Fraunhofer Innovisions - Neueste Beiträge: Simulation und Visualisierung http://www.fraunhofer-innovisions.de Fraunhofer InnoVisions de-de Im Dienste der Zukunft Das Prinzip der Selbstbedienung ist ein Erfolgsmodell - in der Bankfiliale, am Fahrkartenautomaten, im Online-Handel oder auf dem Smartphone. Neue Technologien von Sprachsteuerung und Augmented Reality bis zu Big Data und künstlicher Intelligenz sollen die Selbstbedienungskonzepte künftig noch kundenfreundlicher machen. Wie das aussehen könnte, erforschen Dienstleistungs- und Industrieunternehmen gemeinsam mit einem Forscherteam des Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaftund Organisation IAO. https://www.fraunhofer-innovisions.de/usability/im-dienste-der-zukunft/ Innovisions 2019-08-23 06:00:14 Es werde Licht Scheinwerfer sind mehr als nur ein Lichtspender. Dank LED-Technik und mit intelligenter Steuerung leuchten sie punktgenau, projizieren Hinweise auf die Straße und können sich auf unterschiedlichste Wettersituationen einstellen. Das alles verteuert die Weiterentwicklung moderner LED-Scheinwerfer allerdings erheblich. Für die Firma Hella hat das Fraunhofer IEM gemeinsam mit Partnern deshalb die Entwicklungs- und Testprozesse erheblich effektiviert. Auch andere Zulieferer könnten von den Erfahrungen der Experten profitieren. https://www.fraunhofer-innovisions.de/licht-und-laser/es-werde-licht-2/ Innovisions 2019-07-11 06:00:45 Punkt vor Gitter Um das Strömungsverhalten in einer Wasserkraftturbine entlang einer Autokarosserie oder an den Tragflächen eines Flugzeugs simulieren zu können, müssen die Entwicklungsingenieure über jede dieser Geometrien zunächst ein Rechengitter legen. Dieser Prozess ist teuer und langwierig. Eine neue Simulationsmethode macht die Rechengitter nun überflüssig. Mehr noch: Selbst äußerst dynamische Vorgänge wie die Fahrt eines Autos durch eine Wasserpfütze lassen sich zügig und ohne aufwendige Vorarbeiten simulieren. https://www.fraunhofer-innovisions.de/simulation-und-visualisierung/punkt-vor-gitter/ Innovisions 2019-07-09 06:00:57 Hörende Augen Der Mond ist 400.000 km von uns entfernt. Seine Rückseite können wir nicht sehen. Trotzdem ist diese »Dark Side« deutlich besser erforscht als der Meeresgrund. Und das, obwohl wir von den Meeren abhängig sind. Sie sind Nahrungs- und Rohstofflieferanten und essentielle Infrastruktur für den transkontinentalen Transport. Das lichtabsorbierende Milieu und der enorme Druck, die in der Tiefsee herrschen, machen Messungen und Analysen allerdings schwierig. Ändern könnte sich das mit einem akustischen 3D-Bildgebungs- und Vermessungssystem, das sogar Echtzeitanalysen des Meeresbodens ermöglicht. https://www.fraunhofer-innovisions.de/simulation-und-visualisierung/hoerende-augen/ Innovisions 2019-06-12 06:00:30 XXL-Computertomographie Objekte erforschen, ihr Inneres begutachten ohne Schäden zu verursachen – eine am Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS im Entwicklungszentrum Röntgentechnik entwickelte XXL-Computertomographie ermöglicht die Konstruktion eines dreidimensionalen Volumenbilds und damit auch die Digitalisierung eines Objekts. Somit kann beispielsweise das Innere des Raketenjägers Me 163 betrachtet werden. https://www.fraunhofer-innovisions.de/simulation-und-visualisierung/xxl-computertomographie/ Innovisions 2019-06-06 06:00:30 Weniger bringt mehr Interaktive 3D-Anwendungen kennen wir eher von einfachen Handyspielen und aus TV-Berichten. Eigene Erfahrungen im Zusammenhang mit komplexen Internetanwendungen haben die meisten diesbezüglich aber kaum. Grund dafür ist das bislang immense Datenvolumen, das 3D-Modelle benötigen. Im Rahmen seiner Dissertation am Fraunhofer IGD hat Max Limper eine Lösung entwickelt, die eine hocheffiziente Komprimierung dieser Daten ermöglicht. So ist eine Software entstanden, die der Forscher nun im Rahmen seines StartUps lizensiert. Werden wir also bald in eine neue Dimension des Internets eintauchen können? https://www.fraunhofer-innovisions.de/simulation-und-visualisierung/weniger-bringt-mehr/ Innovisions 2019-05-02 06:00:45 Sicheres Sequencing Mit Hilfe der Sequenzierung lässt sich das Erbgut eines Menschen »auslesen«. Das Verfahren ist allerdings sehr komplex, zeitaufwendig und teuer. Zudem muss die Anzahl an Nukleinsäuren in einer Probe bekannt sein. Eine vom Fraunhofer FIT bereits vor einigen Jahren entwickelte Einzelmoleküldetektionsmaschine (EMDM) ist in der Lage, kleinste Mengen dieser Nukleinsäuren zu analysieren. Nun haben die Forscher die EMDM an das Next-Generation-Sequencing angepasst. https://www.fraunhofer-innovisions.de/digital-health/sicheres-sequencing/ Innovisions 2019-03-26 06:00:44 Virtuelle Operationen Operationen vor dem Eingriff üben, um Sicherheit und Wissen zu erlangen, so dass die Wahrscheinlichkeit bei der realen Operation Risikostrukturen zu verletzen minimiert wird – das möchte das Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS durch »HaptiVist« erreichen. Dafür wird ein haptisch-visuelles Trainingssystem für die Chirurgie entwickelt, speziell für den Bereich Hörsystemimplantation. Beim Üben am virtuellen Knochen wird das Fräsen und Bohren so simuliert, dass (angehende) Chirurgen sehen, hören und haptisch wahrnehmen, was sie auch in einem realen Operationsumfeld erleben. https://www.fraunhofer-innovisions.de/simulation-und-visualisierung/virtuelle-operationen/ Innovisions 2019-03-06 06:00:48 Das Ziel ist der Start Kundenindividuelle Produktion ist in der Chemieindustrie nichts Neues. Bis eine Farbe, eine Beschichtung oder ein Materialmix aber alle geforderten Eigenschaften eines Kundenauftrags erfüllt, sind meist langwierige und schwer zu kalkulierende Laborversuche erforderlich. Denn Überraschungserfolge sind dabei ebenso möglich wie wiederholtes Scheitern. Mit Hilfe von Künstlicher Intelligenz sollen sich diese Versuchs- und Irrtumsszenarien nun ändern. Geforscht wird dabei von der Ziellinie aus. https://www.fraunhofer-innovisions.de/simulation-und-visualisierung/das-ziel-ist-der-start/ Innovisions 2019-01-24 06:00:42 Reibungslose Übergabe Produkte virtuell zu entwickeln bietet viele Vorteile. Ohne aufwendige Experimente lassen sich mit Hilfe von Simulationstools Produktionsprozesse und Produkteigenschaften optimieren. Die eingesetzten Simulationstools sind meistens aber nur schwer miteinander kombinierbar. Gemeinsam mit dreißig Partnern forscht Fraunhofer SCAI deshalb daran, die Probleme bei der Übergabe der Daten von einem Tool auf das nächste zu minimieren. Im Projekt »Virtual Material Modelling in Manufacturing« (VMAP) soll dafür ein offener Schnittstellen-Standard entwickelt