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Programmfinanzierung

EUR 4 million
Hauptziel des Forschungsprogramms "Maschinenbau der Zukunft" ist es, die bestehenden Forschungsaktivitäten zu stärken und neue Wege für qualitativ hochwertige Grundlagenforschung zu eröffnen, die die laufende F&E-Arbeit in der finnischen Industrie unterstützt. Das Programm ist in erster Linie innovationsorientiert: Das Bewerbungsverfahren in zwei Phasen wird die Projekte aussuchen, die das größte Potenzial für echte Innovation haben. Gleichzeitig wird die Entwicklung einer Forschungsinfrastruktur an Universitäten unterstützt, da diese wesentlich ist, um die Zahl der Studierenden im Postgraduierten- und Doktorandenstudium in den Fächern Maschinenbau und Fertigungstechnik zu erhöhen, so dass diese das gleiche Niveau wie andere technische Disziplinen erreichen.
Das Forschungsprogramm ist auf multidisziplinärer Basis organisiert und hat zum Ziel, jungen Wissenschaftlern aus den theoretischen Fächern Physik, Chemie und Mathematik den Einstieg in die praktische Arbeit in der Industrie zu erleichtern. Zielsetzung des Programms ist es, engere Kooperationsverbindungen zwischen theoretischer und angewandter Forschung zu schaffen und eine Forschungskultur zu stärken, die versucht, von der Grundlagenforschung zu neuen Produktinnovationen zu gelangen. Ein weiteres Ziel ist, die nationale und internationale Vernetzung zwischen einzelnen Forschern und Forschungseinrichtungen zu fördern.

Kurzbeschreibung

Hintergrund
1998 erwirtschaftete die Metallindustrie 20% der finnischen Exporte und beschäftigte 32% der Erwerbstätigen. Die Exporte der Maschinenbau- und Metallindustrie betragen 76% im Vergleich zum Gesamtexport der Elektronik- und Elektroindustrie. Die Zahl der Erwerbstätigen ist doppelt so hoch, der Mehrwert aus der Produktion liegt etwas höher, doch die Investitionen in F&E betragen weniger als ein Viertel der entsprechenden Zahlen für die Elektronik- und Elektroindustrie. Innovation in der Maschinenbauindustrie sowie deren Wettbewerbsfähigkeit und Rentabilität können erheblich verbessert werden, wenn in Grundlagen- und angewandte Forschung investiert wird. Dadurch werden auch neue Arbeitsplätze geschaffen. Das ungenutzte Potenzial ist groß.

In der Industrie gibt es nicht nur einen Mangel an qualifizierten Arbeitskräften, sondern auch an jungen Doktoren, die für Forschungstätigkeiten ausgebildet sind. Einer von fünf Hochschulabsolventen sollte einen Doktortitel innehaben; die Hälfte von ihnen werden in der Industrie gebraucht, die andere Hälfte an den Universitäten, um die Stellen in der Forschung und Lehre zu füllen. Um dem wachsenden Ausbildungsbedarf gerecht zu werden, wurden nun Aufbaustudiengänge in Simultan-Engineering (Tampere University of Technology - Technische Hochschule Tampere), Technischer Informatik (Helsinki University of Technology - Technische Hochschule Helsinki - HUT), Strömungslehre (HUT) und Technischer Mechanik (HUT)) eingerichtet.
Intelligente Materialien und Verbundstoffe sowie moderne Telekommunikation und maschinelle Intelligenz sind auf dem Weg dazu, den Betrieb moderner Maschinen und Ausrüstungen zu revolutionieren. Der Maschinenbau kann auch erheblich von den jüngsten Fortschritten bei den Mobiltechnologien und der Robotik profitieren. Interaktion zwischen Menschen und Maschinen ist ein sehr komplexer Prozess, der bisher in der Forschung größtenteils vernachlässigt wurde, jedoch schädliche Wirkungen auf die Gesundheit und Leistungsfähigkeit von Menschen oder sogar Unfälle und Verletzungen hervorrufen kann. Nun, da der Schnittstelle zwischen Mensch und Maschine die ihr gebührende Aufmerksamkeit entgegen gebracht wird, sind betriebliche Zuverlässigkeit und Sicherheitsaspekte zu kritischen strategischen Faktoren geworden: es ist nicht möglich, alle versprochenen Vorteile neuer Maschinen zu nutzen, ohne den menschlichen Faktor zu berücksichtigen.

