Von der Forschung in die Praxis

Von der Forschung in die Praxis Warum braucht Forschung oft einen langen Atem?  UDO SEIFFERT  FRAUNHOFER IFF MAGDEBURG Ressource Holz, Schloss Hundi...
Author: Lukas Seidel
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Von der Forschung in die Praxis Warum braucht Forschung oft einen langen Atem? 

UDO SEIFFERT  FRAUNHOFER IFF MAGDEBURG

Ressource Holz, Schloss Hundisburg 6. April 2016

Gliederung 1.

Einleitung

2.

Zwei Beispiele  aus der Praxis

3.

Resümee

Udo Seiffert: Warum braucht Forschung oft einen langen Atem?

Gliederung 1.

Einleitung

2.

Zwei Beispiele  aus der Praxis

3.

Resümee

Udo Seiffert: Warum braucht Forschung oft einen langen Atem?

Fraunhofer in Deutschland

© Fraunhofer IFF

Udo Seiffert: Warum braucht Forschung oft einen langen Atem?

Fraunhofer Forschungsansatz

Grundlagenforschung

Entwicklung von  Basistechnologien Kundenspezifische  Lösungen

Udo Seiffert: Warum braucht Forschung oft einen langen Atem?



Technologien  Bild‐ und nicht‐bildbasierte automatisierte Datenanalyse  Erkennung und Modellierung statischer und dynamischer  Entwicklungsmuster  Räumlich‐zeitliche Modellierung • • • • •

2‐D 2‐D über Zeit 3‐D 2‐D / 3‐D plus spektrale Information 3‐D über Zeit (4‐D)

 Verwendung von Methoden der Computational Intelligence • Maschinelles Lernen, künstliche neuronale Netze • Fuzzy Technologien, Expertensysteme, … Udo Seiffert: Warum braucht Forschung oft einen langen Atem?

Branchen    

Pflanzenzüchtung Landwirtschaft, Forstwirtschaft Lebensmittelproduktion Stoffliche Verwertung von Reststoffen

Udo Seiffert: Warum braucht Forschung oft einen langen Atem?

Finanzierungsmodelle • Öffentliche Finanzierung  Entwicklung Basistechnologien

3...5 Jahre

• Auftragsforschung  Kundenspezifische Lösungen  Machbarkeitsstudien  Prototypen

• Technologietransfer, Lizenzierung  Multiplikation beim Kunden  Multiplikation in Branche  Ausgründung Udo Seiffert: Warum braucht Forschung oft einen langen Atem?

1... 5 Jahre

4...10 Jahre Später. Nie?

Gliederung 1.

Einleitung

2.

Zwei Beispiele  aus der Praxis

3.

Resümee

Udo Seiffert: Warum braucht Forschung oft einen langen Atem?

INHALTSSTOFF‐SENSOR FÜR DIE  LANDWIRTSCHAFT Udo Seiffert: Warum braucht Forschung oft einen langen Atem?

Basistechnologie x

Spatial component(s)

y λ

Image stack: → Spa al representa on of acquired  scenery at different wavelengths (λ)

Spectral component(s) Udo Seiffert: Inserted from Personal Slide Repository

Each pixel:  → Vector of length n (λ=1…n)  containing spectral signature

Zielstellung Cu

S P

N

Udo Seiffert: Inserted from Personal Slide Repository

Zielstellung

Cultivar: Genius, Potassium in % DS, 21 May 2012 (EC37/38) Udo Seiffert: Inserted from Personal Slide Repository

Zielstellung

Cultivar: Genius, Sulfur in % DS, 21 May 2012 (EC37/38) Udo Seiffert: Inserted from Personal Slide Repository

Zielstellung

Cultivar: Genius, Zinc in mg/(kg DS), 21 May 2012 (EC37/38) Udo Seiffert: Inserted from Personal Slide Repository

Anwendung Weather  conditions

GPS

Supply of different  operational fluids / agents

Canopy

Genetic variation

Soil  conditions Udo Seiffert: Inserted from Personal Slide Repository

(water, fertilizer (e.g., N, Fe),  pesticides, etc.)

