Sektorenintegration und interdisziplinäre Systementwicklung

Die Sektorenintegration ist durch ihren umfassenden interdisziplinären Charakter eine ganz besonders herausfordernde Aufgabe der Systemintegration. Heute sind die technischen Probleme ganzheitlich zu betrachten und insbesondere um die Dimensionen „Mensch“ und „Umwelt“ zu erweitern. Das IMS ist durch die breite thematische Ausrichtung ideal aufgestellt, um in den Bereichen Sektorenintegration und interdisziplinäre Systementwicklung einen wichtigen Beitrag zur Gestaltung der anstehenden Paradigmenwechsel zu leisten.

Die Forschung am IMS gliedert sich in die Felder Fahrzeug-Systeme, Energie-Systeme, Robotik-Systeme und Aktive Schwingsysteme, wobei aussichtsreiche Entwicklungen auch insbesondere an den Schnittstellen zwischen den Feldern ansetzen. Besonders hervorzuheben ist die Forschung im Bereich der Sektorenintegration zwischen Fahrzeug- bzw. Mobilitäts- und Energiesysteme.

Integrierte Lösungen in diesem Bereich weisen das größte Potenzial für eine nachhaltige Verkehrs- und Energiewende auf. Herausforderungen ergeben sich dabei durch die Komplexität der Teilsysteme in den jeweiligen Sektoren, die zu einem noch komplexeren integrierten Gesamtsystem führen. Geeignete Ansätze zur integrierten Lösungsentwicklung liegen u. a. im Bereich der Mechatronik, insbesondere in den Methoden der interdisziplinären Systementwicklung und der Systemintegration, die als „V-Modell der Mechatronik“ zusammengefasst sind. Ausgehend von Anforderungen, die aus dem Anwendungsfall abgeleitet sind, werden hierbei auf Systemebene Lösungsalternativen entwickelt. Erst dann erfolgt eine disziplinenspezifische Ausgestaltung der Lösung in engem und regelmäßigem Austausch zwischen den Disziplinen. In der klassischen Mechatronik sind dies die Disziplinen Maschinenbau, Elektrotechnik und Informatik. Diese tief verankerte interdisziplinäre Ausrichtung der Mechatronik ermöglicht eine Erweiterung der Methode um nichttechnische Elemente, wie Mensch und Umwelt. Final werden die Teillösungen zu einer Gesamtlösung zusammengeführt bzw. integriert und gegen die Anforderungen validiert.

Durch die breite Ausrichtung des IMS unter dem Dach der Mechatronik ergeben sich Potenziale im Bereich der interdisziplinären Systementwicklung und Sektorenintegration, die in einer Vielzahl an Projekten untersucht werden.