Generative Design spielt in der gegenwärtigen Produktentwicklung eine immer wichtigere Rolle. Dieser innovative Ansatz nutzt Künstliche Intelligenz (KI) und leistungsfähige Optimierungsalgorithmen, um weitgehend automatisiert eine Vielzahl an Designvorschlägen für die bestmögliche Bauteilgestaltung zu generieren und gleichzeitig zu bewerten. Allerdings sind diese optimierten Designvorschläge bisher meist nur additiv, also mittels 3D-Druck, zu fertigen. Die Erfordernisse konventioneller und zugleich wirtschaftlicher sowie nachhaltiger Fertigungsverfahren wie Gießen, Schmieden oder Blechtiefziehen können während des Generative Design Prozesses noch nicht ausreichend berücksichtigt werden.
Dieses Problems nimmt sich der Forschungsverbund zur Auslegung nachhaltiger Produkte mittels Generative Design (FORAnGen) an. Der Fokus des Verbundvorhabens liegt darauf, die Entwicklung von Produkten zu unterstützen, die nicht nur energie- und ressourcenschonend, sondern auch robust und resilient bezüglich unterschiedlichster Randbedingungen und Störgrößen sind. Im Projekt FORAnGen kooperieren die FAU Erlangen-Nürnberg, das Fraunhofer-Institut für Gießerei-, Composite- und Verarbeitungstechnik Augsburg, die TU München und die Universität Bayreuth mit über zwanzig Unternehmen, die einen Querschnitt der bayerischen Wirtschaft widerspiegeln und mit ihrer Expertise, Software sowie Demonstratorbauteilen unterstützen. Die Sprecherschaft und Geschäftsführung übernimmt der Lehrstuhl für Konstruktionslehre und CAD an der Universität Bayreuth, an dem auch zwei der fünf Teilprojekte angesiedelt sind.
Das erste Projekt befasst sich mit der Integration von Fertigungstechnologien in das Generative Design mit dem Ziel eines fertigungsgerechten Erstentwurfs. Industrielle Partner sind hier LeoSim Technology GmbH, KSB SE & Co. KGaA, RAPA Automotive GmbH & Co. KG, medi GmbH & Co. KG, Schaeffler Technologies AG & Co. KG, PTC Inc., Scherdel Innotec Forschungs- und Entwicklungs-GmbH und CTWe. Im zweiten Projekt wird eine automatisierte Bewertung der Bauteilnachhaltigkeit innerhalb des Generative Design erforscht. Hieran sind die Firmen Schaeffler Technologies AG & Co. KG, Scherdel Innotec Forschungs- und Entwicklungs-GmbH, KSL Konstruktionsservice Legat, PTC Inc. und ÆVOLUTION beteiligt. Das Projektvolumen der Uni Bayreuth beträgt 620.000 Euro.
„Generative Design kann beim Konstruieren einen Paradigmenwechsel einläuten. Daher ist es wichtig, das Thema frühzeitig in einem Bayerischen Forschungsverbund zu untersuchen“, sagt Prof. Dr.-Ing. Stephan Tremmel, Leiter des Lehrstuhls für Konstruktionslehre und CAD an der Universität Bayreuth.
