Forschungsbereiche

Forschungsbereiche

• Organisations­entwicklung und Arbeits­gestaltung
  Unser Ziel ist es, Innovationskraft, Anpassungsfähigkeit, Leistungsfähigkeit und Wohlbefinden zu stimulieren, um Organisationen und ihre Mitarbeitenden dauerhaft erfolgreich zu machen. Wir unterstützen Unternehmen und öffentliche Einrichtungen dabei, ihre Organisation und Arbeit flexibel und agil zu gestalten. Dabei verknüpfen wir unser stets aktuelles Technologiewissen mit neuesten organisations- und sozialwissenschaftlichen Erkenntnissen und einem breiten Beratungswissen für ein erfolgreiches Change Management.
• Mensch-Technik-Interaktion
  Wir gestalten Technik für den Menschen, damit sie sich intuitiv und komfortabel bedienen lässt. Neue Technologien können Prozesse digitalisieren, die Produktivität steigern und unser Leben bereichern. Sie bieten viele Chancen für neue Produkte und attraktive Services. Doch letztlich hängt ihr Erfolg davon ab, wie sie von den Menschen wahrgenommen und angenommen werden. In unserer Forschung arbeiten wir an Lösungen, die ein effizientes Zusammenspiel von Mensch und intelligenter Technik ermöglichen: bei der Arbeit, im Fahrzeug, zuhause oder unterwegs. Wir gestalten menschzentrierte Innovationsprozesse und entwickeln bedarfsgerechte Konzepte für die IT-Sicherheit.
• Digital Business
  Schlagworte wie Digitalisierung, Internet of Things (IoT) sowie Künstliche Intelligenz stehen stellvertretend für die rasante Entwicklung im Bereich der Informationstechnik. Smarte IT-Lösungen und Methoden bilden die Basis, um Digitalisierungspotenziale zu erschließen sowie Prozess- und Produktinnovationen erfolgreich umzusetzen. In zahlreichen Forschungsprojekten entwickelt und erprobt der Forschungsbereich Digital Business, wie neue Softwaresysteme und Algorithmen auf Basis von Big Data und Künstlicher Intelligenz in Unternehmen die Wertschöpfung steigern, beispielsweise durch Automatisierung, Entscheidungsunterstützung, Analysen und Prognosen.
• Cognitive Engineering and Production
  Die »Digitale Transformation« und die »Industrie 4.0« verändern Entwicklungs- und Produktionsbereiche immer stärker. Menschen, Produkte, IT-Systeme, Maschinen, Anlagen und vieles mehr werden vernetzt und kommunizieren verstärkt mittels mobiler Endgeräte. Viele Unternehmen fragen sich, wie sie die Digitalisierung für sich am besten nutzbar machen und welche Potenziale sie wie heben können. Unsere Leistungen helfen Ihnen, Strategien, Prozesse, die Organisation und den Einsatz von Technologien in Ihrem produzierenden Unternehmen modern, effizient und systematisch zu gestalten. Dafür haben wir nicht nur jahrelange Erfahrung aus praktischen Beratungsprojekten, sondern bringen auch immer wieder die neuesten wissenschaftlichen Erkenntnisse aus der Forschung in die Anwendung. Mittels innovativer Methoden und langjähriger Erfahrung in der Produkt- und Produktionsentwicklung betrachten unsere Expertenteams den Produktentstehungsprozess von der Idee über die Entwicklung bis hin zur Produktion. Für wettbewerbsstärkende Lösungen erproben wir neue Produkte und Prozesse in virtuellen Labs, wie dem »Immersive Engineering Lab«. Diese Prozesse entwickeln wir dann in realitätsnahen Umgebungen wie dem »Future Work Lab« weiter und bringen so Neues schnell in die Anwendung.
