Die Wirtschaft steht an der Schwelle zur vierten industriellen Revolution. Reale und virtuelle Welten wachsen zu einem Internet der Dinge und Dienste immer weiter zusammen. Kennzeichen der zukünftigen Form der Industrieproduktion sind die starke Individualisierung der Produkte unter den Bedingungen einer hoch flexibilisierten (Großserien-) Produktion und die weitgehende Integration von Beschäftigten, Kunden und Geschäftspartnern in Geschäfts- und Wertschöpfungsprozesse. Die deutsche Industrie hat jetzt die Chance, die vierte industrielle Revolution aktiv mitzugestalten. Mit dem ressortübergreifenden Zukunftsprojekt Industrie 4.0 hat sich die Bundesregierung das Ziel gesetzt, diesen Prozess aktiv voranzutreiben. Zielsetzung des Zukunftprojekts ist die Schaffung neuer und Optimierung bestehender Formen intelligenter Produktions- und Automatisierungstechnik. Der Standort Deutschland und die Arbeitsverhältnisse sollen durch eine intelligente Gestaltung der Produktion, des Engineerings und des Produktionsumfeldes gesichert werden. Neue kollaborative Formen der Arbeitsorganisation sollen geschaffen werden. (vgl.¹)

Diese Bekanntmachung reiht sich in bereits laufende und zukünftige Förderaktivitäten der Ressorts zum Themenkomplex Industrie 4.0 ein. Ziel dieser Bekanntmachung ist es, mit der zielgerichteten Weiterentwicklung Virtueller Techniken, d. h. Techniken der Virtuellen und Erweiterten Realität (VR/AR), substanzielle Beiträge für die Realisierung der Fabrik der Zukunft zu leisten.

Informations- und Kommunikationstechnologien (IKT), darunter Virtuelle Techniken, gehören zu den bedeutendsten Innovationsfeldern der Hightech-Strategie für Deutschland. Sie sind im Rahmen des Forschungsprogramms IKT 2020 ein Schwerpunkt der Innovationspolitik der Bundesregierung. Im Vordergrund der Förderung stehen Technologieentwicklungen und Prozesse, die eine besondere volkswirtschaftliche Hebelwirkung entfalten, Technologieführerschaften erhalten und ausbauen sowie neue Dienstleistungen integrieren. Eine besondere Wirkung haben Technologien, die die Herausforderungen der Zukunft zum Nutzen der Menschen adressieren. Virtuelle Techniken werden diesen Anforderungen in mehrfacher Hinsicht gerecht.

1 Zuwendungszweck, Rechtsgrundlage

1.1 Zuwendungszweck

Die Realisierung des Zukunftprojekts Industrie 4.0 soll vorangetrieben werden. Im Mittelpunkt der „Smart Factory“ stehen intelligente Produktionssysteme und Produktionsverfahren sowie die Realisierung verteilter und vernetzter Produktionsstätten. Ein zentrales Element der Fabrik der Zukunft ist der Einsatz vernetzter hochentwickelter Eingebetteter Systeme, sogenannte Cyber-Physical Systems (CPS). Im besonderen Fokus steht die Vertikale Integration, d. h. der Aufbau und die Realisierung flexibler und rekonfigurierbarer Produktionssysteme innerhalb eines Unternehmens. Experten sind sich einig, dass die (Vor-) Simulation von Prozessketten in der „Digitalen Fabrik“ Voraussetzung für eine Flexibilisierung der Stückzahlen ist. Notwendig ist die durchgängige Modellierung und Simulation der Prozesse von Konstruktion und Planung bis zu Betrieb, Fertigung und Wartung. Darunter fällt die virtuelle Produktentwicklung ebenso wie die digitale Planung von Fertigungsanlagen. Heutige Herausforderungen liegen auch in der Schaffung von Interoperabilität zwischen getrennt vorliegenden Simulations- und Product-Lifecycle-Management (PLM)-Systemen.

