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Multidisziplinäre Optimierung in der Drehgestellentwicklung (A03T01)

Dauer: 01.04.2010 - 31.03.2012

Projektbeschreibung

Durch Bestimmung des theoretischen Potenzials der Methoden der multidisziplinären Optimierung in der Entwicklung von Schienenfahrzeugen sowie der Entwicklung einer passenden Vorgehensweisen konnte für die frühe Phase der Entwicklung eine höhere Automatisierung und frühe Absicherung von Bauteilen erreicht werden. Effizientere Entwicklung und ein klarer Vorteil hinsichtlich Prozessautomatisierung und Qualität der Ergebnisse wurde erreicht.

 

Rechenmodell einer Lok als Ausgangspunkt für die numerische Optimierung (Quelle Siemens AG Österreich)

MDO

Projektziel

Im Rahmen dieses Projektes werden die theoretisch vorhandenen Möglichkeiten der multidisziplinären Optimierung untersucht und mit praktisch relevanten Fragestellungen der Schienenfahrzeugentwicklung verknüpft. Die sich dabei aufzeigenden Arbeitsfelder sind Inhalt der Forschungsaktivitäten und stehen damit im Zentrum des Projektes.

Folgende Inhalte bilden die wesentlichen Bestandteile des Projektes:

  • Formalisierung von Entwicklungsaufgaben als Voraussetzung für die Anwendung computerunterstützter Verfahren
  • Auswahl von geeigneten (Optimierungs-)Verfahren
  • Visualisierung großer Datenmengen und Aufbereitung dieser zur Entscheidungsfindung
  • Überführung rechenintensiver Modelle in optimierungsfähige Modelle durch Modellreduktion
  • Sicherstellung des Datenaustausches zwischen unterschiedlichen numerischen Verfahren bei multidisziplinären Problemstellungen

Als Ergebnis des Projektes liegen Methoden und Vorgehensweisen vor, welche die Integration der multidisziplinären Optimierung in den Produktentstehungszyklus ermöglichen.

So können beispielsweise Charakteristiken von Bauelementen wie Federelemente bereits im Vorfeld numerisch optimiert werden und dann im späteren Entwurfsprozess ausgearbeitet werden. Die konkret umsetzbaren Vorteile dieser Vorgehensweise liegen in einem gesteigerten Automatisierungsgrad und
verkürzten Entwicklungszeiten.

Darüber hinaus wird durch das Optimieren von Bauteilen in einer frühen Phase eine gute Ausgangsbasis für den späteren Designprozess geschaffen, was ein deutliches Anheben der Produktqualität zur Folge hat.

Paretooptimierung eines typischen Auslegungskonfliktes (Quelle ViF)

MDO Pareto