Automatisierter Variantenentwurf elektrifizierter Getriebekonzepte

Von:

Marco Giannantonio

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Die wesentliche Herausforderung in der frühen Phase des Produktentstehungsprozesses für elektrifizierte Antriebsstränge liegt in der Identifizierung vielversprechender Konzepte in möglichst kurzer Entwicklungszeit. Gleichzeitig wird zur Sicherstellung des Markterfolgs des zukünftigen Produktes eine nahezu vollständige Abdeckung des multidimensionalen Lösungsraumes sowie ein hoher Konzept-Reifegrad angestrebt. Diese teils gegensätzlichen Ziele sind mit dem konventionellen, wenig automatisierten Entwicklungsprozess kaum noch erreichbar. Ein Beitrag zur Auflösung dieses Zielkonfliktes wird im Rahmen dieser Dissertation präsentiert: Ein vollständig automatisierter Ansatz für den Variantenentwurf elektrifizierter Getriebekonzepte. Der Ansatz zeichnet sich durch eine gesamtheitliche Methodik zur automatisierten, rechnergestützten Erzeugung und Optimierung von hochintegrierten 3D-Konzeptentwürfen für Getriebelayouts komplexer Bauart, bestehend aus mehreren Wellenpaketen und bis zu drei Antriebsquellen, aus. Durch den Einsatz geeigneter Optimierungsalgorithmen erfolgt eine rechenzeiteffiziente Suche und Identifikation des bestmöglichen Konzeptdesigns für das zugrundeliegende multidimensionale Optimierungsproblem. Die Leistungsfähigkeit und Praxisrelevanz der Methodik wird anhand zweier Anwendungsbeispiele demonstriert. Der vorgeschlagene Ansatz bietet somit die Chance zeitaufwändige Schritte während des Konzeptentwurfs zu automatisieren und zu parallelisieren, den Lösungsraum systematisch abzusuchen und somit die Konzeptfindungsphase für ein zukünftiges Aggregat schneller abschließen zu können.