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ebner-muhlhauser
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Herzlich willkommen ...
Teilnehmer der Studienreise
„Wirtschaftlicher Strukturwandel in Ostdeutschland“
am 15. März 2011
in der Denkfabrik
Werner-Heisenberg-Straße 1
39106 Magdeburg
beim
ifak - Institut für Automation und Kommunikation e.V.
Institutsleiter Prof. Dr. Ulrich Jumar
2
Der Standort des ifak
3
vom Handelshafen im Jahr 1937 ....
4
... zum Wissenschaftshafen 2011
Wissenschaftshafen
Das ifak im Silo der Denkfabrik
5
von Silo und Speicher ...
Juni 2006
Oktober 2006
6
... zur Denkfabrik
seit April 2008
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Steckbrief des Instituts ifak
Institut der angewandten Forschung 1991 gegründeter gemeinnütziger Verein ifak e.V. als Rechtsträger An-Institut der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg 60 Mitarbeiter sowie ca. 35 Studierende und Gastwissenschaftler jährlich rund 100 Forschungs- und Entwicklungsprojekte, 5 Mio. € Haushalt 2 Ausgründungen: ifak system GmbH and KONTENDA GmbH
Arbeitsfelder
Verkehrstelematik
Industrie-Automationund Umweltinformatik
Mess- und mechatronische Systeme
8
Personal
1991 Vereinsgründung mit 7 Personen 1992 ifak-Start mit 8 Wissenschaftlern Heute nach 20 Jahren
60 Wissenschaftler und Angestellte 35 Studierende und Gastwissenschaftler 5 Wissenschaftler mit Dienstvertrag
Vorstand des ifak e.V.
Prof. Peter NeumannInstitutsgründer
Prof. Ulrich JumarVorstandsvorsitzender und Institutsleiter
Prof. Christian Diedrichstellv. Vorstandsvorsitzender und stellv. Institutsleiter
Dr. Thomas BangemannVorstandsmitglied
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Finanzierung
Vertragsforschung für die Privatwirtschaft und öffentliche Auftraggeber
Verbundprojekte mit der Industrie im Rahmen geförderter nationaler und internationaler Forschungsprogramme
Zusammensetzung der eigenen Erträge aus F&E
Dr. Hans-Jürgen SchumannMitglied der InstitutsleitungFinanzen & Controlling
Bund56,4%
Land0,0%
Industrie und Wirtschaft
27,0%
Wirtschafts-verbände
3,5%
Sonstige0,5%
EU und Einrichtungender Forschungs-
förderung12,6%
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Automation - Wirkungsfeld des ifak
Prozess
- Prozessleittechnik
- Fertigungsleittechnik
- Energietechnik
- umwelttechnische Anlagen
- Verkehr
- Gebäude
- Nichttechnische Prozesse .....
Vorgaben - Restriktionen
Informationsgewinnung
Informationseinwirkung
Informa-tionsver-arbeitung
Mensch-Prozess-kommu-nikation
Rechnergestütztes Engineering
Informationslogistik
Theorie
Quelle: GMA
Automation: - als Querschnittsdisziplin mit interdisziplinärer Herausforderung- auf Anwender- und Herstellerseite- häufig eine „Versteckte Technologie unter dem Blech“
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Forschungsbereiche des ifak
IT & Automation Umweltinformatik
Angewandte Informationstechnologien
Verkehrstelematik
Verkehrsmanagement
Fahrzeug- und Infrastruktursysteme
Integrierte Kommunikation
Eingebettete und kooperative Systeme
Drahtlose industrielle Kommunikation
Mechatronische Systeme
Mess- und Analysensysteme
Kontaktlose Leistungsübertragung
BereichsleiterDr. Thomas Bangemann
BereichsleiterDr. Matthias Riedl
BereichsleiterAndreas Herrmann
Bereichsleiter Prof. Jörg Auge
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Das „An-Institut“
Rahmenbedingungen für ein An-Institut Funktions- und Finanzierungsmodell des ifak Der ifak-Verbund aus Institut und GmbH
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Rahmenbedingungen für ein Forschungsinstitut
Gesellschaft/Staat Die Notwendigkeit von Forschung muss von Politik und Parlament erkannt sein. Die erforderlichen finanziellen Mittel sind im Haushalt bereitzustellen.
Gesetze europäisches Wettbewerbsrecht, Steuergesetze, ...
