Digitale Zwillinge für effiziente und flexible Produktionsprozesse
Motivation
Produktionsprozesse werden immer komplexer. Um eine effiziente und flexible Produktion zu gewährleisten und gleichzeitig Dateninseln und Fehler zu vermeiden, ist eine einheitliche und digitale Abbildung der Prozesse erforderlich. Daher gilt es, entsprechende kostengünstige, einfach bedienbare und smarte Tools zu schaffen, damit auch kleine und mittelständische Unternehmen ihre Produktionen digitalisieren können.
Ziele und Vorgehen
Die Forschenden entwickeln ein benutzerfreundliches Werkzeug, mit dem Produktionsbetriebe digitale Zwillinge ihrer Prozesse erstellen und integrieren können. In diesem Tool führt das Team einerseits Daten- und Simulationsmodelle der Produktionsprozesse zusammen, indem sie die bestehenden Prozesse einer Laboranlage analysieren und relevante Messwerte sammeln. Andererseits verknüpfen sie Geräte- und Modulzwillinge zu Anlagenzwillingen: Dazu entwickeln sie standardisierte Modellbausteine für Geräte und Module und programmieren Algorithmen, die diese Bausteine automatisch zu einer Anlagenübersicht zusammensetzen. Das entwickelte System testet das Team an einer typischen Anlage der Chemie- und Prozessindustrie, um die Parameter soweit anzupassen, dass die Vorhersagen stimmen. Anschließend dokumentieren die Forschenden ihre Ergebnisse, veröffentlichen Leitfäden und schulen Mitarbeitende beim Einsatz des Werkzeugs.
Innovationen und Perspektiven
Im Projektverlauf entsteht eine marktfähige Lösung zur Planung, virtuellen Inbetriebnahme, Betriebsassistenz und vorausschauenden Instandhaltung. Die Kombination von Datenmanagement und Simulationen in digitalen Zwillingen ermöglicht Betrieben, ihre Produktionsprozesse schneller zu testen und ihre Kosten zu senken. Das Tool lässt sich auf andere Branchen übertragen.
RWTH Aachen University - Lehrstuhl für Informations- und Automatisierungssysteme für die Prozess- und Werkstofftechnik, Aachen
RWTH Aachen University – Institut für Mensch-Maschine-Interaktion, Aachen
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