Schülerinnen und Schüler für MINT begeistern

Seit Februar tourt ein E-MINT-Mobil durch die Kreise Siegen-Wittgenstein und Olpe, um Kinder und Jugendliche für Mathematik, Informatik, Naturwissenschaft und Technikzu begeistern. Das Projekt „MINT ins Land“ wird von der Uni Siegen und mehreren Verbundpartnern gemeinsam umgesetzt und mit rund 450.000 Euro gefördert.

Hochkonzentriert beugen sich drei Schülerinnen des Bad Berleburger Johannes-Althusius-Gymnasiums über ihre Tablets. Auf den Displays sind dreidimensionale Objekte zu sehen, die die Schülerinnen mit einem CAD-Programm selbst modellieren können. Die fertigen Konstruktionen werden mit einem 3D-Drucker ausgedruckt. Ein erstes 3D-Objekt zum Anfassen ist schon fertig: Ein Schlüsselanhänger mit dem jeweiligen Namens-Schriftzug der Kinder. „Wir möchten zeigen, dass MINT Spaß macht. Das Projekt ‚MINT ins Land‘ ist als Freizeitangebot im ländlichen Raum konzipiert, bei dem Kinder und Jugendliche losgelöst vom Schulunterricht MINT-Themen kennenlernen können“, sagt Projektleiterin Dr. Felicitas Pielsticker vom Institut Mathematikdidaktik der Universität Siegen. Seit Februar touren sie und ihr Team mit einem E-MINT-Mobil durch die Kreise Siegen-Wittgenstein und Olpe. Dabei steuern sie turnusmäßig 12 Haltestellen an, um vor Ort mit Kindern und Jugendlichen im Alter zwischen 10 und 16 Jahren an verschiedenen MINT-Themen zu arbeiten.

„Zwei Drittel aller Berufe in der Region liegen im gewerblich-technischen Bereich. Hier auch in Zukunft genügend Personal zu finden, ist die Herausforderung Nummer eins. Dazu ist das Projekt ‚MINT ins Land‘ ein weiterer Baustein“, erklärte der Landrat des Kreises Siegen-Wittgenstein, Andreas Müller beim offiziellen Projektauftakt im Bildungszentrum Wittgenstein (BZW). Zusammen mit der Naturwissenschaftlich-Technischen Fakultät der Uni Siegen, dem Kreis Olpe, dem Arbeitgeberverband (AGV) für den Kreis Olpe und weiteren Partnern haben sich der Kreis Siegen-Wittgenstein und das BZW zum „MINT-Cluster südliches Südwestfalen“ zusammengeschlossen. Der Cluster wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) über drei Jahre mit rund 450.000 Euro gefördert, um das Projekt „MINT ins Land“ gemeinsam umzusetzen. Mehrere tausend Kinder und Jugendliche in der Region sollen erreicht werden.

„Es ist leider in der Gesellschaft hoffähig geworden, sich damit zu brüsten, wie wenig man über Mathematik weiß. Aber ohne Mathematik und ohne MINT geht in vielen Berufsfeldern nichts“, bekräftigte Prof. Dr. Holger Schönherr, Dekan der Naturwissenschaftlich-Technischen Fakultät der Uni Siegen. Das frühe Hinführen auf MINT-Berufe sei wichtig, um den Fachkräftemangel anzugehen. MINT ist cool – so müsse die Botschaft lauten, ergänzte der Landrat des Kreises Olpe, Theo Melcher. Damit diese Botschaft ankomme, müsse aber auch etwas Cooles geboten werden. Das sei mit dem Projekt gelungen. Es herrsche oft ein völlig falsches Bild von Industrieberufen, stellte Thorsten Holzhäuser als Geschäftsführer des AGV Olpe fest: „Deshalb finden wir als Verband Initiativen wie ‚MINT ins Land‘, die spannende Perspektiven auf technische Berufe vermitteln, sehr wichtig.“ Das sei auch die Motivation des BZW, sich in dem neuen MINT-Cluster und im Projekt zu engagieren, erklärte Geschäftsführer Winfried Schwarz: „Wir freuen uns, mit der Uni einen Partner gefunden zu haben, der hier innovative Ideen einbringt.“

Davon, wie innovativ die Kinder und Jugendlichen bei „MINT ins Land“ arbeiten, konnten sich alle Beteiligten direkt in den Räumlichkeiten des BZW überzeugen. Neben dem Umgang mit CAD-Software und dem 3D-Druck standen der Bau eines Elektromotors und Experimente zu Eigenschaften natürlicher Stoffe auf dem Programm. Außerdem konnten die Teilnehmer*innen Virtual-Reality-Brillen testen. „I like to move it“, „3D-Druck“ und „It`s magic” heißen die drei Module, die aktuell im Rahmen von MINT ins Land angeboten werden. Das Material dafür rollt an Bord des E-MINT-Mobils von Haltestelle zu Haltestelle. Jede Haltestelle wird dabei insgesamt zehn Mal angesteuert, sodass die Kinder und Jugendlichen über einen längeren Zeitraum kontinuierlich an den Modulen arbeiten können. Angeleitet werden sie von fünf Mitarbeiterinnen der Universität unter Leitung von Felicitas Pielsticker: „Unser Team besteht tatsächlich ausschließlich aus Frauen. Wir fungieren so gleichzeitig als Role Models – denn unser Ziel ist es, insbesondere auch Mädchen und junge Frauen für MINT zu gewinnen.“

