Forschung – interdisziplinär und innovativ

Forschung

Nachhaltige, autonome, sozio-technische Systeme sind die Kernkompetenz des Stuttgarter Maschinenbaus. Damit leisten wir einen wichtigen Beitrag zur Gestaltung innovativer Lösungen für eine zukunftsfähige Wirtschaft und Gesellschaft.
[Foto: FutureWorkLab]

Unsere Stärke ist die Forschung

Der Stuttgarter Maschinenbau gehört zu den forschungsstärksten Maschinenbau-Fakultäten Deutschlands und den Fakultäten mit den höchsten Drittmitteleinnahmen. In den letzten Jahren haben wir regelmäßig mehr als 60 Millionen Euro aus grundlagenbezogener DFG-Förderung, Bundesförderung und direkten Industrie-Kooperationen für die Forschung eingeworben.

Ein wichtiger Indikator für unsere Forschungsleistung ist auch unsere Beteiligung an Exzellenz-Clustern, Sonderforschungsbereichen und Graduiertenkollegs der Universität Stuttgart. Wissenschaftler*innen der beiden Fakultäten 4 und 7 sind an vielen extern geförderten, interdisziplinären Verbundinitiativen z.B. über neue Mobilitätskonzepte, adaptive Hüllen für die gebaute Umwelt von morgen oder Daten-integrierte Simulationswissenschaft beteiligt.

Unser wissenschaftliches Personal ist höchst innovativ. Davon zeugen mehr als 250 Erfindungsanmeldungen allein in den letzten fünf Jahren. Zahlreiche nationale und internationale Auszeichnungen sprechen für das hohe Ansehen unserer Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter.

Wir forschen für die Gesellschaft

Spitzenforschung ist für uns kein Selbstzweck, sondern eine gesellschaftliche Verpflichtung. Unsere Mission ist die Entwicklung intelligenter Systeme für eine zukunftsfähige Gesellschaft. Deshalb sind unsere Forschungsthemen auf die großen Herausforderungen unserer Zeit ausgerichtet und adressieren insbesondere die Gebiete:

Graphik zu Metathemen

Autonome Systeme

Die Autonomie wird zukünftig verschiedenste Anwendungen in der Industrie wie auch in unserem privaten Alltag durchdringen: Von Schienen- und Straßenfahrzeugen über Verkehr und Mobilität, Produktions- und Fertigungsanlagen bis hin zu mobilen Schwarmrobotern. In interdisziplinären Verbünden erforschen und entwickeln wir KI-basierte autonome Systeme, die adaptiv auf Ereignisse ihrer Umgebung reagieren und einen selbstständig generierten Handlungsplan bilden, um damit passende Entscheidungen zu treffen. Neben der Entwicklung und Erforschung autonomer Systeme führen wir den technisch-wissenschaftlichen und gesellschaftlichen Diskurs, um autonome Systeme in Zukunft nutzbringend in vielfältigen Anwendungskontexten einsetzbar zu machen.

Illustration: Arbeit und Ergonomie

Arbeit und Ergonomie

Der digitale Wandel bietet vielfältige Chancen und ist treibende Innovationskraft. Gleichzeitig beeinflusst die Digitalisierung unsere Art zu arbeiten und verändert die Arbeitswelt grundlegend. Wir erforschen und entwickeln Technologien und Anwendungen für die Industriearbeit und lassen neue Formen der Mensch-Technik-Interaktion entstehen. Für uns gehen technologische Innovationen mit sozialen Innovationen Hand in Hand. Wir verbinden technologische Lösungen mit Gestaltungs- und Organisationprinzipien guter Arbeit und setzen den Mensch dabei in den Mittelpunkt.

Energie und Ressourcen

Fossile Brennstoffe wie Erdöl, Erdgas oder Kohle sind auf unserer Erde nur begrenzt verfügbar. Zudem emittieren sie viele Treibhausgase sowie gesundheitsbelastende Schadstoffe und tragen zum globalen Treibhauseffekt bei. Gleichzeitig wächst die weltweite Nachfrage nach Energie zur künftigen Versorgung mit Strom und Wärme. Die kontinuierliche Industrialisierung und das Weltbevölkerungswachstum sorgen dafür, dass mehr Energie benötigt wird. Wir forschen und lehren zu neuen Technologien zur Energiegewinnung und erneuerbaren Energieressourcen wie Biomasse, Wasserkraft und Meeresströmungsenergie, Wind, Photovoltaik, Solarthermie, Brennstoffzelle und Wasserstoffwirtschaft.

