Geschäftsfeld Virtuelle Produktentstehung

Die Vision einer vollständigen Digitalisierung von Produktentstehungsprozessen verwirklichen wir im Geschäftsfeld Virtuelle Produktentstehung. Dabei ist unser Ziel, Methoden und Werkzeuge so zu gestalten, dass bereits zu einem frühen Zeitpunkt im Produktlebenszyklus dessen spätere Phasen berücksichtigt und vorbereitet werden können – von der Herstellung über den Gebrauch bis hin zu den dazugehörigen Dienstleistungen. Unser Beratungs- und Entwicklungsangebot für Industrieunternehmen und öffentliche Institutionen reicht von unabhängigen Technologiestudien über die Optimierung digitaler Prozesse und Methoden in der Produktentwicklung bis hin zur Analyse und Entwicklung von Informationsstandards, Ingenieursapplikationen und IT-Integrationsarchitekturen. In auf Sie zugeschnittenen Szenarien zeigen wir Ihnen unter Berücksichtigung digitaler Geschäfts- und Kooperationsmechanismen, wo Sie stehen und wo Sie stehen könnten. Mit uns gelingt Ihnen der Wechsel auf hundertprozentig informationstechnisch ermöglichtes – und nicht mehr nur unterstütztes – Arbeiten.

Nachhaltige Produkt-Ökosysteme

Abteilung

Die Abteilung NPO entwickelt anwendungsnahe Lösungen und Ansätze für die Gestaltung von nachhaltigen, kreislauffähigen und offenen Produktsystemen über den gesamten Lebenszyklus. Dabei spielt die Integration und der Datenaustausch verschiedener Domänen und Unternehmen im Produkt-Ökosystem über den gesamten Lebenszyklus zunehmend eine zentrale Rolle. Die vorhandenen Daten sollen nutzbar gemacht werden, um darauf aufbauend Gestaltungshebel entwickeln zu können, die die Komplexität der Produkte und Ökosysteme reduzieren und Umsetzung von Nachhaltigkeit ermöglichen.


Die Abteilung fokussiert dabei auf folgende übergreifende Ziele:

  • Ökologische (und soziale) Nachhaltigkeit von Produkten/ Systemen/ Ökosystemen in der Entwicklung und entlang des Lebenszyklus
  • Etablierung von Kreislaufwirtschaft
  • Komplexität in der Produktgestaltung reduzieren und domänenübergreifendes Arbeiten befähigen
  • Unternehmensübergreifende Kollaboration und Datendurchgängigkeit realisieren
  • Nutzerzentrierte Gestaltung und offener Zugriff und Anwendbarkeit

    Unsere Kernkompetenzen sind in der strategischen und technologischen Entwicklung von:
  • Nachhaltigen Produktsystemen
  • Digitalen Zwillingen für Nachhaltigkeit und Kreislaufwirtschaft
    Smart Services und Produkt-Ökosystemen mit Fokus auf Open Ecology
  • Ansätzen für MBSE und Datendurchgängigkeit (Digital Thread) entlang des gesamten Lebenzszyklus
  • … unter der Anwendung von nutzerzentrierten, datenbasierten und agilen Ansätzen

Intelligente Vernetzung

Abteilung

Die horizontale und vertikale Integration über den Produktlebenszyklus ist das zentrale Ziel der Abteilung Intelligente Vernetzung. Die Abstimmung von Methoden, Prozessen, Organisationen, IT-Systemen, sowie Daten- und Informationsmodelle ermöglicht ein Produktlebenszyklusmanagement. Die Vernetzung von Daten in ihren Semantiken zu einer ganzheitlichen Ontologie schafft die Grundlage eines umfassenden Wissensmanagements, welches durch den Einsatz von Künstlicher Intelligenz und maschinellem Lernen ein umfassendes Potential der Unterstützung und Automatisierung birgt. Die Implementierung von Ansätzen des Model-based Systems Engineering (MBSE) optimiert nicht nur das Entwicklungsvorgehen, sondern legt auch einen Grundstein für die semantische Abbildung der Produktinformationen.
Um diese innovativen Wertschöpfungsumgebungen zu gestalten und in der Industrie zu verwirklichen erforschen wir Methoden, Konzepte und Technologien. Dabei zählen zu unseren Kernkompetenzen:

