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KarAMeL³

The Karlsruhe Applied Machine Learning Living Lab (short for KarAMeL³) transfers knowledge in the current research field of machine learning and its practical use. In the context of final theses, study-accompanying internships, regular workshops, and in non-university competitions, students can gain practical knowledge in the field of machine learning in various application fields. In addition, hands-on workshops for the qualification of future specialists in the current fields of machine learning, such as deep learning, are carried out.

Status: ongoing

Research Sector: Production and Logistics, Mobility, Energy, Automation and Robotics

Contact: Dipl.-Inform. Michael Weber

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Adaptive, Intuitive Assistance System for Intelligent Building Control (AICASys)

The project AICASys aims to enable wheelchair-bound persons to live a more autonomous and self-determined life in their own four walls. By means of an autonomously operating wheelchair and eye tracking glasses, visual scanning patterns of the affected person shall be recognised, the wheelchair shall be controlled via context information and items in the flat shall be switched as well as aid shall be provided in particular situations. Carers and relatives shall thus be supported in the care of the affected person.

Status: completed

Research Sector: Health Care, Knowledge and Information Services

Contact: Dr.-Ing. Dominik Riemer

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AHEAD – Augmented Hearing Experience and Assistance for Daily Life

The EU project AHEAD aims at supporting elderly persons through hearing aid glasses. For this purpose, services are developed in the framework of the project, which are integrated via a platform and thus provide the user with their services through speech. This requires an infrastructure that enables the hearing aid glasses and the platform to communicate with each other and the relevant services to provide aid appropriate to the context.

Status: completed

Research Sector: Health Care

Contact: Dr.-Ing. Dominik Riemer

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ALUMIN – Senior-friendly Entertainment, Motivation and Interaction

The project ALUMIN (Entertainment for the elderly, Motivation and Interaction) is a joint research project between the FZI and the digital TV specialist TARA System from Munich. Togehter they develop and evaluate TV based entertainment and iteraction solutions that are tailored to the requirements of the elderly. 

Status: completed

Research Sector: Health Care

Contact: Dr.-Ing. Bruno Rosales

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AnyPPA – Anonymous Predictive People Analytics

The aim of the project is the development of an employee-friendly software as a service solution, which allows companies accessibly and in compliance with data protection to use advanced predictive data processing methods (predictive data analytics), on the basis of employee data from a variety of IT systems and to use these for the enhancement of corporate decisions.

Status: ongoing

Research Sector: Knowledge and Information Services

Contact: 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: ongoing

Research Sector: Health Care, Automation and Robotics

Contact: Christoph Zimmermann

Artification

The aim of the Artification project is the development of digital strategies and applications to enhance the museum experience together with the Staatsgalerie Stuttgart and the Hochschule der Medien Stuttgart. The joint research and development work focuses on the visiting experience of the Staatsgalerie through gamified, mobile, or location-based digital applications.

Especially occasional museum visitors often find it difficult to articulate their preferences and interests concerning art. To provide them with a targeted museum experience, the FZI is developing an innovative web-based application that allows interested visitors to explore their relative preferences by means of randomly offered comparisons even before their visit to the museum - the system then automatically generates image suggestions in the background that match the visitor's interests. The application is based on the latest research results concerning interactive machine learning, a still young research discipline that improves the cooperation between humans and AI systems through continuous interaction and can therefore generate very accurate predictions.

Status: ongoing

Research Sector: Knowledge and Information Services

Contact: 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 aims to develop an active assistant, which looks over the user’s shoulder (physical world) and reacts on any change in a visitor’s state of interests (user’s world) by adapting the guide (digital world) accordingly.

The project ARtSENSE is funded through the cooperation programme of the Seventh Framework Programme (FP7) of the European Commission.

Status: completed

Research Sector: Knowledge and Information Services

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Assistent

The increasing number of persons in need of care has an effect on the time management of professional care. In the meantime, care documentation is being reduced to fundamental characteristics and standardised, in order to save time. Many personal information, which are important for a targeted cooperation, go beyond the previous, performance-affecting documentation. Individual aspects such as the emotional state of the person in need of care, preferences but also dislikes are thus not recorded. In order to fill this gap, there are numerous applications for family carers. However, no additional information exchange takes place. All technological applications for the care documentation are either only geared towards professional or informal care. As a result, there is a lack of a technological solution that combines both aspects.

The aim of the project is thus to support the simple exchange between relatives and professional carers regarding the care situation of elderly persons and persons in need of support.

Status: ongoing

Research Sector: Health Care

Contact: Markus Schinle

ASSUME - Affordable Safe & Secure Mobility Evolution

In the project ASSUME a seamless development methodology and tool chain are developed, enabling the utilisation of powerful multi-core architectures in electronic control units (ECU) for highly automated mobility systems. This problem is addressed by constructive and analytic approaches. For efficient development and synthesis of embedded systems, the project provides new tools, standards and methodologies to address the challenges by top-down design.

Status: ongoing

Research Sector: Mobility, Software Engineering

Contact: Dr. Alexander Viehl

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AUDI Autonomous Driving Cup

The Audi Autonomous Driving Cup is an interdisciplinary competition, focusing on students of Computer Science, Electrical Engineering and related disciplines. The students develop automated driving functionalities on miniature vehicles facing similar challenges as on full-size cars. 

