Startseite > Forschung > Fraunhofer Engagement

Fraunhofer Engagement

Fraunhofer-Institut für Entwurfstechnik Mechatronik IEM

Das Fraunhofer-Institut für Entwurfstechnik Mechatronik IEM bietet am Standort Paderborn Expertise für intelligente Mechatronik im Kontext Industrie 4.0. Über 100 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus den Bereichen Maschinenbau, Softwaretechnik und Elektrotechnik arbeiten fachübergreifend zusammen und erforschen innovative Methoden und Werkzeuge für die Entwicklung von intelligenten Produkten, Produktionssystemen und Dienstleistungen.

Die Entwicklung komplexer technischer Systeme erfordert eine fachübergreifende Kommunikation und ein transparentes Verwalten von Informationen. Das Fraunhofer IEM forscht seit 2011 zum Entwicklungsansatz Model-Based Systems Engineering (MBSE). Grafische Modelle unterstützen, etwa mit der Methode CONSENS, die fachübergreifende Kommunikation in der Produktentstehung und im gesamten Produktlebenszyklus. Der Einsatz von Software-Werkzeugen optimiert die modellbasierte Produktentwicklung zusätzlich. Im Spitzencluster it’s OWL arbeitete das Fraunhofer IEM mit vielen mittelständischen Partnern zusammen und erkannte, dass im Mittelstand oft ein geringer finanzieller und zeitlicher Spielraum für die Einführung neuer Werkzeuge besteht. Zusammen mit dem japanischen Software-Unternehmen ISID integrierten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler CONSENS in das Tool iQuavis von ISID – der Beginn einer Erfolgsgeschichte für die beteiligten Partner und das Systems Engineering insgesamt.

TwoPillars: Erste Ausgründung forciert digitales Engineering

Das Qualitätsmanagement-Werkzeug iQUAVIS erfüllte viele Anforderungen auf Anhieb. Es ist einfach und intuitiv zu bedienen und kommt ohne besondere Modelliersprachen oder Programmierungen aus. Nach jahrelanger Zusammenarbeit gründeten die Fraunhofer-Gesellschaft und ISID im Juni 2018 die Two Pillars GmbH, die erste Ausgründung des Fraunhofer IEM. Zwei ehemalige Mitarbeiter des Forschungsinstituts, Dr. Christian Tschirner und Christian Bremer, bieten künftig die Software iQUAVIS an, die besonders kleine und mittlere Unternehmen bei der modellbasierten Produktentwicklung unterstützt. Der Sitz des Unternehmens ist Paderborn. Das Fraunhofer IEM wird Two Pillars mit seiner Methodenkompetenz im Bereich Systems Engineering auch zukünftig begleiten. So wird iQUAVIS im Rahmen von gemeinsamen Projekten weiterentwickelt. Infos zu Two Pillars gibt es unter www.two-pillars.de.

CogniCrypt: Tool für sichere Software-Entwicklung
Auch für die sichere Software-Entwicklung arbeitet das Fraunhofer IEM an Werkzeugen, die Entwicklerinnen und Entwicklern die sichere Implementierung erleichtern. So haben das Fraunhofer IEM, die TU Darmstadt und das Heinz Nixdorf Institut im Oktober 2018 einen Kryptographie-Assistenten vorgestellt, den sie im Rahmen des Sonderforschungsbereichs CROSSING entwickelt haben. Das Tool CogniCrypt unterstützt Entwicklerinnen und Entwickler bei der Anwendung von Kryptographie in ihrer Software und überprüft die korrekte Verwendung und Konfiguration. Um die Benutzung so einfach wie möglich zu machen, lässt sich CogniCrypt nahtlos in den bestehenden Engineering-Prozess einbinden. Der Krypto-Assistent integriert sich in die Eclipse-Entwicklungsumgebung und steht unter der „Eclipse Public License“ frei zur Verfügung. Interessenten können ab sofort weltweit auf das Tool zugreifen. Ziel ist eine lebendige Community mit anderen Universitäten und Forschungseinrichtungen, die CogniCrypt nutzen und gemeinsam weiterentwickeln. Informationen gibt es unter www.cognicrypt.de.

