Workshop MaterialDigital2019 on May 14th and 15th, 2019

Successfully using digitalization for the development, processing and operation of materials and components

Workshop on May 14th and 15th, 2019

For the second MaterialDigital workshop, industry leaders and scientists - convinced that development and production processes can be designed far more efficiently with the help of digital workflows - come together to work on topics such as artificial intelligence, digital representation, data platforms, data formats and high-throughput methods to create digital workflows, material data streams and to increase material intelligence in products and processes. They believe that product life cycle management will be greatly improved via describing material properties and their changes as thoroughly as possible.

The MaterialDigital2018 workshop took a big picture approach to the examination of digitalization in material-intensive manufacture; the focus for 2019 will be upon tools and operationalization. How can you get on board? What are the development stages? How can the digital change process be managed?

To the event page MaterialDigital2018 (German)

What does MaterialDigital stand for?

MaterialDigital stands for the effort of consequently translating the central ideas of industry 4.0 and digitalization – networking, transparency, retraceability – to material development, manufacturing and component use. This is a matter of making the bulk of existing material information more accessible and better connected. New data should be generated in such a way that its context remains traceable.

The MaterialDigital scenario envisions an efficient and data based value chain which includes materials. Here, the generation of material data is oriented along industry standards and the automation of both real-time and virtual experimention is a real competitive factor. The evaluation of materials and components is based on data from different sources. The handling of data is a value-adding element. Laboratory tests, sensors in the field and machine learning enrich each other. Contrasting generated material data with data from a local or overarching repository becomes part of quality assurance.

to top

Key subjects in the workshop

MaterialDigital in development and manufacturing processes

MaterialDigital in component usage

MaterialDigital R&D landscape

MaterialDigital tools

MaterialDigital business models

to top

Preliminary Program (constantly updated)

as of 02/12/2019

Time

Speaker

Presentation Title

Abstract

Tuesday, May 14th, 2019

09:00

Prof. Dr. Peter Gumbsch, Prof. Dr. Chris Eberl, Institutsleitung Fraunhofer IWM

Begrüßung und Eröffnung

 

MaterialDigital in Entwicklungs- und Fertigungsprozessen

09:15

Dr. Roland Herzog, MAN (angefragt)

   

09:45

Dr. Matthias Funk, R&D Competence Center Fatigue & Reliability, Schaeffler AG, Herzogenaurach

R&D Test Data Analytics and Mining

 

10:15

Break

10:45

Jochen Rühl, Scherdel Siment GmbH, Marktredwitz  

Einführung einer digitalen materialbasierten Prozess- und Produktentwicklung als strategisches Steuerungssystem zur Unternehmensführung

Computational Driven Engineering ist in der heutigen Produkt- und Prozessentwicklung nicht mehr wegzudenken. Durch die Digitalisierung in Form von einer Simulation von Produkt und Prozess gewinnt man einen Einblick in Wirk- und Funktionsweisen, die durch experimentelle Methoden teilweise nur schwer zugänglich und mit einem hohen Zeit- und Kostenbedarf verbunden sind. Diese Herangehensweise kann deutlich dazu beitragen, die Innovation und Wettbewerbsfähigkeit eines Unternehmens zu steigern.

Jedoch bleibt häufig ein großer Teil des Potentials ungenutzt, da dieser Ansatz nicht in eine konsequente materialbasierte Produkt- und Prozessentwicklung integriert wird. Durch eine unabhängige digitale Materialdatenbasis wird es möglich ein Bauteil und dessen Prozess in deutlich höherem Detailierungsgrad zu berechnen und dabei die speziellen Vorteile der entsprechenden Materialen gezielt zu nutzen. Über die Berechnung hinaus gilt es jetzt noch diese digitale technischen Informationen in sinnvollen Zusammenhang mit wichtigen betriebswirtschaftlichen Größen zu bringen.