Für eine Optimierung der betrieblichen Arbeitsgestaltung sind über Arbeitsorganisation sowie Qualifizierungs- und Aus- bzw. Weiterbildungsaspekte hinaus die Entwicklung neuartiger Techniken der Mensch-Maschine-Interaktion unerlässlich. Intelligente Assistenzsysteme mit multimodalen Bedienkonzepten stellen den Menschen in den Mittelpunkt der Produktion und ermöglichen die intuitive Bedienung von Produktionssystemen und Cyber-Physical Systems. Die Bedienbarkeit erfolgt dabei unter Berücksichtigung grundsätzlicher Gestaltungsprinzipien wie Aufgabenangemessenheit, Steuerbarkeit und Lernförderlichkeit, die in der ISO-Norm ISO 9241-110 Usability2 beschrieben sind.

Durch diese Fördermaßnahme sollen produzierende Unternehmen zu größeren Anstrengungen in der Forschung und Entwicklung (FuE) angeregt und besser in die Lage versetzt werden, auf Marktveränderungen rasch zu reagieren und den erwarteten Wandel aktiv mitzugestalten. Führende Positionen in den Virtuellen Techniken sollen gestärkt werden. Zuwendungen des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) sollen Forschungsarbeiten unterstützen, die ohne Förderung nicht durchgeführt werden könnten.

Forschung und Entwicklung auf dem Gebiet der Virtuellen Techniken sind eine essenzielle Voraussetzung, um Innovationen zu schaffen und die technologische Wettbewerbsfähigkeit des Wirtschaftsstandortes Deutschland zu erhalten und auszubauen, neue Arbeitsplätze zu schaffen sowie vorhandene zu sichern. Deutschland hat die besten Chancen, in diesem intensivierten Wettbewerb zu bestehen, wenn es gelingt, den erreichten Stand auf dem Gebiet der Virtuellen Techniken auszubauen und schnell zu wirtschaftlichen und alltagstauglichen Lösungen im Produktionssektor zu ­kommen.

1.2 Rechtsgrundlagen

Vorhaben können nach Maßgabe dieser Richtlinien, der BMBF-Standardrichtlinien für Zuwendungen auf Ausgaben- bzw. Kostenbasis und der Verwaltungsvorschriften zu den §§ 23, 44 der Bundeshaushaltsordnung (BHO) durch Zuwendungen gefördert werden. Ein Rechtsanspruch auf Gewährung einer Zuwendung besteht nicht. Der Zuwendungsgeber entscheidet nach pflichtgemäßem Ermessen im Rahmen der verfügbaren Haushaltsmittel.

2 Gegenstand der Förderung

Das BMBF wird Verbundprojekte von Wirtschaft und Wissenschaft fördern, die mit der gezielten Weiterentwicklung und Anwendung Virtueller Techniken substanzielle Beiträge zur Umsetzung des Zukunftsprojekts Industrie 4.0 liefern. Das Programm soll über die einzelnen Verbünde hinaus die Zusammenarbeit fördern und die vorhandenen Einzelkompetenzen effektiv im Sinne einer Kooperationsstrategie zusammenführen. Von allen Projekten wird erwartet, dass sie gemeinsam aktiv an der Entwicklung übergreifender Standards und möglichst offener interoperabler Systemlösungen (u. a. Anbindungen zu CAD-, CAE-, PLM-Systemen) arbeiten und dies bereits in den eingereichten Skizzen darlegen. Entsprechende Aufwendungen sind ausdrücklich förderfähig.

