Optimierung und Robust Design

23. - 24. März 2015 in Wiesbaden

Bereits seit über 20 Jahren spielt Computer Aided Engineering (CAE), basierend auf Simulation und Analyse der funktionalen Performance von Produkten eine Schlüsselrolle in vielen Indu­striezweigen. Zum einen kann dadurch prinzipiell die Effizienz der Produktentwicklung verbessert werden, zum anderen können insbesondere Produkteigenschaften und damit auch Produkt­kosten gezielt optimiert werden. Die Anforderung an die Produktentwicklung ist, nicht nur ein gutes Produkt zu entwickeln, vielmehr soll es optimal sein. Bedeutung für optimal laut Duden (unter den gegebenen Voraussetzungen, im Hinblick auf ein zu erreichendes Ziel): bestmöglich; so günstig wie nur möglich. Also auch laut Duden sind Kosten ein wesentlicher Bestandteil eines optimalen Produktes. An der Optimierung in der Produktentwicklung führt folglich kein Weg vorbei.

Schon mit dem Beginn der virtuellen Produktentwicklung wurden daher mathematische Optimierungsmodelle für die Entwicklung von optimalen Produkten eingesetzt. Mit dem Erfolg und dem damit steigenden Einsatz entstanden neue Anforderungen an Optimierungsstrategien. Es sollen nicht nur eine, sondern gleichzeitig mehrere Eigenschaften optimiert werden – man spricht von multikriterieller oder Pareto-Optimierung. Dem nicht genug, befinden wir uns heute in einem multiphysikalischen/multidisziplinären Umfeld, das natürlich auch in der Findung optimaler Produkte berücksichtigt werden muss.  

Optimierungsverfahren sind zu einer wesentlichen Stütze in den Entwicklungsprozessen geworden. Mit fortschreitendem Einsatz erhöht sich allerdings der Bedarf nach einer Erweiterung dieser Methoden. Die sich aus einer numerischen Optimierung ergebenden Strukturen erfordern oft aus verschiedenen Gründen umfangreiche konstruktive Nacharbeit, wodurch der Gewinn aus dem Optimierungsprozess unter Umständen verloren geht.

Innerhalb von CAE hat sich das sogenannte „Robust Design“ als Spezialdisziplin entwickelt, mit der Bauteilentwürfe bezüglich unerwünschter Sensitivitäten abgesichert werden können. Diese Methodik wird in unterschiedlichen Ausprägungen mit steigender Intensität eingesetzt.  Für die Anforderungen aus der Praxis im Sinne eines kosten-effizienten Designs ist die Beherrschung derartiger moderner, aber komplexer Technologien von wesentlicher Bedeutung.

Unser Seminar möchte den aktuellen Stand industrieller Anwendungen in der Optimierung und dem Robust Design aufzeigen und am Markt verfügbare Softwaretools und insbesondere deren Einsatz in der Praxis demonstrieren. 

Wir freuen uns auf Ihre Teilnahme.

Dr. Alfred J. Svobodnik
Konzept-X GmbH, Mitglied des deutschen NAFEMS Steering Committees

Vortragsprogramm

Montag, 23. März

13.00
Begrüßung und NAFEMS Vorstellung
A. J. Svobodnik (Konzept-X GmbH, Mitglied des deutschen NAFEMS Steering Committees); T. Morris (NAFEMS)

13:15
Keynote Präsentation:
Multikriterielle Optimierung im Bereich Design
B. Lorentz (Karlsruher Institut für Technologie, IPEK)
lorentz_ipek.pdf

14:00
Robuste und produktionsgerechte Topologieoptimierung von Gussbauteilen mit Fertigungsrestriktionen und integrierter Prozesssimulation
T. Franke, T. Vietor, S. Fiebig, G.M. Horstmann (Volkswagen AG)
franke_vw.pdf

14:30
Sponsor-Präsentation:
Optimierung und Robust Design in der Praxis
A. Seidel (Wölfel Beratende Ingenieure GmbH + Co. KG)
seidel_wölfel.pdf

14:40
Pause

15:25
Robust Design Optimierung (RDO) – Versprechen an und Herausforderung für die virtuelle Produkt­entwicklung
J. Will (Dynardo GmH)
will_dynardo.pdf

15:50
Struktureller Leichtbau durch innovative Optimierungsverfahren
M. Firl (FEMopt GmbH); M. Fischer, K.-U. Bletzinger (TU München) firl_femopt.pdf

