Digital Engineering and Production - Zukunftsthema am Fachbereich

Im Fokus des Themas Digital Engineering and Production steht die Erforschung neuer digitaler Methoden und Werkzeuge für die Planung (beispielweise BIM und KI) und Produktion (beispielsweise Additive Fertigung).

Dies umfasst die Konzeption, Entwicklung und Anwendung innovativer Verfahren und Methoden der Produktions-, Informations- und Kommunikationstechnik zum Planen, Bauen und Nutzen von Bauwerken und ihrer Wechselwirkungen mit der Umwelt im Sinne der digitalen Transformation der Ingenieurtätigkeit. Hierzu werden für die gebaute Infrastruktur von der Planungsphase über Entwurf und den Produktionsprozess bis hin zum lebensdauerbegleitenden Monitoring und dem Rückbau digitale Produkt- und Prozessmodelle miteinander vernetzt, um Entwicklungsprozesse zu beschleunigen, die Qualität der Produkte zu steigern und Produktionsprozesse hinsichtlich Materialnutzung, Funktionalität und Kosten zu optimieren. Weiterhin wird die digitale Transformation in Produktion und Kreislaufwirtschaft untersucht: hier werden Methoden entwickelt, um auf Basis einer sensorbasierten Datenerfassung die Energie- und Ressourceneffizienz von Prozessen zu quantifizieren und in einer lebenszyklusorientiere Analyse Prozessketten und Hintergrundsysteme in Bezug auf Indikatoren für Klimaschutz und Nachhaltigkeit zu analysieren.

Ziel des Forschungsbereichs Digital Engineering and Production ist es, Vorsprünge bei neuen, herausfordernden digitalen Planungs- und Fertigungsmethoden systematisch zu erarbeiten und auszubauen. Der Schwerpunkt der Forschungen liegt auf den Teilbereichen Additive Fertigung, Sensordatenzentrierte Systementwicklung und Systemmonitoring, Digitale Wertschöpfungskette sowie Mixed Reality (XR) Engineering, Data Analytics, Machine Learning und Artificial Intelligence Anwendungen. Hierzu werden die folgenden Aktivitäten im Einzelnen verfolgt:

  • Additive Fertigung: Entwicklung, Herstellung und Evaluierung additiv hergestellter Bauteile in verschiedenen Materialgruppen.
  • Sensordatenzentrierte Systementwicklung und Systemmonitoring: Entwicklung, Implementierung und Monitoring von Sensorsystemen in Bauwerken zur Steigerung der Funktionalität, Effizienz und Sicherheit
  • Digitale Wertschöpfungskette sowie Mixed Reality (XR) Engineering: Nutzung neuer digitaler Planung – und Entwicklungsinstrumente für eine curriculare Nutzung von Materialien im Bauwesen (digitale Kennung, Curricular use)
  • Data Analytics, Machine Learning und Artificial Intelligence Anwendungen: Adaptierung und Nutzung neuer digitaler Planung- und Entwicklungsinstrumente für baubezogene Ingenieuraufgaben für komplexe Entwicklung, Planung und Monitoring mit dem Ziel der Steigerung der Effizienz und Durchdringungstiefe
  • CO2-Footprints und Ressourceneffizienz: Methoden und Tools für die sensor- und IT-gestützte Bilanzierung von Produktions- und Recyclingprozessen, digitalen Produktionsnetzwerken und zur Integration in digitale Lebenszyklusakten von Produkten.

Beteiligte Forschende: