KI in der Produktentwicklung technischer Bauteile und Geräte – M.OPT®

KI in der Produktentwicklung von technischen Bauteilen und Geräten ist für strategisch wichtige Produkte die leistungsstarke Antwort auf gestiegene Entwicklungsanforderungen wie Innovationsdruck, Kostendruck, TimeToMarket, technische Komplexität und widersprüchliche Entwicklungsziele.

Zur Bewältigung dieser Herausforderungen bietet Ihnen M.TEC als Entwicklungsdienstleister mit M.OPT® eine Entwicklungsmethodik, die technische Komplexität in der Mechanikauslegung mithilfe künstlicher Intelligenz bewältigt und dabei auf dem Werkstoff-, Mechanik- und Prozess-Knowhow der Entwicklungsingenieure von M.TEC beruht.

M.OPT® liefert ausschließlich ingenieurtechnisch einwandfreie, belastbare Ergebnisse als KI-basierte Auslegungsmethodik – wie die Projektbeispiele weiter unten belegen.

KI-basiertes Engineering für Ihr Produkt- & Prozessoptimum mit M.OPT®

Steigender globaler Wettbewerb, Kostendruck, restriktive Nachhaltigkeitsvorgaben und immer kürzere Entwicklungszyklen stellen F&E-Abteilungen vor enorme Herausforderungen. Herkömmliche, iterative Entwicklungsmethoden stoßen bei der steigenden Komplexität moderner Baugruppen zunehmend an ihre Grenzen.

Mit der OEM-erprobten M.OPT®-Technologie von M.TEC überwinden Sie diese technologischen Grenzen. Durch die intelligente Komination von High-End-Simulation (CAE) und künstlicher Intelligenz realisieren wir bereits im ersten Entwicklungsansatz zweistellige Verbesserungsraten Ihrer primären Zielgrößen.

M.OPT® ist kein starres Software-Lizenzprodukt, sondern eine maßgeschneiderte, individuell auf Ihre konkreten Projektziele ausgerichtete Engineering-Dienstleistung, ausgeführt durch die Entwicklungs- und Simulationsexperten von M.TEC.

Wir verstehen Ihre Anforderungen, weil wir selbst seit 35 Jahren Produktentwicklung betreiben. Simulationssoftware ist dabei ein leistungsstarkes Werkzeug, und die Berechnungsingenieure unserer hauseigenen Simulationsabteilung entwickeln M.OPT® selbst. Aber wir sind kein Softwareunternehmen, sondern selbst Konstruktionsingenieure bei M.TEC, die sich mit Mechanik, Werkstoffen und Prozessen sehr gut auskennen.

KI in der Produktentwicklung: Simultane Multiphysik statt sequentieller Schleifen

Hintergrund: Worin liegt der technologische Quantensprung?

Klassische Entwicklungsprozesse betrachten physikalische Disziplinen meist isoliert und nacheinander (z. B. erst Strömungstechnik, dann Strukturmechanik, gefolgt von der Prozesssimulation; siehe Schaubild rechts).

Dies führt im Verlauf des Produktentstehungsprozesses zu zeit- und kostenintensiven Iterationsschleifen, zumal auch die Zusammenführung von Teillösungen neue Konflikte hervorrufen kann, sowohl technologisch als auch vom Projektablauf her.

Vom iterativen Vorgehen weg hin zur unmittelbaren, allumfassenden Auslegung

Die KI-basierte Produktentwicklung hingegen bietet zu Beginn bereits einen praktisch allumfassenden Entwicklungsansatz:

• Ganzheitliche physikalische Abbildung: M.OPT® erfasst alle relevanten physikalischen Disziplinen zeitgleich und bildet die physikalischen Wechselwirkungen in einem multidimensionalen, mathematischen Modell ab.
• Exploration uneingeschränkter Lösungsräume: Durch den Einsatz fortschrittlicher Algorithmen und maschinellen Lernens durchsucht die KI in kürzester Zeit unzählige Design- und Prozessparameter-Kombinationen, was manuell unmöglich wäre.
• Optimale Auflösung komplexer Zielkonflikte: Wo Entwickler bisher mühsam Kompromisse einzugehen versuchen, ermittelt M.OPT® das mathematisch-physikalische Optimum für gegenläufige Anforderungen:
  • Hohe Bauteilsteifigkeit bei gleichzeitig minimalem Gewicht
  • Kürzeste Zykluszeiten bei gleichzeitig höchster Prozessstabilität in der Fertigung
  • Maximale Ausfallsicherheit bei gleichzeitig reduziertem Materialeinsatz (z. B. 34% Materialersparnis bei einer Stromschiene für E-Fahrzeuge)
  • Minimale Herstellkosten bei gleichzeitig langer Lebensdauer und Robustheit

Typische Einsatzszenarien von M.OPT® in der F&E-Praxis

Als real nutzbare KI-Anwendung in der Produktentwicklung kommt M.OPT® vor allem zum Einsatz bei:

• Hochkritische Bauteile
  Kunststoff- und Hybridkomponenten, die strengsten Toleranzen und höchsten Qualitätsanforderungen unterliegen, unbhängig von Branche und Einsatzzweck
• Höchstvolumige Produktionsprozesse
  Bei sehr hohen Stückzahlen zahlt sich jede Optimierung schnell aus, sowohl beim Materialeinsatz als auch bei Zykluszeiten, Parameterüberwachungen und Qualitätskontrollen – z. B. unter dem Credo „so gut wie nötig, aber kein bisschen überdimensioniert“
• Prozessoptimierung für den Serienanlauf
  Optimierung der Abmusterungszeit und dem höchstwahrscheinlichen Entfallen von Werkzeugänderungen
• Materialsubstitution
  Erfolgreicher Wechsel auf kostengünstigere, sicherer verfügbare oder nachhaltigere Thermoplaste und anderer Werkstoffe bei gleichbleibenden Produkteigenschaften

Ihr konkreter Business-Nutzen in Forschung & Entwicklung

• Signifikante Time-to-Market-Verkürzung
  Beschleunigen Sie Ihre Entwicklungszyklen durch Reduzierung und Wegfall von Entwicklungsiterationen und physischer Prototypenschleifen
• Minimiertes Projektrisiko
  Erreichen Sie maximale Planungssicherheit für den Serienanlauf durch präzise Vorhersagbarkeit des physikalischen Bauteilverhaltens und des Prozesses
• Höchste Investitionssicherheit
  Keine Software-Schulungen oder teure Softwarelizenzen für Ihre Mitarbeiter nötig – Sie erhalten direkt die optimalen Konstruktionsdaten und Parametersätze als einsatzbereites Projektergebnis
• Virtuelle Echtzeit-Variationen
  Einmal aufgesetzt, ermöglicht das KI-Modell die Optimierung veränderter Zielgrößen oder Lastfälle praktisch in Echtzeit

Die Optimierungsmethodik M.OPT® von M.TEC ist produkt- und branchenübergreifend anwendbar. Sie steht Ihnen als Entwicklungsdienstleistung für Ihr Produktportfolio zur Verfügung.

Sprechen Sie uns gerne unverbindlich an!

Ulf Seefeldt, Dipl.-Ing., Head of Business Development

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