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Energieeffiziente Produkt- und Prozessinnovationen in der Produktionstechnik
Produktentwicklung

Methoden und virtuelle Technologien für die Entwicklung energieeffizienter Produkte

Bisher finden in Konstruktions-, Entwicklungs- und Planungswerkzeugen energiebezogene Kennzahlen und Energieflüsse kaum oder nur indirekt Berücksichtigung. Ebenso existiert keine Verknüpfung von Simulationsalgorithmen und Design Reviews, um die Auswirkungen von Änderungen an konstruktiven Parametern auf die Produkteigenschaften – insbesondere der "Energieeffizienz" – bei der Entwicklung im Team überprüfen zu können. Ziel ist deshalb die Entwicklung neuer Methoden und Softwaretools, die Entwickler unterstützen, neue Wirtschafts- und Gebrauchsgüter (insbesondere Werkzeugmaschinen) mit minimiertem, lebenszyklusbezogenem Energiebedarf zu gestalten. Die entwickelten Methoden und Werkzeuge stellen somit ein Hilfsmittel dar, Energieeffizienz methodisch und informationstechnisch in die Produktentwicklung zu integrieren.
 

Teilprojekte

Virtuelle Basistechnologien für Energieeffizienzbetrachtungen
Moderne Simulationsalgorithmen bilden einen wichtigen Baustein in der Produktentwicklung, um relevante Eigenschaften (z. B. Spannungen, Wärmeverteilung) von noch nicht real existierenden Produkten vorhersagen zu können. Daher steht die Entwicklung neuer adaptiver Simulationen im Fokus. Um das Expertenwissen in die Produktentwicklung einfließen zu lassen, ist es wichtig, ein Verständnis für die Sachverhalte zu erreichen. Dies soll durch den Einsatz von Virtual-Reality-Technologie und ihrer direkten Verknüpfung mit  bestehenden Simulationen erreicht werden.
Workflow-, Daten- und Kostenmanagement
Ziel ist die Entwicklung von Methoden, Modellen und IT-Werkzeugen zur durchgängigen, energiebezogenen, computergestützten Analyse und Modellierung von Abläufen der Produktentwicklung. Diese werden zu einem Workflow-, Daten- und Energie(kosten)management zusammengefasst. Im Rahmen des Datenmanagements werden Methoden und Konzepte entwickelt, um die Integration von Berechnungs- und Simulationsmodellen in den Produktentwicklungsprozess zu vereinfachen. In Kombination mit einem Workflowmanagementsystem werden gezielte Energie- und Kostenbetrachtungen zur Entscheidungsunterstützung während der Produktentwicklung möglich. Weiterführend werden Methoden für eine periodenübergreifende (lebenszyklusbezogene) Energiekostenrechnung und zur Unterstützung eines frühzeitigen Energie(kosten)managements entwickelt sowie ein energiekostenbezogenes Informationssystem erstellt. Die entwickelten Methoden und Modelle zum Workflow-, Daten- und Kostenmanagement unter Energieeffizienzgesichtspunkten sollen in eine domänenspezifische interaktive Softwareplattform integriert werden.
Ressourcen- und energieeffiziente Produktentwicklung durch virtuelle Prototypen
Durch die zunehmende digitale Absicherung mittels virtueller funktionaler Prototypen wird im Entwicklungsprozess immer mehr auf die Erstellung physischer Prototypen verzichtet. Damit werden maßgeblich Kosten und Energie in der Entwicklungsphase eingespart. Der Schwerpunkt liegt hier auf der Erstellung funktionaler virtueller Prototypen zur Verifikation von Steuerungsfunktionalitäten. Virtuelle Prototypen für industrielle Steuerungsfunktionalitäten in Verbindung mit Bearbeitungssimulationen sollen vor allem dazu beitragen, Bearbeitungstechnologien und -strategien im Vorfeld zu überprüfen und hinsichtlich einer energieeffizienten Nutzung der Werkzeugmaschine zu optimieren.
 

Handlungsfeldleiter

Dr. Volker Wittstock

Professur für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik

Beteiligte

Presseartikel

Soziale Medien

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