Sichere und effiziente Shopfloor-Interaktion durch digitale Zwillinge, Computer Vision, 5G und Augmented Reality
Im Fokus des Projekts steht die Verbesserung von Arbeitssicherheit und Arbeitseffizienz durch den Einsatz von Computer Vision, 5G und Augmented Reality (AR). Computer Vision erkennt kritische Situationen wie Stürze und meldet sie in Echtzeit, während AR-Brillen Arbeitsprozesse optimieren und bewegliche Objekte tracken, um Gefahren frühzeitig zu erkennen.
Projektlaufzeit:
Januar 2025 – September 2025
Mit digitaler Assistenz zur Effizienz: Effizienzsteigerung durch nahtlose Integration von Systemen und Daten
Mit Azure, Intergator AI+ und ChatGPT entsteht ein Chatbot, der Werker auf dem Shopfloor unterstützt. Er integriert statische und dynamische Daten, optimiert Prozesse durch Automatisierung und verbessert die Interoperabilität zwischen Systemen – von Montageanleitungen bis hin zur Ersatzteilverfügbarkeit.
Projektlaufzeit:
Februar 2025 – Oktober 2025
Gemeinsam stark gegen Cyberbedrohungen
Der erste centerübergreifende Expert Circle widmet sich dem Thema Cybersecurity. Die Mitglieder haben hier die Möglichkeit, sich regelmäßig zu Best-Practices auszutauschen, Wissen zu teilen sowie praxisrelevante Lösungen rund um die Cybersecurity zu erarbeiten. Ziel ist es, eine CyberSec-Plattform aufzubauen, die einen einfachen Zugang zum Themenfeld der Cybersecurity ermöglicht sowie Whitepaper, und Visualisierungen zu praxisrelevanten Vorgehen zu entwickeln, um Unternehmen als konkrete Handlungsoptionen an die Hand zu geben.
Projektlaufzeit:
März 2025 – November 2025
Untersuchung der Asset Administration Shell als technisches Backbone für ein durchgängiges digitales Abbild des Produkts in der die Digitalen Produktakte
Die Asset Administration Shell (AAS) bildet ein digitales Abbild physischer Objekte. Die Digitale Produktakte (DPA) geht einen Schritt weiter und umfasst den gesamten Produktlebenszyklus. Durch die Kombination von AAS und DPA soll ein durchgängiges digitales Abbild eines Produkts entstehen, das als Grundlage für den digitalen Produktpass dienen kann. Die Implementierung innerhalb der DFA untersucht, inwiefern die AAS als technisches Backbone für die DPA fungieren kann.
Projektlaufzeit:
Februar 2025 – November 2025
Einsatz von Computer Vision zur Prozessoptimierung von Arbeitsabläufen unter Berücksichtigung ergonomischer Richtlinien
Zur Förderung der Gesundheit von Mitarbeitenden, insbesondere in industriellen und logistischen Arbeitsumgebungen, werden Computer Vision und 5G eingesetzt. Eine automatisierte Posenerkennung soll helfen, ergonomische Fehlhaltungen frühzeitig zu erkennen und Mitarbeitenden in Echtzeit optimierte Handlungsempfehlungen bereitzustellen
Projektlaufzeit:
Februar 2025 – November 2025
Von der linearen zur zirkulären Wirtschaft
Die Studie untersucht das Potenzial der Digitalen Produktakte (DPA) für die Förderung der zirkulären Wirtschaft. Sie analysiert technologische, organisatorische und rechtliche Herausforderungen und liefert Best Practices & Handlungsempfehlungen, um Unternehmen bei der Implementierung der DPA zu unterstützen.
Projektlaufzeit:
Februar 2025 – November 2025
Innovative eventgetriebene Architekturen für transparente und automatisierte Reporting-Prozesse
Zur Unterstützung der ESG-Reporting-Anforderungen wird ein praxisnaher CSRD-Guide entwickelt. Der Leitfaden analysiert systematisch die regulatorischen Vorgaben der Corporate Sustainability Reporting Directive (CSRD) und bietet Unternehmen klare Orientierung, welche Umwelt-, Sozial- und Governance-Daten sie erfassen und berichten müssen.
Projektlaufzeit:
Januar 2025 – Juni 2025
Projektlaufzeit:
September 2024 – April 2025
Ziel:
Entwicklung von prädikativen Wartungsstrategien für Hochregallager-Shuttles.
