KupferDigital: Datenökosystem für die digitale Materialentwicklung auf Basis Ontologie-basierter digitaler Repräsentationen von Kupfer und Kupferlegierungen

KupferDigital

Im Pro­jekt Kupfer­Dig­i­tal arbeit­et das InfAI in einem Kon­sor­tium aus Forschungs- und Indus­triepart­nern an Meth­o­d­en und Konzepten, um den Leben­szyk­lus am Beispiel von Kupfer – von der Erzgewin­nung bis zum Recy­cling – dig­i­tal zu erfassen. Grund­lage ist die Entwick­lung soge­nan­nter Ontolo­gien. Diese kön­nen als eine Art Wis­sensnetz ver­standen wer­den. Sie dienen als gemein­same Stan­dards für die Beschrei­bung von Werk­stof­fen und tech­nis­chen Vorgän­gen. Sie helfen bei der dig­i­tal­en Erfas­sung von Prozesss­chrit­ten sowie von Mate­ri­aleigen­schaften. Par­al­lel dazu wer­den Konzepte für Daten­struk­turen, die Spe­icherung und den Aus­tausch von Werk­stoff­dat­en über neu zu definierende Schnittstellen erarbeitet.

Kern des Pro­jek­tes Kupfer­Dig­i­tal ist es, einen Demon­stra­tor für ein dig­i­tales Datenökosys­tem zu erstellen, der der Dig­i­tal­isierung der Mate­ri­al­forschung und der met­al­lver­ar­bei­t­en­den Indus­trie als zukun­fts­fähige Plat­tform zur Ver­fü­gung ste­hen soll.

Über die Bere­it­stel­lung dig­i­tal­isiert­er Leben­szyklen von Kupfer wird die Indus­trie bei der Pro­duk­ten­twick­lung befähigt, neue Werk­stof­fen­twick­lun­gen frühzeit­ig zu bew­erten, beispiel­sweise unter dem Gesicht­spunkt der Nach­haltigkeit. Kupfer kommt hier eine aktuelle Bedeu­tung zu, weil es für die dig­i­tale Trans­for­ma­tion sowie die Energie- und Mobil­itätswende von fun­da­men­taler Bedeu­tung ist und somit von hohem gesellschaftlichem Wert. Die Pro­jek­tziele sind sowohl auf weit­ere met­allis­che Struk­tur- und Funk­tion­swerk­stoffe als auch auf andere Indus­triebere­iche über­trag­bar. Die Pro­jek­tergeb­nisse wer­den im Rah­men der Aktiv­itäten der Inno­va­tion­splat­tform Mate­rialDig­i­tal allen Inter­essierten zur Ver­fü­gung gestellt.

Das InfAI unter­stützt das Pro­jek­tkon­sor­tium bei der Erstel­lung der soft­waretech­nis­chen Infra­struk­tur für das Datenökosys­tem. Bestandteile dieser Infra­struk­tur sind eine kol­lab­o­ra­tive Entwick­lumge­bung für Ontolo­gien, Soft­warekom­po­nen­ten für die automa­tis­che Ver­ar­beitung und Seman­tifizierung werk­stof­fwis­senschaftlich­er Dat­en sowie die Schaf­fung von Schnittstellen zum effizien­ten Date­naus­tausch inner­halb des Kupfer­leben­szyk­lus. Diese Infra­struk­tur ist eine zwin­gende Voraus­set­zung für die Inte­gra­tion der einzel­nen Arbeitsvorgänge sowie für einen verbesserten Informationsaustausch.

Laufzeit: 03/2021–02/2024
Förder­pro­gramm: Bekan­nt­machung zur Förderung von Zuwen­dun­gen von Vorhaben im Rah­men der Ini­tia­tive zur Dig­i­tal­isierung der Mate­ri­al­forschung in Deutsch­land (Mate­rialDig­i­tal)
Förderkennze­ichen: 13XP5119F

Projektteam

  • Gor­dian Dziwis
  • Claus Stadler
  • Dr. Lisa Wenige

Projektförderung

Projektpartner

  • fem Forschungsin­sti­tut Edel­met­alle + Metallchemie
  • Deutsche Kupferin­sti­tut (DKI)
  • Bun­de­sanstalt für Mate­ri­al­forschung und ‑prü­fung (BAM)
  • Fraun­hofer IWM
  • Hemholtz-Zen­trum Dresden-Rossendorf
  • Fraun­hofer IMWS