Projekte

KarAMeL³

Das Karlsruhe Applied Machine Learning Living Lab (kurz KarAMeL³) hat das Ziel, Wissen im aktuellen Forschungsfeld des Maschinellen Lernens und dessen praktischer Anwendung zu vermitteln. Im Rahmen von Abschlussarbeiten, studienbegleitenden Praktika, regelmäßigen Workshops und bei außeruniversitären Wettbewerben können Studenten praktisches Wissen im Bereich des Maschinellen Lernens in verschiedenen Anwendungsfeldern erlangen. Zusätzlich werden Hands-On Workshops zur Qualifikation von zukünftigen Fachkräften in aktuellen Bereichen des Maschinellen Lernens wie beispielsweise dem Deep Learning durchgeführt.

Status: laufend

Anwendungsfeld: Produktion und Logistik, Mobilität, Energie, Automation and Robotics

Kontakt: Dipl.-Inform. Michael Weber

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Adaptives, intuitives Assistenzsystem zur intelligenten Gebäudesteuerung (AICASys)

Im Projekt AICASys geht es darum, Menschen, die im Rollstuhl sitzen, ein autonomes und selbstbestimmtes Leben in den eigenen vier Wänden zu ermöglichen. Mithilfe eines autonom agierenden Rollstuhls und einer Eye-Tracking-Brille sollen die Blickmuster der betroffenen Person erkannt und anhand von Kontext-Informationen der Rollstuhl gesteuert, Gegenstände in der Wohnung geschalten, sowie Hilfestellung in bestimmten Situationen geboten werden. Dadurch sollen auch Pflegekräfte und Angehörige bei der Betreuung der betreffenden Person unterstützt werden.

Status: abgeschlossen

Anwendungsfeld: Gesundheitswesen, Wissen und Informationsdienste

Kontakt: Dr.-Ing. Dominik Riemer

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AHEAD – Augmented Hearing Experience and Assistance for Daily Life

Das EU Projekt AHEAD hat zum Ziel ältere Menschen im Alltag durch eine Hörbrille zu unterstützen. Dazu werden im Rahmen des Projekts Services entwickelt, die über eine Plattform integriert werden und so ihre Dienste durch Sprache an den Nutzer vermitteln können. Dazu bedarf es einer Infrastruktur, die es ermöglicht, dass Hörbrille und Plattform miteinander kommunizieren und die entsprechenden Services dem Kontext angemessen Hilfestellung leisten können.

Status: abgeschlossen

Anwendungsfeld: Gesundheitswesen

Kontakt: Dr.-Ing. Dominik Riemer

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AI REGIO - Regions and Digital Innovation Hubs alliance for AI-driven digital transformation of European Manufacturing SMEs

Das EU-geförderte Projekt AI REGIO adressiert politische, technologische und geschäftliche Barrieren, um die Schaffung und das nachhaltige Wachstum von KI-fokussierten Digital Innovation Hubs zu unterstützen, die kleine und mittelständische europäische Fertigungsunternehmen bei ihrer digitalen Transformation begleiten. Im Rahmen dessen wird eine One-Stop-Shop-Plattform aufbaut, die den Zugang zu Ressourcen für KI-basierte Lösungen für eine effiziente und nachhaltige Fertigung ermöglicht. Der Schwerpunkt liegt dabei auf Ressourcen, welche mit KI verbundene Einführungsbarrieren für kleine und mittelständische Unternehmen senken können.

Status: laufend

Anwendungsfeld: Produktion und Logistik, Automation und Robotik

Kontakt: Chenwei Sun

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AI4OD

Das Fahren bei Nacht zeigt statistisch ein überdurchschnittliches Unfallrisiko. Gründe dafür sind eine verringerte Aufmerksamkeit und steigende Müdigkeit der Fahrzeugführer als auch eine eingeschränkte Wahrnehmung in der Dunkelheit. Fahrerassistenzsysteme können heutzutage den Fahrer in vielen Situationen unterstützen und dadurch auch die Sicherheit im Straßenverkehr erhöhen. Bei Dunkelheit ist deren Einsatz durch eine späte Erkennung von anderen Verkehrsteilnehmern teils stark eingeschränkt. An dieser Stelle setzt das durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) geförderte Forschungsprojekt AI4OD an. Ziel des Projekts ist es, die Erkennung anderer Verkehrsteilnehmer bei Nacht durch den Einsatz KI-basierter Methoden stark zu verbessern und zeitgleich den Einsatz dieser Methoden im Fahrzeug sicherzustellen.

Status: laufend

Anwendungsfeld: Mobilität

Kontakt: Jacob Langner

AIDA-Vis

Ziel des durch das BMBF geförderte Verbundprojekt "AIDA-Vis - AI-basiertes interaktives Empfehlungssystem für komplexe Datenvisualisierungen" ist es ein minimalinvasives, selbstlernendes, interaktives Assistenzsystem zu entwickeln, das Anwender dabei unterstützt, personalisierte Lösungen für anspruchsvolle Fragen der Datenvisualisierung, wie z.B. eine geeignete Darstellungen komplexer raum-zeitlicher Phänomene, zu finden.

Das Empfehlungssystem und das dahinterliegende interaktive Lernsystem werden vom FZI verantwortet und prototypisch mit einem marktgängigen Data-Analytics-Werkzeug verbunden. Zur beispielgetriebenen Anwendungsentwicklung, Demonstration und Evaluation der Projektergebnisse werden zwei Prototypen realisiert, ein öffentliches Visualisierungs-Web-Portal für Open Data und ein Self-Service-BI-Prototyp.

Status: laufend

Anwendungsfeld: Wissen und Informationsdienste

Kontakt: Dr.-Ing. Steffen Thoma

Alto - Algorithmisch-gestützte Optimierung der termingerechten Auftragssteuerung für die Organisationsabläufe der Einzelfertigung

Produktionsunternehmen stehen seit Jahren einer zunehmend komplexeren und sich immer schneller wandelnden Umwelt gegenüber. Besonders bei hochindividuellen Produkten wie z.B. Sondermaschinen, sind die Anforderungen an die Planung enorm. Jedoch fehlt es vor allem in kleinen und mittelständischen Unternehmen (KMU) an adäquater IT-Unterstützung, weshalb die Auftragssteuerung und die Planung von Organisationsabläufen überwiegend manuell vorgenommen werden müssen. Die damit verbundenen Aufgaben nehmen täglich mehrere Stunden in Anspruch und sind zudem sehr fehleranfällig. Dies wiederum führt nicht selten zu Verspätungen und ungeplanten Mehrkosten. Die Unternehmen des Alto-Konsortiums Gloss Matrix GmbH, Rosswag GmbH und Breisacher Werkzeug- und Formenbau GmbH stellen Musterbeispiele für erfolgreiche KMU im Sondermaschinenbau dar, welche tagtäglich mit diesen Herausforderungen kämpfen.

Um sie zu entlasten und ihnen eine höhere Planungssicherheit ermöglichen zu können, werden diese Projektpartner, in enger Zusammenarbeit mit der 3RS Software GmbH & Co. KG und dem FZI Forschungszentrum Informatik Algorithmen-gestützter Softwarelösungen entwickeln, welche eine termingerechte Auftragssteuerung für die Organisationsabläufe der Einzelfertigung ermöglichen.

Status: laufend

Anwendungsfeld: Produktion und Logistik

Kontakt: Janek Bender

ALUMIN – Altersgerechte Unterhaltung, Motivation, und Interaktion

Im Forschungsprojekt Alumin (Altersgerechte Unterhaltung, Motivation, und Interaktion) untersucht das FZI Forschungszentrum Informatik gemeinsam mit dem Münchner Digital-TV Spezialisten TARA Systems den Einsatz von speziell für ältere Menschen entwickelten Fernseh-basierten Unterhaltungs- und Interaktionslösungen.

Status: abgeschlossen

Anwendungsfeld: Gesundheitswesen

Kontakt: Dr.-Ing. Bruno Rosales

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AnyPPA – Anonymous Predictive People Analytics

Ziel des Projekts AnyPPA ist die Entwicklung einer Beschäftigten-freundlichen Software as a Service-Lösung, die es Unternehmen niedrigschwellig und datenschutzkonform erlaubt, fortgeschrittene prädikative Datenverarbeitungsverfahren (Predictive Data Analytics) auf Basis von Beschäftigtendaten aus einer Vielzahl von IT-Systemen  anzuwenden und für die Verbesserung von unternehmerischen Entscheidungen zu nutzen.

Status: laufend

Anwendungsfeld: Wissen und Informationsdienste

Kontakt: Miriam Kloepper

ArNe - Assistenzrobotik für den pflegerischen Einsatz bei Menschen mit neuromuskulären Erkrankungen

ArNe untersucht sowohl technisch ausgereifte als auch prototypische robotische Assistenzsysteme im pflegerischen Einsatz bei Personen mit neuromuskulären Erkrankungen zur Unterstützung im täglichen Leben. Hierbei werden sowohl die Effektivität hinsichtlich Entlastung der Pflegenden als auch Einfluss auf die Autonomie und Lebensqualität der Patienten untersucht. ArNe soll außerdem Aufschluss darüber geben, in welchen weiteren Anwendungsfeldern die Robotik eingesetzt werden kann, um pflegerische Tätigkeiten und Aufgaben des täglichen Lebens zu unterstützen oder zu übernehmen, und somit im Sinne „guter Pflege“ einen zielgruppenorientierten Versorgungsansatz zu ermöglichen. Weitere Forschungsfragen betreffen die Untersuchung der ethischen und sozialen Auswirkungen der Veränderung der  Selbstständigkeit bei gleichzeitiger Erhaltung der Patientenautonomie und die Mensch-Roboter-Interaktion in der Pflege.

Status: laufend

Anwendungsfeld: Gesundheitswesen, Automation und Robotik

Kontakt: Christoph Zimmermann

Artification

Ziel des durch das Land Baden-Württemberg geförderte Verbundprojekt Artification ist es gemeinsam mit der Staatsgalerie Stuttgart und der Hochschule der Medien Stuttgart digitale Strategien und Anwendungen zur Erweiterung des Museumserlebnisses zu entwickeln. Dabei steht das Erfahren der Staatsgalerie mittels gamifizierter, mobiler oder locationbasierter digitaler Anwendungen im Zentrum der gemeinsamen Forschungs- und Entwicklungsarbeit.

Gerade gelegentlichen Museumsbesuchern fällt es häufig schwer, ihre Vorlieben und Interessen bezüglich Kunst zu artikulieren. Um ihnen dennoch ein zielgerichtetes Museumerlebnis zu ermöglichen, entwickelt das FZI im Projekt eine innovative webbasierte Anwendung, die es Interessierten bereits vor ihrem Museumsbesuch ermöglicht, mittels zufällig angebotener Vergleiche ihre relativen Vorlieben zu erkunden - das System generiert dann im Hintergrund automatisch Bildvorschläge, die mit den Interessen des Besuchers übereinstimmen. Die Anwendung baut dabei auf neuesten Forschungsergebnissen bzgl. interaktivem maschinellen Lernen auf, eine noch junge Forschungsdisziplin, die die Zusammenarbeit zwischen Menschen und KI-Systemen durch kontinuierliche Interaktion verbessert und dadurch mit deutlich weniger Aufwand sehr genaue Vorhersagen erzeugen kann.

Status: abgeschlossen

Anwendungsfeld: Wissen und Informationsdienste

Kontakt: Dr.-Ing. Steffen Thoma

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ARtSENSE – Augmented RealiTy Supported adaptive and personalised Experience in a museum based oN processing real-time Sensor Events

ARtSENSE zielt auf die Entwicklung eines aktiven Assistenten, der dem Nutzer über die Schulter schaut (physische Welt) und auf jegliche Veränderung im Zustand des Besuchers reagiert (Welt des Nutzers), indem es die Führung entsprechend anpasst (digitale Welt). 

Das Projekt ARtSENSE wird im Rahmen des Programms "Zusammenarbeit" des siebten Forschungsrahmenprogramms (RP7) der Europäischen Kommission gefördert.

Status: abgeschlossen

Anwendungsfeld: Wissen und Informationsdienste

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Assistent

Die steigende Zahl von Pflegebedürftigen wirkt sich auf das Zeitmanagement der professionellen Pflege aus. Mittlerweile wird die Pflegedokumentation auf grundlegende Merkmale reduziert und standardisiert, um Zeit einzusparen. Viele persönliche Informationen, die für eine zielgerichtete Zusammenarbeit bedeutsam sind, gehen über die bisherige leistungsrelevante Dokumentation hinaus. Somit werden individuelle Aspekte, wie beispielsweise der Gemütszustand des Pflegebedürftigen, Vorlieben, oder auch Abneigungen nicht erfasst. Um diese Kluft zu füllen gibt es zahlreiche Applikationen für pflegende Angehörige. Jedoch findet kein ergänzender Informationsaustausch statt. Sämtliche technische Anwendungen für die Dokumentation der Pflege sind entweder nur auf die professionelle, oder die informelle Pflege ausgerichtet. Somit mangelt es an einer technischen Lösung die beide Aspekte miteinander verknüpft.

Das Ziel des Projektes ist deshalb den einfachen Austausch zwischen Angehörigen und professionell Pflegenden zur Betreuungssituation älterer und unterstützungsbedürftiger Personen zu fördern.

Status: laufend

Anwendungsfeld: Gesundheitswesen, Health Care

Kontakt: Markus Schinle

ASSUME - Affordable Safe & Secure Mobility Evolution

Im ASSUME Projekt wird eine durchgängige Entwicklungsmethodik und Werkzeugkette entwickelt, um die Verwendung leistungsfähiger Multi-Core Architekturen in Steuergeräten für hochautomatisierte Mobilitätssysteme zu ermöglichen. Problemstellungen werden sowohl konstruktiv als auch analytisch betrachtet. Zur effizienten top-down Entwicklung und Synthese sicherer eingebetteter Softwaresysteme erforscht und definiert ASSUME neue Werkzeuge, Standards und Methoden.

Status: laufend

Anwendungsfeld: Mobilität, Software-Entwicklung

Kontakt: Dr. Alexander Viehl

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AUDI Autonomous Driving Cup

Der Audi Autonomous Driving Cup ist ein interdisziplinärer Wettbewerb, der sich an Studierende der Informatik, Elektrotechnik und verwandte Studiengänge richtet. Die Studierenden entwickeln automatisierte Fahrfunktionen für Miniaturfahrzeuge und kämpfen dabei mit ähnlichen Herausforderungen wie an realen, großen Fahrzeugen.

Status: abgeschlossen

Kontakt: Dr-Ing. Florian Kuhnt

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AuRorA – Autonome Roboter für Assistenzfunktionen: Interaktive Grundfertigkeiten

Dieses Projekt konzentriert sich darauf den Menschen durch interaktive, proaktive Roboterverhalten in einem Smart Home bzw. Smart Hotel zu unterstützen und entlasten. Der Roboter dient als realer Avatar, der die Interaktion mit der abstrakten Umgebung leichter und natürlicher macht und motorische Hilfestellungen anbietet. In Abhängigkeit der bereits gelernten Übergangswahrscheinlichkeiten verändert sich das Verhalten des Roboters mit dem Menschen von einem fragenden zu einem informierenden Charakter. Dazu werden die gelernten Verhalten in zwei praxisnahen Szenarien, Gäste empfangen/führen und Kochen, intensiv hinsichtlich der Robustheit und Übertragbarkeit evaluiert.

Status: laufend

Anwendungsfeld: Gesundheitswesen, Automation und Robotik

Kontakt: Christoph Zimmermann

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AUTOPLES – Automatisiertes Parken & Laden von Elektrofahrzeug-Systemen

Im Verbundprojekt „AUTOPLES – Automatisiertes Parken & Laden von Elektrofahrzeug-Systemen" im Spitzencluster Elektromobilität Süd-West entstehen automatische Park- und Ladesysteme, mit deren Hilfe Elektrofahrzeuge Standzeiten effizient nutzen und so den Nutzerkomfort verbessern können. 

Gefördert wird das Projekt mit 2,3 Mio. € vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF).

Status: abgeschlossen

Anwendungsfeld: Mobilität, Energie

Kontakt: Marc Zofka

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autoSWIFT

Das vom BMBF geförderte Projekt autoSWIFT erforscht und entwickelt Methoden und Werkzeuge zur Schaffung einer Infrastruktur, um die Zusammenarbeit innerhalb der Wertschöpfungskette bei der Automobilentwicklung signifikant zu verbessern.
Ziel ist es, innovative und hochqualitative Fahrzeugkomponenten auf Basis neuster Fertigungstechnologien früher und passgenauer als bisher marktreif bereitstellen zu können.
Innerhalb dieses Projekt werden Methoden und Werkzeuge für die applikationsspezifische Technologiebewertung der Automotive-Eignung zukünftiger und in Entwicklung befindlicher Halbleitertechnologien entwickelt. Die entwickelten Methoden und Werkzeuge ermöglichen eine durchgängige, verzahnte, domänenübergreifendende Entwicklung und Optimierung von zukünftigen Applikationen und Technologien.

Status: abgeschlossen

Anwendungsfeld: Produktion und Logistik, Mobilität

Kontakt: Dr. Alexander Viehl

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AVARE

AVARE steht für „Anwendung zur Verteilung und Auswahl rechtskonformer Datenschutzeinstellungen“. Organisationen und Privatpersonen sind permanent online, was zu verstärkter Preisgabe personenbezogener Daten führt. Bürgerinnen und Bürger können den Schutz ihrer Daten nur schwer durchsetzen und es wird immer schwerer nachzuvollziehen, wo und durch wen die eigenen Daten verwendet werden. Um die digitale Souveränität der Bürger/innen in diesem Kontext zu stärken, haben Wissenschaftler/innen des FZI zusammen mit Informatikern und Juristen am KIT den Prototyp Privacy-AVARE entwickelt. Die Prinzipien hinter AVARE wie bspw. horizontale und vertikale Datenfilter (bspw. bei Adressdaten) und das Erzeugen von Unschärfe (bspw. bei Positionsdaten) zeigen auf wie Selbstdatenschutz so funktionieren kann, dass bestehende Anwendungen (wie bspw. Messenger mit großen Netzwerken) weiter genutzt werden können. Das Projekt zeigt aber auch die Grenzen dieses Ansatzes (bspw. keine Schutzmöglichkeit für die übertragenen Kommunikationsinhalte).

• Download-Link: https://github.com/fzi-forschungszentrum-informatik/PRIVACY-AVARE.
  Das Projekt wurde von 2016 bis 2019 von der Baden-Württemberg Stiftung gGmbH finanziert, die Baden-Württemberg-Stiftung hat der Veröffentlichung der Ergebnisse auf GitHub als Open Source zugestimmt. Das Projekt wurde nach Projektende von einer kleinen Community fortgeführt. Die Fortführung findet sich unter https://github.com/privacy-avare/PRIVACY-AVARE.

Status: abgeschlossen

Kontakt: Dr.-Ing. Sascha Alpers

Besser leben im Alter durch Technik

Die Fachöffentlichkeit diskutiert seit vielen Jahren über die Auswirkungen der aktuellen demografischen und gesellschaftlichen Veränderungen auf die Versorgung von alten, kranken und/oder pflegebedürftigen Menschen. Bereits heute stehen zahlreiche Technologien und Dienstleistungen zur Verfügung, die ältere Menschen bei einer selbständigen Lebensführung unterstützen und damit diese Veränderungen zumindest teilweise abfangen können. Allerdings ist das Wissen über diese Unterstützungsmöglichkeiten bei den Zielgruppen bisher nur gering ausgeprägt. Die Bekanntmachung "Besser leben im Alter durch Technik" des BMBF (Bundesministerium für Bildung und Forschung) setzt hier an. Das FZI baut in diesem Rahmen die nationale Referenzdatenbank für technische Hilfsmittel sowie eine Informationsplattform für den einfachen Zugriff auf das gesammelte Wissen auf: den "Wegweiser Alter und Technik". Darüber hinaus fördert das BMBF die Schaffung einer dezentralen Beratungsstruktur: Derzeit entstehen in 22 Kommunen Beratungsstellen rund um technische Hilfen für ein selbstbestimmtes Leben, die vom FZI begleitet und geschult werden.

Status: abgeschlossen

Anwendungsfeld: Gesundheitswesen

Kontakt: Christoph Zimmermann

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BigGIS

Mit BigGIS soll eine neue Generation von GIS entwickelt und erforscht werden, die mit neuen Mechanismen in vielfältigen Szenarien Entscheidungen auf der Basis großer Mengen an heterogenen Daten besser und schneller unterstützen. Die Neuheit liegt besonders in der integrierten Betrachtung von Zeit und Raum in der Analyse, der Berücksichtigung wesentlich größerer Mengen auch unstrukturierter und unzuverlässiger Datenmengen, und einer durchgehenden Prozessierungspipeline, die neben deskriptiven auch prädiktive und präskriptive sowie visuelle Analysen unterstützt. In den drei Anwendungsfällen „Katastrophenschutz“, „Umwelt“, sowie „Smart City und Gesundheit“ werden prototypische Problemstellungen adressiert und Lösungen erarbeitet sowie empirisch validiert und weiterentwickelt.

Status: abgeschlossen

Anwendungsfeld: Wissen und Informationsdienste

Kontakt: Dr. Tim Straub

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BigPro: Einsatz von Big-Data-Technologien zum Störungsmanagement in der Produktion

Ziel des Projektes BigPro ist es, resiliente und reaktive Produktionssysteme durch den Einsatz einer echtzeitfähigen Big-Data-Plattform mit reaktivem und proaktivem Störungsmanagement zu ermöglichen.

Innerhalb des Projektes beschäftigen sich die FZI-Wissenschaftler/innen mit der Konzeption und Umsetzung von Diensten zur reaktiven und proaktiven Störungserkennung sowie zur dynamischen Störungsbehebung.

Status: abgeschlossen

Anwendungsfeld: Produktion und Logistik, Wissen und Informationsdienste

Kontakt: Dr.-Ing. Felix Brandt

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Bioökonomie 4.0

Innerhalb des globalen Transformationsprozesses hin zu einer nachhaltigen industriellen Produktion und Energieversorgung nimmt die biobasierte Wirtschaft eine wichtige Rolle ein. Die Forstwirtschaft ist dabei eine tragende Säule der Bioökonomie. Obschon einzelne ökonomisch-ökologische Fragen in der politischen Debatte immer wieder eine Rolle spielen, gibt es praktisch keine relevante gesellschaftliche Diskussion zu Zukunftsfragen einer holzbasierten Bioökonomie. Unser Projekt zielt auf eine breite gesellschaftliche Debatte zu ökologischen und ökonomischen Fragen der Zukunft der Forstbewirtschaftung ab. Ausgangspunkt ist die Idee des Kunstprojekts „terra0“, das mithilfe der Blockchain-Technologie einen Wald sich autonom selbstverwalten lassen möchte.

Status: laufend

Anwendungsfeld: Wissen und Informationsdienste

Kontakt: Jonas Fegert

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BLADE-KA

Im Rahmen des Projekts "Buchungsbasiertes Lademanagement in Karlsruhe" (BLADE-KA) sollen in der Karlsruher Oststadt acht Ladestationen an zwei benachbarten Standorten installiert werden. An beiden Standorten reicht die zur Verfügung stehende Netzanschlussleistung nicht für eine gleichzeitig maximale Ladung an allen Ladepunkten. Daher soll im Rahmen des Projekts die zur Verfügung stehende Anschlussleistungen auf Basis von Buchungsinformationen über eine umzusetzende Steuerung dynamisch so verteilt werden, dass die Fahrzeuge abhängig von ihrem tatsächlichen Mobilitätsbedarf priorisiert geladen werden. Damit soll garantiert werden, dass die vorhandene Anschlussleistung nicht überschritten wird und trotzdem maximaler Komfort bezüglich der erreichten Lademenge erzielt wird.

