Internetbasierte Dienstleistungen für komplexe Produkte, Produktionsprozesse und -anlagen – Innovationen für die Produktion, Dienstleistung und Arbeit von morgen

Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) fördert die „Innovationen für die Produktion, Dienstleistung und Arbeit von morgen“ mit einer Zuschußquote von 50%.

  1. Zuwendungszweck

In der Wirtschaft werden zunehmend Produkte, Prozesse und Dienstleistungen miteinander zu intelligenten Dienstleistungen (Smart Services) verknüpft. Dem Internet als vernetzende Infrastruktur kommt hierbei eine zentrale Bedeutung zu. Sowohl bei den IT-Anbietern als auch bei den IT-Anwendern eröffnen internetbasierte Dienstleistungen für komplexe Produkte, Produktionsprozesse und -anlagen große Wachstumspotentiale. Sie führen z. B. zu Veränderungen des Produktportfolios, zu Betriebsoptimierungen von Anlagen durch neue Wissensplattformen und zur Virtualisierung von IKT-Infrastrukturen. Das BMBF will deutsche Unternehmen dabei unterstützen, die Chancen von Smart Services für die gesamte Wertschöpfungskette nachhaltig zu nutzen.

Smart Services verbreiten sich bereits sehr erfolgreich im Handel, z. B. auf Online-Marktplätzen von technischen Komponenten. Aber auch die traditionellen Geschäftsmodelle der deutschen Leitbranchen, wie Automobil- und Maschinenbau, Chemie, Elektro- und Medizintechnik, Logistik und Energietechnologie verändern sich. Sie werden schon heute durch internetbasierte Dienste unterstützt. In naher Zukunft werden sich die Geschäftsmodelle sowohl von Anbietern als auch Herstellern und Betreibern disruptiv verändern. Durch die konsequente Digitalisierung kann die gesamte Wertschöpfungskette analysiert werden und intelligente Dienstleistungen und Produkte können miteinander vernetzt werden. Es entstehen neue Smart Services.

Die Digitalisierung ist ein wesentlicher Treiber und Befähiger von neuartigen Dienstleistungen. Big Data-Ansätze ermöglichen bedarfsorientiertere Dienstleistungen und neue digitale Anwendungen. Zunehmend wird der Erfolg von Unternehmen durch die Verknüpfung von Sachgütern mit Dienstleistung zu Leistungsbündeln bestimmt. Hier besteht für Unternehmen Handlungsbedarf, um ihre Wettbewerbsfähigkeit zu erhalten und zu verbessern. Es muß deshalb eine Kernkompetenz von Unternehmen werden, schon in der Produktentwicklung Dienstleistung und Produktion gemeinsam zu denken und zu entwickeln.

  1. Gegenstand der Forschung & Entwicklung

Komplexe Produkte, Produktionsprozesse und -anlagen zeichnen sich durch eine Vielzahl von kundenindividuellen Komponenten aus, welche durch ihre Internetverbindung interaktionsfähig werden. Komplett vernetzte Systeme entstehen, die zugleich den Kunden systematisch in den Innovationsprozeß einbinden. Darauf aufbauend können internetbasierte Dienstleistungen entwickelt werden, die sowohl den produzierenden Unternehmen als auch den Kunden große Vorteile bringen und der deutschen Wirtschaft einen Wettbewerbsvorteil verschaffen.

Beispielsweise verbindet das Konzept für das Internet of Things, Services and People (IoTSP-Konzept) das „Internet der Dinge“ (IoT) mit innovativen Dienstleistungen, um die Zusammenarbeit zwischen Maschinen, Menschen und Unternehmen zu verbessern. Mit einem ganzheitlichen Ansatz werden Menschen und Dienstleistungen in die technologische Landschaft der Zukunft integriert. Zu den wichtigsten Triebkräften gehören die höhere Verfügbarkeit von Daten, die Konnektivität zwischen Maschine und Mensch sowie das rasante Wachstum der Rechenleistung. Anwendungsorientierte Lösungen in Form von industriellen Dienstleistungen bieten große Chancen für das Wirtschafts­wachstum deutscher Unternehmen.

