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Digital Twins for Space Factory 4.0

Weber Martins, Thiago ; Anderl, Reiner (2019)
Digital Twins for Space Factory 4.0.
39th Computers and Information in Engineering Conference (CIE), CIE-18 SEIKM: Smart Manufacturing Informatics. Anaheim, USA (August, 18-21, 2019)
Konferenzveröffentlichung, Bibliographie

Kurzbeschreibung (Abstract)

Aiming at the rapid response of mega constellation of satellites to cover the increasing demand for Earth observation and communication, in-orbit manufacturing is a promising approach. Driven by the NewSpace, which is leading a paradigm change in the space industry, the project Space Factory 4.0 has been founded to establish new processes and technologies based on the Industrie 4.0 approaches for rapid satellite assembly on an in-orbit platform. One of its fundamental approaches and the main contribution of this paper is the Digital Twins. In the scope of a Space Factory 4.0, the Digital Twin is a holistic approach for supporting and controlling systems for in-orbit Assembly, Integration, and Test processes, as well as satellite operations, by establishing a bidirectional link to its physical counterpart. It is an essential approach to obtain a digital representation of the current state of the real product at any time, enabling the recognition of and reaction to disruptive parameters at an early stage. To model Digital Twins and to meet the specific requirements of a Space Factory 4.0, such as the capability of sending telecommands and processing telemetry data, an extension of Industrie 4.0 component, called Space Factory 4.0 component, is proposed. This paper discusses this concept, its implementation and the results obtained and concludes to discuss its benefits and potentials for the space industry.

Typ des Eintrags: Konferenzveröffentlichung
Erschienen: 2019
Autor(en): Weber Martins, Thiago ; Anderl, Reiner
Art des Eintrags: Bibliographie
Titel: Digital Twins for Space Factory 4.0
Sprache: Englisch
Publikationsjahr: 20 August 2019
Veranstaltungstitel: 39th Computers and Information in Engineering Conference (CIE), CIE-18 SEIKM: Smart Manufacturing Informatics
Veranstaltungsort: Anaheim, USA
Veranstaltungsdatum: August, 18-21, 2019
Kurzbeschreibung (Abstract):

Aiming at the rapid response of mega constellation of satellites to cover the increasing demand for Earth observation and communication, in-orbit manufacturing is a promising approach. Driven by the NewSpace, which is leading a paradigm change in the space industry, the project Space Factory 4.0 has been founded to establish new processes and technologies based on the Industrie 4.0 approaches for rapid satellite assembly on an in-orbit platform. One of its fundamental approaches and the main contribution of this paper is the Digital Twins. In the scope of a Space Factory 4.0, the Digital Twin is a holistic approach for supporting and controlling systems for in-orbit Assembly, Integration, and Test processes, as well as satellite operations, by establishing a bidirectional link to its physical counterpart. It is an essential approach to obtain a digital representation of the current state of the real product at any time, enabling the recognition of and reaction to disruptive parameters at an early stage. To model Digital Twins and to meet the specific requirements of a Space Factory 4.0, such as the capability of sending telecommands and processing telemetry data, an extension of Industrie 4.0 component, called Space Factory 4.0 component, is proposed. This paper discusses this concept, its implementation and the results obtained and concludes to discuss its benefits and potentials for the space industry.

Alternatives oder übersetztes Abstract:
Alternatives AbstractSprache

Die In-Orbit-Produktion ist ein vielversprechender Ansatz, um die schnelle Reaktion der Megakonstellation von Satelliten auf den wachsenden Bedarf an Erdbeobachtung und Kommunikation zu decken. Angetrieben vom NewSpace, der einen Paradigmenwechsel in der Raumfahrtindustrie durchführt, wurde das Projekt Space Factory 4.0 gegründet, um neue Prozesse und Technologien auf Basis der Industrie 4.0 Ansätze für die schnelle Satellitenmontage auf einer In-Orbit-Plattform zu etablieren. Einer der grundlegenden Ansätze und der Hauptbeitrag dieses Papiers sind die Digital Twins. Im Rahmen einer Space Factory 4.0 ist der Digital Twin ein ganzheitlicher Ansatz zur Unterstützung und Steuerung von Systemen für Montage-, Integrations- und Testprozesse im Orbit sowie für den Satellitenbetrieb durch die Herstellung einer bidirektionalen Verbindung zu seinem physischen Gegenstück. Es ist ein wesentlicher Ansatz, jederzeit eine digitale Darstellung des aktuellen Zustands des realen Produkts zu erhalten, die es ermöglicht, Störungsparameter frühzeitig zu erkennen und darauf zu reagieren. Um Digital Twins zu modellieren und die spezifischen Anforderungen einer Space Factory 4.0 zu erfüllen, wie z.B. die Möglichkeit, Telebefehle zu senden und Telemetriedaten zu verarbeiten, wird eine Erweiterung der Industrie 4.0-Komponente, die Space Factory 4.0-Komponente, vorgeschlagen. Dieses Papier diskutiert dieses Konzept, seine Umsetzung und die erzielten Ergebnisse und schließt mit einer Diskussion über seine Vorteile und Potenziale für die Raumfahrtindustrie.

Deutsch
ID-Nummer: 97151
Fachbereich(e)/-gebiet(e): 16 Fachbereich Maschinenbau
16 Fachbereich Maschinenbau > Fachgebiet Datenverarbeitung in der Konstruktion (DiK) (ab 01.09.2022 umbenannt in "Product Life Cycle Management")
Hinterlegungsdatum: 03 Sep 2019 05:53
Letzte Änderung: 03 Sep 2019 05:53
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