Zentrale Eigenschaften der Fabrik der Zukunft sind eine anzustrebende Nutzerorientierung sowie Vernetzung der ­Produktionssysteme. Zur Erreichung der Nutzerorientierung sind auch VR/AR-Techniken der Mensch-Maschine-Interaktion notwendig. Gefördert werden daher in diesem Technologiebereich ausgewählte Projekte, die ein oder mehrere der folgenden FuE-Aspekte adressieren:

• Interaktion: Förderfähige Inhalte sind neuartige, innovative Interaktionsformen mithilfe von Gestik, Mimik, Haptik, die den Anwender sicher, intuitiv und angemessen in seiner Tätigkeit unterstützen. Im besonderen Fokus stehen Techniken der „Gadget-Interaktion“, also Interaktionstechniken mit verstreuten, heterogenen und mit CPS bestückten Geräten, die mit persönlichen mobilen Geräten („Gadgets“) – SmartPhones, Tablets oder Geräte anderer Art – angesprochen und gesteuert werden. Nützlich ist die Entwicklung von grundlegenden Interaktionsprimitiven, in Analogie zu den heute in Normen festgelegten Funktionen und Symbolen für die Maschinenbedienung, um universelle ­Zugänge zur Erhöhung der Interoperabilität und Bedienbarkeit von CPS zu schaffen. Herausforderungen ergeben sich insbesondere auch im Bereich der Mensch-Maschine-Interaktion in sicherheitskritischen Systemen.
• Authoring: Die einfache Erstellung von Lern- und Assistenzsystemen sowie technischen Dokumentationen für ­Produktionsprozesse, die auf Techniken der Virtuellen und Erweiterten Realität basieren, ist Voraussetzung für die Akzeptanz und Verbreitung Virtueller Techniken insgesamt. Gefördert werden die Entwicklung intuitiv zu bedienender Werkzeuge, die die Erfassung, Verarbeitung und Speicherung von Expertenwissen möglichst unabhängig vom Ausgabemedium unterstützen und eine Hebelwirkung für die Verbreitung Virtueller Techniken erkennen lassen.

Auch die Flexibilität der „Smart Factory“ kann durch den Einsatz von VR/AR-Techniken zur durchgängigen Model­lierung und Simulation deutlich erhöht werden. Gefördert werden in diesem Technologiebereich ausgewählte Projekte, die ein oder mehrere der folgenden FuE-Aspekte adressieren:

• Virtuelle Fabriken: Förderfähig sind (Weiter-) Entwicklungen von Simulationsapplikationen zur nachhaltigen Flexibilisierung und Selbstorganisation von Produktionsprozessen, bspw. zur nutzerabhängigen Darstellung von Informationen in unterschiedlicher Granularität und in Echtzeit. Ansätze multipler und synchronisierter Welten können eine partielle und kollaborative Teleoperation von komplexen Komponenten und Systemen ermöglichen. Ein weiteres Ziel ist, Kunden-zentrierte Fertigungsprozesse anzubieten zu können.
• Virtual Prototyping: Neuartige Techniken der Virtuellen Produktentwicklung verringern die Notwendigkeit physikalischer Prototypenerstellung und führen damit zu verkürzten Entwicklungszeiten. Zukünftige Ansätze greifen bspw. auf Techniken der Mixed Reality zurück und nutzen feinere Produktmodelle.

Die Praxistauglichkeit der entwickelten Verfahren und Werkzeuge ist von den Antragstellern in konkreten und überzeugenden Szenarien im Produktionssektor nachzuweisen. Zu beachten sind weiterhin die Beachtung von Privat­sphärenschutz und Betriebssicherheit bereits während der Entwicklung der Systeme (Privacy, Safety by Design).

3 Zuwendungsempfänger

Antragsberechtigt sind Verbünde von Unternehmen der gewerblichen Wirtschaft, oder Hochschulen und außeruniversitäre Forschungseinrichtungen im Verbund mit Unternehmen. Die Antragstellung durch kleine und mittlere Unter­nehmen (KMU) (Definition der Europäischen Kommission siehe: http://ec.europa.eu/small-business/faq/index_de.htm ) wird ausdrücklich begrüßt. Dabei sind Verbundprojekte gleichberechtigter Partner ebenso möglich wie die Antragstellung durch einzelne Unternehmen, deren Projektpartner im Unterauftrag tätig sind.

