Robust Design

Fraunhofer-Institut für Algorithmen und Wissenschaftliches Rechnen SCAI

Motivation

Die Robustheit und Qualität von Produktionsprozessen und resultierenden Produkten kann erheblich unter Variationen u.a. folgender Größen leiden:

  • Materialeigenschaften,
  • Prozessparameter,
  • Variationen der Geometrie,
  • externer Einflüsse.

Die Auswirkungen dieser Variationen zu analysieren und zu beherrschen hilft darin, robust-optimale Einstellungen der Parameter unter realistischen Bedingungen zu bestimmen. Computergestütztes robustes Design und eine intuitive Exploration von Design-Parameterräumen und Simulationsresultaten gehören daher zu den besonders herausfordernden Themen für Forschung und Entwicklung mit großer Relevanz für die Industrie.

Anwendungsbereiche

  • Automobilindustrie, z.B. Crashsimulation, Umformen, Gießen
  • Mikroelektronik und Halbleiterphysik
  • Öl und Gas-Reservoir-Simulation und -Optimierung
  • Chemie
  • Strömungsmechanik
  • Molekulardynamik
  • und weitere 

Projekte

Fortlaufend beteiligen wir uns an Forschungs- und Entwicklungsprojekten. Siehe dazu Projekte.

Unsere Ziele

  • Bauteil-Optimierung und Produkt-Konfiguration
  • Analyse von Prozessschritten und -ketten, Prozessoptimierung
  • Kalibrierung von Materialmodellen, (History) Matching für Simulationsmodelle

Unsere Angebote

Wir bieten Ihnen Studien und Lösungen im Bereich Robust Design, und zwar spezieller für folgende Bereiche:

  1. Sensitivitäts- und Robustheitsanalysen mit einer effizienten Reduktion des Design-Parameterraums
  2. Metamodellierung (response surface modeling) und modernste Versuchsplanerstellung (Design-of-Experiment-Techniken)
  3. Multikriterielle robuste Design-Parameteroptimierung
  4. Prozessketten (z.B. Umformen à Crash) mittels PRO-CHAIN
  5. Effiziente Interpolation und Visualisierung von Simulationsdaten auf hochaufgelösten Gittern

Wir bieten Ihnen dazu folgendes Softwareprodukt:

  • DesParO: Software für interaktive Exploration, visuelle/automatische Analyse und Optimierung parameterabhängiger Anwendungen
    • Sensitivitäts- und Robustheitsstudien
    • Metamodellierung (response surfaces)
    • Interpolation von parameterabhängigen Kriterien und Simulationsergebnissen, auch auf hochaufgelösten Gittern
    • multikriterielle robuste Design-Parameteroptimierung

Zusätzlich bieten wir Beratung sowie Spezialsoftware-Entwicklungen an.

Als Ergänzung dazu bietet das SCAI Software zur Kompression von Simulationsresultaten, FEMmining, Mapping. Siehe dazu folgende Webseiten: