Projekte

Das Mittelstand-Digital Zentrum Bremen-Oldenburg verfolgt das Ziel, den Digitalisierungsstand von KMU in der Metropolregion Nordwest durch individuelle Unterstützungsmaßnahmen zu erhöhen. Schwerpunkte sind neben dem klassischen produzierenden Gewerbe und produktionsnahen Dienstleistungen wie der Logistik auch die konsumorientierte Dienstleistungswirtschaft, wie Tourismus, Gastronomie oder die Kreativbranche. Die Beteiligung des BIBA ermöglicht unter anderem den Wissenstransfer aus den Forschungsprojekten in die Industrie, die Umsetzung von Infrastruktur und Demonstratoren, sowie die Durchführung von Präsenzveranstaltungen und Online-Formaten.

Ansprechpartner:
H. Ekwaro-Osire 
A. Himstedt 
M. Knak 
M. Teucke 
S. Wiesner 

Förderung durch:
BMWK

Laufzeit:
01.04.2023 - 31.03.2026

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Lebensmittel, auch Kühl- oder Tiefkühlwaren, werden immer häufiger online bestellt und müssen unter Einhaltung der Kühlkette an die Kund*innen versendet werden. Die derzeit häufig zum Versand genutzten Styropor- bzw. EPS-Boxen bieten zwar gute technische Eigenschaften, wie z.B. Isolierwirkung oder Lebensmittelechtheit, haben jedoch nicht zuletzt wegen der fossilen Rohstoffe ökologische Nachteile. Zur Verbesserung der Umweltbilanz von Lebensmittelversandbehältern wird in diesem Projekt eine innovative Verpackungslösung entwickelt, welche möglichst aus recyclebaren oder Biokunststoffen besteht und die wärmedämmende Wirkung eines Vakuums nutzt. Weiter wird durch ein kompaktierbares Design eine effiziente Rücksendung im Sinne der Wiederverwendbarkeit erreicht.

Ansprechpartner:
A. Rohde 
M. Trapp 

Förderung durch:
Land Bremen / EFRE / PFAU

Laufzeit:
01.04.2023 - 31.05.2025

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Im Rahmen von AITeach wird ein innovatives Gesamtsystem entwickelt, welches die Erstellung von Montageablaufplänen und -anweisungen für Montageassistenzsysteme im Rahmen der Arbeitsvorbereitung in der variantenreichen Montage automatisiert. Hierzu soll ein innovatives Softwaresystem entwickelt werden, welches fusionierten Sensordaten mittels intelligenter Algorithmen und KI-Methoden hinsichtlich der demonstrierten Tätigkeiten analysiert. Ziel ist das automatische Erkennen von manuellen Montagearbeitsschritten, eine einfach verständliche Ausbereitung und Darstellung der erkannten Tätigkeiten mittels text-basierter Anweisungen sowie einer Visualisierung auf Basis eines Digitalen Zwillings.

Ansprechpartner:
D. Niermann  (Projektleiter)

C. Petzoldt 

Förderung durch:
BMWK

Laufzeit:
01.03.2023 - 28.02.2025

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Im Projekt SYDITIL wird ein systemischer Digitaler Zwilling (DZ) für die Logistik entwickelt. Als technologische Grundlage dient ?, eine Sprache und Methode zur Beschreibung komplexer sozio-technischer Systeme sowie die WorldLab-Software. Anhand der Anwendungsszenarien Lagerlogistik und Hafenlogistik wird entwickelt und evaluiert. Die angestrebte Lösung soll zur kontinuierlichen Verbesserung der Logistikprozesse beitragen. Hierzu wird der DZ ständig mit den aus dem Logistiksystem gesammelten Daten aktualisiert und simuliert mögliche Szenarien sowie prognostiziert bevorstehende Risiken. Gegebenenfalls werden Warnungen an bestehende Steuerungs- und Kontrollsysteme gesendet, um den Logistikbetrieb zu optimieren. Zudem wird durch die Visualisierung der Simulations- und Vorhersageergebnisse die Entscheidungsfindung für zukünftige Planungen unterstützt.

