DiNaPro | Forschungsprojekt

Durch die Digitalisierung entstehen neue Möglichkeiten und Potentiale zur Förderung einer nachhaltigen Entwicklung. Bislang scheitert die Nutzung des vollen Potentials digitaler Daten in der Produktentstehung jedoch häufig an der zentralen Verfügbarkeit und der Verknüpfung unterschiedlicher Datenquellen. Deshalb steht im Forschungsprojekt DiNaPro, das durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert wird, der integrale Digitale Zwilling als zentrales Datenobjekt im Fokus. Der integrale Digitale Zwilling wird dabei über den gesamten Produktlebenszyklus mit Daten angereichert, die den Anwendungspartnern in Form von datengetriebenen Assistenzsystemen zur Verfügung stehen. So kann die ökologische und ökonomische Nachhaltigkeit der Produktion optimiert werden.

Um eine ganzheitliche Betrachtung dieser Problemstellung sicherzustellen, ist DiNaPro interdisziplinär ausgelegt. Die Institute PTW und DiK der TU Darmstadt sowie industrielle Partner verbinden hierzu ihre Expertise.

Bei den Anwendungspartner Heidelberger Druckmaschinen AG, Heidelberg Manufacturing Deutschland GmbH, Munsch Chemie-Pumpen GmbH und Opel Automobile GmbH werden die Anwendungsfälle analysiert. Hierbei zeigte sich in ersten Untersuchungen, dass bedeutende wirtschaftliche Potentiale in den Bereichen Transparenzschaffung, Qualitätsoptimierung, energetische Optimierung und einem nachhaltigen Wertstromdesign bestehen.

Anschließend werden die spezifischen Anforderungen an das Datenmodell des integralen Zwillings abgeleitet. Anhand dieser Anforderungen können die Softwareexperten von DSC Software AG und GFT Technologies SE das Datenmodell und die IoT-Plattform aufbauen. Hier gilt es, den integralen Digitalen Zwilling zu entwickeln und diesen über die gesamte Projektlaufzeit hinweg zu vervollständigen.

Die Kernaufgabe des Kollegiums des PTW und der etalytics GmbH besteht in der Entwicklung von Assistenzsystemen, wie z.B. traceability-gestütztem CO2-Monitoring, datengetriebenem Qualitätsmonitoring und digitalem Wertstromdesign. Die genannten Assistenzsysteme werden in den Lernfabriken der TU Darmstadt und den Produktionsstätten der am Projekt beteiligten Industriepartner auf Basis des integralen Digitalen Zwillings umgesetzt und validiert. In den Lernfabriken CiP, ETA und TEC-Lab wird zusätzlich ein Lieferantennetzwerk abgebildet, womit der integrale Digitale Zwilling auch „unternehmensübergreifend“ erprobt und eingesetzt werden kann.

Nach der Validierung des integralen Digitalen Zwillings in Lernfabriken und der produzierenden Industrie, wird in DiNaPro ein industrietaugliches Datenmodell erarbeitet, das wesentlich zur Adaption und damit auch zum Erfolg einer nachhaltigen Produktion auf Basis von Industrie 4.0 beitragen kann.