Design Automation Lab

En ny bil i tillverkningsindustri
Volvo Cars är en av LiU:s partners

Produktutvecklingen revolutionerades genom introduktionen av den första CAD-programvaran 1963, en digital ritbräda som döptes till Sketchpad. Utgångspunkten för innovationen var att automatisera en manuell, repetitiv och felbenägen ritningsprocess.

I efterhand maximerade uppfinnaren av Sketchpad, Ivan Sutherland, de tekniska möjligheterna som fanns tillgängliga på 1960-talet och förändrade industrin då det blev mycket lättare att ta fram ritningsunderlag och detta ledde till stora innovationer under dem kommande årtionde som följde.
Utgångspunkten har förändrats sedan 1960-talet. Det finns inte längre någon utmaning gällande ritningsunderlag, men många nya områden behöver en innovativ omställning