Ansprechpartner:
H. Engbers  (Projektleiter)

M. Veigt 

Förderung durch:
EU - EIT Manufacturing

Laufzeit:
01.01.2023 - 31.12.2024

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Im Projektvorhaben wird eine autonom operierende Indoor-Luftschiffdrohne entwickelt, die optische Überwachungen von Arbeitsschutzmaßnahmen im Schiffsbau durchführt. Der Schiffsbau zeichnet sich durch eine erhöhte Unfallgefahr aus, weil sich im Rahmen der Baustellenfertigung eine hohe Dynamik in der Arbeitsumgebung zeigt. In Erweiterung zum Stand der Technik wird die zu entwickelnde Indoor-Luftschiffdrohne deutlich länger als bestehende Drohnenlösungen operieren können und zudem sehr leise sein. Eine Gefährdung durch die Drohne für den Menschen geht aufgrund der Leichtbauweise nicht aus. Die autonom navigierende Drohne wird mittels optischer Gefahrendetektion in der Lage sein, verschiedene relevante Gefahrensituationen (Kabelgewirr, Rutschige Böden, Bodenlöcher etc.) sicher zu erkennen und an den Verantwortlichen zu melden.

Ansprechpartner:
B. Staar  (Projektleiter)


Förderung durch:
BMWi / AiF

Laufzeit:
01.01.2023 - 31.12.2024

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Die europäische Produktionslandschaft steht vor großen Herausforderungen, die nachhaltige und robuste, jedoch zugleich hocheffiziente, Produktionssysteme notwendig machen, die die Möglichkeit besitzen, in großer Geschwindigkeit auf signifikante Veränderungen zu reagieren. Das übergeordnete Ziel des Projekts RaRe2 ist daher die Schaffung einer flexiblen, wandlungsfähigen und robusten Ökosystem-Plattform, die durch die Interaktion einer Vielzahl europäischer Organisationen ermöglicht wird, indem diese bei der schnellen Umgestaltung von Prozessketten durch kollaborative Systeme und anpassungsfähige Weiterbildungsmaßnahmen zusammenarbeiten. Im Projekt werden zunächst um Prognose-, Rekonfigurations- und Optimierungsfunktionen erweiterte digitale Zwillinge der Produktions- und Logistiksysteme auf unterschiedlichen hierarchischen Stufen entlang der gesamten Wertschöpfungskette entwickelt. Zusätzlich werden Methoden zur flexiblen und robusten Personaleinsatzplanung entwickelt. In einem nächsten Schritt werden die entwickelten Methoden in einer Ökosystemplattform integriert. Dieses Projekt wird gefördert mit Mitteln aus dem Forschungs- und Innovationsprogramm Horizon Europe Framework Programme (HORIZON) der Europäischen Union unter dem Förderkennzeichen HORIZON-CL4-2022-TWIN-TRANSITION-01.

Ansprechpartner:
S. Eberlein  (Projektleiter)


Förderung durch:
EU

Laufzeit:
01.12.2022 - 31.05.2026

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Das Projekt hyBit spielt eine zentrale Rolle in der Realisierung des von der EU ausgegebenen Ziels einer klimaneutralen Volkswirtschaft mittels grünen Wasserstoffs in einer ganzheitlichen Energiewende zu realisieren. Die übergeordnete Fragestellung des Projekts lautet: Wie kann Klimaneutralität durch die zielgerechte technische, wirtschaftliche, ökologische, rechtliche und gesellschaftliche Gestaltung von Wasserstoff-Hubs erreicht werden? In fünf Schritten wird über eine flexible Modellierung von Logistiksystemen, die mit Wasserstoff betrieben werden, Pilotanwendungen definiert. Hierzu werden zunächst Transformationspfade, Infrastrukturkonzepte und Roadmaps erarbeitet und simuliert. Die Ergebnisse und Simulationsleistung werden einer zentralen Transformationsplattform bereitgestellt, die diese mit den Ergebnissen anderer Fragestellungen abseits der Mobilität und Logistik kombiniert.

Ansprechpartner:
S. Oelker  (Projektleiter)

A. Ait Alla 
E. Broda 
L. Steinbacher 
M. Teucke 

Förderung durch:
BMBF

Laufzeit:
01.09.2022 - 28.02.2026

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Intelligente und interaktive AR-basierte Assistenzsysteme weisen zur Unterstützung intralogistischer Arbeitsprozesse ein großes Potenzial auf, werden jedoch in dieser Form in der Praxis, insbesondere in KMU, bisher nur vereinzelt eingesetzt. Gegenstand des Forschungsvorhaben AR Improve sind intelligente und interaktive AR-Assistenzsysteme, die aktuelle AR-Hardware mit Sensorik sowie bildverarbeitenden Verfahren kombinieren. Durch die Bereitstellung eines interaktiven Leitfadens, der im Projektvorhaben AR Improve gemeinsam mit KMU entwickelt wird, werden Entscheidungsträger*innen in KMU fundierte Entscheidungen über den bedarfsgerechten und menschorientierten Einsatz von AR-Assistenzsystemen ohne detaillierte Kenntnisse zur AR-Technologie ermöglicht.