Status: ongoing

Contact: Dipl.-Math. techn. Florian Kuhnt

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AuRorA - Autonomous robots for assistance functions: Interactive basic skills

Current developments in the context of human-robot cooperation in production, but also advances in the areas of manipulation and navigation, open up new opportunities and markets for service robots outside industrial workshops. This project concentrates on supporting and relieving people through interactive, proactive robot behaviour in a smart home or smart hotel. The robot serves as a real avatar that makes interaction with the abstract environment easier and more natural and offers motor assistance.

In a smart home or smart hotel, a proactive robot supports and relieves the occupants or guests of everyday tasks. What is innovative is that the robot independently learns new interactive behavior that links events such as "ringing at the door" with robot reactions. Depending on the transition probabilities already learned, the robot's dialogue with humans changes from a questioning to an informative character. The adaptive dialogues together with the non-verbal reactions of the robot ensure a high acceptance and quality of the interaction. The learned behaviour will be intensively evaluated in two practical scenarios, receiveing/guiding guests and cooking, with regard to robustness and transferability.

Status: ongoing

Research Sector: Health Care, Automation and Robotics

Contact: Christoph Zimmermann

AUTOPLES - Automated Parking and Loading of Electric Vehicle Systems

In the joint project "AUTOPLES - Automated Parking and Loading of Electric Vehicle Systems" of the Cluster "Electric Mobility South-West", automated parking and loading systems are developed, by which electric vehicles can use standing times efficiently and thus improve the user comfort.

The project is funded by the German Federal Ministry of Education and Research (BMBF) with EUR 2.3 million.

Status: completed

Research Sector: Mobility, Energy

Contact: Marc Zofka

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autoSWIFT

The BMBF funded project autoSWIFT investigates and develops methods and tools for building up an infrastructure in order to significantly improve the collaboration inside the value chain of automobile development.
The aim is to be able to provide innovative and high quality vehicle components, based on the latest production technologies, earlier and more appropriately than the current state in the industry.
Inside this project, methods and tools for the evaluation of the suitability of future and currently under development semiconductor technologies, for being employed in the automotive industry, are developed.
The developed methods and tools enable a consistent, joint, cross-domain development and optimisation inside the value-chain of the automotive industry for the future applications and technologies.

Status: completed

Research Sector: Production and Logistics, Mobility

Contact: Dr. Alexander Viehl

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AVARE

AVARE stands for “Anwendung zur Verteilung und Auswahl rechtskonformer Datenschutzeinstellungen” (application for the distribution and selection of privacy preferences that are in compliance with the law). Organisations and private persons are continuously online, this leads to an increased disclosure of personal data. Citizens have difficulties in protecting their data and it becomes increasingly difficult to comprehend, where and by whom the own personal data is used. In order to strengthen the digital sovereignty of citizens, scientific researchers of the FZI developed, together with computer scientists and solicitors, the prototype Privacy-AVARE at KIT. The principals behind AVARE, such as horizontal and vertical data filters (i.e. concerning address data) and creating blurriness (i.e. concerning position data) show, how DIY data protection could work, so that existing applications (i.e. messenger with large networks) could be continuously used. However, the project also shows the limitations of this approach (i.e. no protection possibility for transferred communication contents).

Status: completed

Contact: Dr.-Ing. Sascha Alpers

Besser leben im Alter durch Technik (better living for seniors through technologies)

For many years, the expert public has been discussing the effects of the current demographic and social changes on the care of elderly, ill or dependent persons. Numerous technologies and services that support elderly persons in an independent living and thus at least partially absorb these changes, are already available. However, the target groups are barely aware of these support opportunities so far. The publication "Besser leben im Alter durch Technik" of the BMBF (German Federal Ministry of Education and Research) starts here. The FZI develops a national database for technical aids and an information platform for easy access to the collected knowledge: the "Wegweiser Alter und Technik", a guide for elderly persons. Moreover, the BMBF funds the establishment of a decentralised consulting structure: Currently, consulting centres are being set up in 22 municipalities, in order to provide technical assistance for a self-determined life, which are accompanied and trained by the FZI.

Status: completed

Research Sector: Health Care

Contact: Christoph Zimmermann

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BigGIS

In the project BigGIS, a new generation of GIS is developed and researched, which supports decisions in various scenarios, by means of new mechanisms and on the basis of large amounts of heterogeneous data, better and faster. The innovation lies in the comprehensive cooperation of time and space in the analysis, the consideration of significantly larger amounts of even unstructured and unreliable amounts of data and a continuous processing pipeline, which supports not only descriptive but also predictive and prescriptive as well as visual analyses. In the three application scenarios "Civil Protection", "Environment" and "Smart City and Health", prototypical problems are addressed and solutions are elaborated, empirically validated as well as further developed.

Status: completed

Research Sector: Knowledge and Information Services

Contact: Dr. Tim Straub

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BigPro: Use of Big Data Technologies for Fault Management in Production

The aim of the project BigPro is to enable resilient and reactive production systems through the use of a real-time capable big data platform with reactive and proactive fault management.

