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Sie sehen Beiträge aus dem Jahr 2023.

ZDIN-Zahlen im Detail

Das umfangreiche ZDIN-Netzwerk aus Wissenschaft und Wirt­schaft spannt sich über ganz Niedersachsen. Gemeinsam verzeichnen die Zukunftslabore und die Koordinierungsstelle beeindruckende Projekterfolge, die auf dieser Seite im Detail vorgestellt werden.

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Wissenschaftliche Veröffentlichungen

Using vertical Federated Learning in industrial Supply Chains

Der Beitrag zeigt ein Anwendungsbeispiel für den Einsatz von föderiertem Lernen in Lieferketten. Es wird anhand eines Industriedatensatzes die Prognosegüte von verteilten Datenanalysen mit der einer a ...

Der Beitrag zeigt ein Anwendungsbeispiel für den Einsatz von föderiertem Lernen in Lieferketten. Es wird anhand eines Industriedatensatzes die Prognosegüte von verteilten Datenanalysen mit der einer aggregierten Analyse untersucht. Im Paper werden dazu konkrete Evaluationskriterien, das Vorgehen und der Aufbau der dazu entwickelten Anwendung beschrieben. Das Paper schließt mit einem Ausblick auf zukünftige Arbeiten.

Autor*innen
  • M. Sc. Jonas Kallisch (Hochschule Emden/Leer, Fachbereich Technik)
  • Prof. Dr.-Ing. Christoph Wunck (Hochschule Emden/Leer, Fachbereich Technik, OFFIS Institut für Informatik, FuE-Bereich Produktion)
Veröffentlichung
  • Im Rahmen des Buches/Journals bzw. Konferenz: Decision Science Institute Annual Conference 2023
  • Datum: 18.11.2023 - 20.11.2023
Diese Veröffentlichung entstand im Rahmen der ZDIN Förderung durch das Ministerium für Wissenschaft und Kultur.
Musterprozess für einen sicheren Produkt-Entwicklungslebenszyklus nach IEC 62443-4-1

Kleine und mittlere Unternehmen (KMU), die dem Bereich der Automatisierungstechnik zuliefern, stehen vor der wachsenden Herausforderung, dass Kundinnen und Kunden vermehrt Produkte fordern, die im Sin ...

Kleine und mittlere Unternehmen (KMU), die dem Bereich der Automatisierungstechnik zuliefern, stehen vor der wachsenden Herausforderung, dass Kundinnen und Kunden vermehrt Produkte fordern, die im Sinne der IT-Sicherheit „sicher“ entwickelt werden. Die Norm IEC 62443-4-1 beschreibt einen solchen sichereren Produkt-Entwicklungslebenszyklus. Derartige Standards stellen hohe Anforderungen an die Organisation der Prozesse. Um die Umsetzung dieses Prozesses auch KMU zu ermöglichen, werden im folgenden Dokument Musterprozesse beschrieben, die Unternehmen befähigen die Anforderungen zu verstehen und im eigenen Unternehmen ein-, bzw. fortzuführen.

Autor*innen
  • Prof. Dr.-Ing. Karl-Heinz Niemann (Hochschule Hannover, Fakultät 1: Elektro- und Informationstechnik)
  • Jan-Niklas Puls (Hochschule Hannover)
Veröffentlichung
  • Im Rahmen des Buches/Journals bzw. Konferenz: Veröffentlichungen der Hochschule Hannover
  • Datum: 01.10.2023 - 01.10.2023
  • Link zur Veröffentlichung
Diese Veröffentlichung entstand aufbauend auf der ZDIN Förderung.
Wie man ein sicheres PROFINET-Gerät entwickelt. Organisatorische und technische OT-Security-Maßnahmen bei der Entwicklung von PROFINET-Geräten

Das PROFINET Protokoll wurde in der aktuellen Version um Security-Funktionen erweitert. Damit können für PROFINET flexible Netzwerkarchitekturen unter Berücksichtigung von OT-Security Anforderungen en ...

