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Förderung von - Sensorbasierten Elektroniksystemen für Anwendungen für Industrie 4.0 (SElekt I4.0)
Termin:
15.02.2015
Fördergeber:
Bundesministerium für Bildung und Forschung
Elektroniksysteme spielen in der Automatisierung der produzierenden Industrie bereits heute eine Schlüsselrolle. Die Zukunftsvision Industrie 4.0 bietet nun die Chance, über eine intelligente Steuerung und Vernetzung die Flexibilität, die Energie- und die Ressourceneffizienz von Produktionsprozessen auf eine neue Stufe zu heben. An die Stelle optimierter Einzelprozesse tritt in der Industrie 4.0 ein hochgradig vernetztes Produktionssystem, das sich dynamisch an die aktuelle Auftragslage anpasst und anhand von Echtzeitdaten Prozessketten und Warenströme optimiert. Hierbei entstehen neue Wertschöpfungsnetzwerke und Geschäftsmodelle, in denen Zulieferer, Hersteller und Kunden schon vom Produktentwurf an eng zusammenarbeiten und gemeinsam ihre Wettbewerbsposition ausbauen können.
Gegenstand der Förderung sind Forschungs- und Entwicklungsaufwendungen im Rahmen industriegetriebener, vorwettbewerblicher Verbundvorhaben zum Thema "Sensorbasierte Elektroniksysteme für Industrie 4.0". Die Vorhaben müssen über Innovationen im Bereich der sensorbasierten Elektroniksysteme mindestens drei der folgenden übergeordneten Zielstellungen verfolgen:
- die Optimierung, Flexibilisierung und Beschleunigung von Produktionsprozessen
- die industrielle Echtzeit-Prozesssteuerung über dezentrales Datenmanagement
- die selbständige und flexible Reaktion von Produktionsanlagen auf veränderte Umgebungsbedingungen
- die vorbeugende Instandhaltung von Maschinen und Anlagen und die verbesserte Überwachung von Industrieprozessen
- die Reduktion von Emissionen, Energieverbrauch, Ressourcen und Material in der industriellen Produktion
- die Etablierung eines Produkt-Lebenszyklus-Managements
Um die Leistungsfähigkeit zukünftiger Produktionssysteme zu steigern, sollen die geplanten Arbeiten zu sensorbasierten Elektroniksystemen insbesondere die folgenden Inhalte adressieren:
- vereinfachte Integration der Sensorsysteme in Produktionsprozesse (z. B. über "plug & produce"-fähige, flexibel adaptierbare Sensorsystem-Architekturen)
- an Anforderungen in der industriellen Produktion ausgerichtete Funktionsintegration und Systemintegration (z. B. über Multisensorsysteme, mikrohybride Integration und Mikroassemblage)
- Datenerfassung, -verarbeitung und -übertragung in Echtzeit (z. B. über schnellere Komponenten, Verarbeitungsalgorithmen, erhöhte Bandbreite und Reduktion von Datenmengen)
- Steigerung der Energieeffizienz bis hin zu Energieautarkie (z. B. über effiziente Komponenten, Energiemanagement, Energy Harvesting, Energiespeicherung)
- Steigerung der Autonomie (z. B. durch Lernfähigkeit, Entscheidungsfähigkeit, Selbstdiagnose, Selbstkalibrierung, Selbstkonfiguration und Selbstheilung)
- Steigerung der Sicherheit und Zuverlässigkeit (z. B. Funktionssicherheit, Datensicherheit und Manipulationssicherheit)
- Optimierung und Beschleunigung des Sensorentwurfs durch Einsatz und Entwicklung neuer EDA-Werkzeuge (Electronic Design Automation) zur Systemplanung und zum virtuellen Prototyping
- Erschließung neuer echtzeitfähiger Messverfahren für Anwendungen im Kontext von Industrie 4.0
Bei allen Anwendungen kommt zudem den Querschnittsthemen elektromagnetische Verträglichkeit, Robustheit, Resilienz, Vernetzungsfähigkeit, Qualität und Wirtschaftlichkeit für den Einsatz im industriellen Umfeld eine hohe Bedeutung zu. Ebenso sollte die Anpassung an standardisierte industrielle digitale Kommunikationsprotokolle angestrebt werden. Arbeiten, die der Normung und Standardisierung z. B. der Schnittstellen für Industrie 4.0 und der Semantik dienen, sind ausdrücklich erwünscht.