Ansprechpartner:
M. Quandt  (Projektleiter)

M. Kreutz 
H. Stern 

Förderung durch:
BMWi / AiF

Laufzeit:
01.09.2022 - 31.08.2024

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Der Gütertransport in Deutschland erfolgt heute in großen Teilen über den Straßen- und Schienengüterverkehr. Die weitere Zunahme des Transportaufkommens bringt die Systeme allerdings an ihre Belastungsgrenze, dies zeigt sich u.a. durch vermehrtes Stauaufkommen und häufigere Lieferverzögerungen. Eine weitere Herausforderung ist die hohe Umweltbelastung durch den Straßen- und Schienenverkehr. Eine emissionsärmere Alternative und Ergänzung zum landseitigen Transport stellt der wasserseitige Gütertransport mittels Binnenschiff dar. Die verstärkte Nutzung dieses Transportmittels erfordert die Bereitstellung zusätzlicher dezentraler Umschlagspunkte (sogenannter MicroPorts) für die intelligente und effiziente Verknüpfung des land- und wasserseitigen Gütertransports. Das Ziel des Projekts liegt in der technischen Konzeption und Auslegung eines Netzwerks aus dezentralen Umschlagsknoten für die Verknüpfung des land- und wasserseitigen Güterverkehrs. Die Grundidee besteht in der Nutzung vorhandener Infrastruktur, insbesondere Brücken, für die Installation der MicroPorts. Aufbauend wird eine simulationsbasierte Evaluation durchgeführt, um das neue Umschlagskonzept im Hinblick auf dessen Wirtschaftlichkeit und Nachhaltigkeit zu bewerten. Die erwarteten Projektergebnisse stellen damit die Grundlage dar, um zukünftig dezentrale Umschlagspunkte für den kombinierten land- und wasserseitigen Güterverkehr fundiert zu planen und in die Umsetzung zu bringen.

Ansprechpartner:
S. Schukraft  (Projektleiter)

R. Leder 
B. Pupkes 
M. Trapp 

Förderung durch:
BMDV

Laufzeit:
01.07.2022 - 30.06.2024

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Das Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines off-the-shelf Systems für einen möglichst intuitiven Zugriff auf komplexe Informationen durch eine natürliche und niederschwellige Kommunikation in Kombination mit optischen Bilderkennungsverfahren. Zugleich soll es versierten Anwendern einen direkten, schnellen und berührungslosen Zugriff auf einen großen Funktionsumfang ermöglichen. Personenbezogene Bild- und Sprachdaten sollen hierbei aus Datenschutzgründen durch eine integrierte Recheneinheit bearbeitet werden.

Ansprechpartner:
A. Börold  (Projektleiter)

D. Schweers 

Förderung durch:
BMWK

Laufzeit:
01.04.2022 - 31.03.2024

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Viele Produktionsprozesse in Unternehmen verändern sich in Richtung cyber-physischer Systeme. Für die menschliche Arbeit in der Produktion ergeben sich infolgedessen tiefgreifende Veränderungen hin zu einer Zusammenarbeit mit automatisierten und autonomen Systemen und deren Überwachung. In derartigen hybriden cyber-physischen Produktionssystemen (CPPS) stellen die Qualität der Zusammenarbeit und Interaktion zwischen den menschlichen und technischen Bestandteilen einen wesentlichen Erfolgsfaktor dar. Für hybride CPPS ist eine integrierte Systemgestaltung erforderlich, um ihre erfolgreiche Einführung und Nutzbarkeit sicherzustellen. Das Ziel des Vorhabens besteht infolgedessen darin, einen Beitrag zur Integration der Human Factors in hybride CPPS zu leisten. Im Detail sollen Wirkzusammenhänge zwischen der Qualität und Leistung menschlicher Arbeit sowie der Ausgestaltungsform hybrider CPPS ermittelt und diese zur Ableitung von Gestaltungsgrundsätzen bei der Neu- und Umplanung entsprechender Arbeitssysteme genutzt werden. Im Kern soll studienbasiert unterschiedliche Varianten hybrider CPPS modellhaft als Demonstrator abgebildet und bezüglich ihrer Effekte auf die Systemleistung und auf die darin befindlichen Personen untersucht werden. Die so gewonnenen Erkenntnisse sollen zur Bestimmung der zugrundeliegenden Wirkzusammenhänge zwischen verschiedenen Gestaltungsvarianten und Kennzahlen zur Systemleistung und zum Arbeitsempfinden dienen.

Ansprechpartner:
H. Stern  (Projektleiter)


Förderung durch:
Universität Bremen (Zentrale Forschungsförderung)

Laufzeit:
01.01.2022 - 31.12.2024

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Das Hafenumfeld zeichnet sich durch den Umschlag schwerer und großer Lasten aus, in dem der Mensch trotz fortschreitender Automatisierung unerlässlich ist. Im konkreten Anwendungsfall des Automobilumschlags werden in Technikcentern die Fahrzeuge für den jeweiligen Zielmarkt aufbereitet. Hierzu müssen beispielsweise Reifen und Anhängerkupplungen vom Menschen bewegt und montiert werden. Zudem gibt es eine Vielzahl weiterer Autoteile, die kommissioniert und z.T. in Überkopfhaltung montiert werden müssen. Im Ergebnis findet eine starke körperliche Beanspruchung der Mitarbeiter statt, die mit zunehmendem Alter zu einer gewissen körperlichen Beeinträchtigung führt. Im Rahmen des Projektvorhabens „MEXOT“ werden die herausgearbeiteten Herausforderungen mit einem sozio-technischen Entwicklungsansatz angegangen. Hierzu wird der Einsatz von Exoskeletten avisiert und darauf aufbauend an einer intelligenten Arbeitsergonomie geforscht, die die Mensch-Technik-Interaktion in Kombination von Exoskelett und fahrerlosen Transportfahrzeugen (FTF) untersucht. Ausgehend von einem passiven Exoskelett wird eine hardwarenahe Integration von Sensoren erfolgen, um Bewegungsmuster der Mitarbeiter nachzuvollziehen. Dies dient zunächst der Datenanreicherung eines externen Anreiz-Systems, welches den Mitarbeitenden für das korrekte Tragen des Exoskeletts belohnt und Gamification-Ansätze zur Motivationssteigerung integriert. In einem zweiten Schritt werden die Daten und Prozessinformationen zur Aktivierung bzw. Deaktivierung einzelner “Elastomermuskeln” genutzt, womit eine höhere Trageflexibilität bei nicht zu unterstützenden Aktivitäten avisiert wird. Im dritten Schritt werden die Bewegungsinformationen des Exoskeletts genutzt, um ein weitergehendes Pick- and Assemby-by-Motion-Konzept zu entwickeln, welches in Kombination mit dem Kamerasystem des FTFs eine Registrierung einzelner Arbeitsschritte in der Kommissionierung und Montage untersucht. Seitens des FTFs wird zudem an der Produktivitätssteigerung und Entlastung von Mitarbeitenden durch prozess- und mitarbeiterspezifische Materialzuführung gearbeitet. Weiterhin werden für das FTF Sprach- und Gestenbasierte Funktionalitäten der Mensch-Technik-Interaktion umgesetzt.

Ansprechpartner:
C. Petzoldt  (Projektleiter)

N. Jathe 
D. Niermann 
L. Panter 
M. Quandt 
L. Rolfs 
B. Vur 

Förderung durch:
BMDV

Laufzeit:
01.01.2022 - 31.12.2024

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In Riemann geht es um die Reduzierung der technologischen Hürde zur Nutzung einer Roboterflotte beispielsweise in Lagerhäusern oder der Fertigung. Das Projekt macht Studierende und Fachleute mit fortgeschrittenen Navigationskonzepten vertraut. Insbesondere wurden hierbei Open-Source-Bibliotheken aus dem Robotic Operation System (ROS) berücksichtigt, um Abhängigkeiten zu vermeiden und Transparenz zu schaffen. Das Lehrmaterial wurde Fachleuten und Studierenden zur Verfügung gestellt, um komplexe Lösungen selbst zu warten. Dadurch werden Kosten und Wartezeiten gespart und Teilnehmende in die Lage versetzt, in kurzer Zeit ein solches komplexes System ohne genaue Kenntnisse der inneren Strukturen in Betrieb nehmen zu können. In der zweiten Phase wird das Projekt um die Kollaboration mit Manipulatoren erweitert, um hier ein effizientes Interface auf Basis von ROS2-Komponenten am Beispiel des e.DO Cubes von COMAU beispielhaft zu realisieren. Anhand des Beispiels sollen weitere Lerneinheiten mit Bezug zu ROS2 erstellt werden, um ein voll umfängliches Intralogistik-Szenario abbilden zu können.