Weitere Informationen über MINT ins LAND sowie die Möglichkeit zur Anmeldung finden Sie hier: https://mintinsland.de

Hintergrund:
Zum MINT-Cluster südliches Südwestfalen gehören neben der Naturwissenschaftlich-Technischen Fakultät der Uni Siegen, den Kreisen Siegen-Wittgenstein und Olpe, dem Bildungszentrum Wittgenstein (BZW) und dem Arbeitgeberverband (AGV) für den Kreis Olpe auch der Förderverein MINT-Bildung des Kreises Olpe und das Netzwerk Schulewirtschaft Nordrhein-Westfalen. Als Mobilitätspartner ist Ford Wahl mit im Boot.

Das Projekt wird in Zusammenarbeit mit folgenden Haltestellen umgesetzt:
Kreis Siegen-Wittgenstein: Gemeinschaftliche Sekundarschule Burbach-Neunkirchen, Hauptschule Wilnsdorf, Städtisches Gymnasium Bad Laasphe, Bildungszentrum Wittgenstein (BZW), Realschule Erndtebrück, Esther-Bejarano-Gesamtschule Freudenberg.
Kreis Olpe: Mennekes Gruppe, KOT Wenden (Kinder- und Jugendfreizeitstätte), OT Grevenbrück (Kinder- und Jugendfreizeitstätte), Kinder-, Jugend- und Kulturhaus Finnentrop, Jugendzentrum Attendorn, Lorenz-Jaeger-Haus, OT Olpe.

Kontakt:
Dr. Felicitas Pielsticker (Projektleitung)
E-Mail: pielsticker@mathematik.uni-siegen.de
Tel.: 0271 740 3597

3D Bildgebung der Zukunft

Schneller und präziser: Wissenschaftler der Universität Siegen arbeiten im Projekt ULTRA-SENSE 3D an Kamerasystemen auf der Basis von Sensoren aus amorphem Silizium.

Ob in der Automobilindustrie, der Medizintechnik, in Sicherheitssystemen oder in Smartphones: 3D-Kameras finden immer größere Verbreitung und Verwendungsmöglichkeiten. Eine Technologie, die sich rasant weiterentwickelt. Als zukunftsorientiertes Thema mit hoher gesellschaftlicher Relevanz ist die notwendige Sensorik ein zentrales Forschungsgebiet des Lehrstuhls „Graphen-basierte Nanotechnologie“ und des Lehrstuhls „Höchstfrequenztechnik und Quantenelektronik“ an der Universität Siegen.

Ein Verfahren, das sich wegen seiner Benutzerfreundlichkeit bei 3D-Kamerasystemen immer mehr durchsetzt, ist das Laufzeitverfahren (Time-of-Flight, ToF). Dabei können aus der Zeitdifferenz zwischen einem ausgesendeten und dem vom Objekt reflektierten Lichtimpuls genaue Entfernungen bestimmt und somit Bilder mit räumlicher Tiefe produziert werden. Allerdings benötigt die vergleichsweise aufwendige ToF-Sensorik relativ viel Chipfläche, ist somit teuer, und für mögliche Anwendungsfelder mit hohem Integrationsgrad begrenzt. Der Integrationsgrad bezeichnet dabei die absolute Anzahl lichtempfindlicher Sensoren auf einem Mikrochip.

Wissenschaftler der Universität Siegen arbeiten in dem neuen Forschungsprojekt „ULTRA-SENSE 3D“ an neuartigen, hochpräzisen und leistungsstarken 3D-Kamerasystemen basierend auf der Focus-Induced Photoresponse (FIP). „FIP ist eine recht neuartige Technologie, deren Grundstein durch intensive Forschungsaktivitäten bei uns am ZESS, dem Zentrum für Sensorsysteme der Universität Siegen, gelegt wurde“, erklärt Dr. Andreas Bablich, der gemeinsam mit Prof. Dr. Peter Haring Bolívar das Projekt leitet. Die Forschung soll sich nun auf die Leistungspotentiale von 3D-fähigen FIP-Sensoren auf Basis von amorphem Silizium konzentrieren. „Es freut mich, in einem solchen Projekt die enge und befruchtende Zusammenarbeit von Grundlagenforschung und Innovationsimpulsen für die industrielle Umsetzung demonstrieren zu können“, konstatiert Prof. Dr. Peter Haring Bolívar. ULTRA-SENSE 3D wird von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) mit knapp einer dreiviertel Million Euro für drei Jahre gefördert. Für Dr. Andreas Bablich ist der Erfolg seines Erstantrags ein wichtiger Meilenstein in der Forscherkarriere. Die DFG unterstützt mit ihrer Förderung ausdrücklich den Forschernachwuchs.

FIP-Sensoren können weitaus empfindlicher als aktuelle Konzepte hochpräzise Tiefeninformationen über große Distanzen in nur einem Bildpunkt identifizieren. Denn beim FIP-Effekt wird nicht nur die Menge des einfallenden Lichts vom Sensor gemessen, sondern auch die Größe des Lichtflecks, was exakte Messungen von Entfernungen in Echtzeit ermöglicht und das auch dann, wenn das Umgebungslicht nicht besonders gut ist. „Allerdings sind die Auslesegeschwindigkeiten und Empfindlichkeiten aktueller FIP-Detektoren basierend auf organischen oder bleihaltigen Materialien massiv eingeschränkt“, erklärt Dr. Andreas Bablich weiter. In dem neuen Ansatz wurden daher in der Siegener Arbeitsgruppe FIP-Sensoren auf Basis amorphen Siliziums (a-Si:H) entwickelt, die aktuell einen, verglichen zum Stand der Technik, um etwa zwei Größenordnungen schnelleren, sensitiveren und steuerbaren FIP-Effekt aufweisen. Das aktive Material, amorphes Silizium, wird dünn und bei niedrigen Temperaturen auf einem Chip aufgebracht. Man spricht im technischen Zusammenhang auch vom Aufwachsen des Siliziums auf der Chipoberfläche. Typische Schichtdicken liegen hierbei im Bereich von 10 Nanometer bis 1.5 Mikrometer, wobei letzteres circa einem Hundertstel Teil des Durchmessers eines menschlichen Haares entspricht. „Die Sensorkonzepte entwickeln, optimieren und charakterisieren wir nicht nur am Lehrstuhl, sondern stellen die Sensoren auch im jetzigen Reinraum der Universität selbst her. Weiterhin werden wir die technologische Umsetzung dieser und weiterer spannender Forschungsthemen im entstehenden INCYTE-Forschungsgebäude am Campus Adolf-Reichwein-Straße weiter vorantreiben und intensivieren.“

Die Siegener Wissenschaftler haben neben der Sensorik außerdem ein neuartiges Auslesekonzept konzipiert, so dass Bildraten integrierter 3D-Kameras erheblich gesteigert und Rauscheinflüsse reduziert werden könnten. Dr. Bablich: „Erste Abstandsmessungen wurden bereits erfolgreich durchgeführt und die erzielten Auflösungen im Bereich von etwa 500 Mikrometern zeigen erhebliche Potentiale, das Verfahren der FIP-Detektion deutlich zu verbessern.“ Ein mögliches zukunftsorientiertes Anwendungsfeld sehen die Forscher bei der hochempfindlichen 3D-Szenenerkennung zum Beispiel in der Sicherheitstechnik oder in industriellen Qualitätskontrollen.

Dr. Andreas Bablich bei der Arbeit im Reinraum. (Foto: Heiner Manderbach)

Gratulation zum Dienstjubiläum

Am 13. April feierte Herr Prof. Dr. Bernd Engel sein 25-jähriges Dienstjubiläum. Der Dekan übergab ihm die Urkunde in einem persönlichen Treffen im Dekanat. Er dankte Prof. Engel im Namen der Naturwissenschaftlich-Technischen Fakultät für seine Lehr- und Forschungstätigkeiten als Professor für Umformtechnik. Die zahlreichen Forschungsprojekte und das Forum „Biegen in Siegen“ haben die Arbeitsgruppe, die im Department Maschinenbau angesiedelt ist, national und international bekannt gemacht. Zudem sei sein Wirken im Automotive Center Südwestfalen (ACS) in Attendorn besonders hervorzuheben.

Jahresfeier 2023

Die Absolvent:innen, Mitarbeitenden und Studierenden der Naturwissenschaftlich-Technische Fakultät der Universität Siegen freuen sich auf den 26.05.2023. An diesem Tag findet die akademische Jahresfeier der NT-Fakultät statt. Am Nachmittag ab 14 Uhr feiern wir die erfolgreichen Studienabschlüsse, Promotionen und Habilitationen im Apollo-Theater in Siegen.

Neben der Übergabe der Urkunden werden verschiedene Preise verliehen. Im Detail sind es der NT-Forschungspreis, der NT-Nachwuchslehrpreis und der IT-Preis der Krombacher Brauerei. Der diesjährige Festvortrag wird gehalten von Prof. Dr. Michael Möller aus dem Department Elektrotechnik und Informatik. Der Titel lautet „Künstliche Intelligenz und maschinelles Sehen“. Das komplette Programm finden Sie hier.

