Interoperabilität und Wissensmanagement

Europäische Hersteller stehen unter Druck, schneller zu innovieren, Emissionen zu reduzieren und global wettbewerbsfähig zu bleiben. Viele von ihnen haben jedoch mit fragmentierten Datenlandschaften, Altsystemen und isolierten Modellierungstools zu kämpfen, die nicht miteinander kommunizieren. Wertvolle Materialdaten und erfolgskritisches Prozesswissen sind oft in separaten Abteilungen oder Formaten gespeichert, was die Integration entlang der Wertschöpfungskette erschwert und ineffizient macht.

 Gleichzeitig eröffnet der Aufstieg von KI und großen Sprachmodellen neue Möglichkeiten für Automatisierung, Vorhersagen und Entscheidungsunterstützung, jedoch nur, wenn die zugrunde liegenden Daten zugänglich, strukturiert und interoperabel sind. Ohne eine solide Grundlage für Daten- und Wissensmanagement kann selbst die leistungsfähigste KI keinen echten Mehrwert liefern.

Die Überwindung dieser Hindernisse ist nicht mehr optional. Es ist ein entscheidender Schritt zum Aufbau intelligenterer, widerstandsfähigerer Fertigungsökosysteme in Europa.

Die aktuelle Lage

Produktinnovationen erfordern eine nahtlose Zusammenarbeit zwischen Forschenden  und Ingenieuren aus verschiedenen Disziplinen. Dieser Prozess wird jedoch häufig durch fragmentierte Datenquellen, inkompatible Modellierungswerkzeuge und isolierte Wissenssilos behindert. Unternehmen stehen vor der Herausforderung, verschiedene Simulationsmodelle zu integrieren, die von elektronischen und atomaren bis hin zu mesoskopischen und kontinuierlichen Skalen reichen. Darüber hinaus verlangsamt das Fehlen einheitlicher Plattformen die Einführung fortschrittlicher Materialmodellierung, erschwert den Zugang zu experimentellen Daten und schränkt den Austausch von Fachwissen und Schulungsressourcen ein. Diese Fragmentierung kostet wertvolle Zeit auf dem Weg zur Markteinführung. 

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Projektbeispiel: MarketPlace

Das EU-Projekt MarketPlace befasst sich mit den wichtigsten Herausforderungen der Branche, indem es eine offene, webbasierte integrierte Plattform entwickelt, die darauf ausgelegt ist Standards für die Materialmodellierung zu entwickeln, die die Zusammenarbeit vereinfachen. Als zentrale Drehscheibe verbindet MarketPlace Stakeholder aus der Industrie, indem es nahtlosen Zugang zu Modellen, Simulationswerkzeugen, Datenbanken, Communities, Schulungsmaterialien und Ressourcen für den Wissensaustausch bietet.

 Durch die Integration interoperabler Workflows, die verschiedene diskrete und kontinuierliche Modelle miteinander verbinden, ermöglicht die Plattform einen effizienten Datenaustausch und eine Kopplung über verschiedene Maßstäbe und Simulationsansätze hinweg. MarketPlace vereint außerdem Datenbanken mit Materialmodellen und experimentellen Daten und unterstützt so die Entwicklung offener Schnittstellen und Simulationsplattformen. Diese umfassende Umgebung beschleunigt die Einführung der Materialmodellierung in der Industrie, trägt zur Verringerung von Innovationsbarrieren bei und steigert die Wettbewerbsfähigkeit.

Das vom Team Materials Informatics des Fraunhofer IWM koordinierte Projekt kombiniert Prozesskettensimulationen mit den Interoperabilitätsfunktionen der Plattform, um praktische Anwendungen wie additive Fertigung zu demonstrieren. Die Funktionen haben das Fraunhofer IWM und seine Kunden gestärkt, indem sie zeitaufwändige Softwareinstallationen durch sofortigen, webbasierten Zugriff auf Modellierungswerkzeuge ersetzt, Materialentwicklungsabläufe optimiert und schnellere Innovationszyklen ermöglicht haben. Darüber hinaus unterstützt die Plattform sichere Vor-Ort-Bereitstellungen und die Lizenzierung proprietärer Tools und ermöglicht so fortschrittliche Vorhersagefunktionen wie die Schätzung der Lebensdauer von Komponenten, digitale Zwillinge und schnelle Materialcharakterisierung. Dieser ganzheitliche Ansatz ermöglicht es den Akteuren der Branche, die Materialmodellierung flexibler, effizienter und sicherer einzusetzen und so die industrielle Innovation zu beschleunigen.

Projektprofil MarketPlace

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