SCIL, Bild: DLR

Das DLR-Institut für Systemdynamik und Regelungstechnik hat das neue "Systems and Control Innovation Lab", kurz SCIL, gegründet. Bild: DLR

Im Systems and Control Innovation Lab (SCIL) bekommen speziell KMU Zugang zu den neuesten Entwurfstechnologien und Software-Tools für die Modellierung, Steuerung und Regelung komplexer mechatronischer Systeme in der ganzen Breite ihrer technischen Anwendungen. Ergänzend bietet das Innovationslabor SCIL seinen Partnern individuelle Beratung zur Auswahl und Beantragung von passenden Förderprogrammen (EU, Bund, Länder), um gemeinsame SCIL-Projekte anzustoßen.

Insbesondere die Systemsimulation wird als effizientes Werkzeug zur Kostensenkung, Qualitätssicherung und Verkürzung der Time-to-Market genutzt. Für kleinere Unternehmen erscheinen der Nutzen und die Leistungsfähigkeit digitaler Engineering-Tools vielfach zu abstrakt oder wenig praxistauglich. "Ziel des SCIL ist es, kleineren Unternehmen den Zugang und damit den Einsatz von digitalen Technologien zu erleichtern. Auch bei den KMU reduzieren diese Technologien den Zeitaufwand und die Kosten bei der Entwicklung neuer Produkte und steigern somit ihre Wettbewerbsfähigkeit. Firmen, die heute noch auf Trial and Error statt Simulation setzen werden morgen nicht mehr konkurrenzfähig sein", sagt Laborleiter Dr. Tobias Bellmann zur Zukunft der Simulation.

Direkter Zugang zu aktueller Forschung

Das Systems and Control Innovation Lab ermöglicht den Unternehmen den direkten Zugang zu aktuellster Forschung im Bereich Regelungstechnik und Optimierung von mechatronischen Systemen. "Durch die Anwendung von nicht standardmäßig verfügbaren nichtlinearen und robusten Regelkonzepten, wie sie am Institut entwickelt werden, können technische Systeme verschiedenster Art effizienter, sicherer und kostengünstiger betrieben werden", bringt Dr. Johann Bals, Leiter des Instituts für Systemdynamik und Regelungstechnik, die Vorteile einer Zusammenarbeit auf den Punkt. "Die Verfügbarkeit von Experten in den unterschiedlichsten Gebieten der Systemdynamik und Mechatronik ermöglicht den Partnern Zugang zu state-of-the-art Wissen. Die Wissenschaftler am Institut bieten den KMU umfassende Erfahrung in der praktischen Umsetzung und Optimierung fortschrittlicher Regelungsmethoden", betont Bals.

Zusammenarbeit mit einem KMU

Die Streicher Gruppe, ein international agierendes Unternehmen im Bereich Bauwesen, Maschinen- und Anlagenbau, nutzt das SCIL bereits als Plattform für die gemeinsame Forschung und Entwicklung. Die Themen reichen von simulativen Machbarkeitsstudien bis hin zur Entwicklung von Trainingssimulatoren sowie der digitalen Analyse der eigenen Produkte.

"Die Kooperation mit dem DLR ermöglicht uns den nachhaltigen Aufbau von Know-how im Bereich Simulation und dem Digitalen Zwilling. Mittlerweile werden mehrere Projekte zusammen mit Experten des SCIL durchgeführt und deren Methoden und Tools in unsere Arbeitsabläufe integriert. Durch die konsequente Anwendung von Simulationen kann die Produktentwicklung deutlich beschleunigt und vergünstigt werden", berichtet Rupert Köckeis, der bei der Streicher Gruppe die Elektroabteilung leitet.