Eine Anmeldung ist unter folgendem Link möglich: eveeno.com/141217500

Wir freuen uns auf einen festlichen Nachmittag!

Erster internationaler Student im Mathe-Master

Ein Jahr wartete Muhammad Mahdi Sultani aus Afghanistan auf sein Visum. Jetzt kann er sich mit dem Studium in Siegen einen Traum erfüllen.

Prof. Dr. Rob van Stee begrüßt seinen neuen Studenten mit Handschlag. Der Internationale Masterstudiengang Mathematik an der Universität Siegen ist klein. Da kennt man sich ohnehin schnell persönlich. Aber Muhammad Mahdi Sultani ist jemand Besonderes: Er ist der erste ausländische Studierende, der den noch jungen Studiengang absolviert. Seit dem Wintersemester 2021 wird der Master Mathematik an der Uni Siegen in englischer Sprache angeboten. „Bisher hatten wir aber nur deutsche Studierende“, erklärt Dr. van Stee. „Deshalb freuen wir uns sehr, dass wir mit Mahdi Sultani einen begabten Bewerber aus dem Ausland annehmen konnten.“

Mahdi Sultani kommt aus Afghanistan. Seinen Werdegang umreißt er in kurzen Worten. In dem kriegs- und krisengeschüttelten Land gibt es keine geradlinigen Bildungsbiografien, keine einfachen Perspektiven, keine freie Berufswahl. Nach den Mathematikstudium in Kabul ging Sultani 2015 an die South Asian University nach Delhi, Indien. 2017 kam er nach Afghanistan zurück und unterrichtete Mathematik an der Universität von Kabul. Er wollte mehr lernen. „Die angewandte Mathematik und die Arbeit mit dem Computer hat mich immer interessiert“, erzählt er. Als die Taliban die Macht ergriffen, wurde es für Sultani an der Universität schwierig. „Mathematik interessiert die Taliban nicht.“ Er soll etwas anderes unterrichten, sich eher um Religion kümmern.

Sultani verlässt die Universität, arbeitet stattdessen im Restaurant und spart Geld. Er durchforstet die Seiten des Deutschen Akademischen Austauschdienstes (DAAD) und stößt dort auf den Masterstudiengang Mathematik an der Universität Siegen. Er bewirbt sich, wird angenommen, bekommt aber kein Visum. Ein Jahr dauert es, bis er die entsprechenden Unterlagen hat und nach Deutschland einreisen darf. Prof. Rob van Stee und das International Office der Uni Siegen haben Mahdi Sultani bei dem gesamten Prozess begleitet, eine Unterkunft vermittelt und ihn vor Ort empfangen. „Wir haben weitere Bewerber aus dem Ausland für unseren Studiengang, die auch noch auf ein Visum warten“, so Prof. van Stee. „Da muss man geduldig und hartnäckig bleiben.“

Der junge Afghane fühlt sich wohl in Siegen. Er versucht, schnell Deutsch zu lernen und hat schon nach kurzer Zeit einen Job in einem Restaurant in der City Galerie. Er freut sich auf sein erstes Semester. Das, was der Masterstudiengang Mathematik biete, sei das, was er immer machen wollte: wissenschaftlich arbeiten, aber auch Fähigkeiten erwerben, mit denen man sich als Mathematiker für Aufgaben in der Wirtschaft und Industrie qualifiziert.

Mahdi Sultani ist hochmotiviert und voller Tatendrang. Dank seines Ersparten und des Nebenjobs werde er finanziell klarkommen, versichert er. Eine Förderung oder ein Stipendium hat Sultani nicht. Den Gedanken nach Afghanistan zurückzukehren, schiebt er erst einmal weit weg. Für sein Land, für die Menschen würde er gerne arbeiten. Aber nicht solange die Taliban an der Macht seien. Das Studium in Siegen biete ihm eine große Chance. „Ein Traum im richtigen Leben“, sagt er lachend.

Automatisch zur Prozesskette: Wie ein 3D-Drucker für Autoteile

Wissenschaftler der Uni Siegen entwickeln eine neuartige Fertigungszelle für Blechbauteile von Fahrzeugen. Mit Hilfe von künstlicher Intelligenz und flexiblen Fertigungsverfahren sollen darin spezielle Karosserieteile in Kleinserie profitabel hergestellt werden.

Die Individualisierung ist ein gesellschaftlicher Megatrend, der auch vor der Autoindustrie nicht haltmacht: Immer mehr Fahrzeug-Modelle stehen zur Auswahl, immer mehr Elemente sind veränderbar. Von zahllosen Details der Innenausstattung über Motorspezifikation bis hin zur Getriebeart können sich Kunden ihren Neuwagen heute individuell zusammenstellen. Für jedes Modell stehen Tausende von Kombinationen zur Verfügung. Das hat massive Auswirkungen auf die Produktion: Zulieferer müssen Bauteile in viel mehr Varianten herstellen als noch vor einigen Jahren – gleichzeitig sinken die geforderten Stückzahlen. Doch wie können die Unternehmen angesichts dieser Anforderungen trotzdem noch profitabel produzieren? Wissenschaftler der Universität Siegen entwickeln dazu eine neuartige Fertigungszelle für Karosserie-Bauteile: Mit Hilfe von künstlicher Intelligenz und flexiblen Fertigungsverfahren sollen darin individualisierte Blechbauteile rentabel hergestellt werden.