Wissenschaftliches Umfeld/ Wettbewerb
Einschätzung des Forschungsmarktes, Partner insbesondere aus der Grundlagenforschung, Wettbewerber im eigenen Forschungsgebiet
Industrie und Wirtschaft/Markt
Marktanalyse, industrielles Umfeld, Nachfrage für Forschungsleistungen
Gründer Wissenschaftliche Expertise/Unternehmereigenschaften
Finanzierung Projektfinanzierung
Auftragsfinanzierung
dient dem Wissens- und/oder Technologietransfer in forschungspolitische Schwerpunkte (Anteilsfinanzierung)
direkter Transfer von Expertise zum Auftraggeber (selbstkostendeckend + Gewinnmarge)
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Zusätzliche Rahmenbedingungen für ein An-Institut
Gesellschaft/Staat Die Bereitschaft zur dauerhaften Grundfinanzierung gemeinnütziger Forschung muss von Politik und Parla-ment erkannt sein und im Haushalt umgesetzt werden.
Gesetze In den Hochschulgesetzen der Bundesländer ist die Bildung von An-Instituten geregelt.
Wissenschaftliches Umfeld/Wettbewerb
Kooperation mit einer Universität/Hochschule
Industrie und Wirtschaft/Markt
kein Wettbewerb gegenüber der Industrie Gemeinnützigkeit (Non Profit Organisation)
Gründer mindestens der Institutsleiter sollte auch an der Universität als Professor berufen sein / Lehre in einem Uni-Institut
Finanzierung Grundfinanzierung nötig zur strategischen Orientierung der Forschung auf Felder, die
aus Sicht der Wirtschaft, des Staates und der Gesellschaft wichtig sind (Gewährung nur für gemeinnützige Einrichtungen)
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Besondere Rechtsgrundlagen für ein An-Institut (in Deutschland / Sachsen-Anhalt)
Europäisches Recht Nach Artikel 87 Absatz 1 EG-Vertrag sind staatliche Beihilfen im Grundsatz verboten. Ausnahmen für Forschung sind im „Gemeinschaftsrahmen für staatliche Beihilfen für Forschung, Entwicklung und Innovation“ (Amtsblatt EU 2006/C 323/01) geregelt.
Deutsches Recht Bund
Sachsen-Anhalt
Abgabenordnung (AO), insbesondere dritter Abschnitt „Steuerbegünstigte Zwecke“ §§ 51-68
Umsatzsteuergesetz (UStG)Hochschulgesetz des Landes Sachsen-Anhalt (HSG LSA), § 102 „Institute an der Hochschule“, und zugehöriger Runderlass zur Gründung von Instituten an Hochschulen in Sachsen-Anhalt
Sonstiges Beim Umgang mit Fördermitteln sind diverse zuwendungsrecht-liche Vorschriften zu beachten. Die Gründer eines An-Institutes sollten sich bereits vor der Gründung mit diesen Vorschriften befassen (z.B. „Besserstellungsverbot“ Tarif/Gehälter).
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Funktions- und Finanzierungsmodell des ifak
internationaler Stand der Wissenschaft Stand der Technik
angewandte Forschung
Art Ent-
wick-lung
direkter Transfer von Technologie / Know-howGrund-lagen-
Forsch.
Generierung von Technologie und Know-how
17
Funktions- und Finanzierungsmodell des ifak (qualitativ)
internationaler Stand der Wissenschaft Stand der Technik
angewandte Forschung
Art Ent-
wick-lung
direkter Transfer von Technologie / Know-howGrund-lagen-
Forsch.
Generierung von Technologie und Know-how
Tät
igke
it produkt- u. technologie-orientierte FuE
(Ergebnisvalidierung)
(Auftragsforschung /Lizenzvergaben)
Vorlaufforschung
(Eigenprojekte /Grundlagenforschung)
Methodenorientierteangewandte Forschung
(vorwettbewerbliche Verbundprojekte)
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Funktions- und Finanzierungsmodell des ifak (qualitativ)
internationaler Stand der Wissenschaft Stand der Technik
angewandte Forschung
Art Ent-
wick-lung
direkter Transfer von Technologie / Know-howGrund-lagen-
Forsch.
Generierung von Technologie und Know-how
Tät
igke
it produkt- u. technologie-orientierte FuE
(Ergebnisvalidierung)
(Auftragsforschung /Lizenzvergaben)
Vorlaufforschung
(Eigenprojekte /Grundlagenforschung)
Methodenorientierteangewandte Forschung
(vorwettbewerbliche Verbundprojekte)
Grundfinanzierung
Öffentliche (anteilige) Projektfinanzierung
Fin
anzi
erun
g
AuftragsfinanzierungZuwendungen
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Auftragsfinanzierung< 45 %
(lt. Abgabenordnung u. a.)
Funktions- und Finanzierungsmodell des ifak (quantitativ)
internationaler Stand der Wissenschaft Stand der Technik
angewandte Forschung
Art Ent-
wick-lung
direkter Transfer von Technologie / Know-howGrund-lagen-
Forsch.