Status: laufend

Anwendungsfeld: Mobilität, Energie

Kontakt: Manuel Lösch

BlurryBox

Im BlurryBox Projekt wird ein prototypisches Verfahren für Softwareschutz entwickelt, das im Gegensatz zu bisherigen Lösungen nicht auf der Geheimhaltung des Verfahrens beruht. Das grobe Konzept von BlurryBox wurde beim deutschen IT-Sicherheitspreis vorgestellt und hat den ersten Preis gewonnen. Die Anwendbarkeit wurde durch eine Beispielanwendung gezeigt, bei der die Methoden des Konzeptes manuell angewandt wurden.

Im Rahmen dieses Projektes werden diese Methoden weiterentwickelt, zunehmend automatisiert und verallgemeinert, damit das Verfahren für allgemeinere Anwendungen eingesetzt werden kann.

Das Projekt wird im Rahmen des Förderprogramms „Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand“ (ZIM) gefördert.

Status: abgeschlossen

Anwendungsfeld: Software-Entwicklung

Kontakt: Oliver Denninger

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Broker für Dynamische Produktionsnetzwerke (DPNB)

Im Maschinen- und Anlagenbau kommt es häufig zu Nachfrageschwankungen und volatilen Marktbedingungen. Um diese beherrschbar zu machen, wird im Rahmen des Forschungsprojekts DPNB eine Online-Plattform entwickelt, die Anbieter und Nachfrager kurzfristiger Produktions-, Montage- und Transportkapazitäten zusammenbringt und so eine agile und strukturflexible Supply Chain ermöglicht. Beispielsweise können dann Hersteller von Produktionsanlagen die Plattform als „offenes“ System nutzen, um ihren Kunden damit Zugang zu Lieferketten anderer Unternehmen zu erleichtern. Aber auch als „geschlossenes“ System kann die Plattform Unternehmen beim effizienten Management des eigenen Zuliefernetzwerks unterstützen.

Das FZI Forschungszentrum Informatik leistet Beiträge zur Modellierungsumgebung für maschineninterpretierbare Daten, zur Echtzeit-Dateninfrastruktur und zum Entwurf von mathematischen Modellen und Algorithmen zur Abstimmung von Angebot und Nachfrage.

Status: laufend

Anwendungsfeld: Produktion und Logistik

Kontakt: Dr. David Sayah

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C/sells

Die Energiewende führt zu mehr erneuerbaren Energien und Dezentralität. Die sich ergebende größere Vielfalt, die umfassende Partizipation und die höhere Komplexität mit kürzeren Reaktionszeiten erfordern dabei einen tiefgreifenden Umbau der Infrastruktur zur Verteilung und Speicherung von Energie. Zentral ist die spartenübergreifende, intelligente Vernetzung der technischen Elemente sowie der Geschäftsprozesse und Marktmechanismen. Das FZI beteiligt sich in C/sells durch die Ausgestaltung neuer Marktmodelle und die Emanzipation von Liegenschaften zu selbstorganisierenden Zellen.

Status: laufend

Anwendungsfeld: Energie, Wissen und Informationsdienste, Knowledge and Information Services

Kontakt: Dr. Julian Huber

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CACTOS – Context-Aware Cloud Topology Optimisation and Simulation

Forscher des FZI Forschungszentrum Informatik entwickeln in diesem Projekt mit Partnern aus verschiedenen Ländern einen Werkzeugsatz, mit dem es möglich wird, das Verhalten von Cloud-Anwendungen zu analysieren und zu simulieren, um die Cloud-Infrastruktur an verschiedene Szenarien anzupassen. Im Rahmen dieser Forschung und Entwicklung führt das FZI verschiedene Cloud-Analysen und Simulationswerkzeuge in einem integrierten Werkzeug zusammen. Entwickler und Betreiber von Rechenzentren können mit dem Werkzeug dann die Qualität von Cloud-Anwendungen, das Setup heterogener Cloud-Infrastrukturen und -Topologien, sowie das Deployment von Anwendungen auf Cloud-Infrastrukturen bewerten.

Status: abgeschlossen

Anwendungsfeld: Software-Entwicklung

Kontakt: Dipl.-Inform. Jörg Henß

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CAMiROB

Das Projekt CAMiROB verfolgt das Ziel der Entwicklung eines KMU-gerechten CAM-integrierten Leit- und Steuersystems für Robotik-betriebene Bearbeitungszellen. Dabei steht der Einsatz einer virtuellen Fabrik und die Optimierung der Prozessparameter mit Hilfe von Maschinellem Lernen für das FZI im Vordergrund.

Dieses Forschungs- und Entwicklungsprojekt wird mit Mitteln des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) in der Fördermaßnahme „KMU-innovativ: Produktionsforschung" gefördert und vom Projektträger Karlsruhe (PTKA) betreut.

Status: abgeschlossen

Anwendungsfeld: Produktion und Logistik, Automation und Robotik

Kontakt: Matthias Jaenicke

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CC-KING

Das Kompetenzzentrum für KI-Engineering (CC-KING) forscht in engem Kontakt mit Unternehmen an praxistauglichen Methoden zum Entwurf künstlicher Intelligenz (KI). Hierbei werden konkrete Anwendungsprobleme aus dem Kontext industrieller Produktion und Mobilität adressiert. Existierende Forschungsinitiativen wie die Karlsruher Forschungsfabrik und das Testfeld Autonomes Fahren Baden-Württemberg dienen dabei als Reallabore.

Das Kompetenzzentrum für KI-Engineering vereint die informationstechnische und ingenieurwissenschaftliche Kompetenz des Standorts Karlsruhe, um den Einsatz künstlicher Intelligenz in der Praxis entscheidend zu erleichtern: Das Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung IOSB (Federführung), das FZI Forschungszentrum Informatik und das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) forschen in engem Kontakt mit Unternehmen an grundlegenden Fragen, praxistauglichen Methoden und konkreten Anwendungsproblemen. CC-KING wird vorläufig bis Ende 2021 vom Wirtschaftsministerium Baden-Württemberg gefördert.

Status: laufend

Anwendungsfeld: Produktion und Logistik, Mobilität, Software-Entwicklung

Kontakt: Marc Zofka

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Clou – Closed Loop Engineering für effiziente Umplanungen im Anlagen- und Maschinenbau

Ziel des Forschungsprojekts ist die Erprobung einer durchgängigen Closed-Loop-Engineering-Prozesskette für die Digitale Fabrik zusammen mit der Firma CONTACT Software. Dabei wird die Digitale Fabrik durch einen Digitalen Zwilling mit der realen Welt verknüpft.

Status: abgeschlossen

Anwendungsfeld: Produktion und Logistik, Automation und Robotik

Kontakt: Janek Bender

CloUIT

Das Projekt CloUIT befasst sich mit der Etablierung neuartiger IT-Sourcing-Modelle bei einer Investmentgesellschaft in Frankfurt am Main. Im Kontext einer bereits vollständig ausgelagerten Infrastruktur- und Servicelandschaft rückt die Auswahl neuartiger Service-Angebote und Anbieter zusammen mit Datenschutz und Datensicherheit in den Vordergrund. Die sichere Auswahl und nahtlose Integration neuartiger Dienste in bestehende Infrastrukturen, mit der Option auf einen jederzeitigen Wechsel, erfordert explizite Kenntnisse über die bestehende IT-Risiko-Situation. Diese sollen über die Analyse von Monitoring-Daten mit Methoden des Data-Mining erlangt und aggregiert werden.

Status: abgeschlossen

Anwendungsfeld: Wissen und Informationsdienste, Software-Entwicklung

Kontakt: Dr. Tim Straub

CoCar – Das instrumentierte Testfahrzeug

Zukünftige Automobile werden ihren Fahrer aktiv beim Autofahren unterstützen. Über eingebaute Sensoren, Kameras und intelligente Software-/Hardware-Systeme nehmen sie ihre Umgebung wahr und interpretieren diese Informationen. Auf diese Weise können nicht nur Sicherheit und Komfort verbessert, sondern auch die Energieeffizienz gesteigert werden. Mit Hilfe des instrumentierten Testfahrzeugs "CoCar" des FZI Living Labs Automotive werden diese Konzepte bereits heute entwickelt, evaluiert und in der Praxis erprobt.

Status: laufend

Anwendungsfeld: Mobilität

Kontakt: Marc Zofka

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COMPACT

Das Projekt COMPACT ist eine branchenweite Anstrengung im europäischen Verbund, um neue Techniken für einen schnellen, effizienten und strukturierten Software-Entwurf von stark ressourcenbeschränkten Internet-of-Things-Knoten (IoT-Knoten) zu entwickeln. Der Fokus liegt im Projekt auf neuen Mechanismen zur automatischen Software-Generierung für IoT-Knoten mit extrem kleinen Speicherbedarf und extrem hoher Energieeffizienz. Die Generierung soll unter Berücksichtigung von funktionalen und nichtfunktionalen Eigenschaften erfolgen.

Status: laufend

Anwendungsfeld: Software-Entwicklung

Kontakt: Dr. rer. nat. Sebastian Reiter

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Cooperate - Neue Wege der Zusammenarbeit für Diversity Teams in der Software-Entwicklung

Cooperate will sehgeschädigten IT-Fachkräften die Arbeit erleichtern und entwickelt ein Kooperationswerkzeug für "Diversity Teams" beim Einsatz von Modellierungssprachen in der Software Entwicklung. Das Werkzeug soll dieselben Inhalte gleichermaßen als Grafik und Text zugänglich machen und je nach Seheinschränkung unterschiedliche Ausgabemodi wie Vergrößerung, Braillezeile oder Audioausgabe unterstützen. Ziel ist es, jedem Teammitglied eines "Diversity Teams" – egal ob mit oder ohne Sehschädigung – zu ermöglichen, in der für ihn passenden Darstellungsform zu arbeiten. Eine nahtlose Zusammenarbeit erfordert dabei eine korrekte und verzögerungsfreie Aktualisierung der unterschiedlichen Darstellungsformen. Dies wird im Kooperationswerkzeug umgesetzt.

Status: abgeschlossen

Anwendungsfeld: Software-Entwicklung

Kontakt: Dipl.-Inform. Jörg Henß

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CoPoT

Ziel des durch das BMBF geförderte Verbundprojekt CoPoT – Connected Power Tools – Verbesserte Sicherheit im Do-it-yourself-Bereich ist es „Power Tools“ zu intelligenten Assistenten weiterzuentwickeln. Die Integration in ein digitales Ökosystem soll die Anwender vollumfassend unterstützen und vor Fehlbedienung schützen. Hierzu wird der Anwender virtuell angeleitet und in der Handhabung unterstützt. Aus einer zentralen Cloud bezieht er die vorgeschlagenen Einstellungen sowie weitere Handlungsempfehlungen. Das „Power Tool“ stellt seine Betriebsparameter automatisch ein, während ein intelligenter Werkzeugkoffer die Ausgangsbasis zur Anleitung der Anwender bildet. Die anonymisiert generierten Messdaten werden zurück an die Cloud gesendet und mit Machine-Learning-Algorithmen für die weitere Optimierung von Betriebsparametern und Anleitungen genutzt. Innerhalb des Projekt-Konsortiums verantwortet das FZI Forschungszentrum Informatik unter anderem die dynamische Verteilung von Berechnungsalgorithmen auf Edge-Geräten sowie die Machine-Learning Algorithmen im Umfeld des Themenkomplex Federated Learning.

Status: laufend

Anwendungsfeld: Wissen und Informationsdienste

Kontakt: Dr.-Ing. Steffen Thoma

Cumulus4j

Ein neues Datensicherheitsmodul zum Verschlüsseln und optionalen Verteilen von Datensätzen auf verschiedene Rechner ermöglicht Softwareherstellern die Entwicklung erheblich sichererer Cloud-Software. Wissenschaftler und Softwareingenieure aus dem FZI, dem Karlsbader Unternehmen AX Business Solutions AG und der Freiburger NightLabs Consulting GmbH haben die innovative Software-Lösung mit dem Datenschutzmodul „Cumulus4j“ im Rahmen des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Programms „KMU-innovativ“ erarbeitet.

Status: abgeschlossen

Anwendungsfeld: Software-Entwicklung

Kontakt: Dr. Jochen Rill

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CyberProtect

Das durch das Ministerium für Wirtschaft, Arbeit und Wohnungsbau Baden- Württemberg geförderte Projekt CyberProtect verfolgt im Sinne der Stärkung von KMUs in Baden-Württemberg das Ziel der besseren Absicherung von komplexen Softwaresystemen. Dabei werden alle drei Bereiche von Sicherheit (Security, Safety und Privacy) betrachtet, der Fokus liegt hierbei auf dem Teilgebiet der Security. Im Rahmen des Projektes werden hierfür Methoden entwickelt um das Verhalten bzw. die Entscheidungen von komplexen Softwaresystemen z.B. von KI-Systemen sichtbar zu machen und somit Aussagen über den Sicherheitszustand der Systeme zu ermöglichen. Über ein weitreichendes Angebot wie Quick- Checks, Schulungen und Open Lab Days werden KMUs in das Projekt einbezogen um ihnen die Möglichkeit zu bieten ihre komplexe Software auf Sicherheit untersuchen und ggf. verbessern zu lassen.

Status: laufend

Kontakt: Dipl.-Ing. Arne Rönnau

Cyberwehr Baden-Württemberg

Ziel der Cyberwehr Baden-Württemberg ist der landesweite Aufbau regionaler Infrastrukturen für die Ersthilfe im Falle eines IT-Sicherheitsvorfalls in kleinen oder mittelständischen Unternehmen in Baden-Württemberg. Aktuell befindet sich die Cyberwehr in einer Explorationsphase im Raum Karlsruhe und steht Unternehmen aus dem Stadtgebiet zur Verfügung. Im Rahmen dieser Explorationsphase wird eine Leitstelle samt Hotline eingerichtet. Diese ist über die Rufnummer 0800-CYBERWEHR sieben Tage die Woche an 24 Stunden erreichbar und agiert auf Basis eingehender Anrufe.

Status: laufend

Anwendungsfeld: Wissen und Informationsdienste, Software-Entwicklung

Kontakt: Dr. Dirk Achenbach

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DAM4KMU - Digitaler Assistent für das Anforderungsmanagement zur agilen Produktentwicklung in kleinen und mittelständischen Unternehmen

Ziel ist es, Methoden und Konzepte zu entwickeln, um das Anforderungsmanagement mit Hilfe eines webbasierten digitalen Assistenzsystems auch für KMU effizienter und prozessintegrierter gestalten zu können. Zum einen soll durch eine semantische Verknüpfung von Anforderungen untereinander sowie mit relevantem Kontext, der (teil-)automatisiert erfasst wird, kann eine ganzheitliche Betrachtung der Anforderungen zu jedem Entwicklungsstatus ermöglicht werden. Darauf aufbauend können Echtzeitanalysen bezüglich der Qualität, Redundanz, Abhängigkeit und Auswirkung auf das gesamte Anforderungsnetz durchgeführt werden. Zum anderen soll der Bediener methodisch und kontextsensitiv bei der Erfüllung der AM-Aufgaben unterstützt werden. So können alle betroffenen Stakeholder aktiv in den Anforderungsmanagementprozess integriert werden, wodurch sich die Qualität der Produkte nachhaltig verbessern wird.

Status: abgeschlossen

Anwendungsfeld: Wissen und Informationsdienste

Kontakt: M. Sc. Jana Deckers (geb. Dücker)

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Darwin – Leitlinien für langlebige Softwaresysteme

Softwaresysteme können 30 Jahre und älter werden. Damit übertreffen viele die typische Lebenserwartung von Autos. Zusammen mit ABB kümmert sich das FZI darum, dass Softwaresysteme über die Dauer ihres Einsatzes keinen Rost ansetzen. Die Kooperationspartner haben Leitlinien für die nachhaltige Entwicklung und Evolution langlebiger Software erarbeitet. Die Empfehlungen tragen zur Investitionssicherung bei.

Status: abgeschlossen

Anwendungsfeld: Software-Entwicklung

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Data Quality Management im Corporate Financial Controlling

Im Projekt Data Quality Management im Corporate Financial Controlling entwickelt das FZI gemeinsam mit der Bayer AG fortschrittliche analytische Verfahren zur Ableitung von Frühindikatoren für Planfehler bei Finanzplanungen. Basierend auf  robusten Prognosetechniken, neuen  Qualitätsmetriken für Planungsqualität sowie reduzierten, temporalen Bayes-Netzwerken werden hierfür aus Millionen von historischen Planungs- und Planungsrevisionsdaten von diversen Unternehmensbereichen komplexe Regeln identifiziert, um eventuell fehlerhafte Plandaten bereits bei der Anlieferung zu identifizieren und zu validieren.

Status: abgeschlossen

Anwendungsfeld: Wissen und Informationsdienste

Kontakt: Prof. Dr. Thomas Setzer

DAVES – Drahtlose Analyse Verteilter Eingebetteter Software

Ziel des ZIM-Projekts DAVES ist die Unterstützung bei der Diagnose in großen verteilten Systemen wie Industrieanalagen. Es werden eine Hardware-Lösung sowie passende Software-Werkzeuge entwickelt, welche den drahtlosen Zugriff auf schwer zugängliche Geräte ermöglichen und dabei unabhängig von der primären Kommunikationsinfrastruktur sind.

Das FZI arbeitet dazu mit dem Partner iSYSTEM AG zusammen.

Status: abgeschlossen

Anwendungsfeld: Software-Entwicklung, Automation und Robotik

Kontakt: Stefan Otten

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DEFEnD - DEvelopment For SEcured Autonomous Driving

Das Forschungsprojekt DEFEnD (DEvelopment For sEcured Autonomous Driving) adressiert Entwicklungswerkzeuge sowie Prozesse und Methoden für die Beschreibung, Modellierung, Analyse, Bewertung, Verifikation und Validierung der IT-sicherheitsrelevanten Komponenten zukünftiger, hochvernetzter und komplexer straßengebundener Mobilitätsfunktionen von Fahrzeugen mit Fokus auf autonomes Fahren. Das Verbundvorhaben erforscht Lösungen zur Security-Unterstützung und Co-Betrachtung von Security und Functional Safety der Phasen Konzeption, Design, Realisierung und Evaluation von Funktionen und fahrzeugnahen Diensten in der Umsetzung des beschriebenen Fokus. Dabei entstehen Lösungen für IKT-bezogene Funktionen im Fahrzeug, zwischen Fahrzeugen sowie zwischen Fahrzeugen und IKT-Diensten in Zusammenhang mit der Verkehrsinfrastruktur und der straßengebundenen Mobilität.

Status: laufend

Anwendungsfeld: Mobilität

Kontakt: Stefan Otten

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Delfine - Dynamisches Demand-Response-System für eine nachhaltige Fertigung durch informationstechnische Vernetzung zur effizienten Energienutzung, -vermarktung und -erzeugung

Die Verbreitung von Demand-Response(DR)-Programmen in Europa ist ein langsamer aber stetiger Prozess. Delfine ist ein Projektvorhaben, welches sich diesem Problem interdisziplinär annimmt und eine Lösung für die Teilnahme industrieller Endkunden an sowohl preis- als auch anreizbasierten DR-Programmen entwickelt. Das Ziel ist es, den Einfluss solcher Programme auf das Netz als solches sowie auf die Entwicklung der Stromkosten in der produzierenden Industrie zu bestimmen. Mit Unterstützung der Stadtwerke Trier als Netzbetreiber und einem fachübergreifenden Konsortium, strebt dieses Projekt nach einer technischen Lösung, die in verschiedenen Bereichen anwendbar ist.

Von der automatisierten Erstellung von Erzeugungs- und Bedarfsprognosen, über die dynamische Gestaltung der Strompreise bis hin zur energieeffizienten sowie intelligenten Nutzung von Produktionsressourcen wird ein durchgängiges Datennetz mittels einer semantischen Middleware entwickelt. Die ganzheitliche Betrachtung der adressierten Fragestellungen ermöglicht Businesspläne für die Nutzung der Projektergebnisse durch Stromanbieter, Aggregatoren und die produzierende Industrie zu entwickeln und eine nachhaltige Verwertung der Projektergebnisse über die Projektlaufzeit hinaus zu erreichen. Die Projektfortschritte sollen außerdem in einem öffentlichen Arbeitskreis diskutiert werden.

Status: laufend

Anwendungsfeld: Produktion und Logistik, Energie

Kontakt: Martin Trat

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DEviSE – Software-Komponenten wiederverwenden mit System

Bei der Softwareentwicklung gehört es heute zum Alltag, Programmteile, die schon irgendwann einmal geschrieben wurden, für neu entstehende Software wiederzuverwenden. Richtig angepackt, spart das viel Zeit und Kosten. „Copy & Paste“ hingegen führt zu Qualitätseinbußen und hohen Wartungskosten. Eine neue Werkzeugkette aus dem FZI unterstützt Entwickler von der Identifikation wiederverwendbarer Programmteile über die Extraktion in eigenständige Komponenten bis hin zur Wiederverwendung – mit System und bei hoher Qualität.

Status: abgeschlossen

Anwendungsfeld: Software-Entwicklung

Kontakt: Oliver Denninger

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DEXMART –Zweihändige Manipulation in der Service-Robotik

Wie wäre es, wenn Roboter wie Kinder am meisten lernen, indem sie beobachten und nachmachen? Wissenschaftler des FZI arbeiten gemeinsam mit Forschern am KIT daran, diese Fähigkeit zweiarmigen Robotern beizubringen. Durch die Weiterentwicklungen der Methode „Programmieren durch Vormachen“ wird aus dem Roboter zum Beispiel eine Servicekraft für die Cafeteria.

Status: abgeschlossen

Anwendungsfeld: Automation und Robotik

Kontakt: Dr.-Ing. Arne Rönnau

DIALOG – Feedback-unterstütztes Anforderungsmanagement

Das vom BMBF im Rahmen des Themenfeldes „Management und Virtualisierung der Produktentstehung“ geförderte Verbundprojekt DIALOG wurden Methoden zur effizienteren Zusammenführung der Kunden- und Herstellersicht in der Vorvertragsphase entwickelt. Der hierbei verfolgte PLM-basierte Ansatz überbrückt die in den Firmen noch immer isoliert betrachteten CRM- und PDM-orientierten Modelle und Prozesse, auf Basis eines um den Produktnutzungskontext erweiterten Produktmodells, das durch jeden Auftrag ein virtuelles Geschäftsobjekt erstellt. Dieses ermöglicht über entsprechende Feedback-Objekte ein strukturiertes Erfassen von Erfahrungswissen aus den Kunden-Hersteller-Interaktionen während des Produktlebenslaufs und ihrer konsequenten Berücksichtigung im Anforderungsmanagement.

Status: abgeschlossen

Anwendungsfeld: Produktion und Logistik

Kontakt: M. Sc. Jana Deckers (geb. Dücker)

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digital@KA

Gemeinsam mit der Stadt Karlsruhe (Konsortialführer), der ISB AG, der CAS-Gruppe und dem CyberForum konzipiert das FZI Forschungszentrum Informatik im Projekt digital@KA eine mobile Plattform für Karlsruher Bürgerinnen und Bürger, Vereine, Wissenschaft und Wirtschaft um. Ziel ist es über eine Plattform sowohl hoheitliche Bürgerdienste als auch Angebote aus Vereine und von lokalen Unternehmen zugänglich zu machen. Die Bürgerinnen und Bürger sollen also in die Lage versetzt werden, sowohl kommunale Bürgerdienste, als auch sonstige von der Stadt Karlsruhe angebotene Dienste (z. B. WebKita oder KA-Feedback) und Angebote kommerzieller Anbieter sowie von gemeinnützigen Vereinen und Einrichtungen über eine einzige App mobil abzuwickeln. Das Projekt wird gefördert vom Ministerium für Inneres, Digitalisierung und Migration des Landes Baden-Württemberg. Digital@KA wurde zudem als „Bestes Digitalisie­rungsprojekt in Städten und Regionen" beim 18. Bundesweiten eGovernment-Wettbewerb ausgezeichnet.

