International Research Training Group 2057 – „Physical Modeling for Virtual Manufacturing Systems and Processes“

Ziel der Forschungsarbeit in der IRTG 2057 ist es, die Planung von Produktionsanlagen auf eine völlig neue Grundlage zu stellen. Bereits heute werden Produktionsanlagen mit Hilfe von Rechnermodellen geplant. Was diesen Modellen allerdings fehlt, ist eine Beschreibung tatsächlicher physikalischer Eigenschaften. Durch Entwicklung innovativer physikalischer Modelle wird es möglich sein, wichtige Eigenschaften von Produktionsanlagen wie beispielsweise den gesamten Energieverbrauch der Fabrik im Vorfeld zu ermitteln und gezielt Verbesserungen abzuleiten. Insbesondere werden dabei Wechselwirkungen der drei Ebenen Fabrik, Maschine und Prozess betrachtet. Hierzu forschen 18 Professoren und 32 Doktoranden an den interdisziplinären Inhalten. Das Projekt wird vor allem von den Fachdisziplinen Maschinenbau und Informatik getrieben. Es werden Technologien und Methoden erforscht, die zur Planung und Optimierung von Fertigungssystemen und -prozessen genutzt werden können. Durch die Integration fortschrittlicher Rechenverfahren zur Problemlösung für Fertigungssysteme und -prozesse können diese signifikant verbessern. Beispielsweise werden neue Finite-Elemente-Methoden (FEM) zur Simulation der Prozesse bei Drehmaschinen entwickelt. Erkenntnisse über das physikalische Verhalten werden durch innovative Visualisierungstechniken aufbereitet und auf die Fabrikebene übertragen, wo diese direkt in den Planungsprozess des Produktionssystems einfließen.

Neben dem exzellenten Forschungsprogramm zeichnet sich die IRTG durch ihr hervorragendes Qualifizierungs- und Betreuungskonzept der Doktoranten aus. Dieses ermöglicht das Training in Schlüsselqualifikationen sowie einen nahtlosen wissenschaftlichen und personellen Austausch in allen Fachdisziplinen. Dabei werden eigens für die IRTG 2057 Vorlesungseinheiten zu den einzelnen Fachdisziplinen konzipiert, in denen grundlegende und aktuelle Inhalte vermittelt werden. Zudem schafft die IRTG eine Umgebung für eine internationale und interkulturelle Zusammenarbeit zwischen Studierenden und Promovierenden. Den deutschen Mitarbeitern wird dabei insgesamt ein neunmonatiger Aufenthalt an den beteiligten kalifornischen Universitäten ermöglicht. Während des Aufenthalts arbeiten sie mit den amerikanischen Kollegen zusammen und lernen die Arbeitsweisen in Amerika kennen. Durch die wöchentlichen „Group-Meetings“ an den Partnerinstituten erhalten sie Einblick in die Projekte ihrer amerikanischen Kollegen. Oft zeigen sich dabei unterschiedliche Sichtweisen auf gemeinsame Probleme, wodurch sich wiederrum neue Ideen ergeben. Dies fördert sowohl die eigene als auch die Arbeit der Kollegen. Neben der Unterstützung von den Professoren der Partneruniversitäten bei der Forschung in der eigenen Fachdisziplin wird auch ein Arbeitsplatz zur Verfügung gestellt. Bei dem Aufenthalt in Davis befindet sich der Arbeitsplatz im sogenannten „Lab“, das mit drei bis vier Kollegen geteilt wird. Ein sehr positiver Aspekt in Davis ist die ausgezeichnete Hilfsbereitschaft und Gastfreundschaft. Durch die Gastfreundschaft nimmt man auch neben der Arbeit am Leben der Amerikaner teil und erlebt deren Kultur. Die Universität in Davis bietet ein sehr breitgefächertes und gutes Sportangebot im Rahmen des Hochschulsports an, an dem die Studierenden und Doktoranden teilnehmen können.

Neben den Forschungsaufenthalten finden zusätzlich zwei General Meetings jährlich statt, bei denen sich alle beteiligten Forscher gemeinsam abwechselnd in USA und Deutschland treffen und sich über den aktuellen Stand ihrer Forschung austauschen. Dadurch werden ein exzellenter Austausch sowie eine intensive Kooperation mit ausländischen Wissenschaftlern ermöglicht und das Ziel der interkulturellen und internationalen wissenschaftlichen Ausbildung der nächsten Generation von Ingenieurinnen und Ingenieuren sowie Informatikerinnen und Informatikern in den Bereichen der Produktionssysteme erreicht.

Weitere Informationen unter www.irtg2057.de