Within the projects, FZI researchers deal with the conception and implementation of services for the reactive and proactive fault detection as well as the dynamic fault correction.

Status: completed

Research Sector: Production and Logistics, Knowledge and Information Services

Contact: Dr.-Ing. Felix Brandt

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Bioökonomie 4.0 (Bioeconomy 4.0)

Through the transition towards a sustainable industrial production and energy supply, the bio-based economy is increasing in importance worldwide. The forestry sector is an essential pillar of bioeconomy. Although individual economical-ecological questions play a role in political debates over and over again, there is practically no relevant social discussion on future questions of a wood-based bioeconomy. Our project aims at initiating a wide social debate on ecological and economical questions of forest management's future. The starting point is the idea of the art project "terra0" that wants a forest to be autonomously self-managed using the blockchain technology.

 

Status: ongoing

Research Sector: Knowledge and Information Services

Contact: Sven Willrich

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BlurryBox

In the project BlurryBox, a prototypical procedure for software protection is developed, which is not based on the secrecy of the procedure unlike previous solutions. The rough concept of BlurryBox was presented during the German IT Security Award, where the project won the first prize. The applicability was demonstrated by a sample application, in which the methods of the concept were manually applied.

In the framework of this project, these methods will be further developed, increasingly automated and generalised, in order to apply the procedure on general applications.

The project is funded in the framework of the funding programme "Central Innovation Programme for small and medium-sized enterprises" (ZIM).
 

Status: ongoing

Research Sector: Software Engineering

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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: ongoing

Research Sector: Production and Logistics

Contact: Dr. David Sayah

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C/sells

The energy transition leads to the greater use of renewable energies and decentrality. The resulting greater diversity, the full participation and the higher complexity with shorter reaction times require a profound reconstruction of the infrastructure, in order to distribute and store energy. To focus is set on the interdisciplinary, intelligent networking of technical elements as well as business processes and market mechanisms. The FZI participates in C/sells by designing new market models and by transforming real estate into self-organising cells.

Status: ongoing

Research Sector: Energy, Knowledge and Information Services

Contact: Julian Huber

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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: Simon Fritz

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Clou – Closed Loop Engineering for Efficient Replanning in Plant and Mechanical Engineering

The aim of the research project is the testing of a continuous closed-loop engineering process chain for the digital factory together with the firm CONTACT Software In doing so, the digital factory is networked with the real world through a digital twin.

Status: completed

Research Sector: Production and Logistics, Automation and Robotics

Contact: Janek Bender

CloUIT

The project CloUIT deals with the establishment of new IT sourcing models at an investment company in Frankfurt (Main). In the context of an already fully outsourced infrastructure and service landscape, the focus is set on the selection of new service offers and providers together with data privacy and security questions. The reliable selection and seamless integration of new services into existing infrastructures, with the option of changing the provider at any time, requires explicit knowledge acquaintance of the existing IT risk situation. This is obtained through the analysis of monitoring data with data mining methods and their aggregation.

Status: completed

Research Sector: Knowledge and Information Services, Software Engineering

Contact: Dr. Tim Straub

CoCar – The Instrumented Cognitive Car

Future vehicles will provide active driving support to the driver. Built-in sensors, cameras and intelligent software and hardware systems are used to receive information about their surroundings and to interpret this input. Thus, safety and driving comfort but also energy efficiency will be drastically improved. With the instrumented research vehicle "CoCar" of the FZI Living Lab Automotive, such concepts are developed, evaluated and tested under real conditions.

Status: ongoing

Research Sector: Mobility

Contact: Marc Zofka

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COMPACT

The project COMPACT is an effort throughout the European network, in order to develop new technologies for a fast, efficient and structured software design of Internet of Things nodes (IoT nodes) with strictly limited resources. The focus in the project is set on new mechanisms for the automated software generation for IoT nodes with extremely small storage requirement and extremely high energy efficiency. The generation shall be effected under consideration of functional and non-functional characteristics.

Status: ongoing

Research Sector: Software Engineering

Contact: Dr. rer. nat. Sebastian Reiter

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Cooperate - New Paths of Cooperation for Diversity Teams in Software Development

Cooperate aims at facilitating the work of visually impaired IT experts and therefore develops a cooperation tool for diversity teams working with modelling languages in software development. This shall make the same contents in both graphical and textual format available and support various output modes, such as magnification, braille or audio output, depending on the visual impairment. The aim is to enable every team member, whether with or without visual impairment, to work in a convenient representation mode. For a seamless collaboration, all representations have to be updated correctly and in real-time after changes. The cooperation tool will provide this feature.

Status: completed

Research Sector: Software Engineering

Contact: Dipl.-Inform. Jörg Henß

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CoPoT

The aim of the BMBF-funded project CoPoT - Connected Power Tools –is the safety improvement in the Do-it-yourself Area and the development of power tools into intelligent assistants. The pursued integration into a digital ecosystem intends to fully support users and simultaneously protect them from operating errors. From a central cloud, the user gets the suggested settings and further recommendations for action. The power tool automatically sets its operating parameters, while a smart toolbox forms the starting point for guiding users. The anonymous sensor data is sent back to the cloud and used with machine learning algorithms to further optimize operating parameters and instructions. Within the project consortium, the FZI Research Center for Information Technology is responsible for the dynamic distribution of application algorithms on edge devices and machine learning algorithms in the field of federated learning.