werden. https://www.fraunhofer-innovisions.de/simulation-und-visualisierung/reibungslose-uebergabe/ Innovisions 2018-11-07 06:00:29 Mittendrin »Volumetrisches Video« gilt weltweit als nächster wichtiger Entwicklungsschritt in der Medienproduktion. Die Idee ist es, Menschen und Objekte so aufzunehmen, dass sie dreidimensional in »begehbare Filme« eingebaut werden können. Dank des Einsatzes spezieller Aufnahmetechniken und einer neuartigen Software haben Experten am Fraunhofer HHI dieses Ziel erreicht. Erste, mit ihrer Methode produzierte Sequenzen sind bereits fertiggestellt. Ein gemeinsam mit der UFA produzierter Film ist nun ausgezeichnet worden.  https://www.fraunhofer-innovisions.de/fernsehen-der-zukunft/mittendrin/ Innovisions 2018-09-19 06:00:56 Gut im Schnitt Die Qualität von Programmen, die Zuschnitte für Holz, Stahl oder Textilien berechnen, lässt sich über die Minimierung des Materialverlusts leicht bestimmen. Danach gehören die Software-Pakete für Packungs- und Zuschnittprobleme des Fraunhofer SCAI zu den leistungsstärksten. Im Interview erklärt Abteilungsleiter Dr. Ralf Heckmann die Hintergründe für den Erfolg der Forschungen. https://www.fraunhofer-innovisions.de/simulation-und-visualisierung/gut-im-schnitt/ Innovisions 2018-05-24 06:00:59 Überall fährt es sich anders Fahrzeughersteller müssen bei der Planung und Entwicklung neuer PKWs und LKWs auch die jeweiligen regionalen Unterschiede auf dem Weltmarkt berücksichtigen. Denn der Verschleiß eines Fahrzeugs ist in Brasilien womöglich eine anderer als in Österreich. Mithilfe der Simulationssoftware VMC® des Fraunhofer ITWM wird eine geo-referenzierte Analyse von Umweltbedingungen möglich, um die Beanspruchung und Energieeffizienz für einen Fahrzeugtyp zu simulieren. https://www.fraunhofer-innovisions.de/neue-mobilitaet/ueberall-faehrt-es-sich-anders/ Innovisions 2018-05-07 06:00:17 Hannover Messe 2018 - Industrie 4.0 Von Kugelbahnen, Molekül- und Menschsimulationen und fotografierenden Robotern! Auf der Hannover Messe 2018 präsentierte sich die Fraunhofer-Gesellschaft mit ihren Instituten und Verbünden auf verschiedenen Ständen - immer unter dem Motto »Sparking the Future« und zeigte Produkte und Forschungsergebnisse von Cobots bis Industrial Internet. https://www.fraunhofer-innovisions.de/hannover-messe/hannover-messe-2018-industrie-4-0/ Innovisions 2018-05-02 06:00:36 Dünnhäutig – genau nach Plan Vollautomatisches Lackieren von Werkzeugen, Stühlen oder Fahrzeugteilen ist Grundlage für eine kostengünstige und hochwertige Produktion. Bislang allerdings lohnt sich das Programmieren eines Lackierroboters nur bei Massenproduktionen. Dank der Entwicklung von selbstprogrammierenden Lackierzellen im Projekt »SelfPaint« wird es nun erstmals möglich, auch Einzelteile ohne Zutun der Mitarbeiter lackieren zu lassen und die Qualität der Arbeit vollautomatisch zu gewährleisten. https://www.fraunhofer-innovisions.de/simulation-und-visualisierung/duennhaeutig-genau-nach-plan/ Innovisions 2018-04-23 06:00:28 Genügend Saft für reichlich Kraft Akkumulatoren sind die Achillesferse der Elektromobilität. Ohne eine deutliche Verbesserung ihrer Performance könnte der Verbreitung von Stromern der Saft ausgehen. Doch die Weiterentwicklung von Akkus für Elektrofahrzeuge ist kompliziert und teuer – insbesondere was das Testen verschiedener Modifikationen betrifft. Am Fraunhofer ITWM haben Forscher deshalb ein Simulationstool entwickelt, mit dem die Prozesse in einem Akkumulator besser nachvollzogen werden können.  