• Stadtsystem-Gestaltung
  Unsere Städte werden sich in den nächsten Jahrzehnten tiefgreifend verändern: Sie müssen nicht nur stetig wachsende Bevölkerungszahlen bewältigen, sondern gleichzeitig mit Klimawandel, Ressourcenknappheit, demografischem Wandel und technischem Wandel umgehen. Städte und Gemeinden stellen daher das wichtigste Feld für innovative Lösungen und intelligente Konzepte nachhaltiger Entwicklung dar – und damit einen der größten zukünftigen Märkte und Handlungsfelder überhaupt. Urbane Systeme sind dabei nicht nur auf Großstädte zu beziehen, sondern adressieren vielmehr das enge Zusammenspiel von Mensch, Technik und Raum in den polyzentralen Stadt-Umland-Systemen unserer Zeit. Während früher die Stadtmauer die Grenze vorgab, scheint es heute die »Firewall« zu sein. Urbane Systeme gestalten, heißt Komplexität und Dynamik an der Schnittstelle von Verwaltung, Wirtschaft und Zivilgesellschaft zu managen. Unser Ziel ist es, zukunftsweisende Lebensräume und deren Grundfunktionen von der Verwaltung bis zu Infrastrukturen vorauszudenken und Innovationskraft, Leistungsfähigkeit und Nachhaltigkeit zu stimulieren. Am Institut unterstützen wir Kommunen, Versorger und Unternehmen dabei, urbane Systeme und Prozesse agil und flexibel zu gestalten. Dabei verknüpfen wir unser Technologie-Know-how mit neuesten organisations- und raumwissenschaftlichen Erkenntnissen.
• Mobilitäts- und Innovationssysteme
  Wie entstehen zukünftig Innovationen? Immer kürzere Entwicklungszyklen, vielfältige technologische Möglichkeiten und gänzliche neue Formen der Zusammenarbeit verändern den Innovationsprozess in Organisationen und beeinflussen das Marktgeschehen sowie das Kundenverhalten nachhaltig. Im Rahmen vielfältiger Forschungsprojekte arbeiten die Wissenschaftlerteams des Forschungsbereichs »Mobilitäts- und Innovationssysteme« an Lösungen und Methoden zur Konzeption, Gestaltung und Einführung von Produkt-, Prozess- und Service-Innovationen. Dabei verfolgen die interdisziplinär gemischten Projektteams immer einen ganzheitlichen Ansatz im Einklang von Technik, Mensch und Umwelt. Der Schwerpunkt der Forschungsarbeiten liegt auf der engen Verzahnung der Domänen Mobilität, Energie sowie Informations- und Kommunikationstechnik. Um den Transfer in die Praxis sicherzustellen, erproben wir unsere Ansätze an der eigenen elektrifizierten Fuhrparkflotte, unserem »Living Lab« Micro Smart Grid, oder im hauseigenen Mobility Innovation Lab – einer Kreativwerkstatt für Ideation- und Expertenworkshops, aber auch eine Prototypen-Garage.
• Smart Energy and Mobility Solutions
  Das Ziel der Klimaneutralität bis 2050, verbunden mit nationalen und internationalen Reformen wie zum Beispiel der CO2-Bepreisung des European Green Deals oder der Europäischen Wasserstoff-Roadmap, prägen das Bewusstsein der Bevölkerung, Politik und Wirtschaft. Mit Blick in die Zukunft ist der Klimaschutz eines der wichtigsten Themen der heutigen Zeit – Energiewende und nachhaltige Mobilität ein wichtiger Lösungsbaustein dafür. Die zunehmende Digitalisierung des Mobilitätsökosystems eröffnet viele neue Wege, Verhalten von Nutzern durch passende Serviceleistungen zu beeinflussen. Neue, »grüne« Technologien im Kontext der sich rasant entwickelnden Wasserstoffwirtschaft wie auch die Systemintegration der Elektromobilität zählen zu den vielversprechenden Schlüsselbausteinen für die Energiewende. Was bedeutet dieser Wandel für Unternehmen, Gesellschaft und Kommunen? Im Rahmen vielfältiger Forschungsprojekte erarbeiten die Wissenschaftlerteams des Forschungsbereichs »Smart Energy and Mobility Solutions« Lösungen