Status: laufend

Anwendungsfeld: Wissen und Informationsdienste, Software-Entwicklung

Kontakt: Dr.-Ing. Sascha Alpers

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DREAM – Digital REseArch Mining

Im dem Projekt DREAM wurde prototypisch eine Smartphone App entwickelt, welche bei der Recherche
nach wissenschaftlichen Open Access Inhalten unterstützt, auf neue und potentiell interessante
Inhalte hinweist, ForscherInnen außerhalb ihres Netzwerks zusammenbringt und die Möglichkeit schafft
an einem transparenten Feedback-Prozess teilzunehmen. DREAM ist ein vom BMBF gefördertes Projekt um
wissenschaftliche Texte und Literatur barrierefrei und kostenlos, gemäß der Open Access Strategie
der Bundesregierung zur Verfügung zu stellen. Umgesetzt wurde das Projekt gemeinsam durch das FZI
Forschungszentrum Informatik (FZI) und das Alexander von Humboldt Institut für Internet und
Gesellschaft (HIIG).

Status: abgeschlossen

Kontakt: Rodger Burmeister

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Drive2TheFuture

Im EU-Projekt Drive2theFuture untersucht das FZI maschinelle Lernverfahren zur Interaktions-Unterscheidung zwischen automatisierten und nicht automatisierten Fahrzeugen, Fußgängern und Radfahrern. Dazu wird sowohl das Testfeld Autonomes Fahren Baden-Württemberg (TAF BW) mit seiner Infrastruktur-Sensorik-Infrastruktur herangezogen als auch eine virtuelle Kopie von diesem genutzt, um die Interaktionen in einer Virtual-Reality-Umgebung zu untersuchen.

Status: laufend

Kontakt: Marc Zofka

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DSM-Plattform BW

Demand Side Management bedeutet, dass Stromverbraucher ihre Netzbezugsleistung kurzfristig an Signale von außen anpassen. Dies ist jedoch aktuell auf wenige industrielle Großverbraucher beschränkt. Die DSM-Plattform BW baut Hemmnisse für die Erschließung neuer Potentiale durch zwei Komponenten ab: Zum einen bietet sie ein Tool zur einfachen Identifikation von Flexibilitätspotenzialen. Zweitens, werden die erfassten DSM-Potentiale in Echtzeit an den Web-Service der DSM-Plattform BW übertragen werden und dort regional aufgelöst dargestellt.

Status: abgeschlossen

Anwendungsfeld: Energie

Kontakt: Dr. Julian Huber

easyCare – Technikgestützte Dienstleistungen unterstützen die Pflege

Im Rahmen der BMBF-Fördermaßnahme „Altersgerechte Assistenzsysteme für ein gesundes und unabhängiges Leben“ wurden am FZI Lösungen entwickelt, um pflegenden Angehörigen bessere Unterstützung anzubieten. Gleichzeitig entstand eine Software, die Einrichtungen der Sozialwirtschaft und des Gesundheitswesens enger mit ihren Klienten vernetzt. Das FZI-Spin-Off nubedian bringt diese nun auf den Markt.

Status: abgeschlossen

Anwendungsfeld: Gesundheitswesen

Kontakt: Christoph Zimmermann

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EFA 2014 – Energieeffizientes Fahren 2014 Phase II

Ziel des Verbundprojekts „Energieeffizientes Fahren 2014 Phase 2“ – EFA 2014/2 – ist, in den kommenden zwei Jahren die Reichweite von Elektrofahrzeugen durch intelligentes, vorausschauendes Energiemanagement um bis zu 15 Prozent zu erhöhen. Das Vorhaben wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) im Rahmen der Nationalen Plattform Elektromobilität der Bundesregierung mit rund zehn Millionen Euro gefördert.

Status: laufend

Anwendungsfeld: Mobilität, Energie

Kontakt: Marc Zofka

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efeuCampus Bruchsal

Im von der europäischen Union und dem Land Baden-Württemberg geförderten Forschungsprojekt für urbane und autonome Güterlogistik efeuCampus in Bruchsal entwickeln die Projektpartner intelligente Güterlogistik auf der letzten Meile. Ziel sind Lösungen für eine Ver- und Entsorgung innerhalb eines Stadtgebiets mittels autonomer, elektrisch angetriebener Lieferroboter.

Das FZI entwickelt auf dem Testareal IT-Lösungen für die Interaktion zwischen den Nutzern, den autonomen Fahrzeugen und dem Zentrallager sowie für das Energiemanagement der Zustellfahrzeuge. Zudem forscht das FZI zu rechtlichen Fragen aus den Bereichen Straßenverkehrsrecht, Zulassungsrecht, Haftungsrecht und Datenschutzrecht.

Status: laufend

Anwendungsfeld: Produktion und Logistik

Kontakt: Dr. Boris Amberg

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Effekte und Nutzen altersgerechter Assistenzsysteme

Im Projekt „Effekte und Nutzen altersgerechter Assistenzsysteme“ (ENAS) wurden praktikable Vorgehensmodelle, Evaluationsmethoden und Werkzeuge für die Entwicklung und Bewertung von altersgerechter Technologien entwickelt. Diese wurden in Form eines Leitfadens mit Best-Practices und Tools für Forscher und Entwickler zur Verfügung gestellt um zielgruppengerechte Nutzenbewertungen zu erleichtern.

Status: abgeschlossen

Anwendungsfeld: Gesundheitswesen

Kontakt: Christoph Zimmermann

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EffektiV

Das vom BMBF geförderte Forschungsprojekt Effektiv erforscht und entwickelt Methoden zur Fehlereffektsimulation intelligenter Motion-Control-Systeme aus der Industrieautomatisierung. Mit EffektiV werden bisher erst in späten Entwurfsphasen mögliche Systemtests, welche zur Bestätigung der korrekten und sicheren Funktion dieser komplexen, heterogene Systeme und der auf Ihnen ablaufenden Steuerungs-Software, durch den Einsatz virtueller Prototypen frühzeitig durchgeführt. Dadurch wird die Sicherheit in Fertigungsanlagen, trotz der schnell wachsenden Komplexität dieser Anlagen, weiter erhöht.

Status: abgeschlossen

Anwendungsfeld: Mobilität, Software-Entwicklung, Automation und Robotik

Kontakt: Dr. Alexander Viehl

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Einfaches Digitales Vergessen (EDV)

Im Projekt Einfaches Digitales Vergessen (EDV) steht ein neuer Absatz zur Absicherung von Informationen, die täglich im geschäftlichen und privaten Bereich ausgetauscht werden, im Fokus. Dabei soll der Sender einer Information bestimmen können wer die Information lesen kann (Vertraulichkeit) und wie lange dies möglich sein soll. Das EDF Protokoll schleißt dabei auch eine Kenntnisnahme durch den Betreiber des EDV-Dienstes sofern er zwar neugierig ist aber das Protokoll einhält aus. AM FZI forschten Wissenschaftler au den beiden Forschungsbereichen IST und SE an dem Thema, weitere Projektpartner waren: esentri AG (Konsortialführer), CAS Software und die Hochschule Pforzheim. Das Projekt wurde gefördert vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie.

Status: abgeschlossen

Kontakt: Dr. Jochen Rill

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ELBA4KMU

Zur verstärkten Nutzung der Wandlungsfähigkeit im Werkzeug- und Formenbau fehlt es heute an geeigneten Lösungen. Ziel des Projektvorhabens ist daher die Kopplung zwischen den Systemen der Planung und Auftragsabwicklung sowie Betriebsmittelverwaltungssystemen, die in der diskreten Fertigung bei KMU derzeit noch nicht vorhanden ist. So soll ein PLM-integriertes Asset Management System am Beispiel des Werkzeugbaus erweitert werden. Mittels einer auftragsbezogenen Erfassung und Bewertung von Betriebsmittel- und Prozessdaten soll eine effizientere und lebenszyklusoptimierte Planung und Bereitstellung wandlungsfähiger Betriebsmittel ermöglicht werden.

Status: abgeschlossen

Anwendungsfeld: Produktion und Logistik

Kontakt: M. Sc. Jana Deckers (geb. Dücker)

EmAsIn - Emotionssensitive Assistenzsysteme zur reaktiven psychologischen Interaktion mit Menschen

Motivation:

Bipolare affektive Störungen und Demenzen gehen für die Betroffenen mit einem hohen Leidensdruck einher und stellen diese sowie häufig auch deren Angehörige, Behandler und nahestehende Personen im Alltag immer wieder vor große Herausforderungen. Ziel unseres Forschungsprojekts ist es, zu überprüfen, ob sich die bisherigen Behandlungsoptionen durch die Nutzung eines personalisierbaren, kooperativen Assistenzsystems sinnvoll ergänzen lassen. Neben krankheitsbezogenen Situationen soll das neue System daher auch soziale Verhaltensweisen und Hinweisreize in der menschlichen Kommunikation erkennen. Durch eine gezielte Interaktion mit dem Patienten sollen mit Hilfe des Assistenzsystems kritische Situationen positiv beeinflusst und die Lebensqualität der Betroffenen gesteigert werden.

Lösungsansatz:

Ziel des Projekts ist es, ein personalisierbares, kooperatives Assistenzsystem für Menschen mit dementieller Erkrankung oder affektiver Störung zu entwickeln. Das Assistenzsystem soll optimal personalisierbar sein, menschliche Kommunikationsgewohnheiten erkennen und daraus emotionale und mentale Zustände ableiten. Darüber hinaus wird ein intuitives Zusammenwirken zwischen Mensch und Technik angestrebt, indem der bisher bei technischen Assistenzsystemen überwiegende reine Informationsaustausch um sozio-emotionale Botschaften auf Basis neuartiger Interaktionskonzepte erweitert wird. Auf diese Weise soll die Nutzerakzeptanz technischer Assistenzsysteme gesteigert und der Einsatz als partnerschaftlicher Begleiter ermöglicht werden.

Status: laufend

Anwendungsfeld: Gesundheitswesen

EmbOSYST

Im Projekt EmbOSYST – Embedded Operating System Security through Integrity, System Management and Trust – werden Schutzmechanismen für den korrekten, vertraulichen und sicheren Betrieb eines eingebetteten Echtzeit-Betriebssystems in einer offenen Internetumgebung erforscht und entwickelt. Durch die steigende Vernetzung von Systemen im Sinne von cyberphysikalischen Systemen im Internet der Dinge steigen auch die Sicherheitsanforderungen an die Interaktion. Auf der Basis einer innovativen Hardware-Architektur soll eine speziell zu entwickelnde FPGA-Komponente im Verbund mit einem Flashspeicher und einem Smartcard Chip die Systemintegrität eines eingebetteten Systems über den gesamten Lebenszyklus garantieren.

Status: abgeschlossen

Anwendungsfeld: Software-Entwicklung, Automation und Robotik

Kontakt: Victor Pazmino Betancourt

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Enable-S3

Das Projekt ENABLE-S3 ist ein industriegetriebenes Projekt mit dem Ziel die heutigen kostenintensiven Verifikations- und Validierungsbemühungen durch fortschrittlichere und effizientere Methoden zu ersetzen, um den Weg für die Kommerzialisierung hoch automatisierter Cyber Physical Systems (ACPS) zu ebnen. Die reine Simulation kann die Physik aufgrund ihrer Grenzen bei der Modellierung und Berechnung nicht im Detail abdecken. Praktische Tests sind zu teuer, zu zeitaufwendig und potenziell gefährlich. ENABLE-S3 zielt daher darauf ab, eine innovative Lösung zu entwickeln, die beide Welten optimal miteinander verbindet.

Status: abgeschlossen

Anwendungsfeld: Mobilität

Kontakt: Marc Zofka

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EnopTraFlow

Mit dem Fokus auf mehrspurige und mit hoher Geschwindigkeit befahrene Straßen untersucht das FZI im Projekt EnopTraFlow (Energy optimized Traffic Flow) Möglichkeiten zur Steigerung der Energie- und Ressourceneffizienz des Gesamtverkehrs. Dabei werden unterschiedliche technische Voraussetzungen von Fahrzeug und Infrastruktur zur Wahrnehmung und Interaktion mit ihrer Umgebung betrachtet (Radar, Kamera, Navigation, GPS, Verkehrsinformationen, Car2Car, Car2Infrastructure, etc.).

Status: abgeschlossen

Anwendungsfeld: Mobilität

Kontakt: Stefan Otten

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EuRoC – Internationaler Robotik-Wettbewerb zum Thema komplexe, robotische Montageaufgaben

Das Ziel des als Wettkampf ausgelegten EU-Projekts ist es, wissenschaftlich-technologische High-End Forschung aus dem Bereich der industrielle Montage für Endanwender zur Verfügung zu stellen. In der Challenge „Reconfigurable Interactive Manufacturing Cell” entwickelt das FZI intuitive Bedien- und Steuersysteme zur schnellen Programmierung und Automatisierung von komplexen Roboterbewegungen für die kraftbasierte Schraubmontage und Klebeanwendungen. Die in EuRoC entwickelten Konzepte und Lösungen werden sukzessiv anhand Benchmarking-Aufgaben im Automobil-Kontext bis zum konkreten Anwendungsfall bei der Adam Opel AG weiterentwickelt. Das FZI arbeitet dazu mit den Partnern MRK Systeme GmbH und Adam OPEL AG im FLA²IR Team zusammen und tritt gegen die besten Robotik-Teams aus Europa an.

Status: laufend

Anwendungsfeld: Automation und Robotik

Kontakt: Dr.-Ing. Arne Rönnau

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EVA Shuttle Busse

Im Projekt „EVA-Shuttle" werden vernetzte und autonom fahrende Mini-Busse für die letzte Meile von der Haltestelle bis zur Haustür entwickelt. Das Projektkonsortium erprobt dabei ein neues Angebot im öffentlichen Personennahverkehr, das dem Nutzer zukünftig mehr Möglichkeiten und Komfort bietet.

Ziel des Forschungsprojektes ist die Entwicklung eines ÖPNV-Mobilitätskonzepts, das durch eine gesamtsystemorientierte Flottenerprobung unter Realbedingungen auf dem Testfeld Autonomes Fahren Baden-Württemberg eruiert werden soll.

Status: laufend

Anwendungsfeld: Mobilität

Kontakt: Dr-Ing. Florian Kuhnt

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flexQgrid

Das Projekt flexQgrid soll einen wesentlichen Beitrag sowohl zur Realisierung der Flexibilitätsnutzung im Verteilnetz als auch zur Flexibilitätsbereitstellung für vorgelagerte Spannungsebenen leisten. Hierfür werden die bestehenden Ansätze des quotenbasierten Netzampelkonzeptes in Hinblick auf einen praxistauglichen Einsatz weiterentwickelt und erprobt.

Status: laufend

Anwendungsfeld: Energie

Kontakt: Ariane Höck

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FLUIT: Sicherheit für vernetztes Flugverkehrsmanagement

Das Projekt hat zum Ziel, die IT-Sicherheitslage in der Flugsicherung nachhaltig zu verbessern und die Absicherung von Flugsystemen gegenüber gezielten Angriffen voranzutreiben. Dazu entwickeln die Projektpartner einen Katalog von Sicherheitskriterien, Best Practices, Methoden und Standardvorgehensmodellen, die als Grundlage für ein internationales Standardisierungsvorhaben dienen können.

Status: laufend

Anwendungsfeld: Produktion und Logistik, Software-Entwicklung

Kontakt: Dr. Jochen Rill

FURNeCorp

Das Projekt FURNeCorp, bestehend aus Verbänden, IT-Dienstleistern sowie Industrie- und Handelsunternehmen der Möbelbranche, entwickelt IT-gestützte Methoden für die B2B-PLM-Integration sowie den Feedback-Datenaustausch zwischen Wertschöpfungspartnern der Branche. Ziel ist es, die eBusiness-Kompetenz von KMU in der Möbelbranche zu stärken und eine optimierte Abwicklung von kundenbezogenen inner- und zwischenbetrieblichen eBusiness-Prozessen durch die Nutzung von eStandards zu ermöglichen. Das Projekt ist Teil der Förderinitiative „eStandards“, die im Rahmen des Förderschwerpunkts „Mittelstand-Digital“ vom BMWi gefördert wird.

Status: abgeschlossen

Anwendungsfeld: Produktion und Logistik

Kontakt: M. Sc. Jana Deckers (geb. Dücker)

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GeriNetzBW

Ziel des Forschungsprojekts GeriNetzBW ist die Unterstützung und exemplarische Entwicklung lokaler, geriatrischer Versorgungsnetzwerke mit ambulanten, integrierten und stationären Angeboten. Unterstützt durch entsprechende IT-Strukturen soll der Informationsaustausch zwischen den beteiligten Akteuren in der Versorgung von geriatrischen Patienten verbessert werden.

Hintergrund dieses Projekts ist der ganzheitliche Ansatz der Behandlung, den diese Patientengruppe benötigt. Die Versorgung von geriatrischen Patienten erfordert ein interdisziplinäres Arbeiten der zahlreichen Berufsgruppen (Pflege, Therapeuten, Hausärzte, Fachärzte, Rehaeinrichtungen, Sanitätshäuser) die an der Versorgung beteiligt sind. Häufig findet jedoch kein Austausch untereinander statt oder es mangelt an entsprechenden koordinierenden Stellen (z.B. das Case Management). GeriNetzBW adressiert somit die bislang noch fehlenden, konkreten und vernetzten Konzepte, damit die beteiligten Akteure dieser geriatrischen Netzwerke effizient miteinander arbeiten können.

Dazu soll ein städtisches Versorgungsnetz (Mannheim) als auch ein Netzwerk im ländlichen Bereich (Bad Friedrichshall) exemplarisch aufgebaut, unterstützt und verglichen werden.

Die Ziele des Projekts sind:

• Aufbau geeigneter Netzwerkstrukturen
• Prozessentwicklung zur fachlichen Abstimmung der Patienteneinschätzung
• Unterstützung der Netzwerkarbeit durch gemeinsamen Datenpool
• Anonymisierte Langzeitarchivierung, Qualitätssicherung, Benchmarking

Förderung: Ministerium für Soziales und Integration Baden-Württemberg

Status: laufend

Anwendungsfeld: Gesundheitswesen

Kontakt: Christoph Zimmermann

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GreenNavigation

Das durch das BMBF geförderte Projekt Green Navigation verfolgt im Sinne der Sicherung individueller Mobilität das Ziel der Reichweitenoptimierung durch geeignete Strategien im Fahrzeug sowie zwischen Fahrzeug und Infrastruktur, um für den Nutzer personalisierte und effiziente Mobilitätslösungen bereitzustellen, die einer energie- und ressourceneffizienten Mobilität unter Berücksichtigung neuartiger Fahrzeug- und Fahrzeugnutzungskonzepte gerecht werden.

Status: laufend

Anwendungsfeld: Mobilität, Energie

Kontakt: Marc Zofka

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grid-control

Das Projekt grid-control realisiert und erprobt das Netzampelkonzept in einem Verteilnetz. Hierbei stellt ein vom FZI entwickeltes Gebäudeenergiemanagementsystem die Lastflexibilität von Prosumenten, d.h. Verbraucher/Konsumenten mit lokalen Erzeugungsanlagen, an einen Markt und den Netzbetreiber zur Verfügung.

Status: abgeschlossen

Anwendungsfeld: Energie

Kontakt: Dr.-Ing. Birger Becker

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GxP eArchiving

Life-Science-Unternehmen produzieren und verwalten immer größere Datenmengen. Im Projekt haben sich Partner aus der Wirtschaft und Wissenschaft zusammengetan, um gemeinsam einen Schritt in Richtung Lösung und darauf aufbauende Dienste für eine sichere, ressourcensparende und GxP-konforme elektronische Langzeitarchivierung von Daten im Life-Science-Bereich zu gehen. Insbesondere für kleine und mittlere Unternehmen, wie sie in Baden-Württemberg in der Life Science-Branche häufig anzutreffen sind, gibt es hier bisher keine Archivierungsmöglichkeit ohne großen IT-Aufwand zu betreiben. Das FZI bringt seine Kompetenzen in den Bereichen Cloud Computing, der Anonymisierung und dem Datenschutz mit ein und begleitet die Partner bei der Anforderungserhebung und prototypischen Absicherung.

Status: abgeschlossen

Anwendungsfeld: Software-Entwicklung

Kontakt: Dipl.-Inform. Jörg Henß

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HEIKE

Ziel des vom Ministerium für Wirtschaft, Arbeit und Wohnungsbau Baden-Württemberg im Rahmen der Innovationsallianz innBW geförderten Projekts HEIKE ist es neue, technikgestütze Möglichkeiten zu entwickeln, welche die behandelnden Mitarbeiter im Krankenhausumfeld bei Maßnahmen am Patienten unterstützen und dadurch deren Compliance in Bezug auf die Händedesinfektion erhöhen.

Die Grundlage bilden ein mobiler, vernetzter Desinfektionsspender sowie Augmented-Reality-Technik. Die Technologien werden in dem Projekt weiterentwickelt und in einem System integriert, welches automatisch die durchgeführten Handlungen am Patienten erkennt und basierend darauf zusätzliche Informationen zur Verfügung stellt. Schließlich werden die durchgeführten Maßnahmen automatisch im System dokumentiert, was den Verwaltungsoverhead für das operative Personal verringert.

Projektpartner sind das Institut für Lasertechnologien in der Medizin und Messtechnik (ILM), das Hahn-Schickard Institut in Villingen-Schwenningen, sowie das Hahn-Schickard Institut für Mikroaufbautechnik in Stuttgart. Die Projektlaufzeit beträgt 3 Jahre.

Status: laufend

Anwendungsfeld: Gesundheitswesen, Health Care

Kontakt: Christoph Zimmermann

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Hilfreiche Technik in der Praxis

Im Vorgängerprojekt "Bedarfsgerechte technikgestützte Pflege in Baden-Württemberg (Wegweiser Pflege und Technik)" konnte eine rollende Ausstellung aufgebaut werden, die auch nach Projektende gut nachgefragt ist. Die rollende Ausstellung zeigt altersgerechte Assistenzsysteme in einem einer Wohnung nachempfundenen mobilen Showroom. So können vor Ort die verschiedenen Anwendungs- und Einsatzmöglichkeiten demonstriert werden, um gezielt Berührungsängste vor technischen Systemen zu überwinden und deren Akzeptanz zu fördern. Im Projekt "Hilfreiche Technik in der Praxis - Beratung und Schulung von Multiplikatoren in der rollenden Ausstellung" geht es nun darum, Regionen in Baden-Württemberg zu erschließen, in die die rollende Ausstellung bisher nicht kommen konnte. Ferner sollen vor allem Multiplikatoren (wie z. B. Handwerker) erreicht werden. Das Projekt wird unterstützt vom Ministerium für Arbeit und Sozialordnung, Familie, Frauen und Senioren Baden-Württemberg aus Mitteln des Landes Baden-Württemberg.

Status: abgeschlossen

Anwendungsfeld: Gesundheitswesen

Kontakt: Christoph Zimmermann

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HiLTech

Hardware-in-the-Loop Technologien werden insbesondere im Bereich der Automobilindustrie zu Test und Validierung eingebetteter Systeme eingesetzt und sind ein wesentliches Hilfsmittel auf dem Weg zu sicheren, zuverlässigen und qualitativ hochwertigen Produkten. Im Fokus des Projekts HiLTech steht das Produkt PROVEtech:µHiL des Industriepartners MBtech Group, welches eine kompakte, modular erweiterbare Plattform für Hardware-in-the-Loop Tests bereitstellt und in enger Zusammenarbeit mit dem FZI entwickelt wird. 

Status: abgeschlossen

Anwendungsfeld: Mobilität, Software-Entwicklung, Automation und Robotik

Kontakt: Stefan Otten

HoLL-Therm

Bedingt durch die Energiewende wird es in Zukunft notwendig sein, den Stromverbrauch dynamisch an das Stromangebot anzupassen. Gebäude verbrauchen weltweit ca. ein Drittel der generierten Elektrizität und bieten somit ein hohes Potenzial für eine solche Dynamisierung des Verbrauchs. In diesem Kontext werden im FZI-Projekt HoLL-Therm Möglichkeiten untersucht, die in Gebäuden speichbare Wärme für eine Flexibilisierung des Gebäudestromverbrauchs nutzbar zu machen.

