Forschung am Puls der Zeit
Forschungsprojekte der :em engineering methods AG
In der DNA der :em AG ist die Forschung und Entwicklung fest verankert. Daher engagieren wir uns seit der Gründung in unterschiedlichen Forschungskooperationen mit Beteiligten aus der deutschen Hochschullandschaft und Wirtschaft. Nachfolgend ein Überblick über aktuelle und vergangene Projekte.
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Aktuelle Forschungsprojekte mit Beteiligung der :em AG
Forschungsprojekt: Aufbau einer Entwicklungsplattform 4.0 (EP 4.0)
Ziel von EP 4.0 ist die Entwicklung einer umfangreichen und allgemeingültigen KI-gestützten Entwicklungsplattform, um auf effizienterem Weg noch bessere Fahrzeuge entwickeln zu können und damit die Behauptung im internationalen Wettbewerb im automotive Umfeld sicherzustellen.
Durch den Aufbau eines gut strukturierten Datenmanagements sollen zunächst die bei den Projektpartnern verfügbaren Mess- und Simulationswerkzeuge miteinander verknüpft werden. Über das optimale Zusammenspiel von realen und virtuellen Testversuchen soll eine breite und belastbare Datenbasis erzeugt werden. Mit dieser lassen sich auf Basis von Neuronalen Netzen extrem schnell ausführbare Modelle von komplexen transienten Systemen aufbauen. Nach diesen Vorarbeiten erfolgen schließlich die Entwicklung und Validierung eines KI-Expertensystems, das Ingenieuren bei wiederkehrenden Aufgaben beratend zur Seite steht. Die Validierung erfolgt einerseits anhand des interdisziplinären Beispiels einer Temperatursensorentwicklung für einen E-Motor und andererseits wird die Entwicklung eines Antriebstrangs eines Brennstoffzellenfahrzeugs (FCEV) begleitet.
Projektzeitraum: 2021 – 2024
Rolle der :em AG:
Die :em AG bringt Ihr Wissen um die Datenmodelle in den Bereichen Simulation und Test sowie ihr Know-How im Kontext Prozesse, Methoden und Technologien im Umfeld der Digitalisierung, Industrie 4.0. und Künstliche Intelligenz.
Förderung:
Dieses Forschungs- und Entwicklungsprojekt wird durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz gefördert
Forschungsprojekt: SyProLei – systemische Produktentstehung für Leichtbausysteme
Ziel von SyProLei ist die Gestaltung eines anwendungsorientierten und disziplinübergreifenden Rahmenwerks zur Konzeptionierung, Entwicklung, Optimierung und Test von digitalen Zwillingen von Leichtbauprodukten. Bisher wird der Nutzen von digitalen Zwillingen in den einzelnen Phasen des Lebenszyklus innerhalb und zwischen den Akteuren der Entwicklungsphasen vorwiegend isoliert betrachtet. Als Hauptergebnis wird daher ein geeignetes Informationsmodell konzipiert und implementiert, welches die Produktdaten aus der Systementwicklung, dem Produktdesign, der Optimierung und dem Test miteinander vernetzt, und somit Medienbrüche vermeidet. Hierzu wird mit Hilfe ausgewählter Beispiele der Anwenderunternehmen die notwendige Voraussetzung in Form eines werkzeugübergreifenden, föderierten Datenmanagements geschaffen. Dieses ermöglicht eine datentechnische Verwaltung der modellgetriebenen Entwicklung.
Projektzeitraum: 2021 – 2024
Rolle der :em AG:
Der Schwerpunkt der :em AG im Projekt SyProLei liegt in der Entwicklung und Bereitstellung eines digitalen Frameworks für modell-basiertes Systems Engineering für den Leichtbau.
