Nachwuchsgruppen und Juniorprofessuren
Durch die einzigartige Kombination und Vernetzung der Kompetenzen der Hochschul- und Forschungsstandorte Stuttgart und Karlsruhe werden die wissenschaftliche Exzellenz und die Ausbildung des wissenschaftlichen Nachwuchses in Baden-Württemberg gestärkt. Der ICM baut hierfür Nachwuchsgruppen und Juniorprofressuren an beiden Hochschulen auf. Derzeit gibt es drei Nachwuchsgruppen und eine Juniorprofessur, die vom ICM unterstützt werden:
Manufacturing Systems
Vollständig digitalisierte Produktion mit einer vollumfänglich flexibel einsetzbaren Fertigungstechnik (Universalmaschine).
Mobility Technologies
Hocheffiziente und langfristig stabile Brennstoffzellentechnologie für den Einsatz in mobilen Anwendungen mit hoher Dynamik und Leistungsdichte. Kreislaufgerechte Gestaltung von Batterie- und Brennstoffzellensystemen.
Software-Systems-Architecture
Modellbasierte Entwicklung in der Produktionsautomatisierung
Erforschung und Entwicklung der Schlüsseltechnologien für eine Universalmaschine
Dr.-Ing. Michael Jarwitz (IFSW, Universität Stuttgart)
Neue Mobilitätslösungen, sowie Entwicklungen in der Produktionstechnik selbst, bieten ein großes Potential zur Reduzierung des globalen CO2-Ausstoßes und für mehr Nachhaltigkeit. Hierfür sind entsprechend flexible und universell einsetzbare Fertigungssysteme erforderlich.
Ziel der Nachwuchsgruppe ist die Erforschung und Entwicklung der Schlüsseltechnologien für eine Universalmaschine im Sinne einer vollständig digitalisierten Produktion mit vollumfänglich flexibel einsetzbarer Fertigungstechnik für die ortsunabhängige, hocheffiziente Fertigung funktionalisierter Bauteile für die emissionsfreie Mobilität von morgen.
Sensorbasierte Entwicklung von H2-Brennstoffzellen (SensE2B)
Dr.-Ing. Jan Haußmann (IPEK, KIT)
PEM-Brennstoffzellen sind eine vielversprechende Technologie, um lokale Emissionen zu vermeiden und Treibhausgase zu reduzieren. Für mobile Anwendungen ist eine hohe Leistungsdichte und eine hohe Lebensdauer notwendig. Dazu ist es notwendig, kritische Bedingungen in der Brennstoffzelle zu erfassen und durch eine angepasste Betriebsführung zu vermeiden.
Innerhalb dieser Nachwuchsgruppe soll daher ein sensorbasiertes Konzept entwickelt werden, das die Zell-, Stack-und Systemebene verknüpft und damit die Entwicklung eines hocheffizienten Brennstoffzellensystems mit langer Lebensdauer ermöglicht.
Modellbasierte Entwicklung in der Produktionsautomatisierung
Jun.-Prof. Dr. rer. nat. habil. Andreas Wortmann (ISW, Universität Stuttgart)
Ziel der Nachwuchsgruppe ist die Entwicklung neuartiger Konzepte, Methoden und Werkzeuge für die systematische Entwicklung und den Betrieb der cyber-physischen Produktionssysteme der Zukunft. Teil hiervon ist die Erforschung von Abstraktion und Automatisierung
- in der Modellierung, um Domänenexperten zu unterstützen an der Wertschöpfung durch Software teilzuhaben,
- in semantisch fundierten Software-Architekturen, welche domänenspezifische Modelle zur Entwicklungszeit integrieren,
- für digitale Zwillinge, welche den Systembetrieb mit modelliertem Domänenwissen optimieren.
Kreislaufgerechte Gestaltung von Batterie- und Brennstoffzellensystemen
Dr.-Ing. Simon Rapp (IPEK, Karlsruhe)
Wie sind kreislaufgerechte Batterie- und Brennstoffzellensysteme (B&BZS) ausgehend von und aufbauend auf vorhandenen System zu gestalten? Zur Beantwortung dieser zentralen Forschungsfrage werden in der Nachwuchsgruppe Methoden, Prozesse und Lösungen für einen Design-for-Circularity-Systementwicklungsansatz zur Entwicklung kreislaufgerechter Batterie- und Brennstoffzellensysteme erforscht.
Die wissenschaftliche Grundlage bilden die Methoden und Prozessmodellierungen der PGE-Produktgenerationsentwicklung. Die Entwicklungs- und Konstruktionsmethoden als Elemente des Modells der PGE ermöglichen eine kreislaufgerechte Planung und Gestaltung nachhaltiger Batterie- und Brennstoffzellensysteme. Der Einsatz von Methoden des Produkt-Produktions-Codesigns unterstützen eine recycling-, remanufacturing-, weiterverwendungs- und verwertungsorientierte Gestaltung von Batterie- und Brennstoffzellenzsystemen. Mit einem zielgerichteten, agilen Anforderungsmanagement- und Systemvalidierungsstrategie ist eine nachhaltige generationsübergreifende System-of-Systems-Entwicklung möglich.
