Aufbau kohärenter Datenräume, C-S-P-Modellierung von Gläsern und Anbindung an die Roboterschmelzanlage im Verbundprojekt: Datengetriebener Workflow für die beschleunigte Entwicklung von Glas (Glas Digital)

Abstract

Im Projekt GlasDigital sollte durch eine Kombination eines Datengetriebenen Workflows mit einer beschleunigten Glasfertigung sowie einer automatisierten Glaseigenschaftsanalyse eine deutlich beschleunigte und verbesserte Glasentwicklung ermöglicht werden. Hierbei wurde auf eine schon vor einigen Jahren am Fraunhofer ISC entwickelte Glasscreening-Anlage zurückgegriffen, die zwischenzeitlich deutlich weiterentwickelt wurde und schon zu Projektbeginn beim Projektpartner BAM vorhanden war. Konkret wurden seitens des Fraunhofer ISC folgende Aufgaben (Arbeitspunkte, APs) durchgeführt: 1. Aufbau eines Ontologie-basierten Glasdatenraums auf Basis eines semantischen Mediawikis mit Daten zur chemischen Zusammensetzung, zu Hochtemperatur-Prozessparametern und Eigenschaften aus zusätzlichen Strukturanalyse- und Simulationsergebnissen von verschiedenen Natrium-Aluminium-Boro-Silicat (NABS-)-Gläsern und Anbindung an die Workflowumgebung. Die weltweit durchgeführte Datenextraktion erfolgt dabei nach Möglichkeit ML-gestützt. 2. Neuauslegung der Frontend- und Steuersoftware der robotergestützten Glasschmelzanlage auf Basis der bestehenden Frontend-Software "Glasplaner V1.3" und der bestehenden Steuersoftware "ScreenControl Center 2011" und Anbindung an die Workflowumgebung und die dort installierten Simulationsroutinen. 3. Spektroskopische (RAMAN- und NMR-) Erfassung neuer Strukturdaten von mittels robotergestützter Glasschmelzanlage hergestellter NABS-Gläser 4. C-S-P -Modellierung (Composition-Structure-Property) von NABS-Gläsern (Na-Al-B-Si)-Gläser) unter Verwendung der neuen spektroskopischen Analyseergebnisse und Einbindung der Struktur- und Eigenschaftsdaten in die Datenbank und Schmelzanlage