Förderung:
Dieses Forschungs- und Entwicklungsprojekt wird durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz gefördert
Forschungsprojekt: CyberTech – Advanced Systems Engineering für die Arbeitsgestaltung Cyber-technischer Systeme
Ziel des Forschungsprojekts CyberTech ist die Erarbeitung von geeigneten, softwarebasierten Werkzeugen zur Informationsintegration im Entstehungsprozess von Maschinen und Anlagen. Dabei spielt die menschzentrierte Arbeitsgestaltung, basierend auf digitalisierten Prozessen und Methoden, eine maßgebliche Rolle innerhalb der Organisation von Unternehmen. Durch Schulungskonzepte und Gestaltungshinweise können Mitarbeitende unterstützt und Arbeitsabläufe optimiert werden. Die prototypische Umsetzung erfolgt durch den Aufbau sowie die virtuelle und physische Inbetriebnahme von Demonstratoren für den Maschinen- und Anlagenbau sowie in der Medizintechnik. Durch die erarbeiteten sozio-technischen Methoden, Schulungskonzepte und Leitfäden kann die Komplexität zukünftiger Entwicklungsprozesse für selbstoptimierende Maschinen bzw. Dienste menschzentriert beherrscht werden. Die Erkenntnisse werden darüber hinaus in wissenschaftlichen Lehr- und Lernlaboren für die Aus- und Weiterbildung vor allem KMU zugänglich gemacht.
Projektzeitraum: 2021 bis 2024
Rolle der :em AG:
Die :em engineering methods AG ist Konsortialpartner im Projekt CyberTech und wird vor allem ihre Kompetenzen in den Bereichen Digitale Transformation und (Model-based) Systems Engineering einbringen.
Förderung:
Dieses Forschungs- und Entwicklungsprojekt wird durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) im mit dem Förderkennzeichen 02J19B010 gefördert und vom Projektträger Karlsruhe (PTKA) betreut. Die Verantwortung für den Inhalt dieser Veröffentlichung liegt bei der Autorin / beim Autor.
Verbundprojekt: MoSyS – Menschorientierte Gestaltung komplexer Systems of Systems
Das Ziel des Forschungsprojekts MoSyS – in Zusammenarbeit mit Fraunhofer IEM, Claas, Miele, Bosch und weiteren Partnern – ist die Entwicklung neuer Methoden, Hilfsmittel und IT-Werkzeuge zur Gestaltung komplexer technischer Systeme und der zugehörigen Wertschöpfungsnetze, als Elemente eines modelbasierten Systems Engineering (MBSE) für komplexe System of Systems. Ferner entstehen Leitfäden zur Gestaltung des Wandels, die den Unternehmen auf dem Weg zu einem digitalen und kollaborativen Arbeitsumfeld ebenso wie für klare und nachvollziehbare Entscheidungsprozesse dienen. Hierbei werden alle an der Entstehung beteiligten Bereiche (Produkt-, Produktions-, und Dienstleistungsentwicklung) einbezogen. Berücksichtigung finden z. B. Aspekte einer fachdisziplinübergreifenden Zusammenarbeit von Beschäftigten und Interessenvertretungen, das Denken in Produktgenerationen sowie Modellierungskonzepte und Methoden für die Abbildung von System of Systems.
Projektzeitraum: 2020 bis 2024
Rolle der :em AG:
Die :em AG ist eines von fünf am Projekt beteiligten Befähigerunternehmen und legt dabei den inhaltlichen Fokus auf Definition und Anwendungsfälle für den Digitalen Zwilling sowie die Formulierung von Anforderungen an das Rahmenwerk zur Konzeptionierung, Entwicklung, Implementierung und Evaluierung für Digitale Zwillinge.
Außerdem bringt die :em AG ihr Know-How über Methoden und Informationsmodelle für Advanced Systems Engineering sowie agile Kollaboration im Kontext der Entwicklung von Advanced Systems Engineering ein.
