Projekte im Überblick – Forschung und Entwicklung für die Industrie

Im Projekt HEPAD entsteht eine neue Schwerlast-Drohne, die die überlastete Kurzstreckenlogistik entlasten kann, indem sie dank Leichtbau, Hochleistungsbatterien und präziser Zellüberwachung ein außergewöhnliches Nutzlast‑Gewichts‑Verhältnis erreicht. Eine IoT‑Architektur ermöglicht kontinuierliche Zustandsanalyse, effizientes Flottenmanagement und vorausschauende Wartung. Der Demonstrator belegt Leistungsfähigkeit, Sicherheit und ökologische Vorteile. So entsteht eine skalierbare, emissionsfreie Transportlösung für Industrie und Städte.

Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler im Projekt KIMEA entwickeln ein KI‑gestütztes System, das die Qualität von MEAs direkt während der Fertigung prüft. Sie analysieren Prozess‑ und Sensordaten, prognostizieren die spätere Leistung jeder MEA und sortieren schwächere Einheiten frühzeitig aus. Ein Sprachmodell unterstützt das Maschinenpersonal mit klaren Empfehlungen. Das Team am Fraunhofer IPT erzeugt dafür umfangreiche Datensätze, trainiert die Modelle und validiert sie in Versuchsanlagen und realen Produktionsumgebungen, um ein flexibel einsetzbares Qualitätssicherungssystem zu schaffen.

Das Forschungsprojekt AI2EDGE wird eine integrierte Softwareplattform mit hybridem digitalem Zwilling entwickelt, um KI-Anwendungen für Edge-Rechensysteme zu erstellen, zu simulieren und zu validieren. Damit sollen Herausforderungen zentraler Cloud-KI – wie hohe Latenzen, Energiebedarf und Datensicherheitsrisiken – durch produktionsnahe Verarbeitung überwunden werden. Die Plattform verbindet Systemsimulation, Compilertechnologie und eine nutzerfreundliche Oberfläche, sodass KI-Modelle frühzeitig virtuell auf verschiedenen Edge-Chips getestet und optimiert werden können. So entsteht die Grundlage für übertragbare, flexible und vertrauenswürdige KI-Lösungen direkt in der industriellen Produktion.

Im Projekt »KIVI« entwickelt das Fraunhofer IPT ein tragbares Bildgebungssystem auf Basis der optischen Kohärenztomografie, kombiniert mit Verfahren der Künstlichen Intelligenz.

Im Projekt »SOLID« bauen die Projektpartner eine regionale Wertschöpfungskette für Feststoffbatterien (ASSB) in Nordrhein-Westfalen auf. Dafür analysieren sie bestehende globale Wertschöpfungsketten und leiten daraus Technologien ab, die sich auf die regionale Industrie übertragen lassen. Eine zentrale Entwicklung des Projekts ist ein energieeffizientes Mini-Environment für die anspruchsvolle Produktionsumgebung von Feststoffbatterien. Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf der Entwicklung PFAS-freier Bindemittel für sulfidische Feststoffbatterien.

Im Forschungsprojekt PRIMAD optimieren die Partner den Entwicklungs- und Produktionsprozess für optische Glasbauteile. Mithilfe von Simulation, Inline-Messtechnik, KI und einem digitalen Zwilling werden Qualitätsdaten automatisiert erfasst und ausgewertet. Dadurch lassen sich Entwicklungszeiten, Prüfaufwände und Ausschuss reduzieren. Unternehmen können neue Optikprodukte schneller zur Serienreife bringen, Produktionsanlagen effizienter nutzen und hochwertige Komponenten wirtschaftlich in gleichbleibender Qualität herstellen.

Das Projekt »UHV.NRW« zielt darauf ab, die Ultrahochvakuumtechnologie für Produktionsprozesse zu verbessern. Unter Vakuumbedingungen werden empfindliche Materialien verarbeitet, wobei Hochvakuum und Ultrahochvakuum komplexe technische Anforderungen stellen. Das Fraunhofer IPT entwickelt neue Materialien und Produktionsverfahren, einschließlich Laserschweißen, und erforscht innovative Pumpkonzepte. Eine zentrale Aufgabe des Fraunhofer IPT ist die Herstellung und Prüfung von Prototypen für Vakuumkammern. Ein herausragendes Anwendungsbeispiel ist das Einstein-Teleskop, das als größtes Ultrahochvakuum-System Gravitationswellen aus dem Universum präzise messen soll.

Ziel im Projekt CompSTLar ist die digitale Transformation in der Luftfahrtindustrie unter Einsatz einer integrierten physischen und digitalen Infrastuktur für hochleistungsfähige thermoplastische Verbundwerkstoffe. Steigende CO2-Emissionen, die mit dem Anstieg des Luftverkehrs verbunden sind, geben den 15 europäischen Projektpartnern Anlass dazu, die Nachhaltigkeit der europäischen Luftfahrt zu stärken und einen Beitrag zu den EU-Zielen für Klimaneutralität bis 2050 zu leisten.

Im Forschungsprojekt GEPARD entsteht ein KI-basiertes Assistenzsystem, das Montagepläne, CAM-Daten und andere Produktionsdokumente bei Variantenwechseln automatisiert erstellt oder anpasst. Ziel ist es, Fachkräfte zu entlasten, Wissen zu sichern und die industrielle Produktion effizienter und anpassungsfähiger zu machen.

Die Zuverlässigkeit von KI-basierten Entscheidungen in der Produktion soll im Forschungsprojekt »AIDpro« gewährleistet werden. Dazu wird eine umfassende Lösung zur automatisierten Datenvalidierung und Anomalieerkennung in Prozessdatenströmen entwickelt.