Ausschreibung. Industrie 4.0: Gestaltungspotentiale für den Mittelstand in Baden-Württemberg erforschen und nutzen. im Januar 2015.

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1 Ausschreibung Industrie 4.0: Gestaltungspotentiale für den Mittelstand in Baden-Württemberg erforschen und nutzen. im Januar 2015 Inhalt 1 Vorbemerkung Ziel und Gegenstand der Ausschreibung Teilnahmeberechtigung Modalitäten Fristen und Entscheidung Umfang und Inhalt der Skizzen Projektträger... 9 Seite 1

2 1 Vorbemerkung Industrie 4.0 oder Smart Factory stehen für einen Paradigmenwechsel in der industriellen Produktion: Bisher getrennte Teile der Wertschöpfungskette, z.b. Entwicklung, Design, Planung, Produktion, Lieferketten und Vertrieb, werden künftig miteinander vernetzt, indem sich im Rahmen einer übergeordneten Vernetzungsstrategie alle Einzelteile zu einem intelligenten Ganzen zusammenfügen. Übergeordnetes Ziel sind auf Basis der in den Branchen erreichten Entwicklungen sich selbststeuernde Systeme, die ohne menschliches Zutun Informationen austauschen und Entscheidungen treffen oder vorbereiten. Man erhofft sich dadurch die Individualisierung der Produktion zu Konditionen eines Massenherstellers entlang der Wertschöpfungskette: Dies geht einher mit einer erhöhten Flexibilität, Ressourceneffizienz, Zeit- und Ortsunabhängigkeit - bei hoher Zuverlässigkeits- und Rückverfolgbarkeitsrate sowie geringen Fehlertoleranzen. Die über die produktionstechnische Vernetzungsebene hinausgehende engere Einbindung des Kunden kann ferner Innovationen bei Produkteigenschaften induzieren und neue Geschäftsmodelle, innovative Servicekonzepte und Marketingstrategien hervorbringen. Durch die erweiterte Betrachtungsweise entsteht eine vollständige Vision der künftigen digitalen Wirtschaft und ihrer global vernetzten Akteure. Die deutsche Industrie steht bei der Umsetzung dieser Strategie noch am Anfang laut einer aktuellen Industriebefragung des Fraunhofer IAO und Ingenics AG [2014] schätzen derzeit nur 6% die Industrie-4.0-Fähigkeit ihres Unternehmens als stark ausgeprägt ein 1. Immerhin gaben 29% der befragten Unternehmen an, bereits eine Industrie-4.0 Strategie zu verfolgen und in vielen Unternehmen sind die technischen Voraussetzungen für eine Umsetzung der digitalen Vision durchaus vorhanden. Aus Sicht der Autoren deuten aber alle Anzeichen darauf hin, dass sich die industrielle Wertschöpfung infolge der Digitalisierung verändern wird. Die baden-württembergische Industrie und insbesondere ihre vielen kleinen mittelständischen Unternehmen werden von diesem Wandel betroffen sein. Denn 1 Ingenics AG [2014]: Wie Automatisierung und Digitalisierung unsere Produktion verändern werden. Durchgeführt vom Fraunhofer IAO, 2014 in: Verfügbar Seite 2

3 gerade am Wirtschaftsstandort Baden-Württemberg sind die von diesem Paradigmenwechsel in der industriellen Produktion sehr stark tangierten Branchen - Maschinenbau, Herstellung von Kraftwagen und teilen sowie Medizin-, Mess-, Steuer- und Regelungstechnik 2 - überproportional vertreten. Diese wissensintensiven Wirtschaftszweige prägen das Selbstverständnis des Landes, einer der führenden Technologiestandorte in Europa zu sein. Für Baden-Württemberg gilt es deshalb, sein ganzes technologisches Können zu bündeln und auszuschöpfen, um sich den Herausforderungen dieses Wandels zu stellen. Denn die Herausforderungen sind immens: Bereits in Betrieb befindliche Maschinen und Anlagen müssen umgerüstet und sicher vernetzungsfähig gemacht werden; in die Verbesserung der Datenqualität muss massiv investiert werden; vorhandene noch isolierte Prozessketten müssen zu Wertschöpfungsnetzwerken verbunden werden, mit Betriebs- und Produktionsdaten muss vertrauensvoll umgegangen werden; aus der synchronen, in Echtzeit erfolgenden Verknüpfung von technischen Daten mit Geschäftsdaten wie Finanz-, Produkt- und Anlagendaten können völlig neue Szenarien und Geschäftsmodelle entlang der Wertschöpfungskette entstehen. Die Anpassung an diese Entwicklung wird nur dann erfolgreich sein, wenn es der Industrie und den kleinen und mittelständischen Unternehmen in Baden-Württemberg gelingt, ihre Innovationspotenziale zu aktivieren. 2 Ziel und Gegenstand der Ausschreibung Ziel des Forschungsprogramms ist die Erforschung und Entwicklung neuer Konzepte sowie soziotechnischer Lösungsansätze, die dazu beitragen können, dem industrienahen Mittelstand in Baden-Württemberg den Weg in die sich verändernde digitalvernetzte industrielle Wertschöpfung zu erleichtern. Das Programm priorisiert innovative und anwendungsnahe Forschungsansätze mit absehbarem Umsetzungshorizont im Mittelstand. Betriebswirtschaftliche, rechtliche, organisatorische und qualifikatorische Problemstellungen sowie Fragen der 2 Im Vergleich zu Deutschland ist der Anteil der wissensintensiven Wirtschaftszweige um über 5 Prozentpunkte größer, zitiert nach: Baden-Württembergischer Industrie- und Handelskammertag (Hrsg.) [2012]: Regionale Branchen- und Technologiestrukturen in Baden-Württemberg, Auswertung und Analyse einer Untersuchung des Fraunhofer Institutes für System und Innovationsforschung im Auftrag der baden-württembergischen Industrie- und Handelskammern im Jahr 2011, Karlsruhe 2015, S. 5 Seite 3

4 Akzeptanz können neben der Lösung technischer Problemstellungen aufgegriffen und wissenschaftlich mit untersucht werden. Eine interdisziplinäre Herangehensweise, insofern sie zur Lösung der Problemstellung zielführend beitragen kann, ist ausdrücklich erwünscht. Die eingereichten Fragestellungen können alle drei der im Folgenden genannten Themenbereiche tangieren; Themenübergreifende Fragestellungen sind hierbei erwünscht. Das Förderprogramm richtet sich primär an den Mittelstand. Daher werden Vorschläge mit zielgruppengerechten Transferkomponenten, die dem Mittelstand aufzeigen können, wie er die erarbeiteten Ergebnisse für seine künftige strategische Ausrichtung nutzen kann, bei der Auswahl bevorzugt. Im Rahmen des Programms können Skizzen für folgende Themenbereiche eingereicht werden: Innovative technische Dienstleistungen für Produktion und fertigungsnaher Logistik: Industrie 4.0 lässt die Komplexität der Produktionsanlagen enorm anwachsen. Potentielle Ausfälle werden sehr teuer und müssen proaktiv vermieden werden. Für den Mittelstand könnten sich neue Chancen für künftige Geschäftsfelder ergeben. Mögliche Forschungsinhalte sind: o Proaktive Wartung mit Zustandsbeobachtung und Lebenszyklusbetrachtung o Verknüpfung von Echtzeit- und Massendaten mit neuen Servicekonzepten o Wertschöpfungskettenübergreifende Servicekonzepte (Service-Apps und Portale, Full-Service-Lösungen im Wertschöpfungsverbund) o Unterstützung durch Augmented-Reality-Anwendungen, Simulationswerkzeuge und mobile Geräte o Entwicklung von Modularisierungskonzepten für technische Dienstleistungen, damit kundenindividuelle Lösungen kostengünstig möglich werden und zur Verfügung stehen. Innovative Gestaltung der Mensch-Maschine Beziehung Die Beherrschung der Mensch-Maschine-Kommunikation gilt als wichtige Voraussetzung für die Beherrschung komplexer Systeme und gleichermaßen für die Erhöhung der betrieblichen Akzeptanz, denn qualifizierte und motivierte Beschäftigte sind ein Garant für den Erfolg der Umsetzung von Industrie 4.0. Forschungsinhalte könnten hier sein: Seite 4

