Aktuelle wissenschaftliche Projekte

  • Wie baue ich eine flexible Fertigung
  • Wann ist Automatisierung sinnvoll - und wann nicht
  • Warum muss der Mensch im Mittelpunkt stehen
  • Wie erhöhe ich die Resilienz meiner Fertigung
  • Wie setze ich neueste KI-Methoden am sinnvollsten ein
  • Wie erreiche ich eine nachhaltige Produktion

Dies sind nur einige Fragen rund um die Vision von Industrie 4.0, auf die wir Antworten suchen. Durch die Mitarbeit an nationalen und internationalen Forschungsprojekten sind unsere Wissenschaftler:innen von DFKI (IFS), der TU Kaiserslautern (WSKL) und der SmartFactoryKL immer auf dem neuesten Stand technologischer Entwicklungen. Ihr Wissen fließt täglich in die Arbeit an unserem Production Level 4- Demonstratorökosystem und in die Arbeitsgruppen mit unseren Mitgliedern aus der Industrie.

Verbände, Unternehmen, Politiker:innen und Forschungseinrichtungen betonen die Rolle der SmartFactoryKL immer wieder. Wir verbinden in einzigartiger Weise die realen Fragestellungen aus der Fertigung mit neuesten wissenschaftlichen Entwicklungen zu lösungsorientierten Innovationen für die Anwendung. Unsere Antworten sind praxistauglich und im Shopfloor umsetzbar.

Auf der Hannover Messe sind wir seit Jahren mit unseren Exponaten eines der Highlights.

KoKobot 
Auf- und Ausbau von technologieorientierten Kompetenzfeldern für eine "Kollaborative und Kooperative
Robotikplattform"


01.09.2021 - 31.07.2023 

In dem Projekt KoKoBot werden Methoden erforscht und getestet, die eine vereinfachte Integration und Programmierung von industriellen Robotern ermöglicht (Plug & Produce). 

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Dabei wird auf ein “App” basiertes Konzept mit herstellerübergreifender Kommunikation gesetzt, um Systeme mit Funktionen wie bspw. einer Onlinetrajektorienplanung zu erweitern. Detailierte Informationen finden Sie auf der Projektwebsite: KoKoBot - Aufbau einer kollaborativen und kooperativen Robotikplatform - TU Kaiserslautern.

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KI4ETA 
Künstliche Intelligenz für Energietechnologien und Anwendungen in der Produktion


01.06.2021 - 31.05.2024 

Das Projekt KI4ETA strebt durch den Einsatz von KI energetische Effizienzmaßnahmen und Betriebsoptimierungen in der Produktion an. In sieben Teilprojekten werden unter anderem eine Energiemanagementplattform zur Entwicklung selbstlernender Anwendungen und die dazu benötigte Vernetzung/Infrastruktur entwickelt. 

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Mit Hilfe verschiedener KI-gestützter Assistenzsysteme und selbstlernenden Monitoringalgorithmen soll energetische Transparenz und ein sicherer Betrieb der IT-Infrastruktur gewährleistet werden. 

Projektseite

RZzKI 
Regionales Zukunftszentrum für KI und digitale Transformation Saarland Rheinland-Pfalz
 


01.03.2021 - 31.12.2022 

Das Ziel des RZzKI ist die Entwicklung und Anwendung eines ganzheitlichen Ansatzes zur digitalen Transformation, wobei ein wesentlicher Schwerpunkt auf der Gestaltung und Handhabung menschenzentrierter Künstlicher Intelligenz (KI) - Systeme liegt. 

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KMU sowie Beschäftigte im Saarland und in Rheinland-Pfalz werden mittels Beratungs- und Qualifizierungsangeboten bei der partizipativen Erprobung und Einführung von neuen Technologien, insbesondere im Kontext von KI. 

