Evolutionäre Selbstanpassung von komplexen Produktionsprozessen und Produkten - EVOLOPRO

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Ziel des Leitprojekts EVOLOPRO ist die Entwicklung eines »Biological Manufacturing Systems«, das evolutionsbiologische Mechanismen zur Erzeugung einer neuen Generation von Produktionssystemen nutzt. Diese Mechanismen sollen sich, ähnlich wie biologische Organismen, in kürzester Zeit selbstständig an neue Anforderungen und Umgebungsbedingungen anpassen. Ein Biological Manufacturing System benötigt dafür nicht wie die Natur viele Jahrtausende. Durch aktuelle Errungenschaften im Umfeld von »Industrie 4.0« kann dies innerhalb kürzester Zeit vollzogen werden.

Biological Manufacturing Systems bauen auf bestehenden Produktionen sowie der Industrie 4.0 auf und kombinieren diese mit Erkenntnissen aus der Entwicklungs- und Molekularbiologie. Dabei unterscheidet sich dieser Ansatz von anderen Vorhaben, z.B. des Maschinellen Lernens, die in der Regel nur zweckgerichtete Optimierung zum Ziel haben. EVOLOPRO fokussiert dagegen auf die gezielte Erzeugung von Anpassungsfähigkeit durch Förderung von Variation und sogar dem Zulassen von Fehlern. Damit werden Fertigungsfehler im Verständnis von EVOLOPRO nicht als Ausschuss, sondern wie in der Biologie als eine wertvolle Ressource zur Anpassung und Weiterentwicklung technischer Systeme und Prozesse betrachtet.

EVOLOPRO setzt nicht nur auf neue, der Biologie nachempfundene Algorithmen, sondern auch auf das Prinzip des digitalen Zwillings, der mit einer digitalen Umwelt interagiert. Nach dem Prinzip des »survival of the fittest«, der Weiterführung des Bestangepassten, sollen schon in der digitalen Welt die Differenzen zwischen dem Sollbauteil und seinem Istzustand analysiert und bewertet werden. 

Um die berechneten Ergebnisse zu validieren, sollen Demonstratoren in drei verschiedenen Pilotanwendungen entstehen: eine Einzelkomponente, die Montage mehrerer Einzelkomponenten sowie eine temporäre Interaktion mehrerer Einzelkomponenten untereinander. 

Eckdaten zum Projekt

Laufzeit
01.01.2019 bis 31.12.2022 

Koordination
Fraunhofer IPT

Projektpartner

  • Fraunhofer IWM
  • Fraunhofer IOF
  • Fraunhofer IWS
  • Fraunhofer IWU
  • Fraunhofer FIT
  • Fraunhofer SCAI