Fraunhofer-Institut für Angewandte Informationstechnik FIT

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  • Publication
    Smart Devices erfolgreich in Produktionsprozesse integrieren
    (Universität Bayreuth, 2019)
    Bitzer, Michael
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    Kleylein-Feuerstein, Joachim
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    König, Ulrich
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    Röglinger, Maximilian
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    Urbach, Nils
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    Wenninger, Annette
    Mit der zunehmenden Digitalisierung von Wirtschaft und Gesellschaft ist die Vision der Industrie 4.0, einer intelligenten und vernetzten Produktion, entstanden. Inzwischen ist Digitalisierung für Unternehmen ein entscheidender Faktor, um zukunfts- und wettbewerbsfähig zu bleiben. Allerdings stellt diese Entwicklung insbesondere kleine und mittlere Unternehmen(KMU) vor große Herausforderungen. KMU sind zum Beispiel häufig damit konfrontiert, bestehende Anwendungssysteme aufzurüsten und individuelle Lösungen für die Digitalisierung zu entwickeln. Das durch die Bayerische Forschungsstiftung (BFS) geförderte konsortiale Forschungsprojekt »SmarDe's@Work - Smart Devices in der Produktion« adressiert exakt diese Herausforderung und unterstützt KMU bei dem zielgerichteten Einsatz von Smart Devices in Produktionsprozessen. Hierzu wurden Smart Devices (z.B. Smartphones, Tablets, Smartwatches) in Produktionsprozessen zur Verbesserung der Kommunikation zwischen Menschen, Maschinen und Anwendungssystemen eingesetzt. Die Umsetzung von Industrie 4.0-Technologien wird für KMU dadurch maßgeblich erleichtert. Zentraler Bestandteil des Forschungsprojekts war die Entwicklung eines Demonstrators, bestehend aus einer Middleware und einer Client-Applikation, der in acht realweltlichen Anwendungsfällen implementiert und evaluiert sowie in fünf weiteren fiktiven Anwendungsfällen analysiert wurde. Die bisherigen Anwendungserfahrungen waren ausnahmslos positiv, sodass die am Forschungsprojekt beteiligten Unternehmen die Smart Devices sowie die zugehörige Software (Middleware und Client-Applikation) dauerhaft in ihren Produktionsprozessen einsetzen werden. Der entwickelte Demonstrator wurde auf der Open-Source-Plattform Github für interessierte Unternehmen zur individuellen Nutzung und Weiterentwicklung veröffentlicht. Die vorliegende Studie bietet Unternehmen und Mitarbeitern, insbesondere Führungskräften, die Möglichkeit, Einblick in dieses zukunftsweisende Forschungsprojekt zu erhalten, Ideen für die eigene Produktion zu sammeln sowie Synergieeffekte für das eigene Unternehmen zu schaffen. Darüber hinaus erhalten die Leser den Kontakt zu kompetenten Ansprechpartnern, die über eine große Expertise im Bereich Industrie 4.0 verfügen.