Das PROFINET Protokoll wurde in der aktuellen Version um Security-Funktionen erweitert. Damit können für PROFINET flexible Netzwerkarchitekturen unter Berücksichtigung von OT-Security Anforderungen entworfen werden, die durch die bisher erforderliche Netzwerksegmentierung nicht möglich waren. Neben den Herstellern der Protokollstacks sind nachfolgend auch die Komponentenhersteller gefordert, eine sichere Implementierung in ihren Geräten umzusetzen. Die erforderlichen Maßnahmen gehen dabei über die Nutzung eines sicheren Protokollstacks hinaus. Der Beitrag zeigt am Beispiel eines Ethernet-APL Messumformers mit PROFINET-Kommunikation die künftig von PROFINET-Geräteherstellern zu berücksichtigenden technischen und organisatorischen Rahmenbedingungen.

Autor*innen
  • Prof. Dr.-Ing. Karl-Heinz Niemann (Hochschule Hannover, Fakultät 1: Elektro- und Informationstechnik)
  • Simon Merklin
Veröffentlichung
Diese Veröffentlichung entstand aufbauend auf der ZDIN Förderung.
A Flexible Graph Language for a Model-Based Semi-Automatic CGRA Compilation Flow

Extensive compiler support is a key-necessity for the general acceptance and usability of the promising Coarse Grained Reconfigurable Array (CGRA) accelerator architecture. However, there is currently ...

Extensive compiler support is a key-necessity for the general acceptance and usability of the promising Coarse Grained Reconfigurable Array (CGRA) accelerator architecture. However, there is currently little work to seamlessly connect mathematical graph-based modeling/programming languages and graph-based intermediate representations into a model-based semi-automatic compilation flow in which experts from different domains can collaborate interactively. Therefore, we present a flexible graph language with well-defined execution semantics which facilitates this intended compilation flow by supporting multiple user-defined abstractions. Starting with an abstract mathematical kernel description, we show that different mappings to a modern CGRA can be explored in an under-standable way with our language. We argue that our work is a promising starting point to increase the understandability and accessibility of CGRA compilation.

Autor*innen
  • Felix Böseler
  • Dr. Jörg Walter (OFFIS Institut für Informatik)
Veröffentlichung
  • Im Rahmen des Buches/Journals bzw. Konferenz: Forum on specification & Design Languages (FDL) 2023
  • Datum: 11.09.2023
Diese Veröffentlichung entstand aufbauend auf der ZDIN Förderung.
Supporting Model-Based Network Specification for Time-Critical Distributed Control Systems in IEC 61499

Designing the software for distributed control systems introduces new challenges regarding handling the communication between devices. The domain-specific modeling language defined in IEC 61499 provid ...

Designing the software for distributed control systems introduces new challenges regarding handling the communication between devices. The domain-specific modeling language defined in IEC 61499 provides mechanisms to distribute software across devices, but does not provide modeling elements for describing details about the communication between these devices. We provide an extensible proof-of-concept implementation for specifying the communication of an IEC 61499-based system that extends the current system model. Our approach requires only minimal adaptations of the IEC 61499 standard and proposes an extensible concept for modeling various kinds of communication protocols. We integrated the concept into an open-source development environment for IEC 61499. We then evaluated the approach and the tool by configuring time-sensitive networking for a typical control application. Engineers can customize our approach with low effort to support additional paradigms for communication using the provided extension mechanisms.

Autor*innen
  • M.Sc. Friederike Bruns (Carl von Ossietzky Universität Oldenburg)
  • Bianca Wiesmayr (Johannes Kepler Universität Linz)
  • Prof. Dr. Alois Zoitl
Veröffentlichung
  • Im Rahmen des Buches/Journals bzw. Konferenz: 2023 IEEE 19th International Conference on Automation Science and Engineering (CASE)
  • Datum: 01.08.2023
Diese Veröffentlichung entstand aufbauend auf der ZDIN Förderung.

