Forschungsprojekte

Ziel des Projekts, an dem neben dem Fraunhofer IEM acht weitere Partner aus Forschung und Wirtschaft beteiligt sind, ist die Entwicklung datengetriebener Smart Factories. Hierzu erarbeitet das Forschungsteam Lösungen, die unmittelbar in realen Umfeldern der Fabrikplanung, Produktion, Logistik und Unternehmensarchitektur zum Einsatz kommen. Mit den erfassten Daten werden Maschinen und Prozesse intelligenter und effizienter gemacht. Dabei kommen zukunftsweisende Technologien wie Data Analytics, Künstliche Intelligenz oder virtuelle Modellbildung zum Einsatz.

Als Teil des GEMINI-Verbundprojekts wurden 74 allgemeingültige und technologiespezifische Geschäftsmodellmuster für Industrie 4.0 entwickelt und in einem Kartenset zusammengeführt. Eingruppiert in eine von sechs übergeordneten Stoßrichtungen ist jedes Geschäftsmodellmuster übersichtlich aufbereitet und umfangreich beschrieben.

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.

Ziel des Projekts AI-DevAssist ist es, eine KI-gestützte, sichere Softwareentwicklung zu ermöglichen. Diese soll insbesondere Programmierer:innen unterstützen, die wenig Expertise im Bereich der IT-Sicherheit besitzen. Das Team des Fraunhofer IEM erforscht Methoden, bei denen u.a. mit Hilfe Künstlicher Intelligenz Informationen zu Schwachstellen im Softwarecode erkannt und erfasst werden können. Die KI-Komponenten identifizieren relevante Teile des Softwarecodes wie Methoden und Parameter und machen Vorschläge, um die Codeanalyse zu verbessern. Anders als bei existierenden Ansätzen wird auf die automatisierte Codeanalyse gesetzt, um potenzielle Schwachstellen im Code (statisch) und auch bei der Ausführung der Programme (dynamisch) zu finden. Die finale Beurteilung der Hinweise wird weiterhin bei den Entwickler:innen überlassen.

Transparente Lieferketten, reduzierter Ressourcenverbrauch, erhöhte Recyclingquoten: All das zahlt auf die Klimabilanz von Unternehmen ein. Wie beispielsweise der CO₂-Fußabdruck mit der Erfassung, Verknüpfung und Analyse von Daten optimiert und transparenter gestaltet werden kann, zeigt das Forschungsprojekt EcoTwin auf. In vier Arbeitspaketen entwickeln die Forscher:innen gemeinsam mit dem Wuppertaler Institut für Klima, Umwelt, Energie grüne digitale Zwillinge für verschiedene Unternehmensbereiche der Herbert Kannegiesser GmbH.

Die Luftverschmutzung steigt. Um die CO²-Belastung zu reduzieren, müssen Emissionen gesenkt werden – auch im Schiffsverkehr. Ziel des TrAM-Projekts ist es, eine neue Klasse emissionsfreier, modularer Highspeed-Passagierfähren zu entwickeln. Die erarbeiteten Methoden sollen Produktions- und Entwicklungskosten reduzieren und somit derartige Schiffe mit Elektroantrieb wettbewerbsfähig machen. Im Rahmen des Projekts wird die weltweit erste emissionsfreie, elektrisch betriebene Highspeed-Passagierfähre gebaut.

Arbeitswelt.Plus hat das Ziel, ein regionales Kompetenzzentrum der Arbeitsforschung aufzubauen und zu etablieren. Das Kompetenzzentrum soll Unternehmen durch die Kombination von KI-Forschung und KI-Anwendung sowie den Aufbau von Transferstrukturen dabei unterstützen, die Potenziale Künstlicher Intelligenz für die Arbeitswelt zu erkennen und zu nutzen.

Das Fraunhofer IEM hat gemeinsam mit der Forschungsvereinigung Antriebstechnik e.V. (FVA) untersucht, welche Anforderungen mit der Nutzung von 5G im Maschinen- und Anlagenbau verbunden sind. Ziel ist eine umfassende Studie zum Thema 5G in industriellen Anwendungen und die transparente Aufbereitung der Ergebnisse für den Mittelstand.

Die Modernisierung von veralteten Maschinen und Anlagen wird als Retrofit bezeichnet und geht oft mit der Digitalisierung gesamter Informations- und Bussysteme sowie der damit verbundenen Sensoren und Messinstrumente einher. Im Projekt Ressiar-MID forscht das Fraunhofer IEM an Problemstellungen, Sensorsystemen und Lösungsansätzen, um individuelle Sensorprinzipien und Digitalisierungsarchitekturen für unterschiedliche Anwendungsfälle zu identifizieren.

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.