Erst wenn diese Hürde genommen wird, kann der eigentliche Benefit in den Unternehmensalltag Einzug halten. Die enorme Chance ein weiteres, modernes Steuerungsinstrument zur Unternehmensführung zu integrieren, welches neben traditionellen Instrumenten wesentlich zur Beschleunigung von Unternehmenstransformationen, der Geschäftsentwicklung, etc. beitragen kann, wäre damit integriert.

- Ein etwas anderes Verständnis von Industrie 4.0 -

11:15

Dr. Joanna Procelewska, Schaeffler AG, Herzogenaurach

 

   

11:45

Dr. Christoph Schweizer, Geschäftsfeldleiter Werkstoffbewertung, Lebensdauerkonzepte, Fraunhofer IWM

Aufbau eines Werkstoffdatenraums zur digitalen Abbildung der Werkstoffhistorie – Architektur, Softwaretools, Ontologieentwicklung

Im Rahmen des Landesprojekts MaterialDigital wird aktuell ein Werkstoffdatenraum für die zwei Anwendungsfälle Metalle und Polymere entwickelt. Der Vortrag behandelt sowohl die technologische Architektur des Werkstoffdatenraums als auch den dafür notwendigen digitalen Arbeitsfluss (Ontologieentwicklung, Datenstrukturierung, -speicherung und -abfrage).

12:15

Break

MaterialDigital Geschäftsmodelle und Transformation

13:30

Heinrich Pettenpohl, Stellvertretender Abteilungsleiter; Geschäftsführer des Forschungszentrum Data Spaces, Fraunhofer ISST, Dortmund

International Data Spaces - Data sovereignty in digital ecosystems

Heute gibt es ein allgemeines Verständnis über den Wert von Daten. Die Nutzung dieser Wert- und Handelsdaten schafft enorme Umsätze für die großen Anbieter von Datenplattformen. Selten profitieren die Datenersteller in angemessener Weise von diesem Wert. Oftmals bleiben diese auf den Kosten für die Datenerstellung und -verwaltung sitzen. Darüber hinaus geben viele ihre Daten kostenlos weiter oder bezahlen damit für die Nutzung eines Dienstes. In diesem Vortrag werden die wesentlichen Konzepte des International Data Spaces vorgestellt und die Anwendung für Werkstoffdaten in digitalen Ökosystemen diskutiert. Dabei werden Anwendungsbeispiele gezeigt, sowie die technischen und organisatorischen Maßnahmen dargestellt.

14:00

Johannes Zuckschwerdt, Bereichsleiter Organisationsentwicklung,  Schwäbische Werkzeugmaschinen GmbH, Schramberg-Waldmössingen

Arbeitstitel: Digitale Transformation in einem Maschinenbauunternehmen

 

14:30

Break

Diskussion und Vertiefung

15:00

Moderierte Diskussion mit den Ausstellern

   

16:00

MaterialDigital Vertiefungsworkshops

   

17:15

Ergebnispräsentationen

   

18:30

MaterialDigital Get Together mit Imbiss

   
 

Wednesday, May 15th, 2019

09:00

Prof. Dr. Chris Eberl

Eröffnung

 

MaterialDigital Data Management

09:15

Dr. Assaf Anderson, MaterialsZone, Tel Aviv

Materials Data for AI Collaboration

Materials Zone is a distributed research platform for collaboration through interoperable data and AI modelling. New materials can now be discovered for hundreds of thousands/millions of dollars rather than the hundreds of millions of dollars it once cost.

Powered by a recommendation engine, the start-up bridges the gap between materials science and data science, industry and academia. By structuring materials data and experimental protocols, recommendations can be made using the system’s inherent artificial intelligent & machine learning capabilities. Siloed data from energy to manufacturing, otherwise left scattered and unstructured on legacy systems can be creatively reused. Standardizing this data, coupled with powerful simulation techniques, Materials zone offers rapid research insights including predictions on an array of materials scientific experiments. It is a process coined as ‘upcycling of data’. Rewarding scientists for their contribution, Materials Zone's data marketplace accelerates innovation in and between industry and academia by facilitating data transactions, securing IP provenance, and upcycling valuable data. Materials Zone, a spin off from Prof. Arie Zaban’ Bar-Ilan University, has proven AI use-cases pivotal in discovering new absorbers and PV components for future devices. Working closely to curate and preserve data for the use of AI in materials.

