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laufende Projekte - IPS -


Ein adaptives simulationsbasiertes Optimierungsverfahren zur Planung und Steuerung dynamischer Produktionssysteme
01.04.2016 - 31.03.2018, DFG
In diesem brasilianisch-deutschen Kooperationsprojekt wird ein simulationsbasiertes Optimierungsverfahren zur Planung und Steuerung dynamischer Werkstattfertigungen entwickelt. Der klassische Ansatz simulationsbasierter Optimierung eignet sich zum Lösen komplexer, stochastischer Planungsprobleme. Im Projekt wird dieser Ansatz so erweitert, dass auch die Dynamik einer Werkstattfertigung berücksichtigt werden kann und die Optimierung von Planungsentscheidungen und Steuerungsregeln stets auf Grundlage des aktuellen Systemzustands erfolgt. Als Basis des Verfahrens wird ein iterativer Optimierungsalgorithmus entwickelt, der Änderungen in der Zielfunktion während der Optimierung erlaubt. Zur Verknüpfung der Optimierung mit dem realen Produktionsprozess wird ein automatisiertes Verfahren zum Datenaustausch zwischen einem Manufacturing Execution System und dem Simulationsmodell des Optimierungsverfahrens entwickelt. Ziel des Projekts ist die Entwicklung eines simulationsbasierten Optimierungsverfahrens zur Planung und Steuerung dynamischer Werkstattfertigungen. Dieses Verfahren wird anhand der Werkstattfertigung eines brasilianischen Herstellers mechanischer Bauteile evaluiert.
Kontakt:  Mirko Kück
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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.
Kontakt:  Robert Hellbach
Dirk Werthmann
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„Mit uns digital!“ Mittelstand 4.0 – Kompetenzzentrums, 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:  Michael Teucke
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JobNet 4.0 Entscheidungstool zur adaptiven Gestaltung von PPS-Methoden für Lohnfertiger in dynamischen Auftragsnetzen der Luftfahrtbranche
01.06.2015 - 30.05.2017, BMBF
In dem Verbundprojekt JobNet 4.0 entwickelt das BIBA ein softwaregestütztes Entscheidungstool, das kleinen und mittleren Unternehmen der Luftfahrtbranche hilft, für die hier typischen, wechselnden Auftragslagen passende Methoden für die Produktionsplanung und -steuerung (PPS) zu wählen. Mit dem Werkzeug können Produktionsplaner besonders der Lohnfertiger flexibel geeignete PPS-Methoden in Abhängigkeit der jeweils vorliegenden dynamischen Auftragssituation finden. Das kompatibel zu bestehenden Softwaresystemen gestaltete Tool kann schnell in die PPS-Abläufe integriert werden und ist auf andere Branchen wie Maschinen- und Anlagenbau sowie Automobilbau übertragbar. Projektpartner sind die Hamburger Unternehmen Quast Präzisionstechnik GmbH und die FMM Finkenwerder Metall- und Maschinenbau OHG.