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SmartMA-X 
Smart Manufacturing GAIA-X Testumgebung
 


01.01.2021 - 31.05.2024 

smartMA-X entwickelt für das Datenökosystem GAIA-X die praktische Integration von Produktionsanlagen. Ziel ist eine Shared Production mit durchgängigem Zugriff auf Daten und Maschinen. Unternehmen erhalten eine Möglichkeit GAIA-X live in einer industrienahen Produktionsumgebung zu betrachten und von ersten Erkenntnissen zu lernen.  
Projektinformationen

SmartFactory-KL Produktionsnetzwerk

5G IDEAS 
(I)ndustrial
(D)emonstration of 5G (E)stablishment and ​​​​​​​(A)pplication(S) 


20.11.2020 - 31.07.2022 

Im Projekt "5G - Einsatz in der Industrie" werden Einsatzmöglichkeiten von 5G-Technologien im industriellen Umfeld entwickelt. Zum Beispiel den Aufbaueiner 5G-Infrasturktur im Innenbereich der SmartFactory-KL, Steuerung flexible Integration eines Moduls mit Roboterarm in eine Demoanlagen, Drahtlose Anbindung von AR-Datenbrillen an einen Edge-Server zur Auslagerung von Rechenoperationen. 

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DIMOFAC 
Digital & Intelligent MOdular 
FACtories


01.10.2020 - 30.09.2023

Ziel ist die flexible Produktion. Diese soll erreicht werden durch die Integration von Plug-and-Produce-Modulen in ein Closed-Loop-Lifecycle-Management-System auf eine kontinuierliche Anpassung, Optimierung und Verbesserung der schnellen und flexiblen Produktion. 

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Dazu kommt für jedes Modul ein digitaler Zwilling und ein digitaler Thread-Link für den Produkt- und Prozessdatenfluss zur besseren Rekonfiguration. Das ermöglich auch eine sichere Kommunikation über den gesamten Produktlebenszyklus. 

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RACKET 
Rare Class Learning and Unknown Events Detection for Flexible Production


01.09.2020 - 31.08.2024 

Im Projekt RACKET wird das Problem der Erkennung seltener und unbekannter Fehler durch die Kombination modellbasierter Methoden und Methoden des maschinellen Lernens theoretisch und in repräsentativen Anwendungsszenarien behandelt. 

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Der Ansatz basiert auf der Annahme, dass ein physikalisches oder verfahrenstechnisches Modell einer Fertigungsanlage existiert, aber nicht vollständig spezifiziert ist und Unsicherheiten in Struktur, Parametern und Variablen aufweist. 

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InCoRAP 
Intentoriented cooperative 
Robot Action Planning and worker support in factory settings


01.01.2020  -  31.12.2023 

Das Projekt InCoRAP erforscht die Mensch-Roboter-Interaktion unter Berücksichtigung der Intention des Menschen. Ziel ist die fließende Interaktion zwischen Mensch und Roboter. Die Maschine soll bereits im Vorfeld ihrer eigenen Handlungen die zu erwartenden Intentionen des Menschen berücksichtigen können 

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HyperCOG
Hyperconnected Architecture for High Cognitive Production Plants


01.09.2019 - 01.03.2023

Im Projekt HyperCOG soll das innovative Potenzial von Cyber-Physischen Systemen (CPS) und Datenanalyse im industriellen Kontext demonstriert, und neue Geschäftsmodelle aufgezeigt werden. Hierfür wird eine Architektur mit dem Ziel der „kognitiven Fabrik“ entwickelt. 

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Die Einbettung von Datentechnologien in eine CPS Plattform soll Prozesse effizienter und nachhaltiger gestalten, sowie als Grundlage für neue Dienstleistungen dienen. 

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Mittelstand-Digital Zentrum Kaiserslautern


01.08.2021 - 31.07.2024

Das Mittelstand-Digital Zentrum Kaiserslautern bietet kleinen und mittleren Unternehmen aus Rheinland-Pfalz und darüber hinaus kostenfreie Unterstützung in Form von Informationen und Anregungen bis hin zur Unterstützung bei der Umsetzung ihrer Projekte. 

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Das Mittelstand-Digital Zentrum Kaiserslautern gehört zu Mittelstand-Digital. Mit dem Mittelstand-Digital Netzwerk unterstützt das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz die Digitalisierung in kleinen und mittleren Unternehmen und dem Handwerk.

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CircThread 
Circ
ular Digital Thread 

 


01.06.2021 - 31.05.2025 

Das Hauptziel des CircThread-Projekts besteht darin, den Zugang zu Daten, die sich derzeit in Archiven befinden, freizugeben und sie als Entscheidungsinformationen für Akteure innerhalb und außerhalb des erweiterten Produktlebenszyklus aufzuwerten.  

