

財務經理：bianca.miene@siemens.com

資助機構：BMFTR

ENSURE3 (FKZ 03SFK1A0-3)——聯合專案：能源轉型之新能源網路結構

執行期間：2023 年 8 月 1 日至 2026 年 7 月 31 日

Siemens AG 以聯盟領導者的身分參與 Copernicus 專案 ENSURE3。
在本專案中，Siemens AG 將致力於達成四大主要目標，並與合作夥伴共同為各方利害關係人制定行動建議。此外，Siemens AG 正著手進行能源轉型工具包中的多項技術精進。作為對共同演示平台的貢獻，我們將進一步開發「單一事實來源」，並投入彈性電站控制技術的整合工作。Siemens AG 已設立展示廳，用於展示與轉移相關的研究成果。

聯盟合作夥伴：

Karlsruher Institut für Technologie (Universitätsaufgabe)（卡爾斯魯厄理工學院（大學任務））

Technische Universität Dortmund（多特蒙德工業大學）

DVGW Deutscher Verein des Gas- und Wasserfaches e.V. – Technisch-wissenschaftlicher Verein（德國瓦斯與水務技術科學協會 (DVGW German Technical and Scientific Association for Gas and Water)）

Deutsche Umwelthilfe e.V.（德國環境行動組織 (Environmental Action Germany)）

Hochschule für angewandte Wissenschaften München（慕尼黑應用科學大學）

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（基爾大學）

Westfalen Weser Netz GmbH

LEW Verteilnetz GmbH

Technische Universität Ilmenau（伊爾默瑙工業大學）

Öko-Institut. Institut für angewandte Ökologie e.V. (Öko-Institut. Institute for Applied Ecology e.V.)

Avacon Netz GmbH

Hitachi Energy Germany AG

Maschinenfabrik Reinhausen GmbH

Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg（愛爾朗根-紐倫堡大學）

Karlsruher Institut für Technologie (Großforschungsaufgabe)（卡爾斯魯厄理工學院（大型研究任務））

Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen（亞琛工業大學）

Energiewirtschaftliches Institut an der Universität zu Köln gGmbH (Institute of Energy Economics at the University of Cologne gGmbH)

Bergische Universität Wuppertal（伍珀塔爾大學）

聯絡人︰

專案經理︰annebauer@siemens.com

財務經理：bianca.miene@siemens.com

資助機構：BMBF

F-HiL-Reloaded (FKZ 03EI6104A)——聯合專案：開發用於構網型分散式發電裝置動態過程之規範化驗證的測試基礎設施——F-HiL-Reloaded；子專案：開發用於提升供電安全性的構網型分散式直流充電樁

執行期間：2023 年 10 月 1 日至 2026 年 9 月 30 日

F-HiL-Reloaded 專案的目標是建立一套即時模擬與測試系統，用以模擬具備強大轉換器互操作性的配電網區段，並針對構網型測試對象自動執行測試情境。該系統採用經由動態電源介面控制的混合式放大器，以及自適應 X/R 線路阻抗，作為與真實環境銜接的介面。F-HiL-Reloaded 專案是 FHiL 研究專案的延續；先前所獲得的洞察與成果將作為進一步開發測試與檢驗系統的基礎。此外，專案亦考量了測試對象（包括直流充電樁與構網型轉換器）的構網特性，並特別關注轉換器的互操作性。具體而言，該測試與檢驗系統將模擬電動車充電站與 PV 系統併網時產生的諧振效應。透過這套專為測試對象的構網特性量身打造的測試與檢驗系統，將能論證構網型裝置在配電網中的正面（以及潛在的負面）影響。這些具備可重複性的測試旨在為構網型系統的標準化測試序列奠定基礎。F-HiL-Reloaded 專案的總體目標，是透過標準化測試程序與測試系統，對構網型與跟網型轉換器的開發產生積極影響，進而確保在純轉換器驅動的能源供應體系中維持供電安全性。在社會層面上，透過構網型系統展示供電穩定性的可論證性，能強化大眾對於綠能轉型的安全感與接受度。