https://www.fraunhofer-innovisions.de/simulation-und-visualisierung/genuegend-saft-fuer-reichlich-kraft/ Innovisions 2018-04-20 06:00:19 Verbrannte Hand? Das war gestern! 3D-Druck und »mass customization« sind in aller Munde. Viele Portale machen es möglich, individualisierte Designs drucken zu lassen. Sie nehmen in der Regel aber nur geometrische Tests vor, um zu prüfen, ob ein Objekt druckbar ist. Ob das Objekt später bestimmten Belastungen standhält, wird nicht geprüft. Genau hier setzt die Software »CUPstomizer« des Fraunhofer IGD an, die durch die Verbindung mehrerer Technologien Zeit und Kosten spart:  https://www.fraunhofer-innovisions.de/simulation-und-visualisierung/verbrannte-hand-das-war-gestern/ Innovisions 2018-04-13 06:00:21 Aufprall-Analyse Simulationen zum Crashverhalten von Fahrzeugen sind überlebenswichtig. Sowohl für das Modell, das nur bei ausreichender Sicherheit zu einem Erfolg auf dem Markt werden kann als auch für die Insassen, die später in diesem Fahrzeug sitzen. Doch die Analyse des Crashverhaltens ist hochkomplex. Nur bei ausreichender Reduktion der anfallenden Daten können die Ergebnisse schnell und aussagekräftig visualisiert werden. Eine neuartige Methode der nichtlinearen Dimensionsreduktion erlaubt nun Berechnungen, die die zeitliche Entwicklung des Crashverhaltens eingängig darstellen können. https://www.fraunhofer-innovisions.de/simulation-und-visualisierung/aufprall-analyse/ Innovisions 2018-04-04 06:00:58 Risikoabschätzung: Bilder zeigen mehr als Statistiken Mit der Plattform VCaaS hat das Fraunhofer IGD eine wichtige Voraussetzung geschaffen, um eine Vielzahl datenlastiger IT-Projekte durchzuführen und diese möglichst in Echtzeit zu visualisieren. Dazu gehört beispielsweise das UrbanRiskPortal, mit dem das Risikopotenzial einzelner städtischer Objekte abgeschätzt werden kann. Oder IQmulus, durch das eine Vielzahl geostationärer Daten so geschickt genutzt wird, dass eine Vorbereitung von Maßnahmen gegen lebensgefährliche Erdrutsche möglich ist. https://www.fraunhofer-innovisions.de/oeffentliche-sicherheit/wenn-bilder-mehr-sagen-als-1000-statistiken/ Innovisions 2018-03-15 06:00:47 Sind Ihre Chips auch im Alter noch fit? Bei der aktuellen Hardware-Entwicklung in der Mikroelektronik sind zwei Trends kennzeichnend: Erstens werden elektronische Schaltungen weiterhin immer kompakter, kleiner und leistungsfähiger. Und zweitens übernehmen elektronische Schaltungen verstärkt auch sicherheitsrelevante Aufgaben. Für beide Entwicklungstendenzen aber wird ein Faktor zunehmend wichtiger: die Alterungsprozesse der Chips. Wie Schaltungsentwickler ihre Entwürfe mit Lebensdauerprognosen absichern können, erläutert Dr. André Lange vom Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS. https://www.fraunhofer-innovisions.de/simulation-und-visualisierung/sind-ihre-chips-auch-im-alter-noch-fit/ Innovisions 2018-03-06 06:00:07 In der Pole-Position Formel 1 Rennen verlangen Höchstleistung - von den Fahrern, von den Boxenteams und von der Technik. Nach über 300 Kilometern Renndistanz verschaffen kleinste Konstruktionsdetails einem Rennstall oftmals die entscheidenden Meter Vorsprung zum Sieg. Abseits der Piste liefern sich daher die Konstrukteure einen Wettkampf um technische Exzellenz. Eines der wichtigsten »Sportgeräte« dabei: Simulationsberechnungen. Ideale Startbedingungen verspricht dabei eine vom Fraunhofer-Institut für Algorithmen und Wissenschaftliches Rechnen SCAI entwickelte Softwareschnittstelle. https://www.fraunhofer-innovisions.de/simulation-und-visualisierung/in-der-pole-position/ Innovisions 2018-03-01 06:00:57 Mit Cluster-Rechnen auf Ölsuche »Ist da was? Was ist da?« Dank klassischer Verfahren der Reflexionsseismik können Geophysiker in den Erduntergrund hinein-»hören«. Mithilfe des Echos ihrer Signale ermitteln sie Lage und Art von Gesteinsschichten. Bei der Berechnung gehen allerdings auch Daten verloren, die für weitergehende Analysen genutzt werden könnten. Eine neue, hocheffiziente Rechenmethode ermöglicht nun erstmals eine verlustfreie Datenmigration. Sie ermöglicht es den Geologen erheblich zuverlässiger abschätzen, ob z.B. die Poren einer geologischen Schicht mit Öl oder Gas gefüllt sind – oder doch nur mit Wasser. https://www.fraunhofer-innovisions.de/simulation-und-visualisierung/mit-cluster-rechnen-auf-oelsuche/ Innovisions 2018-01-30 06:00:28 Das Produkt schon gehört? »Mit den Ohren sieht man besser.« Dieses (zugespitzt formulierte) Ergebnis aus der Hirnforschung zeigt, dass wir Situationen oder Gegenstände erst dann umfänglich erfassen, wenn Auge und Ohr zusammen spielen. Bei der Entwicklung von Geräten dienen CAD-Programme und 3D-Drucker aber lediglich als Entscheidungshilfen für das Auge. Den späteren Klang eines Produkts berücksichtigen sie nicht. Wissenschaftler am Fraunhofer IDMT haben jetzt eine Methode erarbeitet, wie die Geräusche von Geräten und Maschinen hörbar werden, obwohl sie real noch gar nicht existieren. https://www.fraunhofer-innovisions.de/simulation-und-visualisierung/das-produkt-schon-gehoert/ Innovisions 2017-12-13 06:01:13 Kühle Luft im Bus – aber der Energieverbrauch? Selbst wenn es gelänge, den Treibstoffverbrauch für unsere Fahrzeuge auf null zu reduzieren: wir müssten weiterhin zur Tankstelle. Einer der ausschlaggebendsten Gründe dafür ist die Klimatisierung, die im Winter den Innenraum beheizt und im Sommer für eine kühle Brise sorgt. Besonders gravierend ist der so zusätzlich entstehende Energieverbrauch bei Bussen. Hier geht rund ein Fünftel der Energie oder des Treibstoffverbrauchs und der CO2-Emission auf Kosten der Klimatechnik. Allerdings wird dieser Umstand bislang nicht ausreichend berücksichtigt. Ein Tool des Fraunhofer IVI schafft Abhilfe. https://www.fraunhofer-innovisions.de/simulation-und-visualisierung/kuehle-luft-im-bus-aber-der-energieverbrauch/ Innovisions 2017-12-11 06:00:11 Und nun die Stromvorhersage für ... Windenergie und Photovoltaik liefern elektrische Energie nach Wetterlage. Für die Betreiber der Stromnetze sind detaillierte Vorhersagen daher essentiell. Um die Versorgungsqualität und Netzstabilität aufrecht zu erhalten, müssen sie aber noch weit mehr kennen als die lokale Wetterlage. Fraunhofer-Forscher entwickeln gemeinsam mit Wetterdienst und Netzbetreibern ein umfassendes Prognosesystem, das für jedes Umspannwerk die Einspeiseleistung berechnet – auch unter Berücksichtigung von Faktoren wie Eigenstromverwendung oder dem temporären Abschalten einzelner Windkraftanlagen. https://www.fraunhofer-innovisions.de/smart-energy/und-nun-die-stromvorhersage-fuer/ Innovisions 2017-11-09 06:00:09 Den Daten auf den Grund gehen  »Immer eine Handbreit Wasser unterm Kiel«. Ohne ausdrucksstarke Seekarten ist dieser Wunsch nur schwer umzusetzen. Allerdings sind die Angaben über die Wassertiefen in den elektronischen Karten unterschiedlich verlässlich. Deshalb müssen Kapitäne auch über die Validität der präsentierten Daten informiert sein. Wie diese »Unsicherheits-Informationen« sinnvoll visualisiert werden können, hat eine Studie untersucht. Im Interview beschreibt Studienleiter Dr. Stefan Gladisch die neu entstandenen Visualisierungskonzepte und erläutert Bestrebungen für deren Standardisierung.  https://www.fraunhofer-innovisions.de/simulation-und-visualisierung/den-daten-auf-den-grund-gehen-2/ Innovisions 2017-10-26 06:00:02 Optimale Optimierung Das Anpassen von Prozessen ist kostenintensiv und aufwändig. Selbst, wenn das Gros der industriellen Abläufe vorab am Computer simuliert wird. Im Rahmen des Projekts »Prozessoptimierung und Entscheidungsunterstützung in der chemischen Industrie« haben Forscher des Fraunhofer-Instituts für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM nun ein System entwickelt, das alle relevanten Informationen anhand objektiver Kriterien automatisch ermittelt und die Optimierung im virtuellen Prozess automatisch übernimmt. https://www.fraunhofer-innovisions.de/simulation-und-visualisierung/optimale-optimierung/ Innovisions 2017-10-10 06:00:19 30 Jahre Fraunhofer IGD Bereits seit 30 Jahren steht das Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung IGD in Darmstadt an der Spitze des Visual Computing. Die Hauptbereiche der Abbildung der Realität in Form von innovativen Computergraphiken und der visuellen Erfassung der Umgebung durch Computer werden von einem kreativen Team von Mitarbeitern getragen. Vier von ihnen sprechen über ihre Aufgaben und Erlebnisse: https://www.fraunhofer-innovisions.de/in-eigener-sache/30-jahre-fraunhofer-igd/ Innovisions 2017-09-07 06:00:08 25 Jahre Fraunhofer IGD in Rostock Im Norden Deutschlands wird seit 25 Jahren aktiv geforscht: Das Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung IGD in Rostock sorgt seit 1992 für neuartige Lösungen im Bereich »Martime Graphics« und »Visual Assistance Technologies«. Hinter den technologischen Innovationen steckt ein großes Team an Mitarbeitern - vier von ihnen berichten über Ihre Erfahrungen: https://www.fraunhofer-innovisions.de/in-eigener-sache/25-jahre-fraunhofer-igd-in-rostock/ Innovisions 2017-09-05 06:00:22 Die Reise ins Ich Endoskopie und Mikroskopie sind viel genutzte Standardverfahren - in der Medizin ebenso wie zur Sichtprüfung in der Industrie. Aktuelle 3D-Technologien ermöglichen sogar einen räumlichen Blick auf die Objekte. Damit Ärzte und Ingenieure von diesen Systemen in vollem Umfang profitieren können, müssen die generierten 3D-Ansichten exakt vermessbar sein und möglichst live übermittelt werden können. Forscher am Fraunhofer HHI haben nun ein Gesamtsystem vorgestellt, das die Bilder von 3D-Endoskopen und 3D-Mikroskopen hochgenau für Messaufgaben erfasst und perfekte Stereobilder ausgibt. https://www.fraunhofer-innovisions.de/digital-health/die-reise-ins-ich/ Innovisions 2017-08-17 06:00:01