Projektbereich I – Sonderforschungsbereich 1153

Motivation und Zielsetzung

Das Ziel des INF-Projektes ist die Gewährleistung der Systematisierung, der Transparenz und der langzeitigen Archivierung umfangreicher Forschungsdaten, die im Rahmen der Fertigungsprozesse auf Basis der Tailored-Forming-Technologie erfasst werden. Der Grund für die Realisierung dieses Vorhabens ist eine besondere Komplexität der technologiespezifischen Prozessketten: Die in einem Prozessschritt erfassten Primärdaten sollen zusammen mit entsprechenden Proben und Bauteilen an die nachgelagerten Prozessschritte weitergegeben werden. Aufgrund fehlender einheitlicher Metadatenstandards sind diese Primärdaten bisher oftmals weder systematisch erfasst noch einheitlich annotiert. Dies macht die Primärdaten schwer auffindbar und unzugänglich, was letztendlich zu einem Informationsverlust führen kann. Mit der Entwicklung eines im INF-Projekt geplanten kollaborativen Forschungsdaten- und Wissensmanagementsystems soll es möglich sein, eine prozessübergreifende Koordinierung des Informations- und Wissensaustauschs zu realisieren, bei der alle Prozessparameter sowie auch entsprechende Metadaten systematisiert und in feste Datenstrukturen überführt werden. Dies beugt einen möglichen Informationsverlust innerhalb einzelner Fertigungsprozesse vor und ermöglicht eine gesteigerte Qualität der individuellen Auslegung einzelner Prozessschritte.

Aktuelle Arbeiten und Ausblick

Im INF-Projekt werden die technologiespezifischen Fertigungsprozesse, deren spezifische Prozessschritte sowie alle relevanten Objekte und Parameter identifiziert. Basierend auf diesen Erkenntnissen wird für die projektbezogene Technologie ein einheitliches parametrisiertes Prozessmodell erarbeitet. Anschließend erfolgen die Analyse der technologiespezifischen Datenstrukturen sowie die Klassifikation der Komponenten einzelner Prozessketten, auf deren Grundlage ein einheitliches produktionsspezifisches maschinenlesbares Vokabular erstellt wird.

Basierend auf ermittelten Datenstrukturen und dem Vokabular wird ein zentrales Forschungsdatenmanagementsystem in Form eines CKAN-Datenkatalogs aufgebaut (Abbildung INF.1), das den Forschenden die Möglichkeit bietet, Datensätze umfangreich zu beschreiben, eigenständig abzulegen und zu einem späteren Zeitpunkt durch Suchfunktionen wiederaufzufinden.

Für die Erfassung, Speicherung und den Abruf der semistrukturierten Datensätze, die für die Tailored-Forming-Technologie in Form von Protokollen realisiert werden, wird im INF-Projekt ein wikibasiertes Wissensmanagementsystem entwickelt. Es wird eine Semantik-MediaWiki-Instanz aufgebaut, die an das technologiespezifische maschinenlesbare Vokabular angebunden wird. Entsprechend den Erfordernissen der im Projekt verwendeten Protokoll-Typen werden in der MediaWiki-Instanz vordefinierte Eingabemasken implementiert, die den Forschenden das eigenständige Erfassen neuer semistrukturierter Datensätze ermöglicht.

Als Resultat entsteht ein einheitliches Forschungsdaten- und Wissensmanagementsystem, mit dessen Verwendung die Entwicklung neuer Produkte und Technologien mit einem reduzierten prozessspezifischen Aufwand realisiert werden können.