PDF-Flyer zum Download

Kontakt:  Marius Veigt
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Informationssystem zur echtzeitnahen Koordination des Offshore-Transports unter Berücksichtigung von Ressourcenspezifika und dynamischen Wetter- und Seegangbedingungen
01.05.2015 - 30.04.2017, BMWi
Für den wirtschaftlichen Betrieb eines Offshore-Windparks bedarf es einer gut abgestimmten und kostengünstigen Logistik. Das Verbundprojekt IeK strebt durch die Verbindung von Vorhersage- und realen Wetter-, Seegang-, Schiffsbewegungs- und Auftragsdaten die Entwicklung eines echt-zeitnahen Planungs- und Steuerungsinstruments an. Durch den stetigen Ausbau der Offshore-Windenergie und dem daraus erwachsenden Bedarf der Instandhaltung dieser Anlagen, wächst die Anzahl der Versorgungsfahrten in einem erheblichen Maße. Die Vielzahl an Anlagen, die hohen Kosten für den Transport von Material und Personal sowie die steigende Komplexität der Planung führen zu dem Bedarf eines umfassenden Informationssystems zur Planung und Steuerung sowie zur Unterstützung der operativen logistischen Prozesse. Ziel des Forschungsvorhabens, welches das BIBA zusammen mit den Projektpartnern cluetec, energy&meteo sowie der Jade Hochschule durchführt, ist die Entwicklung eines System, welches den Akteuren der Offshore-Windenergie-Servicelogistik in den operativen Entscheidungsprozessen eine fundierte Informationsgrundlage bietet. Dies umfasst die aktuelle und zukünftige Wetter- und Seegangsituation und das individuelle Verhalten der eingesetzten Transportschiffe. Des Weiteren soll das System die Grundlage für eine effiziente und qualitativ hochwertige Vorabplanung des Ressourceneinsatzes auf See bieten. Darüber hinaus wird ein Low-Cost-System zur Wellenmessung entwickelt.
Kontakt:  Thies Beinke
Moritz Quandt
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AR Maintenance Syste Visualisierung von Instandhaltungsanweisungen und Erfassen von Instandhaltungstätigkeiten
01.04.2015 - 31.03.2017, BMWi
Das im Projekt AR Maintenance System zu entwickelnde Assistenzsystem soll eine/-n Servicetechniker/- in mit Hilfe einer Datenbrille bei der Durchführung und Dokumentation von Servicetätigkeiten an Windenergieanlagen unterstützen. Dabei kann die im Projekt avisierte Systementwicklung in die drei Teilbereiche Navigation, Arbeitsanweisung und Produktlebensakte unterteilt werden. Im Rahmen des Teilsystems Navigation wird mit Hilfe von Verfahren zur Indoorortung eine Unterstützung der Servicetechniker bei der Orientierung in der Windenergieanlage entwickelt, um das Auffinden definierter Anlagenkomponenten zu erleichtern sowie die systematische Bearbeitung von Serviceaufträgen zu unterstützen. Das Teilsystem Arbeitsanweisung umfasst die Entwicklung einer nutzergerechten Interaktion zwischen der eingesetzten Datenbrille und der/dem Servicetechniker/-in, welche u.a. die Visualisierung von Arbeitsanweisungen im Sichtfeld umfasst. Die Dokumentation, Datensicherheit und Archivierung der Daten sind Inhalt des Teilsystems Produktlebensakte. Ziel des Projektes, welches das BIBA zusammen mit der anymotion GmbH und der COMback GmbH durchführt, ist es, ein System zu entwickeln, welches die Durchführung und Dokumentation der anfallenden Servicetätigkeiten an einer Windenergieanlage unterstützt. Durch das Augmented Reality-gestützte System soll es den Servicetechnikern möglich sein, Arbeitsaufträge schnell und effizient abzuarbeiten und dies zeitgleich zu dokumentieren.
Kontakt:  Abderrahim Ait Alla
Moritz Quandt
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PraeVISION Methodenentwicklung zur präventiven Steigerung der Arbeitssicherheit an Flurförderzeugen mit Umsetzung eines Assistenzsystems durch Fusion und Analyse von 2D- und 3D-Bilddaten
01.03.2015 - 30.11.2017, DGUV
Jeder Arbeitsunfall ist ein persönliches Schicksal und zugleich ein wirtschaftlicher Schaden für den Arbeitgeber sowie für die Gesellschaft. Der Einsatzbereich motorbetriebener Flurförderzeuge im innerbetrieblichen Transport birgt ein hohes Gefährdungspotenzial. Unachtsamkeit des Fahrers oder von Personen im Umfeld des Fahrzeugs, schlechte Sicht oder eine Kombination daraus sind dabei häufige Ursachen für Arbeitsunfälle, bei denen Mitarbeiter zu Schaden kommen. Fahrerassistenzsysteme für Flurförderzeuge können hier ansetzen, um die Aufmerksamkeit potentiell betroffener Mitarbeiter im entscheidenden Moment des Auftretens einer Gefahr zu erhöhen und somit die beteiligten Personen zu warnen. Die Zielsetzung des Projekts ist zum einen, grundsätzliche Methoden zur Steigerung der Arbeitssicherheit beim Einsatz motorbetriebener FFZ aufzuzeigen. Zum anderen wird durch die Anwendung der 2D- und 3D-Bildverarbeitung in einem Demonstrator-Assistenzsystem der Nachweis geführt, dass sich damit die Arbeitssicherheit steigern lässt.
Kontakt:  Hendrik Thamer
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SFB747 - T3 Entwicklung eines Verfahrens zur Untersuchung von Funktionsflächen auf Mikrobauteilen im Inneren von Kavitäten
01.01.2015 - 31.12.2016,
Transfer Projekt T3 - Mikrokavität

