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
    • Visualisierung digitaler Zwillinge in AR/VR/XR
  • Material und Prozess
    • ML4ProcessSimulation 
    • IfG Projekt »Machine Vision for Carbon Composites«
    • Bewertung des Crash- und Ermüdungsverhaltens von FVK-Bauteilen
  • Systeme und Infrastrukturen
    • Co-Simulation kognitiver digitaler Zwillinge
    • Virtuelle Hardware Prototypen und Prozessoptimierung
    • Erweiterung des CARLA-basierten Fahrsimulators um ein Infotainmentsystem zur Darstellung von Fahrzeuginformationen in Echtzeit
    • Lizenzierung von FERAL 

Kooperationen

Wir arbeiten unter anderem zusammen mit

  • Daimler Truck AG
  • Math2Market GmbH
  • INTELLIGHT® - Intelligent Lightweight Solutions
  • John Deere
  • KARAT e.V. - Kaiserslautern Racing Team
  • Robert Bosch GmbH
Elektro-Rennwagen des Kaiserslautern Racing Teams
© Kaiserslautern Racing Team
Bei der Entwicklung des Elektro-Rennwagens des Kaiserslautern Racing Teams werden verschiedene Bauteile als Digitale Zwillinge simuliert. Hier wird der neue Electronyte e18 auf der Rennstrecke in Assen vorgestellt.