Status: laufend

Anwendungsfeld: Energie

Kontakt: Dr.-Ing. Fabian Rigoll

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HoLLiE – Assistenz- und Begleitroboter

Durch die Kombination von robusten, industrienahen Komponenten mit flexiblen Softwaresystemen zur Robotersteuerung und Umwelterfassung kann HoLLiE schnell und zuverlässig die ihr zugewiesenen Aufgaben meistern und so den Menschen im Alltag unterstützen und entlasten.

Status: laufend

Anwendungsfeld: Gesundheitswesen, Automation und Robotik

Kontakt: Dr.-Ing. Arne Rönnau

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HORSE – Smarte Robotik-Lösungen ermöglichen KMUs den Einsatz neuester Robotertechnologien in dynamischen Montage Prozessen

Ziel des HORSE-Projektes ist es, die produzierende Industrie näher zur Smart Factory zu bringen. Das Projekt unterstützt KMUs mit einem technischen sowie methodologischen Framework zur einfachen Einrichtung von Automatisierungslösungen. Ein Fokus liegt dabei auf der sicheren und engen Mensch Roboter Kollaboration (MRK), um industrielle Aufgaben zwischen Robotern und Menschen aufzuteilen und so die Effizienz zu erhöhen. Im Projektverlauf werden zudem mehrere europäische Competence Centres (CCs)  eingerichtet, als Anlaufstelle für KMUs welche neue Roboter-Technologien einsetzen wollen.

Status: laufend

Anwendungsfeld: Automation und Robotik

Kontakt: Dr.-Ing. Arne Rönnau

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HTSX - Verbundvorhaben: „Grundlagen-Untersuchung: Flexible Entwärmungskonzepte für Laserterminals“

Im Rahmen des Verbundvorhaben „Grundlagen-Untersuchung: Flexible Entwärmungskonzepte für Laserterminals“ wird im Projekt HTSX ein neuartiges Regelungskonzept für ein Wärmetransportsystem (Heat Transfer System - HTS) zur Thermalkontrolle eines Laser-Kommunikationsterminals (Laser Communication Terminal - LCT) entwickelt. Das LCT, dessen optimale Funktion an einen engen Temperaturbereich geknüpft, dient dem hochleistungsfähigen Datentransfer zwischen Satelliten. Die Temperatur des LCT wird beispielsweise durch dessen Betriebszustand und die Umlaufbahn des Satelliten beeinflusst. Um die überflüssige Wärme vom LCT abzutransportieren, wird eine Loop Heat Pipe (LHP) als HTS eingesetzt. Eine konstante Temperatur am LCT kann dabei nur erreicht werden, indem die Temperatur der passiven LHP über Heizer geregelt wird.

Das FZI konzentriert sich im Projekt auf den modellbasierten Regelungsentwurf für die LHP. Um einen an die LHP angepassten Temperaturregler entwerfen zu können, ist ein regelungstechnisches Modell notwendig. Auf Grund der vorhandenen komplexen, thermischen Vorgänge ist allerdings eine vorherige thermische Beschreibung der LHP unabdingbar. Um ein solches Modell iterativ erstellen zu können, wird die LHP mit Hilfe von Messungen an Prüfständen der Projektpartner Tesat-Spacecom GmbH & Co. KG und dem Institut für Thermische Verfahrenstechnik (TVT) am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) analysiert und charakterisiert.

Status: laufend

Anwendungsfeld: Automation und Robotik

Human Brain Project

Das Human Brain Project (HBP) schafft die technischen Grundlagen für ein neues Modell der Gehirnforschung, indem es die Integration zwischen neurowissenschaftlichen Daten und Kenntnissen aus unterschiedlichsten Disziplinen vorantreibt. Ziel des Projektes ist es ein neues Verständnis des Gehirns zu erlangen, neuartige Behandlungsmöglichkeiten für Hirnkrankheitenzu erforschen und neue gehirnartige Computertechnologien zu entwickeln.

Das Projekt wird EU-gefördert unter der Grant Agreement Nummer FP7-604102.

Status: laufend

Anwendungsfeld: Automation und Robotik

Kontakt: Dr.-Ing. Stefan Ulbrich

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iBOSS – Intelligent Building Blocks for On-Orbit Satellite Servicing

Ziel der Studie iBOSS ist es, die Kosten im Bereich der Satellitenwartung durch Normierung, Standardisierung und Modularisierung signifikant zu senken. Speziell die Modularität soll es ermöglichen, beschädigte oder veraltete Satellitenmodule im Orbit austauschen zu können statt wie bisher den ganzen Satelliten zu ersetzen. Softwaretools ermöglichen es neue Satelliten zu designen und zu simulieren, um sehr geringe Ready-to-Launch Zeiten erreichen zu können. Als Fernziel sollen diese Arbeiten von Service-Satelliten erledigt werden.

Status: laufend

Anwendungsfeld: Automation und Robotik

Kontakt: M.Sc. Johannes Mangler

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InBOT – Interactive Behaviour Operated Trolley

Der Roboter InBOT wurde entwickelt, um den Einsatz von Technologien der Robotik in Alltagsumgebungen des Menschen zu untersuchen und voranzutreiben.

Status: abgeschlossen

Anwendungsfeld: Automation und Robotik

Kontakt: Dr.-Ing. Arne Rönnau

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Innovationspartnerschaft mit der Lufthansa Cargo

Im Rahmen einer Innovationspartnerschaft bearbeitet, analysiert und bewertet das FZI aktuelle Fragestellungen der Lufthansa Cargo AG nach neusten wissenschaftlichen Erkenntnissen.  Gemeinsam mit Doktoranden und Studierenden verfolgt das FZI dabei das Ziel, Methoden und Erkenntnisse interdisziplinärer Forschung in die verschiedenen Bereiche der Lufthansa Cargo AG zu transferieren.

Die Themengebiete decken dabei ein weites Spektrum des Forschungsbereichs IPE und verschiedene Bereiche bei der Lufthansa Cargo AG ab, von logistischen und ökonomischen Fragestellungen (Packplanung, Netzwerkplanung, Pricing) bis hin zu IT-Themen, wie IT-Sicherheit.

Status: laufend

Anwendungsfeld: Produktion und Logistik

Kontakt: Anna Hess

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Innovative Analytics bei der 1&1 Telecommunication SE

Automatisches Erkennen von Fehlern in Datensätzen

Stetig wachsende Datenmengen im Unternehmen sowie die zunehmende Individualisierung des Marketings sind zwei Haupttreiber des im Mai 2013 gestarteten Projekts mit der 1&1 Telecommunication SE.

Die Ausspielung von kundenindividuellen Kaufempfehlungen auf verschiedenen Kanälen (Online, E-Mail, Telesales, etc.) ist stark abhängig von den Daten. Um mögliche Strukturbrüche in den Datensätzen frühzeitig zu erkennen und so einem Versagen der datengetriebenen Modelle vorzubeugen, wird aktuell ein Reporting für die Änderung von Datensätzen im Zeitverlauf aufgesetzt.

Das FZI hat somit die Aufgabe, neueste Forschungsergebnisse aus verschiedensten Bereichen ins Unternehmen zu integrieren und in die Kooperation einzubringen, um Mehrwert mit datengetriebenen Modellen zu erzeugen.

Status: laufend

Anwendungsfeld: Wissen und Informationsdienste

Kontakt: Alexander Grote

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InsightProducts

InsightProducts - Umsetzbare Erkenntnisse über die Bereitstellung von Produktdienstleistungen

Um qualitative Produktdaten zu erheben, ist eine wohl überlegte Auswahl an Sensorik erforderlich. Diese muss an die Produktinfrastruktur und -Konfiguration angepasst werden, sowie auch die Umgebungsbedingungen im Betrieb berücksichtigen. Zur Unterstützung von Unternehmen bei diesem Vorhaben, haben Sirris aus Belgien, das Forschungszentrum Informatik (FZI) und Hahn-Schickard das Verbundforschungsprojekt InsightProducts - Actionable Insights into Product Service Delivery im Rahmen von CORNET gestartet.

Da Sensorik, IoT und Big Data für das Flottenmanagement zunehmen, sowie vermehrt vorausschauende anstatt präventiver Instandhaltung zum Einsatz kommen, wird das Wachstum des Marktes für Maschinenzustandsüberwachung weiter ansteigen. Robuste Techniken zur Echtzeitüberwachung, zur frühzeitigen Erkennung von Fehlern und zur Reduzierung von Ausfallzeiten, zur Erhöhung der Zuverlässigkeit sowie zur flexiblen Wartungsplanung sind notwendig, um der steigenden Komplexität in den Bereichen der Fertigung, Automotive, Energie und Medizintechnik, Herr werden zu können.

Das Projekt InsightProducts hat die Verbesserung digitaler Produkte zum Ziel und fokussiert sich auf die Analyse von Lösungen zur industriellen Zustandsüberwachung mit dem besonderen Augenmerk auf Systemarchitektur, Sensorik, produktinterne Intelligenz, Kommunikation und Datenerfassung.

Status: abgeschlossen

Anwendungsfeld: Produktion und Logistik, Automation und Robotik

Kontakt: Dr. rer. nat. Sebastian Reiter

INTEGRATE - Offene Plattform für kooperatives Engineering

Das INTEGRATE Projekt (Offene Dienste-Plattform für Durchgängiges Engineering und 3D-Technologien) ist ein vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie im Rahmen des Programmes Digitale Technologien für die Wirtschaft (PAiCE) gefördertes Forschungsprojekt. Das Ziel des Projektes ist die Entwicklung einer Plattform, welche den Austausch von Planungsdaten ermöglicht und so ein kooperatives- und unternehmensübergreifendes Engineering sicherstellt. Die Plattform soll dabei auf Grundlage des Datenaustauschformates AutomationML entwickelt werden.

Das FZI konzentriert sich im INTEGRATE Projekt insbesondere auf den Architekturentwurf und die prototypische Umsetzung der offenen Dienste-Plattform sowie auf die Einbringung von wissenschaftlichen Ergebnissen im Hinblick auf Sichtengenerierung, Variantenmanagement und Konsistenzhaltungsmechanismen von Modellen.

Status: abgeschlossen

Kontakt: Dipl.-Inform. Jörg Henß

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Integrierte Mobilitäts- und Energieinfrastrukturen (IMEI)

Ziel des Projektes Integrierte Mobilitäts- und Energieinfrastrukturen (IMEI) ist der Vergleich von zwei typischen Anwendungsfällen zur lokalen Netzintegration von E-Fahrzeugen. Zum einen erfolgt die Analyse von dezentral gesteuerten Ladevorgängen im Kontext von Haushalts- und Gewerbekunden. Zum anderen werden zentral gesteuerte Ladevorgänge einer E-Fahrzeugflotte untersucht. Die Analysen berücksichtigen neben der jeweils lokal vorhandenen Lastflexibilität auch Aspekte der Eigenerzeugung insbesondere aus erneuerbaren Energieträgern und Energiespeicherung. Zudem werden Dienste für die aktive Kundenintegration in die verschiedenen Lade- und Lastmanagementverfahren konzipiert und evaluiert.

Status: abgeschlossen

Anwendungsfeld: Mobilität, Energie

Kontakt: Manuel Lösch

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Intelligente Diagnostik

Bislang ist die visuelle Inspektion der Patienten durch den Arzt eine der wichtigsten Säulen in der Diagnostik von Hauttumoren. Schon heute werden jedoch mehrere zehntausend digitale Fotos mittels KI Methoden klassifiziert, um anschließend einen Diagnosevorschlag auf Basis eines neuen Bildes abzuleiten.
Um die Diagnostik weiter zu verbessern untersucht das FZI im Rahmen des Forschungsprojekts zusammen mit weiteren innBW Instituten wie sich Diagnosevorschläge durch den Einsatz einer höheren Datendichte in den Trainingsdaten verbessern lassen. Im Projekt sollen gezielt neue Datensätze mittels quantitativer bildgebender Verfahren aufgebaut werden, welche eine signifikante Steigerung des Datenumfangs je Bild versprechen. Ziel ist dann, durch die verbesserten KI-Modelle die digitale medizinische Diagnostik von Hauttumoren auf eine neue Stufe zu heben.

Das FZI verantwortet im Projekt insbesondere die Entwicklung der Daten- und Modell-Managementplattform und die Verwaltung der KI-Modelle mit Hilfe eben jener Plattform.

Status: laufend

Anwendungsfeld: Gesundheitswesen, Wissen und Informationsdienste

Kontakt: Dipl.-Wirt.Inform. (FH) Christoph Becker

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intelliRISK – Selbstbewusste, autonome Roboter durch intelligente Risikoeinschätzung

Weltraummissionen sind aufwendige und teure Unterfangen, welche immer mit erheblichen Risiken verbunden sind. Aufgrund der harschen Umweltbedingungen und der hochkomplexen Robotersysteme werden zur Risikominimierung von einer Bodenstation sichere und konservative Entscheidungen getroffen. Dadurch können diese nicht ihr volles Potential entfalten. Im Projekt intelliRISK wird ein System entwickelt, um die Risiken vor Ort durch den Roboter selbst einzuschätzen und so ein umfassendes Selbst- und Umweltbewusstsein zu schaffen. Basierend darauf kann der Roboter sein Verhalten risikobewusst adaptieren. Der Aufwand für die Missionskontrolle wird so deutlich reduziert.

Status: laufend

Kontakt: Dipl.-Ing. Arne Rönnau

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Intermodales eMobilitätsmanagement I-eMM

Das Projekt I-eMM erforscht Konzepte für Angebot und Betrieb von Mobilitätsdienstleistungen, die Elektro-Fahrzeugangebote und ÖPNV miteinander verknüpfen. Um die zukünftige Verkehrsnachfrage zu quantifizieren, werden Mobilitätsmuster der Bürger analysiert. Auf dieser Basis werden Geschäftsprozesse und -modelle betreiberübergreifend analysiert und eine integrierte Abrechnung der Mobilitätsdienstleistungen konzipiert. Ein zweiter Schwerpunkt stellt die Integration von Echtzeitdaten aus Elektrofahrzeug- und ÖPNV-Betrieb dar. Hierdurch werden Informationsdienste ermöglicht, die betreiberübergreifend Auskunft über den Reiseverlauf geben und somit die Attraktivität der Angebote für Reisende weiter steigern.

Status: abgeschlossen

Anwendungsfeld: Mobilität, Software-Entwicklung

Kontakt: Dr.-Ing. Sascha Alpers

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ISABEL – Innovativer Serviceroboter mit Autonomie und intuitiver Bedienung für effiziente Handhabung und Logistik

Zusammen mit den Projektpartnern KUKA, Infineon, macio, Celisca und dem Fraunhofer IFF werden im Rahmen des BMBF-Projekts ISABEL Serviceroboter für das Anwendungsfeld Materiallogistik und Handhabung entwickelt, die im Gegensatz zu herkömmlichen fahrerlosen Transportsystemen mittels ihrer Manipulatoren in der Lage sind, Produkte autonom aufzunehmen, abzulegen bzw. in Bearbeitungsmaschinen einzulegen und zu entnehmen.

Status: abgeschlossen

Anwendungsfeld: Produktion und Logistik, Mobilität, Automation und Robotik

Kontakt: Dr.-Ing. Arne Rönnau

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JEOPARD

JEOPARD hat das Ziel Werkzeuge bereitzustellen, mit denen Plattform-unabhängig vorhersagbare Systemen für Multicore-Plattformen (SMP) entwickelt werden können. Das Projekt trägt aktiv zu Standards im Bereich portabler, echtzeitfähiger Software bei (z.B. zur Real-Time Specification for Java, RTSJ).
Das FZI entwickelt im Rahmen von JEOPARD ein Test-Framework für multi-threaded Unit Tests (cJUnit). Das Werkzeug wird auf github bereitgestellt.

Status: abgeschlossen

Anwendungsfeld: Software-Entwicklung

Kontakt: Oliver Denninger

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KAIRO 3 – modularer schlangenartiger Inspektionsroboter

In der Abteilung Interaktive Diagnose- und Servicesysteme (IDS) werden bereits seit über 15 Jahren modulare Serviceroboter zur Inspektion entwickelt. KAIRO 3 (Karlsruher Autonomer Inspektions-Roboter) wurde, aufbauend auf seinen Vorgängern KAIRO (1997), Makro (1999) und MakroPLUS (2004), entwickelt, um Inspektions- und Wartungsarbeiten besonders in für Menschen schwer zugänglichen Bereichen durchzuführen. Diese Bereiche sind zum Beispiel Kanäle, Wartungsschächte mit schmalen Öffnungen oder auch Gefahrengebiete. Durch seinen modularen und flexiblen Aufbau eignet sich KAIRO II für eine Vielzahl an Einsatzmöglichkeiten. Dazu gehören auch Aufgaben wie das Suchen nach Sprengstoffen, das Inspizieren von engen Wartungs- und Versorgungstunneln sowie Such- und Rettungseinsätze nach Naturkatastrophen.

Status: abgeschlossen

Anwendungsfeld: Automation und Robotik

Kontakt: M.Sc. Marvin Grosse Besselmann

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KASTEL

Das Kompetenzzentrum für angewandte Sicherheitstechnologie (KASTEL) ist eines von deutschlandweit drei Forschungszentren für Cybersicherheit, die vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) im März 2011 initiiert wurden. Das Ziel von KASTEL ist die Entwicklung sicherer Anwendungen in einem durchgängigen Prozess. Beispielhaft wird dies an drei Prototypen durchgeführt und in vier Grundfragen diskutiert. Dazu kooperieren elf Lehrstühle des KIT aus den Fachbereichen Informatik, Wirtschaftswissenschaften und Rechtswissenschaften mit dem FZI und dem Fraunhofer IOSB.

Status: laufend

Anwendungsfeld: Software-Entwicklung

Kontakt: Dr. Dirk Achenbach

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KI Absicherung

Technologisch ist autonomes Fahren bereits in greifbarer Nähe – doch ohne nachgewiesene Sicherheit für alle Verkehrsteilnehmenden wird diese Vision nicht umgesetzt werden können. Automobilhersteller, Zulieferer, Technologie-Unternehmen und Forschungsinstitute in Deutschland arbeiten darum gemeinsam an der größtmöglichen Absicherung von KI-Funktionen: Das vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) mit 19,2 Mio Euro geförderte Forschungsprojekt »KI-Absicherung« zielt auf die Entwicklung von abgesicherten KI-Funktionsmodulen und standardisierten Schnittstellen. Das Gesamtbudget inklusive der Beiträge der beteiligten Partner beträgt 41 Mio Euro. Im Dialog mit Zertifizierungsstellen und Standardisierungsgremien soll zudem ein allgemein akzeptierter Industriekonsens geschaffen und die Position der deutschen Automobilbranche nachhaltig gestärkt werden.

Status: laufend

Anwendungsfeld: Mobilität

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KI Data Tooling

Für einen erfolgreichen Einsatz von KI-basierten Funktionen in Fahrzeugen ist eine fundierte und verschiedene Sensormodalitäten umfassende Datenbasis essentiell. Daher forschen deutsche Automobilhersteller, Zulieferer, Technologie-Unternehmen und Forschungseinrichtungen im Rahmen der Verbundvorhabens »KI Data Tooling« der VDA Leitinitiative Autonomes und Vernetztes Fahren gemeinsam an gesamtheitlichen Tools und Methoden für die Bereitstellung einer breiten Basis synthetischer, augmentierter und realer Daten über alle Sensormodalitäten (Kamera, Lidar, Radar) hinweg. Das  durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) mit einer Summe von 16,2 Mio € geförderte Forschungsprojekt hat das Ziel, eine Datenkomplettlösung für das Training und die Validierung von KI-basierten automatisierten Fahrfunktionen zu entwickeln. Dabei ist ein enger Austausch mit den Schwesterprojekten der KI Familie angestrebt, um die Datenbasis direkt mit den Trainings- und Absicherungsprozessen zu verknüpfen.

Status: laufend

Anwendungsfeld: Mobilität

Kontakt: Jacob Langner

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KI Delta Learning – Scalable AI for Autonomous Driving

Ziel des Vorhabens aus der VDA Leitinitiative Autonomes und Vernetztes Fahren "KI Delta Learning" ist die Entwicklung von Methoden und Werkzeugen zur effizienten Erweiterung und Transformation vorhandener KI-Module autonomer Fahrzeuge für die Herausforderungen neuer Domänen oder komplexerer Szenarien. Im Projekt werden Verfahren entwickelt, die es erlauben, das bereits erworbene Wissen optimal zu nutzen und nur die zusätzlichen Anforderungen – das Delta –  mit minimalem Aufwand neu zu lernen. Dabei wird ein Doppelziel verfolgt: Erstens soll die Reaktion auf neue Szenarien robuster werden, zweitens soll durch effizientere Datengenerierung der Einsatzbereich der Fahrzeuge erweitert werden.

Status: laufend

Anwendungsfeld: Mobilität

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KIGLIS

Künstliche Intelligenz hat das Potenzial, Leistungsfähigkeit, Zuverlässigkeit und Energie- sowie Kosteneffizienz von Glasfasernetzen deutlich zu steigern. Auf Basis von Anwendungen der Smart City und deren Anforderungen wird dieses Potenzial für optische Kommunikationssysteme, Infrastruktur- und Netzwerkplanung sowie Virtualisierung der Zugangsnetze untersucht. Im Fokus stehen autonome Fahrzeuge und Breitbandzugänge.

Status: laufend

Anwendungsfeld: Mobilität, Software-Entwicklung

Kontakt: Marc Zofka

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KIsSME

Bei der Entwicklung hochautomatisierter Fahrzeuge in einer realen Umgebung fallen große Datenmengen an, die nach heutigem Kenntnisstand mit herkömmlichen Verarbeitungs- und Analysemethoden nicht mehr verarbeitet werden können. Zahlreiche Sensoren wie Kameras, Radar oder Lidar erzeugen diese Daten. Im Rahmen des Forschungsprojekts KIsSME werden Lösungen entwickelt, die sich mit der On-Board-Selektion von Daten in Echtzeit befassen. Während des Fahrbetriebs muss entschieden werden, ob die Daten relevant, sub-kritisch oder gar kritisch sind, damit eine Aufzeichnung situationsabhängig ausgelöst werden kann.

Auf diese Weise werden nur „interessante“ Sensordaten persistent gespeichert, die dann z.B. als hochwertige Trainingsdaten für ein KI-System dienen.

Status: laufend

Anwendungsfeld: Mobilität, Software-Entwicklung

Kontakt: Dr. Alexander Viehl

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Klassifikation von Produktstammdaten mittels Semantik (Semantik@IFCC)

Firmen fehlt es nicht an Daten, es fehlt Ihnen an Überblick über Methoden und Modelle der datengetriebenen Entscheidungsunterstützung. In Zusammenarbeit mit der Master Data Management Firma IFCC GmbH liegt der Fokus in diesem Projekt auf zwei Entscheidungsproblemen: 1) die automatische Klassifikation von Stammdaten (z.B. Produkte, Kunden, Werkzeuge) anhand eines gegebenen Klassifikationssystems wie eCl@ss; hierbei werden auch Herausforderungen der Datenqualität, der Multilingualität und von großen Datenmengen berücksichtigt; 2) das automatische Mapping zwischen Elementen eines Klassifikationssystems gegenüber eines anderen Klassifikationssystems. Vielversprechend bei diesen Problemen sind neben allgemeinen Ansätzen zur Automatisierung und Beschleunigung von datengetriebenen Entscheidungsunterstützungsprozessen insbesondere die Berücksichtigung der Semantik von Stammdaten- und Klassenbeschreibungen. Das dadurch verbesserte semi-automatische Management von Stammdaten ist zum Beispiel im Industrie-4.0-Kontext relevant, denn Stammdaten sind eine wichtige Referenzquelle für Produktionsprozesse.

