DiNaPro

Modellbasierte Digitalisierung nachhaltiger Produktionsnetzwerke entlang des Produktlebenszyklus

Zum 01.07.2021 startete am DiK unter Leitung von Prof. Dr.-Ing. Reiner Anderl gemeinsam mit dem PTW das neue Forschungsprojekt “DiNaPro – Modellbasierte Digitalisierung nachhaltiger Produktionsnetzwerke entlang des Produktlebenszyklus”. Das Verbundprojekt wird dabei durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert und vom Projektträger Karlsruhe (PTKA) betreut und hat zum Ziel, mittels eines einheitlichen Datenmodells und Datenaustauschformats in Form einer integralen Digitale Zwilling-Technologie die ökologische Nachhaltigkeit im Produktentstehungsprozess zu optimieren. Über die nächsten drei Jahre werden dazu Assistenzsysteme zur Verbesserung der Entscheidungsqualität in verschiedenen Anwendungsfällen entwickelt und deren Nutzen für den Nachhaltigkeitsprozess erforscht.

Die Entwicklung des zentralen Datenobjekts steht im Zentrum des Projekts. Die Anforderungen werden in DiNaPro anhand digitaler Anwendungsfälle aus verschiedenen Lebenszyklusphasen und Unternehmensebenen hergeleitet. Die Anwendung des einheitlichen Datenmodells und Datenaustauschformats soll damit möglichst vielseitig erfolgen und eine universelle Einsetzbarkeit garantieren. Hierfür wird das Datenobjekt von der Produktplanung und Konstruktion über die Produktion und Nutzung bis hin zur Verwertung mit Daten angereichert, die den Anwendern in Form von Assistenzsystemen unter anderem für Produktdesign, Konstruktion, Wertstromdesign, Quality Monitoring, CO2-Monitoring sowie Betriebsoptimierung und Prozesssteuerung zur Verfügung stehen. Ein besonderer Fokus der Assistenzsysteme liegt hierbei auf der Steigerung der ökologischen und sozialen Nachhaltigkeit.

Bei den im Projekt beteiligten Anwendungspartnern werden insbesondere bedeutende wirtschaftliche Potentiale in den Bereichen Transparenzschaffung, Qualitätsüberwachung, energetischer Optimierung und einem nachhaltigen Wertstromdesign gesehen. Dabei handelt es sich um typische Anwendungsfälle, wie sie bei den meisten produzierenden Unternehmen zu finden sind. Durch die Nutzung der integralen Digitalen Zwilling-Technologie lassen sich eben diese im Projekt entwickelten Assistenzsysteme skalierbar und vor allem kostengünstig in die Industrie bringen.

Das Konsortium, unter der Leitung des Instituts für Datenverarbeitung in der Konstruktion (DiK), umfasst neben dem Institut für Produktionsmanagement, Technologie und Werkzeugmaschinen (PTW), die Entwicklungspartner in-integrierte informationssysteme GmbH, etalytics GmbH und DSC Software AG sowie die Anwendungspartner Heidelberger Druckmaschinen AG, Munsch Chemie-Pumpen GmbH und Opel Automobile GmbH. Des Weiteren gibt es einen projektbegleitenden Industriebeirat, um einen umfangreichen Austausch mit Industrieunternehmen über das bestehende Projektkonsortium hinaus sicherzustellen.