Generative Design kann mithilfe KI-gestützter Simulationen und maschinellen Lernens automatisiert optimierte, nachhaltige Bauteile erzeugen. FORAnGen möchte die Generative-Design-Methodik um die Punkte Herstellungsabsicherung und Nachhaltigkeitsbewertung erweitern, um so Fachkräftemangel und steigende Kosten in der Industrie zu bewältigen.
Die Produktentwicklung erfährt durch Generative Design eine grundlegende Veränderung. Generative Design nutzt KI und leistungsstarke Optimierungsalgorithmen, um automatisiert zahlreiche Designalternativen zu generieren und zu optimieren. Besonders in Zeiten des Fachkräftemangels und steigender Entwicklungskosten ermöglicht dieser Ansatz effizientere Konstruktionsprozesse.
Der Forschungsverbund FORAnGen arbeitet daran, Generative Design mit etablierten und neuen Fertigungsverfahren zu verbinden. Ziel ist die nahtlose Integration digitaler Produktentwicklung und realer Produktion, um nachhaltige und wirtschaftlich optimierte Produkte ermöglichen. Im Fokus des Forschungsverbunds liegen dabei die klassischen Fertigungsverfahren Gießen und Umformen, die additive Fertigung und als hybride Methode Tailor Additive Blanks, die klassische und moderne Produktionsweisen kombiniert.
Ein Vorteil von Generative Design ist die anwendungsspezifische Minimierung der Bauteilmaße, was Nachhaltigkeit in Betrieb und Herstellung fördert. Gleichzeitig können Unternehmen flexibler auf Marktschwankungen reagieren, indem sie beispielsweise zwischen Guss- und additiver Fertigung wechseln. Besonders für Blechbauteile eröffnen sich neue Möglichkeiten, da moderne hybride Fertigungstechnologien größere Gestaltungsfreiheiten bieten. Herausforderungen bestehen bei der präzisen und kosteneffizienten Umsetzung generativ entworfener Geometrien, da konventionelle Fertigungsverfahren oft nicht auf deren Komplexität ausgelegt sind. Der Forschungsverbund entwickelt daher Methoden, um digitale Designs mit realen Produktionsprozessen zu verbinden.
Ein weiterer Fokus liegt auf der Integration von Nachhaltigkeitsbewertungen in die Produktentwicklung. Gesetzliche Vorgaben sowie steigende Kundenanforderungen setzen Unternehmen zunehmend unter Druck, nachhaltige Produkte zu entwickeln. Durch automatisierte Bewertungen von Material- und Energieverbrauch können ökologische, wirtschaftliche und soziale Kriterien frühzeitig in den Entwicklungsprozess einfließen.
Ein bedeutender Teil des Projekts ist die Entwicklung softwarebasierter Lösungen, die Generative Design mit Fertigungs- und Nachhaltigkeitsanforderungen verknüpfen. Diese werden als Open-Source oder Freeware bereitgestellt und in Systeme wie Z88Arion® integriert. Eine benutzerfreundliche Oberfläche und umfassende Dokumentation erleichtern insbesondere kleinen und mittleren Unternehmen den Zugang.
Der Forschungsverbund treibt die Digitalisierung der Produktentwicklung voran und ermöglicht Unternehmen, nachhaltige, wirtschaftliche und anpassungsfähige Produkte zu entwickeln. Die Kombination aus Generative Design, industrienaher Fertigung und Nachhaltigkeitsbewertungen stärkt die Wettbewerbsfähigkeit der bayerischen Wirtschaft.
