Forschung

Planung und Simulation

 

Definition

Das Technologiefeld „Planung und Simulation“ bündelt gruppenübergreifend die Lehrstuhlkompetenzen bezüglich der eingesetzten Planungs- und Simulationssoftware. Die Softwarepalette erstreckt sich hierbei von der Konstruktion und physikalischen Simulation einzelner Bauteile über das durchgängige Engineering bis hin zur integrierten Materialflusssimulation und Fabrikplanung.

Industrielle Produktionsanlagen und mechatronische Produkte werden zunehmend komplexer, weshalb das Investitionsrisiko minimiert, die Einführungszeit verkürzt und das Verhalten umfassend geprüft werden müssen. Zudem verlangt die Marktsituation eine immer zügigere Adaption an Kundenanforderungen und erfordert so aufgrund ihrer Volatilität eine hohe Flexibilität der Produktionssysteme. Für diese und andere Herausforderungen bilden digitale Planungs- und Simulationssysteme eine funktionale Basis, welche auf die höheren Anforderungen an Anpassungsfähigkeit und Integrierbarkeit im Zuge der Industrie 4.0 hin ausgeweitet werden muss.

In verschiedenen Anwendungsfeldern im Bereich der Produktion erforscht das Technologiefeld Planung und Simulation den abgestimmten Einsatz diverser Softwarewerkzeuge sowie deren Integration in bestehende Systeme und erprobt diese in einer Reihe von realen Anwendungen der Forschungsgruppen. Dazu zählen neben der Detailplanung von Anlagen und Versuchsaufbauten unter Einsatz von durchgängigen Engineering-Tools und Prozess-/Kinematik-Simulationen ebenso Ablaufsimulationen, mit denen das Verhalten komplexer Systeme analysiert und betriebsbegleitend optimiert werden kann. Zunehmende Bedeutung gewinnen zudem Untersuchungen auf Prozess- und Bauteilebene, die unter Berücksichtigung und Kombination unterschiedlicher physikalischer Effekte eine optimierte Prozessgestaltung ermöglichen.

Vision

‪Alle Forschungsthemen im Bereich des Technologiefelds zielen auf die Ausrichtung und Erweiterung generischer Softwarelösungen für einen integrierten Einsatz in konkreten Prozessen oder Systemen ab. Demgemäß sollen bestehende Werkzeuge um entsprechende Funktionalitäten ergänzt werden, so dass sie für den gesamten Produktlebenszyklus eines mechatronischen Produkts/Systems als digitaler Zwilling basierend auf einem durchgängigen Datenmodell fungieren können. Dies wird auf lange Sicht ein Closed-Loop-Manufacturing auf Fabrikebene realisierbar machen.

Schwerpunktthemen

  • Produktkonstruktion
  • Anlagenengineering
  • Linienkonzipierung
  • Fertigungsplanung
  • Magnetfeld-Simulation
  • Thermische Simulation
  • Mechatronische Simulation
  • Thermodynamische Simulation
  • Optische Simulation
  • Finite-Elemente-Methode
  • Computational Fluid Dynamics
  • Kinematik-Simulation
  • Ergonomie-Simulation
  • Materialflusssimulation
  • Energie-Simulation
  • CAD, MCD, ECAD
  • SPS-Programmierung
  • Virtuelle Inbetriebnahme

Ansprechpartner

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