Visual Computing Report

Wir werden wohl auch im kommenden Jahr mit so verschiedenartigen Herausforderungen und Problemen konfrontiert sein wie kaum eine Generation vor uns. Wissenschaft und Forschung spielen deshalb gerade jetzt eine bedeutende Rolle. Denn hier arbeiten Expertinnen und Experten daran, Entwicklungen zu erkennen und Lösungen auszuarbeiten. Dass die Forschungen am Fraunhofer IGD dank der Kompetenz im Bereich Visual Computing an der Schnittstelle zwischen Innovation und praktischer Anwendung ansetzen, macht unsere Arbeit in besonderer Weise vielschichtig und relevant. Nicht zuletzt, weil wir uns verstärkt an Branchen orientieren und intensiv fördern, abteilungsübergreifend zusammenzuarbeiten, haben wir eine Dynamik erreicht, die den Weg ebnet von der technischen Innovation zu erfolgreichen Produkten.

Ein gutes Beispiel dafür ist der neuartige Forschungsbereich Bioökonomie und Infrastruktur, den wir im vergangenen Jahr am Fraunhofer IGD in Rostock gegründet haben. Schwerpunkt wird die nachhaltige (Weiter-)Entwicklung einer ressourcenschonenden und emissionsreduzierenden Landwirtschaft sein: Wir wollen Betrieben, Unternehmen und öffentlichen Institutionen wirkungsstarke digitale Verfahren zur Verfügung stellen, um die landwirtschaftliche Wertschöpfung gezielt auszubauen. Und wir arbeiten an Werkzeugen, damit landwirtschaftliche Betriebe besser mit den Auswirkungen des Klimawandels umgehen können. Das betrifft sowohl den Pflanzenanbau und die tiergerechte Nutztierhaltung als auch die forstwirtschaftliche Nutzung von Mooren und die Aufzucht im Meer. Mit unseren digitalen Technologien aus der KI-gestützten Nah- und Fernerkundung werden wir das Rüstzeug bereitstellen, das den aktuellen Herausforderungen in der Acker- und Grünlandwirtschschaft gerecht wird

Andere, aktuelle Forschungsschwerpunkte bergen weiterhin ein umfangreiches Innovationspotenzial, insbesondere in den Branchen Automotive, Gesundheit und Pflege, Software und IT-Wirtschaft, Maritime Wirtschaft sowie Kultur- und Kreativwirtschaft. Auch hier wollen wir unsere Engagements weiter ausbauen, genau wie unsere Forschungen etwa im Bereich des Quantencomputings und zum Metaverse. Zudem sind weitere Ausgründungen geplant.

Die Zahl unserer Aufgaben und Projekte wird also auch im kommenden Jahr ähnlich hoch sein wie unser Anspruch, neues Wissen anwendbar zu machen. Es erwartet uns viel Arbeit. Was aber könnte für uns Forschende motivierender sein, als dicht am Puls wichtiger technologischer Entwicklungen zu bleiben und diese sinnvoll mitzugestalten?

Unsere Kompetenzen und Technologien gliedern sich in vier Leistungsbereiche und decken alle anwendungsrelevanten Kompetenzfelder im Visual Computing ab. Unsere crossfunktionalen Teams aus Expertinnen und Experten unterstützen in sechs Fokusbranchen Kundschaft aus Wirtschaft und Politik mit flexiblen Softwarelösungen.

Problemanalyse

Vorhandene Prozesse und Geschäftssysteme werden analysiert, indem wir verfügbare Daten und Datenquellen strukturiert durchsuchen, aggregieren, fusionieren und verknüpfen, um Optimierungspotenziale zu identifizieren.

Dabei sind ein optimales Datenmanagement sowie eine effiziente Datenhaltung und -verarbeitung für uns relevant, um über eine Kombination aus automatischen Analytics-Methoden und Visualisierung wesentliche Erkenntnisse aus den Datenmengen zu erzielen.

Kunden erhalten mittels Big Data, Machine Learning und KI-Methoden einen tiefen Einblick in ihre Daten und in die Zusammenhänge, welche in ihren heterogenen Daten stecken.

Konzeption von Software- und Hardwaresystemen

Basierend auf einer detaillierten Anforderungsanalyse werden über einen nutzerzentrierten, agilen und iterativen Ansatz Software- und Hardwaresysteme konzipiert, die auf den Kunden und seine spezifischen Aufgaben mit dem Ziel der Visualisierung komplexer Daten zugeschnitten sind.

Mittels der Identifikation der technischen Bausteine und Verfahren werden Zielbilder für neue Systeme und Verbesserungsvorschläge für bestehende Systeme erstellt.

Optimale Bedienbarkeit, User Centered Design (HCI, UI), Effizienz und neuartige Funktionalitäten sind unser Ziel. Wir garantieren dies unseren Kunden durch Software-Entwurfsmethodiken, -Entwicklungsumgebungen und -Testmethoden auf Industriestandard.

Entwicklung von Prototypen

Ergebnis unserer Tätigkeit muss nicht nur ein Konzeptpapier sein, sondern es kann auch ein belastbarer Prototyp entstehen, der sich umfänglich auf alle Leistungsmerkmale hin prüfen lässt.