聯盟合作夥伴：

Hochschule Bonn-Rhein-Sieg（波昂-萊茵-錫格應用技術大學）

Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein（Fraunhofer 應用研究促進協會，註冊協會）

SUMIDA Components & Modules GmbH

OPAL-RT Germany GmbH

聯絡人︰

專案經理：sebastian.nielebock@siemens.com

財務經理：bianca.miene@siemens.com

資助機構：BMWE

3DGlassGuard (FKZ: 13N16851)-聯合項目：玻璃箔光子系統整合通過安全性；子項目：平面集成光電流傳感器

時間：二零二四年五月十五日至二零二七年五月十四日

3DGlassGuard (FKZ: 13N16851)-聯合項目：玻璃箔光子系統整合通過安全性；子項目：平面集成光電流傳感器

將三維光學微結構和堅固的介面集成到顯示玻璃中，將採用 IOX（離子植入）結合 fs-L（五秒雷射結構）的技術開發，以實現微型光子系統元件。用於 IPD（反光子設計）的新型設計工具，可有效地進行必要的三維波光學和化學模擬。應用合作夥伴預先開發並通過功能驗證的兩種新感測器原則，僅在這基礎上才能實現在電流量測和環境感測領域。為此，將使用智能感測器數據評估的方法。計劃的設計支持的組合過程將 IOX（低阻尼和大面積）的優勢與 FS-LS（三維度）的優勢相結合。這首次允許三維光學結構整合到大面積、非常薄的玻璃基板（< 1 mm）中。由於計算限制，基於經典實驗確定回歸模型的設計，因為基於經典實驗性的回歸模型的設計，因此只有通過 AI 支持的 IPD 設計方面才能快速模擬。當今的光學感測器通常是自由光束或光纖基，因此需要大量的安裝空間。此外，柔性光纖的加工和組裝很昂貴。因此，在系統層級的光子集成提供了顯著的成本和縮小化優勢。在建議的項目中，從技術上實現這一目標，通過在 IOX 和金屬化過程中使用顯示玻璃和面板的批量工藝，以及將三維光學結構與 fs-laser 整合到薄玻璃箔中，這些工具將作為高效率系統元件集成到光電系統中，以適用於光電流傳感器等新型應用。

聯盟合作夥伴：

海太陽科技有限公司

康塔格公司

法恩霍弗-社團 zur 促進參與研究團體（法倫霍弗促進應用研究協會，註冊協會）

光輝廠有限公司

柏林工業大學 (柏林技術大學)

聯絡人：

項目經理：stefan.nerreter@siemens.com

財務經理：bianca.miene@siemens.com

資金供應商：寶馬基金會

GreenInverter (FKZ 03EN4079A)——聯合專案：以創新冷卻技術提升可回收性之永續電力電子設備——GreenInverter；子專案：技術變體與變流器系統

執行期間：2024 年 3 月 1 日至 2027 年 2 月 28 日

GreenInverter (FKZ 03EN4079A)——聯合專案：以創新冷卻技術提升可回收性之永續電力電子設備——GreenInverter；子專案：技術變體與變流器系統

執行期間：2024 年 3 月 1 日至 2027 年 2 月 28 日

「GreenInverter」專案旨在為電能轉換領域中，具備可回收、可維修且可升級特性的硬體樹立新標準，同時顯著提升能源效率。本專案將以變流器為例，藉此展示相關技術效益。現行以「個別組件開發」為原則的技術現狀，將由全新的「系統化方法」所取代。透過具顛覆性的創新通用冷卻與絕緣策略方法，將能有效降低組件溫度，並允許使用新型材料，進而提高能源效率。此外，由於變流器內部的溫度分佈更加均勻，不僅能大幅提升可回收性，還能減少產品的碳足跡並延長產品使用壽命。此外，專案亦將未來的新型商業模式納入考量，這意味著設計與配置受製造成本驅動的程度將會降低。本專案聚焦於三大核心領域：「能源效率」、「可回收性、循環經濟與去物質化」與「使用壽命、組件利用率與使用靈活性」。專案將研發針對上述領域顯著改進的顛覆性解決方案，並以功能原型機的形式進行展示。根據聯盟估算，若研究成果得到全面落實，德國每年可實現超過 1.6 TWh 的節能潛力。Siemens 貢獻了其在電子領域、冷卻方法以及變流器設計與製造方面的研發專業技術，其中包括在實驗設施的設計、建造、設定與運行，以及領導大型研發專案方面的多年豐富經驗。

聯盟合作夥伴：

Rohstoffhandel Bernhard Westarp GmbH & Co. KG

Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg（愛爾朗根-紐倫堡大學）

Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein（Fraunhofer 應用研究促進協會，註冊協會）

Sumida Components & Modules GmbH

聯絡人︰

專案經理：joern.grundmann@siemens.com

財務經理：bianca.miene@siemens.com

資助機構：BMWE

GridAssist (03EI6126A)——聯合專案：用於配電網優化自動化系統運行的輔助系統——子專案名稱：自動化最優系統運行

執行期間：2024 年 12 月 1 日至 2027 年 11 月 30 日

GridAssist (03EI6126A)——聯合專案：用於配電網優化自動化系統運行的輔助系統——子專案名稱：自動化最優系統運行

執行期間：2024 年 12 月 1 日至 2027 年 11 月 30 日

GridAssist 專案旨在開發用於配電網優化自動化系統運行的輔助系統，其目標是讓再生能源發電機能夠更高度地整合至電力網中。我們將開發針對不同電壓等級量身定制的解決方案，而這些解決方案的可移植性以及輔助系統的現場測試，皆為本專案的核心組成部分。充足的「可觀察性」是配電網實現任何自動化的基礎。目前的現況是電壓等級越低，對實際電網狀態的了解就越少。因此，GridAssist 將首先建立必要的可觀察性。除了安裝測量技術外，還需開發適當的概念，探討如何將測量資料最有效地與各別電網營運商及其流程進行整合。在安裝了充足的測量與通訊技術設備後（即具備「可觀察性」），便能對各別電網狀態進行分析。除了分析方法外，還將採用基於資料的方法。輔助系統將根據電網狀態的分析結果做出決策，其範疇涵蓋了從提供給系統營運商的行動建議，到全自動化的彈性調度。Siemens 貢獻了其在電網自動化和軟體開發方面的專業知識，特別是在數位孿生和 AI 領域。GridAssist 的一個核心面向是配電網流程的自動化，鑑於目前的發展趨勢，這已是不可或缺的一環。除了技術層面外，本專案還旨在降低電網營運商的營運與投資成本，而這將透過改進資產管理並減少對電網擴建的需求來達成。

聯盟合作夥伴：

LEW Verteilnetz GmbH

Energieversorgung Gera GmbH

OPAL-RT Germany GmbH

Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg（愛爾朗根-紐倫堡大學）

Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen（亞琛工業大學）

聯絡人︰

專案經理：annebauer@siemens.com 以及 christian.scheibe@siemens.com

財務經理：bianca.miene@siemens.com

資助機構：BMWE

萊科 (FKZ 03EI6041A)-聯合項目：具有增加功率潛力的可靠薄膜電容器; 子項目：用於改善電網基礎設施的元件，用於增強電力電容器的生命模型和納米技術

時間：二零二一年二月一日至二零二六年六月三十日

OnTomat 研究項目的總體目標是研究工業用熱塑性和熱固性纖維強化元件的基於數據的材料開發和優化解決方案，以及其生產的材料和製造過程，包括考慮材料循環。材料、工藝和元件之間的交叉比例關係的協調描述目前不適用於纖維強化材料。同樣地，從材料特性分析到模擬方法到製造過程中，資料完整性不足。因此，對協調的本體描述的研究釋放了先前未使用的數據驅動材料開發和流程優化的潛力。這個子項目具體地解決以下問題：

• 發展相關的因果關係（數字材料描述），

• 具有流程整合的多規模模擬流程鏈的編制，構建和驗證，以及

• 材料循環的分析並將其納入本體描述中。

在這裡，以材料專注於注塑壓縮可成型聚合物（如 SMC），將開發宏觀和微規模層級的「工程工作流程」的正式描述。產生的相關因果關係為跨尺度本體學創建以及建立雙向多比例模擬過程鏈作為第二重點的基礎。促進材料循環形成了第三重點。為此，有必要確定潛在質量較低的材料特性的影響，另一方面，在本體學描述中繪製回收過程，以促進已在設計階段的可持續發展。

