Fraunhofer IEM

Das Forschungsprojekt Datenfabrik.NRW schafft mit dem kürzlich erschienenen Whitepaper Datenfabrik.Insights einen tiefen Einblick in die praxisnahe Umsetzung von Digitaler Transformation und Künstlicher Intelligenz (KI) in der Produktion. Im Projekt arbeiten das Fraunhofer IEM, führende Unternehmen wie CLAAS und Schmitz Cargobull und weitere Partner gemeinsam an der Entwicklung datengetriebener Zukunftsfabriken. Das nun veröffentlichte Paper zeigt: Unternehmen sollten jetzt handeln, um die Chancen von KI und Digitalisierung zu nutzen und sich für die Zukunft zu wappnen.

Vom Technologie-Scouting bis zur Digitalisierung technischer Zeichnungen: Generative KI bietet ein gigantisches Potenzial für Unternehmen. Mit ihrer Hilfe können Innovationen angetrieben, Prozesse optimiert und Kosten gesenkt werden. Mit dem GenAI-Incubator setzt das Fraunhofer IEM auf ein innovatives Kooperationsformat – mit dem auch kleine und mittlere Unternehmen praxisorientierte KI-Lösungen für reale Herausforderungen finden.

Unser ehemaliger Kollege Arne Rüting hat erfolgreich seine Promotion bei Professor Ansgar Trächtler abgeschlossen. In seinem Dissertationsvorhaben entwickelte er einen echtzeitfähigen Ansatz zur zeitoptimierten Trajektorienplanung für kinematisch redundante Mechanismen. Das IEM-Team gratuliert ganz herzlich!

Traditionelle Fertigungsmethoden in nachhaltige, zirkuläre Modelle transformieren: Mit einem Kickoff im griechischen Thessaloniki ist das EU-Projekt Enabling Circular Value Chains via Production Digitization and Human Empowerment (ENCIRCLE) gestartet. Zusammen mit Partnern aus ganz Europa entwickelt das Fraunhofer IEM ein fortschrittliches Rahmenwerk zur Bewertung von Umweltauswirkungen. Die Paderborner Wissenschaftler:innen bringen insbesondere ihre Expertise in den Bereichen Visualisierung und digitale Produktpässe ein.

Am 15. November 2024 hat unser Kollege Daniel Eckertz erfolgreich seine Promotion bei Professor Roman Dumitrescu abgeschlossen. In seinem Dissertationsvorhaben entwickelte er ein Instrumentarium zur Planung und Vorbereitung Augmented Reality-basierter Validierung in der Produktentwicklung. Das IEM-Team gratuliert ganz herzlich!

Am 15. November 2024 hat unsere ehemalige Kollegin Nadine Niewöhner erfolgreich ihre Promotion bei Professor Roman Dumitrescu abgeschlossen. In ihrem Dissertationsvorhaben entwickelte sie eine Systematik zur Gestaltung eines ambidextren Innovationsmanagements. Das IEM-Team gratuliert ganz herzlich!

Am Donnerstag, den 14. November, verwandelte sich das Fraunhofer IEM in eine lebhafte Bühne für Wissenschaft und Unterhaltung: Der erste Science Slam des Instituts brachte Forschung und Humor zusammen und lockte rund 100 Gäste in die Zukunftsmeile. Sechs IEM-Forscher traten an, um ihre komplexen Themen in nur zehn Minuten einem breiten Publikum verständlich und unterhaltsam zu präsentieren. Die Herausforderung bestand darin, nicht nur zu informieren, sondern das Publikum auch zu begeistern.

Lange wurde der Cyber Resilience Act (CRA) angekündigt, nun ist es offiziell: Am 10. Oktober 2024 ist er verabschiedet worden. Damit gelten ab dem November 2027 für eine Vielzahl vernetzter Geräte und deren Software EU-weite neue Mindestanforderungen in puncto Security – Schwachstellenmeldepflichten gelten sogar schon ab August 2026. Vor allem die Hersteller von Produkten werden in die Pflicht genommen: Sie müssen sicherstellen, dass ihre Produkte die Sicherheitskriterien für den europäischen Markt erfüllen, und zwar mit wenigen Ausnahmen, unabhängig der Branche. Das Fraunhofer IEM erarbeitet mit Unternehmen wie adesso mobile solutions, Connext, Phoenix Contact und Kraft Maschinenbau seit vielen Jahren Security-Maßnahmen – und gibt Tipps, wie Unternehmen sich für den CRA rüsten können.

