Research Focus
In the Design Methodology research group, we explore design as a cognitive process in product generation development. Here we focus on forward-thinking of the embodiment-function-relation in the analysis and synthesis of technical products. In doing so, we identify key factors of successful approaches by design engineers and develop methods to support product development on this basis. We apply these in development projects together with companies to validate them and to secure their added value for practice.
The aim of our research is to provide methodical support in forward-thinking, analysing and synthesising of components in the system context. We take into account that design is an iterative and highly creative process. It is particularly important for us to focus not only on individual phases, such as listing the requirements or evaluating the reliability. We develop tools that use the entire thinking process of design.
Using the methods developed by us, complex effects in technical systems can be analysed. From this, we derive target values for the construction. Agile product development processes enable us to develop rapid prototypes demonstrating the implementation of the new product features through individualised training, we bring design methods to the industry. At the heart of these training courses is the rapid realisation of a shortened development project, which enables experiential learning.
Service Offer
We will strengthen you as our industrial partner in the competition for innovation.
- Analysis of complex effects for the synthesis of new product generations
- Methods for analysis
- Model building techniques
- C&C²-Approach
- Verification of product functions by means of fast prototypes
- Design hypotheses
- Testing
- Individualised training courses in the core area of design engineers
Equipment
- FDM 3D printer
- Analysis lab
- Macroscopy
- Microscopy
- Ferrography
- CAD-CAM model milling cutter
- Laser cutter
- 3D scanner
- Stationary and portable eye tracking system
Further equipment of the institute can be found here.
Theses
Current theses of the research group can be found here.
Statements about design and development
- Editorial zur Zeitschrift „Die Konstruktion“ 04-2016 - "Konstruktion entsteht im Kopf"
- Editorial zur Zeitschrift „Die Konstruktion“ 07/08-2017 - "Gut Konstruieren kann nur, wer die Details versteht"
Selected Publications
Zimmerer, C.; Nelius, T.; Matthiesen, S.
2023. Design Computing and Cognition’22. Ed.: J. S. Gero, 481–495, Springer International Publishing. doi:10.1007/978-3-031-20418-0_29
Eisenmann, M.; Matthiesen, S.
2022. Karlsruher Institut für Technologie (KIT). doi:10.5445/IR/1000153195
Grauberger, P.
2022, October 12. Karlsruher Institut für Technologie (KIT). doi:10.5445/IR/1000151230
Inga, J.; Ruess, M.; Heinrich Robens, J.; Nelius, T.; Rothfuß, S.; Kille, S.; Dahlinger, P.; Lindenmann, A.; Thomaschke, R.; Neumann, G.; Matthiesen, S.; Hohmann, S.; Kiesel, A.
2022. International Journal of Human-Computer Studies, Article no: 102926. doi:10.1016/j.ijhcs.2022.102926
Nelius, T.
2022, August 16. Karlsruher Institut für Technologie (KIT). doi:10.5445/IR/1000149778
Pfrommer, J.; Klein, J.-F.; Wurster, M.; Rapp, S.; Grauberger, P.; Lanza, G.; Albers, A.; Matthiesen, S.; Beyerer, J.
2022. at - Automatisierungstechnik, 70 (6), 534–541. doi:10.1515/auto-2021-0156
Maheshwary, K.; Eisenbart, B.; Zorn, S.; Nelius, T.; Gericke, K.; Matthiesen, S.; Blessing, L.
2022. Proceedings of the Design Society, 2333–2342, Cambridge University Press (CUP). doi:10.1017/pds.2022.236
Grauberger, P.; Eisenmann, M.; Windisch, E.; Matthiesen, S.
2022. Karlsruher Institut für Technologie (KIT). doi:10.5445/IR/1000142175
Grauberger, P.; Eisenmann, M.; Windisch, E.; Matthiesen, S.
2022. Journal of Engineering Design, 33 (11), 870–895. doi:10.1080/09544828.2022.2151788
Horber, D.; Li, J.; Grauberger, P.; Schleich, B.; Matthiesen, S.; Wartzack, S.
2022. DS 119: Proceedings of the 33rd Symposium Design for X (DFX2022), 22. - 23.09.2022, Hamburg, 10 S., The Design Society. doi:10.35199/dfx2022.18
Grauberger, P.; Bremer, F.; Pfaff, F.; Tröster, P.; Nelius, T.; Eisenmann, M.; Stöberl, T.; Albers, A.; Matthiesen, S.
2022. 32nd CIRP Design Conference (CIRP Design 2022) - Design in a changing world. Ed.: N. Anwer, 478–483, Elsevier. doi:10.1016/j.procir.2022.05.281
Matthiesen, S.; Nelius, T.; Eisenmann, M.
