Fraunhofer IAO | Forschungsbereich | Cognitive Engineering and Production
Fraunhofer IAO | Forschungsbereich | Cognitive Engineering and Production

Forschung

Highlights

Future Work Lab
© Foto: Ludmilla Parsyak, Fraunhofer IAO

Future Work Lab

Innovations­labor für Arbeit, Mensch und Technik

 

 

Molekularer Arbeitsplatz
© Ludmilla Parsyak, Fraunhofer IAO

Molekularer Arbeitsplatz

Neue Antworten der Arbeitsgestaltung – Vision zur zukünftigen Arbeit auf dem Shopfloor.

Die Zukunft der Produkt­entstehung in Entwicklung und Produktion

Mittels innovativer Methoden und langjähriger Erfahrung für die Produkt- und Produktionsentwicklung betrachten die Wissenschaftlerteams den Produktentstehungsprozess von der Idee über die Entwicklung bis hin zur Produktion. Für wettbewerbsstärkende Lösungen erproben wir neue Produkte und Prozesse in virtuellen Labs, wie dem Immersive Engineering Lab. Wir entwickeln diese in realitätsnahen Umgebungen wie dem Future Work Lab weiter und bringen so Neues schnell in die Anwendung.

Unsere Forschungs­schwerpunkte

  • Menschzentrierte Arbeitsgestaltung in Entwicklung und Produktion
  • Umsetzung von Industrie 4.0 und Digitaler Transformation in Entwicklung und Produktion
  • Advanced Systems Engineering - Zukunft des Produktentstehungsprozesses
  • Model Based Systems Engineering und Digitaler Zwilling
  • Engineeringmethoden der Zukunft  - crowd, open, digital
  • Additive Fertigung und ihre Auswirkungen auf die Produktentstehung
  • Frugale Innovation
  • Flexible und modulare Montagesysteme
  • Produktionssysteme der Zukunft – Lean trifft Industrie 4.0
  • Nutzung von KI in der Arbeitsorganisation der Produktion
  • Assistenzsysteme in der Produktion
  • Arbeitsplatzgestaltung mit Exoskeletten
  • Flexible Produktion als Attraktivitätsfaktor – Employer Branding
  • Agile Organisationen für den Shopfloor der Zukunft
  • Urbane Produktion
  • 2D und 3D Visualisierungstechnologien der nächsten Generation
  • Interactive Surfaces für neue digitale Arbeitsumgebungen und im Fahrzeug
  • Kollaborative VR

Ausgewählte Forschungsprojekte »Produktentstehung«

 

Additive Technology Application

Die »Physical Apps« sind keine Computerprogramme, sondern greifbare Gegenstände, die an einer genormten Schnittstelle andocken.

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© Taras Livyy – stock.adobe / filo, Poganka06 – iStock / Fraunhofer IAO

Mobiles Plug-In Labor für das Advanced Systems Engineering

Mobiles Plug-In Labor macht die Entwicklung komplexer technischer Systeme für klein und mittlere Unternehmen in Baden-Württemberg erlebbar

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5G for cooperative & connected automated MOBIility on X-border corridors

This project will examine the implications of 5G and its role in the future of autonomous driving

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Fluide Fahrzeugproduktion für die Mobilität der Zukunft - Digitale Schatten

Das Fraunhofer IAO sieht im Verbundprojekt »Fluide Fahrzeugproduktion« Handlungsbedarfe bei der digitalen Abbildung von Fertigungsprozessen in einem digitalen Schatten. Dieser digitale Schatten stellt die Grundlage für eine Optimierung und Planung von Veränderungen der Produktion dar. Hierbei besteht insbesondere Handlungsbedarf in Bezug auf Softwareschnittstellen für die Integration von Daten aus dem Feld zurück in das digitale Abbild der Fabrik, das in PLM-Systemen vorliegt.