4 Programminhalte
Die Entwicklung von wettbewerbsfähigem Maschinenbau und Fertigungstechnologien erfordert Investitionen in Grundlagenforschung und technische Berechnungen, Design und Tests. Die Forschung ist zwischen den drei Phasen des Lebenszyklus eines Produkts aufgeteilt: Design, Fertigung und Nutzung. Die dabei beteiligten Disziplinen können für eine dieser drei Phasen spezifisch sein oder aber auch alle drei Phasen betreffen.

Design
Design im Maschinenbau und der Fertigungstechnik stützt sich auf Mathematik und bestimmte Bereiche der Physik wie Mechanik, Materialstärke, Strömungslehre, Thermodynamik und Wärmeübertragung. Die Informationstechnologie ist ein wichtiges Design-Instrument und spielt auch eine wesentliche Rolle bei der Steuerung des Maschinenbetriebs. Eine grundlegende Anforderung an umweltfreundliches Design ist es, Kontrolle über die Umwelt- und Kostenauswirkungen eines Industrieprodukts während seines ganzen Lebenszyklus zu haben. Dies kann nur durch eine verbesserte Analyse des Lebenszyklus erreicht werden. Zum Zweck der Bestimmung der relevanten Parameter bezüglich Umweltauswirkungen ist es notwendig, einen multidisziplinären Forschungsansatz zu verfolgen, der sowohl die kurzfristigen als auch die langfristigen Auswirkungen des Produktlebenszyklus auf die natürliche Umwelt und die Gesundheit und das Wohlbefinden von Menschen betrachtet. Im finnischen Kontext sind insbesondere die Auswirkungen des arktischen Klimas zu berücksichtigen. Finnland ist Pionier in der Entwicklung von Eisbrechern, eisresistenten Navigationshilfen und arktischen Seeschiffen. Neue Herausforderungen stellen sich in der Technologie, die zur kommerziellen Nutzung der arktischen Gas- und Ölfelder, die in den nahegelegenen ausländischen Regionen entdeckt wurden, benötigt wird.
Was das strukturelle Design betrifft, ist es nun eine große Herausforderung, das Gewicht von Maschinen und Ausrüstung durch größere Präzision beim Design und durch die Nutzung neuer Strukturen und Materialien zu reduzieren. Verschiedene dynamische Phänomene wie Lärm und Vibration sind unerwünschte Eigenschaften der meisten Maschinen und Ausrüstungen. Lärm und Vibration haben negative Auswirkungen auf die Arbeitsfähigkeit der Person, die die Maschine bedient, und auch auf die Gesundheit. Da die Strukturen immer leichter werden und die Geschwindigkeit immer mehr zunimmt, wird die Steuerung dynamischer Phänomene an Bedeutung gewinnen.

Nachhaltige Entwicklungsanstrengungen im Maschinenbau und der Fertigungstechnik sind auch wesentlich für die Verbesserung der Wettbewerbsfähigkeit der Elektronikindustrie. Finnland ist führend in der forstwirtschaftlichen und der Papiermaschinentechnik. Um diese Position zu halten und den Herausforderungen der Zukunft gerecht zu werden, muss die Industrie ständig wirtschaftlichere, leichtere, präzisere und umweltfreundlichere Maschinen entwickeln. Neue Transportketten für die forstwirtschaftlichen Erzeugnisse werden ebenfalls benötigt. Ziel bei der Entwicklung von Papiermaschinen ist es, höhere Geschwindigkeiten und größere Wirtschaftlichkeit bei gleichzeitiger Minimierung der Umweltauswirkungen zu erreichen.

