Deutsche Akademie der Technikwissenschaften
Die Deutsche Akademie der Technikwissenschaften stellt eine Plattform zur Wissenstransfer und Vernetzung von Wissenschaft und Wirtschaft. Neben der Nachwuchsförderung der Technikberufe vertritt sie die Interessen der Technikwissenschaften in In- und Ausland, so dass sie in technikbezogenen Zukunftsfragen als Arbeitsakademie Politik und Öffentlichkeit berät.
Seit 2012 ist Prof. Dr.-Ing. Reiner Anderl Vorsitzender des Themennetzwerks Produktentwicklung und Produktion der Deutschen Akademie der Technikwissenschaften.
Die Vereinigung von Persönlichkeiten aus Wissenschaft, Literatur und Musik bildet die Akademie der Wissenschaften und der Literatur, die sich der Pflege der Wissenschaften, der Literatur sowie der Musik widmet.
Mit langfristiger Grundlagenforschung, die in der Regel nicht durch andere Institutionen (Deutsche Forschungsgemeinschaft, Max-Planck-Gesellschaft, Großforschungseinrichtungen oder Universitäten) gefördert werden, bewahrt und fördert sie das kulturelle Erbe.
Von 2011 bis 2017 war Prof. Dr.-Ing. Reiner Anderl Vizepräsident – Mathematisch-naturwissenschaftliche Klasse der Akademie der Wissenschaften und der Literatur in Mainz und ist seit 2017 Präsident der Akademie.
Der Berliner Kreis – Wissenschaftliches Forum für Produktentwicklung e.V. ist ein Zusammenschluß von 25 Universitätsprofessoren. Er verfolgt das Ziel, Forschung und Lehre regelmäßig auf die Herausforderungen an die Industrie abzustimmen und die Unternehmen bei der Entwicklung der Produkte und Märkte von morgen zu unterstützen.
Das Fachgebiet Datenverarbeitung in der Konstruktion ist Mitglied im neuen Profilbereich CYSEC, der sich mit der Cybersicherheitsforschung beschäftigt.
Einige Schwerpunkte des Profilbereichs sind interdisziplinäre Forschungsansätze, Technologietransfer und Beratungskompetenz in der IT-Sicherheit. Weitere Informationen zu diesem Profilbereich finden Sie in der Newsmeldung der TU Darmstadt.
Die Forschungsvereinigung Smart Engineering e.V. ist ein Verein zur Förderung der Wissenschaft, Forschung und Bildung auf dem Gebiet des Smart Engineering.
Der Verein unterstützt die Entwicklung intelligenter Produkte und Prozesse über den gesamten Produktlebenszyklus zur Realisierung einer durchgängigen digitalen Wertschöpfung.
Das Industrial Internet Consortium (IIC) ist eine nicht gewerbsmäßige Partnerschaft von Industrie, Politik und Wissenschaft.
Das IIC wurde im März 2014 von den Gründungsunternehmen AT&T Inc., Cisco Systems Inc., General Electric, Intel Cooperation und IBM Corporation gegründet, um die Technologien und Organisationen zum Wachstum des Industrial Internets zusammenzuführen. Zu den Mitgliedern zählen kleine und große Technologieunternehmen, Forschungseinrichtungen, Universitäten sowie politische Einrichtungen.
Das IIC verfolgt folgende Ziele:
- Schaffung neuer Innovationen im Bereich des Industrial Internets durch die Definition und Entwicklung von Use Cases (Anwendungsfällen) und testbeds (reale Testumgebungen)
- Definition und Entwicklung einer Referenzarchitektur und von Rahmenstrukturen (frameworks) zur Stärkung der Interoperabilität
- Aufbau und Bereitstellung von neuen und innovativen Ansätzen für die IT-Security
- Veranstaltung von offenen Foren und Diskussionsrunden zum Thema Industrial Internet zur Stärkung des Austauschs von Ideen, Erkenntnissen und Umsetzungsbeispielen
Über die Mitgliedschaft der TU Darmstadt nimmt das DiK an den regelmäßigen Mitgliedstreffen teil und führt hier Diskussionen über neue Ansätze im Kontext Industrial Internet. Derzeit (Stand März 2015) repräsentieren 141 Mitglieder aus Industrie, Politik und Wissenschaft das IIC.