Präsentation von Projektergebnissen auf PasDas Summit 2016: DIZ-Konfigurator: Eine Fallstudie zur Empfehlung von Methoden und Modellen zur automatischen Stammdatenklassifikation mittels Semantik

Status: laufend

Anwendungsfeld: Wissen und Informationsdienste

Kontakt: Dr.-Ing. Dominik Riemer

KolRob – Kollaborativer, intelligenter Roboterkollege für den Facharbeiter des Mittelstands

Das Projekt KolRob befasst sich mit den Problemstellungen der Mensch-Maschinen-Kooperation in der industriellen Montage. Dabei werden die fehlenden Technologien und Konzepte identifiziert, die bisher eine vollständige Automatisierung von Montagevorgängen in der Industrie verhindern. Zudem werden anhand eines konkreten Anwendungsfalls die Möglichkeiten einer kooperativen Montage weiterentwickelt. Sicherheit und Arbeitsraumüberwachung stehen dabei genauso im Vordergrund wie die effiziente Verteilung von Montageschritten im Prozessverlauf. In Kooperation mit KMUs und großen Partnerunternehmen sollen die Grenzen der Automatisierung neu definiert und innovative, robotische Lösungsansätze aus der Forschung in die Industrie gebracht werden.

Status: abgeschlossen

Anwendungsfeld: Automation und Robotik

Kontakt: Dr.-Ing. Arne Rönnau

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KommmiT

Das Verbundprojekt KommmiT adressiert die Förderung und Stärkung der sozialen und digitalen Teilhabe am gesellschaftlichen Leben und der zwischenmenschlichen, generationsübergreifenden Kommunikation älterer Menschen, des Zugangs zu strukturierten Informationen sowie der Ausbau kommunaler und regionaler Unterstützungs- und Versorgungsstrukturen im Raum Stuttgart.

Innerhalb der Projektlaufzeit wird ein Netzwerk aufgebaut bestehend aus bürgerschaftlich engagierten Alltags- und Technikassistenten, welche zum Einen technikunerfahrenen und älteren Personenkreisen die Barrieren in Nutzung und Handhabung neuer technischer Geräte und Kommunikationsmedien durch z.B. Tablet- Schulungskurse nehmen und zum Anderen hilfebedürftigen älteren Menschen in alltäglichen Tätigkeiten unterstützen sollen. Ergänzt werden diese Alltags- und Technikassistenten durch ein professionelles Dienstleisternetzwerk, koordiniert durch regionale Servicebüros.

Mit Hilfe einer modulare und individualisierbare Tablet- Applikation (App) für ältere Menschen soll außerdem der Zugang zu den entwickelten Versorgungsstrukturen gestärkt werden, um so möglichst lange Autonomie in der eigenen Häuslichkeit gewährleisten zu können.  Die App bietet neben dem Bereich für Kommunikation auch Angebote zur Unterhaltung, umfassende Informationen, Hilfen zur Tagesgestaltung und die Möglichkeit, Dienstleistungen zu bestellen.

Während der Durchführung des Vorhabens wird zwei Nutzergruppen besondere Beachtung geschenkt, welchen bisher in Forschungsprojekten wenig Beachtung bei der Ansprache, Gestaltung der Teilhabe und der Angebotsgestaltung beigemessen wurde. Dazu zählen ältere Menschen, die alleinlebend und überwiegend isoliert leben und ein kleines soziales Netzwerk aufweisen sowie ältere Menschen mit Migrationshintergrund. So sollen mehr Kenntnisse zu bisherig vernachlässigten jedoch bedeutsamen Subgruppen hinsichtlich IT in der Forschung und kommunalen Praxis gewonnen werden.

Status: laufend

Anwendungsfeld: Gesundheitswesen

Kontakt: Christoph Zimmermann

Konkurrent und Komplementär

Enterprise Social Software (ESS) wird in immer mehr Unternehmen in Deutschland eingesetzt. Sie kann für mehr Partizipation von Mitarbeiter*innen sorgen, birgt gleichsam aber auch Risiken – besonders unter Gesichtspunkten des Beschäftigtendatenschutzes. Die zentrale Forschungsfrage des Projektes lautet: "Wie gestalten sich Strukturen und Prozesse betrieblicher Mitbestimmung angesichts des zunehmenden Einsatzes von digitalen Unternehmens-Plattformen für Partizipation und Kollaboration, insbesondere für Betriebsräte?" Der Fokus wird auf den Einsatz unternehmensinterner Plattformlösungen für Beschäftigtenpartizipation, sogenannte Enterprise Social Software (ESS), gelegt.

Status: laufend

Anwendungsfeld: Wissen und Informationsdienste

Kontakt: Miriam Kloepper

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KoPL - Von Kopien zu Produktlinien – Effizientere Entwicklung kundenspezifischer Software

Kundenspezifische Anpassungen gehören heute zu den häufigsten Anforderungen in Softwareprojekten. Das Kopieren und Anpassen bestehender Lösungen bietet hierfür kurzfristig einen schnellen und flexiblen Weg. Langfristig entstehen jedoch Wachstumshemmnisse aufgrund erhöhter Wartungskosten und verschenkter Synergieeffekte.

Das Innovationsprojekt KoPL entwickelt Werkzeuge zur Überführung angepasster Produktkopien in Softwareproduktlinien. Hierdurch können Wachstumshemmnisse überwunden und Lösungen erfolgreicher am Markt angeboten werden.

Status: abgeschlossen

Anwendungsfeld: Software-Entwicklung

Kontakt: Dipl.-Inform. Jörg Henß

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LAURON – biologisch motivierter sechsbeiniger Laufroboter

Der biologisch motivierte sechsbeinige Laufroboter LAURON wurde am FZI Forschungszentrum Informatik entwickelt, um statisch stabiles Laufen in unebenem Gelände zu untersuchen. Mit seiner robusten Mechanik, der hohen Mobilität durch die zahlreichen Freiheitsgrade sowie seiner Sensorik ist LAURON optimal ausgerüstet für Inspektions- und Serviceaufgaben in unstrukturierten, unwegsamen oder für den Menschen gefährlichen Gelände.

Status: laufend

Anwendungsfeld: Automation und Robotik

Kontakt: Dr.-Ing. Arne Rönnau

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LAUROPE – Beitrag zum DLR Space Bot Cup

Das FZI nimmt als eines von zehn Teams an dem Roboter-Wettbewerb "SpaceBot Cup" des Raumfahrtmanagements im DLR teil. Dabei leiten sich die Herausforderungen des Wettbewerbs aus einem typischen Explorationsszenario auf einer Planetenoberfläche ab. Hier stehen das Auffinden, Transportieren und letztendlich das Fügen von Objekten – etwa für wissenschaftliche Experimente oder zum Aufbau einer Infrastruktur – in einer realistischen, mondähnlichen Umgebung im Fokus. Das FZI Team – LAUROPE – wird den sechsbeinigen Laufroboter LAURON V sowie eine Lander-Infrastruktur einsetzen, um die Aufgaben des Wettbewerbs zu meistern.

Status: abgeschlossen

Anwendungsfeld: Automation und Robotik

Kontakt: Dr.-Ing. Arne Rönnau

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LIDARsee

LiDARSee ist eines der 10 Siegerprojekte des Wettbewerbs "Light Cares" (Photonische Technologien für Menschen mit Behinderung) welche im Rahmen des Förderprogramms "Photonik Forschung Deutschland" des BMBF gefördert werden.

Ziel des Projekts ist die prototypische Entwicklung einer auf LiDAR-Sensorik basierenden Mobilitätshilfe für Personen mit wesentlicher Sehbehinderung oder Blindheit. Im Rahmen des Projekts soll die Sensorik, integriert in einen Hut, Mütze oder eine Brosche in Kombination mit weiterer Sensorik die Umgebung scannen, Hindernisse detektieren und dem blinden Nutzer detaillierte Informationen zum Umfeld über taktiles Feedback geben.

Status: abgeschlossen

Anwendungsfeld: Gesundheitswesen

Kontakt: Christoph Zimmermann

LieferBot-E

Ziel des durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie geförderten Verbundprojekts LieferBot-E ist die Konzeption und Entwicklung eines ganzheitlichen Konzepts zur Realisierung der automatisierten Ver- und Entsorgung städtischer Quartiere durch eine frei umlaufende Flotte autonomer Elektrofahrzeuge. Die LieferBot-E Flotte besteht aus autonomen Zustellfahrzeugen sowie mechatronischen Paketbriefkästen im Quartier.

Status: laufend

Anwendungsfeld: Produktion und Logistik

Kontakt: Dr.-Ing. Katharina Glock

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LIS4 – Qualitätssicherung

In diesem Projekt begleiten Wissenschaftler des FZI das bayerische Landesamt für Umwelt (LfU) bei der Entwicklung eines einheitlichen Laborinformationssystems. Derzeit setzt das LfU im Zentrallabor (Augsburg), im geochemischen Labor in der Dienststelle Marktredwitz sowie in den Laboren der bayerischen Wasserwirtschaftsämter unterschiedliche Laborsysteme ein, die im Sinne einer optimierten und einheitlichen elektronischen Verarbeitung in ein Gesamtsystem überführt werden sollen. Das Forschungszentrum Informatik unterstützt bei der Qualitätssicherung des Projekts und setzt dabei auf einen ganzheitlichen Ansatz. Im Rahmen eines individuell an den Bedarf des LfU ausgerichteten Qualitätssicherungskonzepts erfolgt die Bewertung von Lösungskonzepten und -alternativen sowie eine Entscheidungsunterstützung bei der Auswahl und Einführung des neuen Laborinformationssystems. Die Dienstleistungen des FZI liefern einen entscheidenden Beitrag zur Minimierung von Risiken in einem unternehmenskritischen Projekt und helfen qualitativen Mängeln vorzubeugen.“

Status: abgeschlossen

Anwendungsfeld: Software-Entwicklung

Kontakt: Dipl.-Wirt.Inform. (FH) Christoph Becker

Living Lab Walldorf: Simulation und Feldtest der Transformation des Strommarktes unter veränderten Tarif-, Bilanzierungs- und Regulationssystemen (LiLa Walldorf)

Das Projekt LiLa Walldorf zielt darauf ab, die Optimierung der Energieflüsse innerhalb von großen Verbünden aus flexiblen elektrischen Anlagen eng auf eine zukunftweisende, systemdienliche Regulatorik auszurichten, die selbst Forschungsgegenstand und damit Teil des Gestaltungsspielraums ist. Sowohl die intelligente Einbindung und Steuerung der heterogenen Energieanlagen als auch neue regulatorische Ansätze werden simulativ sowie praktisch im Rahmen eines großangelegten Feldtests untersucht.

Gefördert wird das Projekt mit rund 1 Mio. Euro vom Ministerium für Umwelt, Klima und Energiewirtschaft Baden-Württemberg über eine Laufzeit von 3 Jahren.

Status: abgeschlossen

Anwendungsfeld: Energie

Kontakt: Dipl.-Wirt.-Ing. Sebastian Steuer

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LogDaSim

Das Ziel von LogDaSim ist die nahtlose Verbindung zwischen dem Fahrzeugtest von Fahrerassistenzsystemen und der Ableitung authentischer Umgebungssimulationen und Testszenarien für den Labortest auf Grundlage der in Fahrzeugtests aufgezeichneten Daten von Sensoren und Steuergerätekommunikation.

Status: abgeschlossen

Anwendungsfeld: Mobilität, Automation und Robotik

Kontakt: Stefan Otten

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Logistikoptimierung für die PTV Group

Bereits seit dem Jahr 2007 entwerfen und implementieren FZI-Wissenschaftlerinnen und -Wissenschaftler im Direktauftrag für die PTV Group Planungs- und Optimierungsverfahren rund um die Touren- und Gebietsplanung, entwickeln sie weiter und halten sie auf dem aktuellen Stand der Forschung.

Ziel der Kooperation ist es bis heute, praxistaugliche Planungs- und Optimierungsverfahren für die Logistik zu entwerfen und zu entwickeln. Schwerpunktmäßig konzentriert man sich auf heuristische Verfahren, die zum Beispiel für die Planung von Transporttouren oder Vertriebsgebieten eingesetzt werden, und die in der Lage sind, eine Vielzahl an Anforderungen aus der täglichen Praxis der PTV-Kunden zu berücksichtigen.

Status: laufend

Anwendungsfeld: Produktion und Logistik

Kontakt: Dr.-Ing. Felix Brandt

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LOKI – Luftgestützte Observation kritischer Infrastrukturen

Ziel des BMBF-geförderten Projekts LOKI ist die Entwicklung eines interdisziplinären System zur schnellen und zuverlässigen luftgestützten Lageerkundung nach Erdbeben. Ein zentraler Schwerpunkt ist die zeitnahe Übersicht und detaillierte Erfassung der Schäden an kritischen Infrastrukturen, wie z.B. Lifelines (Brücken und Straßen), Gesundheitseinrichtungen und öffentlichen Einrichtungen (z.B. Schulen). Das FZI entwickelt hierfür echtzeitfähiger Koordinationsmechanismen für Drohnen-Flotten zur zielgerichteten Erfassung großer Gebiete.

Status: laufend

Anwendungsfeld: Produktion und Logistik

Kontakt: Dr.-Ing. Katharina Glock

MaterialDigital

Im Landesprojekt MaterialDigital soll im Rahmen der Förderung durch das Ministerium für Wirtschaft, Arbeit und Wohnungsbau Baden-Württemberg die digitale Vernetzung und Durchgängigkeit aller Daten mit Materialrelevanz entlang der Herstellungsprozesse unter Verwendung eines Materialdatenraums erforscht werden. Zwischen einzelnen Prozessschritten sollen digitale Repräsentationen des Materialzustands (sogenannte Materialzwillinge) erzeugt werden, sodass auf deren Basis Entscheidungen zur weiteren Prozesssteuerung getroffen werden können. Der Materialdatenraum soll anhand metallverarbeitender Prozesse sowie der Herstellung und Verarbeitung von Polymerwerkstoffen erprobt und evaluiert werden.

Im Rahmen des Projekts legt das FZI den Schwerpunkt auf die Entwicklung von prozessorientierten-Methoden zur Bestimmung des Digitalisierungs- und Automatisierungsgrades, wodurch die grundsätzliche Eignung zur Nutzung des Materialdatenraums bestimmt und die Rückverfolgbarkeit einzelner Materialeigenschaften gewährleistet werden kann.

Status: abgeschlossen

Kontakt: Dipl.-Wirt.Inform. (FH) Christoph Becker

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MobiPlan – Mobility- & Activity-based Planing assistant

Im Projekt MobiPlan soll die technische Machbarkeit einer integrierten Planung von Tagesaktivitäten und daraus hervorgehenden Mobilitätsbedarfen gezeigt werden. Die Auswahl und Kombination von Verkehrsmodalen soll anhand von Mobilitätsanforderungen und Präferenzen der Nutzenden erfolgen. MobiPlan verfolgt hiermit einen Paradigmenwechsel, indem Mobilitätsplanung im Kontext aller Aktivitäten eines Tages gedacht wird. Schwer realisierbare Mobilitätsbedarfe können potentiell durch Änderung der Anordnung von Aktivitäten gelöst werden. MobiPlan ermöglicht eine ganzheitliche, durch Präferenzen personalisierte, sichere Tagesmobilitätsplanung.

Status: laufend

Anwendungsfeld: Mobilität, Software-Entwicklung

Kontakt: Dipl.-Wirt.Inform. (FH) Christoph Becker

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Moblity2Grid

Der vom BMBF geförderte Forschungscampus „Moblity2Grid“ erforscht den Zusammenschluss der zwei Systemwelten Energie und Mobilität. Das FZI koordiniert das Themenfeld „Digitale Räume“ und widmet sich hierbei vor allem den Fragestellungen der partizipativen Softwareentwicklung in heterogenen Anwendungsfeldern, um das Informations- und Kommunikationsbedürfnis eines jeden Akteurs zu realisieren. Als geplantes Ergebnis steht zunächst der Entwurf einer nachhaltigen und übertragbaren Architektur einer M2G-Plattform, inklusive Governance-Struktur und Nutzermanagementkonzepten, im Vordergrund.

Status: laufend

Anwendungsfeld: Mobilität, Energie, Software-Entwicklung

Kontakt: Dr. Olga Levina

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Mohito

Der Zugriff auf die Daten einer Softwareanwendung erfolgt heute von verschiedenen Orten (vom Handy über Browser bis hin zu Server-zu-Server-Kommunikation). Pro Plattform und Technologie müssen die Zugriffsmethoden, inklusive der Logik für Caching und Synchronisation, manuell erstellt und gewartet werden.

Das Projekt "Mohito" hat zum Ziel, die Datenzugriffe durch eine gemeinsame Schicht zu harmonisieren und ein Multi-Plattform-Framework zur Verfügung zu stellen, das eine Anpassung an existierende Systeme erlaubt. Modellgetriebene Technologien werden dafür genutzt, die verschiedenen Eigenschaften, die der Zugriff erfüllen muss, plattformunabhängig zu spezifizieren und dann automatisch in Code umzusetzen.

Status: abgeschlossen

Anwendungsfeld: Software-Entwicklung

Kontakt: Dipl.-Inform. Jörg Henß

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MOSAIC - Modellierung, Simulation und Design selbst-adaptiver IoT-Systeme in der Cloud

In Zukunft ist ein exponentielles Wachstum der Zahl vernetzter IoT-Geräte und IoT-Systeme zu erwarten. IoT-Systeme sind in der Regel dezentral organisiert und haben durch ihre Größe und Heterogenität eine hohe inhärente Komplexität. Gleichzeitig werden an IoT-Systeme hohe Qualitätsanforderungen in Bezug auf Leistungsfähigkeit, Skalierbarkeit, Verfügbarkeit und Resilienz gestellt. Aktuell erfordert der Entwurf eines solchen Systems einen hohen manuellen Planungs- und Testaufwand. Belastbare Aussagen über nicht-funktionale Eigenschaften sind erst im Feldtest möglich.

Im Projekt MOSAIC sollen daher Architektur- und Konstruktionsprinzipien sowie Modellierungs- und Simulationsmethoden zur ganzheitlichen Entwicklung emergenter IoT Systeme erforscht werden. Im Gegensatz zu statischen IT-Systemen können solche emergenten IoT-Systeme ihr Verhalten zur Laufzeit adaptieren und so wichtige Qualitätseigenschaften wie Performance, Verfügbarkeit, Selbstschutz automatisiert sicherstellen. Selbstadaptionsfähigkeit stellt eine wichtige Voraussetzung für die steigenden Qualitätsanforderungen zukünftiger IoT-Lösungen dar (z. B. Hochverfügbarkeit des Cloud-Backends). Die Selbstadaptionsfähigkeit ermöglicht Einsparungen von Kosten bei der Überwachung und Wartung solcher Systeme, da diese automatisiert erfolgt und nicht mehr manuell durchgeführt werden muss. Ein ingenieurmäßiges Vorgehen im Entwurf emergenter IoT-Systeme erlaubt es, Qualitätseigenschaften bereits frühzeitig im Entwurf sicherzustellen.

Status: laufend

Anwendungsfeld: Software-Entwicklung

Kontakt: Dipl.-Inform. Jörg Henß

NeuroReact - Echtzeitfähige neuronale Planung für reaktive Industrieroboter

Neuromorphe Systeme zeichnen sich durch schnelle, hoch parallele und energieeffiziente Rechenvorgänge aus. Außerdem sind sie sehr flexibel und wenig empfindlich gegenüber Hardwareausfällen, aufgrund ihrer Fähigkeit zu lernen und sich anzupassen. Die jüngsten Entwicklungen im Bereich neuromorpher Hardware und neuartiger Sensorik eröffnen die Möglichkeit diese Errungenschaften für Industrieroboter zu nutzen. In NeuroReact wird neuromorphe Hardware  mit Forschungsergebnissen aus der Neurorobotik kombiniert um echtzeitfähige, reaktive Planungssysteme zu realisieren.

Status: laufend

Anwendungsfeld: Automation und Robotik

Kontakt: M.Sc. Lea Steffen

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NIKI 4.0

Die Vernetzung von Maschinen und der Datenaustausch innerhalb der Produktion aber auch mit anderen Bereichen der Wertschöpfungskette ist ein zentraler Bestandteil von Industrie 4.0. Für viele kleine und mittelständische Unternehmen ist der konkrete Nutzen, den sie aus einer Vernetzung ziehen können, noch unklar und nicht greifbar. Dies führt gerade beim Mittelstand zu einer vorsichtigen Zurückhaltung bei der Umsetzung von Industrie 4.0, da hiermit meist auch hohe Investitions- oder Umrüstkosten verknüpft sind. Das Projekt "Nicht-disruptives Kit für die Evaluation von Industrie 4.0" (kurz NIKI 4.0) ermöglicht es KMU ihre existierenden Produktionsanlagen durch nicht-disruptive Ad-Hoc-Sensorik und Informationskoppler einfach und kostengünstig zu erweitern. Dabei werden vom FZI auch nicht-disruptive Prozessinnovationen und die intelligente Anzeige von Informationen mittels AR betrachtet.

Das Projekt wurde im Rahmen des Programms Industrie 4.0 der Baden-Württemberg Stiftung GmbH finanziert. Projektpartner sind neben dem FZI das Hahn-Schickard-Institut für Mikroaufbautechnik, das Hahn-Schickard-Institut für Mikro- und Informationstechnik (Konsortialführer) und die Hochschule Offenburg.

Status: abgeschlossen

Kontakt: Dr.-Ing. Sascha Alpers

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Notfallerkennung – Integration von AAL-Technik zur Notfallerkennung in die häusliche Umgebung

AAL-Systeme können dazu beitragen, dass ältere Menschen so lange wie möglich ein selbstständiges Leben in der gewohnten Umgebung führen können. Hier kommt es neben einer Orientierung am Bedarf der Nutzer bezüglich Akzeptanz und Bezahlbarkeit auch auf eine enge Kooperation von Akteuren entlang der gesamten Wertschöpfungskette an, um sinnvolle Geschäftsmodelle zu entwickeln. Aus diesem Grund ist das Ziel des Projekts die Einführung entwickelter AAL-Technik aus den Bereichen Sicherheit und Notfallerkennung in reale Einsatzumgebungen unter Einbindung von Vertretern der gesamten Wertschöpfungskette.

Status: abgeschlossen

Anwendungsfeld: Gesundheitswesen, Energie

Kontakt: Christoph Zimmermann

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OCROSS

Im Rahmen des Projekts OCROSS (Open Data Crowd Sensing Service für die einfache Fusion annotierter und schwarmbasierter Massendaten) sollen zum einen große "Trainings-Datensätze" erzeugt und bereitgestellt werden, um die Investitionsschwelle für zukünftige Akteure/Startups zu reduzieren und somit die Grundlage für innovative Lösungen zu schaffen. Außerdem soll die Nutzung dieser Datensätze sowie deren zukünftige Anreicherung über ein Rahmenwerk mit einer angeschlossenen Marktplatzplattform realisiert werden. Teil dieses Rahmenwerks ist auch die Entwicklung von Verfahren zur verbesserten Kombination und Harmonisierung der durch die Crowd gesammelten Daten.

Status: laufend

Anwendungsfeld: Mobilität, Wissen und Informationsdienste

Kontakt: Dr. Tim Straub

OCTIKT

Im Projekt OCTIKT wird ein generisches Framework und Vorgehensmodell zur Erfassung, Verbesserung und Sicherung von Resilienz in dynamischen, dezentralen Systemen entwickelt. Die Entwicklungen werden in einem konkreten Anwendungsfall, einem Stromverteilnetz, exemplarisch umgesetzt und evaluiert. Das Projekt wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) im Rahmen des Förderprogramms „IKT 2020 — Forschung für Innovationen“ gefördert.