  • Auf der Liveworx 2017 in Boston und speziell im kleinen "Messebereich" xtropolis zeigten Aussteller die praktische Anwendung von PTC-Softwareprodukten wie der neuen IoT-Plattform Thingworx 8. An verschiedenen Exponaten wurde deutlich, wie sich unterschiedliche Industriebereiche wie Engineering, Sales oder Services verändern werden. Bild: ke NEXT/hei

    Auf der Liveworx 2017 in Boston und speziell im kleinen "Messebereich" xtropolis zeigten Aussteller die praktische Anwendung von PTC-Softwareprodukten wie der neuen IoT-Plattform Thingworx 8. An verschiedenen Exponaten wurde deutlich, wie sich unterschiedliche Industriebereiche wie Engineering, Sales oder Services verändern werden. Bild: ke NEXT/hei

  • Ein Aussteller demonstrierte die neue Version der 3D-Modellierungssoftware Creo Parametric. Diese ermöglicht ein neues und optimiertes Komponentendesign, vor allem für die spätere Fertigung im 3D-Drucker. Nach dem finalen Design kann der Auftraggeber in einer Datenbank den besten Anbieter für sein Projekt auswählen. Bild: ke NEXT/hei

    Ein Aussteller demonstrierte die neue Version der 3D-Modellierungssoftware Creo Parametric. Diese ermöglicht ein neues und optimiertes Komponentendesign, vor allem für die spätere Fertigung im 3D-Drucker. Nach dem finalen Design kann der Auftraggeber in einer Datenbank den besten Anbieter für sein Projekt auswählen. Bild: ke NEXT/hei

  • PTC-CEO Jim Heppelmann präsentierte in seiner Eröffnungskeynote das große Spektrum der neuen IoT-Plattform Thingworx 8. Hier verschmilzt die virtuelle mit der realen Welt. An diesem Stand konnten Besucher mit Hilfe einer VR-Brille die technischen Besonderheiten des Bosch Rexroth Hydraulikaggregats Cytropac sehen. Das Aggregat kann in der VR-Simulation auseinandergebaut und von allen Seiten betrachtet werden. Außerdem fließen Reparaturinformationen für Wartungsarbeiter mit ein. Bild: ke NEXT/hei

    PTC-CEO Jim Heppelmann präsentierte in seiner Eröffnungskeynote das große Spektrum der neuen IoT-Plattform Thingworx 8. Hier verschmilzt die virtuelle mit der realen Welt. An diesem Stand konnten Besucher mit Hilfe einer VR-Brille die technischen Besonderheiten des Bosch Rexroth Hydraulikaggregats Cytropac sehen. Das Aggregat kann in der VR-Simulation auseinandergebaut und von allen Seiten betrachtet werden. Außerdem fließen Reparaturinformationen für Wartungsarbeiter mit ein. Bild: ke NEXT/hei

  • Neben der Visualisierung von technischen Daten bietet die Thingworx-8-Plattform noch mehr Möglichkeiten. Sie sammelt und analysiert Daten aus dem Betrieb und lernt gleichzeitig die Charakteristika eines "normalen" Betriebs kennen. Bei Abweichungen setzt die Plattform einen Alarm ab - alles in Echtzeit. Außerdem weden technische Daten via Cloud an verschiedene Techniker und Anwender bereitgestellt. Bild: ke NEXT/hei

    Neben der Visualisierung von technischen Daten bietet die Thingworx-8-Plattform noch mehr Möglichkeiten. Sie sammelt und analysiert Daten aus dem Betrieb und lernt gleichzeitig die Charakteristika eines "normalen" Betriebs kennen. Bei Abweichungen setzt die Plattform einen Alarm ab - alles in Echtzeit. Außerdem weden technische Daten via Cloud an verschiedene Techniker und Anwender bereitgestellt. Bild: ke NEXT/hei

  • Neu auf der Ausstellungsfläche war auch das konfigurierbare E-Auto e.Go Life, das elektrische Stadtauto. Mit Thingworx 8 können Ausstattung und Anbauteile vor der Montage simuliert und angepasst werden. Der e.Go soll ab Mitte 2018 in Aachen produziert werden und knapp 16.000 Euro kosten. Bild: ke NEXT/hei

    Neu auf der Ausstellungsfläche war auch das konfigurierbare E-Auto e.Go Life, das elektrische Stadtauto. Mit Thingworx 8 können Ausstattung und Anbauteile vor der Montage simuliert und angepasst werden. Der e.Go soll ab Mitte 2018 in Aachen produziert werden und knapp 16.000 Euro kosten. Bild: ke NEXT/hei