  • Produktdaten- und Produktlebenszyklus-Management
  • Semantiken und Ontologien im Produktlebenszyklus
  • Anwendung von Künstlicher Intelligenz, Analytics und Maschinellem Lernen im Engineering
  • Methodische Analyse und Gestaltung des Entwicklungsumfelds
  • MBSE-Methoden und Einführung, sowie Co-Simulation
  • Methodische Entwicklung intelligenter Produkte und verbundener Dienstleistungen

Extended Reality

Abteilung

Moderne, immersive Technologien ermöglichen Ingenieurinnen und Ingenieuren sowie Projektteams kollaboratives und effizientes Arbeiten am virtuellen und realen Produkt. Wir entwickeln anhand von nutzerzentriertem Design Extended Reality Use Cases anhand des Stands der Technik, indem Anforderungen an Nutzungsbedürfnisse angepasst werden. Dabei schaffen wir ein Bewusstsein für Nutzungsverhalten und Nutzungskontext, um intelligente Assistenz durch kontextrelevante Inhalte in XR zu realisieren. Hierfür lokalisieren wir nützliche Extended Reality Anwendungsfälle, wie Absicherungsmethoden, Assistenzsysteme und Trainingsumgebungen, und entwickeln darin technische Lösungen für komplexe Inhalte wie Echtzeitschnittstellen zu Simulationsumgebungen. Diese kombinieren wir in einem themenübergreifenden Engineering Metaverse und schaffen einen unkomplizierten und bedarfsorientierten Zugang dazu.

Unsere Technologien bringen neuste Ergebnisse der Grundlagenforschung in Form von gewinnbringenden Anwendungen an unsere Kundinnen und Kunden in der Industrie:

  • Technologiebenchmarking für den Einsatz von Extended Reality Technologien
  • Analysen von Nutzungsanforderungen und Durchführung von Nutzungsstudien
  • Anbindung von XR an Simulationssoftware für die Echtzeitinteraktion von Absicherungsmethoden
  • Einsatz von Haptikgeräten zur Steigerung der Genauigkeit und Immersion
  • Umsetzung von Assistenzsystemen und Trainings- sowie Wartungsumgebungen in XR