Unter dem Motto „Wandel im Mittelstand aktiv gestalten" luden das Fraunhofer IEM und die myconsult GmbH kürzlich Mittelständler und Interessierte aus der Region ins IoT Xperience Center in die Paderborner Zukunftsmeile zum Mittelstandsevent für innovative Vorreiter ein. Der Fokus der Veranstaltung lag auf dem Thema "Transformation in Organisationen“.

Autonome Flugdrohnen können in Zukunft eine bedeutende Rolle im städtischen Verkehr übernehmen – zum Beispiel für den schnellen, effizienten und umweltfreundlichen Transport von Medikamenten oder Ersatzteilen. Am Fraunhofer IEM in Paderborn entsteht in einem Forschungsprojekt der sogenannte ALBACOPTER, der clever Senkrechtstart und Gleitflug kombiniert.

Digitale Technologien und allen voran Künstliche Intelligenz (KI) verändern die Art und Weise, wie wir leben und arbeiten. Forschung sorgt dafür, dass die Chancen der KI sinnvoll genutzt und mögliche Risiken frühzeitig bedacht werden können. Jetzt informierten sich Bundestagsabgeordnete aus Ostwestfalen-Lippe auf Einladung von Dr. Carsten Linnemann, CDU-Generalsekretär und Kuratoriumsmitglied des Fraunhofer IEM in der Zukunftsmeile 2 zu aktuellen KI-Trends und zur Initiative Neue Mobilität Paderborn (NeMo).

Der Cyber Resilience Act (CRA) der EU verpflichtet Unternehmen ab 2027 zu höheren Sicherheitsstandards. Um die Industrie für diese Aufgabe zu rüsten, fiel am 15. August 2024 der Startschuss für das Forschungsprojekt CyberResilience.nrw. Unter der Leitung des Fraunhofer IEM und mit den Partnern Langlauf, Connext Communication, Diebold Nixdorf und Code Intelligence verfolgt das Projekt das Ziel, das Cyberresilienz-Niveau in der Industrie deutlich zu steigern. Das Hauptaugenmerk liegt dabei auf der „Usable Security“, die es Unternehmen ermöglichen soll, ihre Cyberresilienz kosten- und zeiteffizient zu verbessern.

Im Rahmen des ElektronikForums OWL war das Fraunhofer IEM Gastgeber und Impulsgeber des Praxisworkshops „Modularisierung - ein Entwicklungsansatz für nachhaltige, ressourceneffiziente und zirkuläre Elektronik?“ im IoT Xperience Center in Paderborn. Der Workshop bot eine umfassende Plattform, umdie Vorteile und Potenziale der Modularisierung in der Elektronikentwicklung und ihren Beitrag zur nachhaltigen Ressourcennutzung zu diskutieren.

Der deutsche Maschinenbau steht für maßgeschneiderte Lösungen und hohe Fertigungstiefe. Doch die Angebotsphase gestaltet sich aufgrund der vielfältigen Kundenanforderungen und möglichen Lösungen besonders anspruchsvoll. Um diese Herausforderungen zu meistern, hat die Prieß, Horstmann & Co. Maschinenbau GmbH & Co. KG gemeinsam mit dem Fraunhofer IEM Methoden des Systems Engineering (SE) eingesetzt und einen modellbasierten Konfigurator zur Optimierung des Angebotsprozesses entwickelt.

In der neuen Expertise des Forschungsbeirats Industrie 4.0 „Engineering autonom wandelbarer Industrie 4.0-Systeme“ liefert das Fraunhofer-Institut für Entwurfstechnik Mechatronik (IEM) die Grundlage für die nächste Evolutionsstufe in der Produktionssystementwicklung und zeigt konkrete Handlungsfelder für die Zukunft auf: Wie werden autonom wandelbare Industrie 4.0-Systeme in Anwendungsfeldern wie Logistik oder Produktion definiert? Mit welchen Engineering-Methoden können sie zukünftig entstehen?

Das Team des Fraunhofer IEM gratuliert seiner Gruppenleiterin im Controlling, Ina Pauls, ganz herzlich zum erfolgreichen Abschluss ihres berufsbegleitenden Studiums! Ina hat in den letzten 6,5 Jahren nicht nur einen Bachelor in Betriebswirtschaft, sondern auch einen MBA in Business Consulting vom WINGS-Fernstudium an der Hochschule Wismar erworben.