2022. Design Methodology for Future Products. Ed.: D. Krause, 183–200, Springer Nature Switzerland AG. doi:10.1007/978-3-030-78368-6_10
Reinke, B.; Eisenmann, M.; Matthiesen, S.; Matthiesen, U.; Wagner, I.
2021. Journal of technical education, 9 (2), 168–187. doi:10.48513/joted.v9i2.217
Doellken, M.; Nixdorf, B.; Matthiesen, S.
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Sturm, C.; Steck, M.; Bremer, F.; Revfi, S.; Nelius, T.; Gwosch, T.; Albers, A.; Matthiesen, S.
2021. Proceedings of the Design Society, 1, 781–790. doi:10.1017/pds.2021.78
Hofelich, M.; Mantel, K. V.; Bursac, N.; Omidvarkarjan, D.; Matthiesen, S.; Meboldt, M.; Schneider, T.
2021. 31st CIRP Design Conference (CIRP Design 2021), 19–21 May 2021, Online, 678–683, Elsevier
Eisenmann, M.; Grauberger, P.; Matthiesen, S.
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Grauberger, P.; Eisenmann, M.; Stoitzner, J.; Matthiesen, S.
2021. SN applied sciences, 3 (11). doi:10.1007/s42452-021-04817-9
Zimmerer, C.; Nelius, T.; Matthiesen, S.
2021. Proceedings of the ICED21 International Conference on Engineering Design, 16 - 20 August 2021, Chalmers University of Technology, Gothenburg, Sweden, 1947–1956, Cambridge University Press (CUP). doi:10.1017/pds.2021.456
Duehr, K.; Hofelich, M.; Beck, L.; Albers, A.
2021. R&D Management Conference 2021 “Innovation in an Era of Disruption”, Glasgow, Scotland, July, 6th - 8th, 2021
Duehr, K.; Schiele, A.; Mueller, H.; Kopp, D.; Hofelich, M.; Albers, A.
2021. The ISPIM Innovation Conference – Innovating Our Common Future, Berlin, Germany on 20-23 June 2021
Eisenmann, M.; Grauberger, P.; Üreten, S.; Krause, D.; Matthiesen, S.
2021. Journal of engineering design, 32 (11), 621–645. doi:10.1080/09544828.2021.1950655
Eisenmann, M.; Hansjosten, I.; Matthiesen, S.
2021. Journal of technical education, 9 (1), 174–194. doi:10.48513/joted.v9i1.212
Krahe, C.; Kalaidov, M.; Doellken, M.; Gwosch, T.; Kuhnle, A.; Lanza, G.; Matthiesen, S.
2021. Procedia CIRP, 100, 397–402. doi:10.1016/j.procir.2021.05.093
Doellken, M.; Zapata, J.; Nelius, T.; Matthiesen, S.
2021. Procedia CIRP, 100, 415–420. doi:10.1016/j.procir.2021.05.097
Doellken, M.; Arndt, L.; Nelius, T.; Matthiesen, S.
2021. Procedia CIRP, 100, 720–725. doi:10.1016/j.procir.2021.05.090
Nelius, T.; Eisenmann, M.; Grauberger, P.; Matthiesen, S.
2021. Konstruktion, 73 (4), 70–74
Nelius, T.; Eisenmann, M.; Grauberger, P.; Matthiesen, S.
2021. Konstruktion, 73 (3), 70–74. doi:10.37544/0720-5953-2021-03-70
Wettstein, A.; Grauberger, P.; Matthiesen, S.
2021. SN Applied Sciences, 3 (1), Art.-Nr.: 128. doi:10.1007/s42452-021-04149-8
Doellken, M.; Arndt, L.; Buehlmeier, J.; Matthiesen, S.
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Nelius, T.; Doellken, M.; Zimmerer, C.; Matthiesen, S.
2020. Design studies, 71, Article: 100963. doi:10.1016/j.destud.2020.100963
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Grauberger, P.; Heimicke, J.; Nann, S.; Albers, A.; Matthiesen, S.
2020. SN applied sciences, 2 (9), Article: 1475. doi:10.1007/s42452-020-03271-3
Grauberger, P.; Bremer, F.; Sturm, C.; Hoelz, K.; Wessels, H.; Gwosch, T.; Wagner, R.; Lanza, G.; Albers, A.; Matthiesen, S.
2020. Proceedings of the Design Society: DESIGN Conference, 1, 897–906. doi:10.1017/dsd.2020.260
Doellken, M.; Zimmerer, C.; Matthiesen, S.
2020. Proceedings of the Design Society: DESIGN Conference, 1, 837–846. doi:10.1017/dsd.2020.302
Matthiesen, S.; Grauberger, P.; Windisch, E.
2020. Konstruktion für die Additive Fertigung 2018. Ed.: R. Lachmayer, 145–164, Springer Verlag. doi:10.1007/978-3-662-59058-4_9
Hölz, K.; Grauberger, P.; Matthiesen, S.