Unterteilung

Schlüsselbereiche der Forschung über Maschinenbau sind folgende:
- umweltfreundliches Design
- simultanes Design
- Reduzierung von Vibration und Lärm
- Anwendungen der Elektronik, Optoelektronik und Informationstechnologie
- neue Materialien und Strukturen
- Schnittstelle Mensch-Maschine und nutzerorientiertes Design

Schlüsselbereiche der Forschung über Fertigungstechnik sind folgende:
- neue Fertigungsmethoden und -materialien
- spanendes Bearbeiten, Formen und Schneiden
- Rechenmethoden in der Fertigungstechnik
- Simulation, Optimierung und Steuerung vernetzter Produktion
- autonome, lernende Produktionsausrüstung und -systeme
- Methoden der Qualitätskontrolle und Zuverlässigkeit der Produktionssysteme
- Arbeitsmethoden, Umwelt und Sicherheit
- Reduzierung der Umweltauswirkungen

Schlüsselbereiche der Forschung bezüglich der Nutzung sind folgende:
- Sicherheit von Maschinen und Ausrüstung und Kontrolle schädlicher Auswirkungen auf die Gesundheit
- Interaktion Mensch-Maschine und Anforderungen an die Schnittstelle
- intelligente Überwachung von Maschinen, Diagnostik und Prognostik
- intensivierte Nutzung von Maschinensystemen und Zuverlässigkeit insgesamt
- Reduzierung der Umweltauswirkungen
- Berücksichtigung der Anforderungen der arktischen Umgebung

Ausführung

Das Forschungsprogramm "Maschinenbau der Zukunft" läuft drei Jahre lang (2000-2003); die dafür vorgesehenen Mittel belaufen sich auf insgesamt 20 Millionen Finnmark. In der Praxis können Projekte, die die Genehmigung für die Teilnahme am Programm erhalten haben, ab Mitte 2000 gestartet werden. Eine breit gefächerte Lenkungsgruppe wurde bestellt, um das Programm vorzubereiten und den Start, die Durchführung, die Überwachung und die Auswertung zu koordinieren.

Es können sich einzelne Forschungsteams oder Konsortien aus mehreren Teams um Fördermittel bewerben. Die Projekte können auch Teams im Ausland umfassen; Fördermittel der Akademie von Finnland sind jedoch hauptsächlich nur für finnische Teilnehmer verfügbar. Die Entscheidung über die Förderung erfolgt nach den folgenden Bewerbungskriterien:
Standard der wissenschaftlichen Inhalte
2. Übereinstimmung mit den Zielen des Forschungsprogramms
3. Akademische Kompetenz des Forschungsteams
4. Ausbildung der Forscher und Bildung von Forschungsteams
5. Zusammenarbeit zwischen und Beteiligung von verschiedenen Disziplinen
6. Nationale und internationale Kontakte
7. Relevanz und Anwendbarkeit der Ergebnisse.

Es wird Projekten Priorität eingeräumt, die einen innovativen Ansatz zeigen und einen wichtigen Durchbruch versprechen, was bedeutet, dass die mit dem Projekt verbundenen Risiken größer sein können. Besondere Aufmerksamkeit wird der Bildung der Forschungsteams, den langfristigen Zielen der Forschung und der Ausbildung der Forscher gewidmet.

Die Bewerbungen werden in zwei Phasen bearbeitet. Da sie von einem internationalen Expertengremium beurteilt werden, müssen alle Bewerbungen und Anlagen auf Englisch verfasst werden. In der ersten Bewerbungsphase sind beim Registrierungsbüro (Registrar's Office) der Akademie von Finnland bis zum 30. November 1999 um 16.15 Uhr Absichtspläne einzureichen. Absichtspläne sind auf dem Bewerbungsformular SA 1.0E der Akademie von Finnland zu verfassen und auf der ersten Seite mit dem Programmakronym (TUKEVA) zu versehen. Das Formular ist gemäß der Anleitung auszufüllen. Die einzigen Anlagen, die benötigt werden, sind ein 3-4-seitiger Forschungsplan, ein kurzer Lebenslauf und eine Liste von Veröffentlichungen 1995-1999 des verantwortlichen Projektleiters.

Der Forschungsplan muss die Forschungsziele, die hauptsächlich angewendeten Methoden, Verbindungen zu anderen Forschungsvorhaben sowie die Weiterbildungsmaßnahmen für Forscher während des Projekts benennen. Der Forschungsplan sollte auch kurze Präsentationen jedes Forschungsteams, das sich um Fördermittel bewirbt, umfassen, die jeweils höchstens eine Seite lang sein dürfen. Im Fall von Konsortien hat jeder Partner sein eigenes Bewerbungsformular auszufüllen. Diesem sind die Lebensläufe und die Liste von Veröffentlichungen der verantwortlichen Projektleiter beizufügen. Es braucht jedoch nur ein Forschungsplan verfasst zu werden. Dieser sollte eine Beschreibung der einzelnen Aktivitäten jedes Partners sowie eine Erläuterung des Mehrwerts enthalten, den das Konsortium als Einheit bietet. Alle Bewerbungsunterlagen mit Anlagen sollten an das Registrierungsbüro der Akademie in 15-facher Ausfertigung, zu identischen Paketen gebunden, geschickt werden.