und Methoden zur Generierung, Gestaltung, Einführung und Bewertung neuer Produkt-, Prozess- und Service-Innovationen im Zuge des Mobilitäts- und Energiewandels. Aktuelle Projekte umfassen beispielsweise die Erarbeitung und Umsetzung individueller Mobilitäts- und Energiekonzepte, die Transformation von Fuhrparks auf Elektrofahrzeuge, die Identifikation und Bewertung von Servicepotenzialen im Bereich des automatisierten Fahrens, die Analyse von (Mobilitäts-)Daten zur Ableitung neuer Geschäftsmodelle sowie die Erarbeitung von Roadmaps und Strategien zur optimalen Positionierung in der sich transformierenden Welt. In branchenübergreifenden Verbundprojekten identifizieren die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler technologische sowie wettbewerbsrelevante Potenziale für die Marktakteure und machen diese für sie nutzbar. Um den Transfer in die Praxis sicherstellen zu können, erproben wir unsere Ansätze, insbesondere Lade- und Lastmanagement wie auch stationäre Batteriespeicher als Booster, an der eigenen elektromobilen Fuhrparkflotte und Europas größtem FuE-Ladenetzwerk, in unserem »Living Lab« Micro Smart Grid oder im hauseigenen Mobility Innovation Lab. Weiter bewerten wir die betriebliche Mobilität unserer Kunden nach ihrer Nachhaltigkeit und zeigen Wege auf diese zu optimieren.
• Responsible Research and Innovation
  Der Bereich Responsible Research and Innovation entwickelt neue Herangehensweisen und Methoden, mit denen Forschungsvorhaben und Innovationsprozesse von Anfang an bedarfsorientiert gestaltet werden können. Responsible Research and Innovation ist das ethische Fundament unserer Arbeit. Es richtet Forschung und Innovation konsequent an gesellschaftlichen Bedarfen aus: Für uns bedeutet das, systematisch nach den gesellschaftlichen Implikationen zu fragen, vielfältige Perspektiven einzubeziehen und die Zukunft gemeinsam zu gestalten. Deshalb fördern wir den Transfer von Forschungsergebnissen in gesellschaftsrelevante Innovationen. Wir verstehen das Innovationssystem als »Quadruple Helix«: Als dynamisches Zusammenspiel von Wirtschaft, Wissenschaft, Politik und Gesellschaft, in dem neues Wissen und Innovationen entstehen. Diesen Wandel des Innovationssystems – von einer unidirektionalen Push-und-Pull-Logik zu einem dynamischen und vielfältigen Zusammenspiel – begreifen wir als Chance, um gemeinsam mit Akteuren und Stakeholdern aus allen Bereichen des Innovationssystems akzeptierte, bedarfsorientierte und nachhaltig erfolgreiche Lösungen zu entwickeln.
• Kognitive Dienstleistungssysteme
  Das Forschungs- und Innovationszentrum Kognitive Dienstleistungssysteme (KODIS) ist ein wachsender Standort des Fraunhofer IAO am Bildungscampus in Heilbronn und fungiert als eigenständiger Forschungsbereich. Unter kognitiven Dienstleistungen verstehen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler hochinnovative und skalierbare Service-Produkte, die durch den Einsatz von Verfahren der Künstlichen Intelligenz (KI) einen kundenspezifischen Mehrwert erzielen. Die Innovation kognitiver Services resultiert dabei aus der Verknüpfung von technologischer KI-Kompetenz mit einem tiefgreifenden Verständnis von Prozessen, Geschäftsmodellen und Kundenbedürfnissen. Die Mitarbeitenden bilden am Standort Heilbronn ein interdisziplinäres Team mit Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern aus den Bereichen Data Science, Maschinenbau, Stadtplanung sowie Wirtschafts- und Sozialwissenschaften. Mit diesem Know-how begleitet KODIS Kunden und Partner aus der Industrie und Kommunalwirtschaft auf dem Weg zur kognitiven Service-Organisation.