Referenzen

Das Leistungszentrum Engineering Automation unterstützt Unternehmen dabei, Engineering- und IT-Prozesse durch den Einsatz von Künstlicher Intelligenz (KI) und fortschrittlicher Digitalisierung zu automatisieren. Ziel ist es, die Produktivität zu steigern, Entwicklungszyklen zu verkürzen und dem Fachkräftemangel entgegenzuwirken. Durch die Automatisierung eröffnen sich zudem neue Perspektiven für innovative Lösungsansätze.

Im Projekt DaFoX-OWL unterstützen wir Unternehmen beim Onboarding zur Nutzung des Datenraums Factory-X. Über Vorträge, Workshops und weitere Veranstaltungen geben wir Einblicke, wie produzierende Unternehmen von standardisierten Schnittstellen, vertrauenswürdigen Datenräumen und digitalen Ökosystemen profitieren können – etwa durch effizientere Prozesse, neue Geschäftsmodelle oder bessere Entscheidungsgrundlagen. Mittels konkreter Angebote wie einem Quick-Check, unternehmensindividueller Workshops oder Schulungen unterstützen wir Unternehmen, sich dem Thema „Datenräume“ zu nähern und Mehrwerte für sich zu erschließen.

Insgesamt stellen digitale Technologien wie Künstliche Intelligenz, Blockchain oder der Digitale Zwilling ein erhebliches Potential zur Erfüllung der Nachhaltigkeitsziele sowie zur gleichzeitigen Transformation des Kerngeschäfts dar. Der Einsatz der Digitalisierung allein ist jedoch kein Garant für eine erfolgreiche Nachhaltigkeitstransformation. Vielmehr bedarf es etwa dem Aufbau von strategischen Partnerschaften und Nachhaltigkeits-Allianzen, um Datenstandards und -schnittstellen für die wertschöpfungsstufenübergreifende Zusammenarbeit im Zuge der Kreislaufwirtschaft zu ermöglichen. Nur durch Einbezug interner und externer Stakeholder ist somit die gezielte Transformation von Prozessen, Produkten und Geschäftsmodellen eines Unternehmens im Kontext der Nachhaltigkeit und Digitalisierung realisierbar.

Ziel des Projekts KiroS ist die Entwicklung einer praxistauglichen Robotik, die auch unter rauen Bedingungen normgerechte Schweißarbeiten ermöglicht. Die Lösung sollte mobil, intuitiv bedienbar und vielseitig einsetzbar sein – für große und komplexe Bauteile, indoor wie outdoor. Im Mittelpunkt der Entwicklung stand ein 6-Achs-Knickarmroboter auf robuster und mobiler Fahrplattform. Das Fraunhofer IEM integrierte eine sensorgeführte Nahtverfolgung sowie eine intelligente Bahn- und Prozessplanung, damit das System Schweißnähte automatisch erkennt und zuverlässig bearbeitet.

Ziel des Projekts war daher die Entwicklung eines KI-basierten Assistenzsystems, das Ingenieur:innen bei der strukturierten Analyse und automatisierten Qualitätsbewertung softwarefokussierter Anforderungsdokumente im Automotive Engineering unterstützt.

Ziel des EU-Projekts ENCIRCLE ist es, Technologien wie das Internet der Dinge (IoT), Künstliche Intelligenz und Blockchain so umzusetzen, dass sie Unternehmen branchenübergreifend bei der Transformation zur zirkulären Fertigung unterstützen.

Noch stellen aktuelle Safety-Normen keine expliziten Anforderungen an die Security von Produkten. Sie verweisen nur informativ auf existierende Security-Normen wie die IEC 62443. In absehbarer Zeit werden sie jedoch die Einhaltung solcher Standards explizit fordern. Das hat auch die KEB Automation KG, führender Hersteller von Systemlösungen in den Kernbereichen Control & Automation, Antriebstechnik, Motoren und Getriebe sowie Magnettechnik erkannt. In dem Betrieb, der auch Safety-Produkte herstellt, nehmen die Kundenanfragen zu Security-Eigenschaften der Systeme kontinuierlich zu.

