PhD Scholarship: The role of frugal engineering, artificial intelligence and sustainability approaches in new product development

Die Graduiertenschule GSaME (Graduate School of Excellence advanced Manufacturing Engineering) wurde 2007 im Rahmen der Exzellenzinitiative gegründet und ist als zentrale wissenschaftliche Einrichtung der Universität Stuttgart etabliert. Aufgabe der Graduiertenschule GSaME ist es, Promovierende auf dem Gebiet des advanced Manufacturing Engineering nach dem neuesten Stand von Forschung, Lehre und Praxis exzellent interdisziplinär auszubilden. Für die Erreichung dieser Ziele hat die GSaME ein spezifisches Promotionsprogramm etabliert und das duale Grundprinzip mit einem Wechsel von Phasen theoretischer Qualifizierung und Forschungspraxis auf die Promotionsphase übertragen. Die Promovierenden führen eigenständige wissenschaftliche Forschungsarbeiten auf dem Gebiet des advanced Manufacturing Engineerings (aME) durch, in deren Mittelpunkt interdisziplinäre Schlüsseltechnologien für die Einführung von Innovationen in Technik, Software, Organisation und Gestaltung sowie für das Management stehen.

Forschungsthema:

B2-014 - Von der Idee zur Produktion: Die Rolle von Ansätzen zu frugalen Innovationen, Künstlicher Intelligenz und Nachhaltigkeit in der Entwicklung neuer Produkte

Verantwortlicher Hauptbetreuer:
Prof. Dr. Alexander Brem (ENI)

Problemstellung:

Der Wettbewerb um Innovationen ist hart wie nie, und das übergreifend in fast allen Industrien. Mit dem Aufstieg von Entwicklungsländern in der Weltwirtschaft hat ein dortiges Phänomen hierzulande Popularität erlangt. Sogenannte frugale Innovationen, Ergebnisse von Frugal Engineering, werden heute weit über diese Länder hinaus in der Produktentwicklung genutzt. Parallel dazu haben die vielen Anwendungsbereiche von künstlicher Intelligenz dazu geführt, dass sich auch unser grundsätzliches Verständnis vom Entstehen neuer Produkte massgeblich verändert hat. Gepaart mit der anhaltenden Diskussion um Klimaneutralität und Nachhaltigkeit in allen Lebensbereichen muss das Management von Technologien und Innovationen in Unternehmen deshalb grundlegend neu gedacht werden.

Relevanz der Themenstellung:

Vor diesem Hintergrund hat dieses Forschungsprojekt das Ziel, die unterschiedlichen Perspektiven von frugalen Innovationen, Künstlicher Intelligenz und Nachhaltigkeit zu nutzen, um unser Verständnis von Innovationsprozessen zu revolutionieren. Durch Frugal Engineering entstehen Innovationen, die mit dem in Forschung und Entwicklung weit verbreiteten Paradigma „immer mehr, immer besser“ bzw. „Over-engineering“ bricht. Es sollen einfache, technisch anspruchsvolle Lösungen entstehen, um neue (Preis-)Segmente zu erschließen. Dazu gehören insbesondere Ansätze zu „Localisation“ mit globalen Fokus, Neuentwicklung vs. Anpassung, Einsatz neuer Technologien sowie spezifische Preis- und Marketingstrategien. Künstliche Intelligenz wird zunehmend sowohl in den Frühphasen des Innovationsprozesses angewendet, wo Kreativität und Prototyping eine wichtige Rolle spielen, als auch in späteren Phasen, wo Produktion und Projektmanagement zentrale Themen sind. Somit muss unser etabliertes Verständnis von Mechanismen von technology-push und market-pull  hinterfragt werden. Last but not least führt  die aktuelle Nachhaltigkeitswelle zu neuen Ansätzen in der Produktentwicklung, z.B. durch das Revival von Konzepten wie der Kreislaufwirtschaft (Cradle-to-Cradle) oder ökologischer Innovationen.

Wissenschaftliche Fragestellung:

Systematisierung von Ansätzen zu Frugal Engineering, Künstlicher Intelligenz und Nachhaltigkeit in einem Produktentwicklungskontext; Analyse von Frugal Engineering, Künstlicher Intelligenz und Nachhaltigkeitsprinzipien und Best Practices; Empirische Untersuchung von relevanten Modellen und Ansätzen für die genannten Themenbereiche; Entwicklung einer Toolbox für Unternehmen zur Verbindung von Frugal Engineering, Künstlicher Intelligenz und Nachhaltigkeit für ein erfolgreiches Technologie- und Innovationsmanagement der Zukunft.

• Einen erfolgreichen Abschluss in einem einschlägigen Masterstudiengang oder gleichwertigen Studiengang im Themenfeld
• Die Erfüllung der Voraussetzungen der Promotionsordnung der Universität Stuttgart in der geltenden Fassung sowie der Zulassung zur Graduiertenschule GSaME (siehe Bewerbungsvoraussetzungen GSaME)
• Kenntnisse im Forschungsgebiet
• Bereitschaft zur Erweiterung der notwendigen Fachkompetenz
• Sehr gute Deutsch- und Englischkenntnisse (C1)
• Kreativität, wissenschaftliche Neugier, Organisationstalent, Kooperations- und Kommunikationsfähigkeit, Engagement

• Optimale Promotionsbedingungen für einen Abschluss nach 3 Jahren
• Ein spezifisches Ausbildungs- und praxisrelevantes Qualifizierungsprogramm
• Individuelle Betreuung und eine Führungskompetenz fördernde Promovierendenkultur
• Sie entwickeln innovative Lösungen und treiben strategische Entwicklungen
• Akademische und industrielle Spitzenforschung auf dem Gebiet des advanced Manufacturing Engineerings
• Zusammenarbeit mit exzellenten Universitätsinstituten, der Fraunhofer-Gesellschaft und Industriepartnern