DiTwin: Digitale Informationsmodelle für Strukturbauteile im Flugzeugbau im Verbundprojekt Thermo-twin

Abstract

Im Teilvorhaben "DiTwin" des Verbundprojekts ThermoTwin entwickelte das OFFIS - Institut für Informatik methodische und technologische Grundlagen für unternehmensübergreifende Digitale Bauteilzwillinge in der Fertigung von Strukturbauteilen für die Luftfahrt. Ziel war die Entwicklung einer generischen Referenzarchitektur zur strukturierten Erfassung, Integration und Nutzung produktbezogener Prozessdaten entlang verteilter Wertschöpfungsketten. Hierzu wurden Informationsmodelle für Digitale Bauteilzwillinge entwickelt sowie eine modulare Softwarearchitektur mit Komponenten zur Datenerfassung, automatisierten Datenzuordnung und sicheren Bereitstellung verteilter Produktionsdaten konzipiert und prototypisch umgesetzt. Zu den wesentlichen Ergebnissen zählen ein graphbasiertes Informationsmodell, ein flexibles Konzept zur Integration heterogener Produktionsdaten, ein generischer Trigger-Mechanismus zur Konsistenzprüfung und Unterstützung adaptiver Prozessentscheidungen sowie ein Sicherheits- und Rechtekonzept für den unternehmensübergreifenden Datenaustausch. Die entwickelte Referenzarchitektur wurde erfolgreich prototypisch validiert und bildet eine belastbare Grundlage für zukünftige Forschungs- und Entwicklungsarbeiten im Bereich Digitaler Zwillinge, datengetriebener Produktionssysteme und unternehmensübergreifender Datenräume. In the "DiTwin" sub-project of the ThermoTwin joint project, OFFIS - Institute of Computer Science developed methodological and technological foundations for cross-company digital component twins in the production of structural components for aviation. The aim was to develop a generic reference architecture for the structured collection, integration and use of product-related process data along distributed value chains. To this end, information models for digital component twins were developed and a modular software architecture with components for data acquisition, automated data assignment and secure provision of distributed production data was designed and prototypically implemented. The main results include a graph-based information model, a flexible concept for the integration of heterogeneous production data, a generic trigger mechanism for consistency checking and support for adaptive process decisions, and a security and rights concept for cross-company data exchange. The developed reference architecture has been successfully validated as a prototype and forms a reliable basis for future research and development work in the field of digital twins, data-driven production systems and cross-company data rooms.