Jupiter Tesselation Datenformat
Die Technische Universität Darmstadt ist seit 2003 Mitglied im JT Open Program.
JT Open ist eine global operierende Community, die aus verschiedenen Interessengruppen, wie Industrieunternehmen, Softwareanbietern, Anwendern und Universitäten, besteht. Das Ziel ist die Bereitstellung von 3D Produktdaten entlang des gesamten Produktlebenszyklus, basierend auf einem offengelegten und standardisierten Datenformat, resultierend in einer offenen Verbreitung der JT Technologie.
Neben der Mitarbeit in verschiedenen Arbeitskreisen und Studien, hat das Fachgebiet Datenverarbeitung in der Konstruktion vielfältige Publikationen für den Einsatz von JT in verschiedenen Engineering-Prozessen und Geschäftsfeldern veröffentlicht. Aktuelle Forschungen thematisieren die Einsatzmöglichkeiten von JT als FEM-Prozessformat, die Entwicklung eines Konzepts für den Einsatz von JT im Schiffbau, Collaborative Engineering auf der Basis von JT-Modellen und die Integration von JT in die Additive Fertigung.
Das Datenformat JT (ISO 14306:2012) ermöglicht die Erstellung und Nutzbarmachung von performanten 3D Visualisierungsmodellen für alle Lebensphasen des Produktlebenszyklus. Das komprimierbare Binärformat beinhaltet eine CAD-neutrale Beschreibung von Produktdaten und fungiert als Schlüsselfaktor für die Integration multipler CAD und PDM Systeme. JT ermöglicht die Integration verschiedener Geometrierepräsentationen, von grob bis fein tesselierten Repräsentationen (Levels of Detail, LOD) bis hin zu exakten Geometriedaten als Boundary Representation (B-Rep) und Ultra Lightweight Representation (ULP) für kleine Dateigrößen bei hoher Visualisierungsgenauigkeit. Metadaten wie Produktstrukturen und Product Manufacturing Information (PMI) können in JT integriert werden.
Die Anwendungsfelder von JT können in drei Bereiche eingeteilt werden:
3D-Visualisierung,
Datenaustausch und
Collaborative Engineering.
Die Integration verschiedener Geometrierepräsentationen ermöglicht die effiziente Visualisierung von 3D Produktdaten. Viewer erlauben den Einsatz von Mobilgeräten. Aufgrund der CAD-neutralen Beschreibung ist JT für Multi-CAD- und Design in Context-Anwendungen geeignet. 3D Produktdaten und Metadaten können formalisiert, verwaltet und für Engineering-Prozesse zur Verfügung gestellt werden. Die Verknüpfung mit anderen Datenformaten wie STEP AP 242 ist möglich und stellt einen wichtigen Ansatz in den Branchen Automobil sowie Luft- und Raumfahrt dar. Aufgrund des auf kleinen Datenvolumen basierenden Datenaustauschs ist JT prädestiniert für Collaborative Engineering Anwendungen. Somit bietet JT vielfältige Potenziale für den Einsatz als standardisiertes, neutrales Prozessformat innerhalb der Produktentwicklung und in nahezu allen nachgelagerten Prozessen.
Die von EDS, General Motors und Sun Microsystems ins Leben gerufene PACE-Initiative (Partners for the Advancement of Collaborative Engineering Education) stellt international ausgewählten Universitäten modernste CAD/CAM/CAE- und PLM-Software zur Verfügung. Damit eröffnen sich für Lehre und Forschung neue praxisorientierte Möglichkeiten auf technologisch anspruchsvollstem Niveau.
PACE hilft den Universitäten nicht nur bei der Entwicklung aktueller Lehr- und Forschungsprojekte, sondern verstärkt auch die Zusammenarbeit der beteiligten Industrieunternehmen mit den Universitäten und der an PACE partizipierenden Universitäten untereinander.
Die Anzahl der Partner des PACE-Programms hat sich in den letzten Jahren verändert. Mittlerweile wird PACE von General Motors, Autodesk, Hewlett Packard, Siemens und Sun Oracle gestützt.