Generierung von Technologie und Know-how
Tät
igke
it produkt- u. technologie-orientierte FuE
(Ergebnisvalidierung)
30 %
Vorlaufforschung
20 %
Methodenorientierteangewandte Forschung
50 %
20 %
Grundfinanzierung
Projektfinanzierung
Zuwendungen >30 %
Fin
anzi
erun
g
Vermögensverwaltung, Lizenzeinnahmen und sonstige Erträge (ca. 5%)
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Der ifak-Verbund aus Institut und GmbH
ifak e.V. ifak system GmbH
Angewandte ForschungEntwicklungsleistungen
Dienstleistungen
ProduktentwicklungVertrieb, Support
ProjektierungInbetriebnahme
gemeinnützigwissenschaftsnah
unternehmerischkundennah
Tätigkeit
Charakter
Einheiten
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Entwicklung der ifak system GmbH
1997: Gründung als Verbundpartner des ifak e. V., Magdeburg 3 Mitarbeiter Umsetzung dort entwickelter Prototypen und Technologien Profibus-Komponenten Schnittstellen-Standard OPC Vertrieb des Kläranlagen-Simulationssystems SIMBA
Heute: Anbieter von Hard- und Software zur verteilten Automation 25 Mitarbeiter Feldbuskomponenten für die Feldbusse Profibus, HART, CAN Softwarewerkzeuge für die Standards OPC, EDD und FDT Testlabor für SIMATIC PDM Etablierter Ansprechpartner für Abwassersimulation und
Betriebsoptimierung von Kläranlagen und Kanalnetzen
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Firmensitz in Magdeburg
ifak system GmbHOststraße 1839114 Magdeburg
www.ifak-system.de
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Forschung und Entwicklung des ifakSignale für Wirtschaft und Wissenschaft aus Magdeburg
Kurzer Halt in 7 Stockwerken
7. 6. 5. 4. 3. 2. 1.
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Die kleine Reise durch das Gebäude der DenkfabrikHaltepunkt: Technikum im Erdgeschoss
7. 6. 5. 4. 3. 2. 1.
Streckenabschnitt:Von einer Entwurfsmethodik zur Unternehmensbeteiligung
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Von einer Entwurfsmethodik zur Unternehmensbeteiligung
Methodische Forschung zur kontaktlos-induktiven Leistungsübertragung Energie- und Datenübertragung über induktive Resonanzkoppler Verwendung mittelfrequenter Spannungen im Bereich von 100 - 400 kHz
allgemeiner Aufbau:
primäre Leistungselektronik
Spulensystem
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Kontaktlose Leistungsübertragung – Umsetzung der Ideen
Büro- und Haushaltsbereich
Anwendungen in der Industrie Automobilbereich
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Vom Netzwerksmanagement zur Unternehmensbeteiligung
Kontaktlose Energie- und Datenübertragung für innovative Anwendungen
Gefördert als NEMO-Vorhaben seit 2002 ifak verantwortlich für FuE und als Netzwerkmanager
Gründung der KONTENDA GmbH Entwicklung und Vermarktung von Produkten 4 Netzwerkpartner als Gesellschafter
ROTENDA S – Energie und Daten für Sensorik und Aktorik
erstes Produkt:
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Haltepunkt: Mechatronische Systeme
7. 6. 5. 4. 3. 2. 1.
Streckenabschnitt:Von der Messung kleinster Flüssigkeitsmengenzur Extremwetterprognose
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Volumenbestimmung in Mikrotiterplatten der Medizintechnik
Zielstellung: Bestimmung der Flüssigkeitsmenge in jedem Well von Mikrotiterplatten (z.B. 1536 Wells mit 0,01 ml)
Problem: geringste Probenmengen, transparente Flüssigkeit in transparentem „Behälter“, paralleles und schnelles Messen erforderlich
Ansatz: Verwendung der Impuls-Thermographie, Abbildung des Füllstandes auf einen Temperaturmesswert, erfasst mit einer Wärmebildkamera
5 – Wärmequelle
6 – IR-Kamra
7/8 - Bildverarbeitung
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– Sensor-Aktor-basiertes Frühwarnsystem zur Gefahrenabwehr bei Extremwetter
Neue, preiswerte und verlässliche Unwettersensoren, um das Netz zu verfeinern Entwicklung einer Informationsplattform für die vielgestaltigen
Wetterinformationen, um lokale Prognosen zu erstellen Warnungen (SMS, E-Mail) und automatische Aktorik, wie das Schließen von
Dachfenstern oder Rückstauklappen
1. Messen 2. Verarbeiten & Prognostizieren 3. Reagieren
BMBF4/2006-3/2009
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Haltepunkt: Verkehrstelematik
7. 6. 5. 4. 3. 2. 1.
