Das IRT SystemX, das über eine nachgewiesene Expertise in der Erstellung von digitalen Zwillingen für mehrere Branchen verfügt, führt ein neues, ehrgeiziges F&E-Programm mit dem Namen JNI durch, das auf die Entwicklung einer methodischen Umgebung für die Konzeption von digitalen Zwillingen abzielt, um die Widerstandsfähigkeit und Nachhaltigkeit komplexer industrieller Systeme zu fördern. Das Programm, an dem bereits zehn industrielle und akademische Partner beteiligt sind, bewertet die Leistung und erprobt die Interoperabilität von digitalen Zwillingen in verschiedenen industriellen Anwendungsfällen..
SystemX, das Institut für technologische Forschung (IRT), das sich der digitalen Technik für die Systeme der Zukunft widmet, führt ein strukturierendes Forschungsprogramm für alle Industriezweige durch, das den Namen "Digitale Zwillinge für die Widerstandsfähigkeit und Nachhaltigkeit industrieller Systeme" (JNI) trägt. Dieses auf fünf Jahre angelegte Programm vereint bereits Airbus Protect, Cervaal, Cosmo Tech, GRTgaz, Naval Group, RTE, Safran, Sector Group, Schneider Electric sowie mehrere akademische Partner mit dem Ziel, einen europäischen Bezugsrahmen für die Konzeption, Entwicklung, Interoperabilität und Bewertung digitaler Zwillinge komplexer Industriesysteme zu definieren und umzusetzen, um die Souveränität, Kontrolle und Leistung dieser Systeme zu gewährleisten. Das Programm umfasst bereits zwei FuE-Projekte und wird mit dem Start neuer Projekte weitere Partner an Bord holen.
" Die sichere Nutzung von Daten aus Industriesystemen ist das Herzstück der Industrie der Zukunft und des erweiterten Unternehmens. Ihr Ziel ist es, die betriebliche Effizienz von Industriesystemen in der gesamten Lieferkette zu steigern. Es gibt noch keinen Standard für die Erfassung dieser Daten und jeder Anwendungsfall hat seinen eigenen Rahmen, was die Skalierung dieser Art von Anwendungen sehr erschwert. Der digitale Zwilling, der darauf abzielt, industrielle Systeme digital zu replizieren, bietet eine großartige Gelegenheit, einen Standard für die Datenschnittstelle zu entwickeln, die ein wesentlicher Pfeiler für die massive Einführung der Industrie der Zukunft ist. Dies ist das erklärte Ziel dieses neuen Programms, das für alle Industriezweige strukturbildend sein soll.", kommentiert Abdelkrim Doufène, Direktor für Strategie und Programme des IRT SystemX.
Die Entstehung dieses FuE-Programms liegt in den Ergebnissen einer Dokumentenanalyse, von Interviews sowie von kollaborativen Workshops mit rund 30 Industriepartnern und Experten begründet. Die Akteure betonten das Potenzial der digitalen Zwillinge auf mehreren Ebenen: Optimierung von Industrieprozessen, Optimierung von Logistikflüssen und Vorhersage von Teileabrufen, Standardisierung von Schnittstellen im Dienste der Industrie, Simulation und Vorhersage von Nichtqualitäten in der Produktion, Einsatz von vorausschauender Wartung oder auch Optimierung der additiven Fertigung. Der Fahrplan für dieses Programm wurde auf der Grundlage einer Priorisierung dieser Themen im Rahmen eines ko-konstruktiven Ansatzes erstellt.
Dieses Programm, das mit etwa zehn Millionen Euro ausgestattet ist, ist um ein erstes, besonders ehrgeiziges Pivot-Projekt herum aufgebaut ("Assisted and toolised construction of digital twins of industrial systems, including the aspects of Security by Design"). Das Projekt, an dem Airbus Protect, Cervaal, Naval Group, RTE, Schneider Electric und akademische Partner drei Jahre lang beteiligt sind, zielt darauf ab, eine methodologische Umgebung für die Entwicklung, die kostengünstige Einrichtung und den Einsatz von digitalen Zwillingen komplexer Industriesysteme zu definieren, wobei die Risikobewertung und die Einhaltung der Cybersicherheitsaspekte berücksichtigt werden. Die entwickelten Methoden sollen generisch und branchenunabhängig sein.
Ziel ist es, Vorschläge für die Standardisierung des im Rahmen dieses Programms entwickelten methodologischen und technologischen Bezugssystems auf nationaler und europäischer Ebene zu machen. Die Gespräche mit Verbänden wie AfNet, AIF und Afnor sind bereits angelaufen.
Anwendungsfallorientierte Projekte
Im Zeitalter komplexer Industriesysteme und als Antwort auf die Herausforderungen der Kostensenkung bei der Wartung dieser Systeme startet das IRT SystemX mit seinen Industriepartnern Airbus Protect, Cosmo Tech, GRTgaz, RTE, Safran und Sector Group das Projekt "Predictive Maintenance and Health Indicators", das die Themen der vorausschauenden Wartung mithilfe digitaler Zwillinge adressiert. Es geht darum, relevante Gesundheitsindikatoren aus den Datenströmen zu definieren, die in Echtzeit/verzögert auf dem Industrievermögen gesammelt werden, indem generische Werkzeuge und Methoden für die Auswahl von frugalen Daten zur Erstellung von Degradations- oder Alterungsmodellen entwickelt werden. In diesem Sinne muss der digitale Zwilling die Möglichkeit bieten, schwache Signale zu erkennen und vorherzusagen, um optimale Pläne für die vorausschauende Wartung vorzuschlagen.
Der Fahrplan des Programms sieht insgesamt den Start von fünf Projekten mit einer Laufzeit von mindestens drei Jahren vor. Die nächsten Projekte werden sich mit folgenden Problematiken befassen:
- Digitale Zwillinge für die Optimierung der Produktionsressourcen und der Lieferkette
- Digitale Zwillinge zur Optimierung des Energieverbrauchs und der CO2-Belastung
- Digitale Zwillinge für die Prüfung und Optimierung der Ausfallsicherheit eines kritischen Systems
Schließlich strebt SystemX an, allen IRTs und ITEs im Rahmen der Fit Association die methodologische, werkzeuggestützte Umgebung für den Entwurf von industriellen digitalen Zwillingen zur Verfügung zu stellen, damit jeder Industriezweig eine interoperable Technologie für digitale Zwillinge nutzen kann, um das globale und lokale Management seiner komplexen Industriesysteme zu verbessern.