DiMAT

Το έργο DiMAT ασχολείται με τη βιωσιμότητα και την ανθεκτικότητα των διαδικασιών και των συστημάτων στη βιομηχανία κατασκευής υλικών. Ένα σημαντικό συμπέρασμα μετά από κρίσεις όπως η κλιματική αλλαγή και η πανδημία ήταν ότι η βιώσιμη δράση και οι ανθεκτικές διαδικασίες πρέπει να αποτελούν το πρότυπο και όχι την εξαίρεση. Ο ψηφιακός μετασχηματισμός στη βιομηχανία παραγωγής (Βιομηχανία 4.0, έξυπνο εργοστάσιο, κ.λπ.) δεν συνδέεται ισχυρά με την επιστήμη και τη μηχανική υλικών, γεγονός που είναι πιο εμφανές όταν ληφθεί υπόψη ότι το μερίδιο του κόστους παραγωγής υλικών είναι περίπου 30-55%, αλλά το ενεργειακό κόστος για την παραγωγή ενός προϊόντος είναι περίπου 2-8%. Οι μεγάλες εταιρείες επωφελούνται από τη στενή συνεργασία της επιστημονικής κοινότητας και της βιομηχανίας για την ανάπτυξη της Ολοκληρωμένης Μηχανικής Υπολογιστικών Υλικών (Integrated Computational Materials Engineering - ICME), λόγω της ικανότητάς τους να επενδύουν σε ένα ευρύ φάσμα υπολογιστικών εργαλείων. Ωστόσο, το ίδιο δεν μπορεί να ειπωθεί για τις Μικρομεσαίες Επιχειρήσεις (ΜΜΕ), καθώς δεν έχουν τους πόρους για εύκολη πρόσβαση σε καινοτομίες που αφορούν υλικά, γεγονός που περιορίζει την ικανότητά τους να αξιοποιήσουν πλήρως την αυξανόμενη δυναμική των λύσεων που βασίζονται σε δεδομένα και τεχνητής νοημοσύνης.

Το έργο DiMAT στοχεύει στην αντιμετώπιση προβλημάτων και επιχειρηματικών περιπτώσεων ΜΜΕ, οι οποίες δεν έχουν γενικά την οικονομική δυνατότητα να χρησιμοποιούν δαπανηρά συστήματα μοντελοποίησης, προσομοίωσης και βελτιστοποίησης, παρέχοντας εργαλεία ανοιχτού κώδικα βασισμένα σε ανοιχτά πρότυπα, με πλήρως τεκμηριωμένες εξωτερικές διεπαφές προγραμματισμού προκειμένου να είναι διαλειτουργικές με Εταιρικές Εφαρμογές (Enterprise Applications). Στόχος είναι η δημιουργία Ανοιχτών Ψηφιακών Εργαλείων (Open Digital Tools) με ένα σύνολο προηγμένων τεχνολογιών για την προσφορά στις ΜΜΕ και στις μεσαίες επιχειρήσεις ενός προσιτού (από άποψη κόστους, υλοποίησης και χρηστικότητας) και πλήρους συστήματος μοντελοποίησης, προσομοίωσης και βελτιστοποίησης σε κάθε στάδιο της αλυσίδας παραγωγής υλικών (σχεδιασμός, επεξεργασία και κατασκευή). Το πλαίσιο αυτό θα ενσωματώσει υπηρεσίες ανάλυσης δεδομένων και τεχνικές οπτικοποίησης για να διευκολύνει την αποτελεσματικότερη σχεδιαστική εξερεύνηση του χώρου μέσω πειραματισμού, μειώνοντας έτσι τις εργαστηριακές πειραματικές δοκιμές και βελτιώνοντας την ποιότητα, τη βιωσιμότητα, την αποτελεσματικότητα και την ανταγωνιστικότητα των υλικών. Το DiMAT θα εφαρμόσει μια γνωσιακή βάση (knowledge base) για τη διασύνδεση των προσομοιαστικών τεχνολογιών ψηφιακού δίδυμου (digital twin) με προσεγγίσεις που βασίζονται σε δεδομένα (data driven), χρησιμοποιώντας ανοιχτό κώδικα αλγορίθμων Τεχνητής Νοημοσύνης (Artificial Intelligence - AI) και προσομοιωτών. Η προτεινόμενη τεχνολογική λύση είναι σχεδιασμένη με την ενεργή συμμετοχή των ειδικών του χώρου και των τελικών χρηστών και συμβάλλει σε μια ολιστική λύση για την αλυσίδα αξίας των υλικών με αποτελεσματικά, οικονομικά και βελτιστοποιημένα συστήματα υψηλής ποιότητας, συμπεριλαμβανομένων πλατφορμών τεχνολογίας νέφους (cloud), τεχνολογίας ψηφιακού διδύμου (digital twin) βασισμένων σε μοντελοποίηση και προσομοιώσεις καθώς και συστημάτων βασισμένων σε δεδομένα (data-driven). Το έργο θα αξιολογηθεί και θα παρουσιαστεί στο πλαίσιο τεσσάρων διαφορετικών περιπτώσεων χρήσης σχεδιασμού και κατασκευής.

Το ΙΠΤΗΛ/ΕΚΕΤΑ έχει τον ρόλο του Συντονιστή του έργου και διαδραματίζει κρίσιμο ρόλο καθοδηγώντας την ανάπτυξη της εργαλειοθήκης DiMAT Materials Modeler, η οποία θα συμβάλλει στην ταχεία και αποτελεσματική ανακάλυψη και σχεδιασμό ανταγωνιστικών υλικών. Οι λύσεις που θα αναπτυχθούν θα καλύπτουν τη μοντελοποίηση μιας σειράς φαινομένων που υπάρχουν στα υπάρχοντα δεδομένα υλικών, προβλέποντας ιδιότητες και συμπεριφορά υλικών υπό διαφορετικές συνθήκες και εκτιμώντας ή προτείνοντας υλικά με βελτιωμένες ιδιότητες σε σχέση με συγκεκριμένες απαιτήσεις, χρησιμοποιώντας εργαλεία ισχυρής Τεχνητής Νοημοσύνης (robust AI).

Κοινοπραξία

• Ethniko Kentro Erevnas kai Technologikis Anaptyxis, Greece

• Universitat Politecnica de Valencia, Spain

• Fraunhofer Gesellschaft zur Fordderung der Angewandten Forschung EV, Germany

• Asociacion de Investigacion de la Industria Textil, Spain

• National Technical University of Athens, Greece

• Centro di Ricerche Europeo di Tecnologie Design e Materiali, Italy

• Draxis Environmental SA, Greece

• Advanced Material Simulation SL, Spain

• Ropardo SRL, Romania

• Din Deutsches Institut Fuer Normung EV, Germany

• F6S Network Ireland Limited, Ireland

• Natureplast Sas, France

• Tecnologia Redera SL, Spain

• Acceligence LTD, Cyprus

• Cetma Composites SRL, Italy

• HEGLA-HANIC GmbH, Germany

• Scuola Universitaria Professionale della Svizzera Italiana, Switzerland

• Imerys Graphite & Carbon Switzerland SA, Switzerland