Motivation
Digitale Zwillinge werden bereits heute erfolgreich eingesetzt, um Maschinen und Anlagen in einer virtuellen Inbetriebnahme (VIBN) virtuell in Betrieb zu nehmen. Ein grundlegender Nachteil von Digitalen Zwillingen ist jedoch, dass diese von einer idealen Maschine ausgehen. Die Maschine wird nur auf logischer und kinematischer Ebene, das heißt ohne Kräfte zu betrachten, simuliert. Hierdurch können wichtige physikalische Zusammenhänge, wie beispielsweise das Aufwärmverhalten von Antrieben oder Biegeeffekte bei elastischen Komponenten, nicht abgebildet werden.
Ziele und Vorgehen
Ziel des Projekts FlexTwin ist es, einen neuartigen Digitalen Zwilling für das gesamte Engineering von Bearbeitungsmaschinen zu entwickeln. Dabei sollen erstmals alle physikalischen Eigenschaften der relevanten Komponenten während des gesamten Engineerings mit variabler Modelltiefe, die sich automatisch den Entwicklungsschritten anpasst, flexibel berücksichtigt werden. Dazu werden neuartige Modellierungs- und Parametrierungsansätze entwickelt, um je nach Entwicklungsphase die notwendigen Modelle zur Verfügung zu stellen.
Innovationen und Perspektiven
FlexTwin ermöglicht es, neuartige Bearbeitungsmaschinen optimal für den späteren Einsatz zu designen. Als Folge können alle Aspekte der Bearbeitungsmaschine optimiert werden, was zu Vorteilen im Design führt – unter anderem minimaler Energieverbrauch und maximale Arbeitsgeschwindigkeit. Maschinenhersteller und -betreiber werden so in die Lage versetzt, eine neue Generation von Bearbeitungsmaschinen zu entwickeln, zu programmieren und im energetisch optimalen Betriebspunkt einzusetzen. Bearbeitet wird das Projekt von einem kompetenten Konsortium aus forschenden KMU und der Universität Stuttgart, welches die gesamte Wertschöpfungskette abbildet. Von der Lösung profitieren Branchen, die für die deutsche Wirtschaft wichtig und sehr stark mittelständisch geprägt sind.