2020. Forschung im Ingenieurwesen, 84 (4), 323–331. doi:10.1007/s10010-020-00417-y
Grauberger, P.; Bremer, F.; Matthiesen, S.; Goetz, S.; Schleich, B.; Wartzack, S.
2020. Summer School Toleranzmanagement : Beiträge zur 4. Summer School - September 2020. Hrsg.: S. Wartzack, 69–74, Ernst Vögel GmbH
Hoelz, K.; Grauberger, P.; Matthiesen, S.
2020. Journal of structural engineering, 146 (10), Art.-Nr.: 04020211. doi:10.1061/(ASCE)ST.1943-541X.0002784
Grauberger, P.; Goetz, S.; Schleich, B.; Gwosch, T.; Matthiesen, S.; Wartzack, S.
2020. Proceedings of the Design Society: DESIGN Conference, 1, 157–166. doi:10.1017/dsd.2020.12
Eisenmann, M.; Matthiesen, S.
2020. Proceedings of the Design Society: DESIGN Conference, 1, 2495–2504. doi:10.1017/dsd.2020.261
Üreten, S.; Eisenmann, M.; Nelius, T.; Garrelts, E.; Krause, D.; Matthiesen, S.
2020. Proceedings of the Design Society: DESIGN Conference, 1, 61–70. doi:10.1017/dsd.2020.280
Grauberger, P.; Wessels, H.; Gladysz, B.; Bursac, N.; Matthiesen, S.; Albers, A.
2020. Journal of engineering design, 31 (5), 241–265. doi:10.1080/09544828.2019.1699035
Üreten, S.; Eisenmann, M.; Nelius, T.; Cao, S.; Matthiesen, S.; Krause, D.
2019. Proceedings of the 30th Symposium Design for X (DFX 2019), 18-19 September 2019, Jesteburg, Germany. Ed.: D. Krause, 147–158, The Design Society. doi:10.35199/dfx2019.13
Matthiesen, S.; Grauberger, P.; Bremer, F.; Nowoseltschenko, K.
2019. SN Applied Sciences, 1 (9), 1078. doi:10.1007/s42452-019-1115-y
Nelius, T.; Matthiesen, S.
2019. Proceedings of the Design Society: International Conference on Engineering Design, 1 (1), 489–498. doi:10.1017/dsi.2019.53
Matthiesen, S.; Grauberger, P.; Schrempp, L.
2019. Proceedings of the Design Society: International Conference on Engineering Design, 1 (1), 1483–1492. doi:10.1017/dsi.2019.154
Grauberger, P.; Voß, K.; Matthiesen, S.
2019. Proceedings of the Design Society: International Conference on Engineering Design, 1 (1), 1503–1512. doi:10.1017/dsi.2019.156
Albers, A.; Matthiesen, S.; Revfi, S.; Schönhoff, C.; Grauberger, P.; Heimicke, J.
2019. Proceedings of the Design Society: International Conference on Engineering Design, 1 (1), 2667–2676. doi:10.1017/dsi.2019.273
Wessels, H.; Heimicke, J.; Rapp, S.; Grauberger, P.; Richter, T.; Matthiesen, S.; Albert, A.
2019. 17. Gemeinsames Kolloquium Konstruktionstechnik, KT2019, Aachen, Germany, 200–211. doi:10.18154/RWTH-2019-08788
Matthiesen, S.; Wilhelm, M.; Grauberger, P.; Naue, I.; Werner, T.
2019. Stuttgarter Symposium fuer Produktentwicklung 2019, Stuttgart, 16.05.2019. Hrsg.: H. Binz, Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO
Nelius, T.; Eisenmann, M.; Doellken, M.; Hergl, M.; Matthiesen, S.
2019. 2. Conference "Human Behaviour in Design", Tutzing, 23.-24. April 2019
Matthiesen, S.; Grauberger, P.; Bremer, F.; Nowoseltschenko, K.
2019. doi:10.5445/IR/1000089686
Matthiesen, S.; Hoelz, K.; Eisenmann, M.
2018. 13. Ingenieurpädagogische Regionaltagung 2018 - Diversität und Kulturelle Vielfalt - differenzieren, individualisieren - oder integrieren? Wege zu technischer Bildung, Bochum, 7. - 9. Juni 2018, IPW
Matthiesen, S.; Wettstein, A.; Grauberger, P.
2018. Proceedings of NordDesign: Design in the Era of Digitalization, NordDesign 2018, The Design Society
Matthiesen, S.; Eisenmann, M.; Döllken, M.
2018. 29. DfX-Symposium 2018, Tutzing, 25.-26. September 2018. Hrsg.: D. Krause, 12
Matthiesen, S.; Eisenmann, M.; Hoelz, K.; Six, O.
