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Leitprojekt
 

Banner: integrierte virtuelle Produktentstehung

Markterfolg durch Produktinnovation mittels virtueller Produktentstehung

 

Das Leitprojekt iViP - integrierte Virtuelle Produktentstehung - ist 1998 als ein Sieger des BMBF-Leitprojektwettbewerbs zum Thema "Innovative Produkte auf der Grundlage neuer Technologien sowie zugehöriger Produktionsverfahren"aus 271 Ideenskizzen von einer unabhängigen Jury ausgewählt worden.

 

 

Innovative Software-Werkzeuge für eine neuartige Produktentstehung


Die durchgehende Digitalisierung des Produktentstehungsprozesses wird als der Schlüssel zur Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit angesehen. Einen neuen Ansatz auf diesem Weg stellt die Virtuelle Produktentstehung dar. Virtuell bezeichnet hierbei die über alle Phasen durchgängig digitale Produktentstehung mittels dreidimensionaler Modelle über Unternehmensgrenzen und -standorte hinweg. Grundlage der Virtuellen Produktentstehung bilden innovative Technologien wie Digital Mockup (DMU), Virtual Reality (VR), Multimedia, Werkzeuge für die frühen Produktentwicklungsphasen sowie zukunftsorientierte Organisations-, Kommunikations- und Informations-systeme, die über eine einheitliche Benutzungsschnittstelle integriert werden.

Eine Umsetzung dieser Konzepte erfolgt in dem vom BMBF geförderten Leitprojekt "Innovative Technologien und Systeme für die Virtuelle Produktentstehung" (iViP). Ziel des am 1. Juli 1998 gestarteten Leitprojektes iViP, dessen Projektmanagement sich aus dem Fraunhofer-Institut für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik IPK-Berlin (Projektkoordination), der Volkswagen AG (industrieller Konsortialführer) und Siemens Business Services (SBS) zusammensetzt, ist die Entwicklung und industrielle Einführung von High-Tech Softwareprodukten für die vollständig Virtuelle Produktentstehung auf der Basis virtueller Produkte und durchgängiger, integrierter Prozesse. Damit realisiert dieses Leitprojekt in bisher nicht gekanntem Ausmaß die informationstechnische Durchgängigkeit und branchenübergreifende Vernetzung aller Einzelaufgaben zu integrierten Prozeßflüssen und erzielt dadurch eine spürbare Reduktion von Iterationsschritten und eine signifikante Verkürzung des 'time-to-market'.

Im Mittelpunkt der Entwicklung steht der 'Digitale Master', der als verbindlicher Informationsträger sämtliche für die Produktentstehung und alle Folgephasen relevanten Daten eines Produktes enthalten soll. Die dem Projekt zugrunde liegende iViP-Architektur sieht die Schaffung einer offenen Integrationsplattform vor, die auch die Einbindung bestehender heterogener Systemwelten unterstützt. Ein weiteres Konzept dieser Architektur wird dem Benutzer einen vereinheitlichten Zugang zu unterschiedlichsten Werkzeugen über die Bereitstellung eines einheitlichen Clients für die gesamte Produktentstehung ermöglichen.

 

51 Partner aus Industrie und Forschung

 

Durch den Zusammenschluß der am Leitprojekt iViP beteiligten 51 Partner als Gemeinschaftsinitiative von Endproduktherstellern, Zulieferern und Dienstleistungsunternehmen aus den Bereichen Automobilbau, Schienenfahrzeugbau und Maschinenbau sowie von Software-Unternehmen, Telekommunikations-Providern und interdisziplinären Forschungseinrichtungen zu Entwicklungskooperationen wird die Entwicklung von Softwarewerkzeugen initiiert, die einen informationstechnisch durchgängigen Produktentstehungsprozeß ermöglichen. Infolge der Nutzung der in diesem Verbund erwachsenden Synergien durch den engen Dialog bei der Softwareentwicklung sollen bedarfsgerechte Werkzeuge entstehen, die ihre Anwender bei der branchenübergreifenden Gestaltung von Produkten wachsender Komplexität wirkungsvoll unterstützen und die auch für kleine und mittlere Unternehmen zugänglich sind.

 

iViP-Ziele

iViP-Ziele

 

Forschungs-, Entwicklungs- und Vertriebsnetzwerk für den globalen Wettbewerb

 

Unter einer einheitlichen und komfortablen Benutzungsoberfläche werden neuartige Werkzeuge für die Produktkonzeption, -konstruktion, -validierung, das Produktdatenmanagement und die Fertigungsvorbereitung angeboten. Über die entstehende Plattform wird die bedarfsorientierte Einbindung und lokale Nutzung von im Netzwerk verfügbaren Anwendungen und Hochtechnologiesystemen 'on demand' für kleine und mittelständische Unternehmen nutzbar gemacht. Insbesondere diese Unternehmen profitieren vom Leitprojekt "Innovative Technologien und Systeme für die integrierte Virtuelle Produktentstehung" durch die Möglichkeit, sich zu Entwicklungskooperationen zusammenzuschließen, um den globalen Wettbewerbsanforderungen begegnen zu können.

