Generativ parametrische Entwicklung von technischen Systemen

Zusammenfassung

Angesichts der wachsenden Komplexität technischer Systeme stehen Entwicklungsabteilungen besonders in den frühen Entwicklungsphasen vor Herausforderungen, die im Umgang mit großen, unstrukturierten Lösungsräumen liegen. Dies erfordert Technologien zur systematischen Lösungsraumexploration, um eine Vielzahl an Entwürfen automatisiert in Bezug auf Nutzungsszenarien zu generieren und die Entscheidungsfindung hinsichtlich optimaler Lösungen algorithmisch zu gestalten. Diese Arbeit stellt eine generativ parametrische Entwicklungsumgebung zur Automatisierung der Lösungsraumexploration mittels numerischer Inferenzbildung für technische Systeme vor. Die Entwicklungsumgebung umfasst drei wesentliche Komponenten: Ein generativ parametrisches Geometriemodell, ein Analysewerkzeug für funktionale Simulationen und ein Synthesewerkzeug zur Inferenzbildung. Um den Einsatz von funktionalen und geometrischen Modellen für eine numerische Optimierung zu ermöglichen, wird eine Modellierungsstrategie eingeführt, die eine Beschreibung von technischen Systemen mit normierten Parametern zulässt. Das Vorgehen für den Aufbau derartiger Entwicklungsumgebungen wird in einem methodischen Rahmenwerk festgehalten und am Beispiel einer Teemaschine demonstriert.