Um die Anwendungsorientierung zu sichern, werden Verbundprojektvorschläge prioritär behandelt, die von maßgeblichem industriellem Interesse sind.

Forschungseinrichtungen, die gemeinsam von Bund und Ländern grundfinanziert werden, kann nur unter bestimmten Voraussetzungen eine Projektförderung für ihren zusätzlichen Aufwand bewilligt werden.

Bei Verbundprojekten ist von den Partnern der Koordinator zu benennen.

Das BMBF ist bestrebt, den Anteil der Fachhochschulen in der Forschungsförderung zu erhöhen. Fachhochschulen sind deshalb besonders aufgefordert, sich in den Verbundprojekten zu beteiligen.

4 Zuwendungsvoraussetzungen

Gefördert werden Verbundprojekte von Unternehmen der Wirtschaft, ggf. unter Beteiligung von Forschungseinrichtungen und/oder Hochschulen.

Von den Antragstellern sind konkrete und überzeugende Szenarien im Produktionssektor zu definieren, in denen die Praxistauglichkeit der entwickelten Verfahren und Werkzeuge innerhalb des beantragten Vorhabens nachgewiesen werden.

Voraussetzung für die Förderung von Verbundprojekten ist, dass die Partner ihre Zusammenarbeit in einer Koopera­tionsvereinbarung regeln. Vor der Förderentscheidung über ein Verbundprojekt muss die grundsätzliche Übereinkunft der Kooperationspartner über bestimmte vom BMBF vorgegebene Kriterien nachgewiesen werden. Das Verwertungsinteresse der verschiedenen Partner muss klar erkennbar sein, und die Verwertungsmöglichkeiten müssen dargestellt werden. Einzelheiten können dem BMBF-Merkblatt 0110 entnommen werden.

Antragsteller sollen sich – auch im eigenen Interesse – im Umfeld des national beabsichtigten Vorhabens mit dem EU-Forschungsrahmenprogramm vertraut machen. Sie sollen prüfen, ob das beabsichtigte Vorhaben spezifische europäische Komponenten aufweist und damit eine EU-Förderung möglich ist. Weiterhin ist zu prüfen, inwieweit im Umfeld des national beabsichtigten Vorhabens ergänzend ein Förderantrag bei der EU gestellt werden kann. Das Ergebnis der Prüfungen soll im nationalen Förderantrag kurz dargestellt werden.

Die Förderung setzt die grundsätzliche Bereitschaft der Teilnehmer zur Zusammenarbeit mit anderen Vorhaben des Förderschwerpunkts und zu Öffentlichkeitsarbeit und Transfer voraus. Im Rahmen der Programmsteuerung ist die Durchführung von Statusseminaren vorgesehen. Projektteilnehmer sind verpflichtet, sich an Querschnittsmaßnahmen zu beteiligen.

5 Art und Umfang, Höhe der Zuwendung

Zuwendungen werden im Wege der Projektförderung als nicht rückzahlbare Zuschüsse gewährt. Bemessungsgrundlage für Unternehmen der gewerblichen Wirtschaft sind die zuwendungsfähigen projektbezogenen Kosten, die bis zu 50 % anteilfinanziert werden können. Nach BMBF-Grundsätzen wird eine angemessene Eigenbeteiligung – grundsätzlich mindestens 50 % der entstehenden zuwendungsfähigen Kosten – vorausgesetzt.

Bemessungsgrundlage für Zuwendungen an Hochschulen und außeruniversitäre Forschungseinrichtungen sind die zuwendungsfähigen projektbezogenen Ausgaben (bei Helmholtz-Zentren und der Fraunhofer-Gesellschaft die zuwendungsfähigen projektbezogenen Kosten), die individuell bis zu 100 % gefördert werden können.