聯盟合作夥伴：

• 法倫霍弗-促進參與研究團體（法倫霍弗促進應用研究協會，註冊協會）

• 不來梅 eV 法塞爾研究所（不來梅光纖研究所註冊協會）

• BIAS-布雷默技術研究所有限公司（BIAS-不來梅應用光束技術研究所有限公司）

• 尼斯皮瑞特有限公司

• 德國空氣和空氣中心 e.V.（德國航空航天中心註冊協會）

• 漢斯韋伯機械廠有限公司

聯絡人：

• 項目經理：martin.koerdel@siemens.com

• 財務經理：bianca.miene@siemens.com

資金供應商：BMFTR

PredictECO (FKZ 01MN23014A)——聯合專案：考量模擬輔助永續性評估的產品開發 (PredictECO)——子專案：連結虛擬與實體製造過程的持續性綠色數位孿生，用於永續設計與優化

執行期間：2023 年 6 月 1 日至 2026 年 5 月 31 日

本專案的總體目標是提供一個平台，在設計階段即可針對資源密集型製造過程的永續性進行評估與優化。製造過程的建模是該平台的基礎，藉此可於流程早期得知所有預期資料及其分組方式，並以「綠色數位孿生」的資料結構形式提供。基於此資料結構，平台提供了利用 LCA 軟體進行永續性預測的介面。由於資訊流已知，可透過「邊緣運算」進行高效的初步評估。具體而言，本專案致力於達成以下子目標：

開發可用於評估複合材料製造過程生態足跡之可量化且可衡量的準則與指標
將相關準則與指標整合至模擬工具中，以便根據目標值設計工廠佈局與製程步驟
將相關準則整合至特定產品的製造規劃工具中，以便根據目標值進行產品設計 (CAE/CAM)
實現自動化且標準化的即時資料採集、預處理、記錄，並將採集的資料與定義的目標值進行比較，作為真正可落實之優化解決方案的基礎。

基於上述基礎，本子專案可細分為 5 項工作目標：

PredictECO (FKZ 01MN23014A)——聯合專案：考量模擬輔助永續性評估的產品開發 (PredictECO)——子專案：連結虛擬與實體製造過程的持續性綠色數位孿生，用於永續設計與優化

執行期間：2023 年 6 月 1 日至 2026 年 5 月 31 日

開發可用於評估複合材料製造過程生態足跡之可量化且可衡量的準則與指標
將相關準則與指標整合至模擬工具中，以便根據目標值設計工廠佈局與製程步驟
將相關準則整合至特定產品的製造規劃工具中，以便根據目標值進行產品設計 (CAE/CAM)
實現自動化且標準化的即時資料採集、預處理、記錄，並將採集的資料與定義的目標值進行比較，作為真正可落實之優化解決方案的基礎。

基於上述基礎，本子專案可細分為 5 項工作目標：

開發針對複合材料組件的綜合性「從搖籃到搖籃」LCA 模型
擴展現有的製造與工廠層級製程模擬解決方案，納入開發的評估準則與指標
將指標與評估準則整合至特定產品的製造規劃 (CAM) 中
利用邊緣設備進行實際製程資料的採集與處理
進行演示並收集需求，以便將成果轉移至廣泛的製造領域

聯盟合作夥伴：

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.（德國航空太空中心 (German Aerospace Center)，註冊協會）

Maschinenbau Scholz GmbH & Co. KG

聯絡人︰

專案經理：oliver.lohse@siemens.com

財務經理：bianca.miene@siemens.com

資助機構：BMFTR

PV4Life (FKZ 03EE1165A)——聯合專案：透過數位 AI 孿生優化組件以延長變流器壽命——PV4Life；子專案：基於感測器的變流器組件壽命預測