„Wir brechen die traditionelle feste Fertigungskette im Karosseriebau auf“, sagt Prof. Dr.-Ing. Martin Manns vom Siegener Lehrstuhl für Fertigungsautomatisierung und Montage (FAMS). Das innovative Projekt, an dem ein weiterer Lehrstuhl und eine Forschungsgruppe der Universität sowie verschiedene Industrie-Partner beteiligt sind, wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) mit insgesamt rund 7,6 Mio. Euro gefördert. Es ist im Januar 2023 angelaufen. Das Ziel ist, die Herstellungskosten für neue, geometrisch unterschiedliche Karosserie-Varianten zu senken und die Produktion der entsprechenden Bauteile für mittelständische Zulieferer attraktiv zu machen: „Damit stärken wir den Produktionsstandort Deutschland“, sagt Prof. Dr. Bernd Engel vom Lehrstuhl für Umformtechnik (UTS).

Im Labor des Lehrstuhls für Umformtechnik wird für das Vorhaben hochmoderne Technik aufgebaut: Maschinen wie ein Schweißapparat, eine Presse oder eine Schwenkbiegemaschine werden miteinander verknüpft und von autonomen, mobilen Robotern gesteuert. Die automatisierte Fertigungszelle soll Facharbeiter*innen in der Produktion aber nicht ersetzen, versichert Prof. Manns: „Fachkräfte werden auch in Zukunft gebraucht. Sie werden in der Zelle kollaborativ mit Robotern zusammenarbeiten.“ Als Laie könne man sich die Zelle wie eine Art großen 3D-Drucker für Automobil-Bauteile vorstellen, beschreibt Prof. Engel: „Zunächst geben wir alle relevanten Daten des gewünschten Bauteils ein – zum Beispiel CAD-Daten, Material-Informationen oder die geforderte Stückzahl. Ein Prozessgenerator berechnet dann mit Hilfe künstlicher Intelligenz, wie das Bauteil am günstigsten in der Zelle gefertigt werden kann.“

Auch der Fertigungsprozess selbst verläuft in der Zelle anders als bei der herkömmlichen Folgeverbundfertigung: Statt festgelegter und aufeinander aufbauender Fertigungsschritte werden die Blechbauteile innerhalb der Zelle flexibel umgeformt, geschweißt und gefügt – bisher getrennte Arbeitsschritte werden dabei gemischt und neu miteinander gekoppelt. „Das setzt eine intelligente Verknüpfung durch den Prozessgenerator voraus“, erklärt Prof. Engel. Im Rahmen des Projektes möchte das Team untersuchen, für welche Art von Bauteilen diese flexible Produktionsweise funktioniert: „Unser Ziel ist es, ein Spektrum von Karosserie-Teilen zu erschließen, die sich so herstellen lassen. Dabei müssen wir selbstverständlich auch die Qualität der fertigen Teile genau im Blick behalten. Wir sind aber zuversichtlich, den Anforderungen gerecht werden zu können“, sagt Prof. Manns.

In dem Projekt fließen Forschungsergebnisse und -Erkenntnisse der drei Siegener Lehrstühle aus den vergangenen Jahren zusammen: aus den Bereichen der künstlichen Intelligenz, der Flexibilisierung und Digitalisierung von Produktionsprozessen sowie aus dem 3D-Metalldruck. „Aus der Einzelforschung gehen wir jetzt in den Verbund, auch deshalb hat das Projekt für uns eine große Bedeutung“, sagt Prof. Engel.

Hintergrund:
Am Projekt SkaLaB („Skalierbares Center für die Herstellung von Karosseriebauteilen aus Blech“) sind seitens der Universität Siegen der „Lehrstuhl für Fertigungsautomatisierung und Montage“ (Prof. Dr.-Ing. Martin Manns), der „Lehrstuhl für Umformtechnik“ (Prof. Dr.-Ing. Bernd Engel) sowie die Forschungsgruppe „(Menschenzentrierte) Cyber-Physische Systeme“ (Prof. Dr. Thomas Ludwig) beteiligt. Sie erhalten für das Projekt zusammen Fördermittel in Höhe von rund 1,8 Mio. Euro. Darüber hinaus sind verschiedene Industriepartner mit im Boot: Die VIA Consult GmbH aus Olpe, die Franz Hof GmbH aus Haiger, die HMT Heldener Metalltechnik GmbH aus Attendorn, die voestalpine Automotive Components Dettingen GmbH & Co. KG, die TWT GmbH Science & Innovation und die MPA Technology GmbH aus Burbach. Das Projekt hat eine Laufzeit von drei Jahren.

