Bei der Planung und Entwicklung neuer Produkte können Computersysteme die Arbeit der Ingenieure immer umfassender und effizienter unterstützen. Durch Simulationen lassen sich Fehler in Entwicklungsprozessen bereits lange vor dem Bau des ersten Prototypen erkennen: Die Entwicklungszeiten werden verkürzt, die Kosten deutlich reduziert. Damit dies möglich ist, müssen sich der Mensch und seine digitalen Arbeitsgeräte möglichst ideal ergänzen. Bei unseren Forschungen stehen vor allem Ingenieure und Architekten im Mittelpunkt. Für sie entwickeln und gestalten wir neue Möglichkeiten der Interaktion mit professionellen, digitalen Werkzeugen und Welten. So wird es beispielsweise möglich, Konzepte, Produkte oder Bauwerke durch virtuelle Realitäten optimal zu präsentieren.
Die interdisziplinären Teams des Geschäftsfeldes Engineering-Systeme aus Ingenieuren, Architekten, Informatikern und Psychologen verbinden Kompetenzen in der Produkt- und Arbeitsgestaltung mit umfassenden Kenntnissen der Prozesse in der Produktentstehung. Dies gilt sowohl für die Bereiche Entwicklung und Konstruktion als auch in der Produktionsplanung. Unsere Teams vereinen vielseitige Erfahrungen in der Simulation und Echtzeit-Visualisierung mit Anwendungskompetenz im Bereich Human Factors.
Die Fokusthemen des Geschäftsfeldes Engineering Systeme sind:
Prozessoptimierung im digitalen Engineering in der vernetzten Produktrealisierung
Entwicklung von Technologien und Anwendungen für die virtuelle Realität mit Schwerpunkten im Engineering in der verarbeitenden Industrie und der Baubranche.
Human Factors Engineering an Produkten und Arbeitssystemen.
Wir nutzen die von uns entwickelten Methoden, um im Rahmen von Forschungsprojekten oder im Kundenauftrag Produkte oder auch Gebäude an die jeweiligen Bedürfnisse der Menschen optimal anzupassen. Dabei haben wir immer sowohl die Usability als auch die Wirtschaftlichkeit im Blick.
Zudem unterstützen wir unsere Kunden bei der Verbesserung digital gesteuerter Prozesse zur Konzeption und Realisierung von Produkten. Durch die enge Verzahnung von Innovationsforschung und der Lösung konkreter Aufgabenstellungen für die Anwendung des digitalen Engineering können wir Unternehmen den Zugang zu den neuesten technischen Trends bieten und sie bei der professionellen Umsetzung unterstützen.
Leistungen
Im Geschäftsfeld Engineering-Systeme entwickeln wir Technologien an der Schnittstelle zwischen Digital Engineering und menschengerechten Arbeitssystemen. Wir arbeiten dabei sowohl in der Verbundforschung als auch im direkten Industrieauftrag und unterstützen Unternehmen dabei, die Möglichkeiten des digitalen Engineering gewinnbringend einzusetzen. Ein Schwerpunkt unserer Forschungen liegt in der Einführung von Methoden und Systemen der Virtual Reality. Mit Hilfe von Simulationen und ergänzend auch an Prototypen können wir Entwürfe evaluieren und auf ihre Praxistauglichkeit hin bewerten.
Eine immersive Schnittstelle mit interaktiver Stereographik bietet die Chance, beides miteinander zu verbinden: Die weitere Nutzung der bewährten Systeme und die Erschließung neuer technischer Möglichkeiten in Konstruktion und Planung.
Mit unserer mehr als 15-jährigen Erfahrung in immersiver Echtzeit-Computergrafik unterstützen wir Unternehmen bei der Vorbereitung und Umsetzung solcher Vorhaben. Gemeinsam mit unserem Kunden definieren wir die Schnittstellen zur bestehenden Lösung und spezifizieren die aus Benutzersicht erforderlichen und sinnvollen Funktionalitäten der 3D-Schnittstelle. Die dazu notwendigen Technologiekomponenten für die Visualisierung stellen unsere Teams bereit. Zudem werden die Unternehmen auch bei der Implementierung und der Validierung beziehungsweise den Usability-Tests unterstützt.