Status: ongoing

Research Sector: Knowledge and Information Services

Contact: Dr.-Ing. Steffen Thoma

Cumulus4j

A new data security module for the encryption and optional distribution of datasets onto various data processors allows software manufacturers the development of significantly securer cloud software. Researchers and software engineers from the FZI, the company AX Business Solutions AG located in Karlsbad as well as the NightLabs Consulting GmbH located in Freiburg have developed the innovative software solution with the data protection module "Cumulus4j" within the framework of the programme "KMU-innovativ" (SMEs innovative) funded by the German Federal Ministry of Education and Research (BMBF).

Status: completed

Research Sector: Software Engineering

Contact: Dr. Matthias Huber

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CyberProtect

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

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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: ongoing

Research Sector: Knowledge and Information Services

Contact: Simon Fritz

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Darwin – Guidelines for Long-Living Software Systems

Software systems can last 30 years and longer. Many of them thus exceed the typical life expectancy of cars. The FZI ensures together with ABB that software systems do not start to rust during their deployment. The cooperation partners developed guidelines for the sustainable development and evolution of long-living software. The recommendations help to safeguard the investments.

Status: completed

Research Sector: Software Engineering

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Data Quality Management in Corporate Financial Controlling

In the project Data Quality Management in Corporate Financial Controlling, the FZI develops, together with Bayer AG, analytical processes for defining early indicators for forecast accuracy in financial planning processes. Based on robust prediction techniques, metrics for planning quality as well as probabilistic networks and complex rule engines are derived from large amounts of historic planning (revision-) data in order to anticipate predictive accuracy and potential biases already when delivering or revising the predictions.

Status: completed

Research Sector: Knowledge and Information Services

Contact: Prof. Dr. Thomas Setzer

DAVES – Wireless Analysis of Distributed Embedded Software

The aim of the project DAVES, which is funded in the framework of the Central Innovation Programme for SMEs (ZIM), is to support large distributed systems such as industrial facilities in the diagnosis. Hardware solutions as well as appropriate software tools are developed, which enable the wireless access to devices that are difficult to access and that are independent of the primary communication infrastructure at the same time.

For this purpose, the FZI works together with the iSYSTEM AG.

Status: completed

Research Sector: Software Engineering, Automation and Robotics

Contact: Stefan Otten

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DEFEnD - DEvelopment For SEcured Autonomous Driving

The research project DEFEnD (DEvelopment For sEcured Autonomous Driving) addresses development tools as well as processes and methods for the description, modelling, analysis, evaluation, verification and validation of IT security-relevant components of future, highly interconnected and complex road mobility functions of vehicles with a focus on autonomous driving. The joint project researches solutions on security support and co-view/consideration of security as well as functional safety of the conception, design, realisation and evaluation phases of functions and vehicle-related services in the implementation of the focus described. Thereby, solutions for ICT-based functions in the vehicle are developed, between vehicles as well as between vehicles and ICT services in the connection with the traffic infrastructure and the road mobility.

Status: ongoing

Research Sector: Mobility

Contact: Stefan Otten

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DEviSE – Systematically Reuse Software Components

In the software development it has become usual to reuse programme sequences that have already been written at some point for newly developing software. Handled correctly, this saves a lot of time and money. However, "copy & paste" leads to loss in quality and high maintenance costs. A new tool chain from the FZI supports developers from the identification of reusable programme sequences to the extraction of independent components up to the reuse – systematically and with high quality.

Status: completed

Research Sector: Software Engineering

Contact: Dipl.-Inform. Oliver Denninger

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DEXMART – Dual-Hand Manipulation in Service Robotics

What would it be like if robots learned the most by observing and imitating just like children? Researchers of the FZI work together with researchers of KIT on teaching two-armed robots this skill. Through further developments of the method "Programming by Demonstration", robots become, for example, service personnel for cafeterias

Status: completed

Research Sector: Automation and Robotics

Contact: Dr.-Ing. Arne Rönnau

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

Contact: 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: ongoing

Research Sector: Knowledge and Information Services, Software Engineering

Contact: Dr.-Ing. Sascha Alpers

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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

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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: ongoing

Contact: Marc Zofka

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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: 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

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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

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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

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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

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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

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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: completed

Contact: Dipl.-Inform. Jochen Rill

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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

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

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

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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

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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

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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

Contact: Dr.-Ing. Arne Rönnau

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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: Dipl.-Math. techn. Florian Kuhnt

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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

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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: Dipl.-Inform. 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

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

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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

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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

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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

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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

Contact: Dipl.-Inform. Jörg Henß

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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

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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

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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

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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

Contact: Dr.-Ing. Arne Rönnau

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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

Contact: Dr.-Ing. Arne Rönnau

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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

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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

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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

Contact: Dr.-Ing. Arne Rönnau

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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

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Innovative Analytics bei der 1&1 Telecommunication SE

Im Mittelpunkt des Projekts steht das Ziel, zu jeder Zeit kunden- bzw. vertragsindividuelle Präferenzen zu kennen und auf dieser Basis personalisierte Angebote über verschiedene Kanäle (Online, E-Mail, Telesales, etc.) ausspielen zu können.

