Forschungsschwerpunkt
Probabilistische Simulation und
Mehrkriterien-Optimierung in der Gerätetechnik
(siehe auch externe Seite unter
www.optiyummy.de)

Die in der Gerätetechnik verwendeten numerischen Modelle arbeiten
deterministisch mit "exakten" Zahlenwerten. Typische Modellklassen
hierfür sind die Finite Elemente Methode, die Netzwerkanalogien für
die Systemsimulation aber auch die Geometriemodelle in CAD-Systemen:
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Leider gibt es die benötigten "exakten" Modell-Parameter in der
Realität nicht. Alle Werte streuen mit individuellen
Verteilungsdichtefunktionen um ihre Nennwerte. Das betrifft neben
den Abmessungen z.B. auch die Materialkenngrößen und die
Umgebungsbedingungen.
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Unter diesen Bedingungen streut natürlich in der Realität das
Verhalten der betrachteten Systeme. Diese Verhaltensstreuung wird
durch deterministische numerische Modelle nicht abgebildet.
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Je weiter die Miniaturisierung in der Gerätetechnik voranschreitet,
desto merklicher wird der Einfluss der allgegenwärtigen Streuungen.
Bei der Suche nach optimalen Entwurfslösungen müssen
unterschiedlichste Gütekriterien und Randbedingungen berücksichtigt
werden:
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Die Gütekriterien widersprechen
sich zumindest teilweise. So gibt es z.B. in der Gerätetechnik meist
Konflikte zwischen Miniaturisierung und Erwärmung, zwischen Kosten
und funktioneller Leistung, zwischen Arbeitsgeschwindigkeit und
Geräuschentwicklung usw.
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Optimale Lösungen können nur mit Methoden der
Mehrkriterien-Optimierung gefunden werden. Dabei handelt es sich
immer um Kompromisslösungen im Rahmen der aktuellen Realisierungs-,
Nutzungs- und Vermarktungsbedingungen.
Im Rahmen des Forschungsschwerpunktes konzentrieren sich auf dem
Gebiet der Gerätetechnik die folgenden Kompetenzen:
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Entwicklung
geeigneter multidisziplinärer Modelle für die Berücksichtigung
unterschiedlichster Kriterien innerhalb des Produktlebenszyklus
(Funktion, Fertigung, Nutzung, ...).
Aufbereitung von Abschnitten des konstruktiven
Entwicklungsprozesses in Form verallgemeinerbarer Workflows für
die Lehre und industrielle Anwendung.
Methodik der "Probabilistischen
Simulation und Mehrkriterien-Optimierung" in der F/E-Praxis
(Siehe
OptiYummy-Portal).
Dr.-Ing.
Alfred Kamusella
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