Bei dem im Rahmen von Horizon 2020 finanzierten europäischen Projekt IoTwins geht es um Big Data, künstliche Intelligenz und Internet of Things für die Bereiche Produktion und Infrastruktur. IoTwins ist das Ergebnis einer gemeinsamen Aktion der Universität Bologna, des Nationalen Instituts für Kernphysik, von Cineca, der Emilia- Romagna Region mit Art-ER, Bonfiglioli und Marposs. Dabei wird mit Big Data-Technologien und Supercomputern für Unternehmen experimentiert und Modelle erstellt, mit denen Produktionsprozesse im Labor simuliert sowie Fehler und kritische Zustände erkannt werden können, bevor die Produktion überhaupt aufgenommen wird. Bei dem europäischen Projekt sind neben lokalen Partnern auch international Unternehmen und wissenschaftliche Einrichtungen wie Siemens, das Supercomputing Center in Barcelona und das Fraunhofer-Institut in München involviert.
So wird bei dem Projekt von Horizion 2020 gearbeitet
Das IoTwins Projekt hat seinen Sitz im Data Valley der Emilia-Romagna und experimentiert mit neuen Technologien für die Digitalisierung industrieller Prozesse und Produkte. Auf 12 Testplattformen werden „digitale Zwillinge“ erstellt, genauer gesagt virtuelle Kopien industrieller Prozesse, die Anlagen und Management-Tools für Infrastrukturen im Vorfeld testen. IoTwins wird in einer virtuellen Realität alle Vor- und Nachteile industrieller Prozesse erfassen und bewerten, die dann auf die Produktion angewendet werden. Die Tools des Projekts sind sowohl für Großunternehmen als auch für die Produktionsprozesse von KMUs geeignet.
IoTwins ist eines der wichtigsten europäischen Projekte von Horizon 2020, dem Europäischen Rahmenprogramm für Forschung und Innovation. Es ist daher eines der wegweisendsten Projekte in Bezug auf einen wirtschaftlichen Nutzen sowie wissenschaftlichen Fachwissens und hat daher eine hohe Relevanz für alle beteiligten Parteien. Die Forschungsinhalte des Projektes werden auf Produktionsanlagen im verarbeitenden Gewerbe angewendet.
Bonfiglioli ist für die Koordination zuständig
Das 20 Mio. EUR Projekt mit internationaler Bedeutung wird von dem italienischen Antriebsspezialisten Bonfiglioli Riduttori koordiniert. Des Weiteren kann es auf die Unterstützung verschiedener lokaler und internationaler Partner bauen. Dadurch können die Projektergebnisse auf regionaler, nationaler und europäischer Ebene genutzt und verbreitet werden. Das Projekt umfasst neben lokalen Partnern auch international führende Unternehmen und wissenschaftliche Einrichtungen wie Siemens, das Supercomputing Center in Barcelona und das Fraunhofer-Institut in München.
„Die Leitung dieses Projekts zu übernehmen, erfüllt uns mit Stolz und bedeutet gleichzeitig auch, dass wir eine große Verantwortung übernehmen”, erklärt Sonia Bonfiglioli, Präsidentin der Bonfiglioli-Gruppe. “Wir haben die Möglichkeit zu zeigen, wie wertvoll es ist, in einem Team internationaler Unternehmen zu arbeiten, in dem die Vision der Digitalisierung immer noch darauf ausgerichtet ist, im Dienst der Menschen und ihrer Umwelt zu stehen. Für uns unterstreicht die Anwendung, die die Leistung unserer Produkte zur Nutzung der Windenergie verbessert, die Aufmerksamkeit von Bonfiglioli, ein allgemeines Wachstum anzustreben, das nicht „Selbstzweck“ oder „egal was“ ist. Soziale Verantwortung ist für Bonfiglioli seit jeher ein unbestreitbarer Wert und Bezugspunkt in jeder Tätigkeit. Daher ist die Wahl dieses Anwendungsbereichs sowohl ein Zeichen für digitale Innovation als auch ein Beitrag zu einer nachhaltigeren Umwelt.“
Das Projekt im Detail
IoTwins wurde durch die gemeinsame Aktion der Universität Bologna, des Nationalen Instituts für Kernphysik, von Cineca und Art-ER - einem Unternehmen der Region Emilia-Romagna - im Rahmen der Big Data Association ins Leben gerufen. Bonfiglioli Riduttori und Marposs arbeiten an dem Projekt zur Unterstützung von Initiativen zur Datenökonomie, das sich auf das Testen von Big Data und Supercomputing für Unternehmen konzentriert.
