ProtoKonf gestartet: effizientere Prototypenfertigung für Mobilitäts- und Transportwertschöpfung bei KMU und im Handwerk
Digitale Plattform soll Kosten, Lieferzeiten und CO₂-Fußabdruck im Prototypenbau für Baden-Württembergische Unternehmen optimieren
Mit dem Projekt ProtoKonf startet das FZI gemeinsam mit dem Projektpartner Girrbach CUBES GmbH die Entwicklung einer intelligenten, datengetriebenen Plattform für die Prototypenfertigung in Baden-Württemberg. Mithilfe von Künstlicher Intelligenz soll die Plattform CAD-Geometrien analysieren und passende Fertigungsverfahren anhand von Kosten, Lieferzeit und CO₂-Fußabdruck empfehlen. Ziel ist es, Entwicklungsprozesse in Unternehmen zu beschleunigen.
Prototypen komplexer Bauteile sind ein Engpass bei der Entwicklung von Mobilitätslösungen – denn die Konkurrenz ist groß und es herrscht großer Zeitdruck bei der Angebotserstellung. Ein Faktor, der die Erstellung von Angeboten verzögert, ist, dass Entwicklungsabteilungen Entscheidungen zwischen verschiedenen Fertigungsverfahren häufig auf Basis von Erfahrung treffen. Doch nur wenige Expert*innen haben das nötige Wissen im Bau von Prototypen. Und um im globalen Wettbewerb Schritt zu halten, ist die Prototypenfertigung von Bauteilen mit anspruchsvollen Geometrien essenziell.
Die Vorteile für Unternehmen
Hier setzt das Forschungsprojekt ProtoKonf an und trägt zur Stärkung und Schaffung einer resilienten, regionalen und digitalisierten Prototypeninfrastruktur in Baden-Württemberg bei. Dafür wird eine digitale Produktionsplattform entwickelt. Sie wertet CAD-Geometrien, Materialanforderungen und Zielkriterien wie Kosten, Lieferzeit und Nachhaltigkeit systematisch aus. Dann liefert sie den Anwender*innen dank KI-gestützter Entscheidungsunterstützungsmodule Empfehlungen zu Fertigungsoptionen – passend zum individuellen Auftrag.
Das Konzept lässt sich ebenfalls auf Handwerks- und Bäckereibetriebe übertragen. Eine KI-basierte Prognose von Aufträgen kann auf diese Industrie transferiert werden, indem Kontextdaten wie Lieferzeiten, Wetter, Ferienzeiten und Verkehr betrachtet werden.
Diese Fertigungsverfahren werden betrachtet
Im Projekt werden verschiedene Verfahren zur Erstellung von Prototypen vom Partner Girrbach betrachtet: das Blockup-Verfahren, der Styropor-Guss sowie die patentierte CUBES-Technologie. Die CUBES-Technologie ist ein materialeffizientes Gussverfahren, das endkonturnahe Gussmodelle in einem automatisierten rekonfigurierbaren Formraum erzeugt. Es ersetzt somit fest gebundene Werkzeuge durch wiederverwendbare Formelemente. Konkret heißt das, dass die teilweise beträchtlichen Abfallmengen, die beispielsweise beim Styropor-Gussverfahren entstehen, vermieden werden. Die Formen, in die die unterschiedlichen Prototypen gegossen werden, können mit denselben Ressourcen immer wieder neu aufgebaut werden. Im Projekt wird dieses Verfahren experimentell weiterentwickelt und qualifiziert, um es als reproduzierbare Prozessoption in die Plattform zu integrieren.
Das Projekt läuft noch bis Juli 2028 und wird durch das Ministerium für Wirtschaft, Handwerk und Tourismus Baden-Württemberg gefördert.
Über das FZI
Das FZI Forschungszentrum Informatik mit Hauptsitz in Karlsruhe und Außenstelle in Berlin ist eine gemeinnützige Einrichtung für Informatik-Anwendungsforschung und Technologietransfer. Sie bringt die neuesten wissenschaftlichen Erkenntnisse der Informationstechnologie in Unternehmen und öffentliche Einrichtungen und qualifiziert für eine akademische und wirtschaftliche Karriere oder den Sprung in die Selbstständigkeit. Betreut von Professor*innen verschiedener Fakultäten entwickeln die Forschungsgruppen am FZI interdisziplinär für ihre Auftraggeber Konzepte, Software-, Hardware- und Systemlösungen und setzen die gefundenen Lösungen prototypisch um. Mit dem FZI House of Living Labs steht eine einzigartige Forschungsumgebung für die Anwendungsforschung bereit. Das FZI ist Innovationspartner des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) und strategischer Partner der Gesellschaft für Informatik (GI).
