Virtueller Experte weiß Rat
Die DiWan-Projektpartner wollen digitale Helfer kreieren, die Werkstoffwissen leicht abrufbar und nutzbar machen
Digitales Expertensystem der Werkstoffkunde entsteht. Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Werkstoff- und Strahltechnik IWS aus Dresden wollen gemeinsam mit Partnern aus Forschung und Wirtschaft ein virtuelles Werkstoff-Expertensystem erschaffen. Dieses soll die neuesten Erkenntnisse aus wissenschaftlichen Aufsätzen über Werkstoffe und die Anforderungen aus einschlägigen Standards genauso parat haben wie das Praxiswissen von Erfahrungsträgern.
Das ›DiWan‹ genannte Projekt zielt auf den ›Digitalen Wandel in der Werkstoffprüfung‹ ab. Das federführende Fraunhofer IWS koordiniert dabei die Zusammenarbeit mit sechs weiteren Partnern aus wissenschaftlichen Einrichtungen und mittelständischen Unternehmen. Gemeinsam wollen die Beteiligten zunächst ein elektronisches Laborbuch, eine Wissensdatenbank und ein digitales Labormanagementsystem entwickeln. Aus diesen Komponenten entsteht schließlich ein virtueller Experte, der für die moderne Werkstoffprüfung neue Möglichkeiten schafft.
Die Genese neuer Werkstoffe und die Analyse ihrer Eigenschaften gehört zu den Schlüsselaufgaben für viele Innovationen in der Industrie. Genaue Kenntnisse etwa darüber, welcher Stahl wie schnell korrodiert, welche Legierung wie hart ist, welche Metalle sich mit additiven Fertigungsanlagen verarbeiten lassen – all dies ist oft essenziell, um marktführende Produkte überhaupt entwickeln zu können.
Dabei mangelt es nicht etwa an Informationen: »Das Wissen über Werkstoffe wächst exponentiell«, erklärt Dr. Jörg Bretschneider, der das Projekt DiWan am Fraunhofer IWS betreut. »Doch nur ein Genie könnte sich die schiere Menge dieses Wissens merken und zielgerichtet zur Verfügung stellen.« Abgesehen davon seien viele Informationen weit verstreut: in Werkstoff-Datenblättern zahlreicher Hersteller, in wissenschaftlichen Untersuchungen, die in verschiedenen Zeitschriften erschienen sind, in Normen und diversen Fachdatenbanken. »Diese Daten sind also prinzipiell da, aber eben nicht alle griffbereit«, betont Jörg Bretschneider. »Wir wollen daher digitale Helfer kreieren, die dieses Wissen leicht abrufbar und nutzbar machen.« Dabei beschäftigen sich die Forschenden auch mit der Ontologie der Werkstoffkunde. Es handelt sich um ein Begriffsnetzwerk, das über eine bloße Verwaltung von Daten hinausgeht, indem es auch deren Beziehungen untereinander beschreibt.
Derartige digitale Assistenten können beispielsweise die Qualität und das Tempo von Werkstoffuntersuchungen verbessern. Konzepte, wie sie das Projekt DiWan verfolgt, werden den Arbeitsalltag in vielen Laboren deutlich verändern. Dies ist einer der Gründe, warum neben dem Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) auch der Europäische Sozialfonds (ESF) das DiWan-Projekt fördert.