Generative Engineering Edag und Elise kooperieren bei automatisierter Produktentwicklung

Redakteur: Dipl.-Ing. Dorothee Quitter

Der Engineering-Prozess kann enormes Innovationspotenzial bieten, um Produkte effizienter und schneller zu entwickeln. Entwicklungsdienstleister Edag kooperiert dafür mit dem Start-Up Elise, dessen Softwareplattform einen automatisierten Workflow in der Produktentwicklung verspricht.

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Elise hat eine Softwareplattform entwickelt, die den gesamten Entwicklungsprozess von Design, Konstruktion bis zur Simulation automatisiert.
Elise hat eine Softwareplattform entwickelt, die den gesamten Entwicklungsprozess von Design, Konstruktion bis zur Simulation automatisiert.
(Bild: EDAG)

Der Grundgedanke der Elise-Software ist die Definition einer technischen DNA. Wie in der Natur enthält diese DNA die Blaupause für den nachfolgenden Entwicklungsprozess. Dies erfordert jedoch ein Umdenken: Die Ingenieure konzentrieren sich nicht wie bisher auf das Bauteil selbst, sondern definieren für das Produkt ein Regelwerk mit Randbedingungen. Dieses Konzept setzt auf einen völlig neuen Entwicklungsprozess für Bauteile und die dabei eingesetzten Software Tools.

Wer ist Elise?

Elise wurde 2018 in Bremerhaven als Spin-Off des Alfred-Wegener-Instituts (AWI) gegründet. Der Name ist vom Entwicklungsverfahren Elise (Evolutionary Light Structure Engineering) abgeleitet. Zu den Investoren gehört unter anderem BMW i Ventures. Heute ist der Hauptsitz von Elise in Bremen. Die gut 25 Mitarbeiter entwickeln eine offene Softwareplattform für die technische Produktentwicklung. Diese hat sich in zahlreichen Praxistests mit Unternehmen wie BMW, Ariane Group und Volkswagen bewiesen.

Mit Elise-Software Produktentwicklungsprozess aufbauen

Alle bisher notwendigen Prozessschritte wie Simulationen und CAD-Konstruktion sowie die dazugehörige Software müssen in die „technische DNA“ integriert und automatisch durchlaufen werden. Edag nutzt die Elise-Software, um somit den gesamten Entwicklungsprozess in einem durchgängigen und automatisierten Workflow aufzubauen. Damit wird nicht mehr das Bauteil selbst, sondern der Weg zum Bauteil in der Software erstellt.

Das Prinzip der technischen DNA in ELISE: Alle notwendigen Prozessschritte wie Simulationen und CAD-Konstruktion sowie die dazugehörige Software müssen in die technische DNA integriert und automatisch durchlaufen werden.
Das Prinzip der technischen DNA in ELISE: Alle notwendigen Prozessschritte wie Simulationen und CAD-Konstruktion sowie die dazugehörige Software müssen in die technische DNA integriert und automatisch durchlaufen werden.
(Bild: EDAG)

Ist das Bauprinzip, die sogenannte „DNA“, einmal definiert, kann der Workflow beliebig oft durchlaufen werden, wobei sich die Randbedingen immer wieder neu anpassen lassen. So kann der Entwickler beispielsweise verschiedene Lasten, Fertigungsverfahren oder Materialien vorgeben und erhält automatisiert ein Bauteil, das sich genau diesen Bedingungen anpasst. Das heißt, dass der Entwickler zukünftig nicht mehr jedes Teil einzeln konstruieren muss, sondern nur einmal eine „DNA“. Diesen Bauplan kann er in verschiedene Fahrzeuge implantieren und so ein an die Umgebung angepasstes Bauteil entwickeln.

Generative Engineering löst sequenziellen Entwicklungsprozess ab

Diese Vorgehensweise revolutioniert den heutigen, sequenziellen Entwicklungsprozess. Bis dato müssen geänderte Rahmenbedingungen von Designern, Konstrukteuren, Simulationsspezialisten oder Fertigungsplanern jeweils mit hohem Aufwand manuell in ihren jeweiligen Tools eingepflegt werden. Dank des „Generative Engineering“ können diese Iterationsschleifen automatisiert und damit wesentlich effizienter gestaltet werden. Die Technologie kann für additive Produktionsmethoden ebenso verwendet werden wie für traditionelle Verfahren wie zum Beispiel den Druckguss.

Entwicklungszeit mit Generative Engineering halbieren

So wurde beispielsweise im Forschungsprojekt „VariKa“ dank „Generative Engineering“ bis zu 50 % der Entwicklungszeit für additiv gefertigte Batterieknoten eingespart. Dabei konnte zudem ein um 40 % leichteres Ergebnis im Vergleich zum konventionellen Entwicklungsprozess erzielt werden. Darüber hinaus wurde in einem weiteren Projekt die Konzeptkonstruktion mit optimierter Rippenstruktur für eine Druckguss-Domstrebe automatisiert erzeugt.

Automatisiertes Erstellen eines optimierten Rippenbildes anhand einer Domstrebe.
Automatisiertes Erstellen eines optimierten Rippenbildes anhand einer Domstrebe.
(Bild: EDAG)

Dank der durchgängigen Abbildung der Entwicklungsschritte in Elise kann bei geänderten Randbedingungen der Prozess automatisch durchlaufen werden. Ein wichtiger Bestandteil war dabei die automatische Überführung der Topologie-Optimierungsergebnisse in ein parametrisches CAD-Modell mit Hilfe des Skeleton-Algorithmus.

Ich sehe für die Edag Group großes Potenzial, durch diesen neuen Engineering-Ansatz die Effizienz des Produktentstehungsprozesses weiter zu beschleunigen.

Sebastian Flügel, Edag Projektleiter, Competence Center Innovation

Damit zukünftig der Anwendungsbereich erweitert und die Methode bei den Kunden von Edag etabliert werden, schafft Feynsinn, eine Marke der Edag Group, über „Connected Engineering“ die Vernetzung zwischen Elise und Dritt-Applikationen wie beispielsweise vorhandenen CAD-Systemen.

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