Ansprechpartner:
T. Sprodowski  (Projektleiter)

S. Leohold 

Förderung durch:
EU - EIT Manufacturing

Laufzeit:
01.01.2022 - 31.12.2023

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In diesem Forschungsprojekt soll ein unbemanntes Luftfahrtsystem (englisch: unmanned aerial system, UAS) zur automatischen Bestandserfassung und Qualitätsprüfung von Paletteninhalten in Indoor-Blocklagern entwickelt werden. Das zu entwickelnde UAS soll selbständig durch ein Blocklager navigieren können, ohne dass es von Menschen oder anderen automatisierten Systemen abgegrenzt werden muss. Aufwändige Berechnungen wie bspw. Bildverarbeitungsalgorithmen, werden dabei auf einen mobilen Server ausgelagert, der direkt im Indoor-Bereich positioniert wird und über ein eigenes drahtloses Kommunikationssystem verfügen soll. Dadurch sollen deutlich kostengünstigere Drohnen verwendet und eine Skalierbarkeit des Systems gewährleistet werden.

Ansprechpartner:
B. Staar 

Förderung durch:
BMWi

Laufzeit:
01.07.2021 - 30.06.2023

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Im Rahmen des Forschungsprojekts PassForM soll eine modular rekonfigurierbare Montagestation entwickelt werden. Dadurch können manuelle und hybride Montageplätze flexibler gestaltet und schrittweise automatisiert werden, was die Skalierbarkeit, Wiederverwendbarkeit und Reaktionsfähigkeit auf Marktentwicklungen verbessert. Es wird ein bidirektionaler Informations- und Steuerbefehlsaustausch zwischen den Modulen integriert und eine einfache Einbindung der modularen Montagestationen in bestehende Montageorganisationen gewährt. Dies wird an einem Materialbereitstellungsmodul, einem Fördermodul und einem Robotermodul demonstriert. Ziel ist die Vereinigung gegenläufiger Anforderungen von Produktivität und Flexibilität im Montagebereich mittlerer Stückzahlen. Das Projekt schließt so die Lücke zwischen manuellen und hochautomatisierten Vorgängen. Die Leistungsfähigkeit des modularen, hybriden Montagesystems wird anhand von Anwendungsszenarien in varianten Baugruppenmontagen evaluiert.

Ansprechpartner:
J. Wilhelm  (Projektleiter)

N. Hoppe 

Förderung durch:
BMWi / AiF

Laufzeit:
01.06.2021 - 31.05.2023

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Die Produktion von Backwaren stellt zur Erreichung einer gleichbleibenden Endproduktqualität große Anforderungen an die Prozesssteuerung, da die Hauptbestandteile der Produkte Naturprodukte sind. Die Eigenschaften der Naturprodukte hängen stark von den Parametern während des Wachstums und der Ernte der Rohwaren sowie ihrer Vorprozesse ab. Die Produktion von Backwaren umfasst die produktspezifische Zusammenführung von Zutaten und das maschinelle Herstellen eines Teigs, der zumeist geknetet wird. Dabei kommt es häufig zu Minderqualitäten aufgrund fehlerhafter Experteneinschätzung hinsichtlich Rohwarenqualitäten und gewählten Prozessparametern. Ein besonderes Problem sind dabei die Übergänge bzw. Übergaben zwischen den Prozessschritten der Teigbereitung, Aufarbeitung, Gärphase, Vorbackphase, Zwischenlagerung und Nachbackphase. Das Ziel des Projektes liegt in einer Steigerung der Produktqualität von Backwaren. Dies soll durch die Entwicklung einer rohwarenspezifischen und prozessübergreifenden Produktionssteuerung gelingen, die mittels künstlicher Intelligenz zu einer verbesserten Koordination der Produktionsprozesse unter Beachtung der spezifischen Parameter der Halbfertigwaren führt. Die bessere Koordination der Produktionsprozesse erlaubt die Reduzierung der Ausschüsse (Ressourcenschonung und Rückverfolgbarkeit) sowie die Planung/Berechnung von erzielbaren Produktqualitäten auf Basis von Qualitäts-Rohwaren-Modellen zur Erhöhung der spezifischen Prozessqualität.