執行期間：2023 年 8 月 1 日至 2026 年 7 月 31 日

在本子專案中，Siemens AG 正在研究如何改進並更可靠地利用以變流器為基礎的系統及其關鍵組件。功率變流器更高效的使用，伴隨著使用壽命的延長與可靠性的提升，能有效節約自然資源。Siemens AG 子專案的目標是實現基於感測器的狀態監測，這能將測得的老化情況納入個別運行策略中，在不浪費電力或壽命的前提下，優化利用 PV 系統。功率模組中的額外感測器將用於進行壽命預測，並作為 PV 變流器系統模型的基礎。為此，將選擇合適的感測器，並針對其對變流器組件老化偵測的靈敏度進行實驗評估。加速壽命測試將產生各種老化失效模式，並由感測器及早偵測與評估。專案會將實驗中收集的感測器資料與加速壽命測試的傳統資料進行比較，以評估基於感測器的壽命監測所帶來的附加價值。為達成此目標，專案將建立特定的半導體測試台，以進行計量學支援的優化，並擴展功率模組中的感測技術。Siemens 將把加速壽命測試中基於感測器的測量資料提供給專案合作夥伴，用於開發考慮老化現象與應用中產生的個別負載的數位孿生模型。特別是，產生的感測器資料將用作專案合作夥伴用於開發基於 AI 的壽命模型的輸入。這些模型透過根據不斷增加的老化程度調整運行參數，進而優化 PV 變流器系統的利用率與壽命。

聯盟合作夥伴：

Infineon Technologies AG

SUMIDA Components & Modules GmbH

Hochschule Bonn-Rhein-Sieg（波昂-萊茵-錫格應用科學大學）

OPAL-RT Germany GmbH

Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein（Fraunhofer 應用研究促進協會，註冊協會）

聯絡人︰

專案經理：kai.kriegel@siemens.com

財務經理：bianca.miene@siemens.com

資助機構：BMWE

資助專案：Siemens 為合作夥伴

您可以在此處找到 Siemens 參與的國內外資助專案。這些專案不僅致力於突破技術極限、挑戰可能，更針對當今時代最迫切的部分挑戰，開發具永續性的全球解決方案。

資助專案

公共資助研發專案（國家級）

3D-i-GeneralTol (FKZ 03TN0057A)——基於 DIN ISO 2768-1/2 或 DIN 2769 的隱式一般公差 3D 建模，旨在進一步發展 ISO 22081 標準——3D-i-GeneralTol

AdapEdge (FKZ 16ME0547K)-具有自適應流程最佳化的彈性電子產品製造的邊緣運算模組

AdHyBau2 (20M2202A)——飛機用可認證氫電推進系統之開發與低溫冷卻電動馬達測試——AdHyBau2；- 子專案：高效低溫之冷卻電驅動系統之數位開發方法與創新製造概念。

BoLeRo (FKZ 03EI4041A)——聯合專案︰BoLeRo——運用雲端方法監測固定式電池儲能系統的老化狀況，以延長使用壽命、減少維護工作量並優化營運管理；子專案：電池儲能的數位服務

CBC-GREEN (FKZ 13N15451)-在工業生產電氣元件中使用柔性綠光束源

DAFODIL (FKZ 03XP0389A)——DAFODIL——基於生產線末端資料，透過大規模使用機器學習演算法與在線分析，實現電池芯的資料驅動型製造優化

DIAA-H2 (FKZ: 03EI3067A)——氫氣生產廠的數位孿生

迪吉祖格 3D (FKZ 13IK031A)-聯合項目：鐵路車輛三維列印元件數位核准 (DigiZug3D)-子項目：LPBF 流程數位化與工業化

迪馬德（FKZ 13XP5188A）-用於線材添加製造的數位材料和工藝設計

DORSMAN (FKZ 03XP0633A)——聯合專案：基於資料與感測器的電池芯製造——DORSMAN；子專案：透過創新感測技術與測量加速鋰離子電池之電池後段製程並提升品質

啟用（FKZ 03EN3061A）-聯合項目 ENEFF:STADT：啟用-通信和控制系統的垂直整合，以激活彈性，以實現全區能源優化。子項目：能源系統最佳化控制（西門子）

ENSURE3 (FKZ 03SFK1A0-3)——聯合專案：能源轉型之新能源網路結構

eViProd (FKZ 03EE5133A)-聯合項目：用於替代能源生產高應力氣體渦輪元件的數據顯著熱塗層；子項目名稱：eViProd-噴塗塗層優化的數據管理和人工智能

F-HiL-Reloaded (FKZ 03EI6104A)——聯合專案：開發用於構網型分散式發電裝置動態過程之規範化驗證的測試基礎設施——F-HiL-Reloaded；子專案：開發用於提升供電安全性的構網型分散式直流充電樁

3DGlassGuard (FKZ: 13N16851)-聯合項目：玻璃箔光子系統整合通過安全性；子項目：平面集成光電流傳感器

GreenInverter (FKZ 03EN4079A)——聯合專案：以創新冷卻技術提升可回收性之永續電力電子設備——GreenInverter；子專案：技術變體與變流器系統

GridAssist (03EI6126A)——聯合專案：用於配電網優化自動化系統運行的輔助系統——子專案名稱：自動化最優系統運行

高彈性鐵路（FKZ 03ETE045A）-聯合項目：鐵路運輸中的混合式和靈活電池系統（HyFlexBahn）

萊科 (FKZ 03EI6041A)-聯合項目：具有增加功率潛力的可靠薄膜電容器; 子項目：用於改善電網基礎設施的元件，用於增強電力電容器的生命模型和納米技術

PredictECO (FKZ 01MN23014A)——聯合專案：考量模擬輔助永續性評估的產品開發 (PredictECO)——子專案：連結虛擬與實體製造過程的持續性綠色數位孿生，用於永續設計與優化

Profit_MQ (FKZ 10200314)-雷射粉末床熔融方法材質認證過程

PV4Life (FKZ 03EE1165A)——聯合專案：透過數位 AI 孿生優化組件以延長變流器壽命——PV4Life；子專案：基於感測器的變流器組件壽命預測

REMEASE (FKZ 03EN6022A)-合作項目：REMEASE 可推出超市的多模式能源管理；子項目：試驗超市中的模型預測多模式負載移

RIESIQ (16IS24087A)-合作項目：研究和測試用於強大、智能和高效的工業級系統的新 AI 方法

VALUE-M (FKZ 16BZF332A)——聯合專案：透過具備持續狀態監測的微循環管理，延長儲能系統的可用壽命——VALUE-M

VE4 (FKZ 16ME0735K)-合作項目：使用即時功能邊緣元件在能源網絡中的可靠干擾緩解

資助專案：Siemens 為合作夥伴

相關內容

面向未來的研究與開發

協作與合作夥伴關係

從發明到影響：2025 年度發明家

資助專案

公共資助研發專案（國家級）

3D-i-AllgemeinTol (FKZ 03TN0057A)

AdaPEdge (FKZ 16ME0547K)

阿迪鮑 2（福克茲 20 平方米二百二十二甲）

BoLeRo (FKZ 03EI4041A)

6 克卡姆普斯特溫 4 英寸 (福克斯 16 基斯 2442 公克)

CBC-GREEN (FKZ 13N15451)

控制 (二十二天 2501A)

DAFODIL (FKZ 03XP0389A)

直徑-十二號 (香港電子零組織三百零六十七甲)

DigiZug3D (FKZ 13IK031A)

DiMad (FKZ 13XP5188A)

DORSMAN (FKZ 03XP0633A)

ENable (FKZ 03EN3061A)

ENSURE3 (FKZ 03SFK1A0-3)

EviProd (FKZ 03EE5133A)

F-HiL-Reloaded (FKZ 03EI6104A)

三維玻璃護罩 (福克斯 13 N16851)

GreenInverter (FKZ 03EN4079A)

GridAssist (03EI6126A)

HyFlexBahn (FKZ 03ETE045A)

基因子化學系統 (香港基督察十三環保第 041A 號)

克里斯尼特 (福克薩斯 13 日元 17630)

OntOMat (13XP5197A)

PredictECO (FKZ 01MN23014A)

ProFIT_MQ (FKZ 10200314)

PV4Life (FKZ 03EE1165A)