Anwendung GPS Simplified  mathematical  model

Hyperspectral  imaging

Canopy

Genetic variation

Soil  conditions Udo Seiffert: Inserted from Personal Slide Repository

Biological  expert  knowledge

Mobile  control unit

Weather  conditions

Supply of different  operational fluids / agents (water, fertilizer (e.g., N, Fe),  pesticides, etc.)

Variable rate  application

Zeitleiste Beispiel 1  Inhaltsstoff‐Sensor für die Landwirtschaft • Öffentliche Finanzierung  Entwicklung Hyperspektralsensorik

• Auftragsforschung  Multi‐Nährstoffsensor  Sensor für präsymptomatische  Krankheitserkennung

• Technologietransfer, Lizenzierung  Mehrere Einzelkunden  Multiplikation in Branche (?)  Ausgründung (?) Udo Seiffert: Warum braucht Forschung oft einen langen Atem?

3 Jahre 4 Jahre 2 Jahre ca. 8 Jahre nach Beginn Gesamtbudget: ca. 6 Mio EUR

Vorbehalte und Befindlichkeiten des Marktes • Investoren  Wer finanziert die Markteinführung?

• Geschäftsmodelle   Produkt vs. Dienstleistung (oder beides)?  Preisgestaltung / Kundenbindung

• Gesetzliche Bestimmungen  Was darf ich?   Was muss ich?

• Image  Wie nimmt mich der Markt wahr? Udo Seiffert: Warum braucht Forschung oft einen langen Atem?

ENTWICKLUNG EINER DROHNE  ALS KAMERA‐TRÄGERPLATTFORM Udo Seiffert: Warum braucht Forschung oft einen langen Atem?

Basistechnologie • Design und Bau von Drohnen  Verfügbar in wissenschaftlicher Literatur  Kommerzielle Modelle als unzulängliche  Anschauungsobjekte ‐> Eigenentwicklung

• Flugingenieure  Design, Aufbau und Fliegen  „Einkauf“ über Personen

Udo Seiffert: Warum braucht Forschung oft einen langen Atem?

Zielstellung • Überbrückung der Lücke zwischen verfügbaren  Trägerplattformen  Bodenbasiert (Landmaschine)  Klassischer Bildflug (bemanntes Flugzeug)

• Zielmarkt (kleine Anbau‐ bzw. Versuchsflächen)  Kommerzielle Pflanzenzüchter  Obstbau, Gemüsebau, Blumen jeweils im Freiland  Akademische Pflanzenforschung

Udo Seiffert: Warum braucht Forschung oft einen langen Atem?

Anwendung

Udo Seiffert: Inserted from Personal Slide Repository

Anwendung

Sample flight strip after automated pre‐processing, segmentation, and metabolic mapping Udo Seiffert: Inserted from Personal Slide Repository

Zeitleiste Beispiel 2  Drohne als Kamera‐Trägerplattform • Öffentliche Finanzierung • Auftragsforschung  Befliegung von Praxisflächen  Begleitung kundenspezifischer  Technologieentwicklung

• Technologietransfer, Lizenzierung  Mehrere Einzelkunden  Multiplikation in Branche (?)  Ausgründung (?)

Udo Seiffert: Warum braucht Forschung oft einen langen Atem?

1,5 Jahre

2 Jahre

1 Jahr

ca. 3 Jahre nach Beginn Gesamtbudget: ca. 650 TEUR

Gliederung 1.

Einleitung

2.

Zwei Beispiele  aus der Praxis

3.

Resümee

Udo Seiffert: Warum braucht Forschung oft einen langen Atem?

Resümee • Lange Zeiten für kompletten Entwicklungszyklus     

Schwierig vorhersagbar (Zeit und Budget) Weitsichtigkeit der Forschungspolitik Visionäre und tolerante Erstkunden Engagiertes Entwicklungspersonal Passende F&E Infrastruktur

• Vorbehalte und Befindlichkeiten des Marktes  Spannungsfeld zwischen Geld, Gesetz und Image

Udo Seiffert: Warum braucht Forschung oft einen langen Atem?