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Science meets Engineering Kaiserslauterer Innovationszentrum Applied System Modeling Fast jedes innovative Produkt enthält Software und Informa- tionstechnologie.

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Präsentation zum Thema: "Science meets Engineering Kaiserslauterer Innovationszentrum Applied System Modeling Fast jedes innovative Produkt enthält Software und Informa- tionstechnologie."—  Präsentation transkript:

1 Science meets Engineering Kaiserslauterer Innovationszentrum Applied System Modeling Fast jedes innovative Produkt enthält Software und Informa- tionstechnologie und/oder beruht in seiner Entwicklung auf virtuellem Design- und Auslegungsschritten (Simulation). Am Anfang fast jeder Systemmodellierung steht mathe- matische Modellierung und Algorithmenentwicklung. Die Umsetzung in anwendungsorientierte Softwaresysteme bildet die essentielle Grundlage zur ingenieurmäßigen Entwicklung hoch komplexer, interdisziplinärer Systeme und adressiert somit eine zentrale Herausforderung der Systementwicklung des nächsten Jahrzehnts.

2 2 Kaiserslauterer Innovationszentrum Applied System Modeling – Science meets Engineering Ziel:Das Zentrum soll bereits vorhandene Kooperationen über gemeinsa- me Strategien, Projekte und Nachwuchsförderung stärken und weiter- entwickeln mit dem Ziel der Schaffung neuer/erweit. Geschäftsfelder. Partner:–Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM –Fraunhofer-Institut für Experimentelles Software Engineering IESE –Fraunhofer-Institut für Physikalische Messtechnik IPM, Freiburg, Abt. Terahertz, Kaiserslautern –TU Kaiserslautern, FB Mathematik –TU Kaiserslautern, FB Informatik Laufzeit:2010 – 2013 Finanzvolumen: gesamt: 15,8 Mio Euro davon Fraunhofer und Rheinland-Pfalz: 12,8 Mio

3 3 Durchgängige Projektstruktur im Innovationszentrum Innovationszentrum hat eine durchgängige Projektstruktur Aktuell sind 8 Projekte definiert und genehmigt. Projektleitung liegt jeweils bei einem der drei Fraunhofer-Institute Projektfinanzierung (grob): Anschubfinanzierung ¼ zentrale Fraunhofer-Mittel ¼ Eigenleistung der Fraunhofer-Institute ¼ Landesmittel zum Aufbau/Ergänzung universitärer Lehrstühle ¼ Landesmittel für Forschung (i.d.R. Promotionsstipendien) Zusätzlich werden über die Projektlaufzeit signifikante Drittmittel erwartet. Innovationszentrum ist offen für weitere Projekte. Aktuelle Planung für vier Jahre. Verstetigung ist Ziel. Es gibt ein Querschnittsprojekt P0 (bescheidenes Budget)

4 4 Kaiserslauterer Innovationszentrum Applied System Modeling – Science meets Engineering Erfolgskriterien: –signifikante Drittmittelerträge (insbesondere Industrie) –Verzahnung der Kompetenz zw. Fraunhofer und TU KL –Nachwuchsförderung und -ausbildung: Promotionen Sprecherrat:–Prof. B. Hillebrands (Vizepräsident Forschung TU KL) –Prof. D. Prätzel-Wolters (Leiter Fraunhofer ITWM) –Prof. D. Rombach (Leiter Fraunhofer IESE) Leitungsrat:–Prof. K. Berns (Dekan FB Informatik) –Prof. R. Korn (Dekan FB Mathematik) –Prof. R. Beigang (Vertreter Abt. Terahertz des Fraunhofer IPM) –Prof. P. Liggesmeyer (Vertreter Fraunhofer IESE) –Dr. K. Steiner (Vertreter Fraunhofer ITWM)

5 5 Querschnittsprojekt P0: Nachwuchsförderung und Weiterbildung Das Projekt umfasst die übergreifenden Aktivitäten der Partner im Innovationszentrum. Ziele:–Nachwuchsförderung / Weiterbildung koordinieren –Rekrutierung von Studentinnen und Studenten –Personelle Verzahnung zwischen TU Kaiserslautern und Fraunhofer stärken Maßnahmen:–Seminare–Lehrveranstaltungen –Kompaktkurse–Sommerschulen –Gästeprogramm Partner:–Science Alliance–(CM)² –Felix-Klein-Zentrum für Mathematik –Promotionsprogramm Informatik –Graduiertenkollegs u.v.m. Wesentlich: Koordination und Abstimmung bestehender Maßnahmen

