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Material digital

Projektbeschreibung 

Material digital


Im Projekt „Material digital“ wird die Erzeugung der dynamischen digitalen Repräsentation und die Verwaltung der projektbezogenen Werkstoffdaten demonstriert. Zentraler Aspekt ist der Aufbau eines Materialdatenraums, mit dem alle materialspezifischen Daten digital verwaltet, automatisiert abgefragt und Materialdaten und Zustandsinformationen eines Bauteils rekonstruiert werden können.

Hierfür werden für die Werkstoffgruppen „Metalle“ und „Polymere“ während des Herstellungsprozesses die digitalen Materialzwillinge der verarbeiteten Materialien erzeugt und ein Materialdatenraumkonzept entwickelt. Durch die Durchgängigkeit der Materialzustandsinformationen entlang von Prozessketten können mittelfristig die Prozesse hinsichtlich der gewünschten lokalen, physikalischen oder mechanischen Eigenschaften der Werkstoffe optimiert werden. Im Projekt arbeiten sieben wirtschaftsnahe baden-württembergische Forschungsinstitute unter der Leitung des Fraunhofer-Instituts für Werkstoffmechanik IWM zusammen.

Möglichkeiten

Der Materialkostenanteil im verarbeitenden Gewerbe liegt bei 35 bis 55 Prozent des Bruttoproduktionswertes und ist damit der größte Kostentreiber. Zudem ist aufgrund der Digitalisierung der Prozesse sowie der Individualisierung von Produkten auch eine Digitalisierung der Werkstofftechnik zwingend. Materialien sind somit elementarer Bestandteil der Wertschöpfungsketten von Produkten und bestimmen deren Funktion und Eigenschaften. Die Materialeigenschaften ändern sich jedoch meist im Produktlebenszyklus und variieren lokal innerhalb eines Produkts. Deswegen sind die Generierung, das Management und die Analyse von Material-, Werkstoff- und Bauteildaten, also die Generierung eines digitalen Zwillings, sowie die Entwicklung adaptiver Tools für Fertigungsprozesse unabdingbar. Im Rahmen des Projektes „Material digital“ wird erstmalig demonstriert, dass Werkstoffe in die digitalen Wertschöpfungsketten im Sinne von Industrie 4.0 integriert werden können. 

Ziele

  • Das Projekt zeigt, dass Werkstoffe in die digitalen Wertschöpfungsketten im Sinne von Industrie 4.0 integriert werden können.
  • Die zunehmende Individualisierung von Produkten macht eine Digitalisierung der Werkstofftechnik unabdingbar.
  • Innerhalb des Projekts werden digitale Zwillinge verschiedener Materialien generiert und adaptive Tools für Fertigungsprozesse entwickelt.

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