Im Rahmen des COOPERANTS-Projekts werden eine Reihe von Pilotanwendungen entwickelt, die von allen Konsortialpartnern gleichermaßen vorangetrieben werden. Ziel dieser Pilotanwendungen ist es, die neuen Möglichkeiten, die sich durch Gaia-X sowie durch die im Rahmen ergeben, herauszustellen und zu demonstrieren, verbunden mit dem Mehrwert, der sich daraus ergibt. Diese Anwendungsfälle wurden sorgfältig ausgewählt, um in besonderem Maße von den neuen Kollaborationsmöglichkeiten mit anderen Projektorganisationen zu profitieren. Sie erstrecken sich über den gesamten Lebenszyklus eines Raumfahrzeugs und umfassen folgende Pilotanwendungen:
Kollaborative Prozesse und Inter-CEC Aktivitäten
Im DLR-Piloten sollen Ende 2024 optimierte Anwenderprozesse speziell für den gemeinsamen Raumfahrzeugentwurf in miteinander verbundenen Concurrent Engineering Zentren (CECs) demonstriert werden. Concurrent Engineering („parallele Produktentwicklung“) betont den gleichzeitigen, integrativen Ansatz zur Produktentwicklung, bei dem verschiedene Disziplinen und Phasen des Produktlebenszyklus parallel bearbeitet werden. Unter Anwenderprozessen sind dabei z.B. folgende Aktivitäten zu verstehen:
- Erstellung und Präsentation eines integrierten Massen-Budgets,
- Kollaborative Domain Rounds,
- Splinter Meeting Organisation,
- SCRUM im CE-Prozess,
- Kollaborative Kostenschätzung in der (MB)SE-Umgebung,
- Durchführung eines formalen Reviews.
Als inhaltliches Beispiel ist der simultane kollaborative Entwurf einer Asteroidenmission geplant. Dabei soll in der CEFO von OHB das System des Mutterschiffes betrachtet werden, während in der CEF vom DLR eine kleine Lande-Nutzlast ausgelegt wird. Dabei sollen Services wie Datenaustausch zwischen den Modellen in „Comet“ und „Virtual Satellite“, Datenvisualisierung in Dashboards oder der Zugriff auf Hersteller-Komponentendatenbanken zum Einsatz kommen.
Robotik Pilot
Der DFKI Pilot simuliert eine zukünftige, robotische Erkundungsmission auf einem Mond oder Planeten. Er besteht aus der Simulation eines Roboters auf einem Planeten (oben links), einem digitalem Zwilling für die Telemetriedaten und einer Steuerungs- und Visialisierungssoftware für den Roboter (rechts). Zentraler Teil im GAIA-X Kontext ist dabei der Service „Digitaler Roboterzwilling“, der es erlaubt die Missionsdaten aufzuzeichnen und mittels einer web-basierten Steuerung wieder abzuspielen (Prototyp unten links). Der Pilot soll zeigen und sicherstellen, dass die Entwicklungen des Cooperants Konsortiums auch für solche zukünftigen Anforderungen geeignet sind.“
Strömungslöser Pilot
Die numerische Strömungssimulation (Computational Fluid Dynamics, CFD) ist eine entscheidende Schlüsseltechnologie für die vollständige digitale Beschreibung und den Entwurf von Luftfahrzeugen im Rahmen eines multi-disziplinärer Simulationsprozesses. Sie ist daher ein wesentliches Element auf dem Weg zum virtuellen Produkt. Da hochgenaue CFD-Verfahren zu besonders hohen Rechenaufwänden führen, ist die effiziente Nutzung aktueller und künftiger Hoch- und Höchstleistungsrechensystemen von kritischer Bedeutung. Das DLR entwickelt zu diesem Zweck im Rahmen einer europäischen Kooperation zwischen Forschungseinrichtungen und Industriepartnern die CFD-Software von ONERA, DLR und Airbus (CODA).
Bartolomeo Pilot
Bei unserem Bartolomeo Piloten geht es um die Internationale Raumstation, wo Airbus die Nutzlast-Platform Bartolomeo im Außenbereich des Columbus Moduls betreibt. Airbus bietet einen End-to-End Service, um Kunden bei der Umsetzung und Inbetriebnahme Ihrer Nutzlast zu begleiten. In diesem Zusammenhang soll erprobt werden, wie die in COOPERANTS entwickelten Smart Services die Zusammenarbeit von Airbus als Plattformanbieter auf der einen Seite, und seinen Kunden als Nutzer der Platform auf der anderen Seite unterstützen können. Schwerpunkte sind hierbei: kollaboratives Projektmanagement, Anforderungsmanagement und Austausch von Design-Daten.
Prozesse, die bisher nur durch den Austausch von Dokumenten getragen wurden, sollen nun durch das Teilen von strukturierten Daten erheblich vereinfacht und beschleunigt werden.
Dual Use Pilot
FCAS ist ein tri-nationales Projekt zwischen Frankreich, Spanien und Deutschland mit dem Ziel Europas Fähigkeiten in der militärischen Luftfahrt auszubauen. Ein Schlüsselfaktor für den Erfolg von FCAS ist die effiziente Zusammenarbeit zwischen den verschiedenen involvierten Ländern, Kunden und Firmen. Zur Ermöglichung dieser Zusammenarbeit wird eine verteilte digitale Arbeitsumgebung entwickelt. Diese Arbeitsumgebung besteht aus Haupt- und Partnerumgebungen, die über ein gesichertes Netzwerk verbunden sind. Ziel des GAIA-X Piloten ist es, an neuen Möglichkeiten zu forschen, um Interoperabilität zwischen diesen verteilten Arbeitsumgebungen mit Hilfe von Federation Services und Data Spaces sicher zu stellen.