Im Rahmen der Forschungs- und Entwicklungsvorhaben können auch Strategien zur Sicherung des Innovationsvorsprungs und mögliche Ansatzpunkte zur Entwicklung neuer Geschäftsmodelle betrachtet werden.
Gefördert werden Verbundvorhaben, die sich an konkreten industriellen Anwendungen orientieren und sich durch ein hohes wissenschaftlich-technisches und wirtschaftliches Risiko auszeichnen. Erwartet werden Lösungsvorschläge, die den Stand der Technik deutlich übertreffen und im Rahmen einer vorwettbewerblichen Zusammenarbeit aufgegriffen werden.
Die Vorhaben sollen im Verbund von Industrieunternehmen, Hochschulen und Forschungseinrichtungen durchgeführt werden und Wertschöpfungsketten bis hin zur Anwendung in der industriellen Produktion abdecken. Grundsätzlich sollte mindestens ein Unternehmen der gewerblichen Wirtschaft in den Verbund einbezogen sein. Eine möglichst hohe Beteiligung von KMU wird ausdrücklich begrüßt. Vorhaben der reinen Grundlagenforschung sowie Einzelvorhaben sind von der Förderung ausgenommen. Aus- und Weiterbildungsaspekte im beruflichen und akademischen Bereich sollen nach Möglichkeit in die Forschungs- und Entwicklungsvorhaben integriert werden, um einen Beitrag zur rechtzeitigen Verfügbarkeit von hochqualifizierten Mitarbeitern zu leisten.
Die Verbünde sollten einen nachvollziehbaren Marktzugang im Bereich der industriellen Produktion besitzen und die Umsetzung und Verwertung der Vorhabenergebnisse in ihrer Planung berücksichtigen. Ergebnisse sollten bereits innerhalb der Vorhaben anhand geeigneter anwendungsnaher Demonstratoren validiert werden. Vorhaben sollten anschaulich und nachvollziehbar die Vorteile der Implementierung von sensorbasierten Elektroniksystemen in der Industrie 4.0 für die Wertschöpfungskette in Deutschland aufzeigen.
Kontakt:
VDI/VDE Innovation + Technik GmbH
Projektträger "Elektroniksysteme; Elektromobilität" des BMBF
Kramergasse 2
01067 Dresden
Dr. Marita Wenzel
Telefon: 03 51/48 67 97-4 44
E-Mail: marita.wenzel@vdivde-it.de
Weitere Informationen:
http://www.bmbf.de/foerderungen/25379.php
Gegenstand der Förderung sind Forschungs- und Entwicklungsaufwendungen im Rahmen industriegetriebener, vorwettbewerblicher Verbundvorhaben zum Thema "Sensorbasierte Elektroniksysteme für Industrie 4.0". Die Vorhaben müssen über Innovationen im Bereich der sensorbasierten Elektroniksysteme mindestens drei der folgenden übergeordneten Zielstellungen verfolgen:
- die Optimierung, Flexibilisierung und Beschleunigung von Produktionsprozessen
- die industrielle Echtzeit-Prozesssteuerung über dezentrales Datenmanagement
- die selbständige und flexible Reaktion von Produktionsanlagen auf veränderte Umgebungsbedingungen
- die vorbeugende Instandhaltung von Maschinen und Anlagen und die verbesserte Überwachung von Industrieprozessen
- die Reduktion von Emissionen, Energieverbrauch, Ressourcen und Material in der industriellen Produktion
- die Etablierung eines Produkt-Lebenszyklus-Managements
Um die Leistungsfähigkeit zukünftiger Produktionssysteme zu steigern, sollen die geplanten Arbeiten zu sensorbasierten Elektroniksystemen insbesondere die folgenden Inhalte adressieren:
- vereinfachte Integration der Sensorsysteme in Produktionsprozesse (z. B. über "plug & produce"-fähige, flexibel adaptierbare Sensorsystem-Architekturen)
- an Anforderungen in der industriellen Produktion ausgerichtete Funktionsintegration und Systemintegration (z. B. über Multisensorsysteme, mikrohybride Integration und Mikroassemblage)
