Aufbau des IC-MPPE-Programms
Area 1: Fundamentals for Integrated Computational Engineering of Materials, Processes and Products
Die Ziele von Area 1 sind die Weiterentwicklung und der Aufbau von
(1) Grundlagen und Expertise für die Integration von numerischen Modellen und Computerwerkzeugen für die simultane integrierte Auslegung von Werkstoffen, Fertigungsprozessen und Produkten,
(2) Software-Werkzeugen zur Verknüpfung von Material-, Prozess- und Produktmodellen auf unterschiedlichen Längen- und Zeitskalen sowie unterschiedlichen physikalischen Phänomenen,
(3) experimentelle Techniken für die Validierung von Simulationsmodellen und Computerwerkzeugen, und
(4) Computermodelle für die modellbasierte Prozesssteuerung und Zustandsüberwachung sowie für "Industrie4.0" und das "Internet der Dinge".
Area 2: Material Engineering
Die Ziele von Area 2 sind die weitere Entwicklung und der Aufbau von numerischen und experimentellen Werkzeugen, einschließlich
(1) Entwicklung eines neuen Materialdesign-Methodenpakets, bestehend aus validierten numerischen Materialmodellen und Softwarewerkzeugen für das computergestützte Design von Materialien auf allen relevanten Längenskalen,
(2) Anwendung des neuen Materialdesign-Methodenpakets für das Design neuer Struktur- und Funktionswerkstoffe mit maßgeschneiderten Eigenschaftsprofilen, und von
(3) Entwicklung von Expertise und einer Methodensuite für die Integration von Machine-Learning-Technologien in das computergestützte Materialdesign.
Area 3: Process Engineering
Die Ziele von Area 3 sind die weitere Entwicklung und der Aufbau von numerischen und experimentellen Werkzeugen, einschließlich
(1) Entwicklung eines neuen Methodenpakets zur Prozessauslegung, bestehend aus validierten numerischen Prozessmodellen und Softwarewerkzeugen für die rechnergestützte Auslegung von Fertigungsprozessen,
(2) Integration von fortschrittlichen Materialmodellen in Prozessmodelle
(3) Optimierung und Neuentwicklung von Prozessen und Prozessketten für die Herstellung von Metalllegierungen und elektronischen Bauteilen, sowie von
(4) Grundlagen und Software-Werkzeuge für die modellbasierte und autonome Echtzeit-Prozesssteuerung.
Area 4: Product Engineering
Die Ziele von Area 4 sind die weitere Entwicklung und der Aufbau von numerischen und experimentellen Werkzeugen, einschließlich
(1) Entwicklung einer neuen Produktdesign-Methodensuite mit Schwerpunkt auf der Integration von Material- und Prozessmodellen in die Produktentwicklung,
(2) Computermethoden zur Multiskalen- und Multiphysiksimulation von Produkten im Einsatz,
(3) Berechnungsmethoden zur probabilistischen Gebrauchstauglichkeits- und Zuverlässigkeitsbewertung,
(4) Neue und optimierte Produkte für Branchen mit werkstoffbasierten Produktinnovationen mit den Schwerpunkten Maschinenbau, Metallurgie, Werkzeugbau und Elektronik, und von
(5) Konzepte und Software-Tools für smarte Produkte auf Basis des Internets der Dinge.