Hochiterative Technologieplanung
Rekursive Optimierung produkt- und fertigungsbezogener Freiheitsgrade am Beispiel der hybrid-additiven Fertigung
Alexander Jacob
Die Ziele der Produktentwicklung sind die Entwicklung des optimalen Produkts für den Kunden und die möglichst wirtschaftliche Herstellung dieses Produkts. Das Erreichen dieser Ziele ist komplex, insbesondere wenn die Produkttechnologie unreif ist, aber auch bei einer hohen Vielfalt an neuen Fertigungstechnologien, wie z. B. bei additiven Fertigungsverfahren. In dieser Arbeit werden ein Produktmodell sowie ein Fertigungstechnologiemodell entwickelt, die zur Abbildung von Produkten und Fertigungstechnologien mehrfach verwendet werden können. Diese Modelle dienen als Input für die Planung und Bewertung möglicher alternativer Fertigungstechnologieketten für die Produktion eines bestimmten Produkts. Die Auswahl der optimalen Technologiekette erfolgt durch ein multikriterielles Entscheidungsverfahren. Die optimale Technologiekette und das zugehörige Produkt werden als Ausgangspunkt für eine iterative Optimierung verwendet. Verfehlte Produktanforderungen und die entsprechenden Fähigkeiten der Technologien werden identifiziert. Diese werden dann schrittweise angepasst, soweit es die Freiheitsgrade im Produktdesign und in der Technologie zulassen. Aufbauend auf den Anpassungen werden neue Technologieketten generiert und bewertet. Iterativ wird dieser Prozess mit einem modifizierten Produktmodell und einem modifizierten Produktionstechnologiemodell wiederholt, so dass für alle Iterationen ein Optimierungsbaum entsteht. Damit wird die Möglichkeit geschaffen, auf Basis von hoch iterativen Produkt- und Fertigungstechnologieanpassungen neue, wirtschaftlich und technisch optimale Technologiekette zu identifizieren.
