Validierung technischer Systeme
Validierung ist die zentrale Aktivität der Produktentstehung und Garant für ein erfolgreiches Produkt im Markt. Erst durch eine geeignete Validierung können technische Umsetzbarkeit und Kundennutzen sichergestellt werden. Gleichzeitig stellt die Validierung jedoch die aufwendigste und herausforderndste Aktivität im Produktentstehungsprozess dar. Daher forschen wir an effizienten Systemen, Methoden und Prozessen, die eine ganzheitliche und prozessbegleitende Validierung realisieren. Der Schlüssel hierzu ist die system- und funktionsorientierte Integration von physischen und virtuellen Modellen von (Teil-) Systemen im gesamten Produktentstehungsprozess. Im Fokus unserer Forschung steht der IPEK-X-in-the-Loop-Ansatz (IPEK-XiL-Ansatz) zur systemübergreifenden und durchgängigen Validierung technischer Systeme.
Forschungsschwerpunkte
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SystemeEntwicklungs- & Validierungsumgebungen für:
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Methoden
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Prozesse
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Ausstattung
Weitere Ausstattung des Instituts finden Sie hier. |
Ausgewählte Veröffentlichungen im Forschungsfeld
2025
Ein Beitrag zur durchgängigen und kontinuierlichen Validierung für die Funktionale Sicherheit von Vehicle-to-Infrastructure als System of Systems durch MBSE-Unterstützung auf Basis des IPEK-XiL-Ansatzes = A contribution to the end-to-end and continuous validation for the Functional Safety of Vehicle-to-Infrastructure as a System of Systems through MBSE support based on the IPEK-XiL approach. Dissertation
Wäschle, M.
2025, Februar 3. Karlsruher Institut für Technologie (KIT). doi:10.5445/IR/1000178597
Wäschle, M.
2025, Februar 3. Karlsruher Institut für Technologie (KIT). doi:10.5445/IR/1000178597
Medical Device Validation: State of the Art and Benefits of a Possible X-in-the-Loop Framework Implementation
Grau, R. M.; Ens, P.; Bause, K.; Düser, T.
2025. ASME 2024 - International Mechanical Engineering Congress and Exposition. Volume 4: Biomedical and Biotechnology Engineering. Ed.: ASME, Nr.:IMECE2024–145076, The American Society of Mechanical Engineers (ASME). doi:10.1115/IMECE2024-145076
Grau, R. M.; Ens, P.; Bause, K.; Düser, T.
2025. ASME 2024 - International Mechanical Engineering Congress and Exposition. Volume 4: Biomedical and Biotechnology Engineering. Ed.: ASME, Nr.:IMECE2024–145076, The American Society of Mechanical Engineers (ASME). doi:10.1115/IMECE2024-145076
2024
Entwicklung einer Model-Based Systems Engineering Methodik zur Unterstützung der Validierung im Produktentstehungsprozess = Development of a Model-Based Systems Engineering Methodology to Support Validation in Product Engineering. Dissertation
Mandel, C.
2024, Oktober 18. Karlsruher Institut für Technologie (KIT). doi:10.5445/IR/1000175135
Mandel, C.
2024, Oktober 18. Karlsruher Institut für Technologie (KIT). doi:10.5445/IR/1000175135
2023
A Study on the Paradigm Shift in the Validation of Automated Vehicles
Düser, T.; Fischer, D.; Freyer, J.
2023. 2023 IEEE International Automated Vehicle Validation Conference (IAVVC), Austin, TX, 16th-18th October 2023, 1–6, Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE). doi:10.1109/IAVVC57316.2023.10328076
Düser, T.; Fischer, D.; Freyer, J.
2023. 2023 IEEE International Automated Vehicle Validation Conference (IAVVC), Austin, TX, 16th-18th October 2023, 1–6, Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE). doi:10.1109/IAVVC57316.2023.10328076
Stakeholder Needs in Systems Engineering: A Proposal for a Formal Definition
Kubin, A.; Wagenmann, S.; Reichert, F.; Mandel, C.; Albers, A.