Mit dem Konzept der »ECOmmune« begleitet das Fraunhofer IAO aktiv Städte und Gemeinden bei ihrem Wandel hin zu klimaschonenden, effizienten und umweltfreundlichen Mobilitätssystemen. Dabei stehen die individuellen Strukturen und Ausgangsbedingungen der einzelnen Kommunen im Vordergrund. Über innovative Konzepte, langfristige Partnerschaften und gezielte Netzwerkarbeit entstehen so in Deutschland kommunale Mobilitätssysteme mit internationalem Vorbildcharakter.
Aus mehreren Bausteinen können Städte und Gemeinden wählen, welche Leistungen des Fraunhofer IAO sie in Anspruch nehmen möchten. Somit ist gewährleistet, dass jeweils eine individuelle Strategie gefunden wird.
Unser Ansatz zur Prozessgestaltung basiert auf der ganzheitlichen Berücksichtigung organisatorischer und informationstechnischer Aspekte.
Wir analysieren die Teilprozesse eines Unternehmens zur Produktrealisierung im Hinblick auf Schnittstellen zwischen Fachbereichen, Verantwortlichkeiten, Datenhoheiten sowie inselartige oder inhomogene IT-Systeme und Medienbrüche. Gemeinsam mit Experten des Unternehmens beispielsweise aus Konstruktion, Serienproduktion oder IT gestalten wir anschließend einen unternehmensspezifischen durchgängigen Gesamtprozess zur Produktrealisierung.
Um die ausgearbeitete, firmenindividuelle Ausprägung des Digital Engineering effizient umzusetzen, erarbeiten wir eine Roadmap aus klar gegliederten, aufeinander aufbauenden Teilschritten. Aufgrund unserer Erfahrung aus Industrieprojekten und unserer Unabhängigkeit von Herstellern bieten wir Kunden Know-how und Engagement bei der Umsetzung an und unterstützen sie bei der zielgerichteten Auswahl und Integration geeigneter Engineering-Systeme.
Davon profitieren viele Prozesse. Bei der Produktkonzeption und -entwicklung ebenso wie bei der Planung der Produktion, aber auch im Marketing und Vertrieb. Dennoch erfordert ein auch wirtschaftlich erfolgreicher Einsatz eine grundlegende Abwägung zwischen Kosten und Nutzen und die unternehmensspezifische Auswahl geeigneter Kommunikationssysteme.
Wir nutzen Vorgehensweisen, die sich bereits in zahlreichen Beratungs- und Umsetzungsprojekten bewährt haben, um die richtige Lösung für ein Unternehmen zu identifizieren. Neben der Gegenüberstellung von Kosten und Nutzen prüfen wir auch die bestehenden Prozesse und helfen dabei, Virtual Reality Anwendungen optimal in betriebliche Abläufe und die IT-Infrastruktur einzubinden.
Für spezielle Einsatzfälle suchen wir gemeinsam mit dem Unternehmen nach der möglichst passgenauen Hard- und Software. Natürlich entwickeln wir auch »maßgeschneiderte« VR-Systeme.
Wie viele davon werden noch von einem Verbrennungsmotor angetrieben und wie viele von einer Batterie oder sogar von Brennstoffzellen? Zahlreiche Szenarien aus Wissenschaft und Wirtschaft zeichnen die zukünftige Entwicklung des elektromobilen Verkehrs vor. Die Bandbreite möglicher Entwicklungen ist allerdings ausgesprochen hoch. Genau diese Volatilität zukünftiger Szenarien muss von den Akteuren der automobilen Wertschöpfungskette gelöst werden. Mit dem Konzept »hybrides Produktionssystem« des Fraunhofer IAO können Unternehmen ihre Produktions- und somit Beschäftigungskonzepte derart wandlungsfähig gestalten, dass sie unterschiedliche Antriebskonzepte in schwankenden Stückzahlen abbilden können.
