Automation

Die angewandte Forschung steht vor einem Grundsatzproblem, das sich eigentlich schon implizit in ihrem Namen äußert. Die Verknüpfung von Forschung und Industrie, von wissenschaftlichen Erkenntnissen und konkreter unternehmerischer Anwendung stellt häufig eine große Hürde dar. Denn das Fundament der Zusammenarbeit, eine Kommunikation und ein gemeinsames Projekt anzubahnen, muss im Vorfeld gegossen werden.

Die Digitalisierung treibt unaufhaltsam die Entwicklung intelligenter und vernetzter Produkte, Dienstleistungen und Produktionssysteme voran. Doch damit entsteht auch eine gewaltige Komplexität und Vernetzung von Technologien, die das Engineering für die Märkte von morgen vor neue Herausforderungen stellt. Die Lösung? Advanced Systems Engineering (ASE): die Integration der vielfältigen Aspekte des Systems Engineerings und des Advanced Engineerings, um die Wettbewerbsfähigkeit in einer sich wandelnden Welt zu sichern und zu steigern.

Wer Maschinen und autonom fahrende Transporter einsetzt, muss sich darauf verlassen können, dass sie jederzeit funktionieren. Zur Zuverlässigkeitsanalyse und Fehlersuche wird deshalb die FMEA-Methode genutzt. Allerdings werden die Ausfallwahrscheinlichkeiten der Bausteine hier nur qualitativ erfasst. Die neue Software proSVIFT unterstützt Experten künftig effektiver bei der Suche nach den Ursachen eines möglichen Defekts, weil sie mit quantitativen Beschreibungen arbeitet. Sie bringt damit erstmals die quantitative Modellierung von Ausfallwahrscheinlichkeiten aus der Theorie in die Praxis.

Optische Sensorik am Auto ist mittlerweile kein Novum mehr. Mit Fahrerassistenzsystemen ist vieles heutzutage schon möglich – selbst (teil)autonomes Fahren. Doch was den Fahrzeugen bislang nahezu in Gänze fehlt, ist ein akustischer Sinn, ein vorausschauendes Hören. Gerade das könnte zu einem erheblichen Mehrwert an Sicherheit und Zuverlässigkeit führen. Ein Team von Wissenschaftler*innen am Fraunhofer IDMT arbeitet schon seit Jahren an der Entwicklung von intelligenten akustischen Sensorsystemen, die mit dem Projekt »The Hearing Car« nun erste prototypische Anwendung finden.

Wenn es so weitergeht, dann sind die Fahrenden an den Stromtankstellen schneller geladen als der Akku ihres E-Mobils: Die Ladeinfrastruktur ist intransparent, das Bezahlen umständlich und die Grundversorgung mit Schnelllade-Energie ist immer schwerer zu gewährleisten. Keiner der Versorger, Netzbetreiber oder Stromverkäufer weiß, wann wo wer wie viel Strom bereitstellen kann. Dieser Flickenteppich und der fehlende Informationsaustausch aller Beteiligten könnte die Elektromobilität sogar ausbremsen. Ein Konsortium arbeitet daran, die Knoten zu entwirren und das Laden zukunftssicher zu gestalten.

Es herrscht Dürre in Europa, Getreide wird knapp und die Weltbevölkerung wächst. Eine Vielzahl an Krisen verlangt in jüngster Zeit nach effektiven Lösungen aus der Nahrungsmittelindustrie. Die Digitalisierung der Landwirtschaft leistet dazu einen wichtigen Beitrag, denn digitale Daten bieten Einsichten beispielsweise über Bodenbeschaffenheit, Pflanzenzustände und Wasserkreisläufe. Darauf basierend können Landwirt*innen wichtige Entscheidungen treffen und so ihre Nahrungsmittelerträge potenzieren. Wie der Klimawandel sich auf dieses Industriefeld auswirkt und was in der Digitalisierung der Landwirtschaft besonders beachtet werden muss, erfahrt ihr in der neuen Folge des Wissenschaftspodcasts »Fraunhofer InnoVisions: Nachgeforscht«.

Wer ein Fahrzeug führt, muss das Verkehrsgeschehen rundherum jederzeit aufmerksam verfolgen. Grundlegend dafür ist nicht nur der Blick auf die Straße voraus, in die Rückspiegel und über die Schulter. Auch das Hören ist Teil der erforderlichen Aufmerksamkeit am Steuer. Das gilt nicht nur für Menschen, sondern auch, wenn der Computer die Fahrzeugführung übernimmt.

Menschen sind in der Lage, einem bestimmten Gespräch zuzuhören – selbst, wenn sich im Raum viele Geräuschquellen befinden und sich andere Menschen unterhalten. Ein Problem haben allerdings Hörgeräteträger. Bei mehreren Sprechern wissen ihre Geräte nicht, wem auf der Party der Träger zuhören will. Dank eines neuen Systems könnte sich das ändern.

Sprechen ist die wohl offensichtlichste Möglichkeit zu kommunizieren, sich an sozialen Interaktionen zu beteiligen und seine Persönlichkeit auszudrücken. Um Einschränkungen der Sprechfähigkeit durch Alter, Krankheit oder Behinderung entgegenzuwirken, haben das Fraunhofer-Institut für Digitale Medientechnologie IDMT in Oldenburg und das ISi-Speech-Konsortium ein System entwickelt, das Gesprochenes selbstständig erkennt, Fehler analysiert und korrigiert.