In einem Verbundprojekt ist mindestens einer der folgenden Schwerpunkte systematisch und gemeinsam zwischen Unternehmen, Forschungspartnern und gegebenenfalls weiteren relevanten Akteuren zu bearbeiten. Es müssen Partner beteiligt sein, welche die F&E-Ergebnisse nach Beendigung der Projektlaufzeit zur Anwendung bringen wollen und können. Verbünde mit signifikanter Mitwirkung kleiner und mittelständischer Unternehmen werden bevorzugt behandelt.

  1. Dienstleistungsinnovationen für Produktionsprozesse und -anlagen

Als wesentlicher Wettbewerbsfaktor für produzierende Unternehmen stellt die erhöhte und zuverlässige Verfügbarkeit von Produktionsanlagen eine der wichtigsten operativen Zielgrößen dar. Sie beeinflußt direkt die Effizienz der Wertschöpfungsprozesse in der Fabrik der Zukunft. Hierzu zählen bspw. die Steigerung der Ressourcen- und Anlageneffizienz in der Produktion, die Gewährleistung einer hohen Prozeßstabilität und Produktqualität, die Verbesserung von Arbeitssicherheit und Umweltschutz, die Sicherstellung einer kundenbedarfsbezogenen Anlagenverfügbarkeit sowie der Erhalt und die Verbesserung der Produktivität des Anlagevermögens. Hinsichtlich dieser vielfältigen Anforderungen im produzierenden Gewerbe besteht ein hoher Bedarf an ganzheitlichen Managementlösungen mit transparenter Informationsbereitstellung. Produzierende Unternehmen sollen dabei unterstützt werden, wirtschaftliche Effizienz durch stabile und effiziente Produktions- und Produktionsunterstützungsprozesse unter Nutzung intelligenter Systeme zu erreichen. Der Unterstützung der Instandhaltung durch Smart Services, die Daten aus Maschinen und betrieblichen Anwendungssystem verarbeiten und über geeignete Assistenzsysteme kontextsensitiv bereitstellen, kommt hierbei eine entscheidende Bedeutung zu.

Gefördert werden folgende F&E-Arbeiten:

  • Konzepte und technologische Ansätze für kooperative und kollaborative VR (Virtual Reality)- und AR (Augmented Reality)-Anwendungen im Serviceumfeld
  • Verbindung von AR-Assistenz mit Informationsvisualisierung und Visual Analytics (z. B. Einbeziehung aktueller Sensordaten und deren Visualisierung in einer AR-Assistenzumgebung zur Unterstützung fundierter Entscheidungen)
  • Durchgängige und skalierbare AR-Assistenz im Maschinen- und Anlagenbau – von der gesamten Anlage (z. B. große Chemieanlage) bis zum Bauteil (z. B. Ventil)
  • Verknüpfung von Assistenz-Systemen mit den Systemen der Produktionsplanung und -steuerung zur Generierung von flexiblen Anleitungen
  1. Integrative Smart Service-Konzepte für wissensintensive Dienstleistungen

Aufgrund der exponentiell zunehmenden Menge an Daten, welche zeitnahe Rückschlüsse auf den Produktionsprozeß erlauben und komplexe Produkte generieren können, werden wissensintensive Dienstleistungen entlang der gesamten Wertschöpfungskette erst möglich und wirtschaftlich nutzbar. Zur effizienten, kundenorientierten Erbringung wissensintensiver Dienstleistungen setzen Dienstleister innovative IuK-Technologien ein. Die konsequente Einbindung von Daten in die Entwicklung sowie die Erbringung neuer Dienstleistungsangebote für komplexe Produkte führt zu neuen Wertschöpfungsstrukturen und diese wiederum zu neuen Geschäftsmodellen.

Auf dem Weg zu einer integrierten Lösung aus Produkten und Dienstleistungen sind tiefgreifende Veränderungsprozesse in allen Unternehmensbereichen zu erwarten. Bereits heute existieren Geschäftsmodelle, die den Mehrwert und die Akzeptanz nutzungsbasierter Leistungen für komplexe Produkte zeigen. Beispielsweise erzielen Hersteller von Flugzeugturbinen einen erheblichen Anteil ihrer Wirtschaftserträge mit Dienstleistungen, indem das Geschäftsmodell verändert wurde. Die Flugzeugturbinen werden nicht nur verkauft, sondern deren Nutzung wird pro genutzte Flugstunde angeboten und verkauft („Power by the hour“-Modell).

