WIN4KMU

Wegbereiter in die Industrie 4.0 für KMU

Hintergrund

Digitalisierung KMU Ruhrgebiet

Die Digitalisierung und die dabei entstehende Plattformökonomie eröffnen der Industrie neue Möglichkeiten, um innovative Produkte, Services und mitunter Geschäftsmodelle zu entwickeln. Ein Wegbereiter dieser Transformation ist die lückenlose Digitalisierung der Produktion entlang der Wertschöpfungskette: Grundsätzlich gilt es dazu, Maschinen und Anlagen standort- und unternehmensübergreifend so miteinander zu verbinden, dass sich industrielle Prozesse durchgängig automatisieren und die gewonnenen Daten wertbringend nutzen lassen. Während sich ein wichtiger Bestandteil dieser „Ökonomie“ in Form von cloudbasierten IoT-Plattformen bereits gebildet hat, schreitet die Datenintegration und deren unmittelbare Nutzung in der Produktion nur langsam voran. Dies gilt insbesondere für kleine und mittlere industrielle Unternehmen.

Projekt

Der Schlüssel zur vollständigen Digitalisierung der Produktion sind wertbringende Industrial-Internet-of-Things-Anwendungen in den Produktionsprozessen industrieller Unternehmen. Mithilfe des Industrial Internet of Things (IIoT) werden dabei nicht mehr nur einzelne Prozessschritte, sondern gesamte Wertschöpfungsketten miteinander verbunden und automatisiert. Innovative IIoT-Lösungen haben das Potenzial, auch an bestehenden Produktionsstandorten und in heterogenen Produktionslandschaften die Integration von Produktionsketten zu beschleunigen und damit Prozessinnovationen direkt und kostengünstig zu implementieren. Im Rahmen des Projekts soll daher eine universell nutzbare IIoT-Lösung für den Mittelstand entwickelt werden. Dies geschieht anhand von konkreten Aufgabenstellungen: Die Projektpartner untersuchen beispielsweise, wie sich industrielle Anlagen und Produktionsketten bei schlechter Netzwerkinfrastruktur mithilfe der 5G-Technologie anbinden lassen. In einem weiteren Teilprojekt entwickeln die Partner flexible Standards zur universellen Anbindung von Maschinen und Anlagen.

Ziele

Entwicklung einer IIoT-Plattform für KMU mit dem Ziel, grundlegende Anforderungen der Industrie 4.0 kostengünstig abzubilden

Implementierung und operativer Betrieb der entwickelten Lösung

Stärkung der Innovationskraft und Wettbewerbsfähigkeit von kleinen und mittleren Unternehmen

Partner und
Zuständigkeitsbereiche

Institut für Kunststoffverarbeitung, Aachen:

Das europaweit führende Forschungsinstitut für Kunststofftechnik mit Sitz in Aachen

Lernfabrik des Lehrstuhls für Produktionssysteme der Ruhr-Universität Bochum:

Potenziale und Vernetzung von Lernfabriken, Anbindung von digitalen Lernumgebungen

SHS, Dinslaken:

Beratungsdienstleistungen, Simulationssysteme, innovative Lösungen zur Digitalisierung und Industrie 4.0

Teleport Köln GmbH, Köln:

Bringt Produkte und Geschäftsmodelle ins Internet of Things (IoT)

Projektzeitraum

Start: Juli 2021

Dauer: 3 Jahre

Die Zukunft ist vielseitig:
Unsere Projekte auch

Während Städte zunehmend smarter werden, sind Teile der Energieversorgung noch immer weitestgehend analog. Dazu zählen die Niederspannungsverteilnetze. Für die Digitalisierung des Niederspannungsverteilnetzes entwickeln wir vorhandene IoT-Infrastrukturen und intelligente Sensorik passgenau weiter, damit deren Betreiber künftig von den Vorteilen der Digitalisierung profitieren.

Der Einsatz von Wasserstoff als Energiepuffer gewinnt immer mehr an Bedeutung. Die wirtschaftliche und sichere Realisierung von Wasserstofftanks stellen jedoch noch große Herausforderungen dar. Die Lagerung von chemisch gebundenem Wasserstoff in Metallhydriden stellt eine signifikant wirtschaftlichere und sicherere Lösung dar.

In Ense wird ein Reallabor gebaut, welches mit Realdaten betrieben wird und somit eine realitätsnahe Forschung ermöglicht. Durch das Nachfahren eines vorhanden Energienetzes wird ein realitätsnäher Betrieb simuliert. Zusätzlich soll ein Batteriesystem mit höherer Spannung als konventionelle Batteriespeicher Systeme realisiert werden.

Konventionelle Kraftwerke müssen im Zuge der Energiewende in der Lage sein, flexibel auf Einspeiseschwankungen zu reagieren. Auf der Basis umfangreicher Betriebsdaten-Sets entwickeln wir eine cloudbasierte Plattform, die unter anderem Echtzeit-Informationen über Auslastung und Anlagenzustand bereitstellt, um die Digitalisierung der Energietechnik voranzutreiben.

FlexKWK erarbeitet ein neues Konzept zur Nachnutzung von Kraftwerksstandorten mit KWK durch Integration von Hochtemperatur-Feststoffspeichern. Durch ein Power-to-Heat System mit erneuerbarem Überschussstrom beladen, erlaubt der Speicher den Umbau eines kohlebefeuerten Kraftwerks in ein reines Heizwerk.

Auf Prozesswärme entfallen 70% des industriellen Energiebedarfs. Neue CO2-neutrale Versorgungskonzepte für Prozessdampf mit 160 bis 500°C werden unter Berücksichtigung der benötigten Infrastruktur entwickelt. Möglichkeiten der Umsetzung im CHEMPARK werden untersucht mit dem Ziel einer wettbewerbsfähigen und zuverlässige Strom-, Wärme- und Kälteversorgung.

Je höher der Anteil an erneuerbaren Energien im Strommix, desto wichtiger wird es, überschüssigen Strom effizient zu speichern. Wir etablieren eine offene Versuchsplattform für sogenannte Power-to-X-Technologien und testen unter anderem, wie sich grüner Strom zu chemischen Grundstoffen umwandeln lässt.

Batterie-Energie-Speicher-Systeme (BESS) gleichen Stromschwankungen aus. Allerdings führt der komplexe Aufbau der aktuellen Speicher-Generation zu hohen Stromleitungsverlusten und Fehleranfälligkeiten. Unser Ziel ist es, einen neuen Hochspannungsbatteriespeicher zu entwickeln, der diese Nachteile überwindet.

Biogasanlagen sind ein zentraler Bestandteil der Energiewende. Aber sind sie auch ohne staatliche Förderung wirtschaftlich? Wir prüfen neue Geschäftsmodelle für Anlagenbetreiber und lassen die Akteure entlang der Wertschöpfungskette über Digitaltechnologien enger zusammenrücken.

Gefördert durch:

Wegbereiter in die Industrie 4.0 für KMU

Hintergrund

Digitalisierung KMU Ruhrgebiet

Projekt

Ziele

Partner und
Zuständigkeitsbereiche

Projektzeitraum

Die Zukunft ist vielseitig:
Unsere Projekte auch

Strom im Fluss

Metallhydrid-Wasserstoff-speicher im Duisburger Hafen

Hochspannungsbatterie

KI fürs Kraftwerk

Hochtemperaturfeststoffspeicher

CO2-neutrale Industriestandorte

Produkte aus Grünstrom

Speicher für die Energiewende

Business Modell Biogas

Wegbereiter in die Industrie 4.0 für KMU

Hintergrund

Digitalisierung KMU Ruhrgebiet

Projekt

Ziele

Partner undZuständigkeitsbereiche

Projektzeitraum

Die Zukunft ist vielseitig:Unsere Projekte auch

Strom im Fluss

Metallhydrid-Wasserstoff-speicher im Duisburger Hafen

Hochspannungsbatterie

KI fürs Kraftwerk

Hochtemperaturfeststoffspeicher

CO2-neutrale Industriestandorte

Produkte aus Grünstrom

Speicher für die Energiewende

Business Modell Biogas

Partner und
Zuständigkeitsbereiche

Die Zukunft ist vielseitig:
Unsere Projekte auch