Ansprechpartner:
A. Ait Alla  (Projektleiter)


Förderung durch:
BMWi

Laufzeit:
01.06.2021 - 31.05.2023

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Laut dem Umweltbundesamt ist die Windenergie eine tragende Säule der Energiewende. Mit zunehmender Größe steigen die Effizienz, aber auch die technischen Herausforderungen moderner Windenergieanlagen (WEA). Eine davon ist die Beherrschung von Turmschwingungen, welche beispielsweise Errichtungs- oder Wartungsarbeiten behindern oder zu struktureller Schädigung führen können. Das Ziel des Verbundforschungsprojekts REFINE ist, das Verständnis für die Ausprägungen und Ursachen von Turmschwingungen zu verbessern. Darauf aufbauend sollen aerodynamische Vorrichtungen für Türme entwickelt und sowohl technisch als auch wirtschaftlich evaluiert werden. Hierzu wird ein vierstufiger Ansatz verfolgt: (1) Mithilfe innovativer, an der Universität Bremen entwickelter Messtechnik sollen über einen längeren Zeitraum Messungen an einer großen Flotte von Onshore-WEA durchgeführt werden. (2) Ergänzend werden strömungsmechanische Simulationen mit Strukturmodellen der WEA gekoppelt. (3) Darauf aufbauend werden aerodynamische Vorrichtungen zur Reduktion der Schwingungsanregung entwickelt und unter Realbedingungen getestet. (4) Die wirtschaftlichen Auswirkungen der aerodynamischen Vorrichtungen werden über ganzheitliche Wirtschaftlichkeitssimulationen bewertet. Das Forschungs- und Entwicklungsprojekt wird durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) im Rahmen des “7. Energieforschungsprogramms der Bundesregierung” gefördert.

Ansprechpartner:
S. Eberlein  (Projektleiter)

S. Oelker 

Förderung durch:
BMWi

Laufzeit:
01.06.2021 - 31.05.2024

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Die Landwirtschaft muss sich verstärkt mit Themen der Nachhaltigkeit und des Qualitätsmanagements auseinandersetzen. Hierbei kommt Futtermitteln auch aus Kostensicht eine immer höhere Bedeutung zu. Das Ziel des Projekts ist die Realisierung einer Cloud-Plattform für Landwirt*innen, Händler*innen und Futtermittelhersteller*innen, um Futtermittel individuell konfigurieren, bedarfsgerecht produzieren und just-in-time liefern zu können. Neben der Integration von wetterabhängigen Bedarfs- und Preisprognosen steht die Entwicklung einer simulationsbasierten Lieferkettensteuerung mit Optimierung der Ökobilanz im Fokus.

Ansprechpartner:
D. Rippel  (Projektleiter)

M. Lütjen 

Förderung durch:
BMWK

Laufzeit:
01.06.2021 - 30.11.2023

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Übergeordnetes Projektziel ist die Beantwortung von Forschungsfragen zur Förderung des Ausbaus der Windenergie vor dem Hintergrund der Wirtschaftlichkeit und der Akzeptanz in der Bevölkerung bzw. die Bearbeitung von Fragestellungen in Bezug auf Windenergieanlagen, die bisher nicht oder nur schwer möglich war. Beim Aufbau der Windenergieforschungs- und Entwicklungsplattform steht die ganzheitliche Betrachtung im Vordergrund, in welcher der Forschungsfokus auf der Interaktion der Subsysteme im Gesamtsystem Windenergieanlage(WEA)auch unter Berücksichtigung der gegenseitigen Beeinflussung von zwei separaten WEA in den windphysikalischen externen Bedingungen bis hin zur Wirkung auf das Verbundnetz liegen wird. Die Universität Bremen wird vor diesem Hintergrund insbesondere an der Instrumentierung der Lager mit Sensorik arbeiten und Vorbereitungen für die Datenauswertung treffen. Im Speziellen werden das Haupt-, das Azimut-, und die drei Blattflanschlager betrachtet.

Ansprechpartner:
S. Oelker  (Projektleiter)