09:45

Dr. Teodoro Laino, IBM Research Zürich GmbH, Rüschlikon, Schweiz

A Cognitive Discovery Environment for Precise Materials R&D

Technological requirements in the industrial materials sector are demanding new materials with lower manufacturing costs, improved performance and sustainability, and reduced environment footprint. These requirements are driving the increased use of data and computation to generate discoveries and provide solutions in these sectors. For materials science and engineering vast amounts of data, and supporting information, are being generated and there is a requirement that these are efficiently connected and exploited. This presentation will describe a new research environment that harnesses the power of cognitive computing using machine learning (ML), natural language processing (NLP) methods and knowledge representation technologies (KG) to accelerate materials discovery. Content, functionality and applicability of the environment will be presented.

10:15

Break

MaterialDigital für Predictive Maintenance

11:00

Dr.-Ing. Dietmar Tilch, Director Industrial Technology - Condition Monitoring Systems ZF Friedrichshafen AG, Industrietechnik, Lohr am Main

Betriebs- und Verschleißüberwachung von Antriebssträngen im Feld als Service für Anlagen- und Flottenbetreiber

Die ZF Friedrichshafen AG ist einer der größten Getriebehersteller weltweit. Insbesondere im Bereich der industriellen und kommerziellen Antriebssysteme und Fahrzeuge erwarten große Flottenbetreiber vermehr Lösungen für eine Überwachung und prädiktive Bewertung der Zustände zentraler Komponenten. ZF entwickelt dafür dedizierte Service-Konzepte, die zusätzlich zu einer solchen Fernüberwachung auch den zuverlässigen Betrieb der Getriebe nachhaltig optimieren helfen.

Der Vortrag gibt einen Überblick über die angewendeten Methoden und Systeme und zeigt auf, wie Kunden diese neue Art digitaler Dienstleistungen in ihre eigenen Prozesse integrieren können.

Stichpunkte:  Fernüberwachung von Windenergiegetrieben, Seilbahngetrieben, mobilen Arbeitsmaschinen und LKWs; Verschleißüberwachung und Berechnung verbrauchter Lebensdauer; Digitale Zwillinge; Service-Angebote: Predictive Maintenance, optimierte Ersatzteilbereitstellung, verlängerte Gewährleistung; Cloud Plattform; EcoSystem; IoT Security.

11:30

Soeren Barteldes, QASS GmbH, Wetter

Verarbeitung von Sensordaten zur Digitalisierung von Werkstoffen und Produktionsprozessen

Sensoren arbeiten nach verschiedenen physikalischen Wirkprinzipien und werden vielfach zur Überwachung von Produktionsprozessen eingesetzt. Häufig gehen Informationen durch ungenügende Datenanalyse verloren. Dabei werden teils Informationen generiert, die ein tiefes Prozessverständnis und Werkstoffanalysen erlauben. Die Spektralanalyse bietet Möglichkeiten der referenzierten Mustererkennung beliebiger Sensorinformationen (Sensorfusion) und kaskadierende Analysen. Digitalisierte Prozesse profitieren  von den Möglichkeiten der softwaregestützten Datenanalyse insbesondere im Bereich elektronischer Filterung, Clustering und autarker Entscheidungen.