Eine Mischung aus lokalen und internationalen Partnerschaften
Die lokale Partnerschaft gewährleistet:
- wissenschaftliche Inhalte (Universität Bologna und Infn)
- Verfügbarkeit von Supercomputing-Infrastrukturen (Cineca und Infn)
- Testen von Lösungen (Bonfiglioli Riduttori und Marposs)
- deren Verbesserung (Art-ER)
Aus Forschungssicht ist IoTwins eine Synthese von 4.0-Technologien wie Big Data, Industrial IoT, Künstliche Intelligenz und Supercomputing und das Ergebnis einer engen Zusammenarbeit zwischen öffentlichen und privaten Einrichtungen aus der wissenschaftlichen und institutionellen Welt und der Unternehmergemeinschaft im Einklang mit den Maßnahmen, die bereits auf dem Gebiet zur Unterstützung des Big-Data-Projekts für Datenwirtschaft und -infrastruktur durchgeführt wurden.
Ein Schwerpunkt sind die internationalen Partnerschaften von IoTwins mit 23 Teilnehmern, darunter unter anderem das Fraunhofer-Institut, die größte Organisation für angewandte Forschung in Europa, die Technische Universität in Berlin, das Barcelona Supercomputer Center, der FC Barcelona, Thales, Siemens, die Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung in München, die Ecole Nationale Superieure d‘arts et Metiers und das Centre Techniques des Industries Mecaniques in Paris.
Was macht ein digitaler Zwilling?
Die zwölf im Projekt vorgesehenen Testplattformen werden „digitale Zwillinge“ zum Testen von Produktionsanlagen und Infrastrukturmanagement-Tools erstellen, die auch von KMUs verwendet werden können. Digitale Zwillinge sind virtuelle Kopien realer Prozesse und Anlagen, die miteinander interagieren und durch das Sammeln großer Datenmengen verschiedene Szenarien simulieren können. Ihr Ziel ist es, die Korrekturmaßnahmen zu definieren und die Effizienz zu optimieren, zum Beispiel um Anomalien zu diagnostizieren, bevor sie auftreten.
Die Aufteilung der zwölf Testplattformen
Insbesondere werden im verarbeitenden Gewerbe vier Prüfstände für die Prognose in den zahlreichen Tätigkeitsbereichen der Industriepartner des Konsortiums implementiert:
- Windkraftanlagen
- Werkzeugmaschinen zur Herstellung von Automobilkomponenten
- Maschinen zur Herstellung von Kurbelwellen
- Maschinen zur Herstellung von Flaschenverschlüssen
Drei weitere Teststände werden sich auf das Infrastrukturmanagement konzentrieren und zur Optimierung des Managements des Barcelona-Stadions eingesetzt, und zwar auf dem sogenannten Smart Grid. Es besteht aus einem Informationsnetz und einem Verteilungsnetz, die zur Verwaltung des Stromnetzes in einem Verbund auf „intelligente“ Weise verwendet werden, um die Energiequalität und das ganzheitliche Management von Supercomputing-Infrastrukturen zu überwachen.
Die verbleibenden fünf Prüfstände - Stärke und Wert des Projekts für das gesamte regionale Industriesystem - decken die Reproduzierbarkeit und Standardisierung früherer Modelle ab, um neue Anwendungsbereiche zu definieren und innovative Geschäftsmodelle im Fertigungs- und Infrastrukturmanagement zu entwickeln.