2023. 2023 IEEE International Systems Conference (SysCon), Vancouver, Canada, 17-20 April 2023, 1–8, Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE). doi:10.1109/SysCon53073.2023.10131072
Kubin, A.; Wagenmann, S.; Reichert, F.; Mandel, C.; Albers, A.
2023. 2023 IEEE International Systems Conference (SysCon), Vancouver, Canada, 17-20 April 2023, 1–8, Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE). doi:10.1109/SysCon53073.2023.10131072
A study on the transformation of virtual validation methods in the development of new mobility solutions
Freyer, J.; Düser, T.
2023. 9th International Symposium on Transportation Data & Modelling (ISTDM2023), Ispra, June 19-22, 2023
Freyer, J.; Düser, T.
2023. 9th International Symposium on Transportation Data & Modelling (ISTDM2023), Ispra, June 19-22, 2023
2022
Test-driven Development to Overcome Challenges in the Design of Sensor-integrating Machine Elements
Peters, J.; Zimmerer, C.; Gwosch, T.; Herbst, F.; Hartmann, C.; Chadda, R.; Riehl, D.; Keil, F.; Kupnik, M.; Hofmann, K.; Matthiesen, S.
2022. DS 119: Proceedings of the 33rd Symposium Design for X (DFX2022), 10 S., The Design Society. doi:10.35199/dfx2022.12
Peters, J.; Zimmerer, C.; Gwosch, T.; Herbst, F.; Hartmann, C.; Chadda, R.; Riehl, D.; Keil, F.; Kupnik, M.; Hofmann, K.; Matthiesen, S.
2022. DS 119: Proceedings of the 33rd Symposium Design for X (DFX2022), 10 S., The Design Society. doi:10.35199/dfx2022.12
Model-Based Systems Engineering bei der effektiven Schnittstellengestaltung eines Serious Games als System of Systems
Wäschle, M.; Imamovic, A.; Rapp, S.; Albers, A.
2022. Tag des Systems Engineering : Paderborn, 16.-18. November 2022. Ed.: W. Koch, 36–40, Gesellschaft für Systems Engineering (GfSE)
Wäschle, M.; Imamovic, A.; Rapp, S.; Albers, A.
2022. Tag des Systems Engineering : Paderborn, 16.-18. November 2022. Ed.: W. Koch, 36–40, Gesellschaft für Systems Engineering (GfSE)
Validation of Vehicle-to-Infrastructure scenarios based on the X-in-the-Loop-approach
Moritz, W.; Wang, X.; Xinlu, C.; Albert, A.
2022. 2022 IEEE International Workshop on Metrology for Automotive (MetroAutomotive), 47–52, Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE). doi:10.1109/metroautomotive54295.2022.9855027
Moritz, W.; Wang, X.; Xinlu, C.; Albert, A.
2022. 2022 IEEE International Workshop on Metrology for Automotive (MetroAutomotive), 47–52, Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE). doi:10.1109/metroautomotive54295.2022.9855027
Towards a System of Systems Engineering Architecture Framework
Mandel, C.; Guenther, M.; Martin, A.; Windisch, E.; Bursac, N.; Rapp, S.; Anacker, H.; Albers, A.
2022. 17th Annual System of Systems Engineering Conference (SOSE), Rochester, NY, USA, 07-11 June 2022, 221–226, Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE). doi:10.1109/SOSE55472.2022.9812634
Mandel, C.; Guenther, M.; Martin, A.; Windisch, E.; Bursac, N.; Rapp, S.; Anacker, H.; Albers, A.
2022. 17th Annual System of Systems Engineering Conference (SOSE), Rochester, NY, USA, 07-11 June 2022, 221–226, Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE). doi:10.1109/SOSE55472.2022.9812634
2021
Contract-based methods and activities in the validation of interfaces for System of Systems
Waschle, M.; Behrendt, M.; Xing, K.; Shi, H.; Albers, A.
2021. 16th International Conference of System of Systems Engineering (SoSE), 2021., 102–107, Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE). doi:10.1109/SOSE52739.2021.9497476
Waschle, M.; Behrendt, M.; Xing, K.; Shi, H.; Albers, A.
