Material Demo Lab
Das Material Demo Lab Innovation durch Kollaboration Dresden bedient als Forschungsstandort speziell im Bereich der Materialwissenschaft ein breites Spektrum verschiedener Disziplinen. Um diese Vielfalt stärker in den Fokus zu rücken und die interdisziplinäre Kollaboration gezielt zu fördern, wurde das Material Demo Lab (MDL) ins Leben gerufen. Im MDL entwickeln MaterialwissenschaftlerInnen verschiedener Fachrichtungen Demonstratoren, um ihre Forschungsarbeit für die Öffentlichkeit und Industrie erfahr- und begreifbar zu machen. Die Herausforderung besteht darin, die einzelnen Forschungskompetenzen gezielt auf die Anforderungen von Stakeholdern und Nutzern auszurichten und so einen bestmöglichen Transfer in die Industrie zu ermöglichen. Den fachlichen Rahmen bilden WissenschaftlerInnen des Materialforschungsverbunds Dresden e.V., in dem die Kompetenzen von 14 universitären und außeruniversitären Forschungsinstituten gebündelt werden. Methodisch werden sie von der Fachhochschule Dresden und der Professur für Technisches Design der TU Dresden (td) begleitet. Sie sind Experten bei der Konzeption von Workshops zur erlebens- und nutzerzentrierten Entwicklung technischer Produkte und Systeme. Das Projekt wird mit Mitteln des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert.
Intro
Das Projektteam Konzeption & Umsetzung der Workshops Projektleitung Stefan Schwurack Prof. Dr. Peter Schmiedgen & Florian Sägebrecht Leibniz IPF Business Administration Fachhochschule Dresden Projektkoordination Martin Kunath Anne-Katrin Leopold Prof. Dr. Jens Krzywinski & Lenard Opeskin Fraunhofer IKTS Leibniz IPF Professur für Technisches Design TU Dresden Material Demo Lab 4
Der Ablauf Workshop 1 Workshop 2 Workshop 3 Workshop 4 Workshop 5 04.02.20 Präsenz Ende September 29.06.20. Virtuell Discover Define Develop Implement Convey 3 Technologie- Demonstratoren Visualize Evaluate Visualize Evaluate Visualize Evaluate Visualize Evaluate TRL 1-3 TRL 4-6 TRL 7-9 Material Demo Lab 5
Discover
DISCOVER Die Prozessphase \"Discover\" soll dazu dienen, Erkenntnisse zu wissenschaftlichen wie auch wirtschaftlichen Anwendungsmöglichkeiten der Forschungs- und Technologiefelder der beteiligten Forschungspartner (Institute) zu gewinnen. Ergänzend soll bei den Teilnehmenden aus verschiedenen Disziplinen ein übereinstimmendes Verständnis für die technologische und gestalterische Ausrichtung der zu erarbeitenden Lösung entwickelt werden. Workshop 1 Visualize Evaluate Define Develop Implement Convey Discover Szenario- Stakeholder Kompetenz-Mapping Visualisierungen Personas Szenario-Analyse (TD)
Szenario-Analyse Mit Hilfe der Szenario-Analyse definieren die Teilnehmenden die Ausgangssituation und Material Demo Lab Einflussfaktoren ihres Technologie-Demonstrators. Ihnen bietet sich dadurch die Möglichkeit, ihre eigenen Kompetenzen und Möglichkeiten im Hinblick auf die Positionierung ihres Vorhabens, z.B. hinsichtlich des technologischen Reifegrades (TRL) kritisch zu prüfen. Außerdem können sie mit Hilfe der Szenario-Technik das Umfeld ihres Vorhabens näher analysieren, z.B. Einsatzort oder Zielmarkt, welches wiederum Einfluss auf die Bedingungen und Möglichkeiten zur Umsetzung des Demonstrators haben. Discover Define Develop Implement Convey 8 14.07.2020
Szenario 1 Mit Hilfe unbemannter bionischer Pelikan S Drohnen kann die Gewässerqualität Z in Naturschutzgebieten überwacht Kranich E werden. Es können punktuell N Proben entnommen und in ein A Labor gebracht werden (Pelikan) R oder eine kontinuierliche Messung, I z.B. an Flüssen erfolgen (Kranich). O A N A L Y S E Material Demo Lab 9 14.07.2020
Szenario 2 Im zweiten Szenario sollen Schwalbe S unbemannte, bionische Drohnen Z genutzt werden, um Infrastrukturen Specht E in der Energiewirtschaft zu warten. N Mit Hilfe von akustischen SAW- A Sensoren können Dehnungs- oder R Temperaturänderungen an I Staudämmen oder Stromtrassen O gemessen werden (Schwalbe) oder A durch akustische Triangulation N Schäden an Windkrafträdern A lokalisiert werden (Specht). L Y Material Demo Lab S E 10 14.07.2020
Szenario 3 Im dritten Szenario sollen in Falke S Chemie-Fabriken oder Raffinerien Z Gefahrenstoffe detektiert werden. Wellen- E Das Gas-Monitoring soll entweder sittich N kontinuierlich für große, offene A Bereiche (Falke) oder bei Bedarf in R kleinen, geschlossenen Räumen I erfolgen (Wellensittich). O A N A L Y S E Material Demo Lab 11 14.07.2020
Stakeholder & Persona Mit Hilfe der Stakeholder-Analyse erkennen die Teilnehmenden, welche internen und externen Akteure Material Demo Lab (Personen aber auch Institutionen) auf das Vorhaben einwirken können, z.B. als Kapitalgeber, oder sogar an diesem mitwirken, z.B. als Industriepartner. Im Rahmen der Persona-Methode können die Charakteristika spezifischer Akteure (Partner, Kunden, Nutzer) im Detail erarbeitet werden, um so Rückschlüsse auf ihre Anforderungen und Erwartungen gegenüber dem Vorhaben abzuleiten. Ziel beider Techniken ist es, die Einflussnehmer eines Vorhabens frühzeitig zu identifizieren und mögliche Erwartungen von Beginn an im Designprozess zu berücksichtigen. Discover Define Develop Implement Convey 12 14.07.2020
Persona 3 P E Material Demo Lab R S O N A 15 14.07.2020
Persona 4 P E Material Demo Lab R S O N A 16 14.07.2020
DEFINE Die Prozessphase \"Define\" dient dazu, aus den in der \"Discover\"- Phase erarbeiteten Anwendungsszenarien konkrete Anforderungen an einen Technologie-Demonstrator abzuleiten und diese in Haupt- sowie Teilfunktionen zu übersetzen und darzustellen. Ergänzend werden mit Hilfe von explorativen Methoden erste Lösungen für verschiedene Funktionsvarianten des Demonstrators erdacht und in interdisziplinären Teams zwischen den Forschenden erarbeitet. Workshop 2 Visualize Evaluate Define Discover Funktionsbeschreibung Flussdiagramm TRIZ Methode Develop Implement Convey Teilfunktionen Funktionsbeschreibung (TD)
Ergebnis - Kartieren der Arbeitsfelder Material Demo Lab 18 14.07.2020
Funktionsbeschreibungen F U Material Demo Lab N K T I O N S - S K I Z Z E 19 14.07.2020
Erweiterung des Lösungshorizonts T R durch TRIZ-Methode I Z durch TRIZ-Methode - M Material Demo Lab E T H O D E 20 14.07.2020
Material Demo Lab 21 14.07.2020
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