Im neuen GenAI-Incubator des Fraunhofer IEM entwickeln Studierende und Wissenschaftler:innen die KI-Lösungen von morgen: Kreativ, agil und nah an der Praxis. Am 16. Juli 2024 wurde der GenAI4Industry-Inkubator am Fraunhofer IEM von CDU-Generalsekretär und IEM-Kuratoriumsmitglied Carsten Linnemann eröffnet.

Automatisiertes Fahren und die dafür nötige Vernetzung sind die Zukunft der Mobilität. Eine wichtige Technologie dafür ist das Automotive Ethernet. Damit die Kommunikation innerhalb von Fahrzeugen künftig effizient und sicher entwickelt werden kann, startet das Fraunhofer IEM zusammen mit achelos und dSPACE das neue Projekt Efficynet. Am 3. Juli 2024 haben die Projektpartner den Zuwendungsbescheid von Staatssekretärin Silke Krebs im Ministerium für Wirtschaft, Industrie, Klimaschutz und Energie des Landes Nordrhein-Westfalen entgegengenommen.

In einer zunehmend vernetzten und autonomen Fahrzeugwelt entstehen neue Sicherheitsrisiken. In einem Whitepaper zum Thema Safety und Security in der Fahrzeugentwicklung stellen das Fraunhofer IEM und dSPACE einen Ansatz vor, mit dem Unternehmen diese Risiken minimieren und beherrschen können. Grundlage ist ein Transferprojekt im Technologienetzwerk it's OWL.

Diversity as a mindset - and a success factor: On May 28, 2024, all employees and students of Fraunhofer IEM gathered for a special community event: the Diversity Day. This event was Fraunhofer IEM's first time participating in the nationwide action day, highlighting the institute's cultural diversity.

Am 16. Mai 2024 hat unser ehemaliger Kollege Sergej Japs erfolgreich seine Promotion bei Professor Roman Dumitrescu abgeschlossen. In seinem Dissertationsvorhaben entwickelte er einen Ansatz, der mit Methoden des Model Based Systems Engineering (MBSE) die ganzheitliche Entwicklung von Cybersicherheitskonzepten im Automotive-Bereich unterstützt. Das IEM-Team gratuliert ganz herzlich!

Am 7. Mai 2024 hat unser Kollege Thorsten Koch erfolgreich seine Promotion bei Professor Eric Bodden abgeschlossen. In seinem Dissertationsvorhaben entwickelte er einen Ansatz zur Spezifikation und Verifikation von Security Protokollen sowie deren Verwendung im szenario-basierten Requirements Engineering.

Das sichere Programmieren von speicherprogrammierbaren Steuerungen (SPS) erreicht ein neues Level: Erstmals hat das Fraunhofer IEM in Zusammenarbeit mit Codesys Development Methoden der statischen Codeanalyse in die für SPS gängige Entwicklungsumgebung Codesys integriert. Softwareentwickler:innen in der Automatisierungsbranche erhalten so in Echtzeit Hinweise auf Fehler in ihrem Code, die sie bereits im Entwicklungsprozess korrigieren können. Die Lösung ist seit dem 23. April 2024 im Release 5.0.0.0 der Codesys Static Analysis eingebunden.

Lehrpläne, die nicht mehr der Zeit entsprechen. Fehlende Motivation, zu wenig Bewerber, hohe Abbrecherquoten: das Ausbildungssystem in Deutschland steht vor großen Herausforderungen. Frischer Wind muss her – da waren sich die 34 Teilnehmer:innen des Azubi-Makeathons am Fraunhofer IEM einig. In zwei Tagen entwickelten sie spannende Ideen, um das System Ausbildung neu zu denken.

In der neuen Expertise „Künstliche Intelligenz und industrielle Arbeit“ des Forschungsbeirats Industrie 4.0 zeigen das Fraunhofer IEM und das Fraunhofer IML Gestaltungsoptionen und Handlungsfelder auf, wie KI in der deutschen Industrie erfolgreich eingesetzt werden kann. Ziel ist sowohl eine Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit als auch eine Aufwertung von Arbeitsplätzen. Der KI-Einsatz beinhaltet Produktionsabläufe planen, Montagetätigkeiten übernehmen, Steuerungen programmieren oder Lager organisieren.

Entdecken Sie die brandneue Generative-AI-Trainingsreihe der IEM Academy! Lernen Sie in vier verschiedenen Trainings, wie Sie KI-Technologien zielführend einsetzen können, um Ihre Produktivität, Ihre Prozesse oder Ihre Produkte zu verbessern. Die ersten Trainings starten im Juni 2024.