Die Bemessung der jeweiligen Förderquote muss den Gemeinschaftsrahmen der EU-Kommission für staatliche Beihilfen für Forschung, Entwicklung und Innovation (FuEuI) berücksichtigen. Dieser Gemeinschaftsrahmen lässt für KMU differenzierte Aufschläge zu, die ggf. zu einer höheren Förderquote führen können. Eine Verbundförderquote von bis zu 50 % sollte angestrebt werden. Die mögliche Förderdauer beträgt in der Regel bis zu drei Jahren.

6 Sonstige Zuwendungsbestimmungen

Bestandteil eines Zuwendungsbescheids auf Kostenbasis werden grundsätzlich die Nebenbestimmungen für Zuwendungen auf Kostenbasis des BMBF an Unternehmen der gewerblichen Wirtschaft für FuE-Vorhaben (NKBF98).

Bestandteil eines Zuwendungsbescheids auf Ausgabenbasis werden die Allgemeinen Nebenbestimmungen für Zuwendungen zur Projektförderung (ANBest-P) und die Besonderen Nebenbestimmungen für Zuwendungen des BMBF zur Projektförderung auf Ausgabenbasis (BNBest-BMBF98).

7 Verfahren

7.1 Einschaltung eines Projektträgers und Anforderung von Unterlagen

Mit der Abwicklung der Fördermaßnahme „Virtuelle Techniken für die Fabrik der Zukunft – Ein Beitrag zum Zukunftsprojekt Industrie 4.0“ hat das BMBF seinen Projektträger

Projektträger im Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR)
Softwaresysteme und Wissenstechnologien (AE 75)
Roland Mader
Rosa-Luxemburg-Straße 2
10178 Berlin

Telefon: 0 30-6 70 55-7 01
Telefax: 0 30-6 70 55-7 42
E-Mail: roland.mader@dlr.de
Internet: http://www.pt-dlr.de

beauftragt. Dort sind weitere Informationen erhältlich.

7.2 Förderverfahren

Das Förderverfahren ist zweistufig angelegt.

7.2.1 Vorlage und Auswahl von Antragsskizzen

In der ersten Verfahrensstufe sind dem beauftragten Projektträger

bis spätestens 7. Juni 2013

zunächst Projektskizzen vorzulegen. Die Vorlagefrist gilt nicht als Ausschlussfrist. Verspätet eingehende Projektskizzen können aber möglicherweise nicht mehr berücksichtigt werden.

Projektskizzen müssen den konkreten Bezug zu den Kriterien dieser Bekanntmachung darlegen und alle wesentlichen Aussagen zur Beurteilung und Bewertung enthalten. Sie sollen nicht mehr als 10 Seiten umfassen und sollen über das Internetportal pt-outline ( https://www.pt-it.de/ptoutline/application/Industrie40VR ) online erstellt werden. Die für eine Beteiligung an der Bekanntmachung benötigten Informationen und Werkzeuge sind dort verfügbar. Damit die Online-Version der Projektskizze Bestandskraft erlangt, muss diese zusätzlich bis zum Abgabetermin der ersten Verfahrensstufe unterschrieben auf dem Postweg beim beauftragten Projektträger eingereicht werden.

Bei Verbundprojekten sind die Projektskizzen vom vorgesehenen Verbundkoordinator nach Abstimmung mit den Partnern vorzulegen.

Für die Darstellung ist folgende Gliederung zu verwenden:

• Deckblatt mit Projektbezeichnung und Kontaktdaten des Einsenders sowie den Angaben zu Gesamtkosten, Zuwendungsbedarf und Laufzeit
• Thema und Zielsetzung des Vorhabens sowie Beitrag zur Realisierung des Zukunftprojekts Industrie 4.0
• Beschreibung des eigenen Lösungsweges
• Pläne und Voraussetzungen für die Verwertung der Ergebnisse in Wissenschaft und Wirtschaft
• Arbeitsplanung, bei Verbundprojekten Aufteilung nach Kooperationspartnern
• Finanzierungsplan, Höhe der Verbundförderquote
• Kurzdarstellung der beantragenden Unternehmen.