 

iVip-Architektur


iViP-Architektur

 

Cluster-Struktur für eine durchgängig digitale Abbildung des Produktlebenszyklus

 

Das Leitprojekt gliedert sich thematisch in sechs Projektcluster. Während sich die Projekte des Clusters "Infrastruktur-Prozeß-management" und "Infrastruktur- Datenmanagement" vorrangig mit der Erarbeitung infrastruktureller Grundlagen für eine System- und Datenintegration innerhalb des Gesamtprojekts iViP beschäftigen, werden in den Projektclustern "Innovative Gestaltungswerkzeuge", "Aufbau und Validierung Virtueller Produkte" und "Werkzeuge für die Virtuelle Fertigungserprobung" branchen- und unternehmensübergreifende Anwendungen entwickelt. Sie ermöglichen eine durchgängig digitale Abbildung des entstehenden Produkts im gesamten Produktlebenszyklus. Das sechste Projektcluster Referenzmodelle und Marktvorbereitung erarbeitet Referenzmodelle als Grundlage der Anwendung späterer iViP-Lösungen und der ihnen zugrunde liegenden veränderten Geschäftsprozesse. Darüber hinaus werden auch innovative Konzepte des Softwarevertriebs wie Software on-demand und Virtuelles Softwarehaus ausgearbeitet.

 

Evaluierung von Projektergebnissen in Anwendungsszenarien

 

Zur projektübergreifenden Evaluierung von Projektergebnissen werden orthogonal zu den Projektclustern vier Anwendungsszenarien realisiert:

 

Anwendungsszenario Zulieferindustrie:

"Modellierung und Simulation der Fertigung und Montage sowie virtuelles Tryout"

 

Anwendungsszenario Werkzeugmaschinenbau:

"Digitaler Werkzeugmaschinen-Prototyp"

 

Anwendungsszenario Automobilbau:

"Virtuelle Ein- und Ausbauuntersuchung in kooperativen Unternehmensstrukturen"

 

Anwendungsszenario Entwicklungsdienstleister:

"Produktentwicklungsprozesse in einer partnerschaftlichen Entwicklungsumgebung"

 

In die Realisierung dieser Anwendungsszenarien fließen Ergebnisse mehrerer Projekte ein. Für die Integration dieser Einzelergebnisse zu den geplanten Anwendungsszenarien sind in den Projekten spezifische Arbeitspakete vorgesehen, die gleichzeitig eine administrative und inhaltliche Verankerung der Anwendungsszenarien absichern.

 

Mehrphasige Projektabwicklung zur frühzeitigen Vermarktung von Software-Produkten

 

Zeitlich unterteilt sich das Projekt in zwei Phasen mit einer Laufzeit von jeweils zwei Jahren. In der ersten Phase werden Konzepte erarbeitet und Prototypen entwickelt, die am Ende dieser Phase einem Anwendertest unterzogen werden. Die daraus gewonnenen Erfahrungen fließen in die Überarbeitung der Konzepte und in weiterzuentwikkelnde Prototypen in der zweiten Phase ein. Diese werden am Ende der Projektlaufzeit einem Validierungstest unterzogen, um Ihre Verwendbarkeit in der industriellen Praxis sicherzustellen. Gleichzeitig befinden sich die Prototypen damit in einem Zustand, der es den jeweiligen Partnern ermöglicht, diese in marktfähige Produkte umzusetzen.

 

Alle Projekte sind eng miteinander verzahnt durch:

 

· die Repräsentanz verschiedener Partner in unterschiedlichen Projekten

 

· die Mitarbeit in verschiedenen Anwendungsszenarien des Gesamtprojekts

 

· die direkte Zusammenarbeit von Projekten.

 

Projektstruktur

Projektstruktur

 

Projektübergreifende Problembearbeitung in Stabsgruppen

 

Eine wesentliche Voraussetzung für den Markterfolg der geplanten Softwarekomponenten ist die Software-Qualität. Um eine entwicklungsbegleitende Qualitätssicherung auf möglichst hohem Niveau zu erreichen, sind eine Reihe von projektinternen Maßnahmen vorgesehen. Hierzu gehört die Einrichtung einer Stabsgruppe "Software-Qualität", die sich aus Vertretern der beteiligten Softwarehäuser und einiger Forschungsinstitute zusammensetzt. Eine weitere Stabsgruppe "Architektur und Integration" hat die Aufgabe, die Details einer Gesamtarchitektur zu erarbeiten, die notwendigen internen und externen Schnittstellen zu harmonisieren sowie projektübergreifende Integrationskonzepte zu entwickeln. Aufgabe der Stabsgruppe "PR & Marketing" ist die Außendarstellung des Gesamtprojekts. Damit soll potentiell das Interesse weiterer Unternehmen, insbesondere KMU, an den Projektergebnissen geweckt werden. Außerdem soll die Vermarktung der entwikkelten Produkte vorbereitet werden.

 

Download der Brochüre im PDF-Format