aktuelle Forschungs- und Entwicklungs­projekte [-]


Entwicklung einer nachrüstbaren ZUSTA-(AR)2-Box zur adaptiven Regelung und Visualisierung von CAD/CAM Prozessen

Die digitale Vernetzung in der Industrie verfolgt das Ziel, die Informations- und Datenverarbeitungsprozesse in den Unternehmen mit den physischen Abläufen ihrer Geschäftstätigkeit in neuer Weise und zu neuen Angeboten und Diensten zu verknüpfen. Innerhalb der Initiative ZUSTA (Netzwerke für zuverlässige und stabile Prozesse) verfolgt ZUSTA-(AR)2 das Ziel, Zuverässigkeit und Stabilität der industriellen additiven Fertigung über adaptive Regelung und die Anwendung von Erweiterter Realität (Augmented Reality).
Über die kontinuierliche Zusammenführung von Prozessparametern und Prozessergebnis (additiv gefertigtes Teil) können Fertigungsfehler frühzeitig erkannt und günstigstenfalls direkt ausgeregelt werden. Letztendlich wird dadurch eine wiederholbar hohe Teilequalität abgesichert und die Produktion von Ausschuss wird minimiert. Falls in der Produktion trotzdem unreparierbare Toleranzüberschreitungen stattfinden, kann der Auftrag frühzeitig abgebrochen werden und dadurch Maschinenzeit und Material gespart werden. Für eventuell aus produktionstechnischer Sicht erforderliche konstruktive Korrekturen zur Vermeidung von Fertigungsproblemen liefert die im digitalen Zwilling zusammengeführte Aufzeichnung der Prozessparameter zweckdienliche Unterstützung. Die Rückkopplung der gefertigten Geometrie auf die Maschinen-Bahnplanung (CAM-Postprocessing) und die CAD-Geometrie wird für die AR-Darstellung der Übereinstimmung zwischen konstruktiver und Fertigungsgeometrie genutzt. Die informative AR-Aufbereitung kann einen entscheidenden Beitrag zur Konstruktions- und Fertigungsoptimierung leisten.

Logic Way übernimmt im Projekt hauptsächlich die Entwicklung und Bereitstellung der Filter-, Regelungs- und Kommunikationskomponente "ZUSTA-(AR)2-Box". Unser Kooperationspartner im Projekt ist die S.K.M. Informatik GmbH Schwerin.

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"ZUSTA-(AR)2" wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie gefördert.
Projektträger ist VDI/VDE-IT.


Sindabus - Sicherheitskomponenten für Industrieautomation und Bussysteme

Durch zunehmenden Vernetzungsgrad aller mit Eigenintelligenz ausgesatteten elektronischen Geräte entstehen neue Schadens- und Bedrohungsszenarien, die zum Zeitpunkt der Entwicklung, Produktion und Inbetriebnahme des jeweiligen Gerätes noch keine Rolle spielten. Aus Kosten- und Zuverlässig­keits­gründen sind viele einfache Geräte auch konstruktiv nicht mit Sicherheits­merkmalen ausgestattet und für den Betrieb in abgeschotteten, geschützten Umgebungen vorgesehen. In diesen Fällen soll die umgebende Infrastruktur den Schutz der Installation vor schädlichen Einflüssen übernehmen.
Von fehlgesteuerten, manipulierten oder sabotierten Maschinen und Anlagen geht ein erhebliches Gefährdungspotential für Menschen und Sachwerte aus. Angriffe auf vernetzte Industrie­anlagen und Fahrzeuge finden bereits statt und sind mit handelsüblichen Mitteln durchführbar.

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Die Partner des Projektes möchten mit ihrer Entwicklung die vorhandenen heterogenen Netzwerkinfrastrukturen innerhalb von Produktionsanlagen – über Protokollgrenzen hinweg – gegen böswillige Angriffe von innen und außen effektiv absichern. Dabei soll die Infrastruktur nicht verändert bzw. gestört werden. Über entsprechende Datenlogger etc. und eine leistungsfähige Auswertungssoftware sollen Datenströme überwacht und analysiert werden, so dass Anomalien oder Angriffe erkannt werden können.

Als Ergebnis des Vorhabens soll ein prototypisches Framework entstehen, das sich aus Hard- und Softwaremodulen zusammensetzt und - in unterschiedlicher Kombination - flexibel für unterschiedliche Installationen verwendet werden kann. Auf Basis dieses Frameworks sollen im Zuge der wirtschaftlichen Verwertung individuelle Kundenprojekte umgesetzt werden. Weiterhin dient es als Grundlage für die kontinuierliche Weiterentwicklung der Teilmodule. Im Zuge des Vorhabens soll eine Test- und Entwicklungsumgebung aufgebaut werden.

"Sindabus" wird von Logic Way in Kooperation mit SKM Informatik und der Universität Rostock bearbeitet.

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"Sindabus" wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie gefördert.
Projektträger ist VDI/VDE-IT.


Big Data im landwirtschaftlichen Prozess innovativ nutzen

Teilprojekt Logic Way: Datenaufzeichnungs- und -übertragungssystem, Kommunikationslogik, betriebsübergreifende Datenbank-Infrastruktur

Big Data kann seinen Nutzen dort entfalten, wo Informationen aus unterschiedlichen Quellen und Sichten in neue Kontexte gebracht werden und dadurch neue Zusammenhänge hergestellt werden können. Das Projekt BiDa-LAP stellt daher Informations­kanäle von allen für Feld- und Flurarbeiten relevanten Daten­quellen bis zum zentralen Datenbestand her und liefert umgekehrt direkt vor Ort übergreifende Informationen und Entscheidungs­unterstützung.
Das Projekt hat die Entwicklung, Inbetriebnahme und den Probebetrieb eines elektronischen Infra­struktur­systems, bestehend aus einer Plattform­architektur und mobilen Datenloggern mit der Möglichkeit zur Interaktion zu smarten Endgeräten zum Gegenstand. Die Entwicklung steht zukünftig Land­wirt­schafts­betrieben und Dienstleistungs­unternehmen als operatives und strategisches Entscheidungs­unterstützungs­system zur Verfügung. Hierfür sollen historische (beispielsweise aus vorangehenden Anbauperioden) wie auch aktuell erfasste Daten genutzt werden. Dem Nutzer sollen dabei organisatorische (z.B. prognostizierte Restarbeitszeit einer Maschine auf einem Feld), technische (z.B. aktueller Schlupf einer Maschine), ökonomische (z.B. Gesamtkosten eines Arbeits­verfahrens in Abhängigkeit von der gewählten Arbeitsbreite), agronomische (z.B. Schadverdichtung oder Humusbilanzierung) und Nachhaltigkeits-Indikatoren (z.B. CO2 Emissionen eines Produktions­verfahrens) zur Entscheidungs­findung angeboten werden. Dazu ist unter anderem geplant, eine Bewirtschaftungs­musterdatenbank aufzubauen, worin betriebs­grenzen­übergreifend entsprechende Parameter von Arbeits­maschinen erfasst werden.
Basierend darauf sollen zukünftig Szenarien-Rechnungen zum Einsatz unterschiedlicher Maschinenkonfigurationen möglich sein. Hierdurch sollen Entscheidungshilfen zur Auswahl der optimalen Arbeitsbreite oder zur Konfiguration der Maschinenleistungskapazitäten eines Landwirtschaftsbetriebes ex ante gegeben werden. Wiederum betriebsgrenzenübergreifend soll es möglich sein, dass Nutzer ex post ein Benchmarking zur Effizienz des Maschineneinsatzes durchführen können. Aspekte des Datenschutzes sind hierzu zwingend während der gesamten Projektlaufzeit bei der Entwicklung des Systems zu berücksichtigen. Weitere operative Hilfestellungen sollen dem Nutzer zukünftig beispielsweise durch die Leitspuroptimierung auf dem Feld oder durch die Ausweisung des optimalen Bearbeitungsfensters gegeben werden.

Als Ausgangsbasis können die Projektantragsteller auf das aus dem Projekt Agro-MiCoS hervorgegangene flexible und offene Datenerfassungs- und Kommuni­kations­system zurückgreifen.
Im Gegensatz zu bestehenden Telemetrie Lösungen am Markt richtet sich die Neuentwicklung an Landwirtschafts­betriebe mit gemischten Fuhrparks hinsichtlich des Alters (neuere und ältere Maschinen) und der Hersteller­herkunft (herstellerunabhängig). Dadurch wird die Flexibilität für den Nutzer erhöht, da insbesondere in Westeuropa meist gemischte Fuhrparks auf Landwirtschafts­betrieben zu finden sind. Erweitert wird das Telemetriesystem zusätzlich über die Verknüpfung und das Benchmarking mit historischen Datenbeständen. Dies soll auch auch Betriebsgrenzen übergreifend möglich sein. Die Bereitstellung und Nutzung offener und dokumentierter Schnittstellen ist dabei erklärtes Ziel des Projektes und wesentliche Grundlage für durchgehende Funktion in gemischten Umgebungen.