Streckenabschnitt:Von der Verkehrssimulation zur kooperativen Lichtsignalanlage
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zum Verkehrsmanagement
Erstes großes VM-Verbundprojekt INVENT „Intelligenter Verkehr und nutzergerechte Technik“ mit dem Testfeld Magdeburg
Start des VM2010-Projekts dmotion „Düsseldorf in Motion“
Start des VM2010-Projekts MOSAIQUE
Start des Verbundprojekts AKTIV
MOSAIQUE
2005
2001
2006
2011
2009
2008 Mitteldeutsche Offensive für ein strategisches, anwenderübergreifendes, intermodales Verkehrsmanagementnetzwerk mit Qualitätsausrichtung und Effizienzorientierung
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Kooperative Lichtsignalanlage
Störungsadaptives Fahren
Netzoptimierer
Teilprojekte mit Beteiligung des ifak
Set-Top-Box für Lichtsignalanlagen
Floating Car Observer für die Verkehrsüberwachung
Aktuelle Beschreibungssprachen für das Soft- und Hardwaredesign
Adaptive und Kooperative Technologienfür den Intelligenten Verkehr
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Automation der AutomationDurchgängigkeit von der Planung bis zum Betrieb
Planung
Simulation
Engineering
Betrieb
Digitalisierung und Wiederverwendung der Daten
Durchgängigkeit der Prozesse und Tools
D Modellierung
Quelle: Siemens
35
Simulationssoftware für die ganzheitliche Betrachtung von Kanalnetzen, Kläranlagen, Schlammbehandlung und Fließgewässern
Software zum Ressourcen-Management für „exportorientierte Wasserwirtschaft“
Software für umwelttechnische Systeme
Projekt LiWa der Megacity-Initiative des BMBF
8 Mio. Einwohner, davon 2,1 Mio. ohne direkten Wasseranschluss
9 % des Abwassers werden behandelt Ökonomische, soziale und technische
Nachhaltigkeit ist gefragt!
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Haltepunkt: Integrierte Kommunikation
7. 6. 5. 4. 3. 2. 1.
Streckenabschnitt:Von der Spezifikation des Datenprotokolls zum Zertifizierungstest
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Mitarbeit in der nationalen und internationalen Standardisierung der industriellen Kommunikation
Partner von PROFIBUS-International bei der Entwicklung und Normung der führenden Feldbus- und Industrial Ethernet Technologien
38
Zur Bedeutung von Standardisierung und Normung ...
Turmbau zu Babel, Pieter Bruegel, d.Ä., 1563Kunsthistorisches Museum Wien
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Exemplarische Spezifikationsarbeiten des ifak
Technologien PROFIBUS FMS/DP (Physical Layer, Protokoll,…) PROFINET IO/CBA (Protokoll) IO-Link (Protokoll)
PNO-Profile Prozessautomation (PA) + Testspezifikation, Ident-, Wäge- und
Dosiersysteme, Hydraulische Pumpen, Laborgeräte, Communication FB, EDD, XML, Train, Web-Integration, MES-Integration
Guideline
Vorausgehende vorwettbewerbliche Forschung
40
Haltepunkt: Institutsleitung und Verwaltung
7. 6. 5. 4. 3. 2. 1.
Streckenabschnitt:Von den Roadmaps zur Synergie im Verbundvorhaben
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MegacitiesEnergieWasserVerkehr und Transport
EnergieRegenerative KraftwerkeSmart GridsBioraffinerienCCSWasserstoffspeicher
WasserWasserqualitätWasseraufbereitungKanalnetzbewirtschaftungSchlammbehandlung/-nutzung
Integrierte Roadmap II Automation
Internationale Perspektive
Vertiefung von Zukunftsmärkten
Stakeholderintegration
Zeithorizont 2020+
Schwerpunkte der Roadmap-Arbeit
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Die ifak-Perspektive im Wissenschaftshafen Magdeburg
Mitgestaltung eines attraktiven Ensembles:
Nutzung der Möglichkeiten der Grundlagenforschung an der Universität Befruchtung von universitärer Forschung und Lehre durch die
Anwendungsnähe Arbeit am gemeinsamen Ziel: Ingenieurnachwuchs
Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg
Max-Planck-Institut für Dynamik komplexertechnischer Systeme, Magdeburg
Institut für Automation und Kommunikation e.V.an der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg
Fraunhofer-Institut für für Fabrikbetrieb und -automatisierung, Magdeburg
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Endstation: Konferenzraum unter dem Dach
7. 6. 5. 4. 3. 2. 1.
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Herzlichen Dank für ....
Ihre Aufmerksamkeit und Ihr Interesse
Der heutigen Zusammenkunft ein gutes Gelingen!