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.
Schlagworte
- I–VIII Titelei/Inhaltsverzeichnis I–VIII
- 1–6 1 Einleitung 1–6
- 1.1 Aufgabenstellung und wissenschaftliche Fragestellung
- 1.2 Aufbau der Arbeit und Forschungsmethodik
- 7–52 2 Stand der Wissenschaft 7–52
- 2.1 Entwicklung technischer Systeme
- 2.2 Entwicklungssysteme zur automatisierten Synthese
- 2.3 Generative Design
- 53–74 3 Problemanalyse 53–74
- 3.1 Problemspezifikation
- 3.2 Qualitativer Vergleich bestehender Entwicklungsansätze -und Systeme
- 3.3 Abgeleitete Anforderungen an eine generative Entwicklungsumgebung für technische Systeme
- 75–85 4 Konzept einer generativ parametrischen Entwicklungumgebung 75–85
- 4.1 Grundidee der Entwicklungsumgebung
- 4.2 Aufbau der Entwicklungsumgebung
- 85–115 5 Rahmenwerk zur Entwicklung der generativ parametrischen Entwicklungsumgebung 85–115
- 5.1 Methodik zur Gestaltungszonenidentifikation
- 5.2 Generativ Parametrische Modellierung des technischen Systems
- 5.3 Aufbau eines funktionalen Analysemodells und Kopplung an Gestaltelemente
- 5.4 Programmschnittstelle zur automatisierten Synthese
- 116–121 6 Generativ parametrischer Systementwurf -und optimierung am Beispiel einer Teemaschine 116–121
- 122–126 7 Schlussbetrachtung 122–126
- 7.1 Zusammenfassung
- 7.2 Kritische Würdigung
- 7.3 Ausblick
- 127–142 Literaturverzeichnis 127–142
- 143–144 Anhang 143–144
- 145–146 Ausgewählte eigene Veröffentlichungen 145–146
- 147–149 Lebenslauf 147–149
