Praktikable IT-Infrastruktur zur Erfassung, Integration und Analyse von Forschungsdaten in Ingenieursverbundprojekten

Der Beitrag berichtet über eine praktikable Lösung zur Umsetzung des Forschungsdatenmanagements (FDM), welche den Anforde­rungen des mittlerweile abgeschlossenen, europäisch-sächsischen Verbundprojekts AMTwin folgt.

AMTwin zielte auf die Entwicklung eines digitalen Zwillings für additiv gefertigte Komponenten ab. Konkret wurden Berechnungs­modelle für das Materialverhalten von Titanteilen aus Ti6Al4V und für die Prozessstabilität bei deren Herstellung mittels Selektivem Lasersintern (SLM) entwickelt. Da die Modellbildung datenbasiert erfolgte, war für den reibungslosen Datenaustausch und schließ­lich für den Projekterfolg ein praktikables FDM zwingend. Der Datenaustausch im interdisziplinären Verbundprojekt erfolgte la­borübergreifend entlang der untersuchten Prozesskette von der Rohstoffcharakterisierung, über den Formgebungsprozess, die Gefügeanalyse, die Prüfung der mechanischen Bauteileigenschaf­ten bis hin zur Datenanalyse und zur Entwicklung der Simulations­modelle.

Der Beitrag zeigt zunächst, dass die Einhaltung der FAIR-Prin­zipien nicht nur die Vorgabe eines Ideals sondern die technische Voraussetzung für den Datenaustauch und die Datenintegration darstellt. Die FAIR-Prinzipien wurden u.a. durch die Einführung einer fachspezifischen Ontologie zusammen mit einem Synonym­wörterbuch umgesetzt, um die Domänenspezifika der beteiligten Partner bei der Generierung eines Gesamtdatensatzes zur be­trachteten Prozesskette zu berücksichtigen. Der Beitrag fasst die notwendigen Entwicklungen sowohl bei den einzelnen Fachdomä­nen als auch im Projektkonsortium zusammen, um zum übergeord­neten FDM zu gelangen. Dies beinhaltet u.a. ein Id-Management der erstellten Probekörper.

Der erstellte Gesamtdatensatz wurde schließlich umfangreichen Analysen zugeführt, um einerseits Erkenntnisse zu Fertigungspro­zess und Materialverhalten zu gewinnen und um andererseits die Modellbildung zu unterstützen. Es wird gezeigt, wie Prozessketten-übergreifende Datenanalysen unmittelbar aus dem FDM möglich werden.

In der Regel werden Ergebnisse aus Forschungsprojekten publi­ziert. In AMTwin umfasste dies, neben der Veröffentlichung neuer Erkenntnisse in den Materialwissenschaften und der Produktions­technik sowie zu numerischen Verfahren, auch den im Verbundpro­jekt generierten Gesamtdatensatz. Es wird veranschaulicht, wie der Datensatz aus dem FDM direkt in eine Open-Access-Publikation geführt werden kann.

Abschließend zieht dieser Beitrag ein Fazit zur erreichten Usabi­lity der entwickelten Lösung und leitet Schwerpunkte des weiteren Ausbaus ab.