Die fortschreitende Etablierung von teil- oder vollautomatisierten Prozessen bis hin zu vollständig autonomen Systemen ist ein wesentlicher Megatrend der Digitalisierung. Als klassische Schlüsseltechnologie betrifft die Automatisierung und Autonomisierung technischer Systeme nahezu alle industriellen Wertschöpfungsketten (Industrie 4.0), logistischen Prozesse und Dienstleistungen.
Zahlreiche Beispiele finden sich in den für die bremische Wirtschaft bedeutsamen Kompetenzfeldern der Luft- und Raumfahrt-, der Automobilindustrie, aber auch in der maritimen Wirtschaft, den erneuerbaren Energien und der Logistik.
Gegenwärtig werden hochautomatische und autonome Systeme mit großem Aufwand und vielen Einzelanwendungen programmiert. Generalisierte softwaretechnische Werkzeuge fehlen weitgehend. Eine weitere Anforderung besteht darin, den gewünschten Wissenstransfer zwischen Wissenschaft und Unternehmen beim Thema Autonomes Fahren in Gang zu bringen.
An diesen beiden zentralen Herausforderungen setzt die Projektidee des Zentrums für Technomathematik der Universität Bremen (ZeTeM) an. Gemeinsam mit der Arbeitsgruppe Kognitive Neuroinformatik soll ein Startprojekt für den Aufbau eines Transferzentrums für optimierte, assistierte, hoch-automatisierte und autonome Systeme (TOPA3S) umgesetzt werden.
Geplant ist, in dem neu zu gegründeten Transferzentrum Software- und Dienstleistungen anzubieten, die unabhängig von den zahlreichen Einzelanwendungen in den verschiedensten Anwendungsbereichen für automatisierte und autonome Systeme zum Einsatz kommen können.
Neue und innovative Lösungsansätze aus den Querschnittswissenschaften Mathematik und Informatik sollen unmittelbar in die Unternehmen transferiert und als Schlüsseltechnologie für konkrete Anwendungen – von der Steuerung industrieller Produktions- und Logistikprozesse bis zum Einsatz autonomer Fahrzeuge – umgesetzt werden. Dafür ist die Gründung einer gemeinnützigen GmbH vorgesehen, die die Entwicklung von Algorithmen für die softwarebasierte und damit automatische Optimierung von automatisierten und autonomen Systemen als konkrete Dienstleistung anbietet. Der Fokus liegt auf einer sehr effizienten Softwareumsetzung, die von vorneherein und in vollem Umfang industriellen Standards genügt. Die Softwareentwicklung soll modular ablaufen, damit alle Bereiche der für die Entwicklung automatisierter und autonomer Systeme erforderlichen Komponenten abgedeckt und für industrielle Zwecke vorbereitet werden können.
Durch diese allgemeingültige Herangehensweise ist eine individuelle Anwendung der Software auf unterschiedliche Technologiebereiche möglich. Nach Angaben der Projektbetreiber ist derzeit kein vergleichbares Vorhaben in der Bundesrepublik Deutschland bekannt.
Dieses Startprojekt beinhaltet die Entwicklung des Moduls Parameteridentifikation, mit dem eine automatische Bedatung sogenannter digitaler Zwillinge erfolgen kann. Das bedeutet, dass die für die Funktion automatisierter und autonomer Systeme stets erforderlichen digitalen Modelle der realen Welt automatisch – und nicht mehr wie bisher üblich händisch – mit den dafür notwendigen Daten bestückt werden können.
In der letzten Phase des Startprojekts wird die Gründung des Transferzentrums vorbereitet. In dem Zuge wird ein Konzept für den Softwaretransfer entwickelt, die Unternehmens- und Infrastruktur werden festgelegt und eine gGmbH gegründet.