Referenzen

Mit Industrie 4.0 bahnt sich für produzierende Unternehmen ein grundlegender Wandel in der Natur ihrer Wertschöpfung an. Allerdings ist es für Unternehmen schwierig, die faszinierenden Möglichkeiten, aber auch die Risiken von Industrie 4.0 zu überblicken und innovative Geschäftsmodelle zu entwickeln. Ziel des Projekts GEMINI waren daher tragfähige Geschäftsmodelle auf Basis der Chancen, die sich im Kontext von Industrie 4.0 ergeben.

Gemeinsam mit düspohl entwickelte das Fraunhofer IEM ein neuartiges Schleifsystem mit KI-basierter Software und automatisierte erstmals einen rein händischen Produktionsschritt des Maschinenbauunternehmens. Die Roboterzelle soll das Schleifen der komplexen Ummantelungsrollen selbstständig erlernen. Dieser Herausforderung begegnet der RoboGrinder mit einem hybriden Ansatz, für den leistungsstarke KI-Technologien mit bewährten Methoden der Regelungstechnik gekoppelt wurden. Ein eigens für den Prozess programmiertes Machine-Learning-Modul sagt zudem mögliche Schleiffehler voraus. Sie werden zur Korrektur der Basisregelung genutzt und ermöglichen es, die gummiartigen Rollen direkt auf Maß zu schleifen.

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.

Für Unternehmen ist die Gewährleistung von IT-Sicherheit eine vielschichtige Herausforderung. Daher ist das Ziel des Projektes AppSecure.nrw, ein Instrumentarium für die sichere Softwareentwicklung zu erarbeiten und in der Praxis zu evaluieren. Dabei sollen die Vorarbeiten und Forschungsergebnisse aus der Wissenschaft so weiterentwickelt und aufbereitet werden, dass Softwareentwicklerinnen und -entwickler sie direkt und unkompliziert selbst einsetzen können.

Im Forschungsprojekt Nalyses steht die Optimierung des Energieverbrauchs und die Schonung von Ressourcen im Fokus. Produzierende Unternehmen müssen zukünftig ihre Lösungen zur Nachhaltigkeit in vorgeschriebenen Nachhaltigkeitsberichten festhalten, einschließlich intelligenter mechatronischer Systeme mit komplexen Materialflüssen. Das Projekt konzentriert sich auf die Entwicklung eines nachhaltigen, klimafreundlichen Scheinwerfers als Beispiel für die Kreislaufwirtschaft. Gemeinsam mit Partnern wie Hella, BMW und Covestro betrachtet das Fraunhofer IEM den gesamten Produktlebenszyklus des Scheinwerfers - von der Materialbeschaffung bis zum Recycling.

Komplexe Softwaresysteme sind die Basis unserer vernetzten Industrie und bergen gleichzeitig ein Sicherheitsrisiko, dessen regelmäßige Kontrolle technisch aufwendig ist. Ziel des IntelliSecTest-Projektes ist es, ein Softwarewerkzeug für effiziente, kostengünstige und leicht anwendbare Security-Tests von Softwareanwendungen zu entwickeln. Hierzu sollen die statische und dynamische Codeanalyse mit Techniken der Testfallgenerierung zu einer vollautomatischen, intelligenten Testing-Software - einem sogenannten Fuzzer - verbunden werden.

Das Internet of Things (IoT) ist Teil und Treiber von Industrie 4.0. Insbesondere kleinen und mittleren Unternehmen (KMU) ist es jedoch nicht möglich, ihren Maschinenpark komplett durch neue, smarte Anlagen zu ersetzen. Die Nachfrage nach Lösungen, die bereits vorhandene Maschinen mittels intelligenter Sensorik aufrüsten, übersteigt zudem das am Markt verfügbare Angebot. Daher entwickelt IndiMID individuelle IoT-Sensor-Lösungen für die Modernisierung von KMU betriebenen Anlagen.

Für das Validieren elektrischer und elektronischer Komponenten in der Automobilindustrie werden Daten aus Testfahrten genutzt. Diese lassen Rückschlüsse auf Zustand und Verhalten des Systems zu. Die Auswertung der Kommunikationsdaten ist sehr aufwendig. Ziel des Projekts ist es daher, die Abläufe zu automatisieren: Hierfür entwickelte das Fraunhofer IEM gemeinsam mit K4A Methoden zur Anomaliedetektion sowie zur Wissensextraktion weiter und kombinierte diese mit einem Ontologie-System.

Das Forschungsprojekt Denergetic erforscht das Potenzial des Energiemanagements von Hausgeräten, um Netzschwankungen auszugleichen und neue Geschäftsmodelle zu schaffen. Energieversorger, Privathaushalte und Hersteller arbeiten dabei gemeinsam an einer Lösung. Das Ziel ist ein ganzheitliches Energiemanagement, das alle Ebenen des Energiesystems integriert - von der Netzebene bis zu den Endgeräten im Privathaushalt.

Das Bundesministerium für Bildung und Forschung fördert im Forschungsschwerpunkt »5G: Industrielles Internet« innovative Technologien und intelligente Lösungen für die Kommunikation im Bereich Industrie 4.0. Ziel ist die Entwicklung anwenderfreundlicher und hochflexibler Kommunikationsnetze, insbesondere für kleine und mittlere Unternehmen. Das Fraunhofer IEM untersucht im Rahmen der Begleitforschung die weltweiten Aktivitäten zur Standardisierung und Normierung, um die Kompatibilität von Schnittstellen und die Vereinbarkeit einzelner Lösungen sicherzustellen.