Um dies zu ermöglichen, werden die im Unternehmen vorhandenen Daten mit innovativen Methoden des Data Mining, Machine Learning und der Recommendersysteme analysiert. Der Fokus liegt hierbei auf der Kombination verschiedener Algorithmen (Collaborative Filtering, Content-Based Filtering, Demographic Filtering, etc.) und der Integration heterogener Datenquellen im Rahmen der hybriden Recommendersysteme. Durch die Optimierung der Kombinationsgewichte mithilfe von statistischen Verfahren soll die Vorhersagegenauigkeit optimiert werden, um jederzeit das bestmögliche Angebot auszuspielen.

Das FZI hat somit die Aufgabe, neueste Forschungsergebnisse aus verschiedensten Bereichen ins Unternehmen zu integrieren und in die Kooperation einzubringen, um langfristig zu einer zukunftsweisenden und kundenorientierten Marketing-Strategie beizutragen.

Status: ongoing

Research Sector: Knowledge and Information Services

Contact: Prof. Dr. Thomas Setzer

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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: ongoing

Research Sector: Production and Logistics, Automation and Robotics

Contact: Dr. rer. nat. Sebastian Reiter

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

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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

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

intelliRISK – Confident, autonomous robots through intelligent risk assessment

Space missions are complex and expensive endeavours, which are always associated with significant risks. Due to harsh environmental conditions and highly complex robot systems, safe and conservative decisions are made from a ground station, in order to minimise the risks. In doing so, they cannot develop their full potential. In the project intelliRISK a system is developed, in order to assess the risks on site through robots themselves and thus create a comprehensive self- and environmental awareness. On this basis, robots can adapt their behaviour in a risk-conscious manner. The complexity of the mission control is thus significantly reduced.

Status: ongoing

Contact: Dipl.-Ing. Arne Rönnau

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Intermodal e-Mobility Management I-eMM

The focus of the project I-eMM is to research concepts of providing and operating mobility services that link electric vehicle providers together with public transport providers. In order to quantify the future transport demand, mobility patterns and citizens are analysed. On this basis, business processes and models are analysed cross-provider and an integrated calculation of the mobility services is designed. A second focus is set on the integration of real-time data from the electric vehicles and public transport operation. Therefore, information services are enabled that provide cross-provider information about the itinerary and thus further increase the attractiveness of the offers for passengers.

Status: completed

Research Sector: Mobility, Software Engineering

Contact: 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: completed

Research Sector: Production and Logistics, Mobility, Automation and Robotics

Contact: Dr.-Ing. Arne Rönnau

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JEOPARD

The strategic objective of the JEOPARD project is to provide the tools for platform-independent development of predictable systems that make use of SMP multicore platforms. The project will actively contribute to standards required for the development of portable software in this domain, such as the Real-Time Specification for Java (RTSJ).
The FZI develops in the course of JEOPARD a testing framework for multi-threaded unit tests (cJUnit). The tool will be provided on GitHub.

Status: completed

Research Sector: Software Engineering

Contact: Dipl.-Inform. Oliver Denninger

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KAIRO 3 – Modular Snake-like Inspection Robot

The department Interactive Diagnosis and Service Systems (IDS) began the development of modular inspection robots more than 15 years ago. The snake-like KAIRO 3 (Karlsruhe Autonomous Inspection Robot) represents the most recent snake-like robot following in the footsteps of its predecessors KAIRO (1997), Makro (1999), MakroPLUS (2004) and KAIRO II (2008). It has been developed for inspection and maintenance tasks, especially in areas which are difficult to access or dangerous for humans. Such areas are, for example, pipelines or maintenance shafts with small openings, or hazardous environments. With its modular and flexible construction, KAIRO 3 is well suited for a wide range of applications. This includes tasks like searching for explosives, inspection of narrow support tunnels and, of course, search and rescue missions after disasters.

Status: completed

Research Sector: Automation and Robotics

Contact: 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: ongoing

Research Sector: Software Engineering

Contact: Dipl.-Inform. Matthias Huber

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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: 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

Contact: 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: 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

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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: ongoing

Research Sector: Software Engineering

Contact: Dipl.-Inform. Jörg Henß

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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

Contact: Dr.-Ing. Arne Rönnau

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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

Contact: 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: completed

Research Sector: Health Care

Contact: Christoph Zimmermann

LieferBot-E

The aim of the joint project LieferBot-E, funded by the Federal Ministry of Economic Affairs and Energy, is to design and develop a holistic concept for the automated supply and waste disposal in urban districts through a freely circulating fleet of autonomous electric vehicles. The LieferBot-E fleet consists of autonomous delivery vehicles as well as mechatronic parcel post boxes in the district.

