Computer Aided Robust Design
Fraunhofer−Gesellschaft 


 
Motivation
 
Qualität und Zuverlässigkeit technischer Produkte lassen immer wieder zu wünschen übrig oder - drastischer formuliert - verursachen große Kosten, wirken für die Herstellerfirmen rufschädigend und gefährden den Absatz neuer Produkte. Gleichzeitig werden die Qualitätsforderungen der Endabnahme immer höher (Six-Sigma).
 
Projekt CAROD
 
Das Ziel des Fraunhofer-Projektes CAROD (Computer Aided Robust Design) ist die quantitative und qualitative Erfassung unsicherer Herstellungs- und Einsatzbedingungen und ein verbesserter Entwurfsprozess, der Toleranzen in Materialeigenschaften und Produktionsprozessen von Beginn an berücksichtigt.
 
Die Schwerpunkte der Methodenentwicklung zur Behandlung von Unsicherheiten und Toleranzen im virtuellen Produktentwicklungsprozess sind:
 
- Modellreduktion zur schnelleren Berechnung einzelner Simulationsergebnisse
 
- Bestimmung einflussreicher Variationen von Parametern zur Reduktion der nötigen Anzahl von Monte-Carlo-Experimenten
 
- Einsatz statistischer Versuchsplanung (z.B. Taguchi) zur Simulation nicht kontrollierbarer Streufaktoren

Anwendungsszenario Crash
 
 
Von der Analyse großer Schwankungen im Ausgangsmodell:



… zur Entwicklung eines Robust Designs:


© Volkswagen AG / Fraunhofer SCAI
 
 

Crash-Simulation mit stochastischem Aspekt (Fraunhofer IWM)
 
 
 
Anwendungsszenario Mechatronik:
 

Virtueller Achsprüfstand (Fraunhofer LBF)
 
 
Anwendungsszenario Laserschneidtechnik:
 

Simulation des Laserschneidens (Fraunhofer ILT)
CAROD umfasst ferner auch die Materialcharakterisierung sowie die Auslegung und Entwicklung von Demonstratoren und strebt so eine ganzheitliche Behandlung dieses Themas an. Als vermarktbares Ergebnis entstehen aufeinander abgestimmte Werkzeuge, die in die CAD-Umgebung industrieller Hersteller eingebettet werden können.
 
Hauptziele des Projekts sind die Entwicklung neuer Methoden auf den Gebieten:
  • Statistische Charakterisierung von Streuungen durch Experiment und Simulation
  • Effiziente numerische Methoden für das Robust Design
  • Verbesserung von Postprocessing-Methoden und Optimierungsstrategien
  • Demonstration anhand konkreter Anwendungen

 
Anwendungsszenarien
 
Die neuen Methoden werden an folgenden konkreten Anwendungen getestet:
  • Crash-Verhalten von Karosseriekomponenten
  • Multiaxialer Prüfstand
  • Laserschneidmaschine

 
Beteiligte Fraunhofer-Institute
 
Fraunhofer-Institut für Algorithmen und Wissenschaftliches Rechnen SCAI, Sankt Augustin (Projektleitung)
www.scai.fraunhofer.de
 
Fraunhofer-Institut für Techno- und Witschaftsmathematik ITWM, Kaiserslautern
www.itwm.fraunhofer.de
 
Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS / Außenstelle Entwurfsautomatisierung EAS
www.eas.iis.fraunhofer.de
 
Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik IWM, Freiburg
www.iwm.fraunhofer.de
 
Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM, Bremen
www.ifam.fraunhofer.de
 
Fraunhofer-Institut für Betriebsfestig-keit und Systemzuverlässigkeit LBF, Darmstadt
www.lbf.fraunhofer.de
 
Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT, Aachen
www.ilt.fraunhofer.de
 
Fraunhofer-Allianz Numerische Simulation von Produkten und Prozessen NUSIM
www.nusim.fraunhofer.de
 
 
 
Ansprechpartner
Dr. Tanja Clees
Telefon: +49(0)2241/14-2983
E-Mail: tanja.clees@scai.fraunhofer.de
Web: www.carod.fraunhofer.de

 

Aktuelles
 
Symposium 2010 »SIMULATION FÜR ROBUSTE PRODUKTE UND PROZESSE«
 

 

 
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