Status: laufend

Anwendungsfeld: Energie

Kontakt: Fabian Kern

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OmniSteer

Das FZI forscht im vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Projekt „OmniSteer: Hochintegriertes Längs- und Querführungssystem auf Basis radselektiver E-Antriebe für die Automatisierung von orthogonalen, mehrdirektionalen und nichtlinearen Fahrvorgängen“ an der situationsabhängigen Verhaltensentscheidung für omni-direkionale Fahrwerksysteme. Hierbei werden Sensorik-Aktorik-Konzepte für die Längs- und Querführung zur funktional sicheren Ansteuerung des Systems untersucht.

Zentraler Forschungsaspekt des FZI sind in diesem Projekt die Entwicklung einer Simulationsumgebung für die Entwicklung und Validierung von automatisierten Fahrfunktionen sowie das Erforschen von Verfahren zur Manöver- und Trajektorienplanung. Hierbei sollen alle verfügbaren Freiheitsgrade und die möglichen „Gangarten“ des Fahrwerks berücksichtigt werden.

Weitere Details zum Projekt finden Sie unter www.omnisteer.de

Status: laufend

Anwendungsfeld: Mobilität, Automation und Robotik

Kontakt: Marc Zofka

Open HoLL

Das Projekt Open HoLL verfolgt einen einzigartigen Ansatz: Es verbindet den Gedanken der Open Innovation, also den innovationsfördernden Transfer von Wissen zwischen Unternehmen, mit der realen und virtuellen Forschungsumgebung des FZI House of Living Labs (HoLL). Open HoLL bündelt vorhandene Kompetenzen der Partnerunternehmen des HoLL und anderer Forschungseinrichtungen zentral, um den Wissens- und Technologietransfer unter allen betroffenen Akteuren zu erleichtern. Das Projekt verfolgt das Ziel, relevante Akteure möglichst frühzeitig zu vernetzen und sie in die Entwicklung von Lösungen der digitalen Zukunft miteinzubeziehen.

Status: abgeschlossen

Anwendungsfeld: Wissen und Informationsdienste, Software-Entwicklung

Kontakt: M. Sc. Jana Deckers (geb. Dücker)

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OptimAAL

Im BMBF geförderten Projekt optimAAL führt das FZI eine Pilotstudie mit 100 Testhaushalten durch. Ambiente Sensorik wird zur Erfassung von Alltagsaktivitäten und zur Erkennung von Notsituationen eingesetzt.

Status: abgeschlossen

Anwendungsfeld: Gesundheitswesen

Kontakt: Christoph Zimmermann

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Optimierung der Stahlproduktion für Dillinger

Die Stahlproduktion ist durch eine große Diversität an teils verflochtenen Planungsproblemen gekennzeichnet. Diese sind Gegenstand einer langjährigen Forschungskooperation zwischen dem FZI Forschungszentrum Informatik und der AG der Dillinger Hüttenwerke. Aktuell werden in verschiedenen Forschungsprojekten Fragen im Bereich der Pack- und Zuschnittoptimierung, der Kapazitätsplanung und der Intralogistik wissenschaftlich aufgearbeitet.

Ziel der Forschungskooperation ist die Entwicklung von Planungsverfahren unter Berücksichtigung von praxisrelevanten Anforderungen einer integrierten Stahlproduktion und deren Implementierung in Entscheidungsunterstützungstools mittels moderner Software-Technologien.

Status: laufend

Anwendungsfeld: Produktion und Logistik

Kontakt: Dr. David Sayah

OUTSHORE

In diesem Verbundprojekt wird ein Verfahren zur Entscheidungsunterstützung bei der Vergabe von Offshoring Softwareentwicklungsprojekten in Niedriglohnländern entwickelt.

Aufbauend auf zahlreichen Fallstudien werden zuerst die Schlüsselfaktoren für das Pro und Contra einer Offshoring-Entscheidung identifiziert und diese anschließend dann in bestehende Modelle, wie z.B. das V-Modell, integriert. Das daraus entstandene Modell kann dann zur Simulation von Offshore-Szenarien verwendet werden, um so die Vorteile und Probleme eines solchen Projektes aufzudecken. Die Vision ist, dass sich speziell kleinere und mittlere Unternehmen auf dem globalen Markt der IT Dienstleistungen mit Hilfe dieses System zur Entscheidungsunterstützung zukünftig besser positionieren können.

Status: abgeschlossen

Anwendungsfeld: Software-Entwicklung

Kontakt: Oliver Denninger

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PaGeVi – Parallele Gesichtserkennung in Videoströmen

Ziel des Projektes PaGeVi ist die Implementierung und Bewertung von Ansätzen zur Parallelisierung von Gesichtserkennungsverfahren. Parallelisierung verspricht auf modernen Rechner-Systemen mit mehreren Prozessorkernen auf einem einzigen Chip eine signifikante Leistungssteigerung sowie die gleichzeitige Verarbeitung mehrerer Videoströme. Dafür werden Verfahren zur Gesichtserkennung, die am Karlsruher Institut für Technologie entwickelt wurden, im Hinblick auf die Ausnutzung von Parallelität weiterentwickelt und in der Praxis erprobt.

Status: abgeschlossen

Anwendungsfeld: Software-Entwicklung

Kontakt: Oliver Denninger

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PAKoS - Personalisierte, adaptive kooperative Systeme für automatisierte Fahrzeuge

Ziel im Projekt PAKoS ist ein personalisiertes Adaptionskonzept für die Fahrzeugautomatisierung. Dazu wird aus der Beobachtung des Fahrzeuginnenraums der Fahrerzustand identifiziert und mit einem personalisierten Nutzerprofil kombiniert, um das aktuelle Leistungsvermögen des Fahrers zu beurteilen. Basierend auf dem Nutzerprofil wird die Automatisierung im Fahrzeug personalisiert und angepasst. Das Nutzerprofil ist auf verschiedene Fahrzeuge übertragbar, die Datenhoheit bleibt jedoch immer beim Nutzer.

Das FZI beleuchtet im Rahmen dieses Projektes datenschutzrechtliche Aspekte und gibt basierend auf der Datenschutz-Grundverordnung (EU-DSGVO) Handlungsempfehlungen für die technischen Partner. Darüber hinaus werden die Herausforderungen in Hinblick auf die Funktionale Sicherheit adressiert, um in Anlehnung an den bestehenden Standard ISO 26262 die neuartigen Funktionen und insbesondere das Adaptionskonzept für die Fahrzeugautomatisierung abzusichern.

Status: laufend

Anwendungsfeld: Mobilität, Software-Entwicklung, Automation und Robotik

Kontakt: Tobias Schürmann

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Palladio: Software-Architektur-Simulator

Palladio erlaubt Performancevorhersage, Zuverlässigkeitsvorhersage, Wartbarkeitsanalyse und Kostenabschätzung. Palladio bietet freie Werkzeuge, sowie wissenschaftliche Beratung und Forschung im Bereich der Software-Architekturanalyse. Mit Palladio können die nicht-funktionalen Eigenschaften von Software-Architekturen (Performanz, Zuverlässigkeit, Wartbarkeit und Kosten) analysiert und bewertet werden. Daher eignet sich Palladio beispielsweise um die "Quality of Service" (QoS) von Diensten vorherzusagen.

Status: laufend

Anwendungsfeld: Software-Entwicklung

Kontakt: Dipl.-Inform. Jörg Henß

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PflegeCoDe

Die steigende Zahl von Demenzerkrankungen und die Herausforderungen bei der Versorgung von Menschen mit Demenz hat nicht nur Angehörige und Pflegende für dieses Thema sensibilisiert. Als wichtiges gesellschaftliches Thema, auch für die Zukunft, müssen neue Ansätze für den Umgang mit dieser Erkrankung gefunden werden. Als eines der entscheidenden Themen wurden dabei die Unterstützung der Pflegenden durch geeignete Informationen und ein besseres Verständnis des Verlaufs der demenziellen Erkrankung ermittelt. Diese Informationen helfen bei der Früherkennung der Erkrankung und erste Maßnahmen zur Erhaltung der kognitiven Fähigkeiten sowie intensive Aktivierungsübungen können angebahnt werden.

Die kontinuierliche Beobachtung des weiteren Verlaufs der Erkrankung ist dabei ebenfalls wichtig und gibt den Angehörigen und Pflegenden mehr Sicherheit. Auf Basis aktueller Technologien soll darum ein interaktiver elektronischer Coach entwickelt werden, der technische, medizinische und organisatorische Lösungen miteinander verbindet, um den Verlauf einer Demenz von Beginn an positiv zu beeinflussen und für alle Akteure eine weit höhere Lebensqualität zu erreichen. Das hier vorgestellte Projekt PflegeCoDe ist ein Support-System für Angehörige und Pflegende welches über den gesamten Verlauf der Demenz die individuelle Lebenssituation des betroffenen Patienten mittels neuartiger Technologien unterstützt.

Status: laufend

Anwendungsfeld: Gesundheitswesen, Health Care

Kontakt: Markus Schinle

progressivKI

Für die Entwicklung zukünftiger KFZ-Elektroniksysteme ist die Unterstützung durch KI-Module unabdingbar, um diese in adäquater Zeit realisieren zu können. Im Projekt progressivKI wird das Ziel verfolgt eine KI-Plattform zu entwickeln, welche den kooperativen Einsatz von KI-Modulen ermöglichen soll. Zu den KI-Modulen zählen auch neue Validierungsmethoden auf KI-Basis. Verschiedene KI-Module sollen mittels der Plattform auf sichere Art und Weise miteinander verbunden werden. So soll ein generalisierter KI-gestützter Entwurfsprozess für Automobilelektronik entwickelt werden, bei dem Entwickler durch KI-gestütztes Feedback und integriertes Domänenwissen bei ihrer Arbeit unterstützt und somit die Effizienz des Entwurfsprozesses insgesamt gesteigert wird.

Status: laufend

Anwendungsfeld: Produktion und Logistik, Mobilität, Wissen und Informationsdienste

Kontakt: Dr. Alexander Viehl

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ProProtect

Ziel des Projektes ist es, im Desktop-Computing existierende Lösungen zum Software-Schutz auf den Bereich der Produktion zu übertragen, um den Anforderungen des Anlagen- und Maschinenbaus nach einen durchgängigen Schutz vor den Gefahren der Produktpiraterie entsprechen zu können. Dies betrifft sowohl das Erschweren des Nachbaus von Maschinen und Komponenten, die mit komplexen Software-Funktionen ausgestattet sind, als auch die Abwehr von Methoden oder Verfahren, die auf das nicht autorisierte Kopieren und Nutzen von aufwändigen Maschinensteuerungsprogrammen zur Herstellung von geklonten Produkten abzielen.

Status: abgeschlossen

Anwendungsfeld: Produktion und Logistik, Software-Entwicklung

Kontakt: Victor Pazmino Betancourt

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proveit40

Im Projekt "proveit40" geht es um die Entwicklung einer IT-Lösung zum echtzeitnahen Störungsmanagement in intermodalen Transportnetzwerken der Robert Bosch GmbH. Dazu werden die im öffentlich geförderten Vorgängerprojekt "ProveIT" erarbeiteten Konzepte weiterentwickelt und an die spezifischen Anforderungen von Bosch angepasst. Ziel der Kooperation ist es, die Lösung für den Produktiveinsatz bei Bosch vorzubereiten und gemeinsam weltweit auszurollen.

Status: laufend

Anwendungsfeld: Produktion und Logistik

Kontakt: Dr.-Ing. Felix Brandt

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Q-ImPrESS – Qualitätsvorhersage für SOA-Systeme

Wie sich die Umstellung von Software auf serviceorientierte Architekturen (SOA) auf die Dienstgüte und die Wartbarkeit der Systeme auswirkt, wird im Projekt Q-ImPrESS erforscht. Entstanden sind Verfahren zur modellgetriebenen Vorhersage verschiedener Qualitätseigenschaften. Sie zeigen im Voraus, welche Folgen eine Entwurfsentscheidung hat.

Status: abgeschlossen

Anwendungsfeld: Software-Entwicklung

Kontakt: Dipl.-Inform. Jörg Henß

QualiCore – Softwarequalität von Multicore-Anwendungen

Das Projekt QualiCore hat das Ziel, den Entwicklungsprozess für Multicore-Software zu verbessern. Mit dem Ansatz der Fehlervermeidung im Entwurfsstadium werden frühzeitig die für Multicore-Software typischen Fehlerquellen, die mit den spezifischen Kommunikationsstrukturen von Verarbeitungskernen zusammenhängen, identifiziert und reduziert. Wissenschaftlich fundiert ist dieser Ansatz durch Modellbildung und die Mathematisierung der Anwendungen und der Fehlerarten. Durch die Vorhersage der Zuverlässigkeit von Multicore-Software im Einsatz erhalten KMU eine deutliche Verringerung der Fehlerrate und bessere Kontrolle über den Wartungsaufwand.

Status: abgeschlossen

Anwendungsfeld: Software-Entwicklung

Kontakt: Oliver Denninger

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QuartrBack

QuartrBack ist ein Forschungs- und Entwicklungsprojekt, das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF, 05.15-04.18) gefördert wird. Projektziel ist es, in einem Bürger-Profi-Technik-Mix Technologien aus den Bereichen Ortung und Mobiltelefonie zu entwickeln und für ein ehrenamtliches Helfernetz einzusetzen, um Menschen mit Demenz auch und gerade bei zunehmender Desorientierung ein Mehr an Bewegung zu ermöglichen, Freiheiten zu schaffen, Gesundheit zu fördern und Angehörige zu entlasten. Im Spannungsfeld von den Bedürfnissen nach Sicherheit und dem Anspruch an Teilhabe tauchen Fragen auf, die eine ethische, fachliche und auch rechtliche Diskussion notwendig machen.

Status: abgeschlossen

Anwendungsfeld: Gesundheitswesen

Kontakt: Dr. Tim Straub

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RealMoves

Moderne Fahrzeuge werden serienmäßig mit zahlreichen Sensoren ausgestattet, durch welche der Betriebszustand und zu einem gewissen Grad auch das Umfeld der Fahrzeuge erfasst werden können. In einem Kooperationsprojekt soll geprüft werden, inwiefern eine weitergehende Auswertung dieser Routinemessungen mittels statistischer Auswertung Rückschlüsse auf die Beschaffenheit der Straßeninfrastruktur erlaubt. Das Gesamtvorhaben umfasst die sensorbasierte Merkmalserfassung, deren Vorverarbeitung, die Datengenerierung zur Funktionsabsicherung, die statistische Auswertung geo-temporaler Daten durch Methoden des statistischen Lernens sowie die Entwicklung der zugrundeliegenden Datenverarbeitungsinfrastruktur.

Status: abgeschlossen

Anwendungsfeld: Mobilität, Wissen und Informationsdienste

Kontakt: Stefan Otten

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ReApp - Wiederverwendbare Roboterapplikationen für flexible Roboteranlagen basierend auf ROS Industrial

Im Rahmen des ReApp Projekts verfolgt das FZI das Ziel, semantische Technologien und Beschreibungssprachen in wiederverwendbare "Roboter-Apps" für die geplante industrietaugliche Integrationsplattform verfügbar zu machen, um vor allem auch KMUs bei der Modellierung, Programmierung und dem Deployment von Roboterapplikationen zu unterstützen. Zusammen mit zahlreichen Projektpartnern wie zum Beispiel dem Fraunhofer IPA, KIT, Sick, Ruhrbotics und BMW versucht das FZI mittels ROS Industrial und "Roboter-Apps" die Programmierkosten zu reduzieren und so Robotik mittelstandtauglich zu machen.

Status: laufend

Anwendungsfeld: Produktion und Logistik, Wissen und Informationsdienste, Automation und Robotik

Kontakt: Dr.-Ing. Arne Rönnau

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regiomove

regiomove ist ein bis Ende 2020 laufendes Pilotprojekt. Das Ziel: Das bestehende Verkehrsangebot Karlsruhes mit dem des Umlandes und damit die ganze Region Mittlerer Oberrhein zu vernetzen. Egal ob Bahn, Bus, Leihfahrrad oder Carsharing. Egal ob ländlich oder urban. Sie alle werden in ein Netz integriert und können auch in intermodalen Routen (d.h. unter Verwendung mehrerer Verkehrsmittel) genutzt werden. Hierzu wird angestrebt die Mobilitätsanbieter auf einer gemeinsamen Plattform zusammenzuführen und so den gestiegenen Kundenbedürfnissen Rechnung zu tragen. Die Nutzung der unterschiedlichen Verkehrsmittel wird über eine mobile Anwendung möglich sein.

Das FZI legt den Schwerpunkt auf die Erforschung eines Präferenzdienstes, mit dem Nutzer die Möglichkeit erhalten persönliche mobilitätsbezogenen Präferenzen zu verwalten. Hierdurch soll der im Projekt angebundene Routingdienst in die Lage versetzt werden individuelle an den Präferenzen der Nutzer ausgerichtete Routen zu berechnen.

Status: laufend

Anwendungsfeld: Mobilität

Kontakt: Dipl.-Wirt.Inform. (FH) Christoph Becker

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ReKoNeT

Im Rahmen des Verbundprojekts ReKoNeT werden Unternehmen eines Netzwerks – insbesondere KMU – befähigt das Netzwerk ganzheitlich zu betrachten und gemeinsam im Sinne eines Systemoptimums zu agieren. Hierfür werden Industrie 4.0 Konzepte unter Berücksichtigung von ökonomischen, sicherheitstechnischen und datenschutzrechtlichen Aspekten zu digitalisierten Kollaborationstools weiterentwickelt.

Status: laufend

Anwendungsfeld: Produktion und Logistik, Wissen und Informationsdienste

Kontakt: Wolfgang Badewitz

RESCAR 2.0

Ziel von RESCAR 2.0 ist es, den gesamten Entwicklungsprozess elektrischer und elektronischer Komponenten von Systemen für Elektromobilität zu optimieren, um schon von Anfang an die Widerstandsfähigkeit und Zuverlässigkeit des Gesamtsystems vorhersagen zu können. So soll unter anderem eine Methodik entwickelt werden, um zunächst die Anforderungen an neue Bauteile zu erfassen und zu verarbeiten. Darüber hinaus werden Robustheitsanalysen konzipiert, bei denen die Komponenten auf ihre Eignung für den vorgesehenen Anwendungsbereich überprüft werden. Die dabei betrachteten Bauteile umfassen Analog- und Digitalschaltungen im Niedervoltbereich ebenso wie Hochvolt-Mixed-Signal-ICs und Sensorsysteme.

Status: abgeschlossen

Anwendungsfeld: Mobilität, Energie, Software-Entwicklung

ReTivU - Reales Testen in virtueller Umgebung

Durch die Verknüpfung von virtuellem und realem Fahrversuch können kritische Verkehrsszenarien reproduzierbar getestet und analysiert werden. Das Testfahrzeug bewegt sich dabei auf einer freien Testfläche während dem Fahrer über eine Augmented-Reality Brille eine virtuelle Verkehrsszene visualisiert wird. Das Testen von Assistenzsystemen im realen Fahrversuch ist mit sehr großem Aufwand verbunden. Auch Messdaten und Ergebnisse sind im realen Fahrversuch nur bedingt reproduzierbar. Im virtuellen Fahrversuch hingegen sind Fahrzeug und Sensormodelle idealisiert und bilden die realen Messdaten nur eingeschränkt nach. Insbesondere kann die Komponente Fahrer so wie dessen Reaktion und Verhalten nicht ausreichend modelliert werden.

Status: laufend

Anwendungsfeld: Mobilität, Automation und Robotik

Kontakt: Marc Zofka

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REVaMP²

Das Verbundvorhaben REVaMP² erforscht eine umfassende Lösung für ein agiles Round-Trip Engineering. REVaMP² zielt darauf ab, die erste umfassende Automatisierungswerkzeugkette und die damit verbundenen ausführbaren Prozesse beim Round-Trip Engineering von Produktlinien (PL) von softwareintensiven Systeme und Services (SIS) zu konzipieren, entwickeln und zu evaluieren

Status: abgeschlossen

Anwendungsfeld: Mobilität, Software-Entwicklung, Automation und Robotik

Kontakt: Dr. rer. nat. Sebastian Reiter

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ROBDEKON - Robotersysteme für die Dekontamination in menschenfeindlichen Umgebungen

Das Kompetenzzentrum ROBDEKON und insbesondere die Arbeiten des FZI konzentrieren sich darauf, Robotersysteme, Technologien und Methoden zu entwickeln, die vor allem in menschenfeindlichen Umgebungen z.B. in kontaminierten Bereichen eingesetzt werden können. Ziel ist es, den Menschen, vor allem die Einsatzkräfte, durch Dekontaminationsroboter vor den Gefahren zu schützen. Nicht nur der Mensch, sondern auch die Umwelt soll durch das Entfernen von Kontaminationen entlastet und Gefahren minimiert werden. Das Kompetenzzentrum trägt hiermit zur zivilen Sicherheit für mehr Lebensqualität in Deutschland bei.

Status: laufend

Kontakt: Dipl.-Ing. Arne Rönnau

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ROBINA – Roboterunterstützte Dienste für eine individuelle und ressourcenorientierte Intensiv- und Palliativpflege bei Menschen mit ALS

Die Amyotrophie Lateralsklerose (ALS) ist eine progrediente neurodegenerative Erkrankung, bei der es zu fortschreitenden Lähmungen kommt und die daher eine intensive Unterstützung und Behandlung erfordert. Robotische Assistenzsysteme können in komplexen Pflegesituationen Unterstützung bieten und so die Autonomie und Intimität des Patienten erhöhen.

Im Projekt ROBINA wird ein Durchbruch in der Entwicklung der direkten Mensch-Roboter-Interaktion und Roboterpflege erzielt: eine Kombination von sensibler Roboterhardware mit kraftgeregelten Robotercontrollern des FZI ermöglichen es, feinfühlige Aufgaben wie das Kratzen mit einer Bürste auszuführen.

Status: laufend

Anwendungsfeld: Gesundheitswesen

Kontakt: Christoph Zimmermann

RobustSENSE

Das Hauptziel von RobustSENSE besteht darin eine robuste und verlässliche Wahrnehmung der Umgebung und der Situationsprädiktion für Fahrerassistenzsysteme und automatisiertes Fahren zu entwickeln. Bedeutende Fortschritte der Sensorhardware erlauben eine Steigerung der Robustheit auch bei widrigen Wetterbedingungen.

Status: laufend

Anwendungsfeld: Mobilität

Kontakt: Dr-Ing. Florian Kuhnt

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ROS – Komponentenbasierte Softwareentwicklung für die Robotik

ROS – kurz für Robot Operating System ist ein modernes Software-Framework für die schnelle Entwicklung von Roboterkomponenten mit einem hohen Grad an Wiederverwendbarkeit. Das inzwischen weit verbreitete Framework kapselt Funktionalität in einzelnen Paketen, von denen es inzwischen von Treibern für die meiste Hardware bis hin zu oft verwendeten Roboter-Grundfähigkeiten eine große Vielzahl gibt. Mit der ROS-Industrial Initiative wird die Codebasis zudem auch zunehmend für den industriellen Einsatz professionalisiert.

Status: laufend

Anwendungsfeld: Automation und Robotik

Kontakt: Dr.-Ing. Arne Rönnau

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S 500 Intelligent Drive

Vollautomatisierte Fahrzeuge, die mitdenken und für mehr Sicherheit im Verkehr sorgen: Das war Ziel eines gemeinsamen Projektes von FZI, KIT und der Daimler AG. Den Erfolg des Vorhabens haben die Projektpartner auf einer besonderen Route bewiesen: Das autonome Fahrzeug "S 500 INTELLIGENT DRIVE" fuhr im September 2013 die Strecke nach, die Bertha Benz vor 125 Jahren für die historische erste Langstrecken-Autofahrt wählte. Das FZI entwickelte dafür in Forschungskooperation mit den Partnern Verfahren im Bereich der Trajektorienplanung, Regelung, Kartierung und videobasierten Lokalisierung.

