Lab2Plant

Digital twins for the Lab2Plant transfer in modular plants

Allgemeine Information

Projektdauer: 01/2023 - 12/2026

Projektleiter:   Dipl.-Ing. Jonathan Mädler, (Stellvertreter: Prof. Dr.-Ing.-habil. Leon Urbas)

Projektmitarbeiter:  Dipl.-Ing Amy Koch

Finanzierung: Merck KGaA, Siemens AG

Projektpartner:

Merck KGaA, Darmstadt

Siemens AG, Karlsruhe

PROJEKTBESCHREIBUNG

In der Spezialchemie und der pharmazeutischen Industrie sind spezialisierte Produkte und kürzere Produktlebenszyklen eine ständige Herausforderung. Hier spielt die immer wichtiger werdende Technologie der modularen Prozessanlagen eine entscheidende Rolle. Modulare Anlagen, die aus Process Equipment Assemblies (PEAs) bestehen, bieten eine schnellere time-to-market, indem sie die für den Bau und die Inbetriebnahme benötigte Zeit reduzieren. Die Kombination von PEAs mit Digitalen Zwillingen, so genannte Smart PEAs, sind eine Schlüsseltechnologie, die entwickelt werden muss, um dieses Problem zu lösen. Weiteres Potenzial liegt in der Integration dieser smart PEAs in das Ökosystem der Prozessentwicklung, hier als Lab2Plant Transfer bezeichnet

Das Lab2Plant-Projekt hat das Ziel, die derzeitigen Engineering-Workflows aus dem Labor-Ökosystem in ein vom Menschen unterstütztes Smart-Factory-Ökosystem zu übertragen, das aus smart PEAs im Labor- und Produktionsmaßstab besteht. Zu diesen Anforderungen müssen die aus Struktur- und Verhaltensmodellen erstellten Digitalen Zwillinge semantisch verbindet werden, um den Austausch von Informationen zwischen den verschiedenen Digitalen Zwillingsmodellen zu unterstützen.

Im Rahmen von Lab2Plant wird ein Konzept zur Erstellung von Struktur- und Verhaltensmodellen für PEAs entwickelt, die den Digitalen Zwilling bilden. Um diese Digitalen Zwillinge in die Workflows der Prozessentwicklung als Teil eines Smart-Manufacturing-Ökosystems zu integrieren, müssen neue Werkzeuge und Schnittstellen auf der Grundlage offener Standards für Informationsmodelle entwickelt werden, um die semantische Verbindung zwischen den Modellen, die einen Digitalen Zwilling bilden, zu unterstützen. Weitere Aspekte sind die Entwicklung einer funktionalen Engineering-Werkzeugkette zwischen dem Process Orchestration Layer (POL) und Simulationswerkzeugen zur Erfassung und Verwendung von Daten sowohl aus Labor- als auch aus Produktions PEAs gemäß den FAIR-Datenprinzipien.