Publikationen der letzten drei Jahre

Jahr
Year
Titel/Autor:in
Title/Author
Publikationstyp
Publication Type
2024 Digital Twins within the Circular Economy: Literature Review and Concept Presentation
Mügge, Janine; Seegrün, Anne; Hoyer, Tessa-Katharina; Riedelsheimer, Theresa; Lindow, Kai
Zeitschriftenaufsatz
Journal Article
2023 Mit Gaia-X Europas digitale Zukunft gestalten
Tanrikulu, Cansu; Rosa Cencic, Maiara
Zeitschriftenaufsatz
Journal Article
2023 Ontology Based Skill Matchmaking Between Contributors and Projects in Open Source Hardware
Konietzko, Erik Paul; Gogineni, Sonika
Konferenzbeitrag
Conference Paper
2023 Conception and Requirements Identification of Gaia-X-Based Service Offerings
Tanrikulu, Cansu; Gogineni, Sonika; Kondak, Konstantin; Lindow, Kai
Konferenzbeitrag
Conference Paper
2023 Sustainable product lifecycle management with Digital Twins: A systematic literature review
Seegrün, Anne; Kruschke, Thomas; Mügge, Janine; Hardinghaus, Louis; Knauf, Tobias; Riedelsheimer, Theresa; Lindow, Kai
Zeitschriftenaufsatz
Journal Article
2023 Semi-automatic process control for efficient refurbishment of turbine blades
Uhlmann, Eckart; Polte, Julian; Mühlich, Christopher; Mönchinger, Stephan; Ebrahimi, Puya
Konferenzbeitrag
Conference Paper
2023 Digital Twin for Circular Economy
Mügge, Janine; Riedelsheimer, Theresa; Lindow, Kai
Konferenzbeitrag
Conference Paper
2023 PLM und Digitalisierung als grüne Wegbereiter
Seegrün, Anne; Lindow, Kai; Kirsch, Lucas
Internetbeitrag
Internet Contribution
2023 Functional Architecture for Solution Independent Realizations of Digital Continuity in System Development
Manoury, Marvin Michael
Konferenzbeitrag
Conference Paper
2023 Transdisciplinary Setup Guide for Automated Maintenance Training Generation in Virtual Reality from Virtual Commissioning
Quast, Sascha; Konkol, Kathrin
Konferenzbeitrag
Conference Paper
2023 Dimensions of Industrial Openness - Understanding Openness and its Implications for Sustainable Transformation
Weiher, Nils; Riedelsheimer, Theresa; Lindow, Kai
Zeitschriftenaufsatz
Journal Article
2023 An explorative multiple case study of smart-circular PSS - status quo in industry
Kruschke, Thomas; Riedelsheimer, Theresa
Konferenzbeitrag
Conference Paper
2023 Deutsche Normungsroadmap Circular Economy
Bericht
Report
2023 Project-Based Learning in Engineering Education – Developing Digital Twins in a Case Study
Hagedorn, Lisa; Riedelsheimer, Theresa; Stark, Rainer
Zeitschriftenaufsatz
Journal Article
2023 Automated design of rotationally symmetric components with machine learning and synthetic data
Brünnhäußer, Jörg; Lünnemann, Pascal; Flachmeier, Florian; Wolff, Mario
Zeitschriftenaufsatz
Journal Article
2023 Praktische Anwendung der SysML v2 API am Beispiel von MCAD und Simulation
Manoury, Marvin Michael; Muggeo, Christian
Konferenzbeitrag
Conference Paper
2023 The Digital Twin for Operations, Maintenance, Repair and Overhaul
Lünnemann, Pascal; Fresemann, Carina; Richter, Friederike
Aufsatz in Buch
Book Article
2023 Digital Twins for Sustainability in the Context of Biological Transformation
Seegrün, Anne; Mügge, Janine; Riedelsheimer, Theresa; Lindow, Kai
Konferenzbeitrag
Conference Paper
2023 Taxonomy for Biological Transformation Principles in the Manufacturing Industry
Berkhahn, Magda; Kremer, Gerald; Riedelsheimer, Theresa; Lindow, Kai; Stark, Rainer
Konferenzbeitrag
Conference Paper
2023 Implementing digital twins in existing infrastructures
Lünnemann, Pascal; Lindow, Kai; Goßlau, Leo
Zeitschriftenaufsatz
Journal Article
2023 Validation of virtual reality tools for unique aircraft interiors
Konkol, Kathrin; Reusing, Hannah
Konferenzbeitrag
Conference Paper
2023 Automatisiertes Design von rotationssymmetrischen Bauteilen mit Machine Learning und synthetischen Daten
Brünnhäußer, Jörg; Lünnemann, Pascal; Flachmeier, Florian; Wolff, Mario
Zeitschriftenaufsatz
Journal Article
2023 Considering LCA in System Architectures of Smart-Circular PSS
Kruschke, Thomas; Riedelsheimer, Theresa; Lindow, Kai
Konferenzbeitrag
Conference Paper
2023 End-of-life decision support to enable circular economy in the automotive industry based on digital twin data
Mügge, Janine; Hahn, Inka Rebekka; Riedelsheimer, Theresa; Chatzis, Johannes; Boes, Joachim
Zeitschriftenaufsatz
Journal Article