Q-基因子系統 (福克茲 13 日元 17386)

REMEASURE (FKZ 03EN6022A)

雷西克（福克斯 01 伊斯 24087A）

VALUE-M (FKZ 16BZF332A)

VE4 (FKZ 16ME0735K)

資助專案：Siemens 為合作夥伴

6G-ANNA — 6G 接入，網絡網絡，自動化

6G-Health — 針對分散式醫療技術系統的高性能 6G 網路整體開發

ABILITY——用於視障人士數位內容存取之觸覺平板電腦

ADRA-e——具公信力之歐洲 AI、資料與機器人技術的歐洲協調、意識提升、標準化與採納

ADROIT-6G——用於 6G 網路之分散式人工智慧驅動型開放式可程式設計的架構

AENAON-預先網絡安全聯合數字雙基網絡範圍和離岸風力發電場的託管安全服務

aerOS——用於 IoT「邊緣—雲端連續體」之自主、可擴充、具公信力且智慧的歐洲元作業系統

AutoTrust

BeyondBattrec-HEU-Beyond Battrec：通過提高高效預處理技術的選擇性和特性，超越最先進的電池回收

C2C3-L-SI-聯合項目 C2C3-L-SI: 碳 2 化學®-第三期-碳 2 化學® 循環-西門子股份有限公司 L-SI 子項目 —「系統整合」

CODECO——認知分散式邊緣雲端編排

CoEvolution

COGNIFOG——資料交易、貨幣化、交換與互操作性之技術與解決方案

Connect4HCA——用於現代生產設施且具備感測器功能的彈性無人機通訊網路

CONTAIN——來自數位領域的威脅

DataFlex — 連結資料生態系統，將彈性連接至網格結構

ECO:DIGIT（聯合專案）——賦能綠色運算與數位轉型；子專案：賦能綠色邊緣運算

EDGELESS——認知雲端：從雲端到邊緣的 AI 賦能運算連續體 (RIA)

CODE4EV-電動軟體定義車輛的協作開發架構

DaFire — 智能電子產品重新製造的數據型故障假設開發

EREP——透過資料驅動決策與智慧製程規劃實現成功的再製造

euROBIN——歐洲機器人與 AI 網路

EvoFrame——為具轉型能力的組織開發並驗證演進式且以人為本的框架

直接 _ S&G-BMC-DIREKT-混合電動推進系統數位生命週期-S&amp;G-BMC

直接 _ S&G-CMC-直接-混合電動推進系統數位生命週期-S&amp;G-CMC

FLECON-6G-靈活的開放架構和 AI 驅動的啟用技術，適用於新穎的 6G 連接平台

Hexa-X-II——歐洲 6G 旗艦倡議

完整地圖-完全集成、自動化學和無化學材料加速平台，適用於下一代可持續電池

GENIUS-軟件開發生命週期的自然語言處理

綠色代碼-GenAI 實現開發效率

HardShip — 適用於工業生產設施的硬體安全

HiPower5.0 — 聯合項目：汽車中 GaN 功率電子的先進材料和集成技術

hoverGaN — 用於高達 1.7kV 的工作電壓的垂直 GaN 晶體管的全面開發

HTA 2.0 — 適用於高溫應用的可持續添加劑製造（第二階段）

伊弗萊克斯-聯合項目：伊弗萊克斯

INSPIRE-創新的設計和操作，可減少稀土材料和延長壽命，以便下一代海上風力為基礎的氫氣生產

意圖-環境:溫度:集成熱轉換

K3I-自行車 — AI 應用中樞塑料包裝

KursyV-配電網中的治療系統管理

MAMMOs-磁性多重規模建模套件

Mimose-A — 多模式物聯網設備，用於全面和自學的工廠監控

MINERVA — 利用增強隱私的技術，安全協作利用機床資料

Mobility2Grid-Mobility2Grid 研究校園：適合氣候中和城市的高效網絡系統

MultiMag-用於電氣化的多功能、多材料磁性元件和結構

MultiX-通過多技術、多感測器融合、多頻段和多靜態感知來推進 6G-RAN

NaquaMo — 展示行動和物流的量子優勢