S. Leohold 

Förderung durch:
BMWi

Laufzeit:
01.12.2020 - 30.11.2023

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Im Förderprojekt „compARe“ soll ein AR-basiertes technisches Assistenzsystem entwickelt werden, welches auf bildverarbeitende Verfahren zurückgreift, um Servicetechniker*innen bei der Instandhaltung von Windenergieanlagen zu unterstützen. Dabei wird insbesondere auf Aufgabenstellungen fokussiert, die eine Defekterkennung nur durch einen Abgleich zwischen aktuellem und einem zuvor dokumentierten Zustand oder einem Soll-Zustand zulassen. Somit können Schäden an den WEA vermieden und die Effizienz der Instandhaltungsmaßnahmen gesteigert werden. Mittels KI-basierter Bildverarbeitungsverfahren, wie z.B. Convolutional Neural Networks (CNN), können Defekte an Bauteilen, welche über lange Zeiträume entstehen, erkannt, klassifiziert und ausgewertet werden. Darüber hinaus wird der Abgleich von Bauteilzuständen anhand historischer Daten ermöglicht. Zur Unterstützung von Servicetechniker*innen in der Windenergie haben sich mobile Assistenzsysteme als vielversprechend erwiesen. Der Einsatz dieser rechenintensiven Bildverarbeitungsverfahren auf mobilen Endgeräten stellt eine Herausforderung dar, bietet jedoch in Kombination mit dem Einsatz von mobiler Augmented Reality (AR)-Technologie ein großes Potenzial. Auf diese Weise können virtuelle Informationen zur Zustandsveränderung unmittelbar in Bezug zu den betreffenden Bauteilen im Sichtfeld der Servicetechniker*innen bereitgestellt werden.

Ansprechpartner:
M. Quandt  (Projektleiter)

R. Leder 
H. Stern 
W. Zeitler 

Förderung durch:
BMWK

Laufzeit:
01.07.2020 - 30.06.2023

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**Motivation** Die Ergebnisse aus Isabella erzeugen erste Verbesserungen der Ausgangssituation im Bereich der Umfuhren von Fahrzeugen und zeigen weitere Ansatzpunkte für zusätzliches Verbesserungspotenzial auf. Diese sollen aufgegriffen werden, um die logistische Leistungsfähigkeit des Steuerungsalgorithmus weiter zu verbessern und situationsspezifisch zu optimieren. Des Weiteren bietet die Ausweitung der Anwendbarkeit auf die Umschlagprozesse an den Verkehrsträgern großes Potenzial für die Gesamtperformanz, was im Rahmen dieses Projektes ausgeschöpft werden soll. Dabei darf nicht außer Acht gelassen werden, dass die Einführung der Lösungsansätze mit durchgreifenden Veränderungen der Arbeitssituationen für die Mitarbeiter:innen einhergeht und diese zur besseren Akzeptanz der finalen Lösung in den Prozess mit eingebunden werden müssen. **Ziel** Ziel ist es, die Parametrisierung der Steuerung zu optimieren und den Ansatz bezüglich multikriterieller Optimierung zu erweitern, sodass die Optimierungsleistung unter Berücksichtigung der vorherrschenden Situation (Terminalfüllgrad, Fahrzeugmix, Personalverfügbarkeit etc.) weiter verbessert werden kann. Weiteres Ziel ist die systematische Ausweitung des Steuerungsalgorithmus auf die Prozesse zur Be- und Entladung der Verkehrsträger (Schiff, Zug und LKW) und die Erstellung einer virtuellen Schulungsanwendung, die die arbeits- und organisationspsychologischen Aspekte der Arbeitsprozessumgestaltung aufgreift, die Umstellung für die Mitarbeiter:innen erleichtert und schlussendlich die Akzeptanz für die neue Lösung sicherstellt. **Vorgehen** Über eine ereignisdiskrete Simulation und moderne Methoden der Sensitivitätsanalyse und der künstlichen Intelligenz soll die Performanz des Steuerungsalgorithmus unter unterschiedlichen Rahmenbedingungen und Parametereinstellungen untersucht und dadurch Rückschlüsse zwischen Leistung, Terminalsituation und Parametereinstellungen gezogen werden. Darüber hinaus wird es schlussendich ermöglicht, die Steuerung auf die jeweilige Terminalsituation einzustellen und die Planbarkeit der operativen Fahrprozesse zu erhöhen. Des Weiteren sollen neue Datenanalysemethoden und KI-Ansätze angewendet werden, um aus operativ gewonnenen Daten relevante Prozesskennzahlen wie z. B. Zeitdauer einzelner Prozessschritte oder Fahrwegauslastungen systematisch abzuleiten. Für die Erweiterung der Anwendbarkeit der Steuerung auf die Verkehrsträger wird ein Konzept für den Datenempfang in Schiffen und Bahnwaggons entworfen. Hierbei werden Ad-hoc- und Mesh-Netzwerke in Kombination mit geeigneten Funkstandards wie WLAN, Bluetooth oder LoRa in Betracht gezogen.