6 6 Mathematik-Projekte (Fraunhofer ITWM – TU-KL, FB Mathematik) unter Einbeziehung der Professoren aus der Mathematikinitiative P1: Applied System Modeling für erneuerbare Energien Scientific Computing, Finanzmathematik, HPC, FM, SYS Kooperation mit Informatik Leitung: Dr. Franz-Josef Pfreundt P2: Applied System Modeling für Multiskalenmaterialien Bildverarbeitung, Technomathematik, BV, SMS Kooperation mit Maschinenbau, Bauingenieuren und Physik Leitung: Dr. Konrad Steiner P3: Applied System Modeling für das Engineering stochastischer Prozesse Technomathematik, Computational Stochastics, TV, SMS Kooperation mit Verfahrenstechnik und Graphische Datenverarbeitung Leitung: Dr. Raimund Wegener P4: Virtuelle Produktentwicklung für Fahrzeugtechnologien DAE-Systeme, Optimierung, MDF, OPT Kooperation mit Maschinenbau und ZNT Leitung: Dr. Klaus Dreßler

7 7 Informatik-Projekte (Fraunhofer IESE – TU-KL, FB Informatik) P5: Applied System Modeling für eingebetteter Softwaresysteme Modell-basierte Entwicklung sicherheitskritischer eingebetteter Systeme Kooperation mit E-Technik; Maschinenbau Leitung: Dr. Mario Trapp P6: Software-Konstruktion für parallele Rechnerarchitekturen und ihre Anwendungen Effiziente Softwareentwicklung für parallele Rechnerarchitekturen und ambiente Systeme Kooperation mit E-Technik Leitung: Dr. Thomas Kuhn P7: Applied System Modeling für große Informationssysteme zunächst zurückgestellt P8: Living Lab Embedded Systems für Zukunftsbranchen Living Lab für Automotive, Ambient Systems und Energiemanagement Kooperation mit E-Technik und ZNT Leitung: Dr. Mario Trapp Geplant ist die Einbindung neuer Professoren aus der Informatikinitiative

8 8 P1: Applied System Modeling für erneuerbare Energien © pixelio,M.Barnebeck Herausforderung Systemsimulation und Regelungsstrategien des Energiesystems aus Erzeugern und Verbrauchern Prognosemodelle zur Verfügbarkeit erneuerbarer Energien insbesondere der fluktuierenden Energien Finanzmarkt für erneuerbare Energien (Preismodellierung) Neue Anwendungen Fundierte Systemlösungen für Energieversorgung SmartGrid als lokales Versorgungsunternehmen Kooperationspartner ITWM:High Performance Computing; Finanzmathematik; Systemanalyse, Prognose und Regelung FB Mathe:Scientific Computing, Finanzmathematik Weitere: Informatik

9 9 P2: Applied System Modeling für Multiskalenmaterialien Herausforderung Simulation heterogener, mehrskaliger Materialien und ihre Eigenschaftenvorhersage 3D-Bildverarbeitung, Strukturanalyse und -modellierung mehrkomponentiger Werkstoffe Upscaling und effiziente numerische Algorithmen zur multifunktionalen Multiskalensimulation Neue Anwendungen Faserverstärkte Materialien, insbesondere Beton Funktionswerkstoffe, z.B. partikelverstärkte Gefüge Kooperationspartner ITWM: Bildverarbeitung, Material- u. Strömungssimulation FB Mathe:Technomathematik, Bildverarbeitung Weitere: Terahertz-Physik, Technische Mechanik, Werkstoffwissen- schaften, Bauingenieure,Institut für Verbundwerkstoffe

10 10 P3: Applied System Modeling für das Engineering stochastischer Prozesse Herausforderung Stochastische Modellierung physikalischer Prozesse Parameteridentifikation in stochastischen Modellen Entwicklung geeigneter visueller Qualitäts- und Bewertungskriterien Neue Anwendungen Filamente in Tropfenschwärmen Fadenziehprozesse in turbulenten Strömungen Größenklassen bei Tropfenpopulationsbilanzen Partikeldynamiken in Suspensionsströmungen Kontinuumsdynamiken granularer Medien Komparative Visualisierung Kooperationspartner ITWM: Transportvorgänge, Material- u. Strömungssimulation FB Mathe:Technomathematik, Computational Stochastics Weitere: Verfahrenstechnik, Graphische Datenverarbeitung