Dabei erfolgt das Prototyping iterativ und in intensivem Austausch mit dem Kunden, sodass wesentliche Designentscheidungen zu Funktionalitäten schnell und effizient abgestimmt werden können und Entwicklungen immer zielorientiert erfolgen.

Durch den schnellen Aufbau von Prototypen bieten wir mithilfe von Tests und Validierungen den Nachweis von Machbarkeit und Nutzen, helfen Risiken zu minimieren und Entscheidungen über Umsetzungen zu treffen.

Realisierung und Implementierung visuell-interaktiver Systeme

Individuelle Lösungen oder auch Prototypen werden zu einem anwendungsbereiten operativen System entwickelt, das sowohl in der Software als auch in der Hardware replizierbar ist.

Mittels HW/SW-Integration, Tests und dem Roll-out werden diese Lösungen so umgesetzt, dass sie optimal in die existierende Systemumgebung des Kunden integriert werden können.

Zusätzlich zu einer Betreuung in der Einführungsphase gibt es die Softwarelösungen zum Kauf oder zur Lizenzierung mit fortlaufender Betreuung.

Auch zertifizierte Software-Entwicklungsprozesse nach DIN EN ISO sind auf Nachfrage möglich.

Automotive

Im gesamten Automotive-Sektor entwickeln wir visuell-interaktive Lösungen der nächsten Generation für alle Phasen des automobilen Produktlebenszyklus – vom Entwurfsprozess und Design Review über technische Simulationen bis hin zur Qualitätskontrolle beim Produzieren der einzelnen Bauteile. Auf diese Weise verändern wir mit Ihnen zusammen die Mobilität der Zukunft.

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Gesundheit und Pflege

Wir widmen unsere Leistungen Unternehmen der industriellen Gesundheitswirtschaft und der medizinischen Versorgung. Mit unseren digitalen Lösungen für die individuelle Gesundheit werden wir die Medizin personalisieren, wobei wir beim Entwickeln und bei der Evaluation Patientenschutz, Datensicherheit, Diagnoseabsicherung und systematische Dokumentation berücksichtigen. Unsere Anwendungen unterstützen bei der Prävention zu Hause und am Arbeitsplatz, bei der Diagnostik und Therapie in der Arztpraxis und Klinik, aber auch bei der Rehabilitation und Pflege.

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Software und IT-Wirtschaft

Im Bereich Software und IT-Wirtschaft fokussieren wir uns auf Unternehmen, die Software herstellen, integrieren oder verwenden. Wir möchten auch Sie in Ihren datenintensiven Anwendungen unterstützen, um vom Datenmanagement bis zur visuellen Nutzerschnittstelle effiziente und interaktive Lösungen zu entwickeln.

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Maritime Wirtschaft

Wir unterstützen die Digitalisierung der maritimen Branche. Durch marktgerechte Produkte und neue Geschäftsmodelle sichern wir gemeinsam Ihre technologische Leistungsfähigkeit. Wenn es darum geht, die Meere als Wirtschaftsraum nachhaltig zu nutzen, können Sie auf unsere Innovationskraft und unser Wissen um die besonderen Anforderungen und Randbedingungen der maritimen Wirtschaft setzen. Wir unterstützen Sie mit bedarfsgerechten Lösungen im, am und auf dem Wasser.

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Bioökonomie und Infrastruktur

Wir begleiten Wirtschaft und öffentliche Institutionen dabei, Infrastrukturen technologisch fortschrittlicher, sozial inklusiver und grüner zu gestalten. Unsere Lösungen zielen dabei auf alle Bereiche des urbanen Zusammenlebens. Mit unserer Kernkompetenz Visual Computing geben wir Ihnen technologische und methodische Werkzeuge an die Hand, damit wir uns alle den globalen Herausforderungen stellen können: dem Klimawandel, Gesundheitsrisiken, der Energieversorgung und der nachhaltigen Entwicklung von Raum und Flur.

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Kultur- und Kreativwirtschaft

Je realistischer 3D-Darstellungen auf uns wirken, desto facettenreicher sind die Anwendungsgebiete. Unser breites Spektrum an 3D-Technologien verhilft Ihnen zu einzigartiger Genauigkeit bis ins kleinste Detail. Dank unserer etablierten 3D-Drucktechnologien und 3D-Scanningtechnologien bieten wir neben hochpräziser Einzelanfertigung ebenso wirtschaftliche und schnelle Verfahren für Großserien an. Von der Erfassung über die Visualisierung bis hin zur Reproduktion – wir kennen uns damit aus, Geometrien hochpräzise zu erfassen und wiederzugeben.

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Um ihre ökonomischen Wirkungen konkret zu analysieren, hat die Fraunhofer-Gesellschaft in einer Reihe von Studien wiederholt analysieren lassen, welchen Impact ihre Forschungsaktivitäten für den Wirtschafts- und Innovationsstandort Deutschland leisten. Alle Studien sind veröffentlicht und frei zugänglich. Die Publikation »Fraunhofer-Forschung wirkt« bietet eine knappe Zusammenfassung der Kernaussagen dieser Studien und ist hier zum Download verfügbar:

www.fraunhofer.de/de/forschung/leistungsangebot/wirkung-von-fraunhofer-forschung.html.