2021. 16th International Conference of System of Systems Engineering (SoSE), 2021., 102–107, Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE). doi:10.1109/SOSE52739.2021.9497476
Holistic System Design and Efficient Optimization of a Liquid Cooled Battery Module Through 1D- and 3D-Simulations
Nöller, M.; Renz, R.; Bause, K.
2021. 21. Internationales Stuttgarter Symposium – Automobil- und Motorentechnik. Bd.: 1. Ed.: M. Bargende Internationales Stuttgarter Symposium Automobil- und Motorentechnik (21. : 2021 : Online) [VerfasserIn], 627–636, Springer Fachmedien Wiesbaden. doi:10.1007/978-3-658-33466-6_45
Nöller, M.; Renz, R.; Bause, K.
2021. 21. Internationales Stuttgarter Symposium – Automobil- und Motorentechnik. Bd.: 1. Ed.: M. Bargende Internationales Stuttgarter Symposium Automobil- und Motorentechnik (21. : 2021 : Online) [VerfasserIn], 627–636, Springer Fachmedien Wiesbaden. doi:10.1007/978-3-658-33466-6_45
A Model-Based approach for automation and traceability of validation activities – clarified for Advanced Driver Assistance Systems
Mandel, C.; Wäschle, M.; Lutz, S.; Behrendt, M.
2021. 9th International Symposium on Development Methodology, 9.-10- November 2021, Wiesbaden, Germany
Mandel, C.; Wäschle, M.; Lutz, S.; Behrendt, M.
2021. 9th International Symposium on Development Methodology, 9.-10- November 2021, Wiesbaden, Germany
Procedure for the systematic linking of product requirements and system architecture under consideration of the PGE [Vorgehen zur systematischen Verknüpfung von Produktanforderungen und Systemarchitektur unter Berücksichtigung der PGE]
Wäschle, M.; Timucin, M.; Radimersky, A.; Mandel, C.; Fahl, J.; Hirschter, T.
2021. 2021 Stuttgarter Symposium für Produktentwicklung, SSP 2021, 20. Mai 2021, online, 199–210
Wäschle, M.; Timucin, M.; Radimersky, A.; Mandel, C.; Fahl, J.; Hirschter, T.
2021. 2021 Stuttgarter Symposium für Produktentwicklung, SSP 2021, 20. Mai 2021, online, 199–210
A Model-Based Systems Engineering Approach to Support Continuous Validation in PGE - Product Generation Engineering
Mandel, C.; Böning, J.; Behrendt, M.; Albers, A.
2021. 2021 IEEE International Symposium on Systems Engineering (ISSE): 13 September - 13 October 2021, online, Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE). doi:10.1109/ISSE51541.2021.9582475
Mandel, C.; Böning, J.; Behrendt, M.; Albers, A.
2021. 2021 IEEE International Symposium on Systems Engineering (ISSE): 13 September - 13 October 2021, online, Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE). doi:10.1109/ISSE51541.2021.9582475
Minimum Viable Products in Mechatronic System Engineering: Approach for Early and Continuous Validation
Zimmermann, V.; Heimicke, J.; Schnurr, T.; Bursac, N.; Albers, A.
2021. R&D Management Conference 2021 “Innovation in an Era of Disruption”, Glasgow, Scotland, July, 6th - 8th, 2021
Zimmermann, V.; Heimicke, J.; Schnurr, T.; Bursac, N.; Albers, A.
2021. R&D Management Conference 2021 “Innovation in an Era of Disruption”, Glasgow, Scotland, July, 6th - 8th, 2021
Architecture of the Digital Twin in Product Validation for the Application in Virtual-Physical Testing to Investigate System Reliability
Leitenberger, F.; Gwosch, T.; Matthiesen, S.
2021. Proceedings of the 32nd Symposium Design for X (DFX 2021), The Design Society. doi:10.35199/dfx2021.10
Leitenberger, F.; Gwosch, T.; Matthiesen, S.
2021. Proceedings of the 32nd Symposium Design for X (DFX 2021), The Design Society. doi:10.35199/dfx2021.10
2020
Scaling of Rotational Quantities for Simultaneous Testing of Powertrain Subsystems with Different Scaling on a X-in-the-Loop Test Bench
Steck, M.; Gwosch, T.; Matthiesen, S.
