Referenzprojekte zum Thema Kognitive Produktion

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    Die Produktion der Zukunft stellt sich den Veränderungen und Herausforderungen der Zeit: der Digitalisierung, dem Wandel zu mehr Nachhaltigkeit und der Frage, wie eine leistungsfähige Verbindung von Mensch mit komplexer cyber-physischer Technik gelingen kann. Zielkriterien sind neben hoher Wirtschaftlichkeit, Ressourceneffizienz und Flexibilität in der Produktion auch die Resilienz der Mensch-Cyber-Technik-Systeme sowie die menschliche Gesundheit und das Wohlbefinden der Mitarbeitenden. In einem ganzheitlichen Systemansatz wird die menschzentrierte Digitalisierung von technischen Fertigungsprozessen, Produktionsprozessen und Anlagengestaltungen am Fraunhofer IWU vorangetrieben.

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    OPC UA verspricht eine hohe Interoperabilität zwischen Maschinen, Sensoren und Softwarekomponenten. In der Praxis kann das jedoch nur durch Verständigung auf gemeinsame Informationsmodelle und deren konsequente Umsetzung erreicht werden. Die Standardisierung neuer Informationsmodelle als sogenannte Companion Specifications (CS) schreitet konsequent voran, während die breite Anwendung der Modelle in der Praxis noch auf sich warten lässt. Die benötigte Tiefe an Expertise und der Arbeitsaufwand einer guten Informationsmodellierung ist insbesondere durch KMU aktuell fast nicht leistbar. Im Forschungsprojekt CLOU sollen digitale Werkzeuge entwickelt werden, welche OPC-UA-Modellierungs-Know-how einfach zugänglich machen.

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  • Mit dem Arbeitskreis »Virtuelle Inbetriebnahme« bieten wir eine Plattform für den fachlichen Austausch und die Vernetzung von ExpertInnen aus Industrie, Forschung und Entwicklung. Anhand konkreter Anwendungsfälle identifizieren wir gemeinsam Herausforderungen und erarbeiten Best Practices. Wir entwickeln praxisrelevante Lösungen, die direkt in Ihren betrieblichen Alltag implementiert werden können. Durch den Wissenstransfer und die Zusammenarbeit aller Stakeholder können wir unsere Kompetenzen im Bereich des digitalen Anlagenzwillings und der virtuellen Inbetriebnahme ausbauen und so neue Anwendungsbereiche erschließen.

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  • Ziel des Projekts Lerosh ist es, eine Möglichkeit des Schleifens im Handwerk mit dem Roboter zu entwickeln. Kernaspekte sind die Erforschung der Optionen zur Erzeugung von Bewegungsabläufen, welche intuitiv und zeitsparend für den Handwerker funktionieren. Darüber hinaus wird ein intelligenter Endeffektor entwickelt, der anhand von Messwerten entlang des Werkstücks Einschätzungen über die Bearbeitungsqualität geben kann und auch Vorschläge zur weiteren Bearbeitung generiert.

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  • Die europäische Fertigungsindustrie steht vor mehreren Herausforderungen. Dazu gehören u. a. der Übergang von der Massenproduktion zur kundenspezifischen Fertigung, die ständig zunehmende Komplexität der Produktionslinien, der Wettbewerb mit Ländern mit niedrigem Einkommen, das Risiko von Pandemien und die Erwartung niedriger Fehlerquoten. Das Projekt GreenBotAI zielt darauf ab, die Reaktions- und Latenzzeiten von Industrierobotern zu reduzieren, die Bahnplanung zu optimieren und die fließende Ausführung bestimmter Aufgaben zu ermöglichen. Das Projekt befasst sich mit der Entwicklung der notwendigen Hardwarekomponenten sowie modernster Deep-Learning-Methoden zur Überwachung, Datenverarbeitung und Fehlerkontrolle, um eine neue Generation der Robotik zu schaffen. Ein Hauptziel des Projekts ist die Senkung des Energieverbrauchs für Roboteraufgaben um 50 %.

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  • Steigenden Umweltbewusstsein sowie sich wandelnde gesellschaftliche Aspekte führen dazu, dass bestehende System- und Produktionskonzepte zukünftig noch stärker hinterfragt werden. Wirtschaftliche Krisen sorgen zudem dafür, dass neue und finanzstarke Anbieter auf den Markt treten, die den hochdynamischen Wandel von Technologien und Produkten beschleunigen und damit auch etablierte Unternehmen unter Druck setzen. Um diesem Druck standzuhalten, müssen insbesondere deutsche Unternehmen resiliente Produktionstechnologien und Digitalisierungsansätze etablieren. In verschiedenen Projekten wird die Entwicklung und Erprobung von Schlüsseltechnologien und methodischen Basiskonzepten verfolgt.

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  • Wie bildeten sich die großräumigen Strukturen im Universum, wie sind Schwarze Löcher gewachsen und wie prägten sie das Universum? Das Advanced Telescope for High-Energy Astrophysics (Athena) der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) soll das heiße und energetische Universum erforschen und Antworten auf diese Fragestellungen liefern. Das neuartige Teleskop arbeitet mit speziellen Silizium-Poren-Optiken, die von einer hochpräzisen Optischen Bank getragen werden. Diese ist eines von drei Hauptbauteilen des Teleskops und Forschungsgegenstand unseres gemeinsamen Projekts mit ESA und Airbus Space.

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  • Die fortschreitende Digitalisierung erzeugt stetig steigende Datenmengen, deren Nutzung erhebliche gesellschaftliche und ökonomische Potenziale bietet. GAIA-X – ein europäisches Projekt – bietet den Rahmen für eine vernetzte Dateninfrastruktur und die Schaffung eines digitales Ökosystems auf der Grundlage europäischer Werte. Das Projekt COOPERANTS (Collaborative Processes and Services for Aeronautics and Space) will Digitalisierungsprozesse in der Luft- und Raumfahrtbranche mithilfe von GAIA-X beschleunigen, um effizientere Formen für zukünftige Arbeitsmethoden und Prozesse über den gesamten Lebenszyklus von Raum- oder Luftfahrzeugen hinweg umzusetzen.

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