Durch das PACE-Programm sind bislang Institute in Amerika, Asien, Australien und Europa mit Hard- und Software unterstützt worden. Hierzu zählen renommierte Universitäten wie Michigan State University, Michigan Technological University, University of Missouri-Rolla, Tuskegee University, Virginia Tech, University of Toronto, Queen's University, Instituto Politecnico Nacional in Mexiko und die Shanghai Jiao Tong University in China. Aktuell sind rund 60 Universitäten weltweit der PACE-Initiative angeschlossen.
Seit Februar 2003 ist die TU Darmstadt – als erste deutsche Universität – Teilnehmer am PACE-Programm.
Die TU Darmstadt erhielt im Jahr 2016 die „PACE Gold Level Zertifizierung“
Die TU Darmstadt realisiert, u.a. in Zusammenarbeit mit der Virginia Tech, wissenschaftliche innovative Projekte auf der PACE-Plattform. Zugleich bildet die PACE-Plattform die Basis für die Ausbildung der Studenten, z.B.:
- Rechnergestützte Konstruieren
NX, Teamcenter UA - Grundlagen des CAE/CAD
NX, Nastran - Advanced Design Project – Collaborative Engineering
NX, Teamcenter Community - CAD-/CAM-Prozesskette in der Prozesslernfabrik CiP
NX - Advanced Design Project – Reconfigurable Shared-Use Mobility Systems (RSMS)
NX, Nastran, Teamcenter Community
Aus der Kooperation der Industrieverbände BITKOM, VDMA und ZVEI ist die „Plattform Industrie 4.0“ hervorgegangen, die den Wirtschaftsstandort Deutschland zu stärken, indem Technologien, Standards, Geschäfts- und Organisationsmodelle entwickelt, branchenübergreifenden ausgetauscht sowie in der Praxis umgesetzt werden.
Somit soll die hohe wettbewerbsstärke, flexible Fertigung, individuelle Produktion, innovative Geschäftsmodelle sowie ein neues Arbeiten am Wirtschaftsstandort Deutschland forciert werden.
Als Sprecher des Wissenschaftlichen Beirats ist Prof. Dr.-Ing. Reiner Anderl im Lenkungskreis der Plattform Industrie 4.0 vertreten.
Der ProSTEP iViP Verein hat sich der Entwicklung von zukunftsweisenden Lösungsansätzen und Standards für das Produktdatenmanagement und die virtuelle Produktentstehung verschrieben.
Dabei bündelt er die Interessen von Herstellern und Zulieferern der Fertigungsindustrie, sowie IT-Anbietern in enger Kooperation mit Wissenschaft und Forschung, um seinen Mitgliedern langfristige Wettbewerbsvorteile durch effizientere Prozesse, Methoden und Systeme zu ermöglichen.
Die Gründung des Vereins ist 1993 aus der Einsicht von namhaften IT-Managern von BMW, Bosch, Continental, Daimler, Delphi, Opel, Siemens, Volkswagen und 30 weiteren erfolgt, dass die Wettbewerbsfähigkeit deutscher Unternehmen maßgeblich von der Entwicklung moderner Verfahren für effizientes Produktdatenmanagement bestimmt sein wird.
Ausgangspunkt war die gemeinsame Entwicklung des Datenformats STEP (ISO 10303). Seit 2003 ist die integrierte virtuelle Produktentstehung (iViP) eines der Vorreiterthemen. Bis heute ist es ein wesentliches Anliegen des ProSTEP iViP Vereins für seine Mitglieder neue Ansätze der durchgängigen Prozess-, System- und Datenintegration zu entwickeln und alle Produktentstehungsphasen digital zu unterstützen.
Prof. Dr.-Ing. Reiner Anderl ist Ehrenmitglied des ProSTEP iViP Vereins.
Standard for the exchange of product model data
Das DiK hat in bedeutender Weise die Entwicklung des Anwendungsprotokolls (AP) 214, welches den Entwicklungsprozess für die Automobilindustrie beschreibt, unterstützt.
Von Anfang an war die Entwicklung von STEP für das DiK eines der Schwerpunktthemen. STEP (Standard for the Exchange of Product model data) beschreibt die internationalen Standards, die in der Normenreihe ISO 10303 veröffentlicht werden. Die STEP Aktivitäten begannen 1984 mit dem Ziel, einen Internationalen Standard zu entwickeln, der in der Lage ist alle Informationen, die ein computerisiertes Produktmodell enthält in neutraler Form über den gesamten Produktlebenszyklus hinweg zu erfassen, ohne an Vollständigkeit zu verlieren.