Gefördert werden folgende Forschungs- und Entwicklungsarbeiten:

  • Bündelungen von Produkten mit internetbasierten und physischen Dienstleistungen sowie mit digitalen Ertrags- und Geschäftsmodellen zu Produkt-Services-Systemen (z. B. Performance Contracting, Power-by-the-Hour, Pay-per-X, etc.)
  • Entwicklung und Erprobung von integrierten Smart-Service-Plattformen (z. B. für die Bereitstellung erweiterter Service-Informationen eines Maschinenherstellers)
  • Integration von Software-Services in der Produktentstehungsphase und -nutzung (z. B. Crowd-Services für das Testen und den Support von komplexen Produkten)
  • Entwicklung und Erprobung nutzungs- und kundenorientierter Geschäftsmodelle für komplexe Produkte (z. B. verstärkte Integration der Kundenanforderungen, Angebot von Nutzungsrechten)
  • Zur Sicherstellung der Qualität dieser internetbasierten Dienstleistungen (Smart Services) sind neue Ansätze und Konzepte zu entwickeln und als Bestandteil des Lösungsansatzes vorzusehen (z. B. Service-Excellence-Gedanke nach DIN SPEC 77224). Zu berücksichtigen sind ferner Forschungsstand und -ergebnisse aus den Bereichen Cloud-Technologien, Design Thinking, Service Analytics, Smart Services und Produkt-Service-Systemen (Stand der Technik).

Um eine breite Akzeptanz in Wirtschaft und Gesellschaft für die angestrebten Smart Services zu erzeugen, ist ein expliziter, rechtskonformer und verantwortlicher Umgang mit Prozeß-, Kunden- und Beschäftigtendaten unabdingbar. Datensicherheit und Datenschutz, Persönlichkeits- und Eigentumsrechte müssen gewahrt bleiben. Hierbei sollten Nutzungsdaten, -muster und -routinen so erfaßt und bereitgestellt werden, dass Rahmenbedingungen des Datenschutzes und der Datensicherheit eingehalten werden. Gegebenenfalls sind auch weitere ethische Aspekte in aus­zuarbeitende Konzepte angemessen einzubeziehen.

Im Fokus dieser Bekanntmachung stehen anwendungsnahe und unternehmensgetriebene Dienstleistungsentwicklungen für komplexe Produkte, Produktionsprozesse und -anlagen. Als Projektergebnisse werden Entwicklungsdienst­leistungen, Leitfäden und Einführungsstrategien erwartet, die beispielhaft an konkreten Anwendungsszenarien erprobt werden.

Gefördert werden risikoreiche Verbundprojekte, die ein arbeitsteiliges und interdisziplinäres Zusammenwirken von Unternehmen mit Hochschulen bzw. Forschungseinrichtungen erfordern, wobei eine möglichst hohe Beteiligung von kleinen und mittleren Unternehmen (KMU) an den Verbundprojekten erwartet wird.

Die Projekte sollen einen deutlichen Fortschritt gegenüber dem Stand der Technik aufzeigen. Die Projektergebnisse sollen branchenweit übertragbar sein, obgleich die projektbezogenen Musteranwendungen firmenspezifisch sein dürfen. Die Innovationen sollen einen signifikanten Beitrag zur Standortsicherung leisten und einen breiten volkswirtschaftlichen Nutzen anstreben.

Eine Ergebnisverwertung durch die Unternehmen ist sicherzustellen.

  1. Zuwendungsempfänger

Antragsberechtigt sind Hochschulen, außeruniversitäre Forschungseinrichtungen und andere Institutionen, die Forschungsbeiträge liefern, sowie Unternehmen der gewerblichen Wirtschaft, die zum Zeitpunkt der Auszahlung einer gewährten Zuwendung eine Betriebsstätte oder Niederlassung in Deutschland haben – insbesondere KMU – die Zuwendungszweck und Zuwendungsvoraussetzungen erfüllen.