Mobilität

Die Verkehrswende hin zu einer nachhaltigen und sicheren Mobilität ist eine unserer größten technologischen und gesellschaftlichen Herausforderungen. Wir forschen interdisziplinär und schaffen Grundlagen für die Mobilität der Zukunft.  Emissionsfreie Fahrzeuge und Mobilitätskonzepte, die die Potenziale der Digitalisierung nutzen, führen zu mehr Effizienz bei Ressourcen und im Verkehrsraum. Außerhalb etablierter Denk- und Lösungsräume arbeiten wir an Technologien, die unsere Mobilität und Verkehrsmittel nachhaltig, klimaneutral und sicher machen.

Illustration: Produktion

Produktion

Wir erforschen und entwickeln Produktionssysteme und Produktionstechnologien mit denen eine weitestgehend selbstorganisierte Produktion möglich wird. Grundlage dafür sind digital vernetzte Systeme, die eine direkte Kommunikation und Kooperation zwischen Menschen, Maschinen, Anlagen, Logistik und Produkten möglich machen. In zukünftigen Fabriken stehen vor allem die Aspekte Vielfalt und Varianz im Vordergrund. Der steigende Bedarf an Individualisierung, Flexibilisierung und Effizienz in der Produktion gekoppelt mit der Innovationskraft der Digitalisierung führt zu einem Paradigmenwechsel: Starre Fabrikstraßen werden zu modularen Systemen mit ortsflexiblen Produktionsmitteln und überwinden die Trennung zwischen Wertschöpfung und Logistik.

Forschungs- und Transferzentren

ARENA2036 steht für „Active Research Environment for the Next generation of Automobiles” und wird durch die Initiative „Forschungscampus – öffentlich-private Partnerschaft für Innovationen“ gefördert. ARENA2036 wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) unterstützt und wird als eingetragener Verein mit Mitgliedern aus Wissenschaft und Industrie geführt

ARENA2036

Das asc(s verfolgt den Zweck, die anwendungsorientierte Forschung auf dem Gebiet des Automobilbaus durch den Einsatz von Informations- und Kommunikationstechniken zu fördern. Zielsetzung dabei ist der Know-how Transfer aus der Wissenschaft in die Wirtschaft im Bereich der numerischen Simulation. Es führt zu diesem Zweck ausgewählte Forschungs- und Entwicklungsvorhaben und Auftragsforschung durch, um neue Strategien zur Reduktion von CO2-Emissionen zu erarbeiten.

Als Forschungseinrichtung übernimmt das asc(s mit seinem gebündeltem Wissen aus den Mitgliedern der Industrie und Wissenschaft sowie aus dem eigenen Know-how die automobil-spezifischen Aufgaben der Projekte in den Bereichen der Simulation, der Verifizierung sowie Validierung und stellt die industrielle Umsetzung der entwickelten Simulationsmethoden sicher.

Tätigkeitsfelder
  • Konzeption und Durchführung von Forschungsvorhaben zur Weiter- entwicklung numerischer Simulations- methoden sowie die Erstellung von Modellen zur Lösung interdisziplinärer fachlicher Fragestellungen, insbesondere wenn diese hohe Anforderungen an die Rechenleistung stellen.
  • Transfer der in der Forschung erarbeiteten Grundlagen in die Industrie, zur Verbreitung wissenschaftlicher Erkenntnisse auf dem Gebiet der Modellierung und Simulation sowie die methodisch orientierte Unterstützung der Nutzer.
  • Weiterentwicklung der Simulationsprogramme zur effizienten Nutzung der Höchstleistungsrechner und seiner Anwendungen.

asc(s

Die Gemeinsame Kommission für die Exzellenzinitiative des Bundes und der Länder, bestehend aus der Fachkommission der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und der Strategiekommission des Wissenschaftsrats, hat am 19. Oktober 2007 über die Anträge der zweiten Wettbewerbsrunde entschieden. An der Universität Stuttgart werden das Exzellenzcluster "Simulation Technology" und die Graduiertenschule "Advanced Manufacturing Engineering" gefördert.

