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laufende Projekte - IKAP -


ACUSCar Automatischer ContainerUmschlag mit Straddle Carriern
01.03.2017 - 31.12.2019, BMVI
Ziel des gemeinsam mit EUROGATE durchgeführten Projekts ACUSCar ist eine Steigerung der Produktivität und der Flexibilität in der Containerabfertigung, verbunden mit einer Entlastung der Umwelt und einer Erhöhung der Sicherheit in den deutschen Seehäfen. Abweichend zu anderen automatisierten Terminals in Europa werden erstmals automatisierte Straddle Carrier in einem Feldtest eingesetzt. Bei Straddle Carriern handelt es sich um spezielle Fahrzeuge zum Transport von Containern auf Terminals, die eine hohe Flexibilität in den Umschlagprozessen sicherstellen. Im Rahmen des Projektes werden Konzepte entwickelt und erprobt, die eine hohe Produktivität des automatisierten Systems sicherstellen sollen. Von besonderer Relevanz ist, dass die entwickelten Konzepte auch auf andere bestehende Terminals übertragen werden können. Hierzu gilt es Standardschnittstellen zu entwickeln, um IT-Systeme unterschiedlicher Hersteller, wie z. B. Terminal Operating Systeme (TOS), die Umschlagprozesse in Terminals steuern, verknüpfen zu können. Ebenfalls ist zu gewährleisten, dass Straddle Carrier verschiedener Anbieter eingebunden werden können. Zur wissenschaftlichen Absicherung der gesteckten Ziele wirkt das BIBA an der Konzeption der praktischen Versuche mit und sorgt dafür, dass innovative Ansätze aus der Forschung Berücksichtigung finden. Weiterhin werden Leitfäden erstellt, die zukünftig dabei helfen im Betrieb befindliche Mega Containerterminals zu automatisieren, und so die Breitenwirksamkeit des Projekts sicherstellen. Das Leuchtturmprojekt ACUSCar wird im Rahmen des Förderprogramms für Innovative Hafentechnologien (IHATEC) durch das Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI) gefördert.
Kontakt:  Benjamin Knoke
Stephan Oelker
Joy Schumacher
Dirk Werthmann
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Lean innovative connected vessels
01.10.2016 - 30.09.2019, H2020
The LINCOLN project aims to propose added-value specialized vessels able to run requested services for Marine Aquaculture, Ocean Energy, Coastal Monitoring, Control and Surveillance, and Rescue sectors in the most effective, efficient, economic valuable and ecofriendly way. These design and development projects will use an innovative fact based design model approach, which combines real operative data at sea with lean methodology, in order to support the appropriate development and implementation of the new vessel concepts, enhance the competitiveness of the EU shipping sector and maximise opportunities for innovation in the European shipbuilding and maritime equipment industry. Finally, LINCOLN will use ad hoc IT tools, customized for the Maritime environment, to support the Lean Fact Based Design enabling the acquisition and the usage of field data, coming from an IoT (Internet of Thing) platform and High Performance Computing- HPC- Simulation.
Kontakt:  Moritz von Stietencron
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Collaborative Network for Industry, Manufacturing, Business and Logistics in Europe
01.10.2016 - 30.09.2019, H2020
Eine der zukünftigen Herausforderungen für europäische KMUs im Produktionssektor wird es sein, an der digitalen Vernetzung der Wirtschaftswelt gut beteiligt zu sein. Schon heute ist es für KMUs schwierig im Internet so gut sichtbar zu sein, dass daraus langfristig Vorteile erzielt werden. Viele Firmen vertrauen sich daher großen Plattformen wie Amazon oder eBay an oder zahlen signifikante Beträge, um personalisierte Werbeeinschaltungen zu platzieren. Das Projekt NIMBLE entwickelt eine Open-Source-basierte B2B Plattform-Infrastruktur, die von Betreibern auf regionale oder Sektor-spezifische B2B Bedürfnisse angepasst werden kann. Über diese Plattformen können die KMUs dann Lieferketten definieren und sich sogar produktionslogistisch enger vernetzen, um firmenübergreifende Optimierungspotenziale nutzen zu können. Die Universität Bremen übernimmt im Projekt die Erforschung und Entwicklung von Mechanismen zur semantischen Integration von Daten. Hierbei werden bestehende Vorarbeiten zum Thema Datenintegration weitergeführt. Zusätzlich leitet die Universität Bremen das Arbeitspaket zur Erhebung und Analyse von Anforderungen an die Plattform. Eine dritte Aufgabe besteht in der Entwicklung eines Konzepts zur Sicherung der Informationsqualität auf der geplanten Plattform-Infrastruktur. Zu den technischen Herausforderungen des Projekts zählen Gewährleistung der Sicherheit von betrieblichen Daten, Erweiterbarkeit der Plattform-Funktionalität und gleichzeitige Gewährleistung der Interoperabilität zwischen verschiedenen, auf NIMBLE basierenden Plattformen. Projektstart ist im Oktober 2016, die Dauer ist mit 36 Monaten geplant und das Ziel ist, eine europäische Föderation von kommerziell nutzbaren NIMBLE-Plattformen ins Leben zu rufen.
Kontakt:  Robert Hellbach
Stefan Wellsandt
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LIP Live Innovation Performance
01.05.2016 - 30.04.2020, Norwegian Research Council

Kontakt:  Moritz von Stietencron
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Curing-Transponder Entwicklung und Integration von RFID-Transpondern zur Überwachung der Aushärtung im Fertigungsprozess und für das Produktlebenszyklusmanagement von Faserverbundwerkstoffen
01.03.2016 - 28.02.2019, BMWi
Bei der Fertigung von Faserverbundbauteilen stellt eine zuverlässige Überwachung des Aushärteprozesses eine Herausforderung dar. In diesem Projekt wird ein Curing Transponder entwickelt, der die RFID-Technik zur Überwachung des Aushärteprozesses im Autoklaven nutzt. Hierbei konzentriert sich das Projekt auf Glas- und Kohlefaserbauteile. Der Curing Transponder kann detaillierte Daten über den Bauteilzustand speichern und senden. Diese Daten fließen in das ebenfalls im Projekt zu entwickelnde sensor- und wissensbasierte Expertensystem ein. Dieses soll weitere Informationen wie Position, Temperatur, Bauteilkennzeichnung und Fertigungsrestriktionen von verschiedenen Bauteilen in Zusammenhang setzen und darüber die Produktionsschritte effizient steuern können. Das Bremer Institut für Produktion und Logistik (BIBA) übernimmt im Projekt die Datenanalyse sowie die Entwicklung von Algorithmen, die zur Interpretation der RFID-Signale notwendig sind, um den Aushärtegrad zu bestimmen. Das Projekt wird gemeinsam mit dem Faserinstitut Bremen (FIBRE) und den Unternehmen tagItron (Salzkotten) sowie Haindl Kunststoffverarbeitung (Bremen) durchgeführt.

PDF-Flyer zum Download

Kontakt:  Marius Veigt
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Building an IoT OPen innovation Ecosystem for connected smart objects
01.01.2016 - 31.12.2018, H2020
Das Internet der Dinge (Internet of Things; IoT) bietet vielfältige Möglichkeiten neue Dienstleistungen und Produkte zu entwickeln, Kosten für Gesellschaften zu reduzieren sowie neue Wege, wie Dienstleistungen verkauft und konsumiert werden, zu gestalten. Trotz dieser Perspektiven sind die sogenannten „vertical silos“, die das heutige IoT formen eine der größten Herausforderung. Tatsächlich stellen „vertical silos“ aufgrund der fehlenden Kompatibilität und Offenheit ein ernstzunehmendes Hindernis auf dem Weg zur Gestaltung von domänen-, plattform- und organisationsübergreifenden Dienstleistungen dar. Das bevorstehende H2020-bIoTope-Projekt (Fördervertrag n° 688203) zum Aufbau eines innovativen und offenen IoT Ökosystems für vernetzte intelligente Objekte hat zum Ziel, den Grundstein für offene Innovations-Ökosysteme zu legen mit Hilfe derer Unternehmen befähigt werden – zu minimalen Investitionskosten – innovativ bei der Entwicklung von neuen Systems-of-Systems (SoS)-Plattformen für vernetzte intelligente Objekte tätig zu sein.

PDF-Flyer zum Download

Kontakt:  Robert Hellbach
Dirk Werthmann
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„Mit uns digital!“ Mittelstand 4.0 – Kompetenzzentrum, Hannover
01.01.2016 - 31.12.2018, BMWi
Im Rahmen des „Mit uns digital!“ Mittelstand 4.0-Kompetenzzentrums Hannover baut das BIBA – Bremer Institut für Produktion und Logistik an der Universität Bremen - seit 2016 die Expertenfabrik für „Selbststeuerung in Produktion und Logistik“ auf und entwickelt hierzu Demonstrationen, Schulungen und Dialogmaßnahmen für die digitale Produktion und Logistik als kostenloses Angebot insbesondere für kleine und mittlere Unternehmen. Die Demonstrations- und Informationsveranstaltungen dienen dazu, die Unternehmen zu den genannten Themen zu informieren und sie für diese zu sensibilisieren. Die Schulungsmaßnahme soll Fach- und Führungskräfte hinsichtlich des Zukunftskonzeptes Industrie 4.0 qualifizieren und bei der Potentialermittlung zu CPS im jeweiligen Unternehmen unterstützen. Es werden drei Schwerpunktthemen aus dem Kontext von Industrie 4.0 vermittelt: 1) mobile Technologien und smarte Produkte 2) Effiziente Planung und Steuerung logistischer Prozesse und technischer Systeme 3) Adaptive Systeme für eine sich ändernde Umwelt. Ergänzend werden die vermittelten Lerninhalte in der Praxis an den vorhandenen Demonstratoren innerhalb der BIBA Expertenfabrik angewandt. Im Rahmen der Dialogmaßnahmen werden Unternehmen besucht, um gemeinsam individuelle Lösungen zu erarbeiten. Ideen mit Vorzeigecharakter können im Anschluss in Projekten umgesetzt werden.
Kontakt:  Christian Gorldt
Michael Teucke
Marius Veigt
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Anpassbare Interaktion mit materialwissenschaftlichen Forschungsdaten
01.01.2016 - 31.12.2019, DFG

Um die Persistenz, Wiederverwertbarkeit und Nachhaltigkeit experimenteller Forschungsdaten zu verbessern, wurden digitale Infrastrukturen zur Erfassung, Ablage und Dissemination geschaffen (InfoSys, Radischen, etc.).

Wie in vielen Bereichen fallen in den Werkstoffwissenschaften große Mengen an Forschungsdaten durch Versuche an. Diese wurden bisher in dezentralen Insellösungen mit geringer Standardisierung abgelegt. Im Rahmen des Vorgängerprojekts InfoSys wurde eine zentrale Infrastruktur geschaffen, mit der 90 % der anfallenden Forschungsdaten inklusive Meta-Daten für metallische Werkstoffe strukturiert abgelegt werden. Das entwickelte System ist inzwischen im täglichen Einsatz und setzt auf nutzer- und umgebungsspezifische Eingabemöglichkeiten (z. B. Tablets) um die Nutzbarkeit, Effizienz und gleichzeitig die Akzeptanz des Systems vor Ort zu erhöhen. Im Rahmen dieses Folgeprojekts soll das bestehende System als Beispiel einer digitalen Infrastruktur für Forschungsdaten, für deren Nutzung zur Recherche, Data Mining und Dissemination der experimentellen Daten angepasst, erweitert und optimiert werden.

Hierbei steht nicht mehr die leichte, angepasste und benutzerfreundliche Eingabe der Daten, sondern deren spätere Verwertung durch Dritte im Vordergrund. Die zu erarbeitenden Erweiterungen sollen allerdings nicht nur auf das Pilotprojekt anwendbar sein, sondern eine breitere Anwendung erlauben und fördern. Hierfür soll das InfoSys-System um weitere Funktionen erweitert werden. Dabei liegt ein besonderer Fokus auf einer hochentwickelten Suchfunktion und Auswertungstools, die auf Data Mining und semantischer Verknüpfung basieren. Damit kann zukünftig das Potential der nun zentral und strukturiert vorliegenden Daten effizienter ausgeschöpft werden.

Gleichzeitig werden weitere Maßnahmen im Bereich Qualitätssicherung von Forschungsdaten entwickelt und implementiert. Dies ist speziell vor dem Hintergrund der Referenzierung durch Digital Object Identifier (DOI) essentiell. Die Qualitätssicherungsmaßnahmen haben teilweise Überschneidungen mit den vorher genannten Auswertungstools, wie bspw. automatische Plausibilitätschecks.

Zusätzlich sollen innovative Methoden entwickelt werden, die es den Nutzern erlauben, die Qualität von Forschungsdaten einfacher zu bewerten. Um hinreichende Komplexität und Übertragbarkeit zu gewährleisten, sollen auch materialwissenschaftliche Daten der Stoffklasse der faserverstärkten Kunststoffe (FVK) mit allen spezifischen Eigenheiten hinsichtlich Metadaten und Versuchsabläufen hinzugefügt werden.


Kontakt:  Stefan Wellsandt
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breaking educational barriers with contextualised pervasive and gameful learning
01.01.2016 - 31.12.2018, H2020
BEACONING stands for Breaking Educational Barriers with Contextualised, Pervasive and Gameful Learning and will focus on ‘anytime anywhere’ learning by exploiting pervasive, context-aware and gamified techniques and technologies, framed under the Problem-Based Learning approach. For this the project will 1. Integrate technologies, pedagogical and social perspectives using pervasive, context-aware and gamified approaches ensuring that the BEACONING platform is innovative while also extending our scientific understanding and practice-based experiments of engaging a community of learners including those with disabilities with a more inclusive, connected and contextualised learning process. 2.Develop, implement and validate the BEACONING platform that: leverages cutting-edge approaches including the Future Internet technology, mobile, gamification, pervasive gaming, procedural game content generation, game authoring, human-computer interfaces, learning analytics and problem-based learning model; is usable, adaptable, extendable and sustainable. 3.Explore and measure the level of engagement, effectiveness and Impact that is enabled by the BEACONING platform towards incentivising learners and fostering acquisition and transfer of knowledge and skills, validate this through large scale pilots involving a community of stakeholders and practitioners in Europe, and provide an exploitation and business plan for the platform adoption.
Kontakt:  Jannicke Baalsrud Hauge
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Prozessinnovation durch digitale Dienstleistungen für den Seehafen der Zukunft
01.11.2015 - 30.04.2019, BMBF

Das Vorhaben ProDiS leistet einen wesentlichen Beitrag zur Steigerung der Innovationskraft deutscher kleiner und mittlerer Unternehmen im Umfeld der Seehafenwirtschaft mit dem Fokus auf die Offshore Windkraft Logistik und dem Umschlag von Containern. Dazu wird ein Konzept für die Entwicklung hybrider Leistungsbündel für Unternehmen aus der Hafenlogistik entwickelt und im betrieblichen Umfeld erprobt. Das Ziel von ProDiS ist die Entwicklung und Erprobung skalierbarer und modularisierter unternehmensübergreifender digitaler Dienstleistungen für den Seehafen der Zukunft.

Am Ende des Projektvorhabens werden anhand von drei ausgewählten Beispielen die Möglichkeiten zur Entwicklung und Erbringung von Dienstleistungen aufgezeigt und auf ihre Wirksamkeit überprüft. Dabei handelt es sich um eine informative Dienstleistung (z.B. verbindliche Wetterdaten), eine planerische Dienstleistung (z.B. integrierte Verfügbarkeitsplanung aller an einem Projekt beteiligte Organisationen) und eine Dienstleistung im Rahmen des sogenannten Operation (z.B. Vorlaufsteuerung zur Optimierung der Umschlagzeiten).

Das Projekt hat eine Laufzeit von drei Jahren und sechs Monaten (11/2015 – 04/2019) und wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) unter der Kennziffer 01FJ15081 gefördert



PDF-Flyer zum Download

Kontakt:  Christian Gorldt
Heiko Duin
Aaron Heuermann
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KI unterstütztes Framework zur Assistenz von Produktionssteuerungen zur Verbesserung der Energieeffizienz
01.09.2015 - 31.08.2019, BMWi
Aktuelle Energiemanagementsysteme erfassen ausschließen die Energiedaten, stellen diese dar und ermitteln Kennzahlen zur Bewertung. Methoden der künstlichen Intelligenz bieten das Potential dieses aufbereitete Wissen zu analysieren, um gezielt bei der Entscheidungsfindung für die Wahl der Prozessparameter für eine energieeffiziente Produktion zu unterstützen.Ziel ist es durch den Einsatz von Methoden der künstlichen Intelligenz, wie Künstliche Neuronale Netze in Kombination mit Deep Learning Architekturen, semantischen Mediatoren und Expertensystemen den Energieeisatz zu reduzieren, ohne dabei Endproduktqualität zu beeinflussen. IT-Systeme sollen selbstständig große Datenmengen nach spezifischen Mustern und Regeln ab und "lernen" dadurch die eigene Wissensbasis an, um gezielte Vorschläge für einen energieoptimierten Prozess anzubieten. Ein Beispiel innerhalb von KIPro stellt die Entwicklung einer Material- und Volumenstromerkennung dar. Dabei werden unterschiedliche Sensordaten fusioniert und unter Anwendung von Deep Learning hinsichtlich der Zusammensetzung aus unterschiedlichen Materialien analysiert.

PDF-Flyer zum Download

Kontakt:  Hendrik Thamer
Ariandy Yoga Benggolo
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Medieneinsatz in der Schweißausbildung
01.08.2015 - 31.01.2018, BMBF
Das Vorhaben MESA – Medieneinsatz in der Schweißausbildung konzentriert sich auf den Einsatz digitaler Medien zur beruflichen Bildung in der Schweißbranche. Als branchenspezifische Neuentwicklung können Schweißsimulatoren zukünftig deutliche Vorteile im Lernprozess bieten. An dieser Stelle knüpft das Projektvorhaben MESA an, um digitale Medien in bedarfsorientierte und didaktisch fundierte Aus- und Weiterbildungsmaßnahmen zu integrieren. Dabei erfolgt in MESA eine tiefgehende Auseinandersetzung mit Geräten aller auf dem deutschen Markt agierenden Hersteller. MESA berücksichtigt die allgemeinen Inhalte einer überbetrieblichen Schweißausbildung, untersucht aber auch Möglichkeiten zur Anpassungen des Lernprozesses an spezifische Anforderungen einzelner Unternehmen. Projektpartner sind das Institut Technik und Bildung der Universität Bremen, die Gesellschaft für Schweißtechnik International mbH mit der Niederlassung Bildungszentren Rhein-Ruhr und die C+P Bildung GmbH. Weitere, assoziierte Partner sind der DVS - Deutscher Verband für Schweißen und verwandte Verfahren e.V., die DVS Media GmbH, die Volkswagen AG, die Alexander Binzel Schweisstechnik GmbH & Co. KG und die Schweißtechnische Lehr- und Versuchsanstalt Nord gGmbH.
Kontakt:  Christian Gorldt
Benjamin Knoke
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Product Service Design and Manufacturing Intelligence Engineering Platform
01.02.2015 - 31.01.2018, H2020-FoF-2014
Das Projekt Manutelligence versucht die Bereiche der Produktentwicklung und der Serviceentwicklung in einen gemeinsamen Prozess zu integrieren. Zu diesem Zweck soll eine softwarebasierte Arbeitsumgebung geschaffen werden, die das kooperative Arbeiten an neuen Produkt-Services unterstützt. Die neue Arbeitsumgebung basiert auf einem Lebenszyklusmodell, das sowohl Produkte als auch Services berücksichtigt. Neben traditionellen PLM Werkzeugen aus dem CAD und der Produktionsplanung kommen dabei auch Simulationen zum Einsatz, die Umweltwirkungen und Kosten entlang des Lebenszyklus berechnen. Die zu entwickelnde Arbeitsumgebung wird in vier Anwendungsfällen erprobt und evaluiert. Die Anwendungsfälle umfassen Sportwagen, Kreuzfahrtschiffe, modulare Fertigholzhäuser und additive Fertigungsmachinen.
Kontakt:  Stefan Wellsandt
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Product-Service sYMBIOtic SYStems
01.02.2015 - 31.01.2018, H2020-FoF-2014
PSYMBIOSYS zielt auf die Verbesserung der Wettbewerbsfähigkeit der Industrie in Europa durch die Entwicklung einer innovativen Produkt-Service-Engineering-Umgebung, symbolisiert von einem fünfzackigen Stern: Design-Produktion, Produkt-Service, Wissen-Stimmung, EDA-SOA, Business-Innovation. Die Zeit bis zur Markteinführung von attraktiven und nachhaltigen Produkt-Service-Lösungen wird so drastisch reduziert.
Kontakt:  Jannicke Baalsrud Hauge
Stefan A. Wiesner
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Feedback mechanisms Across the Lifecycle for Customer-driven Optimization of iNnovative product-service design
01.01.2015 - 31.12.2017,
Nicht das Produkt selbst, sondern die begleitenden Services entscheiden zunehmend über Markterfolge. Das BIBA hat für Produkt-Service-Kombinationen den Begriff „Extended Products“ (erweiterte Produkte) etabliert, forscht seit Langem auf diesem Feld und leitet das EU-Projekt FALCON mit 12 Partnern aus 8 Ländern. Es beschäftigt sich im Wesentlichen mit dem Gewinnen und Verarbeiten von Nutzungsinformationen für die Gestaltung von Produkten und zugehörigen Dienstleistungen. Dafür bedient FALCON sich sowohl neuester Sensor- sowie Informations- und Kommunikationstechniken als auch des Internets – unter anderem um Feedbacks zur Nutzungsphase eines Produktes zu erhalten. Das Ziel: eine wissensbasierte Konstruktion und neue Werkzeuge für die Produktentwicklung.
Kontakt:  Marco Franke
Indah Lengkong
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iKraft Innovativ Kraft
01.05.2014 - 30.04.2018, Norwegian Research Council
Um den Herausforderungen in einer immer anspruchsvolleren Wettbewerbslandschaft gerecht zu werden, müssen Unternehmen ihre Innovationskraft verstärken und Qualitätsorientierung und fachliches Know-how intelligent zusammenfassen. Sie müssen neue Fähigkeiten (Ressourcen und Wissen) entwickeln und effektive Möglichkeiten finden, um die richtigen Produkte zu liefern. Das Projekt „Innovativ Kraft“ erarbeitet Methoden und Tools um Unternehmen in die Lage zu versetzen, miteinander zur Innovationsförderung zu interagieren. iKraft wird effektive Innovationsprozesse und damit die Verbesserung der Produkte fördern. Eine gemeinsame Nutzung wird über dies auch weit bessere Renditen für Investitionen, wie Test-Einrichtungen, Ausrüstung, Know-how und der Förderung weiterer Initiativen, geben. Innovativ Kraft konzentriert sich auf den Umgang mit Metadaten und stellt einen modularen Ansatz zur gemeinsamen Entwicklung von Fähigkeiten in das Zentrum. Das Projekt basiert auf den Bedürfnissen der einzelnen Unternehmen, gemeinsame Lösungen zu entwickeln und legt einen besonderen Schwerpunkt auf die Entwicklung der Nutzung von Testanlagen und des damit verbundenen Know-hows.
Kontakt:  Moritz von Stietencron
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