Interdisziplinarität, zunehmende Komplexität und steigende Anforderungen an Nachhaltigkeit und Kreislauffähigkeit stellen zentrale Hersausforderungen in der Entwicklung moderner technischer Systeme dar. Um hierbei nicht nur den heutigen, sondern auch zukünftigen Prinzipien und Anforderungen gerecht zu werden, werden Ingenieurinnen und Ingenieure zu zentralen Entscheidern. Hierbei gilt es, Entscheidungen mit Weitblick über den gesamten Produktlebenszyklus hinweg zu treffen und  zukünftige Entwicklungen bestmöglich abzuschätzen und zu berücksichtigen.

Genau hier setzt die Grundlagenforschung im DFG-Schwerpunktprogramm „Hybride Entscheidungsunterstützung in der Produktentstehung“ (SPP 2443) an! Im Rahmen der Forschung sollen Erkenntnisse darüber gewonnen werden, wie Verfahren und Methoden der Data Science und Künstlichen Intelligenz (DS/KI) zukünftig in Ergänzung zu menschlichen Fähigkeiten und etablierten Methoden der Ingenieurswissenschaften eine Leistungssteigerung der Produktentstehung bewirken können. Die Erkenntnisse aus der Forschung werden genutzt, um den Menschen in seinen Entscheidungen zu unterstützen und somit die Produkt- und Prozessgestaltung effizienter und präziser zu gestalten. 

6
Forschungsprojekte in der ersten Förderperiode.
Stand: Dezember 2024
11
an den Forschungsprojekten beteiligte Universitäten
Stand: Dezember 2024
40
beteiligte Forscherinnen und Forscher im SPP
Stand: Dezember 2024

Mission des SPP 2443

Durch die Grundlagenforschung im Rahmen des DFG Schwerpunktprogramms 2443 erzielen wir Erkenntnisse darüber, wie eine Leistungssteigerung der Produktentstehung durch hybride Entscheidungsunterstützung bewirkt werden kann. Hierzu werden bestehende Verfahren und Methoden der Data Science und Künstlichen Intelligenz domänenspezifisch angewendet und angepasst. Durch das Training von Modellen, dem Aufbau neuronaler Netze oder der Generierung von semantischen Netzen erzielen wir Erkenntnisse über die erzielbaren Effekte in der Produktentstehung und die daraus resultierenden Anpassungen von Prozessen, Methoden, IT-Werkzeugen und Informationsstandards. Durch die Entwicklung hybrider Entscheidungsunterstützungssysteme fördern wir eine effektive und nachhaltige Produktentstehung und ermöglichen eine Entlastung in Routinetätigkeiten und Verbesserung der Entscheidungsqualität, ohne dabei die kreative und strategische Rolle des Menschen zu ersetzen.

Ziele des SPP 2443

Entwicklung von Methoden und Ansätzen, um die Qualität und Geschwindigkeit von Entscheidungen in frühen Phasen der Produktentstehung zu verbessern und unnötige Iterationen zu reduzieren

Schaffung hybrider Verfahren, die die Stärken etablierter Ingenieurmethoden mit den Möglichkeiten von DS/KI und menschlichen Fähigkeiten verbinden

Entwicklung von Ansätzen, um Materialkreisläufe auf möglichst hohem Niveau zu schließen

Entwicklung von Ansätzen, um über den gesamten Produktlebenszyklus vorliegende „extreme“ Daten auszuwerten und in der Entwicklung nutzbar zu machen

Erforschung der Auswirkungen und Potenziale hybrider Entscheidungsunterstützung auf Prozesse, Methoden, IT-Werkzeuge und Standards in der Produktentstehung

Der ge­ne­ri­sche Pro­dukt­le­bens­zy­klus

Das Produktleben in einer Kreislaufwirtschaft ist durch Material- und Informationszirkularität gekennzeichnet. Im SPP 2443 wird die Informationszirkularität genutzt, um Materialzirkularität auf möglichst hohem Niveau zu ermöglichen. (Gräßler & Pottebaum 2021)

DOI: 10.3390/app11104516

Aktuelles

07.01.2025

Kick-Off des SPP 2443

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Weitere Neuigkeiten

Road­map des SPP 2443

2024

Kick-Off des Schwerpunktprogramms 2443

Auftaktveranstaltung des SPP 2443 am Heinz Nixdorf Institut Paderborn. Klärung von Randbedingungen für die projektübergreifende Zusammenarbeit und Schärfung des gemeinsamen Forschungsziels.

2025

Etablierung projektübergreifender Arbeitsgruppen

Zur Hebung projektübergreifender Synergien finden Austausch und Diskussion aktueller Herausforderungen und Problemstellungen in Querschnittsarbeitsgruppen statt.

2026

Auftakt einer Konferenzreihe im Rahmen des SPP 2443

2027

Abschluss der ersten Förderperiode

-

Pro­jek­te des SPP 2443

DeCap

Fähigkeitsgerechte Produktentwicklung - Datenwissenschaft und Künstliche Intelligenz in der fähigkeitsgerechten Produktentwicklung für eine nachhaltige Produktion

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EasyMLS

Engineering-Assistenz für hybride Entscheidungsunterstützung auf der Grundlage von auf maschinellem Lernen basierenden Ersatzmodellen

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HUMAN-DECISION

Menschenzentrierte und neurosymbolische Entscheidungsunterstützung in der Kreislaufproduktentwicklung

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HYDRA

Hybride Entscheidungsunterstützung für Computer Aided Design

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INSPIRE

Intelligente hybride Entscheidungsunterstützung basierend auf multimodaler KI für die Produktentwicklung

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XDP-Opt

Erfahrungsbasierte Design-Prozess-Optimierung für die industrielle Fertigung

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HYDRA

Hybride Entscheidungsunterstützung für Computer Aided Design

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INSPIRE

Intelligente hybride Entscheidungsunterstützung basierend auf multimodaler KI für die Produktentwicklung

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XDP-Opt

Erfahrungsbasierte Design-Prozess-Optimierung für die industrielle Fertigung

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