Kontakt:
Prof. Dr. Bernd Engel (Lehrstuhl für Umformtechnik)
Tel.: 0271 740 2849
E-Mail: bernd.engel@uni-siegen.de

Von links nach rechts: Peter Frohn-Sörensen, Michael Schiller, Marco Fries, Jun.-Prof. Dr. Thomas Ludwig, Univ.-Prof. Dr.-Ing. Bernd Engel,  Univ.-Prof. Dr.-Ing. Martin Manns vom SkalaB-Team.

Millionenförderung für Siegener KI-Forschungsprojekt

Das Land NRW fördert die industrielle Transformation in Südwestfalen. 3,75 Millionen Euro stehen für das Forschungsprojekt „Cyber Production Management Lab“ zur Verfügung, gearbeitet wird an einem wegweisenden Ansatz für einen ganzheitlichen Einsatz Künstlicher Intelligenz in der Produktion.

Digitale Transformation, ressourcen- und klimaschonende Produktion und demografischer Wandel stellen produzierende Unternehmen vor große Herausforderungen. Künstliche Intelligenz kann einen wichtigen Beitrag leisten, damit Industrieunternehmen auch künftig wettbewerbsfähig bleiben. Auf dem „Campus Buschhütten“ in Kreuztal entsteht derzeit mit Unterstützung der Landesregierung ein Entwicklungs- und Experimentierraum, in dem Bildung, Wissenschaft und Wirtschaft gemeinsam an passgenauen Lösungen arbeiten: das Cyber Production Management Lab. Wirtschafts- und Klimaschutzministerin Mona Neubaur überreichte nun Förderbescheide über insgesamt 3,75 Millionen Euro an ein Konsortium aus den Universitäten Siegen und RWTH Aachen sowie den Unternehmen Achenbach Buschhütten, Heuel & Löher, Innofarming und SDFS Smarte Demonstrationsfabrik Siegen.

Ministerin Neubaur: „Ressourcen- und klimaschonende Produktionsprozesse sind ein wichtiger Baustein auf dem Weg zur Klimaneutralität. CO2-Emissionen reduzieren, nach dem Kreislaufprinzip arbeiten und die Energie- und Ressourceneffizienz in der Produktion erhöhen – das steigert nicht nur die ökologische, sondern auch die ökonomische Nachhaltigkeit, sichert Arbeitsplätze und stärkt den wichtigen Industriestandort Südwestfalen. Die Digitalisierung der Produktion und Künstliche Intelligenz können einen wichtigen Beitrag für eine nachhaltige und emissionsarme Industrie liefern. Ich freue mich sehr, dass wir mit dem Cyber Production Management Lab einen leistungsstarken Hub für die Digitalisierung von Unternehmen und die Aus- und Weiterbildung hochqualifizierter Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter unterstützen können.“

Das Forschungsprojekt ist an der Universität Siegen bei der Professur für International Production Engineering and Management (IPEM) angesiedelt. Im Mittelpunkt steht der Einsatz Künstlicher Intelligenz (KI) in der Produktion in einem ganzheitlichen Ansatz. „Zusammen mit einem qualifizierten Projektteam aus Wissenschaft, Lehre und Industrie stellt sich der Lehrstuhl den aktuellen und künftigen Kernherausforderungen in der industriellen Fertigung“, sagt Projektleiter Prof. Dr. Peter Burggräf.

Das Konsortium will ermitteln, in welchen Prozessschritten sich der KI-Einsatz besonders lohnt, und dieses Wissen dann im realen Produktionsbetrieb der Demonstrationsfabrik Campus Buschhütten anwenden. Die Produktionsszenarien werden dazu in vier themenspezifische Einheiten, so genannte Micro Labs, unterteilt. In diesen werden aktuelle und zukünftige Trends der Industrie in den Bereichen Metallverarbeitung, Additive Fertigung, Intralogistik und Lebensmittelherstellung erforscht .„Wir freuen uns darüber, mit der Förderung nachhaltige und langfristige Lösungen entwickeln zu können, um Künstliche Intelligenz in die reale Produktion zu integrieren“, sagt Prof. Burggräf.

Unter dem Schwerpunkt Cyber Production Management forscht der Lehrstuhl bereits seit seiner Gründung an dem Einsatz und der erleichterten Implementierung von Künstlicher Intelligenz in der Produktion und bietet zudem einen realen Produktionsbetrieb für die Erprobung der Forschungsthemen. Als Bindeglied zwischen Industrie und Forschung in Südwestfalen ist er die ideale Umgebung für das Cyber Production Management Lab, das verschiedenste Forschungsthemen zu aktuellen und zukünftigen Trends im gemeinsamen Austausch mit Wirtschaft und Industrie behandeln wird. 