Wissenschaftliche Vorträge

Einsatz von Open-Source-Software zur datengetriebenen Prozessüberwachung
Referent*innen
  • M. Sc. Slava Pachandrin (Technische Universität Braunschweig, Institut für Füge- und Schweißtechnik)
Vortrag
  • Im Rahmen der Veranstaltung: Sitzung der Fördergemeinschaft "Druckgießforschung"
  • Datum: 18.12.2023
Informationssicherheitsstrategie als Führungsaufgabe
Referent*innen
  • Prof. Dr.-Ing. Karl-Heinz Niemann (Hochschule Hannover, Fakultät 1: Elektro- und Informationstechnik)
Vortrag
  • Im Rahmen der Veranstaltung: Industrie Digital für Niedersachsen. Vernetzte Zukunft – digital, klimaneutral, sicher!
  • Datum: 16.11.2023
Circular Economy for Wind Turbine Supply Chains
Referent*innen
  • M.Sc. Kathrin Kramer (Leuphana Universität Lüneburg)
Vortrag
  • Im Rahmen der Veranstaltung: SMP Section's Brown Bag Seminar
  • Datum: 25.10.2023
Herausforderungen bei der Erfassung bauteilbezogener CO2-Fußabdrücke
Referent*innen
  • Dr.-Ing. Norbert Hoffmann (Technische Universität Braunschweig, Institut für Füge- und Schweißtechnik)
  • M. Sc. Slava Pachandrin (Technische Universität Braunschweig, Institut für Füge- und Schweißtechnik)
Vortrag
  • Im Rahmen der Veranstaltung: Sitzung der Fördergemeinschaft "Druckgießforschung"
  • Datum: 18.10.2023
Reduktion von Kupfer und Eisen in geschmolzenem Aluminium - modernes Aluminium aus alten Fahrzeugen
Referent*innen
  • M. Sc. Slava Pachandrin (Technische Universität Braunschweig, Institut für Füge- und Schweißtechnik)
  • Dr.-Ing. Norbert Hoffmann (Technische Universität Braunschweig, Institut für Füge- und Schweißtechnik)
Vortrag
  • Im Rahmen der Veranstaltung: Sitzung der Fördergemeinschaft "Druckgießforschung"
  • Datum: 18.10.2023

Außerwissenschaftliche Beiträge

Digitalisierung im Feld – Jetzt aber wirklich
Referent*innen
  • Prof. Dr.-Ing. Karl-Heinz Niemann (Hochschule Hannover, Fakultät 1: Elektro- und Informationstechnik)
Beitrag
  • Anlass: Schlusswort im atp-Magazin 09/2023
  • Datum: 01.10.2023 - 01.10.2023
Produktivitätssteigerung durch effiziente Datennutzung in Produktionsunternehmen
Referent*innen
  • Prof. Dr.-Ing. Matthias Schmidt (Leuphana Universität Lüneburg, Institut für Produktionstechnik und -systeme)
Beitrag
  • Anlass: Mittelstandskongress Lüneburg 2023
  • Datum: 14.09.2023 - 14.09.2023
Datengestützte Energieeinsparungen: Anwendungen und Diskussion
Referent*innen
  • Prof. Dr.-Ing. Matthias Schmidt (Leuphana Universität Lüneburg, Institut für Produktionstechnik und -systeme)
  • M.Sc. Kathrin Kramer (Leuphana Universität Lüneburg)
  • Prof. Dr.-Ing. Dirk Lange
  • Birte Löhr (Industrie- und Handelskammer Stade für den Elbe-Weser-Raum)
Beitrag
  • Anlass: Vortrag der Leuphana Universität, DeepIng business solutions GmbH und der Firma Marposs Monitoring Solutions GmbH bei der Arbeitsgruppe "ML im Produktionsumfeld" der Leuphana Universität Lüneburg, der IHK Stade und der IHK Lüneburg-Wolfsburg
  • Datum: 15.06.2023
Produktion in der Druckguss-Industrie unter dem Gesichtspunkt der Nachhaltigkeit
Referent*innen
  • Dr.-Ing. Norbert Hoffmann (Technische Universität Braunschweig, Institut für Füge- und Schweißtechnik)
Beitrag
  • Anlass: Chem-Trend HERA Anwender Forum 2023
  • Datum: 24.04.2023 - 24.04.2023
Optimierte Prognose der Bearbeitungsdauer durch Maschinenrückmeldedaten in Grey-Box-Modellen
Referent*innen
  • Marcus Nein (Leibniz Universität Hannover, Institut für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen)
Beitrag
  • Anlass: IndustryArena
  • Datum: 30.03.2023 - 30.03.2023