2020. Mechatronics, 71, Article: 102425. doi:10.1016/j.mechatronics.2020.102425
Steck, M.; Gwosch, T.; Matthiesen, S.
2020. Mechatronics, 71, Article: 102425. doi:10.1016/j.mechatronics.2020.102425
Entwicklung eines modularen Ansatzes zur automatisierten, simulationsbasierten Validierung der Schaltstrategie moderner Doppelkupplungsgetriebe
Köber, J.; Pflüger, L.; Albers, A.
2020. Conference Proceedings NAFEMS20 DACH. Hrsg.: NAFEMS Deutschland, Schweiz GmbH, Österreich, 298–301
Köber, J.; Pflüger, L.; Albers, A.
2020. Conference Proceedings NAFEMS20 DACH. Hrsg.: NAFEMS Deutschland, Schweiz GmbH, Österreich, 298–301
Model-Based Systems Engineering methods to support the reuse of knowledge within the development of validation environments
Mandel, C.; Wolter, K.; Bause, K.; Behrendt, M.; Hanf, M. M.; Albers, A.
2020. 14th Annual IEEE International Systems Conference (SysCon 2020),16. - 17.09.2020, Gera, Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)
Mandel, C.; Wolter, K.; Bause, K.; Behrendt, M.; Hanf, M. M.; Albers, A.
2020. 14th Annual IEEE International Systems Conference (SysCon 2020),16. - 17.09.2020, Gera, Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)
2019
Adjustable Impedance Elements for Testing and Validation of Aircraft Components and Hand-Held Power Tools
Lindenmann, A.; Heyden, E.; Matthiesen, S.; Krause, D.
2019. Stuttgarter Symposium für Produktentwicklung SSP 2019, Stuttgart, 16. Mai 2019. Hrsg.: H. Binz, 63–72, Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO
Lindenmann, A.; Heyden, E.; Matthiesen, S.; Krause, D.
2019. Stuttgarter Symposium für Produktentwicklung SSP 2019, Stuttgart, 16. Mai 2019. Hrsg.: H. Binz, 63–72, Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO
Identification of potentials in the context of Design for Industry 4.0 and modelling of interdependencies between product and production processes
Albers, A.; Stürmlinger, T.; Mandel, C.; Wang, J.; Baneres, M.; Behrendt, M.
2019. 29th CIRP Design Conference - Open Design and Design as Expontenial Technology, Póvoa de Varzim, P, May 8-10, 2019
Albers, A.; Stürmlinger, T.; Mandel, C.; Wang, J.; Baneres, M.; Behrendt, M.
2019. 29th CIRP Design Conference - Open Design and Design as Expontenial Technology, Póvoa de Varzim, P, May 8-10, 2019
Augmented Reality for Product Validation: Supporting the Configuration of AR-Based Validation Environments
Albers, A.; Reinemann, J.; Hirschter, T.; Fahl, J.
2019. Virtual, Augmented and Mixed Reality : Applications and Case Studies. 11th International Conference, VAMR 2019 Held as Part of the 21st HCI International Conference, HCII 2019 Orlando, FL, USA, July 26–31, 2019 Proceedings, Part II. Ed. J.Y.C. Chen, 429–448, Springer. doi:10.1007/978-3-030-21565-1_29
Albers, A.; Reinemann, J.; Hirschter, T.; Fahl, J.
2019. Virtual, Augmented and Mixed Reality : Applications and Case Studies. 11th International Conference, VAMR 2019 Held as Part of the 21st HCI International Conference, HCII 2019 Orlando, FL, USA, July 26–31, 2019 Proceedings, Part II. Ed. J.Y.C. Chen, 429–448, Springer. doi:10.1007/978-3-030-21565-1_29
2018
Untersuchung des Einflusses der Einlaufprozedur auf das Reibungs- und Verschleißverhalten von geschmierten Kontakten mit der Finite-Elemente-Methode
Joerger, A.; Albers, A.; Reichert, S.
2018. 59. Tribologie-Fachtagung Reibung, Schmierung und Verschleiß - Forschung und praktische Anwendungen (Friction, Lubrication and Wear - Research and Practical Applications) (2018), Göttingen, Deutschland, 24.–26. September 2018
Joerger, A.; Albers, A.; Reichert, S.