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Zu diesem Zweck entwickelt CircThread ein Framework zur Erleichterung des Informationsaustauschs über die erweiterte Lebenszykluskette von Produkten, Komponenten, deren Materialien und chemischen Daten sowie damit verbundenen Informationen über Kreislaufwirtschaft, Umwelt, Soziales und Wirtschaft. Die implementierte Cloud-Plattform wird in drei Demonstrationsclustern in drei Ländern getestet und fokussiert sich auf Haushaltsgeräte und Haushaltsenergiesysteme.

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STAR 
S
afe and Trusted Human Centric ARtificial Intelligence in Future Manufacturing Lines


01.01.2021 - 31.12.2023 

STAR is a joint effort of AI and digital manufacturing experts towards enabling the deployment of standard-based secure, safe reliable and trusted human centric AI systems in real-life manufacturing environments.

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STAR will research, develop, validate and make available to the AI and Industry4.0 communities novel technologies that will enable AI systems to acquire knowledge in order to take timely and safe decisions in dynamic and unpredictable environments.

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PHYSICS 
Optimized hybrid space-time service continuum in FAAS


01.01.2021 - 31.12.2023 

PHYSICS nutzt das modernste, skalierbare und kostengünstigste Cloud-Modell (FaaS), das über mehrere Service- und Hardwaretypen, Anbieterstandorte, Edge- und Multi-Cloud-Ressourcen hinweg betrieben wird. 

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Zu diesem Zweck verwendet es einen einheitlichen Kontinuumsansatz an, einschließlich funktionaler und operativer Verwaltung über Standorte und Service-Stacks hinweg, Leistung durch die Relativität von Raum (Ausführungsort) und Zeit (Ausführung), verbessert durch die Semantik von Anwendungskomponenten und Diensten. Die SmartFactory-KL wird als Anwendungsfall die aktuelle Softwarearchitektur in eine serverlose Architektur umwandeln. 

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MAS4AI 
Multi-Agent Systems for Pervasive  
Artificial Intelligence for assisting Humans in Modular Production Environments


01.10.2020 - 30.09.2023

Entwicklung einer Multi-Agenten-basierten Technologie für die Integration von KI-Algorithmen in der autonomen modularen Produktion (Shared Production) mit Werker-Assistenz.

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ReCircE 
Digital Lifecycle Record for the Circular Economy

 


01.10.2020 - 30.09.2023 

Das Projekt ReCircE zielt auf die Verbesserung der Ressourceneffizienz von Stoffkreisläufen ab. Dieses Ziel soll durch die Verbindung einer digitalen Produktbeschreibung – der Lebenszyklusakte (Life Cycle Record) – mit intelligenter und durch Methoden der Künstlichen Intelligenz (KI) unterstützte Sortierungstechnologien erreicht werden. 

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DIGITbrain 
Digital twins bringing agility and innovation to manufacturing SMEs, by empowering a network of DIHs with an integrated digital platform that enables Manufacturing as a Service (MaaS)


01.07.2020 - 31.12.2023 

Im Projekt DIGITbrain arbeiten 36 Partner zusammen, um KMU einen einfachen Zugang zu digitalen Zwillingen zu ermöglichen. Ein digitaler Zwilling ist die virtuelle Darstellung eines Produkts, Systems oder Prozesses, der die realen physikalischen Eigenschaften in Echtzeit simuliert. 

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Die digitale Simulation ermöglicht es, einen Produktionsprozess zu optimieren, sowie Vorhersagen hinsichtlich Maschinenausfällen oder Wartungsbedarf zu treffen. 

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5G Kaiserslautern
5G für Technik, Mensch und Umwelt
 


01.08.2019 - 31.12.2022 

5G Kaiserslautern ist ein Forschungsvorhaben zur Erprobung und Weiterentwicklung des neuesten Mobilfunkstandards 5G in Anwendungsfällen aus den Bereichen Logistik, kooperierende autonome Maschinen und Fahrzeuge, Veranstaltungstechnik, Produktion und Automatisierung, Verkehr und Landwirtschaft. Hierfür werden private 4G und 5G Campusnetze an verschiedenen Standorten aufgebaut. 

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BaSys 4.2 
Die Middleware für Industrie 4.0

 


01.07.2019 – 30.06.2022 

BaSys 4 definiert eine Referenzarchitektur für Produktionssysteme, die den Wandel zur Industrie 4.0 ermöglicht. Unsere Open-Source Middleware Eclipse BaSyx ist eine Referenzimplementierung der Konzepte von BaSys 4. Im Projekt erforscht das Fraunhofer IESE gemeinsam mit 18 Partnern aus Forschung und Industrie das kontinuierliche Engineering von Fertigungsprozessen und Industrie 4.0 für die Prozessindustrie. 

