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Produkte für morgen heute schon entwerfen - mit computergestützten physikalischen Modellen und innovativen Regelungsmethoden von der Simulation zum Produkt

DLR unterstützt Unternehmen bei digitaler Produktentwicklung

Donnerstag, 12. Oktober 2017

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  • Computergestützte Modelle zur Produktentwicklung
    Computergestützte Modelle zur Produktentwicklung

    Im vom DLR-Institut für Systemdynamik und Regelungstechnik gegründeten Innovationslabor SCIL bekommen speziell kleine und mittlere Unternehmen Zugang zu den neuesten Entwurfstechnologien und Software-Tools für die Modellierung, Steuerung und Regelung komplexer mechatronischer Systeme in der ganzen Breite ihrer technischen Anwendungen.

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    Das neue "Systems and Control Innovation Lab" (SCIL)

    Das DLR-Institut für Systemdynamik und Regelungstechnik gründete in Oberpfaffenhofen das "Systems and Control Innovation Lab" - kurz SCIL.

  • Das DLR TechLab
    TechLab: optimale Arbeitsbedingungen für SCIL

    Das neu geschaffene Innovationslabor SCIL befindet sich in einer 750 Quadratmeter großen, modernst ausgestatteten Laborhalle am DLR Standort in Oberpfaffenhofen.

  • Das Systems and Control Innovation Lab (SCIL) ermöglicht KMU (Kleine und mittelständische Unternehmen) den schnellen Zugang zum virtuellen mechatronischen Produktentwurf.
  • Zeitaufwand und die Kosten bei der Entwicklung neuer Produkte werden durch Simulation reduziert.
  • Schwerpunkt(e): Digitalisierung, Virtual Reality, Robotik, Mechatronik, Optimierung, Industrie 4.0, Industrial Internet of Things, Smart Machines

Computergestützte Modelle und Simulationen sind aus der Produktentwicklung nicht mehr wegzudenken. Viele kleine und mittlere Unternehmen (KMU) stehen allerdings noch am Anfang der Digitalisierung und virtuellen Produktenwicklung. Deshalb hat das Institut für Systemdynamik und Regelungstechnik beim Deutschen Zentrum für Luft-und Raumfahrt (DLR) das Systems and Control Innovation Lab (SCIL) gegründet. Hier 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.

Virtuelle Produktentwicklung zur Kostensenkung

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", so Laborleiter Dr. Tobias Bellmann zur Zukunft der Simulation.

Fortschrittliche Regelungssysteme und Algorithmen für mehr Leistungsfähigkeit, Komfort und Sicherheit

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.

Der digitale Zwilling - Die 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 STREICHER 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.

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.

Hintergrund zu den Helmholtz Innovation Labs

Das SCIL ist eines von insgesamt sieben Helmholtz Innovation Labs (HIL). In Innovation Labs forschen und entwickeln Wissenschaftler gemeinsam mit Partnern aus der Wirtschaft. Die Helmholtz-Gemeinschaft stärkt mit dem neuen Format die Schnittstelle zwischen Industrie und Forschung. Ihr Ziel ist es, Unternehmenspartner langfristig in gemeinsame Entwicklungsprojekte einzubinden. Der gegenseitige Austausch soll den Transfer von Forschungsergebnissen in die Anwendung fördern.

Zuletzt geändert am:
23.10.2017 11:25:41 Uhr

Kontakte

 

Miriam Poetter
Deutsches Zentrum für Luft-und Raumfahrt (DLR)

Kommunikation Oberpfaffenhofen

Tel.: +49 8153 28-2297

Fax: +49 8153 28-1243
Dr.-Ing. Tobias Bellmann
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)

Robotik und Mechatronik Zentrum (RMC): Institut für Systemdynamik und Regelungstechnik

Tel.: +49 8153 28-1833