Nach Prüfung der Absichtspläne wird die Lenkungsgruppe ihren Vorschlag für eine Liste von Projekten vorlegen, die aufgefordert werden sollen, eine volle Bewerbung einschließlich eines Forschungsplans vorzulegen. Die endgültige Entscheidung über die Projekte, die diese Phase durchlaufen, wird von einem Auswahlausschuss gefällt, der aus Mitgliedern der Forschungsräte der Akademie besteht und vom Verwaltungsrat der Akademie von Finnland bestellt wird. Die verantwortlichen Projektleiter der ausgewählten Projekte werden über die Entscheidung des Ausschusses bis spätestens 15. Januar 2000 informiert. Von den Projekten, die zur Teilnahme am Programm zugelassen werden, wird erwartet, dass sie eine Einheit bilden, die mehr als die Summe ihrer Bestandteile darstellt. Daher kann die Lenkungsgruppe vorschlagen, dass Forschungsteams den Schwerpunkt ihres Projekts enger fassen oder korrigieren und auch, dass Bewerber mit ähnlichen Forschungsinteressen sich zusammenschließen.

Projekte, die die zweite Bewerbungsphase durchlaufen, werden dann aufgefordert, bis zum 15. Februar 2000, 16.15 Uhr, detaillierte Bewerbungen mit allen Anlagen auf Englisch, wie in der Anleitung der Akademie erläutert, einzureichen. Der maximale Umfang des Forschungsplans beträgt 10 Seiten. Der Plan sollte die Ziele des Projekts, die Hauptmethoden, Kooperationsverbindungen mit anderen Forschungsvorhaben sowie Pläne für die Weiterbildung der Forscher benennen. Außerdem sollte der Forschungsplan kurze Präsentationen jeder Gruppe, die sich um Fördermittel bewirbt, umfassen. Wenn die Bewerbung im Namen eines Konsortiums eingereicht wird, hat jeder Partner ein eigenes Bewerbungsformular auszufüllen, es braucht jedoch nur ein Forschungsplan verfasst zu werden. Der Plan sollte detailliert den Beitrag jedes Partners zu dem Projekt beschreiben sowie die Forschungskooperation insgesamt und den Mehrwert, der daraus entstehen soll. Die Bewerbung eines Konsortiums hat einen vollständigen Förderplan zu umfassen, der die Gesamtsumme der Fördermittel, um die sich beworben wird, sowie die Verteilung auf die verschiedenen Gruppen des Konsortiums enthält. Alle Bewerbungsunterlagen sollten an das Registrierungsbüro der Akademie in 11-facher Ausfertigung (Original und 10 Kopien) geschickt werden. Die Bewerbungen werden dann von einem internationalen Expertengremium ausgewertet.

Nach der Hälfte der Programmlaufzeit wird ein Seminar veranstaltet, bei dem die erreichten Ergebnisse und der Fortschritt der Projekte vorgestellt werden. Ein Abschlussseminar findet am Ende des Programms statt. Projekte, die zur Teilnahme am Programm zugelassen werden, berichten gemäß den Regeln der Akademie über ihren Fortschritt. Die Ergebnisse des Forschungsprogramms werden von einem internationalen Expertengremium ausgewertet.

Der Aufruf zur Vorschlagseinreichung, das vorliegende Programm-Memorandum, die Bewerbungsformulare und der Bewerbungsleitfaden der Akademie (Academy Guide for Applicants) sind über die Website der Akademie von Finnland und über das Registrierungsbüro der Akademie erhältlich, bei dem auch die Bewerbungen eingereicht werden sollten.

Bemerkungen

Neue Produktionsverfahren
Datensatznummer: 744 / Zuletzt geändert am: 2002-12-10