Erhöhte Anforderungen an die Qualität von Mikrobauteilen erfordern eine Entwicklung, weg von einer stichprobenhaften, hin zur voll automatisierten 100% Prüfung. Die Realisierung einer solchen 100% Qualitätsprüfung von Mikrobauteilen zerfordert ein Zusammenspiel von schnellen Mess- und Auswerteverfahren. Im Rahmen des Transferprojektes T3 wird in Zusammenarbeit mit dem Nachbarinstitut BIAS und dem Industriepartner Hubert Stüken GmbH & Co. KG ein solches Verfahren realisiert. Das BIBA entwickelt hierbei Auswertealgorithmen, die speziell auf die am BIAS entwickelte digitale Holografie und die hohen Taktgeschwindigkeiten der Hubert Stüken GmbH & Co. KG zugeschnitten sind.
Kontakt:  Benjamin Staar
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Omniketten Entwicklung eines omnidirektionalen Kettenantriebssystems für Baumaschinen (Omniketten)
01.01.2015 - 31.12.2016, BMWi
Aktuell sind am Markt sehr vielfältige Baumaschinen und Baumaschinenroboter für unterschiedliche Anwendungsbereiche erhältlich. Die Anforderungen an diese Systeme, speziell an deren Bewegungsfreiheit, besonders auf rauer Fläche (Offroad-Bereich) wachsen stetig. Baumaschinen haben aktuell den Nachteil, dass unabhängig von der Art der Fahrantriebe (Räder, Ketten, usw.) eine Querfahrt, das heißt seitliche Bewegungen nach links und rechts bislang nur sehr umständlich und nicht omnidirektional möglich sind. Um die Flexibilität und Einsatzmöglichkeiten von Baumaschinen zu erhöhen, wird im Rahmen des ZIM-Projekts „Omniketten“ die Entwicklung eines omnidirektionalen Kettenantriebssystems für Baumaschinen umgesetzt. Dabei soll ein universeller Geräteträger (Fahrwerksystem) geschaffen werden, der für unterschiedliche Anwendungen vielfältige Einsatzmöglichkeiten bietet, besonders auch für Einsätze auf rauen Untergründen. Um ein Querfahren und damit eine Omnidirektionalität für Baumaschinen sicherzustellen, besteht der Ansatz des hier geplanten Entwicklungsvorhabens darin, die Technik der sogenannte Mecanum-Räder, die in der mobilen Robotik sehr verbreitet sind, mit den Kettenfahrantrieben aus dem Bereich Baumaschinen zu kombinieren. Somit soll eine Fahrantriebstechnik entwickelt werden, die nicht nur Bewegungen in alle Richtungen ermöglicht, sondern auch die hohen Anforderungen an die Robustheit der Baumaschinen-Branche erfüllt.
Kontakt:  Rafael Mortensen Ernits
Claudio Uriarte
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IntraSafe Sicherheit und Effizienz von Flurförderzeugen durch intelligenten IKT-Einsatz steigern
01.08.2014 - 31.07.2016, BMBF
In der Intralogistik geht von Flurförderzeugen ein großes Unfallrisiko aus. 2010 gab es in Deutschland über 10.000 meldepflichtige Unfälle. Vor dem Hintergrund des demografischen Wandels und des drohenden Fachkräftemangels wird der Erhalt der Gesundheit der Beschäftigten in der Logistik immer wichtiger. Unfallbedingte Ausfälle verursachen zusätzlich zu direkten Kosten einen Know-how-Verlust, der vor allem in kleinen und mittleren Unternehmen häufig nicht kompensiert werden kann. Im Projekt IntraSafe wird daher ein nachrüstbares und herstellerunabhängiges Assistenzsystem für Flurförderzeuge entwickelt, das durch Vernetzung von Menschen, Waren und Flurförderzeugen eine aktive Vermeidung von Gefahrensituationen ermöglicht.

