2024

Forschungsverbund Intelligente Fertigungsprozesse & Closed-Loop-Produktion – FORinFPRO

Der Forschungsverbund zielt darauf ab, selbstadaptive Regelungssysteme für Maschinen, Anlagen und Prozessketten zu entwickeln und umzusetzen, welche aus vergangenen Prozessschritten lernen können, um sich an zukünftige Erfordernisse des Prozesses besser anpassen zu können. Hierdurch wird nicht nur eine höhere Bauteilqualität, sondern auch eine erhöhte Robustheit (z. B. bei recycelten Materialen) und Ressourceneffizienz erreicht. Dazu arbeiten Fachleute aus den Bereichen Prozesstechnik, Werkstoffwissenschaften, Künstliche Intelligenz und Regelungstechnik zusammen.

Wo fest programmierte Steuerungen ohne Anpassung an die Prozesse oft keine reproduzierbaren Ergebnisse im geforderten Rahmen liefern können, sollen robust und selbstadaptiv geregelte Prozesse entstehen, die eingangsseitige Materialschwankungen aktiv kompensieren, um ausgangsseitig konstante Qualität sicherzustellen. In Bezug auf das Thema Ressourceneffizienz sollen Konzepte erforscht werden, welche die Freiheitsgrade in der Prozessführung voll ausnutzen, um möglichst ressourcensparend und emissionsarm zu prozessieren.

Für die selbstadaptiven Regelungssysteme werden grundlegende Konzepte zur prozessspezifischen Sensorik- und Zustandsüberwachung sowie zur datenbasierten Modellierung, Regelung und Optimierung von Fertigungsprozessen erforscht. Um diese Konzepte selbstadaptiv bzw. lernend zu gestalten, sollen aktuelle Methoden der Künstlichen Intelligenz und der Regelungstechnik eingesetzt, angepasst und weiterentwickelt werden.

Die konkrete prozesstechnische Umsetzung erfolgt an den Prozessen der Vliesherstellung, der Vliesumformung, des Spritzgusses, eines Infusionsprozesses und eines hybriden Fügeprozesses mittels Ultraschallschweißen sowie deren Verkettung mit prozessübergreifender Regelung. Ausgangspunkt sind zunächst die beteiligten Einzelprozesse, die zu selbstadaptivem Verhalten befähigt werden, um diese im Weiteren mit generischen Schnittstellen auszustatten und darüber schließlich prozessübergreifend zu vernetzen.


2023

Customized Digital Engineering für bayerische KMU am Beispiel des Antriebsstrangs elektrischer Fahrzeuge – FORCuDE@BEV

Ziel des Forschungsverbundes war die Erforschung angepasster Digital-Engineering-Methoden für die Entwicklung des elektrifizierten Antriebsstrangs, insbesondere in bayerischen kleinen und mittelständischen Unternehmen (KMU).


Forschungsverbund Nahtlose und ergonomische Integration der Robotik in den klinischen Arbeitsablauf – ForNeRo

Die Einführung von Roboterassistenzsystemen in den klinischen Workflow führt zu einem erheblichen Anstieg der technischen, sozialen und organisatorischen Komplexität im Operationssaal. Roboter­systeme werden derzeit in traditionelle Prozesse eingebunden, ohne dass eine wirkliche Integration stattfindet. Bestehende Arbeitsabläufe und Prozesse wurden bislang nur unzureichend an die neuen Bedingungen im OP angepasst. Um eine langfristig ökonomisch sinnvolle und klinisch relevante Etablierung dieser Systeme im Operationssaal sicherzustellen, werden neuartige Methoden erforderlich, die eine organische, nutzerzentrierte Einbindung ermöglichen.

Mit diesem Vorhaben wird angestrebt, die Integration der Systeme unter Berücksichtigung ergonomischer Anforderungen und unter Nutzung von Simulationen, Augmented-Reality-Anwendungen und User-Interface-Technologien zu verbessern. Konkret sollen Methoden entwickelt werden, die eine digitale Planung und Simulation der Roboterplatzierung im OP und am Situs ermöglichen, um so einen möglichst effizienten Arbeitsbereich für das OP-Personal und das Robotersystem zu realisieren. Zudem soll eine ergonomische, von Augmentierter Realität geleitete, optimale Platzierung und Nutzung der Roboter im OP ermöglicht werden. Darüber hinaus werden im Vorhaben Methoden entwickelt, welche die Belastungen und Beanspruchungen des Personals erfassen, darauf frühzeitig vor möglichen Störungen im Arbeitsablauf hinweisen und so eine effizientere Informationsweitergabe unterstützen können.


Forschungsverbund Soziale Fähigkeiten für automatisierte Systeme und Roboter – FORSocialRobots

Humanoide Roboter, die den Menschen im täglichen Leben allzeit unterstützen sowie empathisch, humorvoll und kompetent mit ihm kommunizieren, sind der Inbegriff vieler Zukunftsvisionen. Die intensivierten Bemühungen in der Forschung gestalten Roboter immer präziser, kräftiger, flexibler, feinfühliger und zunehmend auch autonomer. Obwohl diese verbesserten technischen Fähigkeiten in sogenannten Mensch-Roboter-Kollaborationen eine sichere Zusammenarbeit zwischen Menschen und Maschinen ermöglichen, fehlt allen automatisierten Geräten im Umfeld des Menschen noch eine soziale Begabung.

Die schlüssige Erweiterung dieses Forschungsfeldes ist die sogenannte „soziale Robotik“, welche durch die Fähigkeit automatisierter oder zukünftig zunehmend autonom agierender Geräte zu einer an die Situation angepassten sozialen Kommunikation und Interaktion mit einem menschlichen Gegenüber charakterisiert ist.

Da der tatsächliche Einsatz sozialer Roboter in realen Szenarien noch sehr begrenzt ist, ist es das Ziel des Verbundprojekts FORSocialRobots, diese Forschungslücke konzeptionell zu schließen. Dazu sollen sechs für die Gesellschaft relevante, von den beteiligten Partnern aus der Wirtschaft bereitgestellte Anwendungsfelder – Überwachung, Logistik, Produktion, Service, Seniorenheim, Demenzzentrum – fundiert analysiert und die Ergebnisse kritisch evaluiert werden. FORSocialRobots will damit einen entscheidenden Beitrag zur Verbesserung der sozialen Fähigkeiten von Robotern leisten.


2022

Der bayerische Zelltherapiekatalysator - BAYCELLator

Die Zelltherapie zur Behandlung von Blutkrebs hat bereits großen Erfolg gezeigt. Dennoch werden 80 Prozent der Krebspatienten von soliden Tu-moren betroffen und bleiben von diesem therapeutischen Durchbruch ausgeschlossen. BAYCELLator entwickelt Technologien, die die Wirk-samkeit der Zelltherapie in soliden Tumoren verstärken und die Über-führung in die klinische Prüfung beschleunigen.


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Forschungsverbünde

In strategisch wichtigen Bereichen werden von der Forschungs­stiftung auch Forschungs­verbünde initiiert und gefördert.

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