Digitale Produkte und Dienstleistungen sind auf sichere Software angewiesen, um Kundendaten zu schützen und sich gegen Cyberangriffe zu wehren – und Gesetze wie der Cyber Resilience Act nehmen Unternehmen künftig viel stärker in die Pflicht! Mit dieser Botschaft beteiligte sich das Fraunhofer IEM im März 2024 an der branchenübergreifenden Digital-Messe TRANSFORM. Ein Highlight war die Masterclass zum Thema Software Supply Chain Security. Die Wissenschaftler stellten rund 30 Teilnehmer:innen effektive Methoden für eine sichere Softwareentwicklung über die gesamte Wertschöpfungskette vor.

Für seine Forschung zu sicheren Softwaresystemen erhält Prof. Dr. Eric Bodden, Informatiker an der Universität Paderborn und Direktor des Fraunhofer IEM, den „ERC Advanced Grant“ in Höhe von 2,5 Millionen Euro vom Europäischen Forschungsrat (ERC, European Research Council). Die Grants bilden die bedeutendsten Auszeichnungen der europäischen Forschungsförderung und werden in einem kompetitiven Verfahren an Spitzenforscher:innen mit herausragenden wissenschaftlichen Leistungen vergeben.

Beherrschen Teilnehmende einer Weiterbildung am Ende auch die vermittelten Kenntnisse und Fähigkeiten? Darüber geben Fraunhofer-Personenzertifikate Auskunft und schaffen einen verlässlichen Nachweis über erworbene Kompetenzen. Ein echter Mehrwert für Unternehmen, insbesondere im Bereich der IT-Sicherheit. Mit dem »Certified Security Champion Training« hat die IEM Academy das passende Qualifizierungsangebot für mehr Security in der Softwareentwicklung.

Cybersicherheit ist entscheidend für die Resilienz von Organisationen – und mit dem Cyber Resilience Act der EU werden für Unternehmen ab 2027 umfassende Maßnahmen rund um die Softwaresicherheit verpflichtend sein. Mit dem Certified Security Champion Training bietet das Fraunhofer IEM das passende Qualifizierungsangebot für mehr Security in der Softwareentwicklung. Seit Anfang 2024 können Teilnehmende sich nach Abschluss des Programmes zertifizieren lassen: Eine Win-win-Situation für Arbeitgeber und Arbeitnehmer:innen.

Eine ostwestfälische Erfolgskooperation feiert Jubiläum: Das Fachforum Systems Engineering vernetzt seit 10 Jahren Unternehmen und Forschungseinrichtungen zu unterschiedlichen Schwerpunkten des interdisziplinären Entwicklungsansatzes. Gefeiert wurde das Jubiläum mit rund 45 Teilnehmer:innen am 20. März 2024 beim Wäschereitechnik-Experten Kannegiesser in Vlotho.

Ein intelligentes Gleichteilemanagement trifft die Komponentenauswahl. Genetische Algorithmen übernehmen den Systementwurf: Digitale Technologien und allen voran die Künstliche Intelligenz bieten immer mehr Möglichkeiten, das Engineering schneller und zuverlässiger zu gestalten. Aber welche Rolle wird künftig dem Faktor Mensch zuteil? Wo kann er seine Stärken einsetzen? Wie können Menschen effektiv zusammenarbeiten? Und an welchen Stellen drohen sie, ins Abseits zu geraten? Mit diesen Fragen beschäftigte sich das Forschungsprojekt MoSyS, dass das Fraunhofer IEM im März 2024 erfolgreich abgeschlossen hat.

An der digitalen Transformation kommt kein Unternehmen vorbei. Warum sich besonders kleine und mittlere Betriebe oft schwertun: Es mangelt an Knowhow und einer klar verantwortlichen Person, die einzelne Maßnahmen gezielt vorantreibt. In einem mehrmonatigen Programm des Mittelstand-Digital Zentrums Ruhr-OWL haben das Fraunhofer IEM und das Fraunhofer IOSB-INA deshalb 7 Digital Maker ausgebildet – und sie mit einer konkreten Mission in den Berufsalltag zurückgeschickt.

Noch immer arbeiten viel zu wenige Frauen in technischen Berufen. Aber es gibt Vorbilder! Wir haben Kolleginnen am IEM gefragt, wie man sich durchbeißt und welche Tipps sie für die Generation nach ihnen haben.

Im vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderten Projekt Weiterbildung 4.OWL möchten das Fraunhofer IEM, die Universität Paderborn, die Magh und Boppert GmbH, die Unity AG, Phoenix Contact und die OstWestfalenLippe GmbH Potenziale der Digitalisierung für die regionale Weiterbildungslandschaft erschließen. Nach einer intensiven Entwicklungsphase können Interessierte die ersten Ergebnisse jetzt selbst testen: Mit dem INVITE-ToolCheck 2.0 gibt es vom 4. – 29. März 2024 die Gelegenheit, unveröffentlichte Prototypen zur Unterstützung der beruflichen Weiterbildung live auszuprobieren und mitzugestalten.

In der öffentlichen Verwaltung ist die Digitalisierung in vollem Gange. Open-Source-Software gilt dabei als transparentes, kosteneffizientes und flexibles Instrument. Das Fraunhofer IEM entwickelt Werkzeuge für alle an der Softwareentwicklung beteiligten Rollen (Entwicklerinnen und Entwickler, Product Owner und Manager). Konkret entsteht derzeit ein Werkzeug für die Plattform Open CoDE, mit der das Bundesinnenministerium Open-Source-Projekte für die öffentliche Verwaltung bereitstellt. Im Interview erläutern Andreas Reckert-Lodde, Geschäftsführer des Zentrums Digitale Souveränität der Öffentlichen Verwaltung (ZenDiS), und Prof. Dr. Eric Bodden, Direktor Softwaretechnik und IT-Sicherheit am Fraunhofer IEM, warum und wie sie die IT-Sicherheit der Open-Source-Plattform sicherstellen wollen.

Mit Schienenmobilität Beiträge zu einer hochautomatisierten, digitalisierten und nachhaltigen Mobilität liefern und Schnittstellen zu anderen Verkehrsmitteln neu denken – das ist das Ziel des Projektes „Automatisierter Bahnverkehr als Basis für eine nachhaltige, vernetzte Mobilität in ländlichen Räumen (enableATO)". Das Fraunhofer IEM entwickelt darin KI-basierte Steuerungen und Regelungen mit höchsten Anforderungen an Sicherheit und Flexibilität der Schienenmobilität. Das Projekt wird am RailCampus OWL in Minden angesiedelt.

Die manuelle Qualitätsprüfung von Komponenten oder Produkten in der Industrie ist anstrengend für die Mitarbeitenden und darüber hinaus fehleranfällig. Das Fraunhofer-Institut für Entwurfstechnik Mechatronik IEM stellt hierfür eine universell einsetzbare Lösung vor. Gemeinsam mit dem Geldautomatenhersteller Diebold Nixdorf und dem Softwarespezialisten Verlinked entstand im it's OWL-Projekt CogeP eine Kombination aus kollaborativem Roboter (Cobot), KI-basierter Bildauswertung und IoT-Plattform. Das System nimmt den Mitarbeitenden die Sichtprüfung ab und lässt sich in beliebige Prüfszenarien integrieren. Einen Demonstrator präsentieren die Fraunhofer-Forschenden auf der Hannover Messe Preview am 21. Februar 2024.

Einen Meilenstein in der Entwicklung nachhaltiger Elektronik will das Fraunhofer IEM im neuen Forschungsprojekt ALU4CED (Aluminium based multifunctional housing for circular electronic devices) setzen. Beim Kickoff am 18. Januar 2024 stellten die Projektpartner vor, wie sie zirkuläre Herstellungsprozesse für Elektronikgeräte, wie zum Beispiel WLAN-Router, revolutionieren wollen.

ERP-Systeme, die die Koordination von Geschäftsprozessen in Echtzeit ermöglichen, sind essenziell für Unternehmen jeder Größe. Für kleine und mittlere Unternehmen gestaltet sich der Einsatz jedoch oft komplex, da viele vorhandene Systeme nicht den aktuellen Anforderungen entsprechen. In seinem IoT Xperience Center bietet das Fraunhofer IEM ihnen nun die Möglichkeit, eigene Anwendungsfälle in kleinem Rahmen auszuprobieren.

Am 18. Dezember 2023 hat unser ehemaliger Kollege Jörg Heihoff-Schwede erfolgreich seine Promotion bei Professor Roman Dumitrescu abgeschlossen. In seinem Dissertationsvorhaben hat er Methoden und Werkzeuge für den Aufbau einer zukunftsfähigen Engineering-IT in Unternehmen entwickelt.

Am 18. November 2023 fand in der Zukunftsmeile 2 die Abschlussveranstaltung von SchuBS digital (Schule und Betrieb am Samstag) statt. Auch das Fraunhofer IEM hatte den Schüler:innen wertvolle Einblicke in die Arbeit eines Forschungsinstituts gegeben – und zieht ein positives Fazit.