Lösung:
Das Projekt kombiniert fortschrittliche digitale Zwillinge, Machine Learning, IoT-Plattformen und Cybersicherheitslösungen, um eine produktorientierte Predictive Maintenance zu realisieren.
Technologien:
Highlights:
Ein Demonstrator in der Demofabrik Aachen zeigt die Machbarkeit des Ansatzes und verdeutlicht den Nutzen für Neu- und Bestandsanlagen. Die Integration eines sicheren IT- und Zugriffsmanagements erhöht die Cybersicherheit und gibt Unternehmen ein starkes Werkzeug an die Hand, um sich gegen Bedrohungen zu schützen.
Center DIO/GenAI
Laserbasierte Reparaturprozesskette zur Steigerung der Ressourceneffizienz in der Kreislaufwirtschaft metallischer Präzisionsbauteile
Projektlaufzeit:
Januar 2023 – Dezember 2025
Gefördert durch:
Bundesministerium für Bildung und Forschung
Center DIO
Lösung:
PRECIRC entwickelt eine automatisierte, laserbasierte Prozesskette, die KMUs in die Lage versetzt, beschädigte metallische Präzisionsbauteile nachhaltig und effizient zu reparieren. Dies erfolgt in den drei Schritten: Subtraktiver Materialabtrag, additiver Materialaufbau mithilfe des Extremen Hochgeschwindigkeits-Laserauftragschweißens (EHLA) und Nachbearbeitung.
Technologien:
Highlights:
PRECIRC adressiert die Herausforderungen der Kreislaufwirtschaft durch die Kombination von High-Tech-Fertigungsverfahren mit ressourcenschonender Prozessgestaltung. Es ermöglicht eine nachhaltige Nutzung metallischer Präzisionsbauteile bei gleichzeitiger Reduktion von Abfall sowie Kosten.
Innovationsprojekt
Projektlaufzeit:
November 2023 – November 2024
Ziel:
Ablösung von statischen Papierdokumenten, etwa Laufzettel zu Fertigungsaufträgen, durch eine eventbasierte, automatisierte Prozesssteuerung.
Lösung:
Das EDPO-System kombiniert modernste Technologien, um Produkte präzise zu lokalisieren, Bauteile zu dokumentieren und Echtzeit-Informationen zu Prozessschritten sowie Produktstatus auszugeben und ersetzt so den klassischen Laufzettel. Alle Prozess- und Produktzustandsänderungen werden automatisch in das ERP-System übertragen.
Technologien:
Highlights:
Das Projekt demonstriert die digitale Konvergenz zwischen Computer Vision und Track-and-Trace-Systemen, wodurch Produktionsprozesse intelligent automatisiert und optimiert werden können. Am Beispiel der Kreislaufwirtschaft kann der Demonstrator in der Demonstrationsfabrik Aachen (DFA) betrachtet und getestet werden.
Innovationsprojekt
Projektlaufzeit:
Oktober 2023 – Oktober 2024
Ziel:
Automatisierte Schraubfall-Erkennung und Torquedokumentation für Montageprozesse: Mithilfe von 5G-Konnektivität, Computer Vision und zusätzlichen Daten aus der Inertial-Measurement-Unit (IMU) soll eine präzise Erkennung und Parametrisierung von Schraubfällen in 3D-Räumen erreicht werden, um auf diese Weise die Automatisierung und Effizienz von Montageprozessen zu verbessern.
Lösung:
Das Projekt zeigt die Integration von 5G-Vision-Technologie in Montageprozesse am Beispiel eines Akkuschraubers, der mit einer Kamera ausgestattet ist. Ein Proof-of- Concept demonstriert die Realisierbarkeit einer intelligenten Werkassistenz-Lösung.
Technologien:
Highlights:
Ein Demonstrator in der Demonstrationsfabrik Aachen zeigt die praktischen Vorteile der Lösung und demonstriert, wie 5G, Computer Vision und IMU-Daten in Montageprozessen eingesetzt werden können. Der Prototyp bildet die Grundlage für die Entwicklung eines praxisfähigen Werkzeugs für die Industrie.
Beratungsprojekt
Projektlaufzeit:
Juli 2023 – Juni 2024
Ziel:
Entwicklung eines Demonstrators für eine effiziente Routenplanung und Echtzeit-Optimierung durch Digitalisierung. Der Demonstrator aufzeigen, wie eine dynamische Anpassung der Route während des Transports erfolgen und auf plötzliche Veränderungen, wie Verzögerungen oder Störungen, reagiert werden kann.