2018. 59. Tribologie-Fachtagung Reibung, Schmierung und Verschleiß - Forschung und praktische Anwendungen (Friction, Lubrication and Wear - Research and Practical Applications) (2018), Göttingen, Deutschland, 24.–26. September 2018
System of systems approach for the description and characterization of validation environments
Albers, A.; Mandel, C.; Yan, S.; Behrendt, M.
2018. Design 2018 : proceedings of the 15th International Design Conference, May 21-24, 2018, Dubrovnik, Croatia. Vol. 6. Ed.: D. Marjanović, 2799–2810, Univ. doi:10.21278/idc.2018.0460
Albers, A.; Mandel, C.; Yan, S.; Behrendt, M.
2018. Design 2018 : proceedings of the 15th International Design Conference, May 21-24, 2018, Dubrovnik, Croatia. Vol. 6. Ed.: D. Marjanović, 2799–2810, Univ. doi:10.21278/idc.2018.0460
2017
XiL-BW-e – Laboratory Network Baden-Württemberg for Electric Mobility
Albers, A.; Dietmayer, K.; Bargende, M.; Behrendt, M.; Yan, S.; Buchholz, M.; Zaiser, S.; Rößler, A.; Bernthaler, T.
2017. The 30th International Electric Vehicle Symposium & Exhibition, Stuttgart, October 9-11, 2017
Albers, A.; Dietmayer, K.; Bargende, M.; Behrendt, M.; Yan, S.; Buchholz, M.; Zaiser, S.; Rößler, A.; Bernthaler, T.
2017. The 30th International Electric Vehicle Symposium & Exhibition, Stuttgart, October 9-11, 2017
Agile product engineering through continuous validation in PGE - Product Generation Engineering
Albers, A.; Behrendt, M.; Klingler, S.; Reiss, N.; Bursac, N.
2017. Design science, 3 (5), 19. doi:10.1017/dsj.2017.5
Albers, A.; Behrendt, M.; Klingler, S.; Reiss, N.; Bursac, N.
2017. Design science, 3 (5), 19. doi:10.1017/dsj.2017.5
Frontloading in der Produktentwicklung von Power-Tools durch frühe Validierung mit Hilfe von leistungsskalierten Prototypen
Matthiesen, S.; Gwosch, T.; Mangold, S.; Grauberger, P.; Steck, M.; Cersowsky, S.
2017. Stuttgarter Symposium für Produktentwicklung 2017 (SSP 2017) : Produktentwicklung im disruptiven Umfeld, Stuttgart, Deutschland, 29. Juni 2017
Matthiesen, S.; Gwosch, T.; Mangold, S.; Grauberger, P.; Steck, M.; Cersowsky, S.
2017. Stuttgarter Symposium für Produktentwicklung 2017 (SSP 2017) : Produktentwicklung im disruptiven Umfeld, Stuttgart, Deutschland, 29. Juni 2017
2016
Verifikation und Validierung im Produktentstehungsprozess
Albers, A.; Behrendt, M.; Klingler, S.; Matros, K.
2016. Handbuch Produktentwicklung. Hrsg.: Udo Lindemann, 541–569, Carl Hanser Verlag
Albers, A.; Behrendt, M.; Klingler, S.; Matros, K.
2016. Handbuch Produktentwicklung. Hrsg.: Udo Lindemann, 541–569, Carl Hanser Verlag
2010
Validation - Central Activity to Ensure Individual Mobility
Albers, A.; Behrendt, M.; Ott, S.
2010. Automobiles and sustainable mobility: Proceedings of the FISITA 2010 World Automotive Congress, Budapest, Hungary, May 30 - June 4, 2010, 1 CD-Rom, Gépipari Tudományos Egyesület = Scientific Association for Mechanical Engineering (GTE)
Albers, A.; Behrendt, M.; Ott, S.
2010. Automobiles and sustainable mobility: Proceedings of the FISITA 2010 World Automotive Congress, Budapest, Hungary, May 30 - June 4, 2010, 1 CD-Rom, Gépipari Tudományos Egyesület = Scientific Association for Mechanical Engineering (GTE)