Ziel der Entwicklung
Ziel des Vorhabens war die Entwicklung einer Methode für den virtuellen Entwurf faserbasierter Produkte und ihrer Herstellungsprozesse. Die Basis dafür sollte durch die Integration von Mess- und Analysetechnik, Pilotanlagen und Simulationen im gesamten Entwicklungszyklus in einer durchgängigen Produktdesignplattform geschaffen werden.
Anhand der Analyse der komplexen Anforderungen beim Entwurf von faserbasierten Materialien wurde im Projekt ein innovativer Design-Flow für die Materialentwicklung entworfen und mit geeigneten Software-Werkzeugen instrumentiert und erprobt. Es wurde eine hochflexible, generische Datenbankstruktur zur effizienten Ablage von Materialkenndaten und Prozessparametern entwickelt. Diese Struktur und neu entwickelte Software-Werkzeuge erlauben die nahtlose Integration von Simulationsmodellen und Messeinrichtungen im Produktentwicklungszyklus.
Im Ergebnis des Forschungsvorhabens stehen zur Verfügung:
- Technologie zur Kombination von konventionellen Techniken und Simulationsmodellen im Entwicklungszyklus faserbasierter Produkte
- Die Produktdesignplattform PROMETHEUS zur Integration von Pilotanlagen, Laboren, Mess- und Analysetechnik und Simulationen im Produktentwicklungszyklus
- Demonstrator „Virtueller Produktentwurf“ zur Vermittlung der modellbasierten Entwurfsmethode auf Basis der Plattform PROMETHEUS in der Ausbildung und im Kundenkontakt
Vorteile und Lösungen
Der technische und wirtschaftliche Nutzen ergibt sich durch die Anwendung der Plattform im modellgestützten Entwurf faserbasierter Werkstoffe. Die Ergebnisse sind nutzbar für Hersteller und Verarbeiter von Papier- und Verbundwerkstoffen, für Zulieferer im Maschinenbau und Komponentenhersteller sowie für Forschungs- und Ausbildungseinrichtungen.
Die Unternehmen in den genannten Bereichen profitieren durch:
- Effizienten Wissensaufbau im Materialentwurf faserbasierter Werkstoffe
- Entwicklung von neuartigen faserbasierten Materialien auf Basis von Modellen höherer Prognosegüte
- Effizienzsteigerung der Planung und Durchführung von Versuchen und Materialprüfungen
- Moderne, zukunftsweisende Aus- und Weiterbildung.
Über die im Projekt geschaffenen Online-Portale haben Kunden und Partner Zugang zu dieser Plattform erhalten und können zukünftig von den bereitzustellenden Materialdaten, Methoden und Online-Werkzeugen profitieren.
Modernste Methoden im Produkt- und Prozessdesign stärken die Position der deutschen Papierindustrie. Zudem sind ökologische Effekte durch Material- und Energieersparnis mittels effizienter Entwicklungsmethoden erwartbar.
Zielgruppe und Zielmarkt
Langfristiges strategisches Ziel der PTS ist der Ausbau der modellbasierten bzw. virtuellen Produkt- und Prozessentwicklung zu einem Schwerpunkt der Forschungen. Zukünftig soll es möglich sein, durch die enge Vernetzung und Interaktion konventioneller Verfahren mit Simulationen die Entwicklung völlig neuer faserbasierter Materialien und ihrer Herstellungsprozesse voranzutreiben.
Das hier durchgeführte Projekt hat einen maßgeblichen Beitrag durch die Schaffung einer dafür geeigneten Technologie und der innovativen Produktdesignplattform PROMETHEUS geleistet.