Phoenix Contact ist ein weltweit agierender Hersteller von Industriesteuerungen. Im Kontext von Industrie 4.0 ist eine Anbindung der Steuerungen an das Internet unumgänglich. Der Zugriff über das Internet bedarf jedoch besonderen Schutzes, um z.B. Hackerangriffe abzuwehren. Dazu beschreibt die IT-Sicherheitsnorm IEC 62443 speziell auf die Automatisierungstechnik zugeschnittene Anforderungen, sowohl an Produkte als auch an deren Entwicklungsprozesse, die erfüllt werden müssen.

Die gesamte Automobilbranche steht vor großen Herausforderungen: Im Zuge des technologischen Wandels entstehen kontinuierlich neue oder erweiterte Schnittstellen eines Fahrzeugs zur Außenwelt – zum Beispiel bei der Kommunikation mit Ladesäulen oder digitalen Services in der Cloud. Auf diese Weise bilden sich auch potenzielle Einfallstore für Cyber-Angriffe. Ziel des Forschungsprojekts war es, die Entwickler mit einer automatisierten Analyse der Einflüsse von Safety und Security zu unterstützen.

Mit dem Security Champion Training hat die Fraunhofer IEM Academy eine Weiterbildung für Softwareentwickler:innen konzipiert, die Expert:innen auf dem Gebiet der sicheren Softwareentwicklung werden möchten. Die Schulung baut auf den Ergebnissen der vom Fraunhofer IEM herausgegebenen Software Security Studie AppSecure.nrw auf. Diese machen deutlich, dass in vielen Unternehmen die Kompetenzen für eine sichere Softwareentwicklung und ein erfolgreiches Security-Anforderungsmanagement nicht ausreichen. In rund 100 Fortbildungsstunden setzten sich die Teilnehmenden von adesso mobile solutions unter anderem mit relevanten Security-Gesetzen und -Normen auseinander, lernten die Prinzipien von Security by Design, Defense Coding, Methoden der angewandten Kryptographie und automatische sowie manuelle Code Reviews kennen.

Im Zentrum der Zusammenarbeit von Bosch Rexroth und Fraunhofer IEM stand die Durchführung einer Bedrohungs- und Risikoanalyse für ein ausgewähltes Produkt der Bosch Rexroth AG. Ziel war es, den aktuellen Stand der Cyber Resilience Act-Konformität zu ermitteln und die noch ausstehenden Maßnahmen bis zum vollständigen Inkrafttreten des Cyber Resilience Act im Dezember 2027 zu planen.

Sicherheit ist ein zentraler Faktor im Maschinen- und Anlagenbau. Die Firma G. Kraft Maschinenbau hat erkannt, dass die IT-Sicherheit ein essenzieller Bestandteil der effektiven Entwicklung von Sondermaschinen ist. Mit dem Ziel, potenzielle Bedrohungen wie Schadsoftware, Phishing und Maschinenstillstände zu vermeiden, hat das Unternehmen gemeinsam mit dem Fraunhofer IEM eine umfassende Bedrohungs- und Risikoanalyse durchgeführt.

Steuergeräte übernehmen in vernetzten Fahrzeugen hochkomplexe und sicherheitsrelevante Funktionen und müssen mitsamt ihrer Software ausgiebig getestet werden. Hierfür bietet das Unternehmen dSPACE spezielle Software- und Hardware-Lösungen zur Validierung der Steuergerätesoftware im frühen Entwicklungsprozess an. Auch die dazu notwendigen Softwarewerkzeuge, wie zum Beispiel ein Codegenerator, müssen aufwendige Tests durchlaufen. Ziel des Projekts ist es daher, den Aufwand für die Codegenerator-Tests zu reduzieren und die Testabdeckung gleichzeitig zu vergrößern.