Noch ist schwierig abzusehen, wie eine elektromobile Automobilwirtschaft hinsichtlich Wertschöpfungsarchitekturen und Akteuren aussehen wird. Klar ist jedoch: Elektromobile Antriebskonzepte werden sich zunehmend durchsetzen und die heutigen Strukturen der Automobilindustrie gehörig verändern. Auch wenn bislang keine großen Umsätze hinter elektromobilen Fahrzeugen und Komponenten stehen, ist jedes Unternehmen gut beraten, sich bereits heute hinsichtlich einer elektromobilen Produktpalette und entsprechenden Kompetenzen zu positionieren. Nur so lassen sich auch in Zukunft Wertschöpfungsanteile in der Zulieferkette sichern.
Geringe Nachfrage nach Produkten und eine schlechte Verfügbarkeit von Investitionsmitteln stellen produzierende Unternehmen vor neue Herausforderungen. Eine Erfolg versprechende Reaktion auf stagnierende Absatzmärkte besteht darin, in kürzesten Abständen neue Produkte mit zusätzlichem, kundenrelevantem Mehrwert am Markt anzubieten und diese möglichst mit bestehenden Maschinen und Anlagen zu produzieren. Damit sinken die Durchlaufzeiten, die den Unternehmen für die Realisierung von Produkten und Produktionssystemen zur Verfügung stehen. Die Produkt- und Produktionsentwicklung ist in vielen Unternehmen im Gegensatz dazu häufig durch stark arbeitsteilige, funktionsorientierte Strukturen, bruchstückhafte Vorgänge und informationstechnische Insellösungen geprägt. Innovative Ansätze zur Verbesserung dieser Situation und damit zur Bewältigung der Herausforderungen an produzierende Unternehmen werden unter dem Begriff »Digitale Produktion« zusammengefasst.
Unseren Kunden bieten wir dafür die jeweils »passenden« Analyse- und Evaluationsmethoden an - von der theoretischen arbeitswissenschaftlichen Betrachtung bis hin zum Usability Testing und praktischen Experimenten. Nach dem Vorliegen der Untersuchungsergebnisse entwickeln wir neu und auf die Analyse abgestimmte Produktkonzepte oder -features.
Mit Hilfe moderner Prototyping-Verfahren können wir zudem virtuelle und reale Prototypen gestalten. Neue Produktkonzepte werden damit nicht nur erlebbar, sondern lassen sich in Nutzertests iterativ weiter optimieren. Das führt zu ergonomischen Produkten, die den Bedürfnissen und Erwartungen der Zielgruppe bestmöglich entsprechen.
OLED werden das Spektrum der Beleuchtungskonzepte nochmals erheblich erweitern. Auch die Displaytechnologie wird durch diese Entwicklung grundlegend verändert.
Für die Anwendung von Licht ergeben sich also grundlegend neue Möglichkeiten. Für die Technik ebenso wie in gestalterischer und ergonomischer Hinsicht. Mit den Laboren des LightFusionLab bieten wir unseren Kunden eine Entwicklungs- und Testumgebung, die sowohl bei der Evaluation neuer Beleuchtungs- und Displaykonzepte eingesetzt werden kann als auch bei der prototypischen Umsetzung neuer, LED-basierter Beleuchtungssysteme. Die Labore sind mit umfangreicher und modernster elektronischer (Licht-)Messtechnik sowie vielfältigen Möglichkeiten zum elektronischen, optischen und mechanischen Prototypenbau ausgestattet. In Kombination mit unserer langjährigen Erfahrung in der Konzeption und Durchführung ergonomischer Probandenversuche können wir damit einen integrativen Ansatz verfolgen, der technologische, gestalterische und arbeitswissenschaftliche Aspekte gleichermaßen berücksichtigt.
Zukünftige Konzepte sehen einen noch deutlich weitreichenderen Einsatz solcher elektronischer Helfer vor. So werden beispielsweise Multidisplay Lösungen oder zusätzliche Ökoassistenten zu Einsatz kommen. Auch Office-Funktionen könnten eingebunden werden.