Messebeiträge

Bright World of Metals

Die zukunftsweisende Messe "Bright World of Metals" (GIFA-, METEC-, THERMPROCESS- und NEWCAST-Messe) blickt auf eine lange Tradition im Düsseldorfer Messe-Portfolio zurück und bietet das nahezu komplette Weltangebot in den Bereichen Gießerei- und Schmelzanlagen, Feuerfesttechnik, Anlagen und Maschinen zur Form- und Kernherstellung, Formstoffe und Formereibedarf, Modell- und Formenbau, Leittechnik und Automation, Umweltschutz und Entsorgung sowie Informationstechnologien. Die Messe wird von einem vielfältigen Rahmenprogramm mit zahlreichen Seminaren, internationalen Kongressen, Symposien und Vortragsreihen begleitet. Das Zukunftlabor Produktion war durch einen Stand vor Ort vertreten und konnte viele Besucher*innen über die gewonnen Erkenntnisse im Bereich des Gießereiwesens begeistern.

Beteiligte ZDIN-Einrichtungen
  • Technische Universität Braunschweig
  • Institut für Füge- und Schweißtechnik
Beitrag
  • Art des Beitrags: Exponat
  • Datum: 12.06.2023
  • Ort: Düsseldorf
Hannover Messe 2023

Wissenschaftler aus dem Zukunftslabor Produktion stellten auf der Hannover Messer 2023 das Projekt "IoT-EnRG" vor, welches sich mit der Entwicklung von Energiemanagementschnittstellen für IoT-Technologien (Internet of Things) beschäftigt. In Produktionsanlagen erfordert die zentrale Bereitstellung von Energiedaten einen sehr hohen Engineering-Aufwand, da manuell Programme für die Kommunikation und Anpassung von semantisch unterschiedlichen Energiedaten zu erstellen sind. Hier setzt das vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) geförderte Projekt an. In dem Projekt wurde ein universelles Energieinformationsmodell entwickelt, welches die Möglichkeit bietet Energiedaten semantisch einheitlich zu beschreiben. Die Bereitstellung und Kommunikation der Energiedaten kann hierdurch vereinfacht und beschleunigt werden.

Beteiligte ZDIN-Einrichtungen
  • Hochschule Hannover
  • Fakultät 1: Elektro- und Informationstechnik
Beitrag
  • Art des Beitrags: Exponat
  • Datum: 17.04.2023
  • Ort: Hannover
Hannover Messe 2023

Auf der Hannover Messe, der Weltleitmesse der Industrie, zeigen rund 4.000 Unternehmen aus dem Maschinenbau, der Elektro- und Digitalindustrie sowie der Energiewirtschaft Technologien und Lösungen für eine vernetzte und klimaneutrale Industrie. Von der Digitalisierung und Automatisierung komplexer Produktionsprozesse über den Einsatz von Wasserstoff zur Energieversorgung von Fabriken bis hin zur Anwendung von Software zur Erfassung und Reduzierung des CO2-Fußabdrucks. Das Zukunftlabor Produktion war auf dem Gemeinschaftsstand von Niedersachsen mit einem Technologiedemonstrator vertreten und konnte mit vielen Besuchern die gewonnen Erkenntnisse teilen.

Beteiligte ZDIN-Einrichtungen
  • Hochschule Emden/Leer
  • Hochschule Hannover
  • Leibniz Universität Hannover
  • Forschungszentrum L3S
  • Technische Universität Braunschweig
  • Institut für Füge- und Schweißtechnik
  • OFFIS Institut für Informatik
  • Leuphana Universität Lüneburg
  • Institut für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen
Beitrag
  • Art des Beitrags: Exponat
  • Datum: 17.04.2023
  • Ort: Hannover

