KMU-innovativ Effiziente Erstellung eines digitalen Zwillings der Fertigung (DigiTwin)

Problemstellung
Digitale Zwillinge in der Produktion sind virtuelle Ebenbilder von Maschinen, Anlagen und Produktionslinien. Konkret veranschaulicht der digitale Zwilling ein reales Objekt in der digitalen Welt. Doch wie wird das reale Objekt digital? In der industriellen Fertigung ist die Erstellung des digitalen Zwillings mit Fachexpertise, komplexer Software und einem hohem Zeit- und Kostenaufwand verbunden. Dadurch ist das digitale Abbild der Fertigung für die Mehrheit der KMU zu aufwändig. Es gilt, diesen Prozess effizienter zu gestalten, damit frühzeitig eine Veranschaulichung geplanter Fertigungsabläufe unter Berücksichtigung der realen Gegebenheiten ermöglicht werden kann. In Zukunft lassen sich Produktionsabläufe mithilfe von intelligenter Simulationssoftware frühzeitig visualisieren und bewerten.

Ziel
Ziel des KMU-innovativ-Projekts DigiTwin ist es, eine Software auf Basis von Künstlicher Intelligenz zur effizienten Erstellung eines digitalen Zwillings der Fertigung zu entwickeln und ein KMU-gerechtes produktionsnahes Dienstleistungskonzept auszuarbeiten.

Vorgehensweise
Erreicht werden soll dieses Ziel durch den Einsatz von Handykameras, mit denen die gesamte Fertigungshalle des Anwenders gescannt werden kann. So werden das Fertigungslayout, wie z.B. Größe und Verortung der Objekte sowie Maschinentypen und Transportwege, möglichst automatisiert erfasst. Die Kameradaten werden anschließend mit einer zu erarbeitenden CAD-Datenbank abgeglichen. In dieser werden Referenzobjekte mit eindeutigen Modelldaten hinterlegt. Für das digitale Abbild der Fabrik bedarf es zusätzlich der Definition geeigneter Schnittstellen. Um einen passgenauen digitalen Zwilling der Fertigung zu generieren sollen allgemeingültige Methodenbausteine zur Anwendung kommen.

Ergebnisse und Anwendungspotenzial
Im Ergebnis dieses Projektes soll ein vereinfachter Zugang zu Simulationsmodellen und deren Nutzung geschaffen werden. Es werden die Teilaspekte Scanning, Objekterkennung und automatisierte Simulationsmodellerstellung erforscht und in einer einzigen produktionsnahen Dienstleistung zusammengeführt. Auf diese Weise wird es möglich, innerhalb weniger Tage einen digitalen Zwilling neu zu erstellen oder zu aktualisieren. Mit dem digitalen Zwilling können Planungen effizienter durchgeführt werden. Dem produzierenden Mittelstand werden Einsparpotenziale aufgezeigt und Produktivitäts- und Qualitätssteigerung ermöglicht. Gleichzeitig können durch den modularen Aufbau der Lösung auch Teilleistungen, wie z. B. nur die reine Erstellung eines CAD-Modells der Fertigung genutzt werden. So soll nach einer Verwertung im deutschsprachigen Raum auch die weltweite Verwertung angestrebt werden.