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"BiDa-LAP" wird vom Bundesministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz gefördert.
Projektträger ist die Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung.


DoHLe - logisch-technische Infrastruktur zur automatischen Dokumentation der Herkunft von Landwirtschaftserzeugnissen

Seit Januar 2005 wird für Lebensmittel deren Rückverfolgbarkeit des Produktions- und Verteilungsprozesses verlangt. Diese Informationen werden beispielsweise zur Aufklärung von Verseuchungen und Verschmutzungen abgefragt. Für den Konsumenten wäre es in vielen Fällen interessant, zusätzliche Auskünfte über die Herkunft seiner Lebensmittel zu erhalten bzw. seine Bezugsquellen gezielter auswählen zu können.
Das Projekt DoHLe hat die Entwicklung, Inbetriebnahme und den Probebetrieb eines elektronischen Infrastruktursystems zum Gegenstand, mit dessen Hilfe reale Produktions- und Verteilungsprozesse der Nahrungs­mittel­versorgung datentechnisch automatisch modelliert und abgebildet werden können. Dabei soll ein möglichst offenes System geschaffen werden, das über spezifizierte Schnittstellen verfügt und so Daten aus unterschiedlichen Quellkanälen integriert. Es werden einfache Rückv­erfolgbarkeits­informationen zum Produkt für den Endverbraucher, Dokumentationen für den Erzeuger, den Verarbeiter und den Handel zur Verfügung gestellt. Die Kontroll­organe bekommen die detaillierten Informationen zum Produkt. Zusatz­informationen wie eine Verbraucherampel für die Inhaltsstoffe oder den ökologischen Fußabdruck sind ebenso darstellbar. Für die Führung des Herkunfts­nachweises kommt der Datenerfassung, -aufbereitung, -verknüpfung und -bereitstellung eine entscheidende Bedeutung zu. Im gleichen Kontext sind Berechtigungs-, Datenschutz-, Datensicherheits-, Datensparsamkeits- und Geheimhaltungs­aspekte zu berücksichtigen.
Die Umsetzung der Infrastruktur ist als verteiltes und skalierbares Cloud-System mit Anbindung mobiler Endgeräte sowohl für Datenerhebung als auch für Abfrage und Visualisierung geplant. Dadurch können sowohl Produktions­beteiligte als auch Konsumenten ihren Informations­anteil mobil und unkompliziert nutzen bzw. beitragen. Scheinbar widersprüchliche Forderungen nach Datenschutz und Informations­verfügbarkeit lassen sich nur über ein transparentes Datensicherheits-, berechtigungs- und -verteilungskonzept abbilden. Die Entwicklung und Publikation dieses Regelwerkes ist ebenfalls Projektbestandteil. Grundsätzlich ist davon auszugehen, dass dem Besitzer einer Ware auch ein diesbezüglicher Informationsanspruch zusteht.
Insgesamt müssen Zugriffs­berechtigungen (und eventuell Besitzverhältnisse) des Datenbestandes ein Abbild der realen Welt sein, die diese Daten darstellen sollen. Ausgehend von den klar feststehenden Besitzverhältnissen an Immobilien (Felder, Ställe, Höfe, Verarbeitungsanlagen, Lagerplätze) und Maschinen kann durch intelligente Verknüpfung von Zeitpunkten und Orten von Gut-Übergabe­vorgängen eine schlüssige Zugriffs- und Berechtigungsstruktur des Datenbestandes automatisch hergestellt werden.
Letztendlich soll die notwendige Führung des Herkunfts­nachweises automatisch erfolgen und zusätzlich sollen aus diesem Prozess regulär nützliche Informationen gewonnen werden, die auch Erzeugern im Tagesgeschäft Vorteile bieten. Die von unterschiedlichen Geräten und Personen an verschiedenen Orten erfassten Daten sollen dabei im Sinne des „Internet der Dinge“ automatisch in einen Informationszusammenhang gebracht werden, der höherqualitative Auskunfts- und Abfrageinhalte ermöglicht.

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"DoHLe" wird vom Bundesministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz gefördert.
Projektträger ist die Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung.


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