Die eingereichten Projektvorschläge stehen untereinander im Wettbewerb. Aus der Vorlage einer Projektskizze kann kein Rechtsanspruch auf eine Förderung abgeleitet werden.

Die eingegangenen Projektskizzen werden unter Beteiligung externer Gutachterinnen und Gutachter nach folgenden Kriterien bewertet:

• Beitrag des Forschungsziels zur Realisierung des Zukunftprojekts Industrie 4.0
• Bedeutung des Forschungsthemas aus technologischer Sicht
• Wissenschaftlich-technische Qualität des Lösungsansatzes
• Innovationshöhe des wissenschaftlich-technischen Konzepts
• Technologisches und wirtschaftliches Potenzial
• Wirkung auf den deutschen Mittelstand
• Qualifikation der Partner
• Projektmanagement und ggf. Verbundstruktur; Kosten-Nutzen-Verhältnis
• Qualität und Umsetzbarkeit des Verwertungsplans, Kommerzialisierungsperspektive, Marktpotenzial.

Auf der Grundlage der Bewertung werden die für eine Förderung geeigneten Projektideen ausgewählt. Das Auswahlergebnis wird den Interessenten schriftlich mitgeteilt.

Der Antragsteller hat keinen Rechtsanspruch auf Rückgabe einer eingereichten Projektskizze.

7.2.2 Vorlage förmlicher Förderanträge

In der zweiten Verfahrensstufe werden die Interessenten bei positiv bewerteten Projektskizzen aufgefordert, einen förmlichen Förderantrag vorzulegen, über den nach abschließender Prüfung entschieden wird.

Zur Erstellung von förmlichen Förderanträgen wird die Nutzung des elektronischen Antragssystems „easy“ ( http://www.kp.dlr.de/profi/easy ) dringend empfohlen. Hier können auch Vordrucke für Förderanträge, Richtlinien, Merkblätter, Hinweise und Nebenbestimmungen abgerufen werden. Alternativ können diese auch unmittelbar beim Projektträger angefordert werden.

Für die zeitnahe Bearbeitung und Förderentscheidung sind die formgebundenen Anträge dem Projektträger spätestens zwei Monate nach der Aufforderung vorzulegen. Die Bewilligung erfolgt grundsätzlich zwei Monate nach Vorlage der vollständigen formgebundenen Anträge.

Für die Bewilligung, Auszahlung und Abrechnung der Zuwendung sowie für den Nachweis und die Prüfung der Verwendung und die ggf. erforderliche Aufhebung des Zuwendungsbescheids und die Rückforderung der gewährten Zuwendung gelten die Verwaltungsvorschriften zu § 44 BHO sowie die §§ 48 bis 49a des Verwaltungsverfahrensgesetzes, soweit nicht in diesen Förderrichtlinien Abweichungen zugelassen sind.

8 Inkrafttreten

Diese Förderrichtlinien treten am Tag nach der Veröffentlichung im Bundesanzeiger in Kraft.

Bonn, den 6. Februar 2013

Bundesministerium
für Bildung und Forschung
Im Auftrag
Dr. E. Landvogt

¹

„Deutschlands Zukunft als Produktionsstandort sichern – Umsetzungsempfehlungen für das Zukunftsprojekt Industrie 4.0“ Abschlussbericht des Arbeitskreises Industrie 4.0 der Forschungsunion Wirtschaft und Wissenschaft der Bundesregierung, Oktober 2012, Berlin 2International Organization for Standardization (ISO) (Hrsg.): Ergonomics of human-system interaction – Part 110: Dialogue principles (Technical Report ISO 9241-110:2006), 2009. URL:

http://www.iso.org/iso/iso_catalogue/catalogue_tc/catalogue_detail.htm?csnumber=38009

[Stand 17. Juni 2012]