Projects

CAMiROB

The project CAMiROB pursues the goal of developing an SME-appropriate CAM integrated guidance and control system for robotic operated processing cells. The deployment of a virtual factory and the optimisation of the process parameters by means of machine learning are of primary importance for the FZI.

This research and development project is funded by the German Federal Ministry of Education and Research (BMBF) within the framework of the funding initiative "KMU-innovativ: Produktionsforschung" (SME-innovative: Production Research) and supervised by the Project Management Agency Karlsruhe (PTKA).

Status: completed

Research Sector: Production and Logistics, Automation and Robotics

Contact: Matthias Jaenicke

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.

The project CyberProtect, funded by the Baden-Württemberg Ministry of Economic Affairs, Labour and Housing, pursues the objective of better safeguarding complex software systems, in terms of strengthening SMEs in Baden-Württemberg. All three fields of security (security, safety and privacy) are considered here, whereby the focus is set on to the subfield of security. In the framework of the project, methods are developed, in order to make the behaviour as well as decisions of complex software systems, such as AI systems, visible and thus enable making statements about the systems' state of security. SMEs are integrated into the project by means of a wide-ranging offer of quick checks, trainings and open lab days, in order to provide them with the opportunity of examining their complex software for security and, if necessary, improving it.

Status: ongoing

Contact: Dipl.-Ing. Arne Rönnau

Cyberwehr Baden-Württemberg

The aim of the Cyberwehr Baden-Württemberg is the statewide development of regional infrastructures for the first aid in the case of an IT security incident in Baden-Württemberg's small and medium-sized companies. Currently, the Cyberwehr is in an exploration phase in the Karlsruhe area and it is available for companies of this area. A control point along with a hotline will be set up, in the framework of the exploration phase. This contact point is accessible 24 hours 7 days a week via the telephone number 0800-CYBERWEHR and operates on the basis of incoming calls.

Status: ongoing

Research Sector: Knowledge and Information Services, Software Engineering

Contact: Dr. Dirk Achenbach

DAM4KMU - Digital Assistant for Requirements Management for Agile Product Development in Small and Medium-sized Companies

The aim is to develop methods and concepts, in order to make the requirements management by means of a web-based, digital assistant system also for SMEs more efficient and process-integrated. On the one hand, a semantic connection of requirements amongst others as well as with relevant contexts that are (partly) automated captured, enables a holistic view of the requirements onto every development status. On this basis, real-time analyses can be implemented concerning the quality, redundancy, dependence and effect on to the entire requirements network. On the other hand, the user shall be methodically and context-intensively supported in the fulfilment of RM tasks. All affected stakeholders can thus be actively integrated into the requirements management process, by which the quality of the products will sustainably improve.

Status: completed

Research Sector: Knowledge and Information Services

Status: completed

Research Sector: Automation and Robotics

DIALOG – Feedback Supported Requirements Management

In the joint project DIALOG, which is funded by the German Federal Ministry of Education and Research (BMBF) in the framework of the thematic field "Management und Virtualisierung der Produktentstehung“ (management and visualisation of the product development), methods for the efficient fusion of the customer's and manufacturer's point of view were developed in the pre-contractual stage. The PLM-based approach followed here bridges CRM and PDM-oriented models and processes, which are still considered in isolation by companies, on the basis of a product model expanded to the product use context, which creates a virtual business object through every order. This enables via appropriate feedback objects a structured capture of experimental knowledge from customer-manufacturer-interactions during the product lifecycle and their consequent consideration in the requirements management.

Status: completed

Research Sector: Production and Logistics

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: ongoing

Research Sector: Knowledge and Information Services, Software Engineering

Contact: Dr.-Ing. Sascha Alpers

DREAM – Digital REseArch Mining

In the framework of the project DREAM, a platform is prototypically developed together with the smartphone app ploc, which supports the search for scientific contents, suggests new and potentially interesting open access contents, brings researchers together outside of their network and creates the possibility to participate in a transparent feedback process. In order to reach these goals, the usability of various presentation forms in the mobile context is evaluated, a trusteeship system on the basis of blockchain technologies is realised and statistical models for the processing of text are applied. The results of the project are published under open source. The app primarily addresses researchers and students, who are looking for scientific contents, producing them or want to stronger network in their working environment. Easily comprehensible, by authors provided teasers allow scientifically interested readers, like journalists, representatives of NGOS, politicians and entrepreneurs to inform themselves about the state of research in various fields.

