Spitzencluster it’s OWL auf auf der Hannover Messe 2019 Intelligenter entwickeln und fertigen

Smart Home, autonomes Fahren, vernetzte Produktion – ohne einen intelligenten Entwicklungsprozess sind diese Innovationen künftig nicht denkbar. Advanced Systems Engineering ist ein vielversprechender Lösungsansatz, mit dem sich Industrie und Forschung derzeit beschäftigen. Miele, Dassault Systemes und Fraunhofer-IEM zeigen auf der Hannover Messe (vom 1. bis 4. April 2019) auf dem Gemeinschaftsstand in Halle 16 am Stand 04, mit welchen Prozessen, Methoden und Werkzeugen Produktinnovationen von morgen möglich werden.

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KEBA Industrial Automation Germany GmbH

KALTENBACH.SOLUTIONS GmbH

OMNIZON NETWORKS GmbH

it´s OWL Clustermanagement GmbH

Insgesamt präsentieren auf dem Gemeinschaftsstand 50 Unternehmen, Forschungseinrichtungen und Start-ups aus dem Spitzencluster it’s OWL neue Ansätze und Lösungen für den Mittelstand. Weitere Themenschwerpunkte sind maschinelles Lernen, Assistenzsysteme, additive Fertigung und Smart Services.

„Die Digitalisierung wird nicht nur die Produkte von morgen verändern, sondern auch die Art und Weise, wie wir diese entwickeln. Intelligente Entwicklungsprozesse sind künftig ein wesentlicher Schlüssel für die Innovationskraft unserer Wirtschaft“, so Prof. Roman Dumitrescu (Direktor am Fraunhofer IEM und Geschäftsführer it’s OWL). Diese Schlüsselrolle erfüllt Advanced Systems Engineering (ASE) mit einer fachübergreifenden, technologiegestützten Entwicklung, die den gesamten Innovationsprozess von der strategischen Planung bis hin zum Markterfolg im Blick hat. Einen Einblick in die unterschiedlichen Aspekte des ASE geben das Fraunhofer-IEM, Miele, Dassault Systèmes und der Lehrstuhl Advanced Systems Engineering der Universität Paderborn.

Motivation: Intelligente Produktinnovationen

Steigende Anforderungen an die Produktfunktionalität und der Bedarf für vernetzte Systeme haben längst auch im Haushaltsbereich Einzug gefunden. Die Vernetzung der verschiedenen Produkte muss bereits in der Entwicklung mitgedacht werden. Dadurch entstehen immer komplexer werdende Systeme, für deren Konzeption, Entwicklung und Produktion Miele seit 2017 zunehmend Methoden des Advanced Systems Engineering einsetzt. „Die Industrie muss in der Lage sein, sich auf immer neue Formen der Zusammenarbeit, auf neue Technologien und Tools einzustellen. Entwickeln bedeutet stete Innovation – auch in der Entwicklungsabteilung selbst. Damit uns das gelingt, setzen wir auf Kooperation und Austausch mit Forschung und Toolanbietern wie Fraunhofer-IEM und Dassault Systèmes“, so Matthias Knoke, Leiter Virtuelle Produktentstehung bei Miele.

Digitale Durchgängigkeit

Die Digitalisierung stellt Entwickler vor Herausforderungen, gleichzeitig vereinfacht sie aber auch die Arbeit, etwa indem sie Assistenzsysteme mit Künstlicher Intelligenz nutzen oder Daten durchgängig digital verwalten. Besonders hervorzuheben ist die digitale Durchgängigkeit, die die Produktentwicklung von der Idee bis zur Aus-lieferung und -Fertigung verbessern und beschleunigen kann. Die 3Dexperience Plattform von Dassault Systèmes dient dabei als zentrale Drehscheibe für modellbasiertes Systems Engineering.

Der Ansatz Advanced Systems Engineering betrachtet folgende Handlungsfelder für die Gestaltung von Entwicklungsprozessen:

• 1. Kommunikation und Zusammenarbeit: Um Komplexität zu meistern, ist das Schaffen geeigneter Organisations- und Kommunikationsformen wichtig. Methoden wie Model-Based Systems Engineering (MBSE) unterstützen den fachübergreifenden Austausch. Kreativität und Innovationsgeist können ebenfalls durch entsprechende Strukturen und Arbeitsansätze gefördert werden.

