Simulation als Kerntechnologie in der Forschung

Die Forschungsschwerpunkte des Bundes sind aktuell unter der Überschrift „Hightech-Strategie 2025“ zusammengefasst. Dabei geht es in vielen Fällen um die Entwicklung neuer Produkte und Verfahren für eine bessere Gesundheit, Nachhaltigkeit und Klimaschutz, Mobilität, Sicherheit sowie die unter dem Stichwort „Wirtschaft und Arbeit 4.0“ zusammengefassten Innovationen durch die Einführung neuer digitaler Technologien und Smart Services. Ein gutes Beispiel aus dem Bereich Nachhaltigkeit und Klimaschutz ist die Entwicklung von Brennstoffzellen sowie die Erarbeitung geeigneter Fertigungsverfahren. Unlängst hat das Land Sachsen hierzu das Forschungsprojekt „AgilPlanBZ“ gestartet. In diesem Projekt werden geeignete Methoden und Werkzeuge entwickelt, um die Planung von Fertigungssystemen zur Herstellung von Brennstoffzellen zu ermöglichen. Die Simulation spielt eine entscheidende Rolle in der Evaluierung und Optimierung von Fertigungsplänen. Aufgrund des hochdynamischen Umfelds, das vor allem durch die kontinuierlichen Fortschritte in der Brennstoffzellentechnologie und einem volatilen Markt geprägt ist, können sich die Rahmendaten der Planung oft ändern. In diesem Kontext wird das Simulationsmodell zum alternativlosen Werkzeug und Testfeld für die Entwicklung von Fertigungskonzepten. Die Simulation muss schnell und verlässlich Entscheidungsgrundlagen liefern, indem sie Kennzahlen des zukünftigen Fertigungssystems bereitstellt, mögliche Engpässe identifiziert und Prozessalternativen vergleicht.

Dass es nicht ohne Simulation geht, zeigt auch das europäische Forschungsprojekt „DigiPrime“, in dem ein digitale Plattform für die Kreislaufwirtschaft aufgebaut wird, um die Hürden im Informationsaustausch zwischen den verschiedenen Systemen der Akteure in einer Wertschöpfungskette abzubauen. Das soll neue Geschäftsmodelle zur nachhaltigen Nutzung von Materialien aus Produkten mit hoher Wertschöpfung auch für Unternehmen aus unterschiedlichen industriellen Sektoren ermöglichen. Die Simulation ermittelt die Effizienz von Wertschöpfungsketten und wird somit zu einer Kerntechnologie dieser digitalen Plattform.

In den letzten 6 Monaten wurden 4 neue Forschungsprojekte mit SimPlan-Beteiligung gestartet. Damit arbeitet SimPlan nunmehr aktuell in 9 Projekten mit und investiert selbst jedes Jahr einen sechsstelligen Betrag in diese Projekte. Neben der Nutzung der Simulationstechnologie in den Projekten ist ein wichtiger Grund für die Einbindung von SimPlan die umfassende Expertise nicht nur in der Anwendung der Simulation, sondern auch die inzwischen 28 jährige Erfahrung aus industriellen Projekten in einer Vielzahl an Branchen im In- und Ausland. Die Kombination aus Forschung und Entwicklung im Bereich der Simulation und die Umsetzung konkreter industrieller Anforderungen macht SimPlan zum einzigartigen und innovativen Partner für alle Projekte zum Aufbau von Simulationsmodellen, virtueller Inbetriebnahme oder der Erstellung von digitalen Zwillingen. Die Geschichte von SimPlan zeigt, wie erfolgreich die im Forschungsprogramm angelegte Strategie des BMBF zur Stärkung der Innovationskraft insbesondere von kleinen und mittleren Unternehmen (KMU) sein kann. SimPlan vertreibt inzwischen eigenentwickelte Software zum Beispiel zur Datenanalyse und grafischen Auswertung (SimAssist) oder zur digitalen Erstellung und Simulation von Wertströmen (SimVSM), die aus Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten des Simulationsexperten entstanden sind.

Seit nunmehr über 20 Jahren engagiert sich SimPlan darüber hinaus in der Ausbildung von Studenten in der Simulation. Die zusammen mit mehreren Hochschulen und Universitäten angebotenen Seminare erfreuen sich einer hohen Nachfrage. Die Studenten bekommen neben der Theorie eine Vielzahl an praktischen Beispielen und üben die Anwendung an realitätsnahen Problemstellungen. Die Weitergabe des Wissens an die Studierenden wird permanent angereichert mit den neuesten Erkenntnissen aus den Forschungsprojekten. So schließt sich der Kreis zwischen der Wissenserlangung und der -weitergabe an die zukünftigen Mitarbeiter in der deutschen Wirtschaft.

Die Nutzung der Simulationstechnologie zur Evaluierung innovativer neuer Produktions- und Logistikprozesse, Geschäftsmodelle oder Verkehrs- und Transportsysteme wird zukünftig weiter zunehmen, da die Technologie einerseits immer flexibler und somit nutzbar wird für eine Vielzahl von Anwendungsfällen wird. Andererseits unterliegen immer mehr Prozesse sich ändernden Rahmenbedingungen und sind aufgrund der Vielzahl an Parametern sehr komplex, so dass die Simulation die einzige Technologie zur Evaluierung und Optimierung dieser Prozesse ist. SimPlan rechnet vorsichtig mit einem jährlichen Wachstum von 20 bis 30% bezogen auf die Durchdringung der Technologie in Entwicklungs- und Planungsprojekten. Deshalb blickt der Simulationsexperte mit großer Zuversicht in die Zukunft und plant mit weiterem, signifikanten Zuwachs in Personal und Umsatz.