Digitale Zwillinge

Ein Computermodell eines Produktionsvorganges und der beteiligten Anlagen, das den realen Vorgang so zuverlässig abbildet, dass man damit die optimalen Prozessparameter ermitteln kann, und das in ständigem Datenaustausch mit der Steuerung der realen Ofenanlage steht, bezeichnet man oft als digitalen Zwilling. Bei reduziertem oder fehlendem Datenaustausch spricht man eher vom digitalen Schatten oder schlicht einem digitalen Modell. Das HTL nutzt solche digitalen Ofen- und Prozessmodelle oder digitalen Ofenzwillinge, um das Wärmemanagement industrieller Ofenanlagen zu optimieren und um optimale Prozessparameter für gängige Thermoprozesse wie Entbinderung, Sinterung oder Schmelzinfiltration abzuleiten.

Die Vorhersagequalität der digitalen Zwillinge hängt entscheidend an der Genauigkeit der gemessenen Eingangsgrößen und Materialparameter, die in den Computermodellen benötigt werden. Da von Industrieöfen oft nicht alle benötigten Parameter bekannt sind, können diese vom HTL vor Ort mit verschiedenen Sensoren ausgemessen werden. Die benötigten und meist nicht zuverlässig bekannten Materialeigenschaften von Ofenkomponenten bei hohen Temperaturen werden in speziellen ThermoOptischen Messöfen (TOM) am HTL ermittelt. Diese Messöfen werden auch genutzt, um die Materialveränderungen des Erwärmungsguts im Prozess in situ unter Produktionsbedingungen zu erfassen. Auf Basis dieser präzisen Messungen kann dann mit dem digitalen Ofenzwilling am Computer ermittelt werden, mit welchen Prozessparametern (Temperatur-Zeit-Kurve, Brennstapelanordnung etc.) bestimmte Bauteile möglichst schnell, energieeffizient und fehlerfrei hergestellt werden können. 

 

Hier finden Sie eine Auswahl unserer Forschungsprojekte:

  • HTPgeox Energieeffiziente Hochtemperaturprozesse für große und geometrisch komplexe Bauteile
  • ISE-LSI Inhärent sicherer und energieeffizienter LSI-Prozess
  • FAVORIT Faserverbundbasierte Ventilator-Lüfterräder für rationelle industrielle Thermoprozesse
  • ENITEC Energieeffizenz bei der Herstellung technischer Keramiken
  • EnerTHERM Teilprojekt: Charakterisierung von Hochtemperaturmaterialien im Hinblick auf Anwendungseigenschaften und Lebensdauer
  • EnerTHERM Teilprojekt: Optimierung von Wärmebehandlungsprozessen bezüglich der CO2-Bilanz
  • EnerTHERM Teilprojekt: Verbesserung von Thermoprozessanlagen
  • DiMaWert Teilprojekt: DigiTherm - Modellintegration
  • DiMaWert Teilprojekt: DigiTherm - Virtuelle Konstruktion
  • DiMaWert Teilprojekt: DigiTherm - Prozessentwicklung
  • DiMaWert Teilprojekt: DigiRaum - KI-Algorithmen

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