Förderung:
Das Verbundprojekt MoSyS wird im Rahmen der BMBF Maßnahme „Beherrschung der Komplexität soziotechnischer Systeme – ein Beitrag zum Advanced Systems Engineering für die Wertschöpfung von morgen“ als Verbundprojekt zwischen Industrie und Forschung gefördert.
Innosale
Bei InnoSale handelt es sich um ein Förderprojekt im internationalen Kontext von ITEA (Eureka Cluster-Programm) und nationalen Kontext des BMBF. Schwerpunkt der Zusammenarbeit ist der Einsatz von KI im Verkauf komplexer technischer Produkte, um den die Spezifikations- und Angebotserstellung im Vertriebsprozess komplexer, technischer Systeme, wie z.B. Kräne und innerbetriebliche Transportsysteme zu unterstützen.
Projektzeitraum: 2021 – 2025
Rolle der :em AG:
Die :em AG beteiligt sich an der Entwicklung und des Tests von KI-Komponenten.
Förderung:
Dieses Forschungs- und Entwicklungsprojekt wird durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert.
Abgeschlossene Forschungsprojekte
LOEWE-Forschungsprojekt “ReqMoD – Requirements Management with Mobile Devices”
Im Nutzungsalltag ist ein schnelles Erfassen von Kundenwünschen und Anforderungen an das gewünschte Produkt ein wichtiger Erfolgsparameter. Kunden haben nicht zwingend das nötige Wissen zu neuen Produktfunktionen und Schwierigkeiten – bei dem Verständnis der Aufgabe – können auftreten. Weiterhin sind mit bisherigen Methoden und Werkzeugen die Anforderungen beispielsweise aus zeitlichen Gründen nicht immer unmittelbar umfassend genug zu dokumentieren.
Ziel des Projekts ist, die Anforderungsermittlung, Strukturierung und Dokumentation von Informationen intuitiv und ohne eine dauerhafte Verbindung zu einer zentralen Datenbank auf mobilen Endgeräten sowie eine nachgängige Synchronisation der Datenstände mit einer zentralen Datenbank zu ermöglichen. Für den Anwender liegt der Hauptnutzen in der hohen Verfügbarkeit des Softwarewerkzeugs, der transparenteren Gestaltung der Aufnahme von Anforderungen bei seinen Kunden und der Unterstützung wenig erfahrener Mitarbeiter durch die Anpassung der Software auf die Anwendungsfälle des jeweiligen Unternehmens. Die genannten Punkte führen zu einer Effizienzsteigerung im Akquiseprozess.
Projektzeitraum: 2019 bis 2021
Rolle der :em AG
Die :em AG ist im Projekt ReqMoD der Antragsteller und übernimmt die Rolle des Projektleiters.
Projektpartner
TU Darmstadt & ConSenses GmbH
Dieses Projekt (HA-Projekt-Nr. 830/19-150) wird im Rahmen der Innovationsförderung Hessen aus Mitteln der LOEWE – Landes-Offensive zur Entwicklung Wissenschaftlichökonomischer Exzellenz, Förderlinie 3: KMU Verbundvorhaben gefördert.
InnoServPro
InnoServPro ist an die Bedürfnisse der Betreiber von Investitionsgütern nach hoher Verfügbarkeit, wenig Stillständen und optimaler Ausbringung ihrer Maschinen und Anlagen adressiert. Das durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung unterstützte Verbundprojekt hatte zum Ziel mit Hilfe der Entwicklung innovativer Serviceprodukte, individualisierte, verfügbarkeitsorientierte Geschäftsmodelle zu realisieren.
Projektzeitraum: 2015 bis 2019
Rolle der :em AG
Die Aufgabenbereiche der :em AG lagen in der Erarbeitung der Definition des Begriffs „digitaler Service“, in der Entwicklung eines Modells zur Repräsentation digitaler Services sowie in der Entwicklung einer Methodik zur modellbasierten Abbildung digitaler Services. Die entwickelte Methodik implementierte die :em AG im Rahmen des Verbundprojekts prototypisch. Aufgrund mehrjähriger Erfahrungen in der Datenmodellentwicklung und Systemintegration mit unterschiedlichen PDM-/PLM-Systemen arbeitete die :em AG in zahlreichen Arbeitspaketen mit.
autoADD
Das Projekt „Automatisierung der Prozesskette zur kundenindividuellen Additiven Fertigung (autoADD)“ wurde im Rahmen der Fördermaßnahme LOEWE 3 des Landes Hessen zur Förderung empfohlen und hatte zum Ziel eine digitale, automatisierte und durchgängige Prozesskette zur kundenindividuellen Additiven Fertigung aufbauen.
Projektzeitraum: 2016 bis 2018
Rolle der :em AG
Die :em AG übernahm im Projekt autoADD vor allem Aufgaben im Bereich der Konzeption und Entwicklung von informationstechnischen Lösungen sowie zur Implementierung von Schnittstellen und Umsetzung einer ganzheitlichen IT-Umgebung für die Prozesskette Additive Fertigung.
FAS4M
Das Forschungsprojekt FAS4M hatte die Entwicklung eines Ansatzes zur Verknüpfung von abstrakten Funktionsmodellen mit 3D-CAD-Modellen zur Unterstützung der durchgängigen modellbasierten Systementwicklung zum Ziel. Hierfür wurde eine auf SysML aufsetzende Sprache (MechML) für die logische Konzipierung eines zu entwickelnden Systems erstellt und Softwareschnittstellen entwickelt.
Projektzeitraum: 2013 bis 2016
Rolle der :em AG
Die Entwicklung der Methodik sowie die konkrete Umsetzung in Demonstratoren war dabei die Aufgabe der :em AG im Forschungsprojekt. Dabei entstand eine Kopplung zwischen dem CAD-System Siemens NX und dem CAMEO Systems Modeler zur Umsetzung der Methodik auf Basis der Sprache MechML.
mecPro2
Das Ziel des Verbundprojekts war eine Effizienzsteigerung in Entwicklungsprojekten von cybertronischen Systemen. Im Fokus des Projekts stand die Integration von Informationen und Daten aus allen beteiligten Entwicklungsdisziplinen. Erstmalig wurden eine Verbindung zwischen Systems Engineering und PLM im Detail untersucht sowie innovative Konzepte in Demonstratoren validiert.
Projektzeitraum: 2013 bis 2016
Rolle der :em AG
Die Entwicklung eines standardisierten und modellbasierten Vorgehensmodells zur Entwicklung von CTP und CTPS stand im Mittelpunkt der :em-Aktivitäten im Verbundprojekt mecPro2. In diesem Zuge konnten neue Dienstleistungsprodukte zur Effizienzsteigerung in multidisziplinären Entwicklungsprojekten generiert sowie Lösungen zur modellbasierten Systemintegration umgesetzt werden.
TRUST – Teamwork in unternehmensübergreifenden Kooperationen
Die Partner des Verbundprojekts „TRUST – Teamwork in unternehmensübergreifenden Kooperationen“ hatten sich zum Ziel gesetzt den Einfluss von Vertrauen im Kontext weiterer Einflussfaktoren auf Kooperationen zu analysieren. Verfahren und Instrumente für unternehmensübergreifende Projekte wurden im Projektzeitraum in Theorie und Praxis erprobt und zur Verfügung gestellt.
Projektabschluss: 2013
Rolle der :em AG
Implementierung der vom Projektpartner TU Darmstadt (Fachgebiet Datenverarbeitung in der Konstruktion) entwickelten Vertrauensbewertung in den global enterprise cooperation Assistenten der :em AG sowie die Erprobung dessen. Als Resultat konnte dem Anwender erstmals eine IT-Unterstützung zur gezielten Anwendung von Wissensschutzmaßnahmen im täglichen Datenaustauschprozess zur Verfügung gestellt werden.