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CanvAAS 2 
Connected Assets iNteroperability framework Via AAS 


01.01.2021 - 31.12.2021 

CanvAAS 2 ist ein erweitertes Projekt von CanvAAS. Es soll die bereits existierende CanvAAS API in Bezug auf ihren Synchronisationsmechanismus zwischen physischen Assets und ihren digitalen Darstellungen weiterentwickeln. Abschließend zielt CanvAAS 2 auch darauf ab, grundlegende Sicherheitsmechanismen zu integrieren. 

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CloudiFacturing 
Cloudi
fication of Production Engineering for Predictive Digital Manufacturing 


01.10.2017 - 30.09.2021 

Ziel des CloudiFacturing-Projekts ist die Verbesserung der Wettbewerbsfähigkeit und Ressourceneffizienz von produzierenden KMU und die Förderung der Kreislaufwirtschaft im Sinne der Vision von Factories 4.0. 

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Anhand erweiterter Analyse von digital erfassten Fabrikdaten wird eine Optimierung der Produktionsprozesse möglich. Es können Modelle erstellt und Simulationen berechnet werden und es lassen sich Optimierungspotenziale hinsichtlich der Herstellbarkeit identifizieren. Dazu bietet das Projekt eine Cloud Infrastruktur Plattform. 

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BaSyPaaS 
Realisierung einer dienstleistungsbasierten Produktion – Mit BaSys 4.0 zu Production as a Service


01.06.2019 – 31.05.2021 

Mit Hilfe der BaSys-Middleware „BaSyx“ werden Produktionsanlagen und deren Fähigkeiten (Skills) mittels Verwaltungsschalen (VWS) beschrieben. 

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Im Falle einer Anfrage von außen, enthalten die VWS alle relevanten Informationen, basierend auf den realen Produktionsdaten vergangener Produktionsschritte/Produkte, die für eine Machbarkeitsprüfung und Angebotserstellung benötigt werden. Durch eine Software ist dieser Arbeitsschritt teil-automatisiert. 

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Akzent4BaSys 
Aktives Werker-zentriertes Shopfloor Interaktionssystem für BaSys zur flexiblen Informationsbereitstellung für den Mitarbeiter


01.12.2019 - 30.11.2021 

Akzent4BaSys ermöglicht dem Werker einen flexiblen Zugang zu Informationen der Maschinenebene, die wiederum für den weiteren Austausch mit Kollegen, wie z.B. Instandhalter, Maschinenführer oder Produktionsleiter, verwendet werden können. 

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Für diese neuartige Möglichkeit der Kommunikation von Maschine zu Mensch oder auch von Mensch zu Mensch kommen smarte mobile Endgeräte zum Einsatz. Neben Textnachrichten erleichtern Bilder, Video- und Sprachnachrichten die Kommunikation.

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DigiPro4BaSys 
Digitalisierung von Bestandsanlagen zur Visualisierung von Daten des Produktionsprozesses und des Wertstroms unter der Nutzung der BaSys 4.0 Middleware


01.06.2019 - 31.08.2021 

Ziel des Projekts war, mithilfe der BaSys 4.0 Middleware eine durchgängige Digitalisierung zu erreichen und die erhobenen Daten nutzergerecht zu visualisieren. Die Daten entstehen, weil KMU bestehende Anlagen mit Sensorik und Komponenten ausrüsten, um eine systematische Überwachung der Prozesse, eine schnellere Behebung von Störung und eine durchgängige Unterstützung von Werkern zu erreichen. 

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PERFoRM
Production harmonized Reconfiguration of Flexible Robots and Machinery



01.10.2015 - 01.09.2018

Ziele des Projekts PERFoRM waren die Standardisierung und Angleichung von Methoden, die die Realisierung einer neuen Generation von flexiblen und smarten Produktionsnetzwerken unterstützen, sowie die Demonstration und Implementierung von Methoden, Strategien und Technologien zur Transformation existierender Produktionssysteme zu flexiblen Plug & Produce Produktionssystemen. 

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Das Projekt verfolgte die Konsolidierung bisheriger EU-Forschungsprojekte zum Thema rekonfigurierbare und innovative Plug & Produce Systeme.

Projektseite
Ansprechpartner
Achim Harms. ©SmartFactoryKL/A.Sell
whitepaper

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