11 11 P4: Applied System Modeling für Fahrzeugtechnologien Herausforderung Verzahnung von Systemsimulation mit Optimierungsstrategien Hierarchische Systemmodellierung von hochgenau bis hochperformant Modellreduktionstechniken für MKS und FEA Entscheidungsunterstützung durch mehrkriterielle Optimierung Neue Anwendungen Vereinfachte Bauteilprüfungen Systemanregungen für zukünftige Modelle Maßgeschneiderte Komponentenmodelle Kooperationspartner ITWM: Mathematische Methoden in Dynamik und Festigkeit, Optimierung FB Mathe:DAE-Systeme, Optimierung, Statistik Weitere: Maschinenbau und ZNT

12 12 P5: Applied System Modeling für eingebettete Softwaresysteme Herausforderung Ganzheitliche Entwicklung eingebetteter Systeme Modellierung aller Aspekte eingebetteter Systeme, z. B. Hardware, Software, Mechanik Modellbasierte Evaluations- und Testverfahren Garantierte Qualitätseigenschaften Neue Anwendungen Offene eingebettete Systeme Hybride Systeme Virtuelle Prototypen Kooperationspartner TU-KL:Informatik, Elektrotechnik, Maschinenbau Weitere:Innovationscluster Digitale Nutzfahrzeugtechnologie

13 P6: Software-Konstruktion für parallele Rechnerarchitekturen Herausforderung Effiziente Programmierung zukünftiger Rechnerarchitekturen Effiziente Nutzung existierender Sprachen Integration heterogener Plattformen Berücksichtigung komplexer Networks on Chip Neue Anwendungen Leistungsstarke eingebettete Systeme Hybride Systeme Virtuelle Prototypen Kooperationspartner TU-KL:Informatik; Elektrotechnik Weitere:Innovationscluster Digitale Nutzfahrzeugtechnologie 13

14 P7: Applied System Modeling für große Informationssysteme Herausforderung Entwicklung großer,verteilter Informationssysteme Integration von mobilen Endgeräten Integration von Kontextwissen Übergreifende Aspekte (Leistung, Sicherheit) Neue Anwendungen Data Privacy Intelligentes Energiemanagement Intelligentes Gesundheitsmanagement Kooperationspartner TU-KL:Informatik Weitere:Spitzencluster »Software-Innovationen für das Digitale Unternehmen«, DFKI 14

15 P8: Living Lab Embedded Systems für Zukunftsbranchen Herausforderung Realitätsnahe Untersuchung, Erprobung und Darstellung von Entwicklungsansätzen Durchgängige Entwicklungsplattform Realistische Evaluationen Integration von Simulation und realem System Neue Anwendungen Autonome Fahrzeugverbünde Adaptive Ambiente Systeme Intelligentes, wirtschaftliches Energiemanagement Kooperationspartner TU-KL:Informatik Weitere:Industriepartner 15

16 16 P9 Applied System Modeling für die Terahertz-Messtechnik Herausforderung Analyse und Modellierung komplexer Zeitbereichsspektren von mehrskaligen Objekten THz-3D-Bildverarbeitung and -analyse Analyse von mehrlagigen und mehrkomponentigen Werkstoffen Neue Anwendungen Faserverstärkte Materialien, insbesondere GFK und CFK Mehrlagige und mehrkomponentige Werkstoffe Kooperationspartner IPM:Terahertz-Messtechnik ITWM: Bildverarbeitung FB Mathe:Bildverarbeitung, Technomathematik Weitere: Verbundwerkstoffe, Maschinenbau, Physik / Optik, Werkstoffwissenschaften

17 17 Titel der Folie, Arial, 24 pt, fett max. zwei Zeilen Ebene 1, Punkt 1 (Arial, 18 pt) Ebene 1, Punkt 2 Ebene 2, Punkt 1 (Arial, 18 pt) Ebene 2, Punkt 2 Ebene 3 (Arial, 15 pt) Ebene 1, Punkt 3


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