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ProjektskizzeSichere und robuste kalibrierte Messsysteme für die digitale Transformation

Prof. Dr. Slawomir Stanczak | Fraunhofer Heinrich-Hertz-Institut (HHI) – KoordinatorDir. u. Prof. Dr. Siegfried Hackel | Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) – Mitinitiator

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Motivationn Ohne verlässliche Messdaten fehlt das Vertrauen in digitale Prozesse und digitale

Kommunikation à Metrologie als Fundament der Digitalisierung

n Forschung und Standardisierung zu Industrie 4.0 und Industrial Internet of Things (IIoT) bisher kaum koordiniert verknüpft mit Metrologie à hoher Aufholbedarf

n Digital kalibrierte Messsysteme spielen wichtige Rolle für künftige drahtlose Kommunikations- und Sensornetze à 5G Technologien

„Am Ende wird alles davon abhängen, wie vertrauenswürdig die Daten und auch die Algorithmen dahinter sind.“

Prof. Henning Kagermann, PTB-BMWi-Workshop 2018

„Wir haben in der Plattform Industrie 4.0 erst relativ spät realisiert, dass wir die Metrologie nicht ausreichend berücksichtigt haben.“ „Wir sollten alles dafür tun, dass die Entwicklungen der Digitalisierung auch in den Normungsgremien verankert werden.“

Prof. Henning Kagermann, PTB-BMWi-Workshop 2018

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Termine für Workshops und Abschlussmeetingn Workshop bei der PTB in Braunschweig

n Termin: 28. Februar 2019 + möglicher Vertiefungsworkshop im April

n Inhalte: Digital Twin, Digital Calibration Certificate

n Workshop bei Industriepartner (z.B. Bosch am Forschungscampus in Renningen)

n Termin: 25. März 2019

n Inhalte: Identity Management, Certified Measurements (Video), weitere Use-Cases

n Abschlussveranstaltung mit Abschlusspräsentation am HHI

n Terminvorschläge Juni-Juli per Foodle-Umfrage

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Agenda Workshop am Do, den 28.02.2019 n 10:00 – 13:00 Begrüßung, Vorträge und Thesen/Bedarfs-Umfrage

n 13:00 – 14:00 Lunchbreak

n 14:00 – 14:40 Impulsvorträge

n 14:40 – 16:00 Break-Out-Sessions in kleinen Gruppen

n 16:00 – 16:30 Vorstellung der Gruppenergebnisse

n 16:30 – 17:00 Vorstellung der Umfrageergebnisse und Bedarfsanalyse

n Nach 17:00 Ausklang, Networking und optional Führung durch PTB

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Innovationspotenzial

Zuverlässige Daten durch Digital Calibration

Certificates, Digital Twins und Prüf-

mittelmanagement

Digitales Identitätsmanage-

ment für Sicherheit in der industriellen Kommunikation Zertifiziertes Messen

am BeispielComputer Vision

Identifizierung weiterer

Anwendungsfelder und Technologien

Diskrete Fertigung

Prozess-Auto-matisierung

Gebäude-Auto-

matisierung

Energienetze & Smart

Metering

Healthcare & Medical IoT Digital Farming

Erweiterung der Funktionalitäten für das Industrial Internet of Things (IIoT) für

Logistik & Mobilität …

Beitrag zur digitalen Transformation Deutschlands

Projektziel: Agenda für den Umgang mit Mess- und Prüfdaten in der (drahtlos) vernetzten Metrologie

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n Weiterentwicklung des DCC in einen Digital Twin (DT) zur Simulation von Messprozessen – auch durch Cloud-gebundene Simulation

Beispiele für HandlungsbedarfeDigital Calibration Certificate und Digital Twin

Identity management

AI-ready information

Embedded simulation

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5G Wire

less Acce

ss

Massive Sensor Networks

Edge CloudTechnology

MES/ERPSystems

Industrial Cloud

High Accuracy Positioning

PKI Solutions

Secure Connectivity

ML-basedData Analytics

Fog computing

Beispiele für HandlungsbedarfeVernetzte Messsysteme & 5Gn Messungen von Verzögerungszeitenn Verteilte Kalibrierung, Triggerung und