• 2. Arbeit mit digitalen Modellen: Die Virtualisierung eines Entwicklungsprojektes bildet sämtliche Daten in einem digitalen Modell ab. Der Informationsaustausch zwischen den Fachdisziplinen und auch zum weiteren Produktlebenszyklus wird unterstützt. Verschiedenste Fragestellungen, Simulationen und Tests können modellbasiert schnell und kostengünstig bearbeitet werden.

• 3. Digitale Durchgängigkeit: Ein digitales Werkzeug verwaltet alle Daten, die im Entwicklungsprozess entstehen, auf einem stets aktuellen Stand. Abhängigkeiten und logische Zusammenhänge sind transparent, unternehmensübergreifender Austausch wird erleichtert. Digitales Datenmanagement über den gesamten Produktentstehungsprozess ermöglicht eine gegenseitige Optimierung von Produkt und Modell.

• 4. Technologiegestützte Assistenzsysteme: Technologien wie Virtual Reality oder künstliche Intelligenz unterstützen sowohl körperliche als auch kreative und wissensbasierte Arbeitstätigkeiten. In der Produkt-entwicklung können leicht formalisierbare Routineaufgaben maschinell durch KI-Verfahren erledigt werden. Damit entstehen Freiräume für kreative Prozesse.

Am Beispiel Miele und der 3Dexperience-Plattform von Dassault Systèmes erleben die Messebesucher, wie im gesamten Produktlebenszyklus modelliert, kommuniziert und technologieunterstützt optimiert wird. Darauf aufbauend lassen sich alle Fertigungsschritte virtuell simulieren und optimieren. Dank intelligenter digitaler Modelle werden Arbeitsplatzgestaltung, Montageschritte oder Robotereinsatz frühzeitig geplant und kommuniziert. Dabei können sowohl einzelne Prozesse als auch Planungsszenarien jederzeit verändert, verglichen und optimiert werden.

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Neue Geschäftskonzepte für die intelligente Fertigung

Aus der Zusammenarbeit im Technologie-Netzwerk it´s OWL entstehen neue Geschäftsideen. Diese Start-ups finden in Ostwestfalen-Lippe ein optimales Umfeld. Hochschulen, Inkubatoren und der Technologiefonds OWL bieten Unterstützung bei der Ausarbeitung des Geschäftskonzepts. Auf dem Gemeinschaftsstand präsentieren Start-ups Ansätze für Künstliche Intelligenz, Robotik, additive Fertigung, Lagerverwaltung und den Einsatz von Drohnen.

So bietet beispielsweise Amendate eine Software für die vollautomatisierte Optimierung von Bauteilen für die additive Fertigung. Das Paderborner Start-up wurde Mitte 2018 aus der Universität Paderborn herausgegründet.

Die Software erstellt in kurzer Zeit organisch wirkende Strukturen mit glatten, optimal geformten Oberflächen. Die Bauteile werden so passgenau auf ihre individuellen Einsatzbereiche ausgerichtet. Dadurch wird sowohl die Entwicklung als auch die Produktion der Bauteile schneller und kostengünstiger. Fehler und Ausschuss werden vermieden, die Qualität der Bauteile steigt. Die Dienstleistung richtet sich vor allem an Kunden im Bereich Luftfahrt- und Automobilindustrie sowie Maschinen- und Anlagenbau. Das Branchenportal 3D-Natives hat Amendate als innovativstes Start-up des Jahres 2018 ausgezeichnet.

Der Spitzencluster it’s OWL

Im Technologie-Netzwerk it’s OWL – Intelligente Technische Systeme Ostwestfalen-Lippe entwickeln über 200 Unternehmen und Forschungseinrichtungen Lösungen für intelligente Produkte und Produktionsverfahren. Dazu sollen bis 2022 Projekte im Umfang von 200 Mio. Euro umgesetzt werden.

Aktuelle Themenschwerpunkte sind Künstliche Intelligenz, digitale Plattformen, Safety & Security, digitale Zwillinge und Arbeit 4.0. Über ein innovatives Transferkonzept werden neue Technologien für kleine und mittlere Unternehmen verfügbar gemacht. Ausgezeichnet im Spitzencluster-Wettbewerb des Bundesministeriums für Bildung und Forschung gilt it’s OWL als eine der größten Initiativen für Industrie 4.0 und leistet einen Beitrag, Produktion am Standort Deutschland zu sichern.

* Wolfgang Marquardt ist Pressesprecher der it’s OWL Clustermanagement GmbH in 33102 Paderborn

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