Die Architektur von STEP zielt darauf ab, die Entwicklung von Standards (Normen) für den Produktdatenaustausch und die gemeinsame Nutzung von Produktdaten zu unterstützen. Die einzelnen Komponenten dieser Architektur spiegeln sich in der Aufteilung der Normenreihe in einzelne Dokumente (sogenannte parts) wider, die zu Gruppen (sogenannten Serien), zusammengefasst sind. Im wesentlichen setzt sich die STEP Dokumenten-Architektur aus 'Description Methods' (z.B. Spezifikation der Datenmodellierungssprache EXPRESS), 'Implementation Methods' (z.B. physical file), den 'Integrated Resources', die das integrierte Produktmodell beschreiben und den Anwendungsprotokollen, die Datenmodelle in einem bestimmten Anwendungskontext beschreiben, zusammen.
Die Entwicklungsmethodik für alle Anwendungsprotokolle (APs) folgt einer einheitlichen methodischen Vorgehensweise, die in vier Phasen unterteilt werden kann:
Prozessanalyse,
Modellierung der Anforderungen,
Interpretation und
Implementierung.
Die Entwicklung eines Anwendungsprotokolls beginnt immer mit der Analyse der Prozesse. Die erforderlichen Prozesse in einem Anwendungszusammenhang müssen identifiziert und analysiert werden. Durch die Beschreibung der Prozesse gelangt man zum AAM (Application Activity Model). In der Phase der Modellierung der Anforderungen, spezifizieren Experten für Prozess- und Datenmodellierung das ARM (Application Reference Model) in EXPRESS und EXPRESS-G.
Als nächster Schritt im AP Entwicklungsprozess folgt das sogenannte 'mapping'. Dies bedeutet, dass das Referenzmodell auf das integrierte Datenmodell von STEP abgebildet wird. Das Resultat des 'mappings' ist das AIM (Application Interpreted Model).
Ursprünglich wurden nur Implementierungen das 'neutralen' AIM Modells vorgenommen. Aber wegen des großen Aufwands des mappings' werden mehr und mehr Implementierungen auf Basis des ARM vorgenommen.
STEP@DiK
Eine Reihe von wissenschaftlichen Mitarbeitern hatte die Rolle des 'part editors' für das AP Dokument und unterstützte den Entwicklungsprozess als Experten für Datenmodellierung. Die erste Ausgabe von AP 214 wurde von der ISO im Jahre 2001 als internationaler Standard veröffentlicht. Nach einer Überarbeitung in der etwa 200 gemeldete Beanstandungen bearbeitet wurden, wird im Jahr 2003 eine zweite Ausgabe erscheinen. Beide Ausgaben werden zusammen mit einem HTML Dokument ausgegeben, das vollständig verlinkt ist und den gasamten Inhalt der Norm enthält.
Neben der Standardisierung auf ISO Ebene im STEP Umfeld, wurde das 'MechaSTEP' Projekt im Rahmen von 'Produktion 2000' vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert. Das Ergebnis diese Projektes war die Spezifikation eines neutralen Datenformats für den Datenaustausch zwischen Anwendungssoftware für die Entwicklung mechatronischer Produkte. Es werden Daten aus den Bereichen Elektrik, Hydraulik, Pneumatik, Automation und Mechanik berücksichtigt. Das MechaSTEP Datenmodell setzt sich aus den Daten die durch die einzelnen Bereiche spezifiziert werden zusammen. Das MechaSTEP Datenmodell wurde 2002 als DIN PAS 1013 veröffentlicht.
Die Wissenschaftliche Gesellschaft für Produktentwicklung WiGeP – Berliner Kreis & WGMK – setzt sich aus einem Kompetenznetzwerk zusammen, das die Produktinnovationen im Maschinenbau und in verwandten Branchen fördert, indem sie als Bindeglied zwischen Hochschulen und der Industrie fungiert.
Hierbei wird die gemeinsame Kommunikation und Kooperation in Fragen der Forschung und Lehre im Bereich der integrierten Produktentwicklung in den Fokus gestellt.
Prof. Dr.-Ing. Reiner Anderl gehört als ordentliches Mitglied zum Kreis der Professorinnen und Professoren für Produktinnovation im Maschinenbau und in verwandten Branchen an.
