Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO
Advanced Systems Engineering (ASE)
Die Zukunft der Produktentstehung
Digitalisierung, Systemkomplexität, das Auftauchen disruptiver neuer Geschäftsmodelle, Mass Customization, neue Marktbedürfnisse und die steigende Volatilität stellen Produktentwickler*innen vor Herausforderungen:
An die Stelle von isoliert agierenden Produkten rücken vernetzte Produkt-Service-Systeme, die sich in Systems-of-Systems integrieren. Hierfür braucht es eine effiziente und integrierte Planung und Steuerung von Produkten, Dienstleistungen, Prozessen und Ressourcen, wie es das »Advanced Systems Engineering« (kurz ASE) ermöglicht.
Eine Aufgabe, mit dem sich das gleichnamige Forschungsprogramm am Fraunhofer IAO beschäftigt. Es widmet sich der Frage, wie neue Produkte möglichst flexibel und effizient entwickelt werden können, und erleichtert vielen Unternehmen so den komplexen, aber notwendigen Schritt in die digitale Welt. ASE ist Teil des vom BMBF geförderten Forschungsprogramms »Zukunft der Wertschöpfung«.
Zum Anfassen im Mobilen Plug-In Labor
Das Mobile Plug-In Labor macht die Entwicklung komplexer technischer Systeme für KMU in Baden-Württemberg erlebbar. Für Unternehmen aus den Branchen Maschinen- und Anlagenbau, Automobil, Elektroindustrie und Medizintechnik baut das Fraunhofer IAO einen 20-Fuß-Container auf, der danach bei den Unternehmen als Arbeitsumgebung genutzt werden wird.
ASE - basierend auf drei Säulen
ASE wird durch die drei Säulen »Advanced Engineering«, »Systems Engineering« und »Advanced Systems« charakterisiert. Advanced Systems beschreiben zukünftige Produkte, Dienstleistungen und aus einer intelligenten Kombination resultierende Produkt-Service-Systeme. Systems Engineering wird als Ansatz sowie Methode zur Strukturierung und Organisation der Unternehmen und der Arbeit in Projekten sowie zur ganzheitlichen Darstellung technischer Systeme verstanden. Das Advanced Engineering fasst aktuelle und künftige Best-Practices im Engineering, wie den KI-Einsatz, Agile Organisationsformen, Kreativitätstechniken und entsprechende Werkzeug- und IT-Unterstützung zusammen.
Wir entwickeln maßgeschneiderte Lösungen
Der Forschungsbereich »Cognitive Engineering and Production« des Fraunhofer IAO adressiert mit ASE die aktuellen und zukünftigen Herausforderungen in Konzeption, Gestaltung und Entwicklung, Herstellung, Betrieb und Wiederverwertung komplexer technischer Systeme. Der Fokus der Forschungsarbeit und der Leistungsangebote liegt auf der Erstellung von unternehmensindividuellen Konzepten für die effiziente Entwicklung und Erstellung zukünftiger Systeme. Das Team, das aus Expert*innen aus den Bereichen Maschinenbau, Systementwicklung und Technologiemanagement besteht, entwickelt Methoden und Technologien, um Unternehmen bei der Handhabung der entstehenden Komplexität zu unterstützen. Das »Cognitive Engineering and Production Labor« und das »Mobile Plug-In Labor« machen neue Technologien erlebbar. Dort können die Expert*innen ASE-Lösungen entwickeln, die genau auf die spezifischen Anforderungen einzelner Unternehmen zugeschnitten sind.
Forschungsthemen im Überblick
- Modellbasiertes Systems Engineering + (MBSE+)
- Künstliche Intelligenz in Produktentstehung und Produktion
- Produktlebenszyklusmanagement (PLM) und PLM-Systeme (End-to-End Integration)
- Digitale Durchgängigkeit und Digitale Zwillinge in Produktentstehung und Produktion
- Visualisierung und Virtualisierung komplexer Systeme
- Kollaborative räumliche Visualisierung
- Wertstromgerechte Produktgestaltung
- Software-Defined X
- Agile Prozesse und Organisation
- Kompetenzentwicklung in ASE