  • Am Stand von Eplan verschmilzt die digitale mit der realen Welt. Mit Tablet und Software wird einfach eine Schaltschrankplanung visualisiert . Im Abbild des Digitalen Zwillings sind alle wichtigen technischen Daten zu Komponenten und Bauteilmaßen aus einer verknüpften Datenbank hinterlegt. Bild: ke NEXT/hei

    Am Stand von Eplan verschmilzt die digitale mit der realen Welt. Mit Tablet und Software wird einfach eine Schaltschrankplanung visualisiert . Im Abbild des Digitalen Zwillings sind alle wichtigen technischen Daten zu Komponenten und Bauteilmaßen aus einer verknüpften Datenbank hinterlegt. Bild: ke NEXT/hei

  • Neben der Planung ist auch ein Condition Monitoring mit Thingworx 8 möglich. Sensordaten werden von verschiedenen Komponenten auf einer Box gesammelt, analysiert und visualisiert. Dabei werden die verschiedenen Datenprotokolle in "eine Sprache übersetzt". Bild: ke NEXT/hei

    Neben der Planung ist auch ein Condition Monitoring mit Thingworx 8 möglich. Sensordaten werden von verschiedenen Komponenten auf einer Box gesammelt, analysiert und visualisiert. Dabei werden die verschiedenen Datenprotokolle in "eine Sprache übersetzt". Bild: ke NEXT/hei

  • Die gesammelten und analysierten Daten können dann per Tablet in Echtzeit in einer Grafik betrachtet werden. Das System lernt gleichzeitig den normalen Betrieb kennen, um mögliche Abweichungen sofort melden zu können. Das Projekt wurde zusammen mit Sensorhersteller National Instruments realisiert. Bild: ke NEXT/hei

    Die gesammelten und analysierten Daten können dann per Tablet in Echtzeit in einer Grafik betrachtet werden. Das System lernt gleichzeitig den normalen Betrieb kennen, um mögliche Abweichungen sofort melden zu können. Das Projekt wurde zusammen mit Sensorhersteller National Instruments realisiert. Bild: ke NEXT/hei

  • Aber nicht nur Komponenten, sondern auch ganze Produktionsabläufe werden mit Thingworx in Echtzeit überwacht. Erkennt das System eine Anomalie, wird diese direkt auf einem Bildschirm angezeigt. Mit Hilfe einer VR-Brille bietet die Plattform Hilfe bei der Fehlerbehebung an. Bild: ke NEXT/hei

    Aber nicht nur Komponenten, sondern auch ganze Produktionsabläufe werden mit Thingworx in Echtzeit überwacht. Erkennt das System eine Anomalie, wird diese direkt auf einem Bildschirm angezeigt. Mit Hilfe einer VR-Brille bietet die Plattform Hilfe bei der Fehlerbehebung an. Bild: ke NEXT/hei

Der digitale Zwilling ist ein digitales Abbild der realen Maschine, das gleichzeitig mit dieser erstellt und erweitert wird, und zwar idealerweise schon von der ersten Studie an. Ein digitaler Zwilling hilft beispielsweise bei der Entwicklung eines Produkts dabei, die Auswirkungen von verschiedenen Design-Alternativen zu erforschen und Simulationen und Tests durchzuführen, um sicherzustellen, dass die Produktentwürfe die Anforderung erfüllen. Bei der Erstellung kann der Zwilling helfen, bessere Effizienz, Qualität und höheren Ertrag in der Erstellung zu erreichen. Die Anwendung von modellbasierten Entwurfsmethoden erhöht auch das Verständnis von dem realen Produkt, beispielsweise bei der Produktoptimierung.

"Die Zusammenarbeit mit Streicher ist für uns sehr bereichernd. Wir können mit unseren Tools und Methoden aus der Großforschung herausfordernde Fragestellungen aus neuen Forschungsgebieten lösen und diese zugleich schärfen. Durch diesen wechselseitigen Austausch profitieren beide Partner", erklärt Bellmann. hei