Synchronisation über mehrere Knotenn Verteilte Messungen zur echtzeitfähigen

Zustandsüberwachung & Tracking

Vernetzte Messsysteme erfordernn neue Regeln für die sichere und

zuverlässige Datenübertragungn neue Messverfahren mit sehr großen

Datenmengen und nachvollziehbarer Datenverarbeitung

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Beispiele für HandlungsbedarfeZertifiziertes Messen mit Computer Vision

n Kameras übernehmen zunehmend Mess- und Analyseaufgaben

n Ziel: Kamera als zertifizierte (preiswerte) Messeinheit

n Kalibrierung und Evaluation von Sensorsystemen, digitaler Kalibrierschein

n Neue Methoden für zuverlässiges Messen mit Genauigkeitsanforderungen

n Garantierte und vergleichbare Angaben über Sensoreigenschaften

Wartungsaufgaben mitEndoskopie/Boroskopie

Medizin: Mikroskopie/Endoskopie

AerophotogrammetrieGebäude/Landschaftsvermessung

[Studio G.M. sas]

Fertigung: Bauteilvermessung

Autonomes FahrenUmgebungserfassung

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Projektvorhaben – 01/2019 bis 06/2019

Trend- und Stakeholder-

analyse(AP 1)

§ Herausforderungen / Trends aus Anwendersicht§ Anforderungen§ Anwendungsbereiche und Stakeholder

Priorisierung von Handlungsfeldern

(AP 2, AP 4)

§ Skizzieren von Lösungsansätzen anhand konkreter Szenarien

§ Normungs- / Standardisierungsbedarf§ Marktchancen

Konzeption eines Modellvorhabensals Leuchtturm-projekt (AP 5)

Erarbeitung einer Forschungsagenda

Workshop zur Experten- und

Anwender-Rückkopplung

(AP 3)

§ Auswahl umzusetzender Anwendungen / Projektthemen:o besondere Innovationskraft und Förderwürdigkeito Zukunftstechnologien für domänenübergreifende Akzeptanz

§ Schnittstellen zu Normierung / Standardisierung § Kooperation mit weiteren Schlüsselpartnern (GUs, KMUs)

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(beratend)Kommunikations- und Informationstechnik, Datenanalyse in verteilten Netzen + 3D Bild- und Video-verarbeitung für Kamera-systeme/VR/AR

Industrielle Mess- und Regelkomponenten für die Verfahrenstechnik

Industrielle Prüf- und Messtechnik (Carl Zeiss 3D Automation GmbH)

Industrielle Sensorik, Automatisierungs- und Fertigungstechnik Applikationsspezifische

Kameralösungen

Sicherheitsprotokolle und -zertifikate für Kommunikationsnetze(Telekom Security)

Nationales Metrologie-institut Deutschlands, Hüter der nat. Normale. Alle (D)CC sind darauf zurückgeführt, Zertifizierung und Normierung

Fachverband für Unternehmen im Bereich Sensorik u. Messtechnik

Konsortium & Kompetenzen

(Projektpartner)

Sichere, hochverfügbare IKT-Netze; Kontakt zur International Data Space Association

Industrielle Halbleitertechnik mit Industriesensoren; Hoch-frequenz- u. Radarsensorik

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Ansprechpartner

Kontakt Fraunhofer-Institut für Nachrichtentechnik,Heinrich-Hertz-Institut, HHI:

Prof. Dr. Slawomir Stanczakslawomir.stanczak@hhi.fraunhofer.de+49 30 31002 875

Einsteinufer 3710587 Berlin

Kontakt Physikalisch-Technische Bundesanstalt,Nationales Metrologieinstitut:

Dir. u. Prof. Dr. Siegfried Hackelsiegfried.hackel@ptb.de

+49 531 592 1017

Bundesallee 10038116 Braunschweig