Am 1. April 2025 übernahm Prof. Dr. techn. Evgeniya Kabliman die Direktion des Leibniz-Instituts für Werkstofforientierte Technologien (IWT) in Bremen. Gleichzeitig wurde sie zur Professorin an der Universität Bremen berufen. Ihr wissenschaftlicher Fokus liegt auf der Digitalisierungstechnik, sowohl in der Lehre als auch in der Forschung. Kabliman bringt einen interdisziplinären Hintergrund mit, der von der Grundlagenforschung bis zur angewandten Forschung reicht. Nachdem sie 2011 in computergestützter Werkstoffwissenschaft an der TU Wien promovierte, sammelte sie Erfahrungen als Senior Scientist am AIT Austrian Institute of Technology, wo sie sich auf Leichtbau und simulationsunterstützte Technologieentwicklung spezialisierte.
Seit 2021 war Kabliman an der TU München als Gruppenleiterin für Materials Computation tätig. Am Leibniz-IWT wird Digitalisierung als Querschnittsbereich für Werkstofftechnik, Verfahrenstechnik, Fertigungstechnik und Materialprüfung eingerichtet. Ihr Vorgänger, Prof. Rainer Fechte-Heinen, betont die interdisziplinäre Expertise des Instituts in der digitalen Entwicklung werkstofforientierter Technologien. Kabliman wird ihre Lehrtätigkeit im Fachbereich 4 – Produktionstechnik im kommenden Sommersemester aufnehmen und äußert sich optimistisch über die Möglichkeiten, die der Standort Bremen bietet.
Digitalisierung in der Werkstofftechnik
Die Digitalisierung in der Werkstofftechnik hat das Ziel, die Erzeugung, Speicherung und Auswertung von Werkstoffdaten zu optimieren. Die Verfügbarkeit präziser Werkstoffdaten ist entscheidend für den gesamten Produktlebenszyklus, da sie die Zuverlässigkeit und Lebensdauer von Bauteilen verbessert. Aktuelle Herausforderungen sind fehlende Werkstoffdaten sowie unvollständige oder inkonsistente Datensätze, die die Rückverfolgbarkeit von Bauteileigenschaften beeinträchtigen. Digitalisierung strebt die Schaffung durchgängiger Datenflüsse und Datenräume an, um eine einheitliche Datenintegration zu gewährleisten.
Multiskaligkeit von Werkstoffen fügt zusätzliche Komplexität hinzu, da unterschiedliche physikalische und chemische Phänomene auf verschiedenen Zeit- und Längenskalen betrachtet werden müssen. Insbesondere die Leistungsfähigkeit eines Magneten erfordert eine Betrachtung auf Elektronenskala, während die Korrosionsbeständigkeit eines Stahls auf atomarer Skala analysiert werden muss. Daher soll die Digitalisierung Datenerzeugung, -speicherung und -auswertung verbessern, um Einflussfaktoren transparenter zu machen. Werkzeuge wie Ontologien, Wissensgraphen, vernetzte Datenbanken und digitale Zwillinge sind dabei von zentraler Bedeutung.
Herausforderungen und Chancen
Einige der wesentlichen Treiber der digitalen Transformation in der Werkstofftechnik sind der Kosten- und Wettbewerbsdruck sowie die Notwendigkeit einer kosteneffizienten Substitution teurer Materialien. Diese Entwicklung verspricht wirtschaftlichere Produktionsprozesse, ohne die Leistungsfähigkeit zu beeinträchtigen.
Prof. Dr. Gumbsch hebt die Bedeutung der Digitalisierung in der Materialwissenschaft und Werkstofftechnik hervor und betont, dass der ICME-Ansatz (Integrated Computational Materials Engineering) seit seiner Proklamation im Jahr 2000 die Verknüpfung von Materialentwicklung, Produktentwicklung und computergestützten Fertigungsprozessen vorantreibt. Ziel ist es, die Eigenschaften von Werkstoffen während des gesamten Bauteilentstehungsprozesses und -betriebs numerisch zu beschreiben.
Die Digitalisierung kann zudem die Sicherheit, Zuverlässigkeit und Effizienz in Produktionsprozessen steigern. Dennoch bestehen Herausforderungen bei der technischen und organisatorischen Integration über verschiedene Wertschöpfungsstufen hinweg. Notwendige digitale Workflows zur Erzeugung und Bewertung von Werkstoffdaten sind oft noch nicht etabliert, und der Austausch von Material- und Prozessdaten über Unternehmensgrenzen hinaus bleibt wettbewerbskritisch.
Wie die Veranstaltung am Fraunhofer IWM zu MaterialDigital zeigte, haben zahlreiche Unternehmen spezifische Lösungen implementiert. Allerdings befindet sich die Implementierung digitaler Prozesse in der Wissenschaft noch in einem frühen Stadium. Die Entwicklungen am IWT unter der Leitung von Prof. Dr. Kabliman könnten entscheidend dazu beitragen, die Digitalisierung in diesem Bereich weiter voranzutreiben.
Für weitere Informationen zu diesen Themen können Sie die Berichte von idw-online.de, fraunhofer-iwm.de und iwm.fraunhofer.de einsehen.