Um unterschiedlichste Komponenten und Funktionen so in das Cockpit integrieren zu können, dass sie für den Fahrer auch tatsächlich ein mehr an Sicherheit und Fahrkomfort bieten können, müssen Antworten auf eine Vielzahl von Fragen gefunden werden: Wie nutzen unterschiedliche Fahrer die Assistenz-Systeme und wie lassen sich die Systeme an das Verhalten der Fahrer anpassen? Wie sehen Konzepte und Lösungen aus, die komfortabel bedient werden können, eine hohe Akzeptanz erfahren und gleichzeitig die Verkehrssicherheit gewährleisten? Unsere Teams unterstützen Unternehmen bei der fundierten Beantwortung derartiger Fragen mit speziellen Werkzeugen und Methoden. Konzepte und Entwurfsplanungen setzen wir in reale und virtuelle Prototypen um und machen so Bedienkonzepte im wahrsten Sinne des Wortes »greifbar«.
Für das effiziente Prototyping und Testing von HMI-Konzepten nutzen wir Fahrsimulatoren, die mit einer rekonfigurierbaren Mensch-Maschine-Schnittstelle ausgestattet sind. Unterschiedlichste Prototypen und Konzeptideen können damit schnell ins Cockpit integriert werden, um sie realitätsnah im Fahrsimulator zu erproben.
Wir unterstützen unsere Kunden, indem wir Engineering-Vorgehensweisen und -Methoden sowie Werkzeuge der Digitalen Fabrik anwenden.
Wir beraten mit hohem Praxisbezug und zeigen, wie sich Lösungsalternativen erarbeiten und bewerten lassen. Mit Methoden wie Multiprojektmanagement, Design-for-Assembly DfA und Quality Function Deployment QFD sowie durch den Einsatz innovativer IT-Werkzeuge unterstützen wir unsere Kunden und geben ihnen eine verlässliche Grundlage, um die richtigen Entscheidungen treffen zu können.
Die Planung von Produktionssystemen begleiten wir mit Methoden und Werkzeugen der Digitalen Fabrik wie der Delmia Toolsuite, unserem Planungstisch visTABLE® und selbstentwickelten Werkzeugen der Virtuellen Realität. Unternehmen erhalten damit schon frühzeitig Planungssicherheit für ihre Produkte und Produktionssysteme. Folgekosten wie sie sich bislang durch erst spät sichtbare Notwendigkeiten einer Änderung ergeben haben, werden damit weitgehend vermieden.
Mit ihnen lassen sich bereits im frühen Entwicklungsstadium konzeptionelle Überlegungen und Umsetzungsvarianten »erlebbar« machen. Beispielsweise, wenn der Bauprozess eines Gebäudekomplexes mit digitalen Modellen optimal begleitet werden soll.
Um interaktive Echtzeit-Computergrafiken und immersive Systeme einsetzen zu können, müssen unsere Kunden nicht unbedingt selbst in Hard- oder Software investieren. Unsere Stereo-Visualisierungsräume stehen für vielerlei Kundenprojekte zur Verfügung - unabhängig davon, ob es um einen Messeauftritt oder um die Begleitung eines Bauvorhabens geht: Maßgeschneidert auf die individuellen Anforderungen schaffen wir begehbare und interaktive virtuelle Welten. Unsere Experten übernehmen dabei alle dafür notwendigen Schritte und binden bei Bedarf auch kompetente Partner in die Umsetzung des Projekts mit ein.
Dies birgt Gefahrenpotenzial für Planungsfehler durch Missverständnisse. 3D-Visualisierungssystemen sorgen als interdisziplinäre Kommunikationsplattform für Verständigung. Unterschiedliche Fachinformationen lassen sich in einem 3D-Stadt- und Umgebungsmodell einblenden.
Aktuelle Technologien wie Gestensteuerung, Multi-Touch, Positionstracking oder 3D-Displaytechnologie helfen dabei, beim Eintauchen in die virtuelle Welt maximale Erlebnisqualität zu gewährleisten.
Das Fraunhofer IAO hat in den letzten Jahren verschiedene Projekte realisiert, die nun in der Toolbox »Virtual CityScapes« gebündelt wurden.
Unsere Labore bieten eine umfangreiche und »intelligente« Infrastruktur, um Fragestellungen zur Virtuellen Realität und der Interaktion zwischen Mensch und Produkt oder Arbeitsmittel, Mensch und Fahrzeug oder auch Mensch und Gebäude zu untersuchen.
Für die Simulation und Visualisierung verwenden wir sowohl Anlagen von Drittherstellern als auch selbst entwickelte Hard- und Software. PC-Cluster und Graphik-Computer steuern Visualisierungssysteme in unterschiedlichsten Konfigurationen. Verschiedene Simulatoren und immersive Umgebungen erlauben die realitätsgetreue Umsetzung virtueller Welten. Neben flexibel einsetzbaren virtuellen Umgebungen verfügen wir auch über spezielle Fahrsimulatoren. Und am Übergang zwischen virtuellem und »physischem Engineering« setzen wir Rapid-Prototyping-Verfahren ein. Die entstehenden 3D-Modelle werden auch in Mixed-Reality-Anwendungen in den immersiven Umgebungen genutzt.
In unserem Demonstrationszentrum für das digitale Engineering zeigen wir anhand von Anwendungsbeispielen den Nutzen marktgängiger Softwarewerkzeuge und deren Einbindung in die betriebliche Ablauforganisation.
Das 3D Interaction Lab besteht aus einem zentralen Experimentalbereich und Arbeitsplätzen mit angeschlossener Elektronikwerkstatt. Dies gewährleistet eine effiziente Prototypenentwicklung für interaktive 3DUmgebungen, bei denen Software, Elektronik und mechanische Entwicklungen direkt ineinandergreifen.
Zur Entwicklung steht den Forschern eine Vielfalt von Interaktionsgeräten wie Trackingsysteme (A.R.T, Vicon, Dynasight, Ascension Motionstar), 3D-Displays, aktive und passive Stereoprojektionssysteme oder Gesteneingabegeräte (MS Kinect, WiiMote, div. Cybergloves) zur Verfügung.
Schwerpunkt der Arbeiten in diesem »lebenden Labor« oder »Living Lab« ist die Prozesskette von der Idee für ein neues Produkt bis hin zur Planung dessen Fertigung und Montage.
Anhand ausgewählter Beispiele wird untersucht und aufgezeigt, mit welchen innovativen Methoden und Werkzeugen Ingenieure in der Produkt- und Produktionsentwicklung noch effizienter qualitativ hochwertige Produkte und Systeme zeit und kostengerecht entwickeln können und welche Wechselwirkungen zwischen den einzelnen Instrumenten entlang des Vorgehens zur Produktrealisierung bestehen.
Um die vielfältigen Fragestellungen im Bereich der Elektromobilität zu bearbeiten und zahlreiche Forschungsschwerpunkte von der Theorie in die Praxis zu überführen, hat das Fraunhofer IAO gemeinsam mit dem kooperierenden Institut für Arbeitswissenschaft und Technologiemanagement IAT der Universität Stuttgart die umfassendste Ladeinfrastruktur in Deutschland installiert.
Die Anlage wurde vom Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung (BMVBS) im Rahmen der Modellregion Region Stuttgart gefördert, die Programmkoordination verantwortet die NOW GmbH Nationale Organisation Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie.
Darüber hinaus bietet das Lab mit seiner großflächigen Medienwand die ideale Ausstattung für kollaborative, multimediale Arbeitssitzungen. Diese Kombination ermöglicht ein einzigartiges, nahtloses Arbeitsumfeld für anspruchsvolle Planungs- und Entwicklungsaufgaben aus den Bereichen Ingenieurswissenschaften, Technologiemanagement und Gestaltung.
Hauptbestandteil des Labors ist ein hochauflösendes 3D-Projektionssystem mit einer 5,5 m langen und 3,4 m hohen Powerwall sowie einer integrierten 4-Wand-Cave. Über eine Steuerzentrale – die zugleich auch als Besprechungsmöglichkeit dient – lassen sich unterschiedlichste Medienströme verarbeiten.
