Bogen zur Künstlichen Intelligenz

Dassault Systèmes und DPS Software unterstützen den Trend hin zu tief integrierten CAD-/CAE-Prozessketten. Mit dem aktuellen Release 2018 gibt es in Solidworks Simulation erstmals umfassende Möglichkeiten zur Gestaltoptimierung von Bauteilen.

24. April 2018
Prozesskette Leichtbau: 1. Ausgangsmodell zur Überarbeitung hinsichtlich Leichtbau-Vorgaben (Bild: DPS Software)
Bild 1: Bogen zur Künstlichen Intelligenz (Prozesskette Leichtbau: 1. Ausgangsmodell zur Überarbeitung hinsichtlich Leichtbau-Vorgaben (Bild: DPS Software))

Ein intelligenter Algorithmus ermittelt in Solidworks Simulation 2018 die optimale Bauteilstruktur, sowohl für konventionell spangebenden Fertigungsverfahren als auch für 3D-Druck. Damit erhält jeder Konstrukteur am Anfang seiner Arbeit optimale Designvorschläge, etwa in Hinsicht auf Gewichtseinsparung.

Kritisches Unternehmenswissen aufbauen

Mehr als 9 500 Kunden vertrauen auf die Kompetenz von DPS Software mit seinen sieben Competence-Center. Das CAE-Competence-Center hat sich zur Aufgabe gemacht, Solidworks-Anwender gezielt zu unterstützen, sodass sie innerhalb ihres CAD-Prozesses Know-how aufbauen und dieses Wissen schneller in Verbesserungen umsetzen können.

„Solidworks Simulation ermöglicht, dass der Konstrukteur Berechnungen fehlerfrei durchführt“, erklärt Wolfgang Müller, Leiter des Competence-Centers. „Die 3D-Konstruktion wird über die digitale Zeichnungsableitung unmittelbar in der Fertigung verwendet. Unser Ziel ist es nun, die konstruktionsbegleitende Berechnung und Simulation genauso selbstverständlich zu machen, wie damals die Zeichnungsableitung.“

Wolfgang Müller und sein Team untersucht, ob mit Solidworks Simulation die konkrete Aufgabenstellung des Kunden effizient erfüllt werden kann. Liefert die Prozessanalyse einen kurzen ROI, wird mittels Schulung Solidworks Simulation in den Entwicklungsprozess des Kunden integriert.

Vorrechnen statt Nachrechnen

Welchen Spannungsbogen schlägt Müller zwischen Topologieoptimierung und Künstlicher Intelligenz? „Für gewöhnlich findet Simulation erst dann statt, wenn die Konstruktionsentscheidungen bereits gefallen sind. Im Unterschied dazu steht die Topologie-Optimierung: Die Suche nach der idealen Grundgestalt findet bereits ganz zu Anfang des Design-Prozesses statt.

Und hier ergibt sich die Verwandtschaft zu KI: Man gibt dem System ein Ziel vor, definiert also physikalische Randbedingungen bezüglich des Bauraums: eine topologische Landkarte eines noch nicht existierenden Materials, in dem sich der Algorithmus mit einem Regelwerk in Hinsicht auf Spannungen, Entformungsschrägen und Symmetrien bewegen darf. Das Resultat kommt aus mehreren Blickwinkeln zustande.“

Beide Methoden, KI und Topologie-Optimierung, haben zum Ziel, die beste Lösung für einen Anwendungsfall zu ermitteln und nicht Fehler in suboptimalen Lösungen aufzuspüren. „Alle wollen 3D-Drucken. Wenn sie auch den 3D-gedruckten Prototypen schnell in der Hand halten, kann schlussendlich für eine wirtschaftliche Serienfertigung durchaus mit leichten Modellanpassungen ein Frästeil daraus werden“, sagt Müller.

Da Solidworks jetzt erstmals die Topologie-Optimierung in ein Mainstream-CAD-Tool integriert hat, wird der kreative Schaffensprozess des Konstrukteurs in eine neue Dimension überführt. „Solidworks Simulation präsentiert eine Gestalt, die als gedrucktes Teil den Vorgaben an die Funktion entspricht. Kreativität wird mit der in Solidworks Simulation integrierten Topologie-Studie praktisch keine Grenze mehr gesetzt.“