Technologiedemonstratoren

Drei Personen neben einem Gießwerkzeug
Anhand eines Gießwerkzeuges wurde ein Demonstrator auf Basis von Augmented Reality und mehrerer Prozesssimulationen entwickelt. Prozessspezifische Kenngrößen des vorangegangen Zerspanungsprozesses und einer thermischen Gießsimulation werden auf die Werkzeugform projiziert. 
Bild des Roboters
Der FolgBot ist eine mobile Demonstrationsplattform, in der verschiedene Aspekte von modernen Anforderungen an industrielle Steuersysteme demonstriert werden. Es ist ein autonomes Transportfahrzeug, das per embedded AI als Transportassistenz für menschliche Beschäftigte agiert. 
Ein Mann steht neben einem Monitor an einem Gerät
Mit dem Augmented Reality Demonstrator der Leibniz Universität Hannover können Qualitätskenngrößen (z. B. Kraft, Temperatur) auf einem hergestellten Bauteil angezeigt werden. 
Demonstrator mit Bildschirm
Der Messdemonstrator zeigt den Ausschlag von Kraft und Temperatursensoren auf einem Bildschirm. Damit soll spielerisch dargestellt werden, wie Sensorik im Gießprozess vernetzt sein kann. Der Demonstrator verfügt über einen Kraftsensor und einen Drucksensor. 
Grafik zu der Datenplattform
Das Zukunftslabor Produktion entwickelte einen Prototypen für eine Datenplattform, die zum dezentralen Datenaustausch zwischen Partnern innerhalb einer Lieferkette dient. Die prototypische Plattform ermöglicht den Datenaustausch ohne physischen Transfer der Daten. 

Transfer-Workshops

Zusammenwirken von IT (ISO/IEC 27000) und OT (IEC 62443) auf der VDE DKE Fachtagung Industrial Security

Die aktuellen Krisen der Welt zeigen es sehr deutlich: Eine vernetzte und digitalisierte Industrie und Infrastruktur sind anfällig gegenüber Cyber-Attacken. Ein Lösungsansatz ist die Anwendung von internationalen Normen und Standards. Die Normenreihe IEC 62443 beschreibt Sicherheitskonzepte und grundlegende Anforderungen für eine ganzheitliche Betrachtung der Industrial Security. Die Normenreihe ist in den letzten Jahren stark gewachsen und noch immer werden weitere Dokumente erstellt, um der komplexen Aufgabe gerecht zu werden. Wie sieht der aktuelle Stand aus? Was ist in den nächsten Jahren noch zu erwarten? Diese und weitere Fragen zur Normreihe und deren Anwendung waren Thema der VDE DKE Fachtagung 2023. Das Zukunftslabor Produktion führte im Rahmen der Fachtagung einen einen Workshop zum Zusammenwirken von IT (ISO/IEC 27000) und OT (IEC 62443) durch.

Workshop
  • Datum: 13.06.2023
  • Ort: Mannheim

Fort- und Weiterbildungen

Keine Einträge gefunden.

Studienabschlussarbeiten

Entwurf und Realisierung eines Demonstrators zur Veranschaulichung von Cyber-Risiken einer Produktionsanlage
Betreuer*innen
  • Prof. Dr.-Ing. Karl-Heinz Niemann (Hochschule Hannover, Fakultät 1: Elektro- und Informationstechnik)
Abschlussarbeit
  • Art: Bachelor
  • Themencluster: IT-Sicherheit
  • Datum: 06.12.2023 - 06.02.2024
Methode zur Auslastungsoptimierung heterogener Maschinenparks mittels simulationsgestützter Fertigungsplanung und -steuerung
Betreuer*innen
  • Marcus Nein (Leibniz Universität Hannover, Institut für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen)
Abschlussarbeit
  • Art: Studienarbeit (min. 14 Credits)
  • Themencluster: Modellierung und Simulation
  • Datum: 01.11.2023 - 31.05.2024
Digitaler Produktpass für eine kreislauffähige Windindustrie - Ermittlung und Bewertung notwendiger Daten, sowie Chancen und Hindernisse
Betreuer*innen
  • M.Sc. Kathrin Kramer (Leuphana Universität Lüneburg)
Abschlussarbeit
  • Art: Master
  • Themencluster: Datenmanagement und -analyse
  • Datum: 28.07.2023
Bewertung des Potenzials von Gebrauchtteilen in der Ersatzteilbeschaffung für Windenergieanlagen
Betreuer*innen
  • M.Sc. Kathrin Kramer (Leuphana Universität Lüneburg)
Abschlussarbeit
  • Art: Master
  • Themencluster: Supply Chain Management
  • Datum: 25.07.2023
Bestimmung von Lieferterminen mittels Verfahren des maschinellen Lernens in der Werkstattfertigung
Betreuer*innen
  • Prof. Dr.-Ing. Matthias Schmidt (Leuphana Universität Lüneburg, Institut für Produktionstechnik und -systeme)
Abschlussarbeit
  • Art: Master
  • Themencluster: Künstliche Intelligenz
  • Datum: 10.07.2023 - 29.11.2023

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