Industrielle Informationstechnik
HTA 2.0 - Hochtemperatur-anwendungen

Projekt-Beschreibung

HTA 2.0 ist ein Forschungsprojekt im Rahmen des Werner von Siemens Centre for Industry and Science (WvSC). Das WvSC ist eine Plattform in der Forschungseinrichtungen sowie kleine und große Unternehmen gemeinsam forschen. In drei Verbundprojekten – Hochtemperaturanwendungen (HTA),  Elektrischen Antriebe (EA)  und Maintenance Repair and Overhaul (MRO)werden die Forschungsschwerpunkte Neue Materialien, Additive Fertigung und Digitalisierung untersucht. Das Fachgebiet der Industriellen Informationstechnik (IIT) ist in allen drei Verbundprojekten vertreten.

Zielstellung

Ziel des Verbundprojektes im Bereich der Hochtemperaturanwendungen ist eine Verbesserung des Produktentstehungsprozesses von additiv gefertigten Bauteilen, die in Gaskraftwerken höchsten Temperaturen standhalten müssen. Dafür werden Digitalisierungspotenziale, leistungsfähigere Werkstoffe sowie der gesamte Entwicklungs- und Fertigungsprozess bis hin zu neuen Maschinenkonzepten untersucht. Das Fachgebiet IIT engagiert sich innerhalb von HTA 2.0 in den Technologiebereichen Additive Fertigung und Digitalisierung.

Der Technologiebereich Digitalisierung befasst sich mit dem Einsatz digitaler Zwillinge im Kontext von Hochtemperaturanwendungen. Digitale Zwillinge dienen nicht nur dem Datenaustausch, sondern ermöglichen verschiedenste Dienste, wie beispielsweise Feedback-to-Design oder Feedback-to-Planning, und können so Ingenieur:innen im Entwicklungs- und Fertigungsprozess maßgeblich unterstützen.

Herausforderungen

Der additive Fertigungsprozess läuft derzeit noch weitestgehend analog ab. Obwohl vielfältige digitale Artefakte (CAD-Modell, Überführung in Druck-Job Datei etc.) zum erfolgreichen notwendig sind, besteht aus Gesamtprozesssicht keine digitale Durchgängigkeit. Somit kann die Produktion und Entwicklung nicht datenbasiert unterstützt werden, weil eine entsprechende übergreifende Informationsgrundlage nicht besteht. 

Im Technologiebereich Additive Fertigung untersucht das Fachgebiet IIT, wie Ingenieur:innen in der Entwicklung von additiv gefertigten Bauteilen besser durch Software unterstützt werden können. Hierfür werden Methoden des Design for Additive Manufacturing im Kontext der Hochtemperaturanwendungen entwickelt und in ein unterstützendes Software-Tool überführt.

 

Lösungen

Im Bereich der Digitalisierung soll entlang der HTA-Prozesskette, vom Engineering bis zur Produktion, eine gemeinsame und integrierende Informationsgrundlage mittels Digitaler Zwillinge geschaffen werden. Das dafür entstehende System dient der Wissensbereitstellung für die Verbesserung des Prozesses, sowie weiterer Mehrwertdienste (z.B. Bereitstellung zielgerichteter Informationen für Maschinenbediener)

Erste Ergebnisse

Im Bereich der Digitalisierung wurde gem. der Definition des Konzepts der digitalen Zwillinge (Abbildung 1) eine IT-Architektur entwickelt und derzeit erprobt. Zur Festlegung der Datenformate für den Digitalen Schatten und Master wurden die operativen Daten aus der AM-Maschine analysiert und gemeinsam mit Masterdaten aus der Fertigung und Entwicklung in eine Ontologie überführt, die als Graphdatenmodell implementiert wird

 

 

Ansprechpartner

Till Blüher

Wissenschaftlicher Mitarbeiter

till.blueher@tu-berlin.de

+49 (0)30 314 25422

Einrichtung Industrielle Informationstechnik
Sekretariat PTZ 4
Gebäude Produktionstechnisches Zentrum (PTZ)
Raum PTZ 570
Adresse Pascalstraße 08. SE
10587 Berlin

Claudius Matts Ellsel

Wissenschaftlicher Mitarbeiter

ellsel@tu-berlin.de

+49 (0)30 314 22908

Einrichtung Industrielle Informationstechnik
Sekretariat PTZ 4
Gebäude Produktionstechnisches Zentrum (PTZ)
Raum PTZ 525
Adresse Pascalstraße 08. SE
10587 Berlin

Laufzeit

Juni 2020 - Juli 2023

Fördermittelgeber