  • Publication
    Ausgangsbedingungen für die Vermarktung von Nachfrageflexibilität: Status-Quo-Analyse und Metastudie. 2. Fassung
    (Universität Bayreuth, 2019)
    Buhl, Hans Ulrich
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    Fridgen, Gilbert
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    Körner, Marc-Fabian
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    Michaelis, Anne
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    Rägo, Vadim
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    Schöpf, Michael
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    Schott, Paul
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    Sitzmann, Amelie
    Die vorliegende Arbeit ist Teil des durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderten Forschungsprojektes ""Synchronisierte und energieadaptive Produktionstechnik zur flexiblen Ausrichtung von Industrieprozessen auf eine fluktuierende Energieversorgung (SynErgie)"". Als eines der ""Kopernikus-Projekte für die Energiewende"" hat das Forschungsprojekt SynErgie das Ziel, die energieintensiven Industrien in Deutschland dazu zu befähigen, ihre Stromnachfrage dem zunehmend fluktuierenden Stromangebot anzupassen. In der Vergangenheit waren Stromsysteme in der Regel dahingehend ausgelegt, dass die Erzeugungsseite des Marktes an das zeitliche Verhalten des Verbrauchs angepasst war. Durch den verstärkten Ausbau volatiler erneuerbarer Energien unterliegt die Stromerzeugung jedoch unkontrollierbaren, wetterabhängigen Schwankungen, weshalb eine Flexibilisierung des Gesamtsystems zunehmend an Bedeutung gewinnt. Weil die Erzeugerseite benötigte Flexibilitäten nur in Form einer Reduzierung der Einspeisung anbieten kann, ergibt sich eine sogenannte Flexibilitätslücke. Wie am 14. Dezember 2018 und am 10. Januar 2019 deutlich wurde, bringt diese Flexibilitätslücke das Stromsystem bereits heute an seine Grenzen der Stabilität. Nur durch den Einsatz vieler Ausgleichsmechanismen bzw. Flexibilisierungsoptionen konnte die Versorgungssicherheit an diesen Tagen gerade noch aufrechterhalten werden. Die in SynErgie betrachteten Industrieprozesse stellen dabei eine Teilmenge potenzieller Flexibilisierungsoptionen dar und können zur Lastanpassung an schwankende Erzeugung sowie zur Bereitstellung von Systemdienstleistungen und Entlastung der Netze beitragen. In einem liberalisierten, wettbewerblichen Strommarkt sind im Hinblick auf die Erschließung der Potenziale der Nachfrageflexibilität die marktlichen und regulatorischen Rahmenbedingungen von hoher Relevanz. Diese Studie beschreibt daher zunächst die Grundlagen des Strommarktdesigns und des konstituierenden gesetzlichen Rahmens. Auf aktuelle Diskussionen über das grundlegende Preissystem (Einheitspreissystem vs. zonales System vs. nodales System) wird dabei nicht eingegangen. Die Aufarbeitung dieser Diskussionen sowie die spezifische Analyse der Auswirkungen des Preissystems auf Nachfrageflexibilität ist Inhalt der in SynErgie II anstehenden Arbeitspakete des Clusters IV ""Markt- und Stromsystem"". Die vorliegende Studie arbeitet deshalb vielmehr potenzielle Hemmnisse der Partizipation flexibler Nachfrageprozesse auf und nimmt dabei stets Bezug zur Anwendung auf Industrieprozesse. Die Analyse bildet die Grundlage für die zukünftige Arbeit im Cluster IV und dient der clusterübergreifenden Information über den Status Quo der Marktstrukturen und regulatorischen Rahmenbedingungen. Neben der systematischen Aufarbeitung des marktlichen Rahmens werden die wissenschaftliche Literatur sowie bereits publizierte Studien zum Thema Nachfrageflexibilität (Demand Side Management und Demand Response) in einer Metastudie analysiert und zusammengefasst.
  • Publication
    Smart Data Transformation. Surfing the Big Data Wave
    (Fraunhofer FIT, 2016)
    Oesterle, Severin
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    Urbach, Nils
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    Danaher, Mark
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    Haaren, Erik van
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    Schulte, Timo
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    Vuyyuru, Prasad
    Unternehmen haben das Potenzial von Big Data in einer digitalisierten Welt erkannt. Welchen wirtschaftlichen Nutzen können sie bereits heute realisieren? Welchen Stellenwert haben Smart-Data-Transformationsprojekte? Um die aktuelle und zukünftige Bedeutung von Big Data und die Erfolgsfaktoren für eine erfolgreiche Implementierung von Smart-Data-Transformationsprojekten besser zu verstehen, wurden Entscheidungsträger aus Unternehmen durch die Projektgruppe Wirtschaftsinformatik des Fraunhofer FIT und Infosys Consulting befragt.