Status: completed

Contact: Rodger Burmeister

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: ongoing

Contact: Marc Zofka

DSM Plattform BW

Demand side management means that electricity consumers adjust their energy demand to external signals on short-notice. However, this is currently limited to a few large industrial consumers. The DSM platform BW removes obstacles for the exploration of new potentials through two components: On the one hand, it provides a tool for the easy identification of flexibility potentials. On the other hand, the captured DSM potentials are transferred in real time to the web service of the DSM platform BW and presented there accurately broken down.

Status: completed

Research Sector: Energy

Contact: Dr. Julian Huber

easyCare – Technology Supported Services for Care Givers

In easyCare, FZI developed solutions to support care givers that support them in their daily duties. Furthermore, a new software connects social services, healthcare providers and customers. The FZI-Spin-Off nubedian is commercializing the resulting software.

Status: completed

Research Sector: Health Care

Contact: Christoph Zimmermann

EFA 2014 – Energy-efficient Driving 2014 Phase II

The aim of the joint project "Energy-efficient Driving 2014 Phase 2" – EFA 2014/2 – is to increase the range of electric vehicles through intelligent, forward-looking energy management by 15 percent in the next two years. The project is funded by the German Federal Ministry of Education and Research (BMBF) in the framework of the German National Platform for Electric Mobility (NPE) of the Federal Government with around ten million euros.

Status: ongoing

Research Sector: Mobility, Energy

Contact: Marc Zofka

efeuCampus Bruchsal

In the research project for urban and autonomous freight logistics efeuCampus in Bruchsal, funded by the European Union and the state of Baden-Württemberg, the project partners are developing intelligent freight logistics on the last mile. The aim is to find solutions for supply and disposal within an urban area using autonomous, electrically driven delivery robots.

The FZI develops IT solutions on the test site for the interaction between users, autonomous vehicles and the central warehouse as well as for the energy management of the delivery vehicles. The FZI also conducts research on legal issues in the areas of road traffic law, registration law, liability law and data protection law.

Status: ongoing

Research Sector: Production and Logistics

Contact: Dr. Boris Amberg

Effekte und Nutzen altersgerechter Assistenzsysteme

In the project "Effekte und Nutzen altersgerechter Assistenzsysteme" (ENAS) (effects and benefits of age-appropriate assistance systems), practicable process models, evaluation methods as well as tools for the development and assessment of age-appropriate technologies were developed. These were made available to researchers and developers in the form of a guideline with best practices and tools, in order to simplify the target group-oriented benefit assessment.

Status: completed

Research Sector: Health Care

Contact: Christoph Zimmermann

EffektiV

The BMBF funded research project EffektiV investigates and develops methods for fault effect simulation of intelligent motion control systems for industrial automation. Nowadays system test, which verifies the correct and safe operation of these complex, heterogeneous systems and the executed control software, are mainly executed in late phases of the development, when physical prototypes are available. EffektiV enables the execution of these system tests in an early stage of development through the use of virtual prototypes. As a consequence the safety of these systems can be increased further, despite the rapidly growing complexity.

Status: completed

Research Sector: Mobility, Software Engineering, Automation and Robotics

Contact: Dr. Alexander Viehl

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: completed

Contact: Dr. Jochen Rill

ELBA4KMU

For the increased use of adaptability in tool and mould making, there is a lack of suitable solutions today. The aim of the project is the coupling between planning and order processing systems as well as resource management systems, which are not available in the discrete manufacturing of SMEs at present. A PLM-integrated asset management system shall be thus expanded on the example of tool making. By means of an order-related capture and evaluation of resource and process data, a more efficient and lifecycle-optimised planning and deployment of changeable resources shall be enabled.

Status: completed

Research Sector: Production and Logistics

EmAsIn - Emotion-sensitive Assistance Systems for the Reactive Psychological Interaction with Humans

Motivation:

Bipolar affective disorders and dementias are accompanied by a high level of psychological strain for those affected and often pose great challenges to them as well as their relatives, doctors and related persons in everyday life. The aim of our research project is to examine whether the previous treatment options can be usefully complemented by the use of a customisable, cooperative assistance system. Besides disease-related situations, the new system shall also detect social behaviours and cues of human communication. Through an efficient interaction with the patients, critical situations shall be positively influenced and the quality of life of the persons affected shall be increased by means of the assistance system.

Solution approach:

The aim of the project is to develop a customisable, cooperative assistance system for people with dementia or affective disorders. The assistance system shall be optimally customisable, detect human communication habits and thus derive emotional and mental states. Moreover, an intuitive interaction between humans and technology is aimed, by expanding the pure information exchange, which has been prevailing in technical assistance systems so far, by socio-emotional messages based on innovative interaction concepts. In doing so, the user acceptance of technological assistance systems shall be increased and the use as a partner-like companion shall be enabled.

