Visual Computing Report

Angewandte Forschung verbindet Theorie und Praxis, Wissenschaft, Wirtschaft und Gesellschaft. Im vergangenen Jahr haben wir diese Vernetzung weiter gestärkt: Das Fraunhofer IGD zeigt, wie Visual Computing konkrete Antworten auf komplexe Fragen liefern kann.

Wir profitieren dabei von der Expertise und dem Engagement unserer Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter und wir partizipieren von der engen Verzahnung zwischen Branchen und Forschungsfeldern. So können wir Entwicklungen auf den Weg bringen, die einen Mehrwert besitzen: Sie nutzen dem Menschen.

Wie groß die Spannbreite unserer Aufgaben geworden ist, zeigt das Fraunhofer IGD exemplarisch in Rostock, das gemeinsam mit mehreren Konzernen in unserem Unterwassergarten Belastungstests für Offshore-Bauwerke durchführt, und in Darmstadt, mit Tools, um die Herstellung von Knieprothesen zu verbessern. Doch so unterschiedlich beide Projekte sind: Beide stehen in besonderer Weise für den Anspruch von Fraunhofer, Forschungen so zu gestalten, dass die Ergebnisse möglichst unmittelbar von der Industrie genutzt werden können.

Seit mehr als zwei Jahren verfolgen wir das Ziel, über eine verstärkte Ausrichtung auf Branchen und eine teamübergreifende Zusammenarbeit Synergien zu schaffen und neue Zielgruppen in der Industrie zu erschließen. Im vergangenen Jahr resultierten daraus Projekte wie InGeoDTM und AutoFERIA.

Im vom BMFTR geförderten Projekt InGeoDTM entwickeln wir eine zentrale Plattform für Geodaten. Diese Daten sind unverzichtbar für die Lösung von Umweltproblemen, die Optimierung von Verkehrsströmen, die Risikoeinschätzung von Versicherungen, die Bodenbewertung oder die nachhaltige Nutzung von Ressourcen. Doch die Vielzahl der Anbieter und unterschiedliche Rahmenbedingungen, wie Daten zur Verfügung gestellt werden, erschweren bislang den Überblick und das Finden der richtigen Datenquelle. Mit InGeo-X schaffen wir nun erstmals die Basis für einen nationalen Datenraum, um Geodaten unter transparenten und verlässlichen Rahmenbedingungen austauschen zu können.

Im Projekt AutoFERIA, das von der Autobahn GmbH in Auftrag gegeben wurde, entwickeln wir Methoden, bestimmte Knötericharten am Fahrbahnrand eindeutig zu identifizieren, um sie dann gezielt entfernen zu können. Denn das starke Wurzelwerk dieses invasiven Schädlings zerstört Asphalt und Mauerwerk und verursacht Millionenschäden. Wir haben deshalb eine spezielle Software entwickelt, die den Bewuchs selbst bei variierender Bildqualität von Drohnenaufnahmen und unter unterschiedlichsten Wetterbedingungen zuverlässig kartiert, damit der Knöterich frühzeitig entfernt werden kann und Folgeschäden minimiert werden können.

Unsere Projekte machen greifbar, wie Forschung ihre Wirkung entfaltet – in der Industrie, in der Gesellschaft, für die Zukunft. Dieses Potenzial wollen wir weiter nutzen. Mit Neugier, Offenheit und dem Mut zum Wandel gehen wir die nächsten Schritte. Ich freue mich auf alles, was wir gemeinsam bewegen werden

Institutsleitung

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.

Manufacturing und Mobility

Im gesamten Sektor Manufacturing und Mobility entwickeln wir visuell-interaktive Lösungen der nächsten Generation für alle Phasen des Produktlebenszyklus – vom Entwurfsprozess und Design Review über technische Simulationen bis hin zur Qualitätssicherung beim Produzieren der einzelnen Bauteile und Baugruppen. Auf diese Weise verändern wir die Mobilität der Zukun

Weitere Informationen

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.

Weitere Informationen

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.

Weitere Informationen

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 Naturraum zu schützen und 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.

Weitere Informationen

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.

Weitere Informationen

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.

Weitere Informationen

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.