TwinSim4Brownfield - Entwicklung einer (halb-)automatischen Erstellung von Digitalen Zwillings-Simulationen für Brownfield-Produktionsanlagen

Projektbeschreibung

Neue Produktionsanlagen mit Digitalem Zwilling zeichnen sich im Vergleich zu Altanlagen, den sogenannten Brownfield-Anlagen, durch eine signifikant geringere Produktionsausfallrate bei gleichzeitig erheblich reduzierten Projekt- und Produktentwicklungskosten und -zeiten aus. Jedoch werden bei weitem nicht alle Neuanlagen mit Digitalen Zwillingen ausgeliefert. Zwar stellen immer mehr Maschinenhersteller diese zur Verfügung. Allerdings verursacht selbst im Sondermaschinenbau der Automobilbranche die Aktualisierung der Digitalen Zwillingen für die Planung einer Typenintegration heute noch ca. 40 % der gesamten Planungskosten. Hinzukommen Brownfield-Anlagen, welche sich nicht wirtschaftlich digital abbilden lassen. Schätzungen zufolge stellen diese ca. 80 % der im Betrieb befindlichen Produktionsanlagen. Eine Einbindung in Industrie 4.0 aber auch ein Retrofit für diese Anlagen ohne Digitalen Zwilling ist bisher wirtschaftlich schwer möglich. Genau an dieser Stelle setzte TwinSim4Brownfield an.

Ziel des Projektes ist die Entwicklung einer Methode zur (halb-)automatischen Erstellung von Digitalen Zwillingen für Brownfield-Produktionsanlagen. Zur Erreichung der Zielstellung werden im Projekt sowohl die Geometrie als auch das Verhalten von Brownfield-Anlagen möglichst automatisiert erfasst und in einem Digitalen Zwilling zusammengeführt.

Als wichtiger Baustein des FuE-Projektes werden im Teilvorhaben der Hochschule Kempten Methoden zur Detektion von Kinematik und Dynamik von Produktionsanlagen mittels 3D-Laserscanner erforscht. Mittels 3D-Punktewolke werden einzelne Komponenten automatisch erkannt, registriert und segmentiert. Durch zeitlich versetzte 3D-Scans kann weiter die Kinematik der einzelnen Komponenten erfasst werden.