Simulationen sind unverzichtbare Werkzeuge für Forschung und Entwicklung. Sie ermöglichen es, physische Versuche zu reduzieren, Prozesse effizienter zu gestalten und wertvolle Ressourcen zu sparen. Bislang ist ihr Einsatz jedoch meist spezialisierten Fachleuten vorbehalten.
Das Fraunhofer-Institut für Schicht- und Oberflächentechnik (IST) will das mit einem neuen Ansatz ändern, der die Simulation in die industrielle Praxis überführt. Ziel sei es, Personen aus der Konstruktion und Entwicklung eine fundierte Entscheidungsgrundlage zu bieten, ohne dass sie sich tief in die Komplexität numerischer Modellierungen einarbeiten müssen. Bereits heute nutzt das Institut einen selbst entwickelten und in der Fachwelt etablierten PICMC/DSMC-Code zur Simulation von Niederdruckplasmen und Gasflüssen in PVD-Beschichtungsprozessen. Die Modelle liefern wichtige Informationen zu Gastrennfaktoren, Target-Abbrand und Schichtdickenprofilen. Ergänzt wird dies durch Methoden wie Computational Fluid Dynamics (CFD), die etwa in der Auslegung von Elektrolyt-Reaktoren oder Trocknerkonstruktionen zum Einsatz kommen. Künftig soll der Zugang zu Simulationsverfahren mit einem wachsenden Team, intelligenten Datenstrategien und der Integration künstlicher Intelligenz weiter vereinfacht werden. Machine-Learning-Methoden und Large Language Models sollen dabei helfen, simulationsgestützte Entscheidungen auch für Laien zugänglich zu machen. Auch digitale Zwillinge, systematisches Datenmanagement und vernetzte Sensorik sollen eine wichtige Rolle spielen.