Status: ongoing

Research Sector: Health Care

EmbOSYST

The project EmbOSYST - Embedded Operating System Security through Integrity, System Management and Trust – develops and researches protective mechanisms for the correct, confidential, safe and secure operation of an embedded real-time operating system in an open Internet environment. The growing interconnection of systems, often referred to as cyberphysical systems in the Internet of Things, leads to growing security requirements for the interaction. Based on an innovative hardware architecture, a special FPGA component connected to a flash memory and a smartcard chip will ensure the integrity of the system during the entire life cycle of an embedded system.

Status: completed

Research Sector: Software Engineering, Automation and Robotics

Contact: Victor Pazmino Betancourt

Enable-S3

The project ENABLE-S3 is industry-driven and aspires to substitute today’s cost-intensive verification and validation efforts by more advanced and efficient methods to pave the way for the commercialisation of highly automated cyber physical systems (ACPS). Pure simulation cannot cover physics in detail due to its limitations in modelling and calculation. Real-world tests are too expensive, too time consuming and potentially dangerous. Thus, ENABLE-S3 aims at developing an innovative solution capable of combining both worlds in an optimised manner.

Status: ongoing

Research Sector: Mobility

Contact: Marc Zofka

EnopTraFlow

FZI researches options to optimize the required energy and resources of the overal traffic on multi-lane high traffic roads. Different technical parametes are evaluated to sense and communciate the current state of the car in relation to the infrastructure, e.g. radar, camera, navigation systems, GPS, traffic information, Car2Car, Car2Infrastructure,

Status: completed

Research Sector: Mobility

Contact: Stefan Otten

EuRoC – European Robotics Challenges – Reconfigurable Interactive Manufacturing Cell

This international challenge is an EC project that has the target to provide end-users with innovative robotics solution in the field of robotic assembly applications. FZI is involved in the Challenge 1 – ‚Reconfigurable Interactive Manufacturing Cell‘ and develops an intuitive control and programming approach for complex, force-based trajectories needed in screwing and gluing assembly tasks. The developed solutions are evaluated in automotive benchmarking tasks and transferred to real industrial assembly tasks at Adam Opel AG. In EuRoC the FZI teamed up with MRK Systeme GmbH und Adam OPEL AG as FLA²IR Team to compete against the best European robotics teams.

Status: ongoing

Research Sector: Automation and Robotics

EVA Shuttle Buses

In the project "EVA-Shuttle", interconnected and autonomously driving mini buses are being developed to connect the last mile from the bus stop to your front door. The project consortium tests a new offer in local public transport services in order to provide users with more possibilities and comfort in the future.

The aim of the research project is the development of a public transport mobility concept, which should be tested through a system-wide fleet testing under real life conditions on the Test Area Autonomous Driving Baden-Württemberg (TAF BW).

Status: ongoing

Research Sector: Mobility

Contact: Dr-Ing. Florian Kuhnt

flexQgrid

The project flexQgrid shall make a significant contribution to the realisation of flexibility utilisation in the distribution grid as well as to the provision of flexibility for upstream voltage levels. For this purpose, the existing approaches of the quota-based power grid traffic light concept will be further developed and tested with regard to a practical application.

Status: ongoing

Research Sector: Energy

Contact: Kevin Förderer

FLUIT: Security for Interconnected Air Traffic Management

The project aims at sustainably improving the IT security situation in the air traffic control and at forwarding the safeguarding of aircrafts against targeted attacks. For this purpose, the project partners develop a catalogue of security criteria, best practices, methods and standard process models, which can serve as a basis for an international standardisation project.

Status: ongoing

Research Sector: Production and Logistics, Software Engineering

Contact: Dr. Jochen Rill

FURNeCorp

The project FURNeCorp, consisting of associations, IT service providers as well as industrial and trading companies of the furniture industry, develops IT-supported methods for the B2B-PLM integration as well as the feedback data exchange between value-adding partners of the industry. The aim is to strengthen the e-business competence of SMEs in the furniture industry and to enable an optimised processing of customer-related and intercompany e-business processes through the use of eStandards. The project is part of the funding initiative "eStandards", which is funded by the Federal Ministry for Economic Affairs and Energy (BMWi) in the framework of the funding priority "Mittelstand-Digital" (SMEs digital).

Status: completed

Research Sector: Production and Logistics

GeriNetzBW

The aim of the research project GeriNetzBW is to support and exemplarily develop local, geriatric supply networks with ambulant, integrated and stationary offers. Supported by appropriate IT structures, the exchange of information between the actors involved in the care of geriatric patients shall be improved.

The background of this project is the holistic approach of care, which is needed by this patient group. The care of geriatric patients requires interdisciplinary work of the numerous professional groups (care, therapists, general practitioner, specialist, rehabilitation facilities, medical supply stores) involved into the care. Often there is no exchange among themselves or there is a lack of appropriate coordinating bodies (e.g. the case management). GeriNetzBW thus addresses still lacking, concrete and networked concepts, so that the actors involved in these geriatric networks can work together efficiently.

Therefore an urban supply network (Mannheim) as well as a network in the rural area (Bad Friedrichshall) shall be exemplarily developed, supported and compared.

The objectives of the project are:

Establishment of suitable network structures
Process development for the professional coordination of patient assessments
Support in networking through a common data pool
Anonymised long-term archiving, quality assurance, benchmarking

Funding: Ministry of Social Affairs and Integration Baden-Württemberg

Status: ongoing

Research Sector: Health Care

Contact: Christoph Zimmermann

GreenNavigation

In the sense of safeguarding the individual mobility, the project Green Navigation, funded by the BMBF pursues the aim of range optimisation through suitable strategies in the vehicle as well as between vehicle and infrastructure, in order to provide users with personalised and efficient mobility solutions that satisfy a energy and resource-efficient mobility by considering innovative vehicles and vehicles usage concepts.

Status: ongoing

Research Sector: Mobility, Energy

Contact: Marc Zofka

grid-control

The project grid-control realises and tests the smart grid traffic light concept in a distribution network. For this purpose, a building energy management system developed by the FZI provides a market and the grid operator with load flexibility of prosumers, i.e. consumers with decentralised production capabilities and energy storage systems.

Status: completed

Research Sector: Energy

Contact: Dr.-Ing. Birger Becker

GxP eArchiving

Life science companies produce and manage increasing amounts of data. Partners from economy and science have joined forces in the project, in order to jointly take a step towards solution and corresponding services for a secure, resource-efficient and GxP-conform long-term electronic archiving of data in the field of life science. Particularly, for small and medium-sized companies, like those often found in the life science sector in Baden-Württemberg, there is still no archiving possibility without making great IT effort. The FZI brings in its competences in the fields of cloud computing, the anonymisation and data protection and accompanies the partners in requirements engineering and prototypical safeguarding.

Status: completed

Research Sector: Software Engineering

HEIKE

The aim of the project HEIKE, funded by the Baden-Württemberg Ministry of Economic Affairs, Labour and Housing in the framework of the innovation alliance Innovationsallianz innBW, is to develop new, technology-based possibilities that support nursing staff members in hospitals in measures for patients and thus increase their compliance concerning the hand disinfection.

A mobile, networked disinfection dispenser as well as augmented reality provide the basis. The technologies are further developed in the project and integrated into a system that automatically recognises the conducted actions on the patient and makes additional information available based on it. Eventually, the conducted measures are automatically documented in the system, which decreases the management overheads for the operational staff.

The project partners are the Institute for Laser Technology in Medicine and Measurement Technique (ILM), the Hahn-Schickard Institute in Villingen-Schwenningen as well as the Hahn-Schickard Institute for Micro Assembly Technology in Stuttgart. The project duration is limited to three years.

Status: ongoing

Research Sector: Health Care

Contact: Christoph Zimmermann

Hilfreiche Technik in der Praxis

In the predecessor project "Bedarfsgerechte technikgestützte Pflege in Baden-Württemberg" (appropriate technology-based care in Baden-Württemberg), a rolling exhibition was developed, which is still in demand after the project end. The rolling exhibition shows age-appropriate assistance systems in a mobile showroom, modelled on an apartment. Thus, various application and implementation possibilities can be demonstrated on site, in order to overcome fears of contact of technological systems and to promote their acceptance. In the project "Hilfreiche Technik in der Praxis - Beratung und Schulung von Multiplikatoren in der rollenden Ausstellung" (helpful technology in practice - consulting and training for multipliers in the rolling exhibition) the aim is to open up regions in Baden-Württemberg that could not be visited by the rolling exhibition so far. Furthermore, especially multipliers (like craftsmen) shall be reached. The project is funded by the Ministry of Social Affairs and Integration with funds provided by the State of Baden-Württemberg.

Status: completed

Research Sector: Health Care

Contact: Christoph Zimmermann

HiLTech

Hardware-in-the-Loop Technologies are mainly used in the automotive industry to test and validate embedded systems. They are an important tools to create robust and high quality products. The project HiLTech is focussed on the product PROVEtech:µHiL of the MBtech Group, our project partner from the industry. ProveTech is a compact platform for Hardware-the-Loop tests that can be extended in modular way. It is developed in close cooperation with FZI.