In der Graduiertenschule stehen intelligente Produktions- und Fertigungstechniken im Mittelpunkt. Ziel der Wissenschaftler sind hocheffiziente, wandlungsfähige Fabriken sowie neue Konzepte in der Produktion. Neben der drei Fakultäten der Universität sind die Fraunhofer-Institute für Produktionstechnik und Automatisierung (IPA) sowie für Arbeitswirtschaft und Organisation (IAO) beteiligt. Für die wissenschaftlichen Arbeiten der Graduiertenschule steht eine Lernfabrik zur Verfügung – bestehend aus einer digitalen Modellfabrik und einem physischen Produktionssystem.

GSaME

Bei GREES handelt es sich um eine seit dem Jahr 2010 existierende Graduierten- und Forschungsschule an der Universität Stuttgart, welche Forschung auf dem Gebiet der Energieeffizienz in Industrie und Gewerbe, Handel, Dienstleistungen (GHD) betreibt.

Als Graduiertenschule bildet GREES neue Doktorandinnen und Doktoranden aus und sorgt somit für wissenschaftlichen Nachwuchs in einem zentralen Thema der Energiewende.

GREERS

Der InnovationsCampus Mobilität der Zukunft ist eine gemeinsame Initiative des Karlsruher Instituts für Technologie und der Universität Stuttgart. Er adressiert den Transformationsprozess der Mobilität und schafft durch wissenschaftliche Exzellenz, interdisziplinäre Grundlagenforschung und neue Innovationsprozesse disruptive Technologien und Sprunginnovationen in den Strategiefeldern Advanced Manufacturing und Emissionsfreie Mobilität.

ICM

Das IZST ist ein Zusammenschluss von verschiedenen Instituten der Universitäten Stuttgart und Tübingen und Partnern aus der Industrie, die im Forschungsgebiet der Medizintechnik aktiv sind. Ziel des IZST ist, die Kooperationsforschung auf dem Gebiet der Medizintechnik zwischen den Universitäten Tübingen und Stuttgart im Verbund mit Medizintechnik-Unternehmen zu initiieren bzw. auszubauen. Damit bietet das IZST das ideale Forschungsumfeld für den gemeinsamen Studiengang MedIzintechnik. IZST-Partner beteiligen sich an der Lehre im Studiengang, insbesondere auch bei der Betreuung studentischer Arbeiten. Den Studierenden wird eine attraktives Umfeld an Forschungsprojekten geboten.

IZST

Der Internetauftritt Kompetenznetz Verfahrenstechnik Pro3 bietet Ingenieuren/Ingenieurinnen in Forschung, Lehre und Praxis sowie Studenten/Studentinnen und Schülern/Schülerinnen eine Kommunikationsplattform mit Infos und Beratung rund um die Verfahrenstechnik.

Pro3

Das PZS bündelt die unterschiedlichen Stärken von neun produktionstechnischen und einem informationstechnischen Institut der Universität Stuttgart und schafft damit enorme Synergien.

PZS

Das Zentrum dient fakultätsübergreifend und interdisziplinär der Forschung und der Lehre in der Systembiologie. Es verfolgt das Ziel, von der Analyse einzelner Komponenten eines biologischen Systems zu einem ganzheitlichen Systemverständnis zu kommen und den Schritt von einer qualitativ beschreibenden zu einer quantitativen, theoriebasierten und prädiktiven Biologie zu vollziehen. Ein besonderes Merkmal der im Zentrum vernetzten systembiologischen Aktivitäten an der Universität Stuttgart ist die enge Kooperation zwischen den Bio-, Ingenieur- und Systemwissenschaften.

SRCSB

The research center SR3C is an interdisciplinary cooperation of members from all faculties of the University of Stuttgart and was formed in 2009. It is one of the first forward-looking examples of the new research structure »SEPUS« which is characterized by the networks between vertical faculty structure and horizontal research structure, creating a matrix in which the specific research topics of individual faculties are connected to cross-faculty inter-disciplinary research topics.