Ziel ist es, die Potenziale dieser Basistechnologien hinsichtlich der visuellen und ergonomischen Qualität sowie der Energieeffizienz praktisch nutzbar zu machen. Forschungsschwerpunkte im Light Fusion Lab sind dynamische, multispektrale Beleuchtung für den Arbeitsplatz und andere Anwendungsgebiete, Display- und Interaktionssysteme für zukünftige digitale Arbeitsumgebungen sowie die Evaluation von Lichtkonzepten und Systemen – sowohl technisch als auch hinsichtlich ihrer Wirkung auf den Menschen.
Im Light Fusion Lab erforschen die Wissenschaftler des Fraunhofer IAO innovative Konzepte und Lösungen rund um die Technologien LED und OLED. Ziel ist es, die Potenziale dieser Basistechnologien hinsichtlich der visuellen und ergonomischen Qualität sowie der Energieeffizienz praktisch nutzbar zu machen.
Wenig hat unsere Welt bisher so verändert wie die Mobilität als treibende Kraft für die Gestaltung unserer Städte und unserer Prozesse für das Leben und Arbeiten. In Zukunft verändern spannende Themen, wie nachhaltige Elektromobilität, gemeinschaftliche Nutzungskonzepte, allgegenwärtige Digitalisierung, wachsende Metropolen und intermodale Infrastrukturen unsere Mobilitätssysteme in rasantem Tempo.
Die Wissenschaftler im Mobility Innovation Lab des Fraunhofer IAO arbeiten in mehreren Forschungsbereichen interdisziplinär an diesen Themen. Bilaterale Projekte und Innovationsnetzwerke mit Industrie und kommunalen Partnern gewährleisten, dass visionäre und bedarfsorientierte Ideen ihren Weg in die Umsetzung finden.
Im Zentrum steht dabei die Frage wie die Schnittstelle zwischen Mensch und Maschine für neue elektronische Systeme im Fahrzeug optimal gestaltet werden kann. Für das Usability Engineering werden Fahrsimulatoren verwendet, mit denen sich unterschiedlichste Alternativen in reproduzierbaren Situationen testen lassen. Vor allem Gefahrsituationen können so ohne Risiko analysiert werden.
Dazu setzen wir entweder Simulatoren in Verbindung mit einem realen Fahrzeug und virtueller Umgebung ein. Oder wir nutzen Virtual-Reality-Simulatoren, bei denen Fahrzeug und Straße vom Computer erzeugt werden.
Das wissenschaftliche Know-how des Fraunhofer IAO in den Bereichen Virtual Engineering und Workspace Innovation floss kontinuierlich in die Gestaltung des Zentrum für Virtuelles Engineering ein. Der digitalisierte Planungs- und Bauprozess sowie die 3D-Visualisierung in Virtual Reality erlaubt die Parametrisierung der komplexen Gebäudestrukturen, erleichtert das Planen in Varianten und ermöglicht z. B. die (teil-) automatisierte Fertigung von Bauelementen.
Mit zukunftsweisenden Laboren und Bürowelten ist das ZVE eine herausragende Forschungsstätte für die Wissen-schaftler des Fraunhofer IAO und zugleich Plattform für die Erforschung, Entwicklung und Erprobung verschiedener Innovationen, z. B. von Virtual-Reality-Technologien und neuen Arbeitsweltkonzepten.
In unseren Forschungsprojekten entwickeln wir neue Methoden und Technologien für das virtuelle Engineering und das Human Factors Engineering. Diese Projekte werden unter anderem im Auftrag von Fördergebern wie der Europäischen Union, dem Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) oder dem Land Baden-Württemberg durchgeführt. Darauf aufbauend arbeiten wir auch an Umsetzungsprojekten im direkten Auftrag von Unternehmen.
Die folgende Zusammenstellung gibt einen Überblick über einige unserer aktuellen Forschungsfragen:
Wir forschen daran beide Entwicklungsstränge synchronisieren und abgleichen zu können. Leitprojekte hierzu sind der Innovations-Cluster Digitale Produktion und mehrere Projekte im Bereich Mass Customization.
