14. Juni 2019

DLR kooperiert enger mit chinesischem Partner CAE auf dem Gebiet der digitalen Luftfahrtforschung

  • Forschungszentren erproben digitale Kooperationsprozesse
  • Schutz geistigen Eigentums in großen Forschungsverbünden im Fokus
  • Schwerpunkt: Digitale Luftfahrtforschung

Die staatlichen Einrichtungen der Luft- und Raumfahrtforschung von Deutschland und China werden künftig auf dem Gebiet der digitalen Luftfahrtforschung enger zusammenarbeiten. Ziel sei es, für die gemeinsame Entwicklung von Luftfahrt-Produkten digitale Arbeitsweisen zu erforschen, welche ein effizienteres Zusammenwirken verschiedener Organisationen ermöglichen. Dabei wird ein Schwerpunkt der Forschung auf den sicheren Umgang mit Daten und mit geistigem Eigentum gelegt. Das haben Vertreter des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR) und des Chinese Aeronautical Establishment (CAE) bei einem Treffen am 24. Mai in Hamburg vereinbart.

"China zeichnet sich durch eine sehr große Innovationsgeschwindigkeit aus und entwickelt zunehmend Hochtechnologieprodukte, die es zu einem immer attraktiveren Partner der westlichen Industrie werden lässt", betonte der Gründungsdirektor des DLR-Instituts für Systemarchitekturen in der Luftfahrt, Björn Nagel, nach einem Besuch des Senior-Präsidenten von CAE, Prof. Xinguo Zhang, der am 24. Mai 2019 stattgefunden hatte. "Der Aufbau industrieller Kooperationen ist aber technisch anspruchsvoll und birgt rechtliche Risiken. Mit unseren chinesischen Forschungspartnern wollen wir anhand unkritischer Beispiele Lösungen für digitale Kooperationsprozesse erarbeiten, welche den Weg für zukünftige industrielle Kooperationen ebnen sollen."

Im Zentrum der gemeinsamen Forschung steht die Digitalisierung des Entwurfsprozesses neuer Luftfahrtprodukte. Weltweit werden Verfahren entwickelt, um den Prozess vom Definieren der Anforderungen eines neuen Produktes über seine Konzeptionierung und Auslegung bis hin zur Fertigung auf Basis durchgehend gekoppelter Simulationsmodelle zu realisieren (Model Based Systems Engineering). Somit kann der Entwurfsprozess erheblich schneller durchlaufen werden, und die einzelnen Komponenten des Produktes werden besser aufeinander abgestimmt. Digitale Arbeitsweisen heben somit Synergiepotenziale und führen zu umweltfreundlicheren und kosteneffizienteren Produkten.

Besonders effiziente Produkte sind möglich, wenn sich mehrere Partner mit unterschiedlichen Spezialisierungen zusammenfinden und gemeinsam Lösungen erarbeiten. In der Vielzahl der Kooperationspartner sowie deren Unterschiedlichkeit liegt eine zentrale Herausforderung für den Aufbau von Kooperationen. Hierbei ist nicht nur das Verknüpfen unterschiedlicher Softwareumgebungen relevant sondern ebenso die Zusammenarbeit zwischen Menschen unterschiedlicher Kulturen.

DLR und CAE werden den 40. Jahrestag ihrer Zusammenarbeit auf der ILA 2020 in Berlin begehen. Die in Hamburg begangene Abstimmung konkretisiert Vereinbarungen, die im Zuge der Delegationsreise von Prof. Rolf Henke, DLR-Vorstand für Luftfahrtforschung und Technologie, am 4. April 2019 in Peking geschlossen wurden.

Das Chinese Aeronautical Establishment (CAE)

Die chinesische Luftfahrtforschungsorganisation Chinese Aeronautical Establishment (CAE) betreibt 36 Forschungsinstitute in China und ist Hauptkoordinator der internationalen Zusammenarbeit in der Luftfahrtwissenschaft und -technologie im Auftrag der chinesischen Regierung. Das CAE hat in den letzten drei Jahrzehnten eine enge Forschungspartnerschaft mit nationalen Forschungsinstituten in Deutschland, Frankreich, den Niederlanden, Russland und den USA aufgebaut. Zwischen dem CAE und dem DLR besteht seit 1980 ein Kooperationsabkommen.

Das DLR-Institut für Systemarchitekturen in der Luftfahrt

Die Luftfahrt ist vom Luftfahrzeugentwurf über die Produktion bis zum Betrieb digitalisiert. Diese durchgehende Verfügbarkeit aller Daten wird als Digitaler Faden bezeichnet. Das Institut für Systemarchitekturen in der Luftfahrt erforscht, wie aus diesen umfangreichen Daten praktisch nutzbares Wissen abgeleitet werden kann, um noch leistungsfähigere, effizientere und sichere Luftfahrtprodukte zu entwerfen.

Mit dem Digitalen Faden werden weite Bereiche der Luftfahrt in Entwurfsprozessen berücksichtigt, so dass in größerem Umfang Synergien genutzt werden können als bisher. Es stehen somit Systeme im Fokus, die sich aus vielen gekoppelten Teilsystemen zusammensetzen (System of Systems Engineering, SoSE). Die Kombination der Teilsysteme wird als Systemarchitektur bezeichnet.

Die Forschung adressiert hierfür das Verbinden der sehr unterschiedlichen Datenquellen und Modelle auf Basis von Graphen und Semantic Web Technologien. Darauf aufbauend werden Methoden der künstlichen Intelligenz (KI) angewendet, um vorhandene Daten auszuwerten (ML), neue Produkte zu kreieren (KBE) und folgend multidisziplinär zu optimieren (MDO). Ein wesentlicher Forschungsinhalt ist ferner die Digitalisierung des Entwurfsprozesses, in dem dezentrale Teams unterschiedlicher Spezialisten komplexe Softwaresysteme anwenden (MBSE, Virtuelle Realität).
Neben dem Flugzeugentwurf gehören Design, Optimierung und Produktion der Flugzeug-Kabine sowie die Integration neuer Technologien aus den Bereichen Automatisierung, Antrieb und Sicherheit zu den Forschungsschwerpunkten. Das Institut für Systemarchitekturen in der Luftfahrt wurde im November 2017 eröffnet und ist im Zentrum für Angewandte Luftfahrtforschung (ZAL) in Hamburg-Finkenwerder angesiedelt.

Kontakt

Björn Nagel

Gründungsdirektor
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)
Institut für Systemarchitekturen in der Luftfahrt
Hein-Saß-Weg 22, 21129 Hamburg

Inga Pabst

Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)
Institut für Systemarchitekturen in der Luftfahrt
Hein-Saß-Weg 22, 21129 Hamburg