Paradigmenwechsel im Produktdesign

Fraunhofer CPM

Prof. Dr. Chris Eberl - Koordinator des Fraunhofer Cluster of Excellence Programmierbare Materialien CPM

Netzwerke statt Hierarchien

 

Drei Fragen an Prof. Dr. Chris Eberl, wissenschaftlicher Koordinator des Fraunhofer Cluster of Excellence Programmierbare Materialien CPM  

Was ist das Besondere an der Zusammenarbeit im Forschungscluster?

Aufgrund der Neuartigkeit des Themas Programmierbare Materialien und der Herausforderung Systemfunktionen in Materialien zu integrieren erfordert die Erforschung und Entwicklung von programmierbaren Materialien ein hohes Maß an interdisziplinärer Zusammenarbeit in einer enormen Intensität zwischen verschiedenen Forschungsrichtungen. Dadurch wird eine völlig neue Forschungsstruktur und -kultur notwendig.

Damit programmierbare Materialien Realität werden können, müssen sämtliche beteiligte wissenschaftliche Disziplinen von Mechanikexperten und Materialwissenschaftlern, die unsere Modelle simulieren, Mathematiker, die eine lokale Optimierung realisieren, und Grundlagenwissenschaftlern, bis hin zu den Verfahrensingenieuren, parallel miteinander interagieren und voneinander lernen. Das muss sich über alle Wertschöpfungs- und Disziplingrenzen erstrecken.

Wie kann eine Struktur aussehen, die solche Interdisziplinären Prozesse unterstützt?

Das Cluster Programmierbare Materialien setzt in Anlehnung an agiles Projektmanagement bei der institutsübergreifenden Kooperation auf Netzwerkstrukturen statt auf Hierarchien und kurze Iterationszyklen anstelle langer Pflichtenheften.

Die Verantwortung für den Weg zu Programmierbaren Materialien überlassen wir weitestgehend den Wissenschaftler-Ebenen in den Instituten, also den Experten in den Teams. Diese Struktur erlaubt dem Cluster einerseits schnelles Wachstum und Skalierung der Prozesse erfordert andererseits aber eine neue Kommunikationsstruktur. Wir arbeiten da über die Vision und nicht über die Hierarchie. Das Cluster ist inhaltlich außerdem in sieben Themenbereiche gegliedert. Die jeweiligen Sprecher der Themenbereiche und ihre Stellvertreter sind bewusst mit Personen aus unterschiedlichen Instituten besetzt. Teilweise bestehen sogar Teams aus Mitgliedern von bis zu sieben verschiedenen Instituten.

Wie kann das Cluster programmierbare Materialien zur Anwendungsreife bringen?

Unsere Struktur wirkt wie ein Inkubator. Nur durch den interdisziplinären und über Institutsgrenzen hinweg agierenden Forschungscluster ist es möglich die Markteinführung von Programmierbaren Materialien erheblich zu beschleunigen.

In enger Vernetzung werden daher folgende Schritte etabliert: Nach dem wir Zielfunktionen aus dem Anwendungskontext abgeleitet haben, formulieren wir Nebenbedingungen aus den notwendigen Fertigungsprozessen. Dann gehen wir los und entwickeln programmierbares Materialien anhand der Funktions- und Prozessbibliotheken. Die Programmierung der Funktionalitäten geschieht dann im Herstellungsprozess. Anschließend validieren wir die Funktionen und speisen einen Feedbackprozess, damit wir aus unseren Fehlern maximal effektiv lernen können und keine Erkenntnis ungenutzt bleibt im Cluster

 

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Was sind programmierbare Materialien?

Das Fraunhofer Cluster of Excellence Programmierbare Materialien CPM

Themenschwerpunkte des Forschungsclusters

Zusammenarbeit mit dem Forschungscluster