Digitale Zwillinge

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Digitale Zwillinge repräsentieren Komponenten, Maschinen oder komplette Fertigungsabläufe, die mit Hilfe digitaler Werkzeuge modelliert werden. Ein digitaler Zwilling ist das Abbild des physischen Assets in der realen Fabrik und erlaubt dessen Simulation, Steuerung und Verbesserung. Er bildet in der Regel verschiedene Aspekte ab und kombiniert dabei Simulationsmodelle und reale Messdaten miteinander.

So lassen sich neuartige Bauelemente, Produktionsabläufe und technische Prozesse anschaulich visualisieren und dadurch besser verstehen sowie virtuell automatisch prüfen und optimieren – ohne in die Realität eingreifen zu müssen.

Mittlerweile spielen digitale Zwillinge und Simulationen eine große Rolle im gesamten Lebenszyklus von Produkten und technischen Prozessen, da sie nicht nur die Entwicklungs- und Produktionsprozesse durch Prognosen verbessern, sondern auch zur Transparenz und Steigerung der Leistung im realen Betrieb von Systemen oder Anlagen beitragen. Sie sorgen für sichere Abläufe in der Entwicklung, bei Inbetriebnahmen oder im Betrieb und dienen zur Optimierung, Qualitäts- und Effizienzsteigerung.

Forschungsbereiche:

  • Simulation von Materialien und Bauelementen
  • Simulation von Prozessen und Prozessketten in der Produktion
  • Simulation von Maschinen und Anlagen im gesamten Lebenszyklus
  • Modellierungs- und Simulationsmethoden zur effizienten und vollständigen Systemcharakterisierung
  • Optimierung von Produkteigenschaften durch Simulationsverfahren

Projektbeispiele

Forschungsfeld Digitaler Zwilling @ Fraunhofer HHI

U. a. mit Kompetenz bei digitalen Zwillingen von Umgebungen, Objekten und Infrastrukturen, z. B. für Industrie 4.0 (Automatisierte Überwachung und Prozessmodellierung in der Fertigung, Augmented Reality unterstützte Assistenzsysteme in Montage und Produktion.)

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Fränkisches Kooperationsprojekt »For5G«: Kirschbäume werden digital gedoubelt mit Fraunhofer IIS

Im Rahmen des Projekts »For5G« wird eine praxisnahe 5G-Anwendung für den Kirschenanbau entwickelt. Herzstück des Projekts, das in der Fränkischen Schweiz verortet ist, ist die Erzeugung und Analyse eines »digitalen Zwillings« von Obstbäumen.

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UHF- und SHF-RFID Technologie @ Fraunhofer IMS

UHF- und SHF-RFID-Technologien – insbesondere mit integrierter Sensorik – bieten eine hervorragende Basis für die Erfassung physikalischer, chemischer, biologischer und medizinischer Parameter.

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Werkzeug-Management @ Fraunhofer IMS

Einsatz von hochfrequenter RFID-Technik im cloud-basierten Technologiemanagement zur autonomen Prozessoptimierung durch intelligente Werkzeuge.

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