Digital Engineering und Industrie 4.0

Digital Engineering und Industrie 4.0

Entwicklung und Produktion in der Industrie wären heute ohne die Verwendung digitaler Technologien kaum mehr wettbewerbsfähig. Mit Hilfe des Digital Engineering können die digitalen Konstruktionsdaten eines Produkts auf allen Stufen seines Entwicklungs- und Produktionsprozesses genutzt werden. So führt es zu besseren und sicheren Produkten, einer Beschleunigung der Abläufe, der Schonung von Ressourcen und nachhaltigen Kostensenkungen.

Für Deutschland als Standort für die Entwicklung und Produktion ist das Digital Engineering von strategischer Bedeutung. Dabei wird es darauf ankommen, Lösungen zu erarbeiten, die bei der interdisziplinären Zusammenarbeit neue Formen und Ausprägungen der organisatorischen, semantischen und technischen Interoperabilität bieten. Diese Forschungen und Entwicklungen sind anwendungsspezifisch. Somit stellen sie einen entscheidenden Wettbewerbs- und Wissensvorsprung für das jeweilige Unternehmen dar.

Wir sind Ihr Technologiepartner bei der Umsetzung der Smart Factory.

Assistenzsysteme für Produktion, Betrieb und Service

Zur Erhöhung der Auslastung von Bestandsanlagen und Reduzierung der Instandhaltungszeiten wird derzeit ein generisches mobiles Assistenzsystem entwickelt, welches an Anlagen aus den Bereichen Chemie, Energie, Raffinerie sowie Erdgasförderung eingehend getestet wird. Möglich ist dann auch eine automatische Dokumentation der Instandhaltungsmaßnahmen (Compliance).

Vorausschauende Instandhaltung (Predictive Maintenance)

Für die Instandhaltung von Anlagenkomponenten wie Pumpen, Armaturen oder Filtern ist es oft erforderlich, die Anlagen vorübergehend still zu legen. Am Fraunhofer IFF wurden und werden Methoden zur vorausschauenden Instandhaltung entwickelt und angewandt, um diese Stillstandzeiten zu minimieren.

Inline-Mess- und Prüftechnik für die Industrie 4.0

Modellgestützte Messung und Prüfung

Big-Data-Analyse für Produkte und Prozesse

Intelligente Logistik in der Produktion

Durch den Einsatz von AutoID- und Sensortechnologien wird die Transparenz der Logistikprozesse in der Produktion erhöht – dadurch können diese effizienter gesteuert werden. In den Bereichen Funk- und Bildtechnologien entwickelt das Fraunhofer IFF neue Lösungen zur menschzentrierten Assistenz in Logistikabläufen.

Prozessbegleitende Simulation und Optimierung

Internet of Things (Identifikation)

Durchgängiges Digital Engineering

Methoden und Werkzeuge des Digitalen Engineerings ermöglichen den Aufbau einer durchgängigen digitalen Beschreibung, Modellierung, Simulation und Optimierung über den gesamten Lebenszyklus eines Produkts – vom Entwurf über die Produktentwicklung, den Produktionsprozess bis hin zur Nutzung des Produkts. Das vom Fraunhofer IFF entwickelte System VINCENT ermöglicht ein durchgehendes digitales Engineering für Maschinen und Anlagen.

Automatisch Modelle erstellen

Mit dem am Fraunhofer IFF entwickelten Tool VINCENT erfolgt ein automatisierter Import von Konstruktionsdaten aus allen gängigen CAD-Tools. Durch die Ergänzung um kinematische Eigenschaften entsteht ein virtuelles Modell Ihrer Maschine,  Anlage oder einer ganzen Fertigungszelle.

Simulation sichert Engineering ab

Für die Absicherung Ihres Engineerings werden unterschiedliche Simulationstools eingebunden. Die Palette reicht von numerischen und analytischen Simulationstools bis hin zu einer physikalischen Simulation und der Kollisionserkennung in Echtzeit.

Steuerungscode automatisch generieren

Für die frühzeitige und abgesicherte Entwicklung von Steuerungen wird der Steuerungsingenieur durch die automatische Generierung von Steuerungscode unterstützt. Hierbei werden die gewünschten Bewegungsabläufe am virtuellen Modell  vorgeführt (Virtuelles Teachen) und zusammen mit weiteren Engineeringdaten automatisiert in einen lauffähigen Steuerungscode für SPS-, NC- oder Robotersteuerungen – auch für heterogene  Systeme – überführt.

Steuerungstest an Echtzeitsimulation

Die Echtzeitkopplung zu allen gängigen Steuerungen ermöglicht den Test Ihrer entwickelten Maschinensteuerung am virtuellen Modell. Der Start an der realen Maschine erfolgt bereits mit abgesicherter Software.

Datenlücken schließen

Der Markt bietet für verschiedene Entwicklungsaufgaben spezialisierte Softwaretools, die das Engineering effektiv und effizient unterstützen. Der am Fraunhofer IFF entwickelte Engineering Model Linker (EMELI) verbindet Ihre Engineeringtools. Durch das Zusammenführen anwendungsspezifischer Daten entsteht ein funktionales Abbild (Digitaler Zwilling) der gesamten Maschine oder Anlage.

Vorteile des Digital Engineering

  • koordiniertes und paralleles Engineering von Projektbeginn an
  • Funktionsabsicherung und Optimierung am virtuellen Modell bereits vor der Prototypfertigung
  • konsequente Weiterverwendung einmal erzeugter Daten
  • Sie kommen schneller, kostengünstiger und anforderungsgerecht zu Ihrer Automatisierungslösung.

Das Fraunhofer IFF ist Ihr Entwicklungspartner für

  • Beratung und der Einführung von Methoden des Digitalen Engineerings in Ihrem Unternehmen
  • Entwicklung kundenspezifischer Software für Ihre Produktentwicklungen
  • Entwicklung kundenspezifischer Fertigungsanlagen von der Idee bis zur Inbetriebnahme

Simulation und Optimierung

Prozessablaufplanung

Digitale Prozessfreigabe und -absicherung

Bedarfsanalyse

Supply-Chain-Planung

Virtuelle Raum- und Strukturentwicklung

Intelligente Logistik in der Fläche

Funk- und bildbasierte Technologien zur Identifikation, Ortung und Zustandsüberwachung von Betriebsmitteln und Gütern sind zentrale Elemente der Intelligenten Logistik in Transport, Umschlag und Lager. Das Fraunhofer IFF entwickelt neue Technologien und integrierte Systemlösungen um stets den Überblick über die Logistikprozesse zu behalten.

Smart Grids

Cross Energy Management – vertikale Integration

Service as a Business

Vorausschauende Analyse (Predictive Analysis)

Softsensor-Entwicklung

Nicht wenige Daten, die in den Prozessleitsystemen verfahrenstechnischer Produktionsanlagen auflaufen, bleiben für den Anlagenbetrieb ungenutzt. In diesen Informationen stecken aber möglicherweise noch unentdeckte Optimierungspotenziale. Das Fraunhofer IFF verfügt über mathematische Methoden, um diese Optimierungspotenziale zu heben.

Digitale Wertschöpfungsketten