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»DREAM«: Entscheidungshilfe in der Produktion

Ziel des von der EU geförderten Projekts DREAM ist die Entwicklung eines simulationsbasierten Unterstützungssystems für Entscheider aus den Bereichen Produktionsplanung und -steuerung.  

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»amePLM«

Im Rahmen des vom Fraunhofer IAO initiierten und geleiteten EU-Projekts »amePLM – Advanced platform for manufacturing engineering and PLM« wird eine offene Engineering-Plattform entwickelt, um die integrierte kooperative Entwicklung innovativer Produkte samt ihrer Produktionssysteme zu unterstützen. Die Plattform ermöglicht es, innovative Ansätze beispielsweise aus Semantik, Heuristik und Visualisierung anzuwenden.

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RoboPORT

Es soll eine Plattform zur Unterstützung von community-basierten Entwicklungsprozessen im Bereich Service Reobotik entwickelt werden. Die Plattform soll die geeigneten Workflows und Tolls unterstützen und dabei den Zugriff auf bereits verfügbare Hardware-Komponenten bieten.

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FRANCIS

Das Projekt FRANCIS zielt darauf ab, im Rahmen von Open Innovation Wettbewerben frugale Innovationen von Bürgern für Bürger zu entwickeln. Frugale Innovationen bezeichnen einfache, günstige und zugleich hochwertige Lösungen, die darauf abzielen, Komplexität zu reduzieren und Over-Engineering zu vermeiden.

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Ausgewählte Forschungsprojekte »Produktion«

 

Forschungscampus

ARENA2036

ARENA2036 - »Active Research Environment for the Next Generation of Automobiles«: Der Forschungscampus ist eine neue Kooperationsform, bei dem unterschiedliche Partner aus Wissenschaft und Wirtschaft unter einem Dach innovative Zukunftsthemen zur Produktion und Leichtbau erforschen.

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Future Work Lab

Innovationslabor für Arbeit, Mensch und Technik: Das Future Work Lab ist ein lebendiges Innovationslabor, das die Industriearbeit der Zukunft live erlebbar macht. Die Leistungen des Labors basieren auf drei Säulen:

  • Demonstratorenwelt mit über 60 Anwendungsfällen
  • Lernwelt »Fit für die Arbeit der Zukunft«
  • Ideenwelt
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MyCPS: Mensch­zentrierte Cyber-Physical Systems

Migrationsunterstützung für die Umsetzung menschzentrierter Cyber-Physical Systems: Ziel des Forschungsprojekts MyCPS ist die Erarbeitung und pilothafte Erprobung systematischer Vorgehensweisen zur praktikablen, auf den Menschen zentrierten Umstellung (Migration) digitalisierter Produktionsprozesse hin zu cyber-physischen Systemen (CPS).

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PreVilog: Gesunde Arbeitsplätze in der Intralogistik

Präventive Prinzipien und Methoden der alterns-und marktgerechten Arbeitssystemgestaltung in der Intralogistik. Viele Arbeitsplätze in der Intralogistik sind für die langfristige Gesundheit nicht förderlich. Im Projekt wird erstmalig ein Monitoring-System entwickelt, das kurz- und langfristig wirkende gesundheitsgefährdende Belastungen in der konkreten Arbeitssituation sichtbar macht.

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Exo4LogiProd

Das Ziel des Forschungsprojekts Exo4LogiProd ist die Identifizierung, Entwicklung und Anpassung von verfügbaren Exoskeletten an die Anforderungen der variantenreichen und ergonomisch anspruchsvollen Arbeitsplätze in KMU. Hierfür werden Exoskelette individuell an die Arbeitsplatzanforderungen angepasst. So können bei Mitarbeitern Belastungsverletzungen vermieden und gleichzeitig die Leistungsfähigkeit bis ins Alter gesteigert werden. 

