Effiziente Entwicklungsmethoden für zukünftige Produkte.

Das LBF entwickelt neue Werkzeuge und Methoden zur Kopplung experimenteller und numerischer Analysen.

Die steigende Komplexität moderner Produkte ist bedingt durch die zunehmende Integration und Verknüpfung mechanischer, elektrischer und informationsbasierter Funktionen. Außerdem ist für diverse Produkte ein Trend zu immer kürzeren Entwicklungszyklen zu beobachten. Nur mit effizienten Entwicklungsmethoden ist eine Beherrschung der genannten Herausforderungen bei gleichzeitig moderaten Entwicklungszeiten und geringen Entwicklungskosten realisierbar.

In herkömmlichen Entwicklungsprozessen werden diese Anforderungen nur teilweise erfüllt. Wissenschaftler aus dem Fraunhofer LBF erforschen neue Methoden für Anwendungen mit multiphysikalisch gekoppelten Funktionalitäten, insbesondere um die Entwicklung genauer, effizienter, schneller und kostengünstiger zu gestalten.

Neue Methoden für effiziente Systeme

Einen wesentlichen Beitrag hierzu können moderne Berechnungs- und Simulationsmethoden leisten, die durch eine domänenübergreifende Beschreibungsweise das Verhalten des Systems abbilden. Damit wird eine frühe softwarebasierte Entscheidungsfindung – Frontloading – auf Systemebene ermöglicht. Sie hilft, Iterationen in späten Entwicklungsphasen einzusparen.
Weitere Aspekte stellen die Erhöhung der Realitätsnähe und die Beschleunigung der Komponentenentwicklung durch Test Driven Development, z.B. mit HIL-Ansätzen, dar. Hiermit werden diverse Konfigurationen unter weitestgehend realen Bedingungen schnell analysiert und getestet, was die abgesicherte Entscheidungsfindung in kurzer Zeit ermöglicht.
Mit einer Kopplung vorgenannter experimenteller und numerischer Methoden lässt sich die ständige Validierung von virtueller und reeller Entwicklung (vgl. Digitaler Zwilling) realisieren. Dadurch wird die schnelle Variantenanalyse weiter unterstützt und die Fehleranfälligkeit reduziert.

Zuverlässige Aussagen machen sich bezahlt

Für die Absicherung der Zuverlässigkeit moderner Produkte werden erweiterte gekoppelte Analysemethoden benötigt. Hieran forschen die Wissenschaftler des Fraunhofer LBF. Von besonderem Interesse sind quantitative Methoden und solche, mit denen Unsicherheiten in der Entwicklung berücksichtigt und bewertet werden können. Ziel ist es, bereits in frühen Phasen des Entwicklungsprozesses nicht nur Bauteil- und Baugruppeneigenschaften, sondern auch deren Wechselwirkungen miteinander zu berücksichtigen. Durch eine kontinuierliche Begleitung mit Zuverlässigkeitsansätzen wird, ebenso wie beim Frontloading, eine schlanke Entwicklung gewährleistet.
Ein erhebliches Potenzial Entwicklungsprozesse nachhaltig zu verändern ist durch die zunehmende Ausstattung von Produkten mit diversen sensorischen Funktionen gegeben. Dadurch bietet sich das Potenzial diese Sensorinformationen aus dem gesamten Lebenszyklus gezielt zu nutzen, sie zu bewerten und für die für die kontinuierliche Optimierung von Entwicklungsprozessen einzusetzen.

Stellen auch Sie Ihre Entwicklungsprozesse für die Zukunft auf und passen Sie Ihre Entwicklungen an zukünftige Bedürfnisse an! In der Identifikation von Potenzialen sowie für die individuelle Gestaltung Ihrer Entwicklungsmethoden und -prozesse unterstützen wir Sie gerne. Sprechen Sie uns an!

»Die Effizienz von Entwicklungsprozessen lässt sich durch den gezielten Einsatz innovativer Technologien deutlich steigern.
In Kooperation mit dem Fraunhofer LBF entwickeln wir adaptive Systeme, mit denen charakteristische Komponenteneigenschaften im Versuch im interessierenden Parameterraum schnell optimiert werden. Dies hilft uns bei der Realisierung kurzer Entwicklungszyklen, bei der Weiterentwicklung von Simulationsmethoden mittels »virtual testing« und erschließt Potenzial für die Verbesserung der Produkteigenschaften bei reduzierten Kosten.« Dr.-Ing. Falk Schönfeld, MAN Truck & Bus AG, Engineering Powertrain, Material Technology Powertrain