2022 How to Gaia-X? - Ein Vorgehensmodell zur erfolgreichen Teilnahme an interoperablen und dezentralen Datenökosystemen am Beispiel von Gaia-X
Konietzko, Erik Paul; Tanrikulu, Cansu; Schwarz, Florian; Lindow, Kai; Heinbach, Christoph; Gösling, Henning; Thomas, Oliver
Zeitschriftenaufsatz
Journal Article
2022 Digital Twins for Circular Economy - Enabling Decision Support for R-Strategies
Mügge, Janine; Hahn, Inka Rebekka; Riedelsheimer, Theresa; Chatzis, Johannes
Zeitschriftenaufsatz
Journal Article
2022 Literature review of quality attributes for collaborative product development
Randermann, Marcel; Blüher, Till; Jochem, Roland; Stark, Rainer
Zeitschriftenaufsatz
Journal Article
2022 Scenario analysis to determine transformation paths for IoT-based business models
Seegrün, Anne; Gogineni, Sonika; Lindow, Kai
Studie
Study
2022 PLM und Digitalisierung als grüne Wegbereiter
Seegrün, Anne; Lindow, Kai; Kirsch, Lucas
Zeitschriftenaufsatz
Journal Article
2022 Methodology for a reverse engineering process chain with focus on customized segmentation and iterative closest point algorithms
Mönchinger, Stephan; Schröder, Robert; Stark, Rainer
Zeitschriftenaufsatz
Journal Article
2022 Kann Systems Engineering eine nachhaltige Produktentwicklung unterstützen
Kruschke, Thomas; Kaufmann, Uwe; Lindow, Kai
Konferenzbeitrag
Conference Paper
2021 Concept and Architecture for Information Exchange between Digital Twins of the Product (CPS) and the Production System (CPPS)
Vogt, Anna; Müller, Ralph Klaus; Kampa, Thomas; Stark, Rainer; Großmann, Daniel
Zeitschriftenaufsatz
Journal Article
2021 Production in the loop - the interoperability of digital twins of the product and the production system
Vogt, Anna; Schmidt, Philipp Heiner; Mayer, Sebastian; Stark, Rainer
Zeitschriftenaufsatz
Journal Article
2021 Enabling automated engineering's project progress measurement by using data flow models and digital twins
Ebel, Helena; Riedelsheimer, Theresa; Stark, Rainer
Zeitschriftenaufsatz
Journal Article
2021 Interaction between capabilities of Model Based Systems Engineering on sensor models
Manoury, Marvin Michael; Schmidt, Simon; Stark, Rainer
Konferenzbeitrag
Conference Paper
2021 Progress for Life Cycle Sustainability Assessment by Means of Digital Lifecycle Twins - A Taxonomy
Riedelsheimer, Theresa; Neugebauer, Sabrina; Lindow, Kai
Aufsatz in Buch
Book Article
2021 Conceptual Introduction of required development capabilities for Model-Based Systems Engineering
Manoury, Marvin Michael; Schmidt, Simon; Zimmermann, Thomas C.; Stark, Rainer
Vortrag
Presentation
2021 Systematic Literature Review of System Models for Technical System Development
Manoury, Marvin Michael; Zimmermann, Thomas; Stark, Rainer
Review
2021 Methodology to develop Digital Twins for energy efficient customizable IoT-Products
Riedelsheimer, Theresa; Gogineni, Sonika; Stark, Rainer
Zeitschriftenaufsatz
Journal Article
2021 Methodische Analyse bestehender Wertschöpfungssysteme zur Integration Digitaler Zwillinge
Seegrün, Anne; Lünnemann, Pascal; Lindow, Kai
Zeitschriftenaufsatz
Journal Article
2021 Automatisierte Erstellung von Virtual-Reality-Schulungen
Masuhr, Christian; Geiger, Andreas; Konkol, Kathrin
Zeitschriftenaufsatz
Journal Article
2021 Automated 3D scan based CAD-repositioning for design and verification in one-off construction
Mönchinger, Stephan; Schröder, Robert; Stark, Rainer
Zeitschriftenaufsatz
Journal Article
2021 Knowledge transfer and engineering methods for smart-circular product service systems
Halstenberg, Friedrich; Dönmez, Jasmin; Mennenga, Mark; Herrmann, Christoph; Stark, Rainer
Zeitschriftenaufsatz
Journal Article
2021 MBSE-Modellierung für Verhaltens- und Struktursimulation
Zimmermann, Thomas
Zeitschriftenaufsatz
Journal Article
2021 How Pedestrians Perceive Autonomous Buses: Evaluating Visual Signals
Brandenburg, Elisabeth; Kozachek, Diana; Konkol, Kathrin; Woelfel, Christiane; Geiger, Andreas; Stark, Rainer
Konferenzbeitrag
Conference Paper
2021 SemDaServ: A Systematic Approach for Semantic Data Specification of AI-Based Smart Service Systems
Preidel, Maurice; Stark, Rainer
Zeitschriftenaufsatz
Journal Article
Diese Liste ist ein Auszug aus der Publikationsplattform Fraunhofer-Publica

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