FORPRO2

FORSCHUNGSVERBUND FüR EFFIZIENTE PRODUKT- UND PROZESSENTWICKLUNG DURCH WISSENSBASIERTE SIMULATION

TP 4: Regeln zur Qualitätssicherung von Simulationen

Arbeitsfeld:

Wie genau und aussagekräftig das Ergebnis einer Simulation ist, hängt sehr stark vom „Expertenwissen“ ab, das dem Anwender bei der Planung, Modellbildung, Durchführung und Auswertung einer Simulation zur Verfügung steht. In vielen Fällen ist das Wissen in den Köpfen von einzelnen Mitarbeitern, in Dateien oder in Papierform gespeichert. Dieses Wissen ist für den einzelnen Anwender oft schwer auffindbar und zur benötigten Zeit oft nicht zugänglich. Handelt es sich dabei auch noch um fehlendes qualitäts- und gegebenenfalls um sicherheitsrelevantes Wissen als Entscheidungskriterien im Produktentwicklungsprozess, kann dies besonders negative Auswirkungen auf den Produkterfolg haben. Deshalb ist es das übergeordnete Ziel dieses Teilprojekts, Wissen bzw. Regeln zur Qualitätssicherung von Simulationen zu sammeln, aufzubereiten und zu strukturieren. Im Anschluss wird die Wissensbasis in ein Assistenzsystem implementiert sowie in eine dafür erstellte Qualitätscheckliste aufgenommen. Diese Werkzeuge dienen dem Anwender dazu, auf das benötigte Wissen zur Qualitätssicherung seiner Simulation möglichst schnell und umfassend zugreifen sowie ohne Widersprüche daraus Schlüsse ziehen zu können.

Das Teilprojekt lässt sich in zwei Aufgabenbereiche einteilen: Erstens die Qualitätssicherung von funktionalen Simulationen (z. B. Festigkeits- und Steifigkeitsuntersuchungen), insbesondere an Tiefzieh- und Druckgussteilen zweitens die Qualitätssicherung anhand von prozessualen Simulationen eines beispielhaften Fertigungsprozesses (Tiefziehen). Für beide Aufgabenbereiche wird Wissen akquiriert und in einer rechnerverarbeitbaren Form als Repräsentationen aufbereitet. Neben Wissenserhebungen ist es eine weitere Hauptaufgabe in diesem Teilprojekt, Erkenntnisse aus Simulationsexperimenten zu gewinnen. Hierzu werden für ausgewählte Bauteile bzw. Produkte Simulationsreihen nach einem systematischen Ablaufplan und unter Berücksichtigung von allgemeinen Qualitätsstandards (DIN EN ISO 9001, NAFEMS QSS) durchgeführt und dokumentiert. Die Variation von ausgewählten Simulationsparametern wie z. B. Werkstoffkennwerten und Idealisierungen, wie Modellgeometrien, Lastaufbringungen und Randbedingungen ermöglicht es, deren Auswirkungen und Einfluss auf die Abweichungen und die Aussagekraft der Simulationsergebnisse zu ermitteln. Simulationsexperimente dienen also dazu, die Auswirkungen von Einfluss- und Störgrößen auf die Qualität der Zielgröße einer Simulation zu analysieren und Regeln oder Vorgehensweisen daraus abzuleiten. Bei den prozessualen Simulationen (FEA und CAM) des Tiefziehprozesses steht die virtuelle Absicherung des Serienprozesses mit den damit verbundenen geometrischen Streuungen im Vordergrund. Die Simulationsergebnisse werden durch Messergebnisse oder analytische Untersuchungen verifiziert.

Projektpartner: