Numerische Software und Simulation

Die Darstellung von Software als simulierte Blöcke.
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Optimierungs- und Simulationsaufgaben stellen sich in der industriellen Praxis in vielfältiger Form. Ob beim schonenden Umgang mit Ressourcen, bei der Optimierung physikalischer Eigenschaften in der Konstruktion, bei der Auslastung von Produktionsanlagen oder bei der Planung von Transportwegen und Zulieferung – Methoden der mathematischen Optimierung und der diskreten Simulation helfen, unternehmerische Entscheidungen zu treffen, Prozesse zu verbessern und Kosten zu sparen. Aufgrund steigender Anforderungen an die Qualität innovativer Produkte werden Computersimulationen immer wichtiger für die Industrie. Sie beschleunigen die Entwicklung neuer Designs und helfen bei der Prozessoptimierung. Simulation reduziert Entwicklungszeit, ersetzt »reale« Experimente und ermöglicht die Konstruktion besserer Prototypen bei gleichzeitig geringeren Kosten.

Kern unserer Forschungsarbeiten ist es, effiziente numerische Methoden zur Lösung hochdimensionaler Probleme zu entwickeln. Wir kreieren beispielsweise Verfahren, die es erlauben, bei großen Datenmengen in relativ kurzer Zeit eine vorteilbringende Prognosegüte zu erzielen. Damit empfehlen sie sich für Kund*innen mit Anwendungsfällen, bei denen es auf eine schnelle Analyse und Aufbereitung umfangreichen Datenmaterials ankommt und in denen herkömmliche nicht-lineare Verfahren zu langsam sind. Auf Basis von Dimensionsreduktionsverfahren entwickeln wir Software- Lösungen, die es Ingenieur*innen erlauben, große Datenmengen einfach und interaktiv aus der virtuellen Produktentwicklung oder dem Monitoring heraus zu untersuchen. Dabei machen diese Analysemethoden es für die Ingenieure möglich, schneller aufgrund der Datenbasis Entscheidungen zu treffen. Der Fraunhofer IUK-Verbund entwickelt neue Ansätze, die helfen, Rechenzeiten von Simulationen zu verkürzen, bei unverändert großer Detailgenauigkeit der Modellierung und hoher Auflösung der Ergebnisdaten.

Kernkompetenzen

Parallele numerische Algorithmen

„„Hocheffiziente Methoden zur optimalen und skalierbaren Lösung großer Systeme linearer Gleichungen

Performanzanalyse und -optimierung

Software-Architekturen für Multicore-Prozessoren und verschiedene Beschleuniger (u. a. GPU)

Analyse und Reduktion großer Mengen von numerischen
Simulationsdaten

Untersuchung von Sensordaten aus Monitoring-Systemen

Anwendungsgebiete

Materialsimulation für Virtual Rapid Prototyping

Umweltsimulationen

Transportoptimierung und Tourenplanung in der Logistik „„

Packungs- und Zuschnittprobleme in der Produktion

Ressourcenoptimierung auf der Basis von Maschinenbelegung, Arbeitsplänen und Materialverbrauch

Standortauswahl für Unternehmen nach verschiedenen Kriterien

Trendvorhersage von Wechselkursen und anderen Finanzprodukten

Empfehlungsmechanismen für Produktvorschläge im Online-Handel

Wissenschaftliche Publikationen

Jahr
Year
Titel/Autor:in
Title/Author
Publikationstyp
Publication Type
2021 The Effect of Alignment on Peoples Ability to Judge Event Sequence Similarity
Ruddle, Roy A.; Bernard, Jürgen; Lücke-Tieke, Hendrik; May, Thorsten; Kohlhammer, Jörn
Zeitschriftenaufsatz
2021 A hybrid real and virtual testing framework for V2X applications
Klöppel-Gersdorf, Michael; Otto, Thomas
Konferenzbeitrag
2021 A Framework for Cloud-based Testing of Multi-variant Cyber-physical Systems
Schlingloff, Bernd-Holger; Hoppe, Niels
Konferenzbeitrag
2021 Simulation of Software Architectures of Smart Ecosystems: Theory and Practice
Graciano Neto, Valdemar Vicente; Manzano, Wallace; Antonino, Pablo Oliveira; Nakagawa, Elisa Yumi
Konferenzbeitrag
2021 Efficiency comparison of three-phase four-wire inverter topologies for unbalanced and nonlinear loads
Stracke, Daniel; Schnabel, Fabian; Sprunck, Sebastian; Jung, Marco
Konferenzbeitrag
2020 Combining Machine Learning and Simulation to a Hybrid Modelling Approach: Current and Future Directions
Rüden, Laura von; Mayer, Sebastian; Sifa, Rafet; Bauckhage, Christian; Garcke, Jochen
Konferenzbeitrag
2020 Parameterization of Standard Test Scenarios of Automated Vehicles Using Accident Simulation Data
Urban, Martin; Erbsmehl, Christian; Landgraf, Tom; Pohle, Maria; Mallada, Jorge Lorente; Puente Guillen, Pablo; Tanigushi, Satoshi
Vortrag
2020 Industrial grade methodology for firewall simulation and requirements verification
Barakat, Ramon; Catal, Faruk; Tcholtchev, Nikolay; Rebahi, Yacine; Schieferdecker, Ina
Konferenzbeitrag
2020 Towards Automated Structural Health Monitoring for Offshore Wind Piles
Kleiser, Dominik; Woock, Philipp
Konferenzbeitrag
2020 Investigation on substations in cold district heating grids in the context of a test facility
Ferraro, Niccolò
Master Thesis
2020 Evaluating Suitable GLOSA-Algorithms by Simulation Considering Realistic Traffic Conditions and V2X-Communication
Klöppel-Gersdorf, Michael; Grimm, Jan
Zeitschriftenaufsatz
2020 A Methodology for Building Simulation Files from Police Recorded Accident Data (for ADAS Assessment)
Urban, Martin; Erbsmehl, Christian; Mallada, Jorge Lorente; Puente Guillen, Pablo; Tanigushi, Satoshi
Vortrag
2020 Integrating security evaluations into virtual commissioning
Giehl, Alexander; Wiedermann, Norbert; Tayebi Gholamzadeh, Makan; Eckert, Claudia
Konferenzbeitrag
2019 Warum Mobile Edge Computing am Feldrand? Eine Einführung in das Projekt INVIA
Stiller, Michael
Vortrag
2019 How to Link Accident Data and Road Traffic Measurements to Enable ADAS/AS Simulation?
Erbsmehl, Christian T.; Lich, Thomas; Mallada, George
Zeitschriftenaufsatz
2019 Costs of wind energy modeling
Hand, M. Maureen; Berkhout, Volker; Schwabe, Paul; Weir, David; Wiser, Ryan
Aufsatz in Buch
2019 Modelling and simulation of low-temperature district heating systems for the development of an exergy-based assessment method
Kallert, Anna Marie Dagmar
Dissertation
2019 Simulation of Test Drives by Using Police-recorded Accident Data and Combining Macroscopic and Microscopic Elements
Pfitzner, Pascal; Erbsmehl, Christian T.
Konferenzbeitrag
2019 Investigation of the temperature dependence of lithium plating onset conditions in commercial Li-ion batteries
Angeles Cabañero, Maria; Altmann, Johannes; Gold, Lukas; Boaretto, Nicola; Müller, Jana; Hein, Simon; Zausch, Jochen; Kallo, Josef; Latz, Arnulf
Zeitschriftenaufsatz
2019 How to Link Accident Data and Road Traffic Measurements to Enable ADAS/AS Simulation?
Erbsmehl, Christian T.; Lich, Thomas; Mallada, George
Konferenzbeitrag
Diese Liste ist ein Auszug aus der Publikationsplattform Fraunhofer-Publica

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