Johannes Späth und Dr. Claudia Priesterjahn haben CogniCrypt am Fraunhofer IEM weiterentwickelt. © Fraunhofer IEM

Start zweier FVA-Projekte
Die Forschungsvereinigung Antriebstechnik (FVA) arbeitet intensiv mit dem Fraunhofer IEM zusammen. In 2018 starteten dazu gleich zwei neue Vorhaben. Im Projekt „Simulationsmodelle für elektrische Antriebstechnik“ entwickelt das Fraunhofer IEM gemeinsam mit dem Institut für Antriebssysteme und Leistungselektronik (IAL) der Leibniz Universität Hannover systemübergreifende Simulationsmodelle für elektrische Antriebssysteme. Im Projekt „Instrumentarium zur FVA-Technologiefrüherkennung“ erforschen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler an der Zukunftsmeile mit dem Heinz Nixdorf Institut und dem Lehrstuhl für Konstruktionstechnik und Antriebstechnik der Universität Paderborn die technologischen Entwicklungen der Antriebstechnik. Ergebnis ist ein umfassendes Technologie-Radar für die FVA.

Studie Autonome Systeme für EFI-Gutachten

Gemeinsam mit der Deutschen Akademie der Technikwissenschaften acatech und dem Deutschen Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) analysierte das Fraunhofer IEM Deutschlands Position im Bereich autonomer Systeme im internationalen Vergleich. Die Studie floss in das Jahresgutachten der Expertenkommission Forschung und Innovation (EFI) ein, das im März 2018 in Berlin vorgestellt wurde. Eine zentrale Erkenntnis der Studie: Für die Entwicklung Autonomer Systeme ist der Aufbau umfangreicher Kompetenzen in den Bereichen Systemintegration, Entwicklungsprozesse und Werkzeuge im Sinne des Systems Engineerings unumgänglich/entscheidend. Die Studie zeigt, dass eine ausgereifte Technologiebasis sowie ein etablierter Wissens- und Technologietransfer zwischen Forschungseinrichtungen und Unternehmen zu den Stärken Deutschlands zählen und dass die Bundesrepublik im internationalen Vergleich eine gute Ausgangsposition im Bereich Autonome Systeme belegt. Die Studie wirft aber auch eine Reihe von Risiken und Handlungsfeldern auf. Die EFI-Studie 2018 ist online unter www.e-fi.de zu finden.

Tommy Falkowski hat mit seinen Kollegen vom Fraunhofer IEM eine Studie zu Autonomen Systemen für das EFI Gutachten erstellt. © Fraunhofer IEM

„Digital in NRW“ arbeitet weiter
Seit Anfang 2016 unterstützt „Digital in NRW – Kompetenz für den Mittelstand“ erfolgreich kleine und mittlere Betriebe beim Thema Digitalisierung. Das Bundeswirtschaftsministerium (BMWi) hat jetzt einer Verlängerung des Kompetenzzentrums bis 2020 zugestimmt. Die Digitalisierungs-Expertinnen und Experten werden damit für zwei weitere Jahre mit 4,5 Millionen Euro gefördert. Veranstaltungen, Workshops und Lab-Touren können nach Beendigung der ersten Förderphase Ende 2018 nahtlos weitergeführt werden. Das Fraunhofer IEM, das gemeinsam mit der Universität Bielefeld und dem Fraunhofer IOSB-INA die Geschäftsstelle OWL koordiniert, freut sich auf spannende neue Themen rund um die Digitalisierung. So stehen etwa Künstliche Intelligenz, Machine Learning oder Blockchain auf dem Programm. Zwei weitere Geschäftsstellen des Kompetenzzentrums, welches seit 2016 aktiv ist, befinden sich in der Metropolregion Ruhr (Fraunhofer IML) und im Rheinland (WZL und FIR der RWTH Aachen).