Status: completed

Contact: Stefan Otten

HoLL-Therm

The dynamic flexibilisation of energy consumption is one of the main pillars of the energy transition. Buildings consume approximately one third of the generated electricity worldwide and thus provide a high potential for such a dynamisation of the demand side. In this context, the HoLL-Therm project focuses on the flexibilisation of thermal and electrical energy consumption.

Status: ongoing

Research Sector: Energy

Contact: Dr.-Ing. Fabian Rigoll

HoLLiE – The Assistance Robot

The combination of robust state-of-the-art industrial components with a flexible software framework for environment perception and robot control enables HoLLiE to manage complex tasks easily and support people in everyday situations.

Status: ongoing

HORSE – Smart integrated Robotics system for SMEs controlled by Internet of Things based on dynamic manufacturing processes

HORSE aims to bring a leap forward in manufacturing industry proposing a new flexible model of smart factories involving collaboration of humans, robots, AGV’s (Autonomous Guided Vehicles) and machinery to realize industrial tasks in an efficient manner. HORSE proposes to foster technology deployment towards SMEs by developing a methodological and technical framework. HORSE will set up infrastructures and environments that will act as clustering points for selected application areas in manufacturing and for product life cycle management. The main strategy builds on existing technology and research results in robotics and smart factories and integrates them in a coherent framework. HORSE Centres of Competence (CoCs) will be established in four locations across Europe, in order to simplify usage and facilitate access to robotics by European industry and especially first users SME. In line with the EC initiative to support the European leadership in manufacturing through the adoption of ICT technologies, HORSE is an implementation of the second phase of I4MS, focusing on Advanced Robotics for manufacturing.

Status: ongoing

Research Sector: Automation and Robotics

HTSX - Joint project: "Grundlagen-Untersuchung: Flexible Entwärmungskonzepte für Laserterminals"

In the framework of the joint project "Grundlagen-Untersuchung: Flexible Entwärmungskonzepte für Laserterminals" (fundamental research: flexible heating concepts for laser terminals), an innovative control concept for a heat transfer system (Heat Transfer System - HTS) is being developed for the thermal control of a laser communication terminal (Laser Communication Terminal - LCT) in the project HTSX. The LCT, of which the function is linked to a narrow temperature range, serves the high-performance data transfer between satellites. The temperature of the LCT is, for example, affected by its operating state and the orbit of the satellite. In order to transport the excess heat of the LCT, a loop heat pipe (LHP) is being implemented as HTS. A constant temperature on the LCT can only be achieved by regulating the temperature of the passive LHP via heaters.

The FZI focuses in this project on the model-based control concept for LHPs. In order to develop a temperature controller adjusted to the LHP, a technical control model is necessary. Due to the existing complex, thermal processes, a prior thermal description of the LHP is indispensable. In order to be able to iteratively design such a model, the LHP is analysed and characterised by means of measurements on test benches of the project partners Tesat-Spacecom GmbH & Co. KG and the Institute of Thermal Process Engineering (TVT) at the Karlsruhe Institute of Technology (KIT).

Status: ongoing

Research Sector: Automation and Robotics

Human Brain Project

By integrating neuroscientifc data and interdisciplinary knowledge, the Human Brain Project (HBP) provides the basis for a new kind of brain research. Its main goals are to gain fundamental insights about the human brain, to discover new treatments for brain diseases, and to develop new brain-inspired computer technologies.

The project is funded by the European Commission under the Grant Agreement FP7-604102.

Status: ongoing

Research Sector: Automation and Robotics

Contact: Dr.-Ing. Stefan Ulbrich

iBOSS – An Intelligent Modular System for On-Orbit Satellite Servicing and Assembly

The goal of iBOSS is to significantly reduce the costs of satellite maintenance through norming, standardization and modularization. The modularity in particular enables to replace damaged or outdated satellite modules instead of changing the complete satellite, as it is performed nowadays. The long term objective is to achieve easy maintenance through serviceability. Therefore, techniques and knowledge, developed and used for service robotics, will be transferred to such space systems allowing users to design and simulate new satellites in very little time with new, specialized software tools. With such a process, low ready-to-launch times can be achieved, which are crucial in the market of satellite systems.

Status: ongoing

Research Sector: Automation and Robotics

Contact: M.Sc. Johannes Mangler

InBOT – Interactive Behaviour Operated Trolley

The robot InBOT was developed, in order to examine and forward the use of robotics technologies in everyday environments of humans.

