Multiphysik-Simulation und Optimierung – M.OPT

Elektromotor Gehäuse mit Thermoplastrotor

Projektbeispiel Elektromotor

Die Optimierung eines Elektromotors mit Thermoplastrotor mit dem M.OPT-Verfahren führte zu einer Gewichtsreduzierung um 17%, einer besseren Drehmomenten-Charakteristik, einer Erhöhung der Lebensdauer und einer optimierten Fertigung (Bild: Fraunhofer IPT Aachen)

Für BMW AG mit M.OPT optimiert – Ergebnisse: Verzugsminimierung, Reduzierung Abmusterungszeit um 80%, Wegfall von Werkzeugänderungen – Prämierung auf dem SPE Automotive Award 2021

Pen-Injektor Insulinpen Multiphysik-Optimierung

Anwendungsbeispiel Pen-Injektor

In der Entwicklung von Pen-Injektoren erlaubt es das M.OPT-Verfahren, die Bauteile so präzise wie erforderlich und zugleich mit Herstellungskosten so gering wie möglich auszulegen

Stromschinene Busbar Kupfer

Anwendungsbeispiel Stromschiene, Busbar

M.OPT ermöglicht die gleichzeitige Optimierung auf Materialreduktion und Gewichtsreduzierung sowie auf Funktionserfüllung hin (Stromfluss, Kühlung)

Flügelrad Ventilatorenschaufeln

Anwendungsbeispiel Flügelrad

M.OPT ermöglicht die gleichzeitige Optimierung von Mechanik (z. B. Verformung im Betrieb), strömungstechnischen und akustischen Eigenschaften sowie des Spritzgussprozesses (Verzugsminimierung)

In der Entwicklung zukunftsfähiger Produkte sind Nachhaltigkeit, Wirtschaftlichkeit und Innovation entscheidende Themen, die untrennbar verwoben sind. Das erhöht die Komplexität aktueller Entwicklungsinitiativen enorm. Als Antwort auf diese gestiegenen Anforderungen hat M.TEC das KI-basierte Entwicklungsverfahren M.OPT entwickelt, das u. a. Multiphysik-Simulation nutzt.

Um hohe Entwicklungsziele mit angemessenem Aufwand erreichen zu können, bietet Ihnen M.TEC im Rahmen von Entwicklungsaufträgen das KI-basierte Entwicklungsverfahren M.OPT an, das auch Multiphysik-Simulation nutzt. Für bestehende Produkte und Prozesse erlaubt das M.OPT-Verfahren weitreichende Optimierungen. Das größtmögliche Potential zur Steigerung von Qualität und Effizienzgraden bietet Ihnen die M.OPT-Methodik jedoch bei Neuentwicklungen.

Simulation & KI als Beschleuniger im Produkt- und Prozessengineering

Herkömmliche Entwicklungsmethoden stoßen aufgrund der vielfältig gestiegenen Anforderungen zunehmend an ihre Grenzen. Im Engineering von Produkten und Prozessen gilt dies vor allem für:

  • Abbildung der Physik eines Bauteils und seines Prozesses in digitalen Prototypen
  • Vorhersagbarkeit physikalischer Wechselwirkungen
  • Ausgeglichenheit von Produkteigenschaften bei gegenläufigen Entwicklungszielen
  • Reduzierung des Ressourceneinsatzes (Material, Energie, Zeit) über den gesamten Produktentstehungsprozess hinweg
  • Umsetzung von Nachhaltigkeitsaspekten (Lebensdauer, Effizienz, Materialien)

KI-basierte Entwicklungsverfahren überwinden diese Beschränkungen und ebnen den Weg für weitaus höhere Qualitäten sowohl von Produkten als auch von Prozessen.

M.OPT: KI-basiertes Entwicklungsverfahren mit Multiphysik-Simulation

Die M.OPT-Entwicklungsmethodik nutzt im Engineering von Produkten und Prozessen KI-basierte Simulationsmethoden und Multiphysik-Simulation. Dieses Konzept ermöglicht es, mit M.OPT mehrere Entwicklungsziele parallel zu verfolgen.

Dabei können individuelle Schwerpunkte zur Erreichung einzelner Ziele gesetzt werden, je nach Anforderungen in Ihrem Projekt. Im Ergebnis sind diese Entwicklungsanforderungen optimal aufeinander abgestimmt; Sie erreichen also innerhalb Ihrer Randbedingungen den physikalisch bestmöglichen Kompromiss an Produkteigenschaften.

Anwendungsfälle für das M.OPT-Verfahren

Mit der M.OPT-Methodik entwickeln bzw. optimieren wir im Kundenauftrag praktisch jedes Produkt, jedes Bauteil und jeden Prozess, der sich numerisch abbilden lässt. Typische Entwicklungsszenarien sind:

  • Entwicklung und Optimierung von Bauteilen und Produkten auf unterschiedlich gewichtete Entwicklungsziele hin, wie beispielsweise eine Kombination aus Lebensdauer, Ausfallsicherheit, Materialeinsparung, kostengünstige Fertigung etc.
  • Optimierung von Prozessen, beispielsweise bzgl. Stabilität und Effizienz
  • Verzugsminimierung von Spritzgussteilen, Optimierung des Spritzgießprozesses

Dabei sind der konkreten Anwendung keine Grenzen gesetzt. Die Mulitiphysik-Optimierung entfaltet den größten Nutzen natürlich dann, wenn mehrere physikalische Disziplinen gleichzeitig betrachtet werden.

Was bringt M.OPT an Nutzen?

Das M.OPT-Verfahren bietet Ihnen großes Potential für …

  • Maximale Produktqualität
  • Höchste Prozesssicherheit
  • Risikominimierung in Entwicklung und Serienanlauf 
    (mittels simulationsbasierter, durchgängiger Betrachtung des gesamten Produktentstehungsprozesses)
  • Reduzierung der Time to market
  • Reduzierung des Ressourceneinsatzes in Entwicklung, Produktion und während der Produktlebensdauer

Ist M.OPT eine lizenzierbare Softwareanwendung?

Nein, M.OPT ist ein simulationsgestütztes Entwicklungsverfahren, das im Rahmen von Entwicklungsprojekten durch die Ingenieure von M.TEC individuell auf die jeweiligen Ziele ausgerichtet wird. Eine freie Anwendung als universell einsetzbare Software ist nicht möglich.

Wie sieht ein Projektablauf aus?

Ein typischer Projektablauf lässt sich im Groben wie folgt skizzieren:

  • Definition des Projektziels
  • Festlegung variabler und fixer Parameter
  • Durchführung des KI-basierten Optimierungsprozess durch M.TEC
  • Überführung der Ergebnisse in eine optimierte, herstellbare Konstruktion
  • Ergebnis: Ein auf Ihre Randbedingungen hin optimiertes System mit der Expertise eines ganzheitlichen Entwicklungspartners
Ihr Ansprechpartner
Stefan Vogler
Stefan Vogler
Teamleiter Simulation & Berechnung
+49 2407 9573-7321
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