Fraunhofer-Leitprojekt EVOLOPRO startet im Januar 2019

EVOLOPRO – Evolutionäre Selbstanpassung komplexer Produktionsprozesse und Produkte

Ziel des Fraunhofer-Leitprojekts »EVOLOPRO« ist die Entwicklung eines sogenannten Biological Manufacturing Systems, das innerhalb der Fraunhofer-Gesellschaft im Rahmen des Forschungsschwerpunkts der biologischen Transformation bereits bestehende Arbeiten der Industrie 4.0 durch neue biologische Mechanismen ergänzt.

Die beteiligten sieben Institute wollen evolutionsbiologische Mechanismen für die Entwickung einer neuen Generation von Produktionssystemen nutzen: Biological Manufacturing Systems (BMS) sollen die Fähigkeit erhalten, sich analog zu biologischen Organismen selbstständig an neue Anforderungen und Umgebungsbedingungen anzupassen. Diese Systeme brauchen dafür nicht wie in der Natur viele Jahrtausende, sondern durchlaufen ihre Evolution innerhalb kürzester Zeit. Eine besondere Eigenschaft ist dabei, dass Fertigungsfehler nicht als Ausschuss, sondern – wie in der biologischen Entwicklung – als wertvolle Ressource zur Anpassung und Weiterentwicklung gesehen werden.  

Für diese Form der Evolution setzt EVOLOPRO nicht nur auf neue, der Biologie nachempfundene Algorithmen, sondern auch auf das Prinzip des digitalen Zwillings, der jetzt mit einer digitalen Umwelt interagiert. Nach dem Prinzip des »Survival of the Fittest«, also 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.  

Da ein Biological Manufacturing System ausgesprochen komplex werden kann, sind neben dem Fraunhofer IPT, das die Federführung im Projekt EVOLOPRO innehat, auch weitere Institute mit Schwerpunkten in der Produktions- und Werkstofftechnik sowie Informationstechnologie beteiligt, die ihre jeweilige Expertise einbringen.

Das Projekt wurde als eines von drei aus insgesamt 18 Projektanträgen ausgewählt und wird innerhalb der Fraunhofer-Gesellschaft mit einer Fördersumme von insgesamt acht Millionen Euro ab Januar 2019 über einen Zeitraum von vier Jahren gefördert.   

Beteiligte Institute 

  • Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT (Koordinator) 
  • Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik IWM  
  • Fraunhofer Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF  
  • Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS  
  • Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU  
  • Fraunhofer-Institut für Angewandte Informationstechnik FIT  
  • Fraunhofer-Institut für Algorithmen und Wissenschaftliches Rechnen SCAI