Entwicklung eines proaktiven Assistenzsystems zur Unterstützung von CAD-Arbeitsprozessen basierend auf Softwareagenten

Dieses Forschungsvorhaben ist in Zusammenarbeit mit einem Unternehmen aus der Automobilzuliefererindustrie entstanden. Ausgangspunkt der Forschung waren Mängel, die bei den industriellen CAD-Arbeitsprozessen beobachtet wurden. CAD-Konstrukteure müssen ihre Arbeit beispielsweise oft unterbrechen, um Informationen zu suchen. Weiterhin werden oft Fehler begangen, weil Informationen nicht rechtzeitig zur Verfügung stehen. Der erste Schritt im Vorhaben waren Befragungen von Ingenieuren und Führungskräften über die häufigsten Probleme beim CAD-Einsatz. Diese Befragungen wurden während des gesamten Vorhabens weitergeführt.

In Anlehnung an bekannte Assistenzsysteme in anderen Lebensbereichen wurde ein CAD-Assistenzsystem angedacht, welches möglichst autonom, autark und mit minimalen Benutzerinteraktionen agiert. Um dieses zu realisieren war es notwendig eine Methodik zur integrativen, proaktiven Erfassung, Aufbereitung und Bereitstellung von technischem Wissen bei der CAD-unterstützen Entwicklung in mittelständischen Industrieunternehmen zu entwickeln.

Zur Lösung mussten die folgenden Forschungsfragen gelöst werden:

1.

Mit welchen Methoden kann ein proaktives CAD-Assistenzsystem realisiert werden?

2.

Wie kann eine die Interaktion mit dem Benutzer minimiert werden, um diesen zu entlasten und aufwändige Benutzerschnittstellen zu vermeiden?

3.

Wie kann Wissen erfasst, aufbereitet und möglichst einfach in das skizzierte Assistenzsystem integriert werden?

Zur Beantwortung der oben gestellten Forschungsfragen wurden moderne KI-Methoden untersucht. Es stellte sich heraus, dass das Konzept des Software-Agenten insbesondere bei der Lösung der ersten und dritten Forschungsfrage herangezogen werden kann. Die zweite Frage wurde mittels spezieller CAD-Startmodelle und Feature-Kataloge gelöst.

Die entwickelte Methodik wurde prototyphaft in Computerprogramme umgesetzt und evaluiert. Zur Demonstration des neu entwickelten Verfahrens, wurden mehrere Beispiele aus der industriellen Praxis herangezogen. Am Beispiel der Entwicklung von Blechbauteilen wurde ein proaktives Softwaremodul entwickelt, welches „Design for Manufacturing“ (DfM) realisiert. Für die Entwicklung von Kunststoffprodukten wurde ein äquivalentes Modul entwickelt, welches die Gestaltungsregeln der Formelemente prüft und gegebenenfalls anpasst.