VIPO – Virtuelle Produkt-/Prozessentwicklung und -optimierung für KMU – Weimar/Erfurt/Jena

Der Wachstumskern

Logo VIPO

Die Technologie-Plattform „Virtuelle Produkt- und Prozessentwicklung und -optimierung” (VIPO) erforscht digitale Verfahren, Prozesse und Methoden für den gesamten Produktlebenszyklus.
Diese Verfahren sollen auch für kleinere und mittlere Betriebe in Form von Dienstleistungen und Werkzeugen nutzbar gemacht werden. Neun Kooperationspartner, darunter fünf IT-Dienstleister, ein Industrieunternehmen und drei Forschungseinrichtungen, gehören dem Verbund an.

Die Ziele

Ziel ist es, virtuelle Produkt- und Prozessoptimierung entlang des gesamten Wertschöpfungszyklus so früh wie möglich zu implementieren.

Einsatzfelder der von VIPO angebotenen Dienstleistungen und Softwareprodukte:

  • Additive Fertigung (3D-Druck) in der Medizintechnik
  • Optimierung optischer Systeme
  • Verbesserung der prädiktiven Wartung von rotierenden Maschinen
  • Big Data Analysis für integrierte Sensornetzwerke im Digitalen Zwilling
Grafik zu den Aufgabenbereichen von VIPO

Die Projekte

Verbundprojekt 1: Produktoptimierung – Auslegung und Optimierung optischer Geräte

Weil die Anforderungen an Genauigkeiten und Performance von Produkten steigen, welche mit modernen Fertigungsverfahren (z.B. mittels Lasermaterialbearbeitungsanlagen) hergestellt werden, muss in Zukunft die virtuelle Produktoptimierung über mehrere physikalische Domänen gekoppelt werden. In diesem Verbundprojekt liegt der Schwerpunkt vor allem in der Kopplung zwischen mechanischer, thermischer, optischer und elektronischer Simulation. Kunden aus der Photonik-Branche können somit die simulationsgestützte Produkt- und Prozessoptimierung unter Verwendung kalibrierter und parametrischer Simulationsmodelle über mehrere physikalische Domänen nutzen.

Verbundprojekt 2: Prozessoptimierung – Additive Fertigung auslegungsrelevanter Bauteile in Kunststoff

Der Lebensdauernachweis für die Zulassung additiv gefertigter Kunststoffbauteile ist nach wie vor nur mit extrem hohem Trial and Error-Aufwand möglich. Da Materialeigenschaften für einen rechnerischen Nachweis oft nicht mit der erforderlichen Prognosegenauigkeit vorhergesagt werden können, sind teils mehr als einjährige Produktentwicklungszeiten bis zur zulassungsfähigen Bauqualität notwendig. Um die Produktqualität von additiv gefertigten Bauteilen mittels Simulationsverfahren vorhersagen und optimieren zu können, wird hier performante Materialmodellierung und Prozesssimulation mittels Feldzusammenhangsmodellen (FZM) für auslegungsrelevante Kunststoffbauteile entwickelt.

Verbundprojekt 3: Digitaler Zwilling – Optimierung und prädiktive Wartung rotierender Maschinen

Die Plattform liefert Technologie und Know-how für eine detaillierte parametrische Produkt- und Prozesssimulation rotierender Maschinen, im Design von Sensoren und Sensornetzwerken, in der Datenverarbeitung von Sensordaten und im Ableiten von FZM. Damit sind alle Schlüsselkomponenten vorhanden, um detaillierte Produkt- und Prozesssimulation im Digitalen Zwilling mit Sensordaten zu verknüpfen. Als wesentliche technologische Brücke entwickelt die Plattform in diesem Verbundprojekt Feldzusammenhangsmodelle, welche die Veränderung von Feldgrößen vorausberechnen können. Diese FZM werden in Digitalen Zwillinge integriert und liefern in nahezu Echtzeit die Aktualisierungen der Lebensdauer aller relevanten Bauteile. Das Netzwerk wird damit die Entwicklung, Wartung, Lieferung und Etablierung der FZM in Digitalen Zwillingen auch für KMU verfügbar machen und in der Folge die Wertschöpfung mittels Digitaler Zwillinge für prädiktive Wartung und optimalen Betrieb deutlich steigern.

Die Partner

Partner Wirtschaft

3D Schilling GmbH
Andato GmbH & Co. KG
Dynardo GmbH
LightTrans International UG
ORISA Software GmbH

Partner Wissenschaft

CiS Forschungsinstitut für Mikrosensorik GmbH
Ernst-Abbe-Hochschule Jena
Materialforschungs- und -prüfanstalt an der Bauhaus-Universität Weimar

Kontakt

Johannes Will
Dynardo GmbH
Steubenstraße 25
99423 Weimar
Tel.: +49 3643 900 830
E-Mail: kontakt[at]dynardo.de
 

Laufzeit: 01.03.2019 – 28.02.2022