Wenn Simulationen und virtuelle Realitäten möglichst früh im Entwicklungsprozess eingesetzt werden, können im weiteren Verlauf der Entwicklung Fehler vermieden werden. Wir beschäftigen uns deshalb mit dem Einsatz immersiver Technologien in frühen Phasen der Produktentwicklung, in der Konstruktionsphase (CAD) und auch bei der funktionalen Absicherung.
Dabei legen wir unseren Schwerpunkt auf die Simulation der Interaktion zwischen Produkt und Mensch und auf die Optimierung der »Interaktion« zwischen Entwicklern und immersiven Technologien.
Insbesondere immersive Technologien haben sich dabei vielfach bewährt. Bei der medienbruchfreien Digitalisierung der Planungsprozesse dagegen hinkt die Baubranche anderen Branchen wie zum Beispiel der Automobilindustrie deutlich hinterher. Um den »Rückstand« für die Bauindustrie aufzuholen, arbeiten wir in unseren aktuellen Forschungsschwerpunkten an der Entwicklung von Konfiguratoren für Bauwerke sowie Prozess- und Werkzeugketten für einzelne Objekte und Großprojekte.
Der Fahrer wird zwar teilweise entlastet. Andererseits aber kommen auch neue Belastungen und Ablenkungen hinzu. Um mögliche negative Effekte neuer Systeme im Fahrzeug erkennen und zuverlässig verhindern zu können, ist eine ganzheitliche Untersuchung der Interaktion zwischen Mensch und Fahrzeug notwendig. Dazu benutzen wir Fahrsimulatoren und Testfahrzeuge. Wir arbeiten an Mensch-Maschine-Schnittstellen für einzelne Funktionen ebenso wie an integrierten Systemen, die verschiedene Funktionen zusammenfassen.
Die Forschungsaktivitäten werden in der Regel im Rahmen von Verbundprojekten auf europäischer Ebene mit mehreren beteiligten Fahrzeugherstellern und Zulieferern durchgeführt.
Um allerdings »ernsthafte« Anwendungen im industriellen Kontext nutzen zu können, muss die Entwicklung über den Mainstream hinausgehen.
Wir treiben die Entwicklung beispielsweise von VR-Systemen voran, die für eine Gruppe mehrerer Benutzer korrekte Stereoansichten liefert. Weitere Projekte beschäftigen sich mit Systemen zum verteilten Rendering für bessere Graphikleistung, mit Stereoanzeigesystemen mit anpassbarer Auflösung oder mit Mixed-Reality-Lösungen, die die Haptik für den jeweiligen Anwendungsfall angemessen berücksichtigen.
Bei der Entwicklung entsprechender Lösungen konzentrieren wir uns zunächst auf Anwendungen am Arbeitsplatz. Prototypische Umsetzungen erlauben es uns, im Labor den Einfluss auf den Menschen, seine Gesundheit, seinen circadianen Rhythmus und seine Leistungsfähigkeit zu untersuchen. Bei bereits marktgängigen Systemen führen wir zudem Längsschnittstudien in der realen Arbeitsplatzsituation durch.
Telefon+49 711 970-2153
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Der Schwerpunkt liegt dabei auf dem Einsatz immersiver Technologien, die den Benutzer in die Computerwelt hineinversetzen. Hauptanwendungen sind Gestaltung, Konstruktion und die virtuelle Absicherung in der Produktentwicklung sowie in Architektur und Bauplanung.
Angebote und Leistungen des Competence Center begleiten den gesamten Produktlebenszyklus von der Konzeption bis hin zu Marketing und Vertrieb.
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Dabei stehen zwei Forschungsschwerpunkte im Fokus: Zum einen entwickeln und erproben wir neue Verfahren der 3D-Echtzeitbildgenerierung und 3D-Interaktion sowie innovative räumliche Displaytechnologien.
Und zum zweiten forschen wir zum Thema LightFusion, also der integrierten Betrachtung von Beleuchtungs- und Displaysystemen, die heute von LED-und OLED-Technologien maßgeblich bestimmt werden. Dabei wird insbesondere die Wirkung des Lichtes auf den Menschen unter den Aspekten Beleuchtung, Informationstransport und Physiologie/Psychologie berücksichtigt.