Status: ongoing

Research Sector: Production and Logistics

Contact: 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: completed

Research Sector: Software Engineering

Contact: 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: completed

Research Sector: Energy

Contact: 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: completed

Research Sector: Mobility, Automation and Robotics

Contact: 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: ongoing

Research Sector: Production and Logistics

Contact: Dr.-Ing. Felix Brandt

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LOKI - Airborne Observation of Critical Infrastructures

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: 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: ongoing

Contact: 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: ongoing

Research Sector: Mobility, Energy, Software Engineering

Contact: 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: completed

Research Sector: Software Engineering

Contact: Dipl.-Inform. Jörg Henß

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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

Contact: 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: ongoing

Research Sector: Automation and Robotics

Contact: 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: completed

Contact: Dr.-Ing. Sascha Alpers

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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

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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: 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

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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: 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: ongoing

Research Sector: Knowledge and Information Services, Software Engineering

Contact: Simon Fritz

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OptimAAL

As part of the project optimAAL, FZI performs a study with 100 test households. Ambient sensors are deployed to measure activities of daily living and to detect emergency situations.

Status: completed

Contact: 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: ongoing

Research Sector: Production and Logistics

Contact: 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: completed

Research Sector: Software Engineering

Contact: Dipl.-Inform. 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: completed

Research Sector: Software Engineering

Contact: Dipl.-Inform. 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: ongoing

Research Sector: Mobility, Software Engineering, Automation and Robotics

Contact: 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: ongoing

Research Sector: Software Engineering

Contact: 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: ongoing

Research Sector: Health Care

Contact: Markus Schinle

ProProtect

The project aims at transferring the software protection solutions long established in the realm of desktop computing to industrial manufacturing. It responds to the calls from mechanical and plant engineers for a more comprehensive answer to the threat of product piracy, making it harder for criminal actors to reverse engineer and replicate machines or components that are equipped with complex software capabilities and defending against the methods used to copy machine controller software and produce cloned products with these illicit means.

Status: completed

Research Sector: Production and Logistics, Software Engineering

Contact: 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: ongoing

Research Sector: Production and Logistics

Contact: 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: completed

Research Sector: Software Engineering

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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: completed

Research Sector: Software Engineering

Contact: Dipl.-Inform. 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: completed

Research Sector: Health Care

Contact: 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: completed

Research Sector: Mobility, Knowledge and Information Services

Contact: 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: ongoing

Research Sector: Production and Logistics, Knowledge and Information Services, Automation and Robotics

Contact: 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: ongoing

Research Sector: Mobility

Contact: 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: 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

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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: ongoing

Research Sector: Mobility, Software Engineering, Automation and Robotics

Contact: Dr. rer. nat. Sebastian Reiter

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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

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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.

In the project ROBINA, a breakthrough in the development of the direct human-robot interaction and robotic care is achieved: The combination of sensitive robot hardware with force-regulated robot controllers of the FZI enable the execution of sensitive tasks such as scratching with a brush.

Status: ongoing

Research Sector: Health Care

Contact: Christoph Zimmermann

RobustSENSE

RobustSENSE's key goal is to deliver a robust and reliable environment sensing and situation prediction for ADAS and automated driving. Major improvements of the hardware for environment sensing allow for an increase of robustness during harsh weather conditions.

Status: ongoing

Research Sector: Mobility

Contact: Dipl.-Math. techn. Florian Kuhnt

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ROS – Component-based Software Development for Robotics

ROS – short for Robot Operating System – is a modern software framework for the fast development of robot components with a high degree of reusability. The framework, which has become widespread, capsules functionality in individual packages, ranging from drivers for most hardware to often used basic robot skills. With the ROS-Industrial initiative, the code base is also increasingly being professionalised for industrial use.

Status: ongoing

Research Sector: Automation and Robotics

Contact: Dr.-Ing. Arne Rönnau

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S 500 Intelligent Drive

Fully automated vehicles that think by themselves and provide more security in the traffic: That was the aim of the joint project conducted by the FZI, KIT and Daimler AG. The success of the project was demonstrated together with partners on a special route: The autonomous vehicle "S 500 Intelligent Drive" followed the route, which Bertha Benz chose 125 years ago for the historic first long-distance drive, in September 2013. The FZI developed within the research cooperation with the partners, procedures in the field of trajectory planning, control, mapping and video-based localisation.

Status: completed

Research Sector: Mobility

Contact: 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: completed

Research Sector: Knowledge and Information Services

Contact: 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: completed

Research Sector: Mobility, Software Engineering

Contact: 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: ongoing

Research Sector: Software Engineering, Automation and Robotics

Contact: Frederik Haxel

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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: 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

Förderung durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi)

Status: ongoing

Research Sector: Mobility, Health Care

Contact: 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: ongoing

Research Sector: Production and Logistics, Knowledge and Information Services, Automation and Robotics

Contact: 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: ongoing

Research Sector: Mobility

Contact: Christoph Zimmermann

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: completed

Research Sector: Health Care, Software Engineering

Contact: Christoph Zimmermann

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SecRec

FPGAs are used for a wide range of application as they provide good combination of computational resources and flexibility. However, because of their functionality, they offer less resistance to hardware-based attacks compared to specialized ASICs. This circumstance is to be addressed in the project SecRec, in which the reconfiguration properties of the FPGA are used to disguise the implementation of security applications and thus increase the attack resistance.

