50% Zuschuss zur Weiterentwicklung des Softwaresystems BaSys 4.0

1.    Förderziel

Die Wirtschaft steht an der Schwelle zur 4. industriellen Revolution. Eine wachsende Dynamik der Märkte, wachsende globale Konkurrenz, steigende Variantenzahlen und die zunehmende Nachfrage nach kundenindividuellen Produkten bis hin zur Losgröße Eins sind die derzeitigen und künftigen ökonomischen Herausforderungen. Damit sich Unternehmen erfolgreich behaupten bzw. positionieren können, sind die möglichst weitreichende Digitalisierung und Vernetzung der Prozesse nicht nur Voraussetzung für Flexibilität, Produktivität und Wirtschaftlichkeit, sondern eröffnen zusätzlich Potenzial für neue Geschäftsmodelle auf der Basis softwarenaher Dienstleistungen oder Softwareservices. Informations- und Kommunikationstechnologien (IKT) gelten dabei als Schlüsseltechnologien für Industrie 4.0 und sind gleichermaßen Treiber für die Digitalisierung in Handel, Gewerbe oder Dienstleistungssektor.

Während die Digitalisierung von Geschäftsprozessen in Handel und Wirtschaft in den letzten Jahren bereits weitgehend umgesetzt wurde, konnten in der Vergangenheit bei der Digitalisierung von Produktionsprozessen meist nur Individuallösungen etabliert werden. Es fehlt oft die durchgängige Vernetzung von digitalisierten Geschäfts- und Produktionsprozessen. In der Folge fällt es vielen Unternehmen schwer, sich auf zunehmend variable Produktionsprozesse und heterogene Kommunikationssysteme einzustellen. Die bestehende Vielfalt einer zunehmenden Zahl von digitalisierten Maschinen- und Anlagenkomponenten hat eine Komplexität zur Folge, die unwirtschaftlich ist und die geforderte Flexibilität einschränkt. Damit fehlen entscheidende Voraussetzungen für eine durchgängige Vernetzung von digitalisierten Geschäfts- und Produktionsprozessen, was ein Innovationshemmnis darstellt. Durch innovative technologieoffene und interoperable IT-Lösungen besteht jedoch die Chance, ein hohes Wertschöpfungspotenzial zu realisieren.

Der aktuelle Stand der Technik bei der Nutzung von IKT für Industrie 4.0 zeigt den Bedarf nach einer Unterstützung von Produktionsprozessen durch deren umfassende, interoperable und adaptive Verknüpfung von eingebetteten IT-Systemen miteinander und mit Produktionssteuerungssystemen.

Um dies mit breiter Wirkung über Unternehmensgrenzen hinweg zu erreichen, werden in der Praxis standardisierte bzw. automatisierte und möglichst einfach in etablierte Standards überführbare Datenformate, Kommunikationsprotokolle, Daten-, Prozess- oder Architekturmodelle bzw. -beschreibungen etc. benötigt. Kern der meisten industrienahen IKT-Softwareprojekte ist daher die Harmonisierung von Schnittstellen, um die essenzielle Interoperabilität zwischen Maschinen, Geräten, Automatisierungs- und Softwarekomponenten herstellen zu können. Als Architektur für Industrie 4.0 hat sich RAMI 4.0 etabliert. All dies sind Herausforderungen für die durchgängige flexible Produktion als Kern der meisten Wertschöpfungsketten. Bei deren Realisierung sind vor allem für kleine und mittlere Unternehmen (KMU) jedoch die Umsetzungshürden wegen des damit verbundenen Entwicklungsrisikos und Aufwandes besonders hoch.

Ziel dieser Bekanntmachung ist es, innovative Entwicklungen auf der Grundlage des technologieoffenen und auf RAMI 4.0 aufbauenden Basissystems 4.0 (BaSys 4.0) zu fördern, die entlang der gesamten Wertschöpfungskette durch die Nutzung intelligenter Daten Mehrwert generieren, nutzbar machen und neue bisher nicht genutzte Potenziale erschließen. Dabei stehen die Entwicklung von generischen Methoden und technischen Lösungen zur Reduzierung von individuellen Lösungen bei der Vernetzung bzw. Kopplung von Produktionssystemen mit Softwaresystemen sowie bei der Daten- und Anwendungsintegration im Vordergrund. Die Förderung in dieser Maßnahme adressiert Projekte, die einerseits auf der konsequenten Anwendung des Standes der Technik von BaSys 4.0 grundsätzlich für die Industrie geeigneter IKT-Technologien, Anwendungen, Komponenten, Softwaresysteme und Standards basieren und andererseits auf der branchenspezifischen Weiterentwicklung der vorgenannten technischen Basis aufsetzen. Besonders für KMU hat dabei die Erschließung des Digitalisierungspotenzials in den KMU und deren softwaretechnisch standardkonforme Ausrichtung eine große Bedeutung, weil dies die Voraussetzung für IKT-basierende unternehmensübergreifende Wertschöpfungsketten ist. Damit wird der Ausbau des Technologie- und Wettbewerbsvorsprungs im Bereich Industrie 4.0 am Forschungs- und Wirtschaftsstandort Deutschland vorangetrieben.