Die situationsspezifische und zeitgleich intuitive Bereitstellung relevanter Fahrinformationen ist eine Kernherausforderung für Automobilunternehmen. In diesem Kontext werden sogenannte Head-Up-Displays (HUDs) immer interessanter. Um auch zukünftig die Innovationsführerschaft im Bereich Head-Up-Displays behaupten zu können, müssen neue Produktfeatures wie beispielsweise Augmented Reality-Fähigkeit oder Vergrößerung des Field of View folgen. Dazu ist es essentiell, neue Technologien zu identifizieren und deren Relevanz für HUDs zu bewerten.

Intelligente, digital vernetzte Produkte, Dienstleistungen und Produktionssysteme agieren zunehmend in übergeordneten System of Systems (SoS). Für Unternehmen ist es daher wettbewerbsentscheidend, ihre Produkte für das Zusammenspiel mit weiteren Systemen zu befähigen. Wie das Engineering solcher komplexen SoS für Anwendungsbereiche wie Mobilität, Produktion oder Smart Home zukünftig aussehen kann, erforscht das Fraunhofer IEM mit einem Konsortium aus 18 Forschungs- und Industriepartnern im Rahmen des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderten Projekts MoSys.

Für die Robotikanlagen des Unternehmens RK Rose + Krieger haben die Expert:innen des Fraunhofer IEM die Automatisierungs- und Steuerungstechnik sowie eine Softwarearchitektur entwickelt, mit der alle erforderlichen Abläufe abgebildet werden und z.B. ein digitales Schweißgerät angesteuert wer-den kann. Die zentrale Steuerung lenkt zudem alle Prozessabläufe, synchronisiert die Teilsysteme und fungiert als Schnittstelle zu übergeordneten Informationssystemen.

Das Projekt „ZirkuPro“ hat sich zum Ziel gesetzt, eine Systematik zur ganzheitlichen zirkulären Produktentstehung für Intelligente Technische Systeme zu entwickeln. Dabei wird ein besonderer Fokus auf die Elektronik gelegt, da sie einen wesentlichen Bestandteil dieser Systeme darstellt. Ein zentrales Augenmerk liegt auf der Nutzung teils kritischer Materialkombinationen (wie seltenen Erden), der oft unterschätzten CO2-Emissionen sowie dem notwendigen Wandel im Produktdesign aufgrund neuer Gesetzgebungen und Regularien.

Das Projekt zielt darauf ab, eine Engineering-IT-Plattform zu entwickeln, die den Entwicklungsprozess in der Fahrzeugindustrie durch kontextbasierte Suche, Rückverfolgbarkeit von Artefakten und datenbasierte Planung optimiert. Diese Plattform soll durch einen Federation Layer, der verschiedene IT-Systeme und Datenquellen verknüpft, eine durchgängige Vernetzung und Analyse der Informationsflüsse ermöglichen. Eine Simulations-Engine wird hinzugefügt, um zukünftige Entwicklungsprojekte durch datenbasierte Prognosen präziser planen zu können.

Das Projekt VIP4PAPS erleichtert KMU den Zugang zu präskriptiver Analytik und Künstlicher Intelligenz durch eine modulare Plattform, die flexibel Produktionsabläufe modelliert und den Entwicklungsaufwand reduziert. Technologien wie Data Analytics, Künstliche Intelligenz und maschinelles Lernen optimieren die Produktion in Echtzeit und leiten passgenaue Reaktionsstrategien automatisch ein. Die Plattform erkennt Fehler und Anomalien frühzeitig und gibt automatisierte Handlungsempfehlungen, wie z.B. die Bestellung von Ersatzteilen oder die Anpassung der Produktionsplanung.

In Bezug auf das Thema KI fehlte es Jowat SE an einem strukturierten ganzheitlichen Vorgehen sowie einer festen Verankerung in der Organisation mit klaren Zuständigkeiten. Ziel des Projekts war es, die Entwicklung einer unternehmensweiten KI-Strategie zu initiieren und wichtige Grundlagen für die KI-Einführung zu schaffen. Bausteine sind etwa klare Verantwortlichkeiten, eine Übersicht notwendiger Kompetenzen, ein Bewusstsein für die Risiken des KI-Einsatzes oder eine geeignete Integration in die IT-Landschaft.