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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.

Forschungsvorhaben im Ingenieurbereich sind häufig Verbundprojekte, wie das hier vorgestellte AMTwin. Das Verbundvorhaben AMTwin entwickelt Modelle für die Abbildung von Wechselwirkungen zwischen Material- und Fertigungsprozessparametern und finalen Bauteileigenschaften. Die Bauteile aus Ti6Al4V werden mittels Selektivem Laserschmelzen hergestellt. Die Modellbildung erfolgt auf Mikrostrukturebene und ist auf Daten aus dem Fertigungsprozess und der Werkstoff- und Struktur-prüfung gestützt. Die nachvollziehbare Dokumentation und Verknüpfung der Daten entlang der Prozesskette sind dabei zwei zentrale Herausforderungen für eine erfolgreiche Bearbeitung des Verbundprojekts. Aus der kollaborativen Arbeit resultieren weitere charakteristische Herausforderungen. Um diese Herausforderungen zu effizient bewältigen zu können, ist ein funktionierendes Forschungsdatenmanagement (FDM) zwingend notwendig. Somit ist das FDM mehr als Service als eine zu erfüllende Bedingung der Projektträger zu verstehen. In dieser Arbeit wird ein Konzept für ein praktikables FDM vorgestellt, das den gesamten Forschungsdatenlebenszyklus berücksichtigt. Im Konzept werden die Prozessdaten über Metadaten dokumentiert, deren Metadatenschemata auf einer Ontologie zur Additiven Fertigung basieren. Die Ontologie bildet dabei die Grundlage für eine einheitliche, gemeinsame Fachsprache über Labor- und Projektgrenzen hinweg. Die Idee ist, den Datenfluss bis zum „Open Access Repository and Archive“ zu führen, welches an die Metadaten anknüpft. Gezeigt wird der in Kooperation mit der Beratungsstelle Forschungsdatenmanagement umgesetzte Ansatz auf Basis von Microsoft Sharepoint, der als Möglichkeit der schnellen und einfachen Verbreitung gesehen wird.

Bei dem Forschungsprojekt HICFD handelt es sich um ein Verbundprojekt des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderten Programms „IKT 2020 – Forschung und Innovation“. Das Forschungsprojekt hat zum Ziel, neue Methoden und Werkzeuge zur Analyse und Optimierung des Leistungsvermögens strömungsmechanischer, paralleler Programme auf Hochleistungsrechnern mit Prozessoren mit einer Vielzahl von Kernen zu entwickeln und diese exemplarisch auf die strömungsmechanischen Codes TAU und TRACE des Projektpartners DLR anzuwenden. Die wesentlichen Ziele des Projektes werden in dieser Arbeit vorgestellt. Das Leistungsvermögen strömungsmechanischer, paralleler Programme soll in diesem Projekt durch eine optimale Ausnutzung aller Parallelitätsebenen verbessert werden. Auf der obersten Ebene (MPI) soll eine intelligente Gitteraufteilung den Lastausgleich zwischen den MPI-Prozessen verbessern. Für blockstrukturierte Gitter soll hier ein Multi-Core-kompatibles Partitionierungswerkzeug entwickelt werden. Auf der Ebene der Multi-Core-Architektur sollen exemplarisch für die beiden Strömungslöser TAU und TRACE hochskalierende hybride OpenMP/MPI-Verfahren implementiert werden. Auf Prozessorkern- Ebene soll ein Präprozessor entwickelt werden, der die komfortable Nutzung paralleler SIMD-Einheiten („Single Instruction Multiple Data“) auch für komplexe Anwendungen ermöglicht. Um zu überprüfen, in welchem Umfang die Anwendung des Präprozessors das Leistungsvermögen paralleler Programme beeinflusst, soll die Leistungsanalyse-Software Vampir in Richtung SIMD erweitert werden.