Forschungseinrichtungen, die gemeinsam von Bund und / oder Ländern grundfinanziert werden, kann nur unter bestimmten Voraussetzungen eine Projektförderung für ihre zusätzlichen projektbedingten Ausgaben bzw. Kosten bewilligt werden.

  1. Zuwendungsvoraussetzungen

Voraussetzung für die Förderung ist grundsätzlich das Zusammenwirken von mehreren unabhängigen Partnern zur Lösung von gemeinsamen Forschungsaufgaben (Verbundprojekte), die den Stand der Technik deutlich übertreffen. In den Vorhaben sollen die zuvor genannten F&E-Aspekte als Schwerpunkte erkennbar sein.

Die Vorhaben sollen unternehmensgetrieben sein und dauerhafte Innovationsprozesse in den Unternehmen anstoßen sowie eine Laufzeit von drei Jahren möglichst nicht überschreiten.

Die Projektvorschläge sollen sich durch Leitbildfunktion und Referenzcharakter insbesondere zur Stärkung mittelständischer Unternehmen auszeichnen. Es werden ausschließlich Verbundprojekte gefördert, an denen Partner mitarbeiten, die die neuen internetbasierten Dienstleistungen in Deutschland entwickeln und ohne weitere Förderung rasch zu einer breiten Anwendung bringen. Es sollen interdisziplinäre Forschungsansätze und ganzheitliche Lösungen unter Einbeziehung der entsprechenden Fachdisziplinen umgesetzt werden. Die Beteiligung von mittelständischen Unternehmen ist dabei für die Erfüllung der Zuwendungsvoraussetzungen von wesentlicher Bedeutung.

Berücksichtigt werden ausschließlich Vorschläge, die eine modellhafte Realisierung der Lösungsansätze in den beteiligten Unternehmen während der Projektlaufzeit und nach Projektende vorsehen, sowie eine Übertragbarkeit / Verwertung der Ergebnisse in weiten Teilen der Unternehmenslandschaft in Deutschland oder dem Europäischen Wirtschaftsraum erwarten lassen. Der Kooperation mit kompetenten Umsetzungsträgern wird dabei große Bedeutung beigemessen. Eine signifikante Breitenwirkung wird insbesondere im Hinblick auf KMU erwartet.

Antragsteller müssen die Bereitschaft zur interdisziplinären Zusammenarbeit mit anderen geförderten Verbünden und Initiativen in diesem Bereich zeigen. Es wird erwartet, dass sie im vorwettbewerblichen Bereich und unter Wahrung ihrer Geschäftsgeheimnisse einen unternehmensübergreifenden, intensiven Erfahrungsaustausch aktiv mitgestalten und an öffentlichkeitswirksamen Maßnahmen des BMBF (z. B. Tagungen des BMBF, Messeauftritte, Innovationsplattformen) mitarbeiten.

  1. Art und Umfang, Höhe der Zuwendung

Die Zuwendungen werden im Wege der Projektförderung gewährt. Bemessungsgrundlage für Zuwendungen an Unternehmen der gewerblichen Wirtschaft und für Vorhaben von Forschungseinrichtungen, die in den Bereich der wirtschaftlichen Tätigkeiten fallen sind die zuwendungsfähigen projektbezogenen Kosten, die in der Regel – je nach Anwendungsnähe des Vorhabens – bis zu 50 % anteilfinanziert werden können. Nach BMBF-Grundsätzen wird eine angemessene Eigenbeteiligung – grundsätzlich mindestens 50 % der entstehenden zuwendungsfähigen Kosten – vorausgesetzt. Die Zuwendungen werden als nicht rückzahlbare Zuschüsse gewährt.

  1. Antragsfrist

In der ersten Verfahrensstufe ist dem Projektträger bis spätestens Freitag, den 27. Juli 2018 vom Einreicher eine zwischen den Partnern abgestimmte Projektskizze in schriftlicher und elektronischer Form in deutscher Sprache vorzulegen.Verspätet eingehende Projektskizzen können nicht mehr berücksichtigt werden.