F&E-Lab »Digitale Zwillinge«

Digitale Zwillinge vereinen reale Daten und Simulationsmodelle, um digitale Repräsentanzen zu erstellen, die das gleiche Verhalten wie ihre realen Gegenstücke zeigen. Sie sind derzeit prominent im Bereich der Produktionstechnik. Sie werden jedoch auch in Domänen der Automobilindustrie und der Medizintechnik eine wichtige Rolle spielen.

Die Forschungs- und Entwicklungsarbeiten im F&E-Lab »Digitale Zwillinge« konzentrieren sich auf Simulations- und Softwaremethoden zur Digitalisierung von Produkten. Am Anwendungsbeispiel des Karat-Rennwagens demonstrieren wir aktuelle Entwicklungsherausforderungen verschiedener Bauteilkomponenten eines Elektrorennwagens. Dabei decken wir die gesamte Bandbreite der Erstellung von Digitalen Zwillingen ab – von der automatisierten 3D-Geometrieerzeugung der Umwelt samt dynamischen semantischen Verständnis, über die Erstellung und Validierung physikalischer Modelle von komplexen Bauteilen samt detaillierter Materialbeschreibungen bis hin zur virtuellen Absicherung vernetzter, hochautomatisierter und komplexer Systeme.

Ziel der Forschungsarbeiten ist die Verzahnung der verschiedenen digitalen Beschreibungsebenen über geeignete Schnittstellen bzw. durch Co-Simulation kognitiver Digitaler Zwillinge am Beispiel der durchgängigen multiskaligen Produktions- und Produktsimulation faserverstärkter Kunststoffbauteile.

Produktionsanlage für sogenanntes Sheet Molding Compound (oder SMC-Material), eine Art faserverstärkter Kunststoff, der für Hochleistungsanwendungen wie Rennwagen verwendet wird. Für die optimale Gestaltung solcher Hochleistungsteile führt das Team des F&E-Labs »Digitale Zwillinge« Simulationen zu Material- und Strukturanalyse und auch des Herstellungsprozesses durch..
© IVW
Produktionsanlage für sogenanntes Sheet Molding Compound (oder SMC-Material), eine Art faserverstärkter Kunststoff, der z.B. in Rennwagen verwendet wird. Für die optimale Gestaltung solcher Hochleistungsteile führt das Team des F&E-Labs »Digitale Zwillinge« Simulationen zu Material- und Strukturanalyse und auch des Herstellungsprozesses durch.

Unsere Forschung zu Digitalen Zwillingen auf einen Blick:

  • Geometrie und Semantik
    • Scan-to-Twin: Erstellung von dynamischen semantischen digitalen Zwillingen
    • Machine Learning zur Bildverarbeitung und Simulationsbeschleunigung
    • Visualisierung digitaler Zwillinge in AR/VR/XR
  • Digitaler Zwilling der SMC-Produktionslinie des IVW 
    • Datenerfassung über POKA-Kamera und Sensorik 
    • Durchgängige Simulation des Fließpressens und Vorhersage der Materialeigenschaften
    • Prototypische Demonstration in 2026 
  • Virtuelle kontinuierliche Entwicklung eingebetteter Systeme
    • VCIP/FERAL-basierte virtuelle Prüfstände für Automobil- und Landwirtschaftssektor
    • Open-Source Strategie für FERAL Kernel
    • KI-gestützte Konfigurationsautomatisierung virtueller Prüfstände für effiziente Qualitätssicherung von Fahrfunktionen
    • Evaluierung von Domänen-ECUs durch Simulatorkopplung und Co-Simulation
    • Erweiterung VCIP/FERAL-Demonstrator um Erkennung von Merkmalinteraktionen
  • Strategische Entwicklung
    • Verzahnung der Schwerpunkte der Erstellung und Visualisierung von Digitalen Zwillingen mit dem beispielhaften Demonstrators der SMC-Produktionslinie des IVW
    • Digitale Zwillinge für Schäume aller Art

Kooperationen

Wir arbeiten unter anderem zusammen mit

  • Math2Market GmbH
  • Robert Bosch GmbH
  • Automotive Cells Company ACC
  • BMW Group
  • Electrolux
  • Woodbridge
  • Covestro