- Datenerfassung, -verarbeitung und -übertragung in Echtzeit (z. B. über schnellere Komponenten, Verarbeitungsalgorithmen, erhöhte Bandbreite und Reduktion von Datenmengen)
- Steigerung der Energieeffizienz bis hin zu Energieautarkie (z. B. über effiziente Komponenten, Energiemanagement, Energy Harvesting, Energiespeicherung)
- Steigerung der Autonomie (z. B. durch Lernfähigkeit, Entscheidungsfähigkeit, Selbstdiagnose, Selbstkalibrierung, Selbstkonfiguration und Selbstheilung)
- Steigerung der Sicherheit und Zuverlässigkeit (z. B. Funktionssicherheit, Datensicherheit und Manipulationssicherheit)
- Optimierung und Beschleunigung des Sensorentwurfs durch Einsatz und Entwicklung neuer EDA-Werkzeuge (Electronic Design Automation) zur Systemplanung und zum virtuellen Prototyping
- Erschließung neuer echtzeitfähiger Messverfahren für Anwendungen im Kontext von Industrie 4.0
Bei allen Anwendungen kommt zudem den Querschnittsthemen elektromagnetische Verträglichkeit, Robustheit, Resilienz, Vernetzungsfähigkeit, Qualität und Wirtschaftlichkeit für den Einsatz im industriellen Umfeld eine hohe Bedeutung zu. Ebenso sollte die Anpassung an standardisierte industrielle digitale Kommunikationsprotokolle angestrebt werden. Arbeiten, die der Normung und Standardisierung z. B. der Schnittstellen für Industrie 4.0 und der Semantik dienen, sind ausdrücklich erwünscht.
Im Rahmen der Forschungs- und Entwicklungsvorhaben können auch Strategien zur Sicherung des Innovationsvorsprungs und mögliche Ansatzpunkte zur Entwicklung neuer Geschäftsmodelle betrachtet werden.
Gefördert werden Verbundvorhaben, die sich an konkreten industriellen Anwendungen orientieren und sich durch ein hohes wissenschaftlich-technisches und wirtschaftliches Risiko auszeichnen. Erwartet werden Lösungsvorschläge, die den Stand der Technik deutlich übertreffen und im Rahmen einer vorwettbewerblichen Zusammenarbeit aufgegriffen werden.
Die Vorhaben sollen im Verbund von Industrieunternehmen, Hochschulen und Forschungseinrichtungen durchgeführt werden und Wertschöpfungsketten bis hin zur Anwendung in der industriellen Produktion abdecken. Grundsätzlich sollte mindestens ein Unternehmen der gewerblichen Wirtschaft in den Verbund einbezogen sein. Eine möglichst hohe Beteiligung von KMU wird ausdrücklich begrüßt. Vorhaben der reinen Grundlagenforschung sowie Einzelvorhaben sind von der Förderung ausgenommen. Aus- und Weiterbildungsaspekte im beruflichen und akademischen Bereich sollen nach Möglichkeit in die Forschungs- und Entwicklungsvorhaben integriert werden, um einen Beitrag zur rechtzeitigen Verfügbarkeit von hochqualifizierten Mitarbeitern zu leisten.
Die Verbünde sollten einen nachvollziehbaren Marktzugang im Bereich der industriellen Produktion besitzen und die Umsetzung und Verwertung der Vorhabenergebnisse in ihrer Planung berücksichtigen. Ergebnisse sollten bereits innerhalb der Vorhaben anhand geeigneter anwendungsnaher Demonstratoren validiert werden. Vorhaben sollten anschaulich und nachvollziehbar die Vorteile der Implementierung von sensorbasierten Elektroniksystemen in der Industrie 4.0 für die Wertschöpfungskette in Deutschland aufzeigen.
Kontakt:
VDI/VDE Innovation + Technik GmbH
Projektträger "Elektroniksysteme; Elektromobilität" des BMBF
Kramergasse 2
01067 Dresden
Dr. Marita Wenzel
Telefon: 03 51/48 67 97-4 44
E-Mail: marita.wenzel@vdivde-it.de
Weitere Informationen:
http://www.bmbf.de/foerderungen/25379.php