2.     Gegenstand der Förderung

Gegenstand der Förderung sind anwendungsgetriebene industrielle Forschungs- und vorwettbewerbliche Entwicklungsvorhaben, die Konzepte und Technologien von BaSys 4.02verwenden, einen branchenspezifischen Beitrag zur Weiterentwicklung und Erweiterung von BaSys 4.0-Komponenten liefern und darüber hinaus einen Beitrag zur Ver­breitung der oben genannten Technologie in der industriellen Anwendung leisten.

BaSys 4.0 ist ein plattformunabhängiges modulares Softwaresystem, das dem Referenzarchitekturmodell RAMI 4.0 (Referenzarchitekturmodell Industrie 4.0), den Konzepten der Verwaltungsschale sowie Kommunikationsstandards wie z. B. OPC-UA (Open Platform Communications Unified Architecture) entspricht und folgende Komponenten enthält:

  • Applikationsumgebung mit beispielhaften typischen Industrie 4.0-Komponenten, die wiederum standardisierte Schnittstellen zu typischen Software-Diensten (Basis-Dienste) aufweisen
  • Typische Basis-Dienste (Middleware-, Echtzeit-, Status-Dienste, lokale Dienste)

Dabei werden als Weiterentwicklung oder Erweiterung die Schaffung von kompatiblen Industrie 4.0-Komponenten betrachtet, die bisher nicht innerhalb der BaSys 4.0-Referenzarchitektur bzw. den Demonstratoren des gleichnamigen Projektes umgesetzt und evaluiert wurden und daher zur Diversifizierung geeignet sind. Ausführungsformen können plattformunabhängige ergänzende Softwarekomponenten, -lösungen oder -dienste sein.

Innerhalb des zuvor genannten technischen Rahmens wird ein breites Themenspektrum adressiert: Gefördert werden die Entwicklung oder Erprobung der oben genannten Technologiebasis sowie deren Weiterentwicklung, die Entwicklung innovativer Systemansätze sowie die Entwicklung darauf basierender digitaler Dienstleistungen.

Gefördert werden Forschungs- und Entwicklungsvorhaben für Industrie 4.0 vorrangig mit folgenden Inhalten:

  • Unternehmensübergreifende Interoperabilität und Adaptivität
  • Integration von produktionsrelevanter Sensorik oder Steuerungen von Maschinen, Anlagen oder Robotik (inklusive Transportrobotik)
  • Nachrüstung älterer Bestandssysteme mit Sensorik/Cyber-Physical Systems und Anbindung an IT-Systeme
  • Ganzheitliche Datennutzung, Anwendungs-, Daten- und Systemintegration
  • Interoperable adaptive Prozessplanung, -optimierung und -steuerung in Verbindung mit typischer Business-Software (ERP, MES, PLM, Planungssysteme usw.)
  • Flexibles automatisiertes Matching/Transformation von Daten- und Prozessmodellen durch Adapter, Konnektoren, Bridges usw.
  • Verlässlichkeit von Industrie 4.0-Systemen (z. B. Softwarequalität und -sicherheit, Vertrauenswürdigkeit, Aktualisierbarkeit)
  • Schaffung intuitiver Mensch-Maschinen-Interaktions-Mechanismen zur Bedienung und insbesondere Konfiguration und Systemanpassung bei sich ändernden Auftrags- oder Produktionsbedingungen
  • Digitalisierung und Verknüpfung von Geschäfts- und Produktionsprozessen

Die Lösungen können in einem breiten Spektrum von Anwendungsfeldern und Branchen zur Anwendung kommen, etwa: Fahrzeugbau, Maschinenbau und Automatisierung, Montage und Fertigung – insbesondere Kleinserienfertigung, Produktions- und Transportlogistik, IKT-Wirtschaft sowie Softwareservices für digitale Dienstleistungen zu allen vorgenannten Anwendungsfeldern.

3.    Zuwendungsempfänger

Antragsberechtigt sind Verbünde aus Unternehmen der gewerblichen Wirtschaft, Hochschulen bzw. außeruniversitären Forschungseinrichtungen. Die Einbindung von KMU sind ausdrücklich bei der Abtragstellung gewünscht. Darüber hinaus sind nach nationalen Vorgaben mittelständische Unternehmen antragsberechtigt, wenn sie einschließlich verbundener oder Partnerunternehmen zum Zeitpunkt der Antragstellung eine Größe von 1 000 Mitarbeitern und einen Jahresumsatz von 100 Millionen Euro nicht überschreiten.

Forschungseinrichtungen, die von Bund und/oder Ländern grundfinanziert werden, kann neben ihrer institutionellen Förderung nur unter bestimmten Voraussetzungen eine Projektförderung für ihre zusätzlichen projektbedingten Ausgaben beziehungsweise Kosten bewilligt werden.

4.    Art und Umfang, Höhe der Zuwendung

Die Zuwendungen werden im Wege der Projektförderung mit bis zu 50% bezuschusst gewährt. Die Förderung eines Vorhabens ist in der Regel auf einen Zeitraum von zwei Jahren angelegt und ist die Fördersumme von 750 000 Euro nicht zu überschreiten. Der Förderanteil des/der KMU muss 50 % der gesamten Fördersumme in einem Verbundvorhaben betragen.