Der immer schneller voranschreitende technische Fortschritt, der demografische Wandel sowie die Reduzierung der CO2-Emissionen stellen produzierende Unternehmen vor große Herausforderungen. Um diese zu bewältigen, müssen sie Produktions-, Logistik- und Organisationsprozesse ressourceneffizient und kreislauforientiert und zudem unter Einsatz der neuesten Technologien gestalten. Neben der Schaffung einer geeigneten digitalen Infrastruktur, sind es vor allem die Integration von KI und der neue Mobilfunkstandard 5G, die in der heimischen Produktion umgesetzt werden müssen. Nur mithilfe von KI und der Übertragung großer Datenmengen in Echtzeit können die zunehmend komplexeren Aufgaben wie die Zusammenarbeit von Menschen und Robotern in der Industrie 4.0 oder die Kommunikation von Fahrzeugen und Verkehrssystemen beim autonomen Fahren bewältigt werden. „Um hier nicht den internationalen Anschluss zu verlieren und auch technologisch souverän zu bleiben, ist die frühe und intensive Auseinandersetzung mit diesen Themenstellungen unabdingbar für den Industriestandort NRW“, erklärt Prof. Burggräf.

„Während viel Arbeit in die Verbesserung von Algorithmen und deren Erprobungen gesteckt wird, fehlt vielerorts ein integrativer, ganzheitlicher Blick auf eine mögliche Einführung von KI in den Produktionsbetrieb“, sagt Fabian Steinberg, Geschäftsführer SDFS Smarte Demonstrationsfabrik Siegen. Der Ansatz des Cyber Production Management Labs zeigt diese ganzheitliche Verknüpfung anhand realer Anwendungsfälle. Betrachtet wird eine durchgängige Produktionsumgebung mit Produktionsszenarien, die technologieübergreifend miteinander vernetzt werden, um somit die Praxistauglichkeit über den gesamten Prozess hinweg zu demonstrieren. 

In Düsseldorf überreichte Ministerin Mona Neubaur die Förderbesscheide. Zu sehen sind (von links): Axel Barten und Dr. Gabriele Barten (Achenbach Buschhütten), Mona Neubaur (Wirtschafts- und Klimaschutzministerin des Landes Nordrhein-Westfalen), Prof. Dr. Peter Burggräf (Universität Siegen) und Fabian Steinberg (Smarte Demonstrationsfabrik Siegen). Foto: MWIKE NRW

Nachruf auf Prof. Dr. Fritz W. Bopp

Fritz W. Bopp wurde 1945 in Hechingen geboren. Er studierte Physik an der Universität München, an der University of Arizona und der University of Illinois. Dort promovierte er im Jahre 1973. Nach wissenschaftlichen Tätigkeiten an den Universitäten in Bielefeld und Siegen habilitierte er sich 1978 in Siegen, wo er seit 1983 Professor ist. Er unternahm zahlreiche, manchmal längere Forschungsaufenthalte an den Forschungszentren CERN in Genf, am LAPP in Annecy und dem LPTHE in Orsay und den Universitäten Leipzig und Houston. Sein Hauptarbeitsgebiet war die Phänomenologie der Elementarteilchen. Damit trug er auch zu Monte Carlo Modellen zur Beschreibung der Propagation kosmischer Strahlung in der Atmosphäre bei.

Er beschäftigte sich aber auch mit Problemen der Quantenmechanik und speziellen quanten-statistischen Effekten dieser Theorie. Daneben arbeitete er auf dem Gebiet der Vielteilchenproduktion in einem Dual-Parton Model auch unter Berücksichtigung der Resultate der Schwerionenwechselwirkungen aus Daten des Large Hadron Colliders am CERN, und weiteren Gebieten der Teilchenproduktion in Hadron-Hadron Wechselwirkungen. Neben seinen Vorlesungen zur theoretischen Physik schrieb er aus seinem Arbeitsgebiet ein Buch über Kerne, Hadronen und Elementarteilchen bei Springer, das er auch selbst ins Englische übersetzte. In seiner aktiven Zeit war Fritz Bopp im Institut immer sehr präsent, viele Mitglieder der Theoretischen Teilchenphysik erinnern sich gerne an die Diskussionen mit ihm über die verschiedensten, manchmal auch skurrile Themen. Fritz W. Bopp starb nach längerer Krankheit im März 2023 in Siegen, wir werden ihn in als Freund uns Kollegen vermissen.