Im Competence Team Visual Technologies werden aber nicht nur die nötigen Basistechnologien entwickelt, sondern auch deren Integration in Systemlandschaften erforscht, um sie für Unternehmen und Forschungseinrichtungen nutzbar zu machen.
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Schwerpunkt der Arbeiten ist die Minimierung von Reibungsverlusten, die durch unzureichend integrierte Prozessketten und unterbrochene Informationsflüsse zwischen den Unternehmensbereichen entstehen. Besonders im Fokus sind dabei die Anforderungen der Anwender und der Einsatz innovativer Informationstechnologien.
Ziel von Digital Engineering ist es, organisatorische Abläufe in technischen Bereichen produzierender Unternehmen zu beschleunigen, qualitativ zu verbessern und kostengünstiger zu gestalten. Gleichzeitig optimieren die Methoden und Systeme des Digital Engineering auch Produktionsplanungen, Produktionssysteme und Produkte hinsichtlich Zeit, Kosten und Qualität.
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Das Competence Team aus Ingenieuren und Psychologen analysiert die Interaktion zwischen Mensch und Produkt beziehungsweise Mensch und Maschine mit praxiserprobten Methoden. In ganzheitlichen Betrachtungen überprüfen wir, inwieweit Produktfunktionen sinnvoll und notwendig sind und wie sie bestmöglich gestaltet werden.
Dabei optimieren wir sie sowohl nach ergonomischen und kognitiven Kriterien wie auch mit Blick auf die Wirtschaftlichkeit.
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Hannes Rose
Leiter Competence Center Urban Mobility
Telefon+49 711 970-2092
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Die interdisziplinär aufgestellten Expertenteams Urban Mobility und Mobility Technologies bringen dabei ihre methodischen Kompetenzen in der Entwicklung von Geschäftsmodellen, der Identifikation neuer Geschäftsfelder sowie der Analyse von Technologien ein.
Ergänzend nutzen wir unser Know-how und die Erfahrungen für den Aufbau und das Management von Innovationsnetzwerken und beraten die Unternehmen darüber hinaus bei technologischen Fragen rund um elektromobile Antriebs- und Fahrzeugkonzepte.
Über unsere Innovationsnetzwerke zu den Themenfeldern »Future Car« und »Elektromobile Stadt« sowie in eigenen Projekten erforschen wir Elektromobilität in ihrer ganzen thematischen Breite und identifizieren Auswirkungen, Chancen und Risiken für Industrie öffentliche Hand. Erkenntnisse und Ansätze werden anschließend in bilateralen Projekten mit Industriepartnern weiter bearbeitet. Ziel ist es, unternehmerische Chancen aus neuen Geschäftsfeldern, innovativen Produkten und Technologien sowie abgestimmten Geschäftsmodellen zu erschließen und damit Wettbewerbsvorteile für unsere Kooperationspartner zu generieren.
Telefon+49 711 970-2022
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Das multidisziplinär aufgestellte Team setzt bei der Gestaltung urbaner Räume und Infrastrukturen sowohl Methoden der strategischen Planung als auch des Technologiemanagements ein.
Ein Schwerpunkt unserer Forschungsarbeit liegt in der Entwicklung zukunftsweisender und innovativer Technologiekonzepte für die Planung von Gebäuden, Stadtquartieren und Stadtentwicklung. In Zusammenarbeit mit relevanten Akteuren aus Industrie, Wissenschaft und kommunalen Vertretungen werden bedarfsgerechte und individuelle Methoden und Lösungsstrategien prototypisch entwickelt und in der Umsetzung wissenschaftlich begleitet.
Unser Ziel ist es, heutige Stadtsysteme ganzheitlich weiter zu entwickeln und neu zu konzipieren, hin zur Vision nachhaltiger, lebenswerter und wandlungsfähiger Städte von morgen. Indem wir unsere Technologie- und Anwendungskompetenzen in bilateralen Projekten miteinander verbinden, schaffen wir für unsere Partner einen Innovationsvorsprung und damit entscheidende Wettbewerbsvorteile.
