Constraint-basierter Gestaltentwurf heterogener Systeme in den frühen Phasen der Produktentwicklung

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Ziel des Vorhabens ist die Effektivierung der Gestaltfindung und der Dimensionierung beim Konstruieren heterogener Produkte durch einen rechnerunterstützten, phasen- und domänenübergreifenden Entwurf. Gegenstand der Forschung ist die Integration von domänenübergreifenden Modellier- und Berechnungsoperationen zur ganzheitlichen Systembeschreibung von Konstruktionsobjekten in den frühen Entwurfsphasen. Ausgangspunkt bilden hierbei technische Prinzipe, die hinsichtlich unterschiedlicher Verhaltensbereiche analysiert, simuliert und optimiert werden können, als eine anforderungsorientierte, quantitative Beschreibung der funktionsrelevanten Eigenschaften. Für die Modellbildung wird ein constraint-basierter Ansatz verwendet, der in der Lage ist, die Gestalteigenschaften heterogener Modelle zu erfassen und als Ganzes zu behandeln. Die optimierten technischen Prinzipe dienen als Grundlage zur Bestimmung einer zweckmäßigen Erstgestalt der funktionsrelevanten mechanischen, optischen und antriebstechnischen Komponenten des Systems. Für diesen Phasenübergang werden bidirektionale Verbindungen zwischen dem technischen Prinzip und der Erstgestalt genutzt, um eine iterative Arbeitsweise zu unterstützen und die phasenübergreifende Modellkonsistenz zu gewährleisten. Die Ergebnisse bilden die Grundlage für weiterführende Untersuchungen, wie z.B. dynamische Berechnungen. Die notwendige Verifikation dieser Vorgehensweise erfolgt exemplarisch an innovativen Produkten der Feinwerktechnik, die mechanische, optische, elektronische und informationstechnische Komponenten enthalten.