Das COMIC‑Projekt wurde erfolgreich abgeschlossen und validiert drei neue, leichtere und nachhaltigere Multimaterial‑Komponenten

Das COMIC-Projekt wurde in seinem vierten und letzten Projektjahr erfolgreich abgeschlossen. In diesem Zeitraum wurden drei neue Multimaterial-Komponenten hergestellt und validiert: zwei Komponenten für den Automobilsektor sowie eine Komponente für den Luftfahrtsektor.

Diese neuen Komponenten ermöglichen im Vergleich zu den ursprünglichen konventionellen Bauteilen eine erhebliche Gewichtsreduzierung. Dabei wurden Gewichtsreduktionswerte zwischen 32 % und 45 % erzielt.

Darüber hinaus weisen die neuen Komponenten in allen drei Anwendungsfällen insgesamt verbesserte mechanische Eigenschaften auf.

Zusätzlich wurden die Kosten und der CO₂-Fußabdruck der neuen Demonstratoren analysiert.

Im Einzelnen lassen sich aus diesem letzten Projektjahr folgende wesentliche Schlussfolgerungen ziehen:

ACT1 – Keimstadium eines Datenraums für multimateriale Fertigungswertschöpfungsketten

• Es wurde nachgewiesen, dass die definierte Architektur geeignet ist, flexible Fertigungsszenarien zu unterstützen, indem sie die gemeinsame Nutzung von Daten aus unterschiedlichen Prozessen ermöglicht und die Grundlage für fortgeschrittene Analyse-, Simulations- und Entscheidungsunterstützungsfunktionen in späteren Projektphasen schafft.
• Die Lokalisierung, das Verständnis und die Wiederverwendung von Daten, die von verschiedenen Digitalen Zwillingen erzeugt werden, wurden sichergestellt. Dadurch wird die für industrielle Systeme typische Fragmentierung überwunden und die gemeinsame Nutzung der Daten in Betriebs-, Wartungs- und Optimierungsszenarien erleichtert, mit dem Ziel, prädiktive und präskriptive Digitale Zwillinge zu entwickeln, im Einklang mit den Projektzielen und den Prinzipien von Industrie 4.0.
• Die Systemkomponenten (FIWARE, Keyrock, Wilma, IoT Agents, OpenMetadata, OPC UA/MQTT-Protokolle) wurden validiert und es wurde bestätigt, dass sie sicher, interoperabel und gemäß den in den verschiedenen Anwendungsfällen definierten Anforderungen funktionieren.

ACT2 – Neue Konzepte für Multimaterial-Komponenten

• Die spezifischen Modelle der Multimaterial-Verbindung aus UC3 wurden validiert, um in die zuvor entwickelten Modelle integriert zu werden und das Gesamtsystem analysieren zu können.
• Die neuen Designkonzepte der TRL4-Multimaterial-Komponenten wurden validiert und in nachfolgenden Aktivitäten gefertigt und getestet.

ACT3 – Neue hochflexible Prozesse für die Multimaterialfertigung

• Die Herstellung der Komponenten wurde durch Simulationsaufgaben unterstützt.
• Die zuvor definierten Fertigungsprozesse zur Herstellung der neuen Komponenten in allen drei Anwendungsfällen wurden in einer Laborumgebung (TRL4) validiert.

ACT4 – Digitale Strategien für flexible und fehlerfreie Fertigung

• Digitale Zwillinge der verschiedenen Produktionsprozesse wurden entwickelt, wobei Datenflüsse und Technologien für deren Implementierung definiert und implementierungsrelevante Aspekte weiter präzisiert wurden. Das Gesamtsystem wurde als funktionales Testbed erprobt und demonstrierte den Datenfluss von realen physischen Geräten zu konsumierenden Anwendungen wie Dashboards, analytischen Modulen und Digital-Twin-Services.
• Für die Bauteile der drei Anwendungsfälle wurden Fertigungsformen entwickelt. Diese Formen enthalten integrierte Sensorik, die die Erfassung relevanter Prozessinformationen ermöglicht, um die Optimierungszeiten zu minimieren.
• Oberflächen- und volumetrische ZfP-Qualitätskontrolltechniken (NDT) wurden in allen drei Anwendungsfällen erfolgreich entwickelt und angewendet.
• Künstliche Intelligenz wurde in einigen Qualitätskontrollprozessen erfolgreich eingesetzt (UC1).
• Ein industrielles Plug-&-Play-Funk-Sensornetzwerk wurde konzipiert, implementiert und erfolgreich in einer Laborumgebung validiert. Es ist auf die schnelle und nicht-invasive Digitalisierung von Produktionslinien ausgerichtet und hat seine Fähigkeit bewiesen, reale Produktionslinien flexibel, skalierbar und kosteneffizient zu digitalisieren.

ACT5 – Validierung der flexiblen und rekonfigurierbaren Fertigung neuer Multimaterial-Komponenten – TRL5

• Die Demonstratoren wurden in einer TRL5-Umgebung validiert und zeigten sowohl unter statischen als auch unter dynamischen Bedingungen ein gutes mechanisches Verhalten.
• Der Einfluss der Herstellung der neuen Demonstratoren wurde analysiert, einschließlich ihres Gewichts, der mit der Fertigung verbundenen CO₂-Emissionen sowie der Kosten.

FAGOR ARRASATE beteiligt sich an diesem Projekt zusammen mit DGH ROBOTICA, AUTOMATIZACION Y MANTENIMIENTO INDUSTRIAL, S.A., AUTOTECH ENGINEERING, S.L., SOFITEC AERO, S.L., INESPASA, ENDITY und MANAGING COMPOSITES, S.L. Darüber hinaus sind im Konsortium mehrere renommierte Technologiezentren als Subunternehmer beteiligt, darunter IDEKO, ITI, KONIKER, TEKNIKER und AIMEN.

Dieses Projekt wurde durch das CDTI gefördert und vom spanischen Ministerium für Wissenschaft und Innovation unterstützt.