Erstes Cyber-Saatgut für die Fertigung, konzipiert von einem Team mit Experten aus Belfast

Digital Daily

Dr Imelda Friel

(ddna: Der nachfolgende Texte wurde per KI übersetzt. Eventuelle Stil&Grammatikfehler bitten wir zu entschuldigen).

Das allererste produzierende Cyber-Seed wurde von einem Team konzipiert, an dem Wissenschaftler aus Belfast beteiligt sind.

Der Cyber-Seed soll in der Lage sein, innovative Designs für Produkte von Flugzeugteilen bis hin zu medizinischen Geräten zu produzieren.

Er wurde von einem Expertenteam der Queen’s University Belfast, der Loughborough University und der University of York entwickelt, um Wissenschaftlern die Möglichkeit zu geben, auf Knopfdruck von überall auf der Welt maßgeschneiderte neue Produkte zu entwickeln, die an die lokale Umgebung und die verfügbaren Materialien angepasst sind.

Das Team hat für das Projekt 7,3 Millionen Pfund vom Engineering and Physical Sciences Research Council (EPSRC) erhalten.

Professor Mark Price von der School of Mechanical and Aerospace Engineering an der Queen’s University Belfast sagte, dass die Forschung die Arbeitsweise von Design- und Fertigungsorganisationen verändern könnte, indem die Fertigung für viele Sektoren zugänglicher, effizienter und dezentraler wird.

Das Cyber-Seed besteht aus „Genen“, die einfache Textbeschreibungen der Designmerkmale und -attribute eines Produkts sind, wie z. B. Größe, Farbe und Dichte. Die Gene werden von einer speziellen Software gelesen, die sich dann mit einem CAD-System (computerunterstütztes Design) verbindet, um ein 3D-Modell des Designs zu erstellen, das für die Herstellung und Realisierung bereit ist.

„Dieses Cyber-Saatgut wächst innerhalb des Computermodells genauso wie ein Stängel an einer Pflanze in der Natur – es wird länger und länger, während es wächst“, sagte Herr Price.

„Der Samen erzeugt Zellen, die sich teilen und kopieren, um sehr komplexe Formen aufzubauen, aber sie werden nur lebensfähig, wenn sie bestimmte Bedingungen erfüllen, so wie die Natur funktioniert.

„Wenn wir zum Beispiel ein Saatgut für ein Fahrrad haben und es von einem Forscher in Belfast für einen Kunden in Belfast hergestellt wird, könnten die verfügbaren Materialien Metall sein und das Endprodukt würde aus Aluminium bestehen.

„Wenn jedoch derselbe Forscher in Belfast den Cyber-Samen verwendet, um ein Fahrrad für einen Kunden in Asien zu entwickeln, aber das einzige verfügbare Material Bambus ist, würde der Samen dies erkennen und das Design so anpassen, dass stattdessen ein Bambus-Fahrrad produziert werden könnte.“

Die Forscher erhoffen sich davon eine Fülle von Möglichkeiten für die Medizin- und Biotechnikbranche, patientenspezifische Geräte oder therapeutische Präparate zu erzeugen, die maßgeschneidert sind.

Dr. Imelda Friel sagte, dass Informatiker und Ingenieure gemeinsam an dem Projekt gearbeitet haben, um das technische Design neu zu gestalten.

Sie sagte, dass sie sich von der Natur inspirieren ließen und beschrieben, wie ein Baum aus einem Samen für die Umgebung, in der er sich befindet, gezüchtet werden kann, aber keine zwei Bäume sind gleich.

„Wir nehmen diese Design-Gene und setzen sie in unser System ein, und wir definieren die Umgebung, in der sie sich befinden, und jeder dieser Design-Samen wird in der Lage sein, ein Produkt zu produzieren, das für die Umgebung, in der er sich befindet, einzigartig definiert ist“, sagte sie.

„Traditionelles Engineering Design ist ein ziemlich linearer Vorgang, es involviert viele verschiedene Leute, Design-Ingenieure, Simulations-Ingenieure und es erfordert viel Zeit und Software und Wissen, um Produkte zu schaffen, und oft sind diese Produkte Iterationen der gleichen Form, also was wir versuchen, ist ein System zu schaffen, das Emergenz im Design ermöglicht, das Produkte schafft, die so gut definiert sind, weil das System, in dem sie waren, alle Informationen enthalten hat, die für das Design notwendig sind, um in dieser bestimmten maßgeschneiderten Umgebung zu entstehen, in der es ist.“

RIED wird von Airbus, Glen Dimplex, ITI, Rolls-Royce, Denroy, SAM UK, MTC, Far UK, OxMet und Bombardier (Spirit Aerosystems) unterstützt und kombiniert den bedeutenden Forschungshintergrund der akademischen Einrichtungen mit dem industriellen Stammbaum der Partnerunternehmen.