Optimierung von Materialeigensschaften im Produktkonfigurator


Weltweit setzen immer mehr Unternehmen auf additive Fertigung. Bei dieser Art der Fertigung werden Werkstücke durch das Schichtweise Auftragen von Material hergestellt. Dadurch ergeben sich viele neue Konstruktionsmöglichkeiten und eine größere Materialauswahl.

Mit dem CAS Configurator Merlin können auch additiv fertigbare Produkte konfiguriert werden. Dabei steht der Kunde vor dem Problem, aus den zahlreichen Auswahlmöglichkeiten für Geometrie und Material diejenige Konfiguration auszuwählen, die für seine Bedürfnisse optimal ist. Um dieses Problem zu lösen, wurde ein evolutionärer Algorithmus implementiert.

Marius wird im Rahmen seiner Bachelor-Thesis einen Use-Case konstruieren, anhand dessen untersucht werden kann, wie ein evolutionärer Algorithmus den Produktkonfigurator Merlin sinnvoll um eine Optimierungsfunktion ergänzen kann.

Für die Konfiguration der Sitzfläche einer Bank soll ein evolutionärer Algorithmus implementiert werden. Dieser soll in der Lage sein, eine Konfiguration zu finden, die die Anforderungen eines Kunden möglichst gut erfüllt. Der Kunde kann Anforderungen an Höhe, Länge, Breite, Preis, Masse, Maximale Belastung und Maximale Durchbiegung der Sitzfläche stellen. Die Optimierung durch den evolutionären Algorithmus geschieht dann folgendermaßen:

Der Algorithmus erzeugt eine Menge zufälliger Konfigurationen. Diese werden bezüglich ihrer Erfüllung der Kundenanforderungen bewertet. Basierend auf den Konfigurationen werden in zufallsbasierten Verfahren neue Konfiguration erzeugt, die, wenn sie gut genug sind, alte Konfigurationen ersetzen. Über viele Iterationsschritte hinweg entsteht so eine Menge optimierter Konfigurationen. Die beste dieser Konfigurationen kann dann dem Kunden vorgeschlagen werden.