Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik IWMMarketPlace ist eine interdisziplinäre Plattform, die Forscher und Ingenieure aus verschiedenen Bereichen zusammenbringt, um die Materialmodellierung voranzutreiben und neue Werkstoffe zu entwickeln.
MarketPlace: Materials Modelling Marketplace for Increased Industrial Innovation
Abgeschlossenes Forschungsprojekt
Projektbeschreibung
Das MarketPlace-Konsortium nutzte modernste Informationstechnologien, um eine offene webbasierte integrierte Plattform für Materialmodellierung und Zusammenarbeit zu entwickeln, die als zentrale Anlaufstelle und offener Marktplatz fungiert und alle entscheidenden Komponenten bereitstellt, die für eine erfolgreiche und beschleunigte Einführung von Materialmodellierung in der Industrie miteinander verknüpft werden müssen.
Dies umfasste die Verknüpfung verschiedener Aktivitäten und Datenbanken zu Modellen, Informationen zu Simulationswerkzeugen, Communities, Erfahrungsaustausch, Kurs- und Schulungsmaterialien, Vorträgen, Seminaren und Tutorials. Der vorgeschlagene MarketPlace war ein zentraler Knotenpunkt für alle materialmodellierungsbezogenen Aktivitäten in Europa und bot konkrete Werkzeuge, um unterschiedliche Modellierungs-, Übersetzungs- und Fertigungsgemeinschaften zu verbinden und ein lebendiges webbasiertes Tool für den Fortschritt der Materialmodellierung in der europäischen Fertigungsindustrie bereitzustellen.
Die entwickelte Plattform umfasste Mechanismen zur Integration eines interoperablen Satzes von fortschrittlichen Materialmodell-Workflows für die Kopplung und Verknüpfung verschiedener diskreter (elektronischer, atomistischer, mesoskopischer) und Kontinuumsmodelle. Dies wurde durch die Entwicklung offener und standardisierter Post- und Preprocessing-Methoden erreicht, die einen komplexen Informationsfluss von einem Modell zum anderen für sowohl stark als auch schwach gekoppelte Systeme ermöglichen.
Die MarketPlace-Plattform umfasste den Zugriff auf einen abgestimmten Satz von föderierten Datenbanken für Materialmodelle und Materialdaten. Sie bot Zugang zur experimentellen Charakterisierung und stimulierte die Entwicklung von Schnittstellen-Wrappern und offenen Simulationsplattformen. Das MarketPlace-Konsortium zielte darauf ab, die Wettbewerbsfähigkeit zu stärken und die Innovationsbarriere für die europäische Industrie für Produktentwicklung und Prozessdesign sowie -optimierung unter Verwendung von Materialmodellierung zu senken.
Teilvorhaben Fraunhofer IWM
Als Koordinator hat das Fraunhofer IWM das MarketPlace-Projekt orchestriert und gegenüber der EU vertreten. Neben der Koordination des Projektes war das Fraunhofer IWM einer der zentralen Entwickler der Plattform sowie wichtiger Komponenten wie dem Knowledge Service. Des Weiteren hat das Fraunhofer IWM beim Demonstrator additive Fertigung zusammen mit Partnern eine Prozesskettensimulation über mehrere Prozessschritte aufgebaut und dabei die Funktionalität der MarketPlace-Plattform genutzt, um die Interoperabilität sicherzustellen.
Transfer der Projektergebnisse in FuE-Leistungen des Fraunhofer IWM
Die MarketPlace-Projektergebnisse bieten dem Fraunhofer IWM einen robusten Rahmen, um seine F&E-Dienstleistungen zu verbessern, indem zeitaufwändige Software-Installationen, wie z. B. Simulations-Engines, durch eine webbasierte Plattform, die sofortigen, nahtlosen Zugang zu wichtigen Modellierungswerkzeugen bietet, überflüssig werden. Die harmonisierte Daten- und App-Darstellung der Plattform ermöglicht es dem Fraunhofer IWM, ausführbare Workflows zu erstellen, die die Entwicklung und Prüfung neuer Materialien rationalisieren, insbesondere für anspruchsvolle Anwendungen wie den Leichtbau. Diese gebrauchsfertigen Workflows ermöglichen schnelle Innovationen, indem sie die Erforschung und Verfeinerung von Materialkonzepten beschleunigen und Unternehmen einen deutlichen Vorsprung in Sachen Entwicklungsgeschwindigkeit und Effizienz verschaffen.
Darüber hinaus unterstützt die MarketPlace-Plattform Optionen für den Einsatz vor Ort und erfüllt die Datenschutzanforderungen von Unternehmen mit strengen Sicherheitsanforderungen. Das Fraunhofer IWM kann dieses Angebot weiter ausbauen, indem es sein eigenes geistiges Eigentum über die Plattform lizenziert und den Nutzern fortschrittliche Werkzeuge und Vorhersagefunktionen zur Verfügung stellt. Dazu gehören Werkzeuge zur Vorhersage der Lebensdauer von Bauteilen, die Erstellung digitaler Zwillinge für komplexe Bauteile, die Analyse des Materialverhaltens unter extremen Bedingungen und die schnelle Charakterisierung neuartiger Materialien. Durch den Abbau von Barrieren für diese hochwertigen Anwendungen kann das Fraunhofer IWM seinen Kunden flexiblere, leichter zugängliche und sicherere Lösungen für Materialmodellierung und Innovation anbieten.