50% Zuschuss zur Ent­wick­lung von Mikro­elek­tro­nik Indus­trie 4.0

Axel Deil­mann
Unter­neh­mens­be­ra­ter

Das Bun­des­mi­nis­te­rium für Bil­dung und For­schung (BMBF) för­dert Ver­bund­for­schungs­pro­jekte zur Ent­wick­lung neuer Elek­tronik­sys­teme, die signi­fi­kant zur Umset­zung des Zukunfts­pro­jekts Indus­trie 4.0 bei­tra­gen. Damit sol­len unter ande­rem Vor­aus­set­zun­gen geschaf­fen wer­den, Künst­li­che Intel­li­genz (KI) in die Anwen­dung zu brin­gen und den Ein­satz auto­no­mer Sys­teme in der indus­tri­el­len Pro­duk­tion zu stei­gern.

Unter­neh­men des Maschi­nen­baus und der Indus­trie­au­to­ma­ti­sie­rung sowie deren Tech­no­lo­gie­zu­lie­fe­rer und For­schungs­part­ner in Mikro­elek­tro­nik und Sen­so­rik tra­gen erheb­lich zur Wett­be­werbs­fä­hig­keit und damit zum Wohl­stand Deutsch­lands bei. 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 & Ent­wick­lung sind die Bil­dung von unter­neh­mens­über­grei­fen­den Pro­duk­ti­ons­netz­wer­ken vor dem Hin­ter­grund des siche­ren Umgangs mit Daten, Infor­ma­tio­nen und Eigen­tums­rech­ten sowie die zuneh­mende Inter­ope­ra­tion zwi­schen Men­schen und Maschi­nen.

Aus­gangs­punkt der Wand­lungs­pro­zesse ist der Ein­satz moderns­ter Mikro­elek­tro­nik und Sen­so­rik, wodurch die vor­an­schrei­tende Digi­ta­li­sie­rung und Ver­net­zung tech­nisch erst mög­lich wer­den. Es bedarf sowohl neuer als auch auf künf­tige Anfor­de­run­gen hin ent­wi­ckel­ter Elek­tronik­sys­teme. Sie bil­den die Grund­lage für eine neue Genera­tion intel­li­gen­ter und auto­no­mer Pro­duk­ti­ons­sys­teme, indem sie bei­spiels­weise Metho­den des Maschi­nel­len Ler­nens und der KI für indus­tri­elle Anwen­dun­gen nutz­bar machen sowie eine sichere dezen­trale Pro­gno­se­fä­hig­keit und Kom­mu­ni­ka­tion ermög­li­chen.

1.    För­der­ziel

För­der­ziel ist die Erfor­schung von elek­tro­ni­schen Kom­po­nen­ten und Sys­te­men zur Rea­li­sie­rung einer intel­li­gen­ten, fle­xi­blen und ver­netz­ten Pro­duk­tion (Indus­trie 4.0). Zuwen­dungs­zweck ist die vor­wett­be­werb­li­che Zusam­men­ar­beit in dem För­der­ziel die­nen­den Ver­bund­for­schungs­pro­jek­ten von Wirt­schaft und Wis­sen­schaft. Die För­de­rung soll die Inno­va­ti­ons­kraft ent­lang der Wert­schöp­fungs­kette der Indus­trie am Stand­ort Deutsch­land stär­ken.

Für Vor­ha­ben im Sinne die­ser För­der­richt­li­nie kommt der engen Zusam­men­ar­beit von Unter­neh­men, vor allem auch KMU, For­schungs­ein­rich­tun­gen und Hoch­schu­len sowie der nach­hal­ti­gen Stär­kung der Wert­schöp­fungs­ket­ten von der Elek­tro­nik hin zu den Sys­tem­in­te­gra­to­ren eine beson­dere Bedeu­tung zu. Dabei wird den KMU eine wich­tige Rolle beim Trans­fer von For­schungs­er­geb­nis­sen in wirt­schaft­li­che Erfolge zuge­schrie­ben. Die Berück­sich­ti­gung von Aspek­ten der aka­de­mi­schen Aus­bil­dung im Rah­men der For­schungs­pro­jekte wird begrüßt.

2.    Gegen­stand der För­de­rung

Gegen­stand der För­de­rung sind F&E‑Aufwendungen im Rah­men indus­trie­ge­trie­be­ner, vor­wett­be­werb­li­cher 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 F&E‑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 Kom­mu­ni­ka­ti­ons­pro­to­kolle 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.
  • Geför­dert wer­den Ver­bund­vor­ha­ben, die sich an kon­kre­ten indus­tri­el­len Anwen­dun­gen ori­en­tie­ren und sich durch ein hohes wis­­sen­­schaf­t­­lich-tech­­ni­­sches und wirt­schaft­li­ches Risiko sowie eine große Brei­ten­wirk­sam­keit aus­zeich­nen.

3.    Zuwen­dungs­emp­fän­ger

Antrags­be­rech­tigt sind Unter­neh­men der gewerb­li­chen Wirt­schaft sowie Hoch­schu­len und außer­uni­ver­si­täre For­schungs­ein­rich­tun­gen. Das BMBF ist bestrebt, den Anteil von KMU sowie Hoch­schu­len für ange­wandte Wis­sen­schaf­ten in der For­schungs­för­de­rung zu erhö­hen. Hoch­schu­len, Fach­hoch­schu­len und tech­ni­sche Hoch­schu­len sind des­halb beson­ders auf­ge­for­dert, sich an den Ver­bund­vor­ha­ben zu betei­li­gen. Vor­aus­set­zung für die För­de­rung ist die Zusam­men­ar­beit meh­re­rer unab­hän­gi­ger Part­ner aus Wis­sen­schaft und Wirt­schaft zur Lösung von gemein­sam ver­ein­bar­ten For­schungs­auf­ga­ben (Ver­bund­vor­ha­ben). Die For­schungs­auf­ga­ben und ‑ziele müs­sen den Stand der Tech­nik deut­lich über­tref­fen und durch ein hohes wis­­sen­­schaf­t­­lich-tech­­ni­­sches sowie wirt­schaft­li­ches Risiko gekenn­zeich­net sein. Die Vor­ha­ben müs­sen die genann­ten Anfor­de­run­gen an ihre wis­­sen­­schaf­t­­lich-tech­­ni­­sche Ziel­set­zung erfül­len und sol­len die Grund­lage für wei­ter­füh­rende Inno­va­ti­ons­pro­zesse legen. Die För­de­rung ist in der Regel auf einen Zeit­raum von drei Jah­ren aus­ge­legt.

4.    Art und Umfang, Höhe der Zuwen­dung

Die Zuwen­dun­gen wer­den im Wege der Pro­jekt­för­de­rung mit bis zu 50% bezu­schusst gewährt.

Menü