2018. 20th International Conference on Engineering & Product Design Education, London, UK, September 6-7, 2018
Matthiesen, S.; Grauberger, P.; Bremer, F.; Nowoseltschenko, K.
2018. doi:10.5445/IR/1000086190
Matthiesen, S.; Wettstein, A.; Grauberger, P.
2018. Proceedings of NordDesign 2018, Linköping, S, August, 14-17, 2018
Matthiesen, S.; Nelius, T.
2018. Proceedings of NordDesign: Design in the Era of Digitalization, NordDesign 2018, The Design Society
Matthiesen, S.; Nelius, T.
2018. Tools and methods of competitive engineering : proceedings of theTwelfth International Symposium on Tools and Methods of Competitive Engineering - TMCE 2018, May 07-11, Las Palmas de Gran Canaria, Spain, 295–304, University of Technology
Matthiesen, S.; Grauberger, P.; Sturm, C.; Steck, M.
2018. Procedia CIRP, 70, 475–480. doi:10.1016/j.procir.2018.03.039
Matthiesen, S.; Grauberger, P.; Hölz, K.; Nelius, T.; Bremer, F.; Wettstein, A.; Gessinger, A.; Pflegler, B.; Nowoseltschenko, K.; Voß, K.
2018. Karlsruher Institut für Technologie (KIT). doi:10.5445/IR/1000080744
Matthiesen, S.; Hoelz, K.; Fox, D.; Eisenmann, M.
2017. Digitalisierung in der Techniklehre – ihr Beitrag zum Profil technischer Bildung : 12. Ingenieurpädagogische Regionaltagung, Ilmenau, 11. – 13. Mai 2017, IPW
Matthiesen, S.; Hölz, K.; Grauberger, P.
2017. DFX 2017: Proceedings of the 28th Symposium Design for X, Bamberg, Germany, 4-5 October 2017. Hrsg.: D. Krause, 263–274, The Design Society
Matthiesen, S.; Nelius, T.; Pflegler, B.; Gutmann, T.
2017. DFX 2017: Proceedings of the 28th Symposium Design for X, Bamberg, Germany, 4-5 October 2017. Ed.: D. Krause, 299–310, The Design Society
Matthiesen, S.; Woll, A.; Hoelz, K.; Eisenmann, M.; Schmidt, S.; Hansjosten, I.; Wegmann, K.; Hoffman, M.; Schnur, A.
2017. Digitalisierung in der Techniklehre – ihr Beitrag zum Profil technischer Bildung - 12. Ingenieurpädagogische Regionaltagung, Ilmenau, 11. - 13. Mai 2017, IPW
Matthiesen, S.; Grauberger, P.; Nelius, T.; Hölz, K.
2017. Karlsruher Institut für Technologie (KIT). doi:10.5445/IR/1000071901
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.; Nelius, T.; Schmidt, S.; Cersowsky, S.; Schneider, T.
2016. Anwendungsorientierung und Wissenschaftserneuerung in der Ingenieurbildung : Wege zu technischer Bildung : Referate der 10. Ingenieurpädagogischen Regionaltagung 2015 an der Fontys University of Applied Sciences, Eindhoven, 5 - 7. November 2015. Hrsg.: G. Kammasch, IPW
Matthiesen, S.; Nelius, T.; Schmidt, S.; Cersowsky, S.; Schneider, T.
2016. Anwendungsorientierung und Wissenschaftsorientierung in der Ingenieurbildung : Wege zu technischer Bildung : Referate der 10. Ingenieurpädagogischen Regionaltagung 2015. Hrsg.: G. Kammasch, IPW
Matthiesen, S.; Schmidt, S.; Klingler, S.; Pinner, T.; Eisenmann, M.; Ludwig, J.; Hohmann, S.; Albers, A.
2015. 17th International Conference on Engineering and Product Design Education, Loughborough Design School, University of Loughborough, United Kingdom, 3. - 4. September, 2015, 418–423, The Design Society
Matthiesen, S.; Bruchmueller, T.; Grauberger, P.; Wettstein, A.
2015. DFX 2015: Proceedings of the 26th Symposium Design for X. Hrsg.: K. Paetzold, 157–168, Tutech Verlag
Ruckpaul, A.; Nelius, T.; Matthiesen, S.
2015. ICED 15 : Proceedings of the 20th International Conference on Engineering Design, Vol 2 : Design Theory and Research Methodology Design Processes, Milan, Italy, 27th - 30th July 2015, 339–348, The Design Society
Bartenbach, V.; Sander, C.; Pöschl, M.; Wilging, K.; Nelius, T.; Doll, F.; Burger, W.; Stockinger, C.; Focke, A.; Stein, T.
2013. Journal of neuroscience methods, 213 (2), 282–292. doi:10.1016/j.jneumeth.2012.12.006