NRP - MBE4PME

Im Ingenieurwesen entwickelt sich der Bereich Modellierung und Simulation seit vielen Jahren ständig weiter. Seit 2015 ist das Konzept des Digital Twin auf dem Vormarsch. Es besteht darin, digitale Zwillinge eines technischen Systems zu entwickeln, die es ermöglichen, dessen Verhalten über den gesamten Lebenszyklus hinweg zu überwachen und zu simulieren. Model-Based Engineering (MBE) ist ein Engineering-Ansatz, bei dem der digitale Zwilling im Hinblick auf technische Anforderungen, Funktionalität, Logik und Architektur eines Systems entwickelt wird. Mit einem solchen digitalen Modell kann ein Unternehmen etwa verschiedene technische Konfigurationen simulieren, was dabei hilft, für einen Kunden die beste Variante zu bestimmen. Anschliessend kann das Modell verwendet werden, um den Herstellungsprozess zu optimieren, indem beispielsweise automatisch technische Dokumente oder Ausschreibungen für Subunternehmer erstellt und die Kosten ermittelt werden, wodurch auch der Verkaufsprozess stark beschleunigt wird.

Heute ist diese Technologie sehr grossen Unternehmen vorbehalten (z. B. NASA, Boeing). In KMU wurde sie bisher kaum eingesetzt. Limitierende Faktoren sind die Schwierigkeiten und Kosten der Implementierung des MBE sowie der nicht nachgewiesene Mehrwert digitaler Zwillinge. Aufbauend auf dem Erfolg eines Covid-Service-Pack-Projekts möchte das Konsortium dieses NRP-Projekts mit der Entwicklung eines neuen Ansatzes speziell für KMU eine Alternative anbieten, damit letztere diese Technologie vermehrt nutzen können. Hauptziel des Projekts ist die Entwicklung eines Prototyps einer neuen Modellierungsplattform, um den Einsatz von MBE zu erleichtern und die Erstellung von digitalen Zwillingen für reale Anwendungsfälle in KMUs und insbesondere für unsere Industriepartner zu ermöglichen.

Erwartete Ergebnisse:

• Eine neue, einfach anwendbare und erlernbare Modellierungssprache, um die Konzepte eines Systems effizient zu erfassen;
• Ein Prototyp einer Modellverwaltungsplattform (Nucleus), der die Digitalisierung der neuen Modellierungssprache zur Erstellung der Modelle ermöglicht;
• Digitale Zwillinge, welche die auf der Plattform (Nucleus) vorhandenen Daten nutzen; deren Simulation wird die Angebotserstellung und den Verkauf unterstützen und diese Prozesse um mindestens 30 Prozent beschleunigen.

Der Nachweis einer Zeitersparnis sowie einer Verbesserung der finanziellen Entscheidungsfindung durch die Ergebnisse dieses Projekts wird die Relevanz eines modellbasierten Ansatzes belegen. Die Erfahrungsberichte unserer Partner sowie ihre digitalen Zwillinge von realen Systemen aus der Industrie werden beweisen, dass diese Technologie ausgereift ist und in anderen KMU eingesetzt werden kann.