Status: ongoing

Research Sector: Automation and Robotics

Contact: Nadir Khan

SecSPS: Plattformunabhängiger Softwareschutz für eingebettete Steuerungssysteme

In automation technology, product piracy and know-how theft are becoming a source of concern for manufacturers and users. The SecSPS project researches and develops methods for the platform-independent software protection of embedded control systems.

Status: completed

Research Sector: Software Engineering, Automation and Robotics

Contact: Victor Pazmino Betancourt

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Selbstbestimmt & Sicher

Selbstbestimmt & Sicher has the goal to develop a  new networking concept for all the participants involved in the elderly care.  The main approaches in the project are: an Internet portal to support the networking of these participants, the IT support for the organization and coordination of a cooperative care,  an innovative monitoring system at home connected to a service center, and the IT support for a structured Case Management to optimize the elderly care.

Status: completed

Research Sector: Health Care

Contact: Christoph Zimmermann

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SensIDL - A generic framework for implementing sensor communication interfaces

With the growing of distribution of intelligent sensor systems, which are becoming more and more established with the concepts of "Internet of Things" and research visions of "Industry 4.0", the importance of a straightforward access to the sensor data rises. The goal of this project is the development of an open source framework for the specification and efficient implementation of sensor data interfaces for complex embedded systems. The specification language, SensIDL (Sensor Interface Definition Language), allows the uniform description of data provided by the smart sensors. Beside its describing character, an interface definition based on the specification language builds the foundation of the automated code generation for the sensor and receiver side communication APIs. Along with the communication framework, which allows the integration of existing data transmission technologies, these results frame the SensIDL tool kit.

Status: completed

Research Sector: Software Engineering

Contact: 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 zur 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 Sensor-Module 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 Trackingsysteme modular, in der Größe frei skalierbar zu gestalten und trotzdem die Verarbeitung aller Daten in Echtzeit zu gewährleisten.

Status: ongoing

Research Sector: Knowledge and Information Services, Software Engineering

Contact: Matthias Jaenicke

SeRoNet - Service Robotics Network

The project "SeRoNet – Servicerobotik-Netzwerk" (service robotics network), will reduce the costs, time and efforts for software development for robot solutions significantly by providing a B2B platform for the collaborative development of service robot solutions. By standardising the description of existing hardware as well as software components and equipping them with interoperable interfaces, the integration effort for new solutions decreases significantly. The platform further helps in actually finding the right components in the first place. In this way, new and innovative robotics solutions can be implemented cost-effectively and flexible.

Status: ongoing

Research Sector: Production and Logistics, Knowledge and Information Services, Automation and Robotics

Contact: M.Sc. Georg Heppner

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SetLevel4To5 - Simulationsbasiertes Entwickeln und Testen von Level 4 und 5 Systemen

Die Automatisierung von Fahrzeugen in Kombination mit der Einführung vernetzter Fahrzeugfunktionen bietet ein hohes Potenzial zur Reduktion von Unfallzahlen und zur Erhöhung der Insassensicherheit. Zudem wird erwartet, dass u.a. durch die Möglichkeit Fahrstrategien besser umzusetzen und die Verkehrsinfrastrukturen verbessert auszunutzen, die Effizienz im Straßenverkehr gesteigert werden kann.

Status: ongoing

Research Sector: Mobility

Contact: 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: completed

Research Sector: Mobility, Energy

Contact: 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: ongoing

Research Sector: Software Engineering

Contact: Dr. Matthias Huber

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Sicherheit für das Automobil der Zukunft

Automobile werden in Zukunft immer intelligenter. Sie werden untereinander und mit dem Internet vernetzt sein. Steuerungs-, Informations- und Unterhaltungssysteme im Automobil wachsen zusammen. Die IT-Sicherheit hat hier direkte Auswirkungen auf die Sicherheit der Verkehrsteilnehmer. Dies stellt neue Herausforderungen an Sicherheitstechnologien.

Das FZI forscht an neuen Konzepten, die trotz der gestiegenen Komplexität von Automobilen einen sicheren Betrieb gewährleisten sollen.

Status: ongoing

Research Sector: Mobility

Contact: Dr. Matthias Huber

Sicherheit für die Industrieanlagen der Zukunft

Durch intelligenter werdende und stärker vernetzte Industrieanlagen ergeben sich auch Herausforderungen an die IT-Sicherheit. Eine Industrieanlage, deren Komponenten beispielsweise über das Internet vernetzt sind, kann auf zusätzlichen Wegen ausspioniert oder sogar manipuliert werden, als eine herkömmliche Anlage.

Das FZI forscht an Sicherheitskonzepten für die Industrieanlagen der Zukunft. Dabei sollen Sicherheitseigenschaften formal nachweisbar sein. Nachvollziehbare sicherheit stärkt das Vertrauen von Anlagenbetreibern. Herstelleraussagen müssen nicht mehr blind vertraut werden, sondern können überprüft werden.

Status: ongoing

Contact: Dr. Matthias Huber

Sicherheit für mobile Banking-Anwendungen

Für die meisten Menschen ist das Smartphone zum unverzichtbaren Begleiter geworden. Immer mehr Anwendungen wandern in das Telefon. Es gibt bereits erste Konzepte und Lösungen die Brieftasche durch das Telefon zu ersetzen. Es hat sich jedoch gezeigt, dass Smartphones über Schwachstellen abgehört oder sogar manipuliert werden können.

Das FZI forscht an mobilen Banking-Anwendungen, die trotz potentiell unsicheren Endgeräten, sicher und für Endkunden einfach zu benutzen sind.

Status: ongoing

Contact: Dr. Matthias Huber

SiLiSys

Within the scope of the project SiLiSys a protection mechanism in the sense of licensing possibilities for multicore architectures in combination with FPGAs as system-on-chip (SoC) solutions shall be created. The availability of HW-IP and functions should be enabled by licensing or be safely restricted again.

For this purpose, already established licensing concepts in the software area are to be examined for their suitability and, if necessary, transferred to the special requirements of SoCs. The licensing management shall be enabled to securely implement and license special hardware accelerators, which are present as encrypted bitstreams in a reconfiguration memory, on a SoC, such as may be performed on software building blocks executed as an application on the processor cores of an SoC. It should also be examined how, in the event of an invalid or expired license, further use of the corresponding HW-IP can be prevented without putting the system in an unsafe condition or even causing damage to the SoC's environment.

Status: ongoing

Contact: Stefan Otten

SiLKe

From June 2019 and funded by the Federal Ministry of Education and Research, the FZI is examining potential improvements in traceability and safety in food supply chains as a part of the dynamic SiLKe research team. The goal of the project is to design and test a blockchain-based digital platform, which builds trust, facilitates transparent information exchange between all participants in a supply chain and increases safety in food production and logistics.

Status: ongoing

Research Sector: Production and Logistics

Contact: 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: completed

Research Sector: Mobility, Energy, Software Engineering

Contact: 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: completed

Research Sector: Production and Logistics, Health Care

Contact: 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: ongoing

Research Sector: Health Care

Contact: 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: ongoing

Research Sector: Health Care

Contact: 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: completed

Research Sector: Production and Logistics

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

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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: completed

Research Sector: Knowledge and Information Services, Software Engineering

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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: completed

Research Sector: Health Care

Contact: 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: ongoing

Research Sector: Mobility

Contact: Ass. iur. 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: completed

Research Sector: Energy, Knowledge and Information Services

Contact: 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: completed

Research Sector: Energy

Contact: 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: ongoing

Research Sector: Energy

Contact: 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: ongoing

Research Sector: Mobility, Software Engineering

Contact: 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: completed

Research Sector: Energy, Software Engineering

Contact: 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: ongoing

Research Sector: Mobility

Contact: Stefan Otten

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SysKit

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

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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: ongoing

Research Sector: Mobility

Contact: Marc Zofka

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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

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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: completed

Research Sector: Health Care

Contact: 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: completed

Research Sector: Software Engineering

Contact: Dipl.-Inform. Jörg Henß

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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. Patrick Philipp

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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: completed

Research Sector: Production and Logistics, Automation and Robotics

Contact: 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: ongoing

Research Sector: Energy

Contact: 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: completed

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: ongoing

Research Sector: Mobility

Contact: Stefan Otten

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Wegweiser Pflege und Technik

The Project "Wegweiser Pflege und Technik" has the goal to systematically collect innovative technologies and technology based services in nursing and to spread the knowledge by using specific transfer activities in Baden-Württemberg.

To achieve this goal, a web based Information Platform and a mobile exhibition are developed.

Status: completed

Contact: 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: completed

Research Sector: Production and Logistics, Energy

Contact: 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: completed

Research Sector: Production and Logistics

Contact: 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: completed

Research Sector: Production and Logistics

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

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xDELIA

Goal of the EU-project xDelia is to produce both knowledge and novel applications capable of improving financial decision making in three different fields of practice: professional trading, private investment, and personal finance. The project uses and also evaluates the potential of games, game technologies, and sensors as components in learning support environments, and as tools to conduct experimental and field research.

The choice of these technologies for improving learning outcomes is motivated by recent findings in the expertise and decision making literature. Those are pointing to the importance for competence building of contextual and psychological validity, and of the need for timely and relevant feedback. Games and sensors allow to incorporate the characteristic of context validity and feedback into learning support environments.

Status: completed

Research Sector: Health Care, Knowledge and Information Services

Contact: Christoph Zimmermann

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Zukunftstechnologie Multicore

Multicore processors are the standard in almost all devices, from desktop PCs to mobile phones. Even in embedded systems, are multicore processors already widely used. However, safety- and security-critical applications rarely use multicore processors because of their complex programming. For this purpose, a real-time operating system for multicore processors shall be expanded, software architecture patterns shall be researched and a development tool shall be designed in the project Multicore, whereby the use of multicore systems can be considerably facilitated.

Status: ongoing

Research Sector: Software Engineering

Contact: Victor Pazmino Betancourt