Lösung:
Der Demonstrator für die datenbasierte Routenplanung wird als Referenzfall mit einer Gitterbox entwickelt, die den Transport von Gütern durch ein Intermodal-Netzwerk simuliert. Sie berücksichtigt u. a. folgende Funktionen und Merkmale: individuelle Routenfindung und Optimierung, Echtzeit-Reaktion auf Änderungen, Transportbudget, Quantencomputing, Sensorik, intelligente Ladungsträger.
Technologien:
Highlights:
Ein physischer Demonstrator wird aufgebaut, der das Miniaturabbild von Deutschland darstellt und die Routenoptimierung durch ein realistisches Transportnetzwerk simuliert. Auf diese Weise ist es möglich, die Vorteile der Lösung zu testen und zu veranschaulichen.
Frühzeitige Fehlererkennung zur Vermeidung von Brandrisiken und Maschinenstillständen
Innovationsprojekt
Projektlaufzeit:
Oktober 2023 – Mai 2024
Ziel:
Sicherheits- und Wartungsoptimierung für Maschinen und Anlagen, um Fehler frühzeitig zu erkennen und Brandrisiken sowie Maschinenstillstände zu vermeiden.
Lösung:
Das e.Guard-System bietet eine unabhängige Lösung zur Fehlererkennung und Brandprävention für Maschinen und Anlagen. Die Integration von Differenzstrommessung ermöglicht es, Fehler zu erkennen, bevor es zu einem Schaden oder einem Brand kommt. Das System unterscheidet zwischen wartungs- und sicherheitsrelevanten Anomalien und kann diese umgehend an verantwortliche Personen melden.
Technologien:
Highlights:
Livebetrieb in der Demonstrationsfabrik Aachen: Das e.Guard-System wird in Echtzeit betrieben und überwacht Maschinen, um eine kontinuierliche Fehlererkennung und Wartungsoptimierung zu ermöglichen. Die Lösung lässt sich problemlos in bereits bestehende Maschinen und Anlagen integrieren und ermöglicht so eine einfache Skalierbarkeit.
Beratungsprojekt Fertigungsindustrie
Projektlaufzeit:
Februar 2024 – Mai 2024
Ziel:
Steigerung der Produktivität und Reduktion des Ausschusses durch KI-gesteuerte Qualitätsinspektion, effiziente Fehlererkennung und Entlastung von Mitarbeitenden in der Serienproduktion mithilfe von Computer Vision und Machine Learning.
Lösung:
Die Lösung besteht aus einer Arbeitsstation mit einem Kameraaufbau und Computer Vision. Dies ermöglicht es, mehrere Bauteile gleichzeitig auf verschiedene Fehlerarten zu prüfen. Die Künstliche Intelligenz (KI) analysiert das Bild und identifiziert multifaktorielle Fehler, die für den Menschen schwer erkennbar sind. So lassen sich eine automatisierte Fehlererkennung realisieren und Mitarbeitende von repetitiven Aufgaben entlasten.
Technologien:
Highlights:
Das Projekt wird in Zusammenarbeit mit einem Automobilzulieferer umgesetzt, um die Industriekompatibilität und Anwendbarkeit der Lösung sicherzustellen. Das zum Einsatz kommende KI-Modell wird kontinuierlich verbessert und optimiert, um flexibel auf wechselnde Produktionsbedingungen und unterschiedliche Bauteile anpassbar zu sein.
Augmented-Reality-gestützter Fernservice für effiziente Fehlerbehebung
Innovationsprojekt
Projektlaufzeit:
Juni 2023 – Oktober 2023
Ziel:
Erhöhung der Servicequalität und Minimierung von Ausfallzeiten durch Angebot eines effizienten Remote-Supports mithilfe von Augmented Reality (AR) und 5G-Technologie.
Lösung:
Die Kombination aus AR-Technologie und Remote-Expert:innen-Support ermöglicht eine nahtlose Zusammenarbeit zwischen Servicetechniker*innen n vor Ort und Fachleuten aus der Ferne. Sie umfasst AR-basierte Arbeitsanweisungen, KI-gestützte Fehlererkennung, Optimierung der Dokumentation und die Integration in das 5G-Netzwerk für eine stabile und schnelle Datenkommunikation.
Technologien:
Highlights:
Ein Demonstrator in der Demonstrationsfabrik Aachen zeigt die praktische Anwendung des Systems und verdeutlicht die Vorteile der Kombination von AR, 5G und KI für den Servicebereich.