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Elektronik I4.0

„Mikroelektronik für Industrie 4.0 (Elektronik I4.0)“  Bewerbungsfrist: 13.05.2019

Das BMBF fördert Verbundforschungsprojekte zur Entwicklung von elektronischen Komponenten und Systemen zur Realisierung einer intelligenten, flexiblen und vernetzten Produktion (Industrie 4.0).

Umfassende Digitalisierung von Produktionsprozessen und Betriebsabläufen stehen unter der Perspektive Industrie 4.0 im Fokus industrieller Innovationen. Dabei kommt Aspekten der Automatisierung, der Virtualisierung, der prädiktiven Wartung, der Steigerung der Flexibilität und der autonomen Organisation von Produktionsanlagen, -systemen und -prozessen – unter Berücksichtigung der Echtzeitfähigkeit, Resilienz und funktionalen Sicherheit neuer Lösungen – eine wichtige Rolle zu. Weitere zentrale Felder von Forschung und Entwicklung (FuE) sind die Bildung von unternehmensübergreifenden Produktionsnetzwerken.

Gegenstand der Förderung sind FuE-Aufwendungen im Rahmen industriegetriebener, Verbundvorhaben zum Thema „Mikroelektronik für Industrie 4.0“. Die Vorhaben müssen über Innovationen im Bereich der Elektroniksysteme mehrere der folgenden Zielstellungen verfolgen:

  • Steigerung der Effizienz, Flexibilität und Individualität in der Produktion und Logistik,
  • Steigerung der Autonomie von Produktionsanlagen,
  • prädiktive Wartung von Produktionsanlagen und verbesserte Überwachung von Industrieprozessen,
  • Steigerung der Energieeffizienz von Sensorsystemen bis hin zur Energieautarkie (Vereinfachung der Infrastruktur durch Wegfall von Verkabelung),
  • Vernetzen von Produktionsanlagen und -prozessen, auch über Unternehmensgrenzen hinaus,
  • durchgängige Digitalisierung der Produktion,
  • Verkürzung der Produktentwicklungszyklen,
  • Etablierung eines Produktlebenszyklus-Managements,
  • Ermöglichen einer sicheren und effizienten Kooperation zwischen Mensch und Maschine.

Um einen signifikanten Beitrag zur Realisierung von Industrie 4.0 zu leisten, sollen die geplanten FuE-Arbeiten zu Elektroniksystemen insbesondere in folgenden Bereichen den Stand der Technik deutlich übertreffen:

  • leistungsfähige und aufeinander abgestimmte Hardware- und Softwarekomponenten zur energieeffizienten Datenerfassung und -verarbeitung,
  • neue Hardware-Konzepte, Schaltungen und Systeme, die auf Methoden der KI bzw. des Maschinelles Lernens hin optimiert sind,
  • dezentrale Datenverarbeitung sowie Maßnahmen zur Datenreduktion und Datenvorverarbeitung für Echtzeit-Prozesssteuerung,
  • Sensordatenfusion,
  • Messverfahren und Sensorkonzepte,
  • Beschleunigung des Systementwurfs durch Einsatz und Entwicklung neuer EDA-Werkzeuge (Electronic Design Automation).

Bei allen Anwendungen kommt den Querschnittsthemen Echtzeitfähigkeit, Zuverlässigkeit, elektromagnetische Verträglichkeit, Robustheit, Resilienz, Vernetzungsfähigkeit, Qualität und Wirtschaftlichkeit für den Einsatz im industriellen Umfeld eine wichtige Bedeutung zu. Ebenso sollte die Anpassung an standardisierte und weit verbreitete industrielle digitale Kommunikations-protokolle angestrebt und das Referenzarchitekturmodell RAMI 4.0 berücksichtigt werden. Folgende weitere Querschnittsthemen sind bei der Planung der Vorhaben zu berücksichtigen:

  • hardwaregestützte Implementierung von Identifikations- und Sicherheitsfunktionalitäten,
  • neue Ansätze zu sogenannten Self-X-Eigenschaften wie Selbstdiagnose, -konfiguration, -optimierung, -reparatur, etc. und insbesondere deren Anforderungen an die Performance von Hardware.

Vorhaben der reinen Grundlagenforschung sowie Einzelvorhaben sind von der Förderung ausgenommen. Nicht gefördert werden Vorhaben, die ausschließlich oder überwiegend dem Software-Engineering zugeordnet werden.

Antragsberechtigt sind Unternehmen der gewerblichen Wirtschaft sowie Hochschulen und außeruniversitäre Forschungseinrichtungen. Die Zuwendungen werden im Wege der Projektförderung gewährt.  Bemessungsgrundlage für Zuwendungen an Unternehmen sind die zuwendungsfähigen projektbezogenen Kosten. In der Regel können diese bis zu 50 % anteilfinanziert werden.

Mit der Abwicklung der Fördermaßnahme hat das BMBF derzeit folgenden Projektträger (PT) beauftragt. Das Antragsverfahren ist zweistufig angelegt. Projektskizzen sind bis spätestens 13. Mai 2019 einzureichen.