PDF-Flyer zum Download

Kontakt:  Jens Ehm
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Methoden zur Kopplung von zentraler Planung und autonomer Steuerung in der Fertigung
01.07.2013 - 30.06.2016, DFG
Die Kopplung von zentraler Produktionsplanung mit autonomer Produktionssteuerung ermöglicht die Verbindung der Vorteile zentraler Ansätze mit denen autonomer Steuerungsansätze. Autonome Steuerungsansätze ermöglichen eine bessere Beherrschung von Dynamik und Komplexität in logistischen Prozessen. Entscheidender Vorteil zentraler Planungsansätze ist die hohe Planungsgenauigkeit, die von Nutzern der PPS-Systeme auch zukünftig erwartet wird. Daher ist es essenziell für die industrielle Anwendung und Akzeptanz bei den Nutzern, diese Planungsgenauigkeit bei der Kopplung mit autonomer Produktionssteuerung beizubehalten. Die zentrale Forschungsfrage besteht daher in der Entwicklung effizienter Methoden für die Kopplung von zentraler Produktionsplanung mit autonomer Produktionssteuerung. Ziel ist dabei die Verbesserung sowohl der logistischen Leistung als auch des Grads der Produktionsplanerfüllung in Produktionssystemen.
Kontakt:  Susanne Schukraft
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Erweiterte Sicherheit in der Luftfrachtkette
01.05.2013 - 30.06.2016, BMBF
Die Sicherung der Luftfrachtkette ist ein wesentlicher Bestandteil der Sicherheit im Luftverkehr. Ca. 70% der Luftfracht wird in Passagiermaschinen befördert. Bei der Sicherung der Luftfrachtkette gegenüber Manipulationen ist dennoch darauf zu achten, den logistischen Prozessablauf nicht zu beeinträchtigen. Ziel des Projektes ESecLog ist es, ein Fracht-Fingerprint-Informationssystem zur revisionssicheren Kennzeichnung und Überprüfung von Luftfrachtsendungen zu entwickeln. Durch die gezielte Prüfung mehrerer Frachtmerkmale an verschiedenen Punkten der Luftfrachtkette, können damit Manipulationen der Fracht frühzeitig erkannt werden. Das Fracht-Fingerprint-Informationssystem soll dazu dienen, die Wiederholung aufwändiger Prüfungen der Luftfracht durch Röntgenscans und manuelle Kontrollen zu vermeiden, so die Merkmale der gesicherten Fracht nicht im Verlauf der Luftfrachtkette verändert sind. Die ESecLog-Lösung soll somit zu einer Reduzierung des Prüfaufwands und zu einer Integration der Prüfprozesse in die Logistikabläufe bei gleichzeitiger Erhöhung der Sicherheit in der Luftfrachtkette beitragen. Das Projekt hat eine Laufzeit von drei Jahren (05/2013 – 04/2016) und wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) unter der Kennziffer 13N12640 gefördert.
Kontakt:  Christian Gorldt
Patrick Dittmer
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Methoden und Werkzeuge für die preagierende Instandhaltung von Offshore Windenergieanlagen
01.04.2013 - 30.09.2016, BMWi
Das Ziel des Projekts ist die Erforschung von umfassenden Methoden und Werkzeugen unter Berücksichtigung diverser Datenquellen, die für eine preagierenden Instandhaltungsstrategie des Service der Offshore-Windenergieanlagen (OWEA) genutzt werden können. Um eine bestmögliche Prognose über den Zustand einer Komponente zu geben, werden unterschiedlichste Datenquellen analysiert und automatisiert zu einem relevanten Event miteinander verknüpft. Die Priorisierung der erkannten Fehler, die dynamische Planung des Wartungsumfangs und die Einplanung in den Arbeitsablauf mit dazugehöriger Logistik unter Nutzung dezentraler Steuerungssysteme sind darauf aufbauend die zu erforschenden Punkte des Vorhabens, die eine preagierende Instandhaltungsstrategie für OWEAs ermöglichen sollen.

PDF-Flyer zum Download

Kontakt:  Abderrahim Ait Alla
Marco Lewandowski
Rajesh Murali
Stephan Oelker
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Eine Simultaneous Engineering Methodik für mikrofertigungstechnische Prozessketten
01.01.2007 - 31.12.2018, DFG Sonderforschungsbereich
Teilprojekt C4 - Simultaneous Engineering

Die wirtschaftliche Fertigung von Mikrobauteilen zeichnet sich durch ein komplexes Zusammenspiel von Material,- Prozess- und Steuerungsparametern aus. Schon geringe Änderungen in einzelnen Prozessschritten können sich erheblich auf die Fertigungskosten und -qualitäten der Prozesskette auswirken. Im Teilprojekt C4 wird eine Methode zur wirtschaftlichen Auslegung von Mikroprozessketten entwickelt, die auf einer integrierten Fertigungs- und Prozessplanung durch den Einsatz sogenannter Wirknetze beruht. Bei der Fortführung des Projektes steht die Entwicklung von Methoden zum (teil-)automatisierten Prozesskettenentwurf anhand von Bauteileigenschaften im Vordergrund.
Kontakt:  Michael Lütjen
Daniel Rippel
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Qualitätsprüfung und logistische Qualitätslenkung mikrotechnischer Fertigungsprozesse
01.01.2007 - 31.12.2018, DFG Sonderforschungsbereich
Teilprojekt B5 - Sichere Prozesse

Das Teilprojekt B5 zielt in der 3. Förderphase, aufbauend auf der vorhandenen Demonstratorplatt­form, auf die Realisierung einer automatisierten Qualitätsprüfung von Mikroumformbauteilen. Das Ergebnis wird ein kalibriertes Messsystem sein, das mittels einer schnellen flächenhaften Messtechnik Geometrien in einem Messvolumen von ca. 1mm3 automatisiert erfassen kann. Damit können neben Geometrieabweichungen auch unerwünschte Oberflächenunvollkommenheiten bestimmt werden, die zwar innerhalb der Toleranzen liegen können, aber trotzdem die Struktur der dünnwandigen Bauteile schwächen. Die schnelle Erfassung der Oberflächen wird dadurch von der aktuellen Stichprobenprüfung in der 2. Phase zu einer 100%-Prüfung.
Kontakt:  Michael Lütjen
Hendrik Thamer
Benjamin Staar
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