5 o Realisierung der Neuanforderungen in Produktion und Service o Roboter und Assistenz- und Wissenssysteme als Helfer des Facharbeiters o Innovative Unterstützungsmöglichkeiten des Menschen (professionelle Bedienung bei Einhaltung von Freiheitsgraden für den Menschen) o Einsatz neuer Medien zur Steuerung von Produktionsanlagen und umgebungen (Semantik, Ontologien, VR/AR, Simulation) o Vereinheitlichung der Schnittstellen und Nutzung etablierter Standards o Innerbetriebliche on-the-job - Qualifizierungskonzepte für Beschäftigte und Führungskräfte o Flexible, medienunterstützte Personaleinsatzplanung. Neue Geschäftsmodelle für KMU Durch veränderte Wertschöpfungsketten ergeben sich für den Mittelstand neue Chancen und Risiken. Dem Mittelstand muss konkret und illustrativ gezeigt werden, wo für ihn das künftige strategische Potential liegt und wie es erfolgversprechend genutzt werden kann. Forschungsinhalte könnten hier sein: o Identifizierung von künftig relevanten Industrie-4.0- Geschäftspotentialen im Mittelstand o Exemplarische Erforschung und Entwicklung neuer Geschäftsmodelle, Aufzeigen der dafür notwendigen Anpassungs- und Kompensationsstrategien (Produktinnovation, Geschäftsmodell, Marketing) o Entwicklung innovativer Transferkomponenten für den Mittelstand o Erschließung neuer Nutzenpotenziale durch Vernetzung und neuer Formen der Kooperation. 3 Teilnahmeberechtigung Zur Teilnahme berechtigt sind baden-württembergische Hochschulen und gemeinnützige außeruniversitäre Forschungseinrichtungen mit Sitz in Baden- Württemberg. Seite 5

6 4 Modalitäten Die Forschung erfolgt im Auftrag der Baden-Württemberg Stiftung ggmbh. Basis der Finanzierung ist ein Auftragsvertrag der Stiftung mit der Hochschule oder der Forschungseinrichtung. Die Rechte aus den Ergebnissen der Forschung stehen ausschließlich der Baden-Württemberg Stiftung ggmbh zu. Die Auswahl der Projekte erfolgt in einem zweistufigen Verfahren: In der ersten Verfahrensstufe sind dem Projektträger DLR zunächst elektronisch Projektskizzen über das Internet-Portal pt(outline* gemäß den dort hinterlegten Hinweisen vorzulegen. Verbindliche Anforderungen (u. a. zur Gliederung der Skizze) sind hier in einem kurzen Leitfaden niedergelegt. Die Projektskizzen werden durch ein unabhängiges Begutachtungsgremium bewertet. Im weiteren Verfahrensverlauf (zweite Verfahrensstufe) werden die Interessenten bei positiv bewerteten Skizzen aufgefordert, einen Vollantrag vorzulegen, über den nach abschließender Prüfung entschieden wird. Umfang und Inhalt der Vollanträge werden in der zweiten Verfahrensstufe gesondert mitgeteilt. In der zweiten Verfahrensstufe müssen die Vollanträge der Hochschulen über die Rektorate vorgelegt werden; Vollanträge aus dem Bereich der außeruniversitären Forschungseinrichtungen müssen über die Leitung der Einrichtungen erfolgen. Die Skizzen können von einzelnen Arbeitsgruppen/ Forschungseinrichtungen sowie von Verbünden unterschiedlicher Forschungseinrichtungen gestellt werden. Wo es die Fragestellung gesondert erfordert, ist ein interdisziplinärer Ansatz ausdrücklich erwünscht. In jedem Fall ist darzulegen, inwiefern die zur Bearbeitung des Forschungsvorhabens nötigen Kompetenzen vorhanden sind. Bei Forschungsprojekten mit mehreren Arbeitsgruppen muss eine gemeinsam abgestimmte Projektleitung als Kontaktperson für die Baden-Württemberg Stiftung benannt werden, die die Koordination zwischen den Forschungseinrichtungen übernimmt und für die Gesamtprojektabwicklung verantwortlich ist. Es ist darzulegen, wie man ein wirkungsvolles und zielgerichtetes Projektmanagement erreichen kann. Seite 6