SR3C

Auf dem Kompetenzfeld der Photonik und Optoelektronik kann die Universität Stuttgart seit Jahren auf zahlreiche international anerkannte Forschungseinrichtungen in den Natur- und Ingenieurwissenschaften verweisen. Unter dem Namen „SCoPE“ (Stuttgart Research Center of Photonic Engineering) haben sich diese zu einem interfakultativen Forschungszentrum zusammengeschlossen. Die Forschungsthemen reichen von den quantenoptischen Grundlagen und Anwendungen über photonische Komponenten und Prozesse bis hin zur praktischen Ingenieurwissenschaft in industriellen Anwendungen.

Die interdisziplinären Forschungskooperationen schlagen eine Brücke von den naturwissenschaftlichen Grundlagen zu den industriellen Anwendungen, was auch der Wettbewerbsfähigkeit der Industrie zugute kommt. Schwerpunkte innerhalb des breit angelegten Forschungsspektrums sind dabei die Modellierung, Simulation, Herstellung und Charakterisierung von strukturierten photonischen Materialien und Oberflächen mit kritischen Dimensionen im Sub-Wellenlängenbereich sowie entsprechende photonische Komponenten und deren Integration in aktive optische Bauelemente und Systeme. Des Weiteren wollen die Wissenschaftler photon-induzierte und photon-basierte Prozesse sowie Komponenten für photonische Maschinen in der industriellen Fertigung modellieren und implementieren. Die Forschungsthemen reichen von den Quantenstrukturen und der Quantenoptik über Metamaterialien und Plasmonik zu anwendungsorientierten Aufgabenstellungen der Subwellenlängenoptik sowie der diffraktiven und aktiven Optik.

Das Zentrum vertieft die interdisziplinäre Zusammenarbeit zwischen den Natur- und Ingenieurwissenschaften auf den Gebieten der Photonik, der Optoelektronik und der Technischen Optik und baut so das Kompetenzfeld Photonik an der Uni Stuttgart insgesamt aus. Dies trägt dazu bei, den Forschungsstandort Stuttgart national und international besser sichtbar zu machen. Weitere Ziele sind die Initiierung von Forschungsprojekten sowie die Förderung des wissenschaftlichen Nachwuchses. Dabei versteht sich das Zentrum als Ansprechpartner für interne und externe Interessenten und bringt mit Hilfe von wissenschaftlichen Veranstaltungen und Kooperationsprojekten den Erkenntnistransfer in die Wirtschaft voran.

SCoPE

Simulationswissenschaft an der Universität Stuttgart

2015 wurde das Stuttgarter Zentrum für Simulationswissenschaft gegründet und dazu im eigens hierfür geänderten Landeshochschulgesetz verankert. Seitdem ist das Zentrum eine Zentrale Einheit der Universität. Es bildet den institutionellen und organisatorischen Rahmen für die gemeinsame Forschung seiner Mitglieder und garantiert die Nachhaltigkeit und Langfristigkeit der Simulationsforschung am Standort Stuttgart.

Das Zentrum ist einer Fakultät ähnlich und hat deshalb ähnliche Rechte. Es ist berechtigt, selbst Promotionen durchzuführen und beheimatet den Studiengang Simulation Technology.

Fakultätsähnlich

Das Zentrum ist einer Fakultät ähnlich und hat deshalb ähnliche Rechte. Es ist berechtigt, selbst Promotionen durchzuführen und beheimatet den Studiengang Simulation Technology. Gesteuert wird das SC SimTech wie eine Fakultät durch eine eigene Mitgliederversammlung.

Fakultätsübergreifend

Die Mitglieder des Zentrums für Simulationswissenschaften stammen aus unterschiedlichen Fakultäten der Universität Stuttgart. Die Dauer der Mitgliedschaft ist begrenzt, was das Zentrum zu einer dynamischen Organisationseinheit mit wechselnden Teams macht.

SC SimTech

Ihre Ansprechpartner*innen im Stuttgarter Maschinenbau

 

Stuttgarter Maschinenbau

Pfaffenwaldring 9, 70569 Stuttgart, 5. OG

Dieses Bild zeigt Josef Göbel
Dr.-Ing.

Josef Göbel

Geschäftsführer

Dieses Bild zeigt Charlotte Kuhn
Dr.-Ing.

Charlotte Kuhn

Geschäftsführerin

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