Generierung topologieinvarianter Geometrierepräsentationen für Digitale Zwillinge

Digitale Zwillinge stellen virtuelle Repräsentationen von physisch existierenden Systemen dar. Der Datenaustausch zwischen digitalem und physischem Zwilling erfolgt über bidirektionale Datenverbindungen. Die Vernetzung technischer Systeme, sogenannter cyber-physischer Systeme, ist eine der zentralen Aufgaben der Digitalisierung der Industrie 4.0. Cyber-physische Systeme verwenden eingebettete Elektronik, Software, Sensoren, Aktuatoren und Netzwerkkonnektivität, um Daten über ihren Zustand oder ihr Verhalten über drahtgebundene oder drahtlose Netzwerke zu erfassen, zu verarbeiten und zu kommunizieren. Die Kommunikationsfähigkeit ermöglicht die Synchronisation von physischem und virtuellem Raum und bildet somit die Grundlage für die Erstellung Digitaler Zwillinge.

Zur Umsetzung der Vision des Digitalen Zwillings ist es erforderlich, die Geometriemodelle aus den Produktentwicklungsphasen in die Produktnutzungsphase zu migrieren. Die Übertragung soll jedoch nicht in Form generischer Modelle erfolgen. Vielmehr soll der Digitale Zwilling eine individuelle, geometrisch hochgenaue Repräsentation seines physischen Zwillings darstellen. Die Generierung eines sogenannten geometrischen Zwillings, welcher den Kern des Digitalen Zwillings bildet, durch Anpassung des 3D-CAD-Modells an die tatsächliche Geometrie des zugehörigen physischen Bauteils ist hierfür erforderlich und stellt das Ziel dieser Dissertation dar.