Status: completed

Research Sector: Automation and Robotics

Innovation partnership with Lufthansa Cargo

Within an innovation partnership, the FZI analyses and evaluates current questions of Lufthansa Cargo AG according to most recent scientific findings. Together with doctoral candidates and students, the FZI strives to transfer the methods and findings of interdisciplinary research to various areas of Lufthansa Cargo AG.

The topics cover a wide spectrum within the research division IPE and various areas at Lufthansa Cargo AG, from logistical and economic issues (packing planning, network planning, pricing) to IT topics such as IT security.

Status: ongoing

Research Sector: Production and Logistics

Contact: Anna Hess

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: ongoing

Research Sector: Knowledge and Information Services

Contact: Alexander Grote

InsightProducts

InsightProducts - Actionable Insights into Product Service Delivery

Acquiring qualitative product data requires a well-thought and optimised sensor selection and deployment, adapted to the product infrastructure, configuration and operating environment. To help companies in this process, the Belgian non-profit organisation Sirris, the FZI Research Center for Information Technology (FZI) and the Hahn-Schickard-Gesellschaft für angewandte Forschung e.V. have initiated the collective research project 'InsightProducts - Actionable Insights into Product Service Delivery’ under the CORNET framework.

The rise of sensing, IoT, Big Data for fleet management and the shift from preventive to predictive maintenance drive the growth of the machine condition monitoring market. However, the increasing complexity of the fields of manufacturing, automotive, energy and medical engineering domains requires robust techniques for real-time monitoring, for detecting the inception and progression of faults, for reducing downtime and increasing reliability, and for enabling flexible maintenance scheduling.

InsightProducts targets the enhancement of digital products, based on actionable insights into their design, delivery & operations, based on acquired data intelligence knowledge on the connected product. The FZI focuses on optimised system architectures, sensors selection, communication and data acquisition.

Status: completed

Research Sector: Production and Logistics, Automation and Robotics

Contact: Dr. rer. nat. Sebastian Reiter

INTEGRATE - Open Platform for Cooperative Engineering

The INTEGRATE project (open services platform for integrated engineering and 3D technologies) is a research project funded by the German Federal Ministry for Economic Affairs and Energy in the scope of the programme "Digitale Technologien für die Wirtschaft (PAiCE)" (digital technologies for the economy). The goal of the INTEGRATE project comprises the development of a platform that enables a seamless exchange of planning data and thus ensures cooperative and cross-company engineering. The platform shall be built upon the data exchange format AutomationML.

In the scope of the INTEGRATE project, the FZI especially focuses on architectural design and prototypical implementation of the open services platform as well as on conception and implementation of scientific results regarding view generation, variability management and consistency-preserving mechanisms for engineering models.

Status: completed

Integrierte Mobilitäts- und Energieinfrastrukturen (IMEI)

The aim of the project Integrated Mobility and Energy Infrastructures (IMEI) is to compare two typical use cases for local network integration of e-vehicles. On the one hand, the analysis of decentrally controlled charging processes in the context of household and commercial customers is carried out. On the other hand, centrally controlled charging processes of an e-vehicle fleet are examined. The analyses take into account not only local load flexibility but also aspects of own generation, especially from renewable energy sources and energy storage. In addition, services for active customer integration into the various charging and load management procedures are designed and evaluated.

Status: completed

Research Sector: Mobility, Energy

Contact: Manuel Lösch

Intelligent Diagnostics

So far, the visual examination of patients by physicians has been one of the most important pillars of the diagnostics of skin tumours. Already today, tens of thousands digital images are classified by means of AI methods in order to subsequently derive a diagnosis suggestions on the basis of a new image.
In order to further develop the diagnostics, the FZI investigates in the course of the project, together with further innBW institutions, how diagnosis suggestions can be improved through the use of a higher data density in the training data. New datasets shall be developed in the course of the project, using quantitative imaging techniques, which promise a significant increase of the data size per image. The aim is to take the digital, medical diagnostic of skin tumours to a new level, using improved AI models.

In the framework of the project, the FZI is particularly responsible for the development of the data and model management platform as well as the management of the AI models by means of that platform.

Status: ongoing

Research Sector: Health Care, Knowledge and Information Services

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: ongoing

Research Sector: Mobility

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: ongoing

Research Sector: Mobility

Contact: Jacob Langner

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: ongoing

Research Sector: Mobility

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: ongoing

Research Sector: Mobility, Software Engineering

Contact: Marc Zofka

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: ongoing

Research Sector: Knowledge and Information Services

Contact: Dr.-Ing. Dominik Riemer

KolRob: collaborative, intelligent robot colleague for specialised workers of medium-sized companies

The project KolRob focuses on the problems arising in the human-machine cooperation in industrial assembly. Lacking technologies and concepts, which have been impeding the full automation of assembly processes in the industry, are being identified thereby. The possibilities of a cooperative assembly are further developed by means of a concrete application scenario. Safety and workspace monitoring are just as important as the efficient distribution of assembly steps in the process. In cooperation with SMEs and large-scale enterprises, the limits of automation shall be newly defined and innovative, robotic solution approaches shall be transferred from research into industry.n.