12:00

Break

MaterialDigital Forschungslandschaft

13:00

Dr. Anne de Baas, European Commission, Brüssel

The role of materials modelling in digitization – challenges at the European level

Delivering on the opportunities of Materials and Manufacturing within Industry 4.0 requires adding meaning to data (semantics), enabling interoperability and linking up silos. The huge benefits of structured data, common knowledge frameworks and interoperability were demonstrated with a range of case examples. Benefits include higher efficiency of materials use, improved value chain interactions and new business model opportunities. Current lack of semantics and interoperability are key barriers to accessing the value hidden in raw data (estimated to be 36 billion Euros) and to improved decision making. Ontologies are a core element of a set of solutions proposed by the panel and endorsed by audience contributions. All stakeholders are encouraged to collaborate and create interoperable ontologies be open to everyone. Investments in a workforce trained in digital skills including semantic technologies is needed. The importance of overcoming ‘non-technical’ challenges such as legal, regulatory, security, data-sovereignty were highlighted. Building a system of trust and rewards for data sharing is required. Such a system, together with widely agreed semantic knowledge frameworks would enable Digital Marketplaces as an efficient way of realising Industry Commons. An audience poll showed a big gap between the need for and current capability in data interoperability and semantic technologies.  It hence confirms the need for action in this important field underpinning successful digitalisation of materials and manufacturing.. Strong interest was expressed in working across domains in an alliance for digital materials and manufacturing.

13:30

Dr. Adham Hashibon, Fraunhofer IWM

Data Space Management System and Digital Materials Modelling Marketplaces

 

14:00

Dr. Burkard Jahnen, Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) Bonn, Teamleitung  Materialwissenschaft und Werkstofftechnik

 

Digitalisierung der Materialien und Werkstoffe in der Grundlagenforschung

Eine durchgängige digitale Repräsentanz von Materialien und Werkstoffen während ihres Herstellungsprozesses und ihres Einsatzes rückt in die Nähe des technisch Realisierbaren. In der Grundlagenforschung, auf der Suche nach neuen Materialien und bei der Entwicklung von Werkstoffen mit verbesserten Eigenschaften, bestehen besondere Herausforderungen bei der Schaffung von Voraussetzungen für eine langfristig wirksame Umsetzung der Vision. Exemplarisch sollen in dem Vortrag drei Aspekte näher beleuchtet werden: die der Grundlagenforschung inhärente Offenheit als vermeintlicher Widerspruch zur Standardisierung von Methoden, die Notwendigkeit einer wissenschaftsgetriebenen und -getragenen Governance und schließlich die notwendigen finanziellen und strukturellen Voraussetzungen für die Integration unterschiedlicher Akteure.

 

14:30

Prof. Dr. Peter Gumbsch, Prof. Dr. Chris Eberl, Institutsleitung Fraunhofer IWM

Abschlussdiskussion

 

15:30

Break

to top

Three convincing reasons to participate in the MaterialDigital2019 workshop

You will become part of a community that realizes the digital transformation in the mechanics of materials.

You will learn from trendsetters and experts both which concepts and tools work and what to watch out for in their implementation.

You will network with professionals and gather insights for managing your own digital challenges.

to top

Organizational matters

Presentations will be made in German and in English.

As in last year's workshop, actual samples of digitalization in use within the context of the mechanics of materials will be presented.

Select companies present specific solutions for digitaliziation within the field of mechanics of materials.

Selected topics will be the focus of in-depth discussions in small groups.

Event location is the ETAGE Tagungszentrum in Freiburg (at the Freiburg "Messe" exhibition center).

The event will start at 9 a.m. on Tuesday, the 14th of May 2019.

The event will end at 3:30 p.m on Wednesday, the 15th of May 2019.

Hotel information: room contingents are reserved for the duration of the event under the keyword "MaterialDigital". Booking and payment are made by the participants. 

Stadthotel Freiburg/Kolpinghaus , € 89.-

Park Hotel Post, € 99.- ÜF

Best Western Premier Hotel Victoria, 107.- €

Scientific director of the workshop:
Prof. Dr. Chris Eberl, chris.eberl@iwm.fraunhofer.de

Contact persons for questions concerning planning and organization:
Thomas Götz, 0761 5142-153, thomas.goetz@iwm.fraunhofer.de und
Nathalie Doh, 0761 5142-156, nathalie.doh@iwm.fraunhofer.de

to top