Thomas Mannel

Claus Grupen

Promotionspreis für Herrn Dr. Tobias Reitz

Herr Dr. Tobias Reitz hat für seine hervorragende Dissertation „Referenzfreies ultraschallbasiertes Verfahren zur Zustandsüberwachung rotierender Bauteile – Anwendung auf Radsätze von Schienenfahrzeugen“ den Nachwuchspreis in der Kategorie Promotion erhalten. Der Preis wurde Anfang März auf der 19. Internationalen Schienenfahrzeugtagung vor über 600 Teilnehmern und Teilnehmerinnen in Dresden verliehen. Die Tagungsreihe gilt als eine der wichtigsten im Bereich der Schienenfahrzeuge. Die Dissertation entstand im Rahmen eines kooperativen Forschungsprojektes im Leitmarktwettbewerb NRW (im Bereich Mobilität und Logistik). Die Jury hob die hohe Qualität der prämierten Arbeit hervor, die sich gegen mehrere konkurrierende Vorschläge behaupten konnte. Die Laudatio wurde vom Betreuer der Arbeit, Herrn Prof. Dr. Claus-Peter Fritzen gehalten.

Astronaut besucht Uni Siegen

Im Sommersemester widmet sich die Vortragsreihe Forum Siegen dem Thema des Wissenschaftsjahres „Unser Universum“. Am 6. Juli kommt der ehemalige Astronaut Dr. Thomas Reiter nach Siegen.

Wissenschaft für Bürgerinnen und Bürger – darum geht es bei Forum Siegen. Im Sommersemester bietet die Vortragsreihe der Universität Siegen ein umfangreiches Programm mit wissenschaftlichen Inputs – unter anderem mit dem ehemaligen Astronauten Dr. Thomas Reiter und der renommierten Kulturwissenschaftlerin Prof.’in Dr. Aleida Assmann. Alle Veranstaltungen sind wie immer kostenfrei, Bürgerinnen und Bürger sind herzlich eingeladen.

Als inhaltlicher Rahmen im Sommersemester wurde das Thema des Wissenschaftsjahres des Bundesministeriums für Bildung und Forschung gewählt: „Unser Universum“. In den Veranstaltungen werden Fragen astronomischer Art und die wissenschaftliche Arbeit von Astronauten behandelt, aber auch das Konzept des Metaversums, bei dem ein digitaler Raum durch die Interaktion virtueller, erweiterter und physischer Realität entsteht.

Eröffnet wird das Forum am 25. April 2023 um 19:00 Uhr mit einer Podiumsdiskussion zum Thema „Citizen Science als Konfliktfeld zwischen Experten- und Laienwissen“. Die Veranstaltung mit Dr. Thomas Reiter, der auf Einladung des Hauses der Wissenschaft nach Siegen kommt, findet am 6. Juli statt. Programm:

• 25. April 2023 (Dienstag) – 19.00 Uhr – Kulturhaus Lÿz (kl. Theater) Podiumsdiskussion „Citizen Science als Konfliktfeld zwischen Experten- und Laienwissen“ 
• 26. April 2023 (Mittwoch) – 10.00 Uhr – Kulturhaus Lÿz (Aula) Feierliche Eröffnung der Mittwochsakademie Prof. Dr. Alexander Lenz (Universität Siegen) „Per Aspera ad Astra: Die Welt im Großen und Kleinen“ 
• 04. Mai 2023 – 20.00 Uhr – Kulturhaus Lÿz (kl. Theater) Dr. Octavia Madeira (KIT Karlsruhe) „Metaverse – neue Freiheit oder Nährboden für Extremismus?“ 
• 11. Mai 2023 – 20.00 Uhr – Kulturhaus Lÿz (kleines Theater) Prof. Dr. Niels Werber (Universität Siegen) „1.000.000 Leser. Wozu Heftromanforschung?“ 
• 25. Mai 2023 – 20.00 Uhr – Kulturhaus Lÿz (kleines Theater) Dr. Miriam Lind (Universität Mainz) „Der Mensch, seine Umwelt und die Sprache. Sprachliche Grenzziehungen und Grenzquerungen zwischen Menschen und Nichtmenschen“ 
• 15. Juni 2023 – 20.00 Uhr – Campus Buschhütten (Siegener Str. 152, 57223 Kreuztal) Dr. Thomas Pössel (Haus der Astronomie und Max-Planck-Institut für Astronomie Heidelberg) „Grenzen der Astronomie: Was wir über unser Universum (noch) nicht wissen“ 
• 29. Juni 2023 – 20.00 Uhr – Kulturhaus Lÿz (Aula) Prof. Dr. Gregor Nickel (Universität Siegen) „Maß und Gemessenes wird immer verschieden bleiben.” – Zur Rolle der Mathematik für das Welt-Bild bei Galileo Galilei und Nikolaus von Kues.“ 
• 06. Juli 2023 – 20.00 Uhr – Campus Unteres Schloss, Schadeberg Hörsaal US-C 116 Dr. Thomas Reiter (ehemaliger Astronaut) „Astronaut und Wissenschaft“ 
• 13. Juli 2023 – 20.00 Uhr – Kulturhaus Lyz (Aula) Prof. Dr. Aleida Assmann (Universität Konstanz) „Welche Zukünfte?

Ansprechpartner

Steffen Pelzel
Tel.: 0271 740-5244
E-Mail: steffen.pelzel@uni-siegen.de