Status: completed

Research Sector: Automation and Robotics

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: ongoing

Research Sector: Health Care

Contact: 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: ongoing

Research Sector: Knowledge and Information Services

Contact: Miriam Kloepper

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: completed

Research Sector: Software Engineering

LAURON - bio-inspired, six-legged walking robot

The bio-inspired, six-legged walking robot LAURON was developed at the FZI (Research Center for Information Technology) in Karlsruhe, Germany, with the target to test and enhance statically stable walking in difficult and rough terrain. The department Interactive Diagnosis and Servicesystems began their first theoretical analysis and design studies on six-legged walking in the early 90s. In 1994 the first walking robot LAURON (Legged AUtonomous RObot Neural Controlled) was presented to the public at the CeBit in Hannover, Germany.

Status: ongoing

LAUROPE – Participant of to the DLR SpaceBot Cup Competition

FZI is one of ten teams taking part in the DLR Space Administration (German Aerospace Center) space robotics competition SpaceBot Cup. The challenge of this competition is a planetary surface exploration mission. The tasks concentrate on locating, transporting and assembling objects – required for scientific experiments or construction of an infrastructure – in realistic, moonlike surroundings. The FZI team – LAUROPE – will send the hexapod robot LAURON V as well as a lander infrastructure to master the challenges posed by the competition.

Status: completed

Research Sector: Automation and Robotics

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.

The goal of the project LOKI funded by the Federal Ministry of Education and Research (BMBF) is the development of an interdisciplinary system for fast and reliable airborne situation assessment after earthquakes. A central focus is the timely overview and detailed recording of damages to critical infrastructures, such as lifelines (bridges and roads) and public institutions (e.g. schools). To this end, researchers at FZI are developing real-time coordination mechanisms for UAV fleets to enable the monitoring of large areas.

Status: ongoing

Research Sector: Production and Logistics

Contact: 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: completed

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: ongoing

Research Sector: Mobility, Software Engineering

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: ongoing

Research Sector: Mobility, Energy, Software Engineering

Contact: Dr. Olga Levina

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: completed

Research Sector: Software Engineering

MOSAIC - Modelling, simulation and design of self-adaptive IoT systems in the cloud

The number of IoT devices and IoT systems is expected to increase exponentially in the future. IoT systems are typically organised in a decentralised matter and pose a high degree of complexity due to their heterogeneity and size. Meanwhile, IoT systems must comply with high quality requirements regarding performance, scalability, availability and resilience. Currently, the design of such a system requires great effort for manual planning and testing while non-functional properties may only be determined in a field test.

Therefore, research of the MOSAIC project covers architecture- and construction principles as well as modelling and simulation methods for the holistic development of emergent IoT systems. In contrast to static IoT systems, emergent IoT systems adapt their behaviour during runtime and thus automatically safeguard important quality properties like performance, availability and self-protection. Self-adaptability constitutes an essential prerequisite for growing quality requirements of future IoT solutions (e.g., high availability of the cloud backend). Additionally, monitoring and maintenance of such systems no longer requires manual handling but is performed automatically leading to reduced costs. Following an engineer-based approach for the design of emergent IoT systems assures compliance with quality properties at an early stage.

Status: ongoing

Research Sector: Software Engineering

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: ongoing

Research Sector: Automation and Robotics

Contact: M.Sc. Lea Steffen

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: completed

Contact: Dr.-Ing. Sascha Alpers

Emergency Detection – Integration of AAL-Technologies to detect emergencies at home

The aim of the project is to introduce ambient assisted living technologies from the area of safety and emergency recognition into real environments involving representatives of the entire value chain.

Status: completed

Contact: Christoph Zimmermann

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: ongoing

Research Sector: Mobility, Knowledge and Information Services

Contact: Dr. Tim Straub

OCTIKT

In the project OCTIKT, a generic framework and process model is developed to gather, improve and safeguard the resilience in dynamic, decentralised systems. The developments are exemplarily implemented and evaluated in a concrete application scenario, i.e. in a power distribution grid. The project is funded by the German Federal Ministry of Education and Research (BMBF) in the framework of the funding programme "IKT 2020 — Forschung für Innovationen" (ICT 2020 — Research for Innovation).

