Digitalisierungstechnik

In 2025 wurde der Programmbereich V – Digitalisierungstechnik am Leibniz-IWT gegründet. Dieser verfolgt das Ziel, digitale Technologien in der werkstofforientierten Produktion zu implementieren und die Entwicklung von neuen Materialen zu beschleunigen. Das zugehörige Team beschäftigt sich mit diversen digitalisierungsrelevanten Themen und bildet dabei einen Querschnitt zu den bestehenden Programmbereichen I – Werkstofftechnik, II – Verfahrenstechnik, III – Fertigungstechnik und IV – Materialprüfung.

Der Fokus liegt auf

• Werkstoffmodellierung und -simulation 

Dazu gehört die Anwendung der Methoden der multi-skalaren Modellierung (von nano- bis auf makroskopischer Ebene) entlang der gesamten Prozesskette, wobei besonderer Fokus auf der additiven Fertigung liegt. Dabei wird der Ansatz des rechnergestützten Hochdurchsatzscreening verfolgt, welcher mit den bereits bestehenden Kompetenzen des Institutes in experimentellen Verfahren kombiniert wird. Dadurch können bestehende Parameter, auch von langjährig in der Industrie verwendeten Materialien, weiter optimiert und zudem neue Materialen und Prozesse erarbeitet werden. 

• Digitalisierung

Digitalisierung ist ein bedeutender Prozess der heutigen Zeit und hat das Potenzial, die Werkstoffentwicklung durch den Zugang, die Organisation und den Nutzen von Daten, darunter auch historischen Informationen, massiv zu beschleunigen. Bereits jetzt ist dieses Thema ein Forschungsschwerpunkt am Institut und so im Bewusstsein entlang der gesamten Prozesskette angelegt. Der Ausblick liegt in der Entwicklung von Digitalen Schatten und Zwillingen sowie in der Analyse, Kontrolle und Optimierung von produktionsrelevanten Prozessen, wodurch bedeutende Verbesserungen von Werkstoffeigenschaften ermöglicht werden. 

• Maschinelles Lernen und künstliche Intelligenz

Um vorhandene Daten der Forschung effektiv zu nutzen, werden die Methoden der Künstlichen Intelligenz, insbesondere Maschinelles Lernen, in Kombination mit dem Fachwissen des Instituts angewendet. Das Verstehen der Zusammenhänge zwischen den Herstellungsprozessen, der Werkstoffstruktur und seinen Eigenschaften liegt dabei im Fokus der Forschung. Verschiede Ansätze kommen hier zum Tragen, wobei die symbolische Regression aufgrund von seinen Methodenmerkmalen eine besondere Rolle für diesen Forschungsschwerpunkt spielt.

Der Bereich befindet sich derzeit stark in dem Ausbau und freut sich auf Kooperationen mit Forschung und Industrie!

D05: Symbolic Regression for Materials Science and Engineering" auf der MSE 2026 - jetzt anmelden und dabei sein!

Das über das Leibniz-Professorinnenprogramm geförderte Projekt setzt auf Simulation, um bei der Entwicklung neuartiger Werkstoffe Experimente zu reduzieren und Ressourcen zu sparen. Ein besonderer Schwerpunkt liegt dabei auf der Einbindung innovativer KI-basierter Modellierung für das Materialdesign, beispielsweise in der additiven Fertigung.