Status: abgeschlossen

Anwendungsfeld: Mobilität

Kontakt: M.Sc. Ömer Sahin Tas

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SaDaaS – Erfolgsbasiertes Pay-per-Use: Bezahlt werden nur erfolgreich ausgeführte Dienstleistungen

Herkömmliche Abrechnungsverfahren für Dienstleistungen, die als Online-Service über das Internet bereitgestellt werden, gehen davon aus, dass die eingekaufte Dienstleistung nach dem Auslösen störungsfrei bis zum Ende ausgeführt wird. Am FZI wurde ein Modul für Internet-Abrechnungssysteme entwickelt, das den korrekten Transaktionsablauf überwacht. Abgebucht werden nur erfolgreich ausgeführte Leistungen.

Status: abgeschlossen

Anwendungsfeld: Wissen und Informationsdienste

Kontakt: Natalja Kleiner

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SAFE – SAfe Automotive soFtware architEcture

Im ITEA2-Projekt SAFE untersucht das FZI gemeinsam mit 17 Partnern modellbasierte Methoden und darauf aufbauend Prozess- und Analyseansätze zur Integration von Anforderungen der funktionalen Sicherheit und des Standards ISO 26262 in die Entwicklung von Elektrik-/Elektronik-Systemen im Automobil.

Status: abgeschlossen

Anwendungsfeld: Mobilität, Software-Entwicklung

Kontakt: Stefan Otten

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SAFE4I

Das Ziel des Projekts SAFE4I ist die Beschleunigung des Entwurfs funktional sicherer Software. Dabei werden alle Teile der Software betrachtet, die nötig sind, um kundenspezifische Automatisierungslösungen für Industrie-4.0-Anwendungen zu realisieren. Darunter fallen Automatisierungssoftware, Steuerungssoftware und Firmware. Dieses Ziel soll durch die strikte Trennung der Software-Funktionalität von den Maßnahmen zur Software-Absicherung sowie durch den teilautomatisierten Einbau weiterer Software-Absicherungen erreicht werden.

Status: laufend

Anwendungsfeld: Software-Entwicklung, Automation und Robotik

Kontakt: Frederik Haxel

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Scale4Edge

Das Projekt Skalierbare Infrastruktur für Edge-Computing (Scale4Edge) hat das Ziel die langen Entwicklungszyklen sowie enormen Entwicklungskosten für Edge-Komponenten signifikant zu reduzieren. Im Zentrum der Forschung und Entwicklung steht die Bereitstellung eines kommerziellen Ökosystems für eine skalierbare und flexibel erweiterbare Edge-Computing-Plattform. Zentrales Element des Scale4Edge-Okösystems stellt dabei die freie RISC-V-Instruktionssatzarchitektur dar, um die alle essentiellen Aspekte des Systementwurfs wie z.B. Low-Power, Sicherheit, Zuverlässigkeit, Verifikation, Test, Compiler, Software-Bibliotheken, Einbindung von KI-Beschleunigern erforscht und an prototypischen Entwürfen erprobt werden. Die prototypischen Designs werden später in Produkte überführt.

Status: laufend

Anwendungsfeld: Produktion und Logistik, Mobilität, Energie, Automation und Robotik

Kontakt: Dr. Alexander Viehl

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SchabA – Schablonen-basierte Abstraktionsgenerierung

Die MagicMaps GmbH hat sich auf Software und Dienstleistungen für die interaktive 3D-Visualisierung digitaler Geodaten spezialisiert. Das Unternehmen generiert aus Karten, Satelliten- und Luftbildern fotorealistische 3D-Landschaften, die ein breites Anwendungsspektrum aufweisen. Der Forschungsbereich Software Engineering unterstützt MagicMaps dabei in der Entwicklung bzw. Weiterentwicklung von FZI Anwendungen für mobile Endgeräte. Durch die breitgefächerten Kompetenzen am Forschungszentrum Informatik werden die wachsenden Anforderungen im Bereich der mobilen Softwareentwicklung zunächst akademisch erörtert, um anschließend mit dem Praxiswissen der Firma MagicMaps gekoppelt zu werden. Später erhält dieses kooperativ entstandene Wissen Einzug in die Produkte der Firma MagicMaps und trägt zu deren Verbesserung bei.

Status: abgeschlossen

Anwendungsfeld: Software-Entwicklung

Schaufenster Sichere Digitale Identitäten Karlsruhe SDIKA (Wettbewerbsphase)

Ziel ist der Aufbau eines modularen Ökosystems für die dienst- und lösungsübergreifende Nutzung sicherer digitaler Identitäten. So soll Bürger*innen und Organisationen ermöglicht werden, ihre digitalen Identitäten medienbruchfrei, standortunabhängig und anwendungsfallübergreifend für Dienstleistungen der öffentlichen Verwaltung und der privaten Wirtschaft zu nutzen. Im Fokus der Wettbewerbsphase steht die Konzeption der Umsetzungsphase: Infrastruktur, Interoperabilität zwischen zentralen und dezentralen Identitätslösungen, Use Cases Konzeption (u.a. Mobilität, Interoperabilität regionaler Angebote) sowie der Aufbau entsprechender Demonstratoren.

Status: Geplanter Beginn Juni 2020

Laufzeit: 6 Monate

Förderung durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi)

Status: laufend

Anwendungsfeld: Mobilität, Gesundheitswesen

Kontakt: Dr. Jan Sürmeli

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SEAMLESS - Simulationsgestützte, assistenzsystem-basierende Engineering- und Maintenance-Dienstleistungen für Lean Aftersales-Services

Produkte, Prozesse und Dienstleistungen werden zunehmend miteinander zu intelligenten Dienstleistungen (Smart Services) verknüpft und entsprechend „veredelt“. Eine zentrale Bedeutung kommt hierbei dem Internet als vernetzende Infrastruktur zu: Sowohl bei IT-Anbietern als auch bei IT-Anwendern eröffnen internetbasierte Dienstleistungen große Wachstumspotenziale für komplexe Produkte, Produktionsprozesse und -anlagen.

Beispielsweise führen internetbasierte Dienstleistungen zu Betriebsoptimierungen von Anlagen durch neue Wissensplattformen und zur Virtualisierung von IKT-Infrastrukturen. Ziel des BMBF-Förderschwerpunkts ist die Entwicklung und Erprobung von innovativen Dienstleistungen und Geschäftsmodellen, die aus der konsequenten Vernetzung der gesamten Wertschöpfungskette hervorgehen. Im Fokus stehen flexible wie skalierbare Assistenzsysteme, auf Basis von Augmented und Virtual Reality. Damit können deutsche Unternehmen neue Smart Services - gemeinsam mit ihren Mitarbeitern und Nutzern - generieren, um sich einen nachhaltigen Wettbewerbsvorteil zu sichern.

Status: laufend

Anwendungsfeld: Produktion und Logistik, Wissen und Informationsdienste, Automation und Robotik, Knowledge and Information Services

Kontakt: Janek Bender

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SEC-Bike – Smart, Electric City-Bike

Stetig wachsende Individualverkehre überlasten die Ballungsräume und führen zunehmend zu untragbaren ökologischen und volkswirtschaftlichen Folgen. Gleichzeitig erwachsen aus Sharing-Konzepten, Elektromobilität und automatisiertem Fahren Potenziale zur Lösung der genannten Probleme SEC-Bike kombiniert diese Ansätze zu einem ganzheitlichen urbanen Mobilitätskonzept: autonom anforderbare Lasten-Dreiräder, welche per App bestellt werden und auf dem Weg zum Ziel allen Komfort moderner Pedelecs bieten. Dank ihrer Lastentragefähigkeit können so bis zu 50% aller Autofahrten im Ballungsraum ersetzt werden.

Status: laufend

Anwendungsfeld: Mobilität

Kontakt: Dr.-Ing. Stefan Schwab

SecoServ2

Ziel von SecoServ2 ist eine sichere und zuverlässige Kommunikations- und Informationsplattform für dynamische Einsatzszenarien im Sicherheitsbereich auf Basis heterogener (Ad-Hoc-) Kommunikationsarchitekturen und mobiler Informationsgeräte zu entwickeln. Einerseits werden über diese Plattform lokale Arbeitsabläufe wie Patientensichtung und -überwachung bei einem Massenanfall von Verletzten und die Lokalisierung organisiert. Zusätzlich ist allerdings auch die Integration nachgelagerter Versorgungsprozesse wie der Transport in Zielkliniken oder der Informationsaustausch mit Stäben und Patientenauskunftstellen vorgesehen.

Status: abgeschlossen

Anwendungsfeld: Gesundheitswesen, Software-Entwicklung

Kontakt: Christoph Zimmermann

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SecRec

Der Einsatz von FPGAs für sicherheitskritische Anwendungen ist in vielerlei Hinsicht vorteilhaft, das Sie eine sehr gute Kombination aus Rechenressourcen und Flexibilität bieten. Allerdings bieten diese, aufgrund Ihrer Funktionsweise, eine geringere Resistenz gegen Hardwarebasierte Angriffe als spezialisierte Microcontroller. Dieser Umstand soll im Projekt SecRec angegangen werden, in dem die Rekonfigurationseigenschaften des FPGA dazu genutzt werden um die Implementierung sicherheitskritischer Anwendungen zu verschleiern und damit die Angriffsresistenz zu erhöhen.

Status: laufend

Anwendungsfeld: Automation und Robotik

Kontakt: Nadir Khan

SecSPS: Plattformunabhängiger Softwareschutz für eingebettete Steuerungssysteme

In der Automatisierungstechnik nehmen Produktpiraterie und Know-How-Diebstahls zum Leidwesen der Hersteller und Benutzer zu. Im Projekt SecSPS werden Methoden zum plattformunabhängigen Softwareschutz eingebetteter Steuerungssysteme erforscht und entwickelt.

Status: abgeschlossen

Anwendungsfeld: Software-Entwicklung, Automation und Robotik

Kontakt: Victor Pazmino Betancourt

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Selbstbestimmt & Sicher

Das Projekt Selbstbestimmt & Sicher entwickelt ein integriertes und quartiersbezogenes Vernetzungskonzept für alle an der Pflege beteiligten Akteure. Die konkrete Ansätze sind: die IT-gestützte Vernetzung der Beteiligten über ein regionales Internetportal, die IT-Unterstützung für die Organisation und Koordination kooperativer Pflege, die Integration innovativer häuslicher Monitoringsysteme mit Anbindung an eine Service-Zentrale und die IT-Unterstützung von strukturierter Fallsteuerung (Case Management) zur Optimierung der Versorgung durch die Akteure des Pflegenetzwerkes.

Status: abgeschlossen

Anwendungsfeld: Gesundheitswesen

Kontakt: Christoph Zimmermann

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SensIDL - Ein generisches Framework zur Implementierung von Sensorkommunikationsschnittstellen

Mit der immer höheren Verbreitung von intelligenten Sensorsystemen, wie sie sowohl durch die "Internet der Dinge" als auch die "Industrie 4.0" Forschungsvisionen gesehen werden, steigt auch die Notwendigkeit eines einfachen Zugriffs auf die Sensordaten. Ziel dieses Projektes ist die Entwicklung eines Open Source Frameworks für die Spezifikation und effiziente Implementierung der Datenschnittstellen intelligenter Sensoren in komplexen eingebetteten Systemen. Die Spezifikationssprache, die SensIDL (Sensor Interface Definition Language), ermöglicht es die von Sensoren angebotenen Daten einheitlich zu beschreiben. Neben dem beschreibenden Charakter dient eine auf die Spezifikationssprache basierende Schnittstellendefinition als Basis für eine automatisierte Codegenerierung  für die spezifische sensor- und empfängerseitige Kommunikation-APIs. Zusammen mit dem Kommunikationsframework, welches die Integration verschiedener existierender Kommunikationstechniken erlaubt, bilden diese Ergebnisse den SensIDL-Werkzeugkasten.

Status: abgeschlossen

Anwendungsfeld: Software-Entwicklung

Kontakt: Dipl.-Inform. Emre Taspolatoglu

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Sensorium 4.0

Ziel des Forschungsvorhabens ist es, ein universell anwendbares modulares Ortungs- und Interaktionssystem zu entwickeln, um Virtual Reality (VR) und Augmented Reality (AR) basierte Anwendungen zu unterstützen und hohe Ansprüche an Latenz, Präzision und Zuverlässigkeit bei gleichzeitiger Wirtschaftlichkeit des Gesamtsystems zu ermöglichen. Diese Daten dienen der Steuerung von kontextsensitiven Events in der Realität als auch in VR- und AR-Umgebungen. Unter der Lokalisierungsinformation ist nicht nur eine genaue Ortung des Objekts (z.B. Personen, Fahrzeuge, Roboter), sondern ebenso die Ausrichtung und Beschleunigung zu verstehen. Zudem sollen die, über Sensormodule erfassten Statusdaten der Objekte und Subjekte in aufbereiteter Form in die Analyse einfließen und entsprechend an das Gesamtsystem weitergegeben werden. Die Herausforderung besteht darin, Sensor- und Tracking-Systeme modular, in der Größe frei skalierbar zu gestalten und trotzdem die Verarbeitung aller Daten in Echtzeit zu gewährleisten.

Status: laufend

Anwendungsfeld: Wissen und Informationsdienste, Software-Entwicklung

Kontakt: Matthias Jaenicke

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SeRoNet - Servicerobotik-Netzwerk

Das Projekt »SeRoNet – Servicerobotik-Netzwerk« mit seiner IT-Plattform zur arbeitsteiligen Entwicklung von Serviceroboter-Lösungen wird die Kosten der Software-Entwicklung für Roboterlösungen deutlich reduzieren. Indem vorhandene Hardware- und auch Software-Komponenten standardisiert und mit interoperablen Schnittstellen versehen werden, sinkt der Integrationsaufwand neuer Lösungen erheblich. Dadurch sollen in Zukunft neue und innovative Roboterlösungen kostengünstig und flexibel eingesetzt werden können.

Status: laufend

Anwendungsfeld: Produktion und Logistik, Wissen und Informationsdienste, Automation und Robotik

Kontakt: M.Sc. Georg Heppner

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SetLevel

Das Projekt SET Level fokussiert auf das simulationsbasierte Entwickeln und Testen von automatisierten Fahrzeugen. Daran arbeiten Forscherinnen und Entwicklerinnen von 20 Projektpartnern aus Wissenschaft und Wirtschaft. Gemeinsam wird der Grundstein für eine verlässliche Überprüfung und damit für die spätere Zulassung automatisierter Fahrfunktionen gelegt.

Status: laufend

Anwendungsfeld: Mobilität

Kontakt: Stefan Otten

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SGI – Smart Grid Integration

Im neuen Verbundprojekt "Smart Grid Integration" entstehen Energiemanagement-Systeme, die Nutzerkomfort und Netzstabilität sichern. Dazu erforschen die Partner Konzepte und Strategien, die das Aufladen der Batterien von Elektrofahrzeugen für die Betreiber von Verteilnetzen steuerbar machen. Diese aktive Steuerung kann das Netz stabilisieren und kritische Netzzustände vermeiden, ohne zu einem Komfortverlust auf Nutzerseite zu führen. Außerdem bietet sie die Chance, Strom aus erneuerbaren Quellen wie Wind- und Sonnenenergie besser in das Energiesystem einzubinden. Im Projekt werden Energiemanagement-Systeme erforscht, die den Nutzerkomfort genauso wie die Netzstabilität sichern.

Status: abgeschlossen

Anwendungsfeld: Mobilität, Energie

Kontakt: Manuel Lösch

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SHODAN -- Smart-Home-Datenschutzwächter

Der Smart-Home-Markt boomt weltweit. Ständig werden neue und innovative Lösungen entwickelt, um Benutzern von Smart-Homes neue Komfortfunktionen zu bieten. Leider bleiben der Datenschutz und die Datensicherheit dabei oft auf der Strecke. Im Projekt SHODAN wird ein Smart-Home-Datenschutzwächter entwickelt, der Benutzern von Smart Homes die Hoheit über ihre eigenen Daten zurück gibt. SHODAN ist ein kleines Gerät, das der Benutzer an der Schnittstelle seines Smart Homes mit dem Internet anbringen kann und das überwachen, visualisieren und regulieren kann, welche Daten das Smart Home verlassen.

Status: laufend

Anwendungsfeld: Software-Entwicklung

Kontakt: Dr. Jochen Rill

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SiLiSys - Sichere und lizenzierbare heterogene Ein-Chip Systeme

Im Rahmen des Projektes SiLiSys soll ein Schutzmechanismus im Sinne von Lizenzierungsmöglichkeiten für Multicore-Architekturen in Kombination mit FPGAs als System-on-Chip (SoC) Lösungen geschaffen werden. Die Verfügbarkeit von HW-IP und Funktionen soll durch Lizenzierungen freigeschaltet oder auch wieder sicher eingeschränkt werden können.

Dazu sollen im Softwarebereich bereits etablierte Lizenzierungskonzepte auf ihre Eignung hin untersucht und gegebenenfalls auf die besonderen Anforderungen von SoCs übertragen werden. Das Lizenzierungsmanagement soll befähigt werden spezielle Hardwarebeschleuniger, welche als verschlüsselte Bitströme in einem Rekonfigurationsspeicher vorliegen, sicher auf einem SoC zu implementieren und zu lizenzieren, wie es zum Beispiel bei Softwarebausteinen, die als Applikation auf den Prozessorkernen eines SoC‘s ausgeführt werden, durchgeführt werden kann. Ebenso ist zu untersuchen, wie im Falle einer ungültigen oder im Betrieb abgelaufenen Lizenz die Weiterverwendung der entsprechenden HW-IP unterbunden werden kann, ohne das System in einen unsicheren Betriebszustand zu versetzen oder sogar Schäden im Umfeld des SoC zu verursachen.

Status: laufend

Anwendungsfeld: Automation und Robotik

Kontakt: Stefan Otten

SiLKe

Seit Juni 2019 beschäftigt sich das FZI als Teil des vielschichtigen SiLKe-Konsortiums mit der Verbesserung von Sicherheit und Rückverfolgbarkeit in Lebensmittellieferketten. Das Projekt wird gefördert durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung. Ziel ist die Konzeption und Erprobung einer blockchainbasierten digitalen Plattform, die Vertrauen, Transparenz und Informationsaustausch unter den Teilnehmern der Lieferkette schafft und die Sicherheit in der Lebensmittelproduktion und -logistik erhöht.

Status: laufend

Anwendungsfeld: Produktion und Logistik

Kontakt: Dr. Boris Amberg

SimCelerate – Neuer Antrieb für Elektroautos

Deutschland soll nach den Plänen der Bundesregierung zum Leitmarkt für Elektromobilität werden. Das FZI entwickelt mit Partnern neue Methoden zur schnellen, kostengünstigen Erprobung von Software für Geräte zur Antriebssteuerung in Elektrofahrzeugen. Motor und Mechanik der Antriebskomponenten werden beim Test simuliert. Der virtuelle Antriebsstrang lässt sich aus Softwarebausteinen flexibel zusammensetzen.

Status: abgeschlossen

Anwendungsfeld: Mobilität, Energie, Software-Entwicklung

Kontakt: Stefan Otten

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Simulative Unterstützung bei der Neubauplanung der St. Vincentius-Kliniken gAG

Die St. Vincentius-Kliniken in Karlsruhe haben einen Klinikneubau geplant, der die auf das Stadtgebiet verteilten Standorte zusammenführt. Mit dem Ziel, die zukünftigen räumlichen Gegebenheiten prozessoptimiert gestalten zu können, hat das FZI simulations-basierte Analysen durchgeführt, wobei bestehende Prozesse auf das zukünftige Raumlayout projiziert wurden. Hierdurch entstand eine objektive Bewertungsgrundlage zur Identifikation räumlicher Engpässe.

Status: abgeschlossen

Anwendungsfeld: Produktion und Logistik, Gesundheitswesen

Kontakt: Dr. Boris Amberg

SINQ

Ziel des Projektes ist die Schließung der Informations- und Dienstleistungslücke zwischen der Betreuung und den Bedürfnissen von Patienten für ein selbstbestimmtes Leben. Hierfür wird ein Klienten-Portal im Einklang mit der Rechtsordnung innerhalb des Stadtquartiers Neckarstadt-West in Mannheim erarbeitet, das alle Akteure zusammenbringt. Zusätzliche Informationstechnik, Sensorik und Hausautomation ermöglicht die weitere Unterstützung geriatrischer Patienten in ihren eigenen vier Wänden. Ein anschließender Transfer auf weitere Quartiere bzw. Städte ist geplant. 

Partner hierbei sind der Mannheimer Quartiermanagement e.V., das geriatrische Zentrum der Universitätsmedizin Mannheim, das Institut für Technik der Betriebsführung im DHI e.V., die CAS Software AG, sowie die YellowMap AG.

Status: laufend

Anwendungsfeld: Gesundheitswesen, Health Care

Kontakt: Christoph Zimmermann

situCare

Ziel des BMBF-Projekts situCare ist es neue Mensch-Technik-Interaktionssysteme und darauf aufbauende pflegerische Versorgungsprozesse und –Strukturen im Bereich der häuslichen (Intensiv-)Pflege zu entwickeln. Dazu werden technische Möglichkeiten zur situativen Unterstützung in Krisensituationen bereitgestellt. Darüber hinaus soll mit Hilfe von IT-gestützten Werkzeugen zu Versorgungssteuerung und -Management die Koordination zwischen den beteiligten Akteuren im Pflegenetzwerk effizienter gestaltet und somit das psychosoziale Wohlbefinden sowohl der pflegenden Angehörigen als auch der Patienten selbst gesteigert werden.

Grundlagen dafür bilden neuartige Möglichkeiten zur Mensch-Technik-Interaktion, wie Augmented-Reality-Technik, ambiente Sensorik und interaktive vernetzte Objekte. Diese Technologien sollen weiterentwickelt und in einem System integriert werden, welches Pflegesituationen selbständig erkennt, den pflegenden Angehörigen situative Hilfestellungen bei der Bedienung von Geräten gibt und die Kommunikation mit den anderen Akteuren im Pflege- und Versorgungsnetz unterstützt.

Projektpartner sind die ViatlAire Group, das Palliativnetz Freiburg, die Nubedian GmbH sowie die Hochschule Furtwangen. Die Projektlaufzeit beträgt 3 Jahre.

Status: laufend

Anwendungsfeld: Gesundheitswesen, Health Care

Kontakt: Christoph Zimmermann

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SkillPro – intelligente Steuerung wandlungsfähiger Produktionssysteme mittels fähigkeitsbasierter Ressourcenmodelle

Im EU-Projekt SkillPro führen zwölf Partner aus sechs europäischen Ländern ihre Forschungsaktivitäten zusammen, um ein intelligentes Leit- und Steuerungssystem im Sinne des Plug-and-Produce-Paradigma für wandlungsfähige Produktionssysteme zu entwickeln. Im Schwerpunkt des Projekts steht die Beherrschung der Komplexität moderner heterogener cyber-physischer Systeme in der Produktion entlang des gesamten Produktlebenszyklus durch fähigkeitsbasierte Ressourcenmodelle sowie wissensbasierter Planungs- und Ausführungsmechanismen. SkillPro erzielt dabei eine konsequente Erweiterung bestehender Standards wie AutomationML um der benötigten Interoperabilität zu begegnen.

