Design-Optimierung hilft, den besten Entwurf einzugrenzen

Design-Optimierung bedeutet, dass Simulations- und Analyseverfahren zur Optimierung von Produktentwürfen eingesetzt werden. Nahezu alle CAD- und Simulationsanbieter arbeiten mit Hochdruck an der Entwicklung automatischer Lösungen bzw. an der Verbesserung ihrer derzeitigen Lösungen, um diese Tätigkeit zu unterstützen und ihre Lösungen von Konkurrenzprodukten abzuheben.

Das Ziel der Design-Optimierung ist oftmals die Senkung des Gewichts eines Produkts. Bei Fahrzeugen oder Flugzeugen bedeutet eine Gewichtsreduktion, dass weniger Treibstoff für den Betrieb und weniger Material für die Herstellung erforderlich ist. Bei Konsumgütern kann es sich genau umgekehrt verhalten. Durch mehr Gewicht können Langlebigkeit und Festigkeit erhöht werden. In manchen Fällen stehen schon bei der Optimierung die Entsorgung des Produkts und damit die Umweltverträglichkeit im Vordergrund.

Optimierung mit digitalen Mitteln

Minderwertige Entwürfe treiben durch Materialverschwendung, übermäßige Versandkosten und schlechte Produktleistung die Produktentwicklungskosten in die Höhe. Im Idealfall könnten Entwicklungsteams echte Konstruktionsanforderungen in das digitale Modell einbetten, damit die betreffenden Kriterien im Produktentwicklungsprozess stets erfüllt werden.

Design-Optimierungsfunktionen ermöglichen die Suche nach den bestmöglichen Konstruktionsalternativen mithilfe von theoretischen Iterationen. Durch digitale Simulation können die Benutzer die beste oder optimale Form für einen Entwurf ermitteln. Die Benutzer geben einen Variablenbereich für ihre Entwürfe an, führen mehrere Simulationssitzungen durch und ermitteln den bestmöglichen Wert für ihre Zielkriterien.

Die Design-Optimierung kann auch helfen, basierend auf der resultierenden optimalen Topologie für die Fertigung geeignete Teile und Baugruppen zu bauen. Direktmodellierungstools, bei denen Geometrie durch Ziehen und Schieben erstellt wird, machen den Prozess insgesamt intuitiver und für Nicht-CAD-Nutzer einfacher.

Optimierung automatisieren

Traditionelle Konstruktionszyklen nach dem Schema Bauen–Testen–Prüfen–Verbessern erfordern manuelle Iterationen, um die Ursachen eines wahrgenommenen Effekts zu ermitteln. Der nächste Schritt zur Verbesserung des Prozesses der Design-Optimierung ist die Automatisierung der Optimierung.

Die Idee hinter automatisierten Optimierungslösungen ist, dass keine manuellen Iterationen mehr notwendig sein sollen, sodass die Benutzer nicht jeden Parameter einzeln ändern müssen. Die Software automatisiert den Prozess, indem sie den gesamten Konstruktionsraum nach der richtigen Kombination von Parametern durchsucht, die einen optimalen Entwurf oder optimale Leistung ergeben.

Entwicklungsteams verlassen sich zunehmend auf Simulationsverfahren, um die Entwicklung von Entwürfen zu verbessern. Entsprechend steigt die Anzahl der Iterationen, die notwendig sind, um die optimale Lösung zu finden. Einige Konstruktionsprojekte erfordern die Einrichtung mehrer individueller Simulationssitzungen für jedes mögliche Szenario, was ein äußerst zeitintensiver Prozess ist. Durch Automatisierung der Optimierung könnten mehrere Simulationen im Hintergrund ausgeführt werden. Die Software schlägt dann die bestmögliche Antwort vor.

Behavioral Modeling ausdehnen

Mit Creo Behavioral Modeling Extension können Benutzer die Detailkonstruktion, Reverse Engineering sowie Verifizierungs- und Validierungsprozesse verbessern. Dies wird durch die Einbettung von Konstruktionsanforderungen in die Modelle erreicht, wodurch Optimierungsprobleme mit mehreren Konstruktionszielen gelöst werden können. Die Software beurteilt auch die Modellsensitivität, um die Auswirkungen von Änderungen auf die Konstruktionsziele zu verstehen.

Die Ergebnisse der Design-Optimierung können in externe Anwendungen integriert werden. Unabhängig vom verwendeten Fertigungsverfahren ermöglicht die Software, dass alle Konstruktionsanforderungen berücksichtigt werden. Zudem unterstützt sie experimentelle Konstruktionsstudien über mehrere Funktionsbereiche hinweg.

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