Ansprechpartner:
M. Hoff-Hoffmeyer-Zlotnik  (Projektleiter)

A. Ait Alla 
T. Sprodowski 

Förderung durch:
BMVI

Laufzeit:
01.07.2020 - 30.06.2023

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Die Fertigungsindustrie steht durch den zunehmenden globalen Wettbewerb, kostengünstige Produktion in Entwicklungsländern sowie die knappen Rohstoffe vor großen Herausforderungen. EIT Manufacturing ist eine Initiative des Europäischen Innovations- und Technologieinstituts (EIT), in dem das BIBA einer von 50 Kernpartnern ist. Die Initiative hat das Ziel, europäische Akteure der Fertigungsindustrie in innovativen Netzwerken zusammenzubringen, die einen einzigartigen Mehrwert für europäische Produkte, Prozesse und Dienstleistungen schaffen. Dies soll der europäischen Fertigungsindustrie helfen, wettbewerbsfähiger, nachhaltiger und produktiver zu arbeiten. Hierfür werden sechs Strategien verfolgt: 1. Exzellente Fertigungsqualitäten und Talente: Wertschöpfung durch hochqualifizierte Arbeitskräfte und engagierte Studierende 2. Effiziente Ökosysteme für Fertigungsinnovationen: Wertschöpfung durch die Schaffung von Ökosystemen für Innovation, Unternehmertum und Unternehmenstransformation, welche sich auf Innovations-Hotspots konzentrieren 3. Vollständige Digitalisierung der Fertigung: Wertschöpfung durch digitale Lösungen und Plattformen, die Wertnetzwerke weltweit verbinden 4. Kundenorientierte Fertigung: Wertschöpfung durch agile und flexible Fertigung, die dem globalen personalisierten Bedarf entspricht 5. Sozial nachhaltige Produktion: Wertschöpfung durch sichere, gesunde, ethische und sozial nachhaltige Produktion und Produkte 6. Umweltfreundliche, nachhaltige Produktion: Wertschöpfung durch das Erschaffen einer umweltfreundlicheren und saubereren Industrie Die Initiative setzt sich bis 2030 folgende Ziele: - 1000 Start-Ups zu entwickeln und zu unterstützen- - 60% der Fertigungsunternehmen sollen nachhaltige Produktionsverfahren anwenden - Investitionen in der Höhe von 325 Millionen EUR sollen von EIT Projekten herangezogen werden - 50000 Personen sollen aus- und fortgebildet sowie umgeschult werden - Es sollen 360 neue innovative Lösungen entwickelt werden - 30% des Materialeinsatzes soll wiederverwendbar sein

Ansprechpartner:
P. Klein 
J. Wilhelm 

Förderung durch:
European Institute of Innovation & Technology (E

Laufzeit:
01.01.2019 - 01.01.2026

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Die Offshore Windenergie ist eine Schlüsseltechnologie für die Erzeugung von regenerativen Energien. Aufgrund ihrer relativ hohen Kosten, unter anderem durch komplexere Installations- und Wartungsprozesse, sind Offshore Windenergieanlagen (OWEA) bislang jedoch nur bedingt wettbewerbsfähig und maßgeblich von Subventionen abhängig. ReaLCoE setzt an diesem Punkt an und versucht durch verschiedene Maßnahmen die Stromgestehungskosten (LCoE) entlang der gesamten Wertschöpfungskette der OWEA von derzeit 117€/MWh auf 35€/MWh zu senken. Um eine Senkung der LCoE in dieser Größenordnung zu realisieren, erarbeitet und implementiert das BIBA u.a. ein Konzept für die Digitalisierung der OWEA entlang ihres kompletten Lebenszyklus. Hauptaugenmerk liegt dabei einerseits auf einer Industrie 4.0 Einbindung der OWEA durch einen digitalen Zwilling und das Internet der Dinge (IoT). Neben einem verbesserten Informationsaustausch sollen mittels der dadurch geschaffenen Dateninfrastruktur auch intelligente Strategien und Instrumentarien für eine vorausschauende Wartung eingeführt werden. Außerdem werden optimierte Installations- und Logistikprozesse während der Errichtungsphase der OWEA konzipiert, die auf eine Kostenreduktion in der Errichtungsphase abzielen. Validiert werden die erarbeiteten Konzepte anhand eines 12+MW Turbinen-Prototyps sowie durch Start einer ersten Vorserie von 4-6 OWEAs.

Ansprechpartner:
J. Uhlenkamp 
A. Ait Alla 
S. Oelker 

Förderung durch:
EU

Laufzeit:
01.05.2018 - 31.01.2026

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Projektseite ansehen (realcoe.eu)