7 Hinweis zur Abschätzung der Kosten: Finanziert werden Personal-, Sach- und Reisekosten und in besonders begründeten Ausnahmefällen Investitionskosten in Form der während der Laufzeit des Projekts anfallenden Abschreibungen. Die Laufzeit der Projekte soll drei Jahre nicht übersteigen. Für das Forschungsprogramm stehen der Baden-Württemberg Stiftung bis zu 5 Mio. Euro zur Verfügung. 5 Fristen und Entscheidungswege Die Skizzen müssen bis zum (Ausschlussfrist) in deutscher oder in englischer Sprache über das Internetportal beim Projektträger eingereicht sein. Die eingereichten Skizzen werden durch ein unabhängiges Begutachtungsgremium bewertet, das der Baden-Württemberg Stiftung Entscheidungsvorschläge unterbreitet. Auswahlkriterien im Rahmen der Begutachtung sind die Übereinstimmung mit Ziel und Inhalt der Ausschreibung die wissenschaftlich-methodische bzw. technisch-konzeptionelle Exzellenz des Antrags Zielgruppengerechte sowie konkrete Transfermaßnahmen die interdisziplinäre Herangehensweise bei dafür besonders geeigneten Problemstellungen Relevanz für den industriellen Mittelstand in Baden-Württemberg Eine Ablehnung der Skizze im Rahmen der Ausschreibung wird nicht begründet. Ein Anspruch auf Finanzierung besteht nicht. Seite 7

8 6 Umfang und Inhalt der Skizzen Die Projektskizzen dürfen einen Umfang von 10 DIN-A4-Seiten (ohne Deckblatt) nicht überschreiten (Arial, mindestens 11 Pkt. Schriftgröße, 1-zeilig). Sie müssen ein für die Gutachter beurteilbares Konzept, eine grobe Finanzplanung und folgende Angaben umfassen: Allgemeine Angaben zu Antragsteller bzw. zur Antragstellerin, zur Projektleitung sowie der Titel des Vorhabens (Deckblatt) Zusammenfassung: kurze, allgemein verständliche Beschreibung des Vorhabens fachliche Darlegung des Projektvorhabens: Zielsetzung und angestrebter wissenschaftlicher und technischer Nutzen sowie Skizzierung des Arbeitsprogramms Stand der Forschung und Abgrenzung des Vorhabens gegenüber dem derzeitigen internationalen Stand der Technik eigene Vorarbeiten Umsetzungsperspektive der Forschungsergebnisse: Aussagen zu Anwendungschancen und geplanten Anwendungsgebieten bzw. Nutzern oder aber bei grundlagenorientierten Anträgen - Abschätzung der Umsetzungsperspektive Ggf. Aspekte und Ziele der interdisziplinären Zusammenarbeit Bei Verbundanträgen: Darstellung der gemeinsamen Aufgaben sowie der Aufgaben der einzelnen Mitglieder des Forschungsverbundes; Darstellung der Verbundorganisation und koordination Abschätzung der Kosten (aufgeteilt nach Personal- und Sachkosten sowie AfA). Seite 8

9 7 Projektträger Die Baden-Württemberg Stiftung ggmbh hat den Projektträger im Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (PT-DLR) mit der Durchführung und Betreuung des Forschungsprogramms beauftragt. Der Projektträger ist für die organisatorische Abwicklung des Programms zuständig und zentraler Ansprechpartner für die Antragstellenden. Der Antrag ist elektronisch einzureichen über das Internetportal: pt(outline* Eine zusätzliche Übersendung per Post, Fax oder ist nicht erforderlich. Die Kontaktdaten für den Projektträger: Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.v. (DLR) Projektträger im DLR / AG 61.4 (Programmkoordination) Hans-Jürgen Herrmann Heinrich-Konen Straße Bonn Tel: hans-juergen.herrmann@dlr.de Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.v. (DLR) Projektträger im DLR Konvergente IKT/Elektromobilität im Auftrag des BMWi Gerd Hembach Linder Höhe Köln Tel: gerd.hembach@dlr.de Seite 9

10 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.v. (DLR) Projektträger im DLR OE 30 Innovationsfähigkeit und Transfer/Arbeitsgestaltung und Dienstleistungen/Arbeitsgruppe Dienstleistungen Klaus Zühlke-Robinet Heinrich-Konen-Str Bonn Tel: Seite 10