Forschungs- und Entwicklungs-Lab

»Applied System Modeling und Software«

Die Forschungs- und Entwicklungsarbeiten des FuE-Labs »Applied System Modeling and Software« drehen sich rund um die Bedürfnisse von Industrie 4.0, E-Mobilität und Leichtbausimulationen. 

Das FuE-Lab pflegt dabei u.a. eine abgestimmte Forschungs- und Entwicklungskooperation mit dem Kaiserslautern Racing Team. Am Anwendungsbeispiel des Karat-Rennwagens demonstrieren wir aktuelle Forschungs- und Entwicklungsherausforderungen und machen so mittelfristig neue Simulations- und Softwaremethoden für die Elektorennwagenentwicklung nutzbar.

 

Kaiserslautern Racing Team
© Kaiserslautern Racing Team

Das Kaiserslautern Racing Team hat seinen neuen Elektro-Rennwagen vorgestellt: den Electronyte e18. Hier auf der Rennstrecke in Assen.

Fokus des FuE-Labs:

Das FuE-Lab »Applied System Modeling and Software« gliedert sich in verschiedene Schwerpunkte:

  • »Leichtbausimulation«
  • »E-Mobilität«
  • »Virtuelle Hardware Prototypen und Hardware Optimierung«

 

Bisherige Ergebnisse:

  • Kooperative Promotionen über das Innovationszentrum hinaus:
    • im Leichtbau mit IVW und Bosch
    • sowie sechs Projekte im BMBF-Mathematikprogramm
  • Ertüchtigung vorhandener Softwareplattformen und deren Vernetzung im Bereich Industrie 4.0, E-Mobilität und Leichtbau

 

Partner:

  • Fraunhofer ITWM und Fraunhofer IESE
  • TU Kaiserslautern (CM², AME und AmSys, Elektrotechnik/Informationstechnik, Informatik, Mathematik, Maschinenbau/Verfahrenstechnik)
  • Institut für Verbundwerkstoffe IVW
  • KaRaT e.V.: Kaiserslautern Racing Team e.V.

Schwerpunkt »Leichtbausimulation«

Bisher sind Methoden für das virtuelle Design von Leichtbaukomponenten und Softwarelösungen für Bildverarbeitung, die virtuelle Produktion und das virtuelle Materialdesign von Vliesstoffen und Textilien entstanden. Diese werden unter anderem auch als Verstärkungsmaterialien in Verbundwerkstoffen eingesetzt.

Zukünftig werden diese Arbeiten um die Prozesssimulation der Produktion textilverstärkter Verbundwerkstoffe ergänzt.

 

Ziel:

Das Projektziel ist die durchgängige multiskalige Produktions- und Produktsimulation faserverstärkter Kunststoffe zur Bewertung des Crash- und Ermüdungsverhaltens.

Schwerpunkt »E-Mobilität«

In den vergangenen Jahren sind bereits Methoden zur Modellierung für Lithium-Ionen-Batterien und Softwarelösungen zur Bilddatenanalyse für die Materialcharakterisierung sowie für das virtuelle Materialdesign entstanden.

Aufbauend auf diesen bereits entwickelten Konzepten wird der Bereich E-Mobilität zukünftig mit einer verstärkten Kooperation mit Jun.-Prof. D. Görges vorangetrieben. Dieser hält den Lehrstuhl für Elektromobilität im Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik der TUK inne.

 

Ziel:

Die vorhandenen Methoden werden im Kontext des Ausbaus der Batteriesimulation zu einer Auslegungsplattform sowohl für das virtuelle Design als auch für die virtuelle Erprobung von Hochleistungsbatterien für die E-Mobilität weiterentwickelt (Landesprojekt ABBA-VEEB Batteriesimulation).

Schwerpunkt »Virtuelle Hardware Prototypen und Hardware Optimierung«

Die 2017 entstandene Dreiecks-Kooperation zwischen Fraunhofer IESE, der AG Entwurf Mikroelektronischer Systeme im Fachbereich Elektro- und Informationstechnik und der AG Optimierung imFachbereich Mathematik der TUK, wird in Zukunft weiter ausgebaut.

 

Ziel:

Die Modellierung, Simulation und Optimierung von Arbeitsspeichern. Diese spielen für die effiziente Berechnung von Neuronalen Netzen in Zukunft eine zentrale Rolle.