Status: ongoing

Research Sector: Energy

Contact: Fabian Kern

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: ongoing

Research Sector: Mobility, Automation and Robotics

Contact: Marc Zofka

Open HoLL

The project Open HoLL follows a unique approach: It combines the concepts of Open Innovation, i.e. the innovation-promoting transfer of knowledge between companies, with the real and virtual research environment of the FZI House of Living Labs (HoLL). Open HoLL centrally bundles the existing competences of the partner companies of the HoLL and other research institutions, in order to facilitate the transfer of knowledge and technology among all actors involved. The project aims to link relevant actors as early as possible and to include them in the development of solutions for the digital future.

Status: completed

Research Sector: Knowledge and Information Services, Software Engineering

OptimAAL

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: ongoing

Research Sector: Mobility

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: ongoing

Research Sector: Production and Logistics, Knowledge and Information Services

Contact: 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: completed

Research Sector: Mobility, Energy, Software Engineering

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: ongoing

Research Sector: Mobility, Automation and Robotics

Contact: Marc Zofka

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: ongoing

Research Sector: Mobility, Software Engineering, Automation and Robotics

Contact: Dr. rer. nat. Sebastian Reiter

ROBDEKON - Robot systems for the decontamination in hazardous environments

The competence centre ROBDEKON and especially the FZI focus on developing robot systems, technologies and methods that can be used in hazardous environments in particular, e.g. in contaminated areas. The aim is to protect humans and especially emergency services against the dangers, by means of decontamination robots. Not only humans, but also the environment shall be protected by removing contaminations and dangers. The robotics competence centre thus contributes to civil security and for more quality of life in Germany.

Status: ongoing

Contact: Dipl.-Ing. Arne Rönnau

ROBINA – Robot-supported services for individual- and resource-focused intensive and palliative care for people with ALS

Amyotrophic lateral sclerosis (ALS) is a progressive neurodegenerative disease that leads to progressive paralysis and thus requires an intensive support and treatment Robotic assistance systems can offer support in complex care situations and thus increase the autonomy and intimacy of the patient.

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: completed

Research Sector: Software Engineering

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

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.

The project SysKit deals with the comprehensive consideration of security and safety solutions for Industry 4.0 applications and systems. For this purpose, a development tool is designed, which supports a continuous process from requirements management to system modelling and automated security analyses. Model-based development methods in combination with libraries for software functions, hardware security components and system models shall be used to reduce the development times of secure I4.0 systems.

Status: ongoing

Research Sector: Software Engineering, Automation and Robotics

Contact: 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: ongoing

Contact: Jonas Fegert

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: ongoing

Research Sector: Mobility

Contact: Marc Zofka

Test Area Autonomous Driving Baden-Württemberg (TAF BW)

In the Test Area Autonomous Driving Baden-Württemberg (TAF BW), companies and research institutes can test future-oriented technologies and services for networked and automated driving in everyday trafﬁc, for example automated driving of cars, buses or commercial vehicles such as street cleaning or delivery services.

The conception, planning and development of the Test Area Autonomous Driving Baden-Württemberg is conducted by a consortium, led by the FZI. The operator of the test area is the Karlsruhe Transport Authority (KVV).

Status: ongoing

Research Sector: Mobility

Contact: Dipl.-Math. oec. Christian Hubschneider

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: completed

Research Sector: Health Care

Contact: Christoph Zimmermann

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: completed

Research Sector: Software Engineering

vCare

To reduce the risk of relapse for severe acute diseases at an advanced age, an active lifestyle change motivated by the affected persons is often necessary. In the EU-funded Horizon2020 project "vCare - Virtual Coaching Activities for Rehabilitation in Elderly", an international group of scientists is researching how an intelligent combination of health information, data from the living environment and regular interaction with those affected can be used to design a tailored transition from the rehabilitation phase to the home environment. To this end, a virtual coaching system is being developed that suggests personalized care paths for patients.

Within the project consortium, the FZI Research Center for Information Technology is among other things responsible for patient and rehabilitation modeling, reinforcement learning for learning and finding adequate treatment proposals, pattern recognition for successful treatment pathways and the explainability of the recommendations. The human is set at the center of the decision-making process, so that the explainability of the recommendations is an important factor. Through an interactive learning approach that combines techniques of reinforcement learning, imitation learning and human-centric AI, the patient is enabled to adapt the learned model to personal preferences and experiences.

Status: ongoing

Research Sector: Health Care

Contact: Dr.-Ing. Steffen Thoma

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: completed

Research Sector: Production and Logistics, Automation and Robotics