Status: abgeschlossen

Anwendungsfeld: Produktion und Logistik

Kontakt: M. Sc. Jana Deckers (geb. Dücker)

SLA@SOI

Im Projekt SLA@SOI wurde erforscht, wie Qualitätseigenschaften von IT-Diensten bei der Konstruktion Service-orientierter Architekturen systematisch sichergestellt und im Betrieb überwacht werden können. Das FZI steuerte Verfahren zur Qualitätsvorhersage beim Software-Entwurf bei, integrierte die Vorhersage in die entstandene SLA-Plattform und schuf neue Methoden für die Qualitätsplanung bei der Dienstkomposition

Status: abgeschlossen

Anwendungsfeld: Wissen und Informationsdienste, Software-Entwicklung

Kontakt: Dipl.-Inform. Jörg Henß

SLAPMAN

Im von der EU geförderten Projekt "SLAPMAN - Streaming Language Processing in Manufacturing", das Teil des ersten Open Calls des European Language Grids (ELG) ist, entwickelt das FZI Software-Artefakte mit dem verschiedenste ELG-Komponenten angebunden und ihre Funktionalität mittels Few-Shot-Learning auf selten gesprochene Sprachen erweitert werden kann. In der Produktion sind (semi-) strukturierte Textdaten ein häufig unterschätzter, aber wichtiger Eckpfeiler für die Verfolgung der Produkt- und Prozessqualität. SLAPMAN entwickelt aus diesem Grund neuartige Verfahren für die industrielle Textanalyse in Form von skalierbaren und wiederverwendbaren Microservices, die von Domänenexperten leicht orchestriert werden können. Hierbei können Anomaliemuster für die Qualität leicht mittels grafischer Oberfläche definiert werden, wodurch beispielsweise Maschinenzustände und Fehlerprotokolle überwacht werden können. Die Projektergebnisse werden als Open Source online gestellt und in die Open Source IIoT-Toolbox Apache StreamPipes integriert.

Status: abgeschlossen

Anwendungsfeld: Wissen und Informationsdienste

Kontakt: Dr.-Ing. Steffen Thoma

SleepCoach

Schlaf  ist  ein  Grundbedürfnis  des  Menschen  und  Voraussetzung  für  Gesundheit  und  Lebensqualität. Ist  der  Schlaf über längere Zeit gestört, führt dies zu einer reduzierten körperlichen und geistigen Leistungsfähigkeit. Um Defizite in der Schlafqualität und im Schlafverhalten frühzeitig zu erkennen und diesen entgegenwirken zu können, entwickelt das FZI im Rahmen  des Projekts SleepCoach zusammen mit der movisens GmbH und dem  Zentrum für Schlafmedizin am Universitätsklinikum Freiburg ein ambulantes System zur Analyse der Schlafqualität und deren Verbesserung durch ursachengerechtes Coaching.

Status: abgeschlossen

Anwendungsfeld: Gesundheitswesen

Kontakt: Christoph Zimmermann

Smart Mobility – Rechtliche Begleitforschung

Das autonome Fahren stellt die Rechtswissenschaft vor neue Herausforderungen, die eine rechtsgebietsübergreifende Betrachtung erfordern. Das im Dezember 2018 gestartete Projekt fokussiert dabei ausschließlich auf die rechtliche Seite der Forschung zum autonomen Fahren.

Status: laufend

Anwendungsfeld: Mobilität

Kontakt: Silvia Balaban

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SmartCheck-RZ

Ziel des Projektes SmartCheck-RZ ist es die energieeffiziente Planung von Rechenzentren (RZ) zu unterstützen. Die RZ’s stehen heute unter dem kontinuierlichen Zwang zur Steigerung ihrer Effizienz und Verbesserung ihrer Infrastruktur. Dies betrifft nicht nur die Erhöhung der Rechenleistung, die Verbesserung der Verfügbarkeit und die Erhöhung der Speicherkapazität, sondern trifft auch auf Maßnahmen zur Reduktion von Energie- und Wartungskosten.
Hier setzt das Projekt an, welches zum Ziel die Entwicklung eines Frameworks hat, das bei Neu- und Umplanung  von Rechenzentren die Energieeffizienz der eingesetzten Klima-Technologien in Abhängigkeit der konkreten Anforderungen und Kontextinformationen evaluiert und verbessert.

Status: abgeschlossen

Anwendungsfeld: Energie, Wissen und Informationsdienste

Kontakt: M. Sc. Jana Deckers (geb. Dücker)

SmartEnergy@FIZ

Ziel des Projekts SmartEnergy@FIZ ist die Konzipierung und Entwicklung eines ganzheitlichen Energiemanagementsystems für das Forschungs- und Innovationszentrum (FIZ) der BMW Group in München. Es wird unter anderem die Fragestellung bearbeitet, welche Flexibilitäten in einer solch heterogenen Liegenschaft identifiziert und ausgenutzt werden können. Diese Erkenntnisse sollen unter der Einbeziehung von Elektromobilität, erneuerbaren Energien und volatilen Energiemärkten dazu beitragen, den spezifischen Energiebedarf, die Energiekosten und die CO₂-Emissionen zu reduzieren und die Netzstabilität zu gewährleisten.

Status: abgeschlossen

Anwendungsfeld: Energie

Kontakt: Fabian Kern

SmartFlex

Ziel des Projekts SmartEnergy ist die Konzipierung und Entwicklung einer ganzheitlichen Optimierung von flexiblen Verbrauchern, Erzeugern und Speichern am Produktionswerk der BMW Group in Leipzig. Es werden Flexibilitäten in dieser industriellen Liegenschaft identifiziert, analysiert und auf Basis von unterschiedlichen Geschäftsmodellen optimiert. Das Ergebnis des Projekts SmartFlex soll eine Einsatzplanung der Anlagen nach wirtschaftlichen Aspekten unter Berücksichtigung der Themen Versorgungssicherheit und Nachhaltigkeit sein.

Status: laufend

Anwendungsfeld: Energie

Kontakt: Julian Rominger

SmartLoad

Im Projekt SmartLoad forscht das Konsortium an neuen Methoden, um den zuverlässigen Betriebs hochautomatisierter, elektrifizierter Fahrzeuge sicherzustellen. Ziel ist es, einen gegenüber Komponentenausfällen robusten Betrieb der Fahrzeuge zu ermöglichen. Intelligente, software-technisch kontrollierte Alternativstrategien sollen die mehrfach-redundante Auslegung, insbesondere der Komponenten des elektrischen Antriebsstrangs, effizient ersetzen. Für das FZI steht dabei die Methodik zum Entwurf robuster Softwaresysteme, sowie die Laufzeitüberwachung der Komponenten der hochautomatisierten Fahrfunktionen im Vordergrund.

Status: laufend

Anwendungsfeld: Mobilität, Software-Entwicklung

Kontakt: Dipl.-Inform. Jörg Henß

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Sol2Heat – Demand Side Management im Smart Grid unter Berücksichtigung thermischer Komponenten

Der Einsatz von Information- und Kommunikationstechnologien birgt großes Potential, die fluktuierende Energiebereitstellung durch erneuerbare Energiequellen zu bewältigen. Im Rahmen des Projekts Sol2Heat liegt der Fokus auf der Entwicklung von Algorithmen zur Lastverschiebung durch die gemeinsame Koordination von thermischen sowie elektrischen Energieflüssen. Ziel ist es, der fluktuierenden elektrischen Energieerzeugung durch den gezielten Einsatz von Wärmepumpen und thermischen Speichern, welche gewisse Freiheitsgerade bzgl. der Temperatur bieten, entgegenzuwirken. In einem Pilotprojekt mit mehreren Wohnhäusern werden die entworfenen Lösungen unter Einsatz realer Hardware und basierend auf Steuersignalen eines Energieversorgers praxisnah getestet.

Status: abgeschlossen

Anwendungsfeld: Energie, Software-Entwicklung

Kontakt: Manuel Lösch

Step-Up!CPS - Modulare Updates für sicherheitskritische Systeme

Cyber-physische Systeme (CPS) sind Systeme, die eigenständig (hochautomatisiert oder autonom) mit Ihrer Umgebung interagieren. Sie übernehmen wichtige Planungs- und Steuerungsaufgaben in sicherheitskritischen Anwendungen wie dem automatisierten und autonomen Fahren, vernetzten Produktionsanlagen oder der autonomen Schifffahrt. Die Bedingungen, unter denen diese Systeme ihre Aufgaben erfüllen, können sich während ihrer gesamten Lebensdauer verändern (z.B. durch neue Verkehrsinfrastrukturen für hochautomatisierte Fahrzeuge, neue Kommunikations- und Sensortechnologien oder erweiterte Einsatzszenarien).

Status: laufend

Anwendungsfeld: Mobilität

Kontakt: Stefan Otten

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SysKit

Das Projekt SysKit befasst sich mit der umfassenden Betrachtung von Security und Safety Lösungen für Industrie 4.0 Anwendungen und Systemen. Dazu wird ein Entwicklungswerkzeug entwickelt, welches einen durchgängigen Prozess vom Anforderungsmanagement, über die Systemmodellierung hin zu automatisierten Security und Safety Analysen unterstützt. Modellbasierte Entwicklungsmethoden in Kombination mit Bibliotheken für Softwarefunktionen, Hardware-Security-Bausteinen und Systemmodellen sollen eingesetzt werden um die Entwicklungszeiten sicherer I4.0 Systeme zu reduzieren.

Status: laufend

Anwendungsfeld: Software-Entwicklung, Automation und Robotik

Kontakt: Victor Pazmino Betancourt

Take Part - Partizipation einfach gemacht

In dem vom BMBF geförderten Projekt Take Part arbeiten KMUs, öffentliche Einrichtungen und Wissenschaftler/innen zusammen daran, eine Mixed Reality Plattform für die Bürger*innenpartizipation in Bauprojekten zu erforschen und zu entwickeln. Ziel des Projektes ist es eine zur Teilnahme motivierende und zugleich kostengünstige Plattform für Bürger/innenbeteiligung bereitzustellen.

Mixed Reality Technologien, also eine Kombination von Augmented und Virtual Reality (VR und AR) sollen durch ihr innovatives Visualisierungs- und Interaktionspotential einen verständlicheren und leichteren Zugang zu den fachlichen Inhalten schaffen. Projektideen und -pläne, wie Baumaßnahmen von öffentlichen und privaten Einrichtungen, die das Stadtbild verändern und das Umfeld prägen, werden den Betroffenen in manchen Fällen nicht ausreichend oder spät kommuniziert. Mit Take Part sollen Bürger*innen frühzeitig in die Planungsprozesse einbezogen werden und somit die Akzeptanz für solche Vorhaben erhöht werden. Zudem sollen Bürger*innen auch die Möglichkeit bekommen, selbst Ideen einzubringen oder Varianten konfigurieren zu können. Initiatoren von Planungsvorhaben gewinnen durch das frühzeitige Einbeziehen der Betroffenen Sicherheit im Planungsvorhaben und können so effektiver wirtschaften und durch das gewonnene Feedback die Qualität steigern. Eine frühzeitige Information und die Möglichkeit, Bevölkerung in die Planungsprozesse einzubeziehen und von ihnen ein strukturiertes Feedback einzuholen, könnte nicht nur die Akzeptanz für Bauvorhaben erhöhen, sie könnte auch helfen, mehr Beteiligte einzubinden und damit Fehler bei der Maßnahmenplanung und -realisierung zu vermeiden. Zudem kann so die manchmal notwendige Kompromissfindung erleichtert werden.

Status: abgeschlossen

Kontakt: Jonas Fegert

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Tech Center a-drive

Das Tech Center a-drive ist ein Zusammenschluss der Wissenschaftspartner Universität Ulm, FZI Forschungszentrum Informatik und dem Karlsruher Institut für Technologie (KIT) sowie dem Industriepartner Daimler AG.

Das Tech Center a-drive bündelt die Kompetenzen auf dem Gebiet des autonomen Fahrens in Baden-Württemberg. Schwerpunkte des Tech Center a-drive sind die Erforschung und Entwicklung von Technologien zur robusten Wahrnehmung und Untersuchungen zur gesellschaftlichen Akzeptanz hochautomatisierter und autonomer Fahrfunktionen.

Status: laufend

Anwendungsfeld: Mobilität

Kontakt: Marc Zofka

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Testfeld Autonomes Fahren Baden-Württemberg

Auf dem Testfeld Autonomes Fahren Baden-Württemberg (TAF BW) können künftig Firmen und Forschungseinrichtungen zukunftsorientierte Technologien und Dienstleistungen rund um das vernetzte und automatisierte Fahren im alltäglichen Straßenverkehr erproben, etwa automatisiertes Fahren von Autos, Bussen oder Nutzfahrzeugen wie Straßenreinigung oder Zustelldienste.

Konzeption, Planung und Ausbau des Testfelds Autonomes Fahren Baden-Württemberg wird umgesetzt von einem Konsortium, das das FZI leitet. Der Testfeldbetreiber ist der Karlsruher Verkehrsverbund (KVV).

Status: laufend

Anwendungsfeld: Mobilität

Kontakt: Dipl.-Math. oec. Christian Hubschneider

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TrinkTracker - Assistenzsystem zur Unterstützung adäquater Flüssigkeitsaufnahme in der Pflege

Das Projekt TrinkTracker will für eine ausreichende Flüssigkeitsversorgung bei älteren Menschen sorgen. Dazu wird ein technikgestützter Trinkassistent entwickelt, der neben der automatischen Erfassung und Dokumentation der getrunkenen Flüssigkeitsmenge den Nutzer auch animieren soll, täglich eine ausreichende Menge zu trinken. Das TrinkTracker-System soll somit Sicherheit im Trinkmanagement geben und wird sowohl für die professionelle als auch die häusliche Pflege entwickelt. Es soll die Pflegenden unterstützen und entlasten sowie die Älteren zum ausreichenden Trinken motivieren. 

Status: abgeschlossen

Anwendungsfeld: Gesundheitswesen

Kontakt: Christoph Zimmermann

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Trusted Cloud

Die Trusted Cloud Begleitforschung hat aus 14 geförderten Projekte des Trusted Cloud Programmes des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie Erfahrungswissen erhoben und zur Stärkung weiterer Unternehmen aufbereitet. Das FZI Forschungszentrum Informatik hat bis zum April 2015 den Schwerpunkt „Standardisierung“ betrachtet. Dabei wurde untersucht wie die Verwendung von Standards den sinnvollen und zielführenden Einsatz der Cloud fördern können. Sowohl für Anbieter als auch für unternehmerische Nutzer von Cloud Diensten wurden Handlungsempfehlungen erarbeitet. Darüber hinaus wurden ausgewählte Standards für verschiedene Aufgaben detaillierter betrachtet.

Status: abgeschlossen

Anwendungsfeld: Software-Entwicklung

Kontakt: Dipl.-Inform. Jörg Henß

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vCare

Um das Rückfallrisiko einer schweren Akuterkrankung im hohen Lebensalter zu senken, ist häufig eine aktive, durch die Betroffenen motivierte, Umstellung des Lebensstils nötig. In einer internationalen Forschergruppe wird im EU-geförderten Horizon2020-Projekt „vCare – Virtual Coaching Activities for Rehabilitation in Elderly“ daran geforscht, wie durch eine intelligente Verknüpfung von Gesundheitsinformationen, Daten aus dem Wohnumfeld und aus der regelmäßigen Interaktion mit den Betroffenen ein maßgeschneiderter Übergang von der Rehabilitationsphase in das häusliche Umfeld gestaltet werden kann. Dazu wird ein virtuelles Coachingsystem entwickelt, das personalisierte Pflegepfade für Patienten vorschlägt.

Innerhalb des Projekt-Konsortiums verantwortet das FZI Forschungszentrum Informatik unter anderem die Patienten- und Rehabilitierungsmodellierung und das Lernen und Finden von adäquaten Behandlungsvorschlägen sowie die Mustererkennung für erfolgreiche Behandlungspfade. Hierbei steht der Mensch im Mittelpunkt der Entscheidungsfindung, sodass auch die Erklärbarkeit der Vorschläge ein wichtiger Faktor ist. Durch einen interaktiven Lernansatz, der Techniken des Reinforcement Learning, Imitation Learning und Human-Centric AI verbindet, wird der Patient in die Lage versetzt, das gelernte Modell an persönliche Präferenzen und Erfahrungen selbständig anzupassen.

Status: laufend

Anwendungsfeld: Gesundheitswesen

Kontakt: Dr.-Ing. Steffen Thoma

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viEMA – vernetzte, informationsbasierte Einlern- und Ausführungsstrategien für autonome Montagearbeitsabläufe

Im BMWi-Projekt viEMA haben fünf Forschungspartner eine lernende Roboterzelle gebaut, die flexibel an Handarbeitsplätzen aushelfen kann, wenn hohe Stückzahlen anfallen. Die kluge Maschine scannt die Werkstücke, vergleicht sie mit ihrer Teile-Bibliothek und wählt aus einer Griffe-Datenbank eine Greifstrategie aus. Sie kann ohne Programmierkenntnisse eingerüstet werden und braucht keine feste Installation.

Status: abgeschlossen

Anwendungsfeld: Produktion und Logistik, Automation und Robotik

Kontakt: Dr.-Ing. Arne Rönnau

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ViEW-BW

Die Energiewende bringt eine Abkehr von einer verbrauchsorientierten Erzeugung hin zu einem erzeugungsorientierten Verbrauch. In diesem Zuge nehmen Bürger selbst die Rolle von Energieproduzenten ein. Ein fundiertes Verständnis über die komplexen Zusammenhänge im Energiesystem der Zukunft ist somit nicht nur für Entscheider, sondern ebenfalls für die breite Öffentlichkeit notwendig.

Um Bürgern einen intuitiven Einblick in die Energiewende und die komplexen Zusammenhänge im Energiesystem der Zukunft zu ermöglichen, soll der bestehende Energieatlas des Umweltministeriums BW ergänzt werden. Im Rahmen dieses Projekts soll eine neue Komponente für diesen geschaffen werden, die die Zusammenhänge von Energiesystemkomponenten untereinander und mit der Umwelt auf unterschiedlichen Ebenen – vom Bundesland Baden-Württemberg über Liegenschaften und Gebäude bis hin zu Geräten – grafisch veranschaulicht.

Status: laufend

Anwendungsfeld: Energie

Kontakt: David Woelfle

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VVALSES

Im Vorhabens VVALSES (Virtual Prototyping zur Validierung der Sicherheit verteilter eingebetteter Systemarchitekturen) werden Methoden zur Sicherheitsbewertung von softwareintensiven, vernetzten, eingebetteten Systemen untersucht. Mithilfe einer umfassenden, ausführbaren Spezifikation der Systemarchitektur, dem sogenannten virtuellen Prototyp, können Datenabhängigkeiten analysiert sowie virtuelle Angriffsszenarien erprobt werden. Je nach Abstraktionsgrad des virtuellen Prototyps reichen die Analysen von der Analyse der reinen Systemarchitektur, über die Analyse von Implementierungen bis hin zur Analyse der Interaktion der Software mit Hardwaremodellen.

Status: abgeschlossen

VVMethoden - Verifikations- und Validierungsmethoden automatisierter Fahrzeuge Level 4 und 5

Bei der Einführung vollautomatisierter und autonomer Fahrfunktionen kommt dem Testen und Absichern von Fahrzeugsystemen eine Schlüsselrolle zu. Gefördert durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie entwickeln 23 namhafte Partner aus Industrie und Forschung über vier Jahre hinweg gemeinsam rechtssichere sowie zeit- und kosteneffiziente Verifikations- und Validierungsmethoden.

Status: laufend

Anwendungsfeld: Mobilität

Kontakt: Stefan Otten

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Wegweiser Pflege und Technik

Das Projekt Wegweiser Pflege und Technik hat das Ziel, Wissen über innovative Technologien und technologiegestützte Dienstleistungen in der Pflege systematisch zu erfassen und durch Transferaktivitäten in Baden Württemberg in der Fläche in die Anwendung zu bringen. Hierfür sollen eine webbasierte Informationsplattform und eine mobile Ausstellung entwickelt werden.

Status: abgeschlossen

Anwendungsfeld: Gesundheitswesen, Wissen und Informationsdienste

Kontakt: Christoph Zimmermann

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wEnPro – wissensbasiertes Energiemanagement für produzierenden KMU

Für produzierende Unternehmen ist es in der heutigen Zeit zwingend erforderlich, ihre Produktion flexibel zu planen und zu betreiben, um auch zukünftig im turbulenten Marktumfeld die sich wandelnden, vielschichtigen Produktionsanforderungen erfolgreich zu meistern. Der mit der Fertigung verbundene Energiebedarf, dessen Bedeutung infolge der Ressourcenverteuerung stetig zunimmt, zwingt vor allem KMUs immer mehr dazu, ressourcenschonend zu produzieren, bei gleichzeitig hoher Flexibilität. Vor diesem Hintergrund wurden Methoden zur Analyse, Bewertung und Steigerung der Energie- und Ressourceneffizienz für produzierende KMU entwickelt. Sie sind in ein modular aufzubauendes, KMU-gerechtes Toolset integriert worden, welches neben reinen Monitorfunktionen vor allem wissensbasierte Auswertungs- und Steuerungsfunktionen bereitstellt.

Status: abgeschlossen

Anwendungsfeld: Produktion und Logistik, Energie

Kontakt: M. Sc. Jana Deckers (geb. Dücker)

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WertProNet

Kurze Produktlebenszyklen, Variantenvielfalt und globaler Wettbewerb verlangen hohe Flexibilität in der Produktion. Mit einem am FZI entwickelten Methodenbaukasten können produzierende KMU die technischen und organisatorischen Freiheitsgrade in ihrem Produktionsnetz analysieren und Alternativen durchspielen. Die Lösung wird bereits zur Wertschöpfungsplanung in Produktionsbetrieben eingesetzt.

Status: abgeschlossen

Anwendungsfeld: Produktion und Logistik

Kontakt: M. Sc. Jana Deckers (geb. Dücker)

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wiSmaP – Feedback-Management in der mechatronischen Produktentstehung

Durch die Projektlösung soll es technologieorientierten produzierenden KMU ermöglicht werden die interdisziplinäre Zusammenarbeit während des gesamten Produktentstehungsprozesses auf Basis einer mechatronischen Produktsicht und wissensbasierter Rückkopplungsmechanismen kontinuierlich zu verbessern und effizienter auf Produktänderungen reagieren zu können. Dafür werden Methoden und Systeme entwickelt die PDM-Systeme um mechatronische Produkt- und Prozessintegrierenden Referenzmodelle sowie Feedback-Management-Funktionen erweitern, mittels dieser die in der Produktentstehung eingesetzten fach- und phasenspezifischen Management-Systeme vernetzt und eine intelligente Prozess- und Informationsführung aufgebaut wird.

Status: abgeschlossen

Anwendungsfeld: Produktion und Logistik

Kontakt: M. Sc. Jana Deckers (geb. Dücker)

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xDELIA

Im EU-Projekt xDELIA wird der Einfluss von Emotionen auf das Entscheidungsverhalten an Finanzmärkten untersucht. Hierzu werden Technologien aus dem Bereich der Sensortechnologie und professionelle Spielumgebungen mit experimenteller Wirtschaftsforschung und Psychologie kombiniert, um den Zusammenhang zwischen emotionalen Einflüssen und dem Entscheidungsverhalten festzustellen. Die im Projekt gesammelten Daten werden dazu beitragen, Emotionsregulierung und systematische Fehler bei Entscheidungen von Laien und Profis besser zu verstehen und Werkzeuge zur Unterstützung der Lernprozesse zu entwickeln.

Status: abgeschlossen

Anwendungsfeld: Gesundheitswesen, Wissen und Informationsdienste

Kontakt: Christoph Zimmermann

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Zukunftstechnologie Multicore

Multicoreprozessoren stellen heute den Standard in nahezu allen Geräten, vom Desktop PC bis zum Handy dar. Auch in eingebetteten Systemen sind Multicoreprozssoren bereits stark verbreitet. Für sicherheitskritische Anwendungen werden Sie allerdings aufgrund der komplexen Programmierung nur selten eingesetzt. Im Projekt „Multicore“ soll deshalb ein Echtzeitbetriebssystem für Multicoreprozessoren erweitert, Softwarearchitekturmuster erforscht und ein Entwicklungswerkzeug entworfen werden, wodurch der Einsatz von Multicoresystemen erheblich erleichtert werden kann.

Status: laufend

Anwendungsfeld: Software-Entwicklung

Kontakt: Victor Pazmino Betancourt