Technologische Zielsetzung
“The intellectual heart of CPS (Cyber-Physical Systems) is in studying the joint dynamics of physical processes, software, and networks.” [1]
Die technologische Basis für das Netzwerk wurde u.a. im ZIM-Netzwerk InPro (Intelligente Produktionstechnogien) gelegt, in welchem insbesondere Digitale Zwillinge im Sinne eines Digitalen Masters für die Optimierung von Produktionsprozessen entwickelt wurden. Aufbauend auf den dabei gewonnenen Erkenntnissen im Zielfeld Industrie 4.0 sollen im Netzwerk „Digital Shadows“ Digitale Zwillinge dahingehend (weiter-)entwickelt werden, Digitale Schatten zu integrieren und so den Lebenszyklus des Produkts, der Produktionsmaschine und des Prozesses zu berücksichtigen.
Aufgrund der großen Mengen an Daten, die in Produktionsprozessen anfallen, sollen für die automatisierte Auswertung Prinzipien des Machine Learnings (ML) eingesetzt werden. Mit Hilfe von semantischen Technologien soll die o.g. Verknüpfung zwischen dem digitalen Master und dem digitalen Schatten realisiert werden. Ganz wesentlich ist dabei festzuhalten, dass die Anpassung des Digitalen Zwillings während des Lebenszyklus nicht durch den Menschen, sondern durch das System selbst erfolgen soll.
Mögliche FuE-Aktivitäten
- Entwicklung von Methoden zur automatischen Erstellung des Digitalen Schattens von CNC-Maschinen und Nutzung des Digitalen Schattens zur Optimierung und Qualitätssicherung
- Automatische Generierung von Roboter-Anwendungen auf Basis von Digitalen Mastern von Roboter und Bauteil und dem Digitalen Schatten des Produktionsprozesses
- Intelligente Sensorsysteme zur Bereitstellung der digitalen Daten
- Sicherheitssysteme im Produktionsumfeld inkl. im autonomen Transport
- Integration und Erweiterung des Digitalen Zwillings einzelner Maschinen zu einem Digitalen Zwilling für Produktions- und Logistiknetzwerke
- Entwicklung von autonomen Verfahren zur aufwandsarmen Nutzbarmachung des Digitalen Schattens bei KMU
- Entwicklung von dezentralen Planungs- und Steuerungsverfahren für die kollaborative Leistungserbringung
- Kontinuierliche Prozessüberwachung durch Monitoring des Digitalen Schattens zur echtzeitnahen Adaption der Planung und Optimierung der Auslastung
[1] E. A. Lee. Cps foundations. Edward E. Lee’s seminal paperin which he claims that In Proceedings of the 47th Design Automation Conference, DAC ’10, New York, NY, USA, 2010. ACM.