Abteilung Systems Engineering

Der mit der Digitalisierung einhergehende Wandel von mechatronischen hin zu global verteilen Systemen, die über das Internet untereinander sowie mit dem Menschen kommunizieren und im Verbund agieren, bietet vielfältige Innovationspotentiale. Zentrale Herausforderungen in der Entwicklung sind die verstärkte Interdisziplinarität und Komplexität der Systeme selbst. Die Abteilung Systems Engineering beschäftigt sich dabei mit der zentralen Frage, wie sich derart komplexe Systeme effizient entwickeln lassen. Im Mittelpunkt der Herangehensweise steht das Systems Engineering. Es werden Methoden und Ausdrucksmittel erarbeitet, um Experten aller Fachrichtungen zusammenzubringen. Themenschwerpunkte sind Systemanalysen, modulare Architekturgestaltung, die Integration mechanischer und elektrischer Funktionen oder die Gestaltung innovativer Kombinationen aus Sach- und Dienstleistungen. Ferner wird untersucht, wie digitale Technologien wie z.B Augmented und Virtual Reality den Arbeitsalltag in der Produktentwicklung verändern.

Integrierte Mechatronik

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Die Gruppe Integrierte Mechatronik entwickelt Strategien, Methoden, Werkzeuge und Prototypen für das Internet der Dinge. Im Fokus stehen räumlich integrierte Produkte, die sich durch gesteigerte Intelligenz und zunehmende Vernetzung auszeichnen. Die Erschließung von Technologiepotentialen, z.B. für additive Fertigung, bildet dabei die Ausgangsbasis; von der Befähigung über die Konzeption bis zur gemeinsamen Prototypenentwicklung.

Digitale Produktentstehung

© Fraunhofer IEM

Die Digitalisierung der Produktentstehung schreitet innerhalb der Fachdisziplinen durch spezialisierte Softwarewerkzeuge weiter voran. Die Interdisziplinarität und die Beherrschung der Produktkomplexität wird jedoch erst durch Model-Based Systems Engineering (MBSE) erreicht. In der Gruppe Digitale Produktentstehung verfolgen wir das Ziel einer durchgängigen digitalen Produktentstehung unter Berücksichtigung branchenspezifischer Voraussetzungen. Darunter fallen Themen wie Digitaler Zwilling, Einsatz von Verfahren der künstlichen Intelligenz in der Produktentstehung, Produkt Lifecycle Management sowie durchgängige Werkzeugketten.

Entwicklungsmethodik und -management

Die Komplexität in der Entstehung intelligenter technischer Systeme (z.B. autonome vernetzte Fahrzeuge, Produkt-Service-Systeme etc.) wächst exponentiell. Bestehende Methoden, Prozesse, Hilfsmittel und Organisationsformen reichen nicht aus, um gestiegene Anforderungen zu erfüllen. In der Gruppe Entwicklungsmethodik und -management arbeiten wir daher an neuen Herangehensweisen zur Unterstützung der Systemarchitekten von Morgen sowie an erforderlichen Mechanismen zur Einführung von Systems Engineering in Unternehmen (Schulungskonzepte, Change-Management, Kennzahlen etc.).

Augmented und Virtual Reality

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In der Gruppe Augmented und Virtual Reality entwickeln wir intuitive Benutzerschnittstellen entlang der gesamten Produktentstehung – basierend auf den innovativen Technologien Augmented Reality und Virtual Reality. Wir erforschen neue Anwendungsfälle und setzen diese mit neuester Hardware um. Zudem unterstützen wir Unternehmen bei der Identifikation von Einsatzpotentialen und konzipieren individuelle Visualisierungs- und Interaktionslösungen.

 

Augmented Reality im industriellen Einsatz

Von einer Nischen-Technologie zum neuen Mensch-Technik-Paradigma

  • Potentialanalyse
  • Implementierung
 

Mechatronische Systembeschreibung

Effizienzsteigerung durch MBSE

  • Schnupperkurse MBSE
  • Systemoptimierung und -Gestaltung
 

Virtual Prototyping & Simulation (VPS)

VPS-Potenziale erkennen und erschließen

  • VPS-Benchmark
  • VPS-Prozessanalyse
 

Technologieplanung

Technologien für die Märkte von Morgen

  • Technologie-Potentialanalyse
  • Technologie-Roadmapping
 

Integrierte mechatronische Systeme durch 3D-MID

Von der Idee zum Prototypen

  • Produktoptimierungen
  • Engineering und Prototyping