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Rokoko: Mensch-Roboter-Kollaborationen

Mensch-Roboter-Kollaborationen in der Montage kooperativ und ganzheitlich gestalten:  Die direkte Zusammenarbeit von Mensch und Roboter ohne Schutzzaun gewinnt bei der Montage variantenreicher Produkte immer mehr Bedeutung. Welcher Robotertyp soll wo und wie zum Einsatz kommen? Wie aufwändig ist seine Inbetriebnahme und Programmierung?

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© Unger+, Fraunhofer

Urbane Ultraeffizienzfabrik

Wir wollen Fabriken schaffen, die ihr Umfeld im Sinne einer Symbiose positiv beeinflussen – anstatt wie bislang meist nur negative Einflüsse zu minimieren.

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© Lea Bauer, Fraunhofer IAO

Ultraeffizienz4Industriegebiete

Ultraeffizienzfabrik – Demonstration zur Realisierung ultraeffizienter Industriegebiete

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© Lea Bauer, Fraunhofer IAO

SmaGlokPro

Smarte Glokale Produktion

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»Z-Bre4k«

Gemeinsam mit einem europäischen Forschungskonsortium werden Strategien für die Implementierung von Prädiktiver Instandhaltung entwickelt.

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QU4LITY

In QU4LITY werden Strategien, Ansätze und Technologien für die Null-Fehler-Produktion entwickelt. Die Anwendungsfälle reichen dabei von der Leiterplattenbestückung bis zur Flugzeugendmontage - und sind sogar auf KMU übertragbar.

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© Michael Hertwig, IAT Universität Stuttgart

HoliPOrt: Holistische Standortentwicklung

Im Rahmen der Konzeptstudie soll eine Methode zur holistischen Entwicklung von Unternehmensstandorten bzw. Industrieansiedelungen entwickelt und konzeptioniert werden. 

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MetamoFAB: Metamorphose zur intelligenten und vernetzten Fabrik

Wie können Unternehmen ihre bestehende Produktion in Richtung einer intelligenten, vernetzten Fabrik im Sinne der »Industrie 4.0« wandeln?

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proRotation

Beanspruchungsgerechte Rotationsplanung in Produktion und Logistik

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Abgeschlossene Projekte

  • AssiEff - Assistenzsysteme für die auftragsbezogene, energieeffiziente Produktion
  • EfKom - Bewertung & Optimierung der Effizienz manueller Tätigkeiten in der Kommissionierung

Ausgewählte Forschungsprojekte zu »visuellen Werkzeugen« für Produktentstehung und Produktion

 

Glassroom: Kompetenz in virtuellen Lebenswelten des Maschinenbaus

Entwicklung eines bedarfsorientierten Bildungskonzeptes, das die Potentiale der Virtuellen und Erweiterten Realitätsbrillen im Verbund mit neuen digitalen Medien für die berufliche Bildung im Bereich des Maschinen- und Anlagenbaus unterstützt.

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CoAvatar: Kollektives Problemlösen im virtuellen Raum

Im Kooperationsprojekt CoAvatar mit dem Max-Planck-Instituts für biologische Kybernetik wird Grundlagendforschung mit angewandter Wissenschaft verbunden und der Fragestellung der kollabortiven Problemlösung in VR nachgegangen.

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Applikations­zentren V/AR

Das Fraunhofer IAO, das Virtual Dimension Center (VDC) und das Animationsinstitut der Filmakademie Baden-Württemberg wollen mit dem Projekt »Applikationszentren V/AR« gemeinsam Anwendungshindernisse für Virtual Reality und Augmented Reality in der Wirtschaft beseitigen.

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»APPsist«: Wissens- und Assistenz­systeme in der smarten Produktion

Im Verbundprojekt »APPsist« wurden Wissens- und Assistenzsysteme entwickelt, die Mitarbeiter in der Produktion bei der Interaktion mit Maschinen oder Anlagen unterstützen. 

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© Jakub Jirsák - fotolia.com und Susanne Ilg, Fraunhofer

Leistungszentrum Mass Personalization - Prozesskette für personalisierbare Lebensräume

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