16:15
Integration der Topologie- und sensitiven Form­optimierung in den Produktentwicklungsprozess
M. Braun, F. Rieg (Univ. Bayreuth)
braun_uni_bayreuth_1.pdf

16:40
Effiziente Methoden zur parametrischen Gestalt­optimierung von Strömungskanälen
M. Rustaee (ISKO engineers AG)
rustaee_isko.pdf

17:05
Pause

17:35
Multi-physikalische parametrische Modellierungsumgebung als notwendige Grundlage CAE-basierter Robust Design Optimierung
M. Kellermeyer (Cadfem GmbH)
kellermeyer_cadfem.pdf

18:00
Adjoint Optimierung von Strömungen als Chance für innovative Lösungen
O. Zühlke (Ansys GmbH)
zühlke_ansys.pdf

18:25
Optimierung von Spritzgussbauteilen zum Erreichen eines Robusten Designs
F. Becker (Simcon GmbH)
becker_simcon.pdf

18:50
Imbiß und Getränke in der Ausstellung gesponsort von 

Dienstag, 24. März

08:15
Optimierung eines Rückhaltesystems bei Frontalcrashbedingungen
R. Wohlgethan, G. Buccilli (EnginSoft GmbH) 
wohlgethan_enginsoft.pdf

08:40
Robustheitsanalyse – Signifikante Reduzierung der Streuung
D. Borsotto, C. A. Thole, R. Strickstrock (Sidact GmbH) 
borsotto_sidact.pdf

09:05
Crashworthiness Design Tolerance Optimization
K. Witowski (DYNAmore GmbH); A. Basudhar, N. Stander (Livermore Software Technology Corp.)
witowski_dynamore.pdf

09:30
Graphen- und Heuristikbasierte Topologieoptimierung unter der Berücksichtigung der Disziplinen Crash und Statik
C. Ortmann, A. Schuhmacher (Univ. Wuppertal)
ortmann_uni_wuppertal.pdf

09:55
Pause

10:40
Methoden zur effizienten Robustheitsbewertung für die virtuelle Produktentwicklung
T. Most (Dynardo GmbH) 
most_dynardo.pdf

11:05
A Method for Robust Rib Optimization of Long-Fiber-Reinforced Composite Parts with Varying Material Properties
D. Troll, I. Speck, H. Horsch, P. Weber, A. Albers
(Karlsruher Institut für Technologie, IPEK)
troll_kit.pdf

11:30
Integration von Fertigungsaufwänden in die Entwurfsoptimierung von kurz- bis endlosfaserverstärkten Strukturen
M. Schatz (Unversität München)
schatz_tum.pdf

11:55
Mittagspause

13:00
Topologieoptimierung eines fliehkraftbelasteten Triebwerkbauteils mit neu entwickeltem Algorithmus unter Berücksichtigung mehrerer Zielfunktionen
M. Kober, A. Kühhorn (BTU Cottbus);
B. Mück (Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co KG)
kober_tu_cottbus.pdf

13:25
Detektion Zielführender Konstruktionsparameter mittels Neuronaler Netze in der frühzeitigen Produktentwicklung von Fahrzeugkarosseriebauteilen
M. Horwath, J. Belz, J. Schmidt, H. Idelberger, O. Nelles (Univ. Siegen)
horwath_uni_siegen.pdf

13:50
Sensitivitätsanalyse der Fertigungsparameter und Robustheitsbewertung beim strukturellen Kleben. Experimentelle und numerische Untersuchungen
G. Schwarzkopf, M. Bobbert, D. Teutenberg, G. Meschut (Univ. Paderborn);
A. Matzenmiller (Univ. Kassel)
schwarzkopf_uni_paderborn.pdf

14:15
Pause

14:45
Optimierung und Robustheitsanalyse eines Stents
A. Reichert (Dassault Systemes GmbH)
reichert_dassault.pdf

15:10
Robustes Optimum in der Strukturdynamik
R. Helfrich, N. Wagner (Intes GmbH)
helfrich_intes.pdf

15:35
Optimierungsintegrierte Produktentwicklung
S. Ribeiro-Ayeh (Dassault Systemes GmbH)
ribeiro-ayeh_dassault.pdf

16:00
Wrap-Up und Schlußworte
A. J. Svobodnik (Konzept-X GmbH)