Skalierbares Zentrum für die Herstellung von Karosseriebauteilen aus Blech (SkaLaB); Teilprojekt: Digitaler Zwilling

Abstract

Die Ausgangssituation war, dass die hohe Variantenvielfalt von Automobilteilen bei mittlerer Stückzahl eine hohe Fertigungsflexibilität erfordert, die mit bestehenden Prozessen wie dem Folgeverbundprozess nicht umzusetzen ist. Die langwierige Rekonfiguration erschwert eine kurze Time-To-Market und steht einer effizienten Produktion im Weg. Um dies zu beheben, verfolgte ISG die folgenden Ziele in dem Vorhaben: Die flexible SkaLaB Zelle soll bereits im frühen Engineering virtuell optimiert werden können. Zusätzlich soll die langwierige Prototypenfertigung durch Simulationen vermieden werden, was eine Ressourcen- und Zeitersparnis darstellen würde. Um die Fertigung virtuell optimieren zu können, wurde ein digitaler Zwilling der SkaLaB-Zelle erstellt, der die enthaltenen Module realitätsgetreu darstellt. Dazu wurden eine Echtzeit Kollisionsüberwachung VIBN-Simulation eingebunden, um den Prozess korrekt darzustellen und mögliche Fehler in den Abläufen frühzeitig zu erkennen. Die VIBN-Simulation kann außerdem genutzt werden, um die benötigten Daten für die Elemente des KI-Modul des Prozessgenerators zu generieren. Durch das Training mit diesen Daten kann die Prozessreihenfolge und die Prozessparameter auf verschiedene Kriterien hin optimiert werden (Stückkosten, Taktzeit, Energieverbrauch), was eine effizientere und nachhaltigere Fertigung ermöglicht. Zudem ermöglicht der Digitale Zwilling die Validierung der Konzepte und Erprobung alternativer Anlagenkonfigurationen durch die rekonfigurier- und skalierbare Gestaltung wird. Ergebnis des Teilprojekts von ISG ist die Entwicklung einer Anlagensimulationsplattform für Digitale Zwillinge, die sich für Simulationen über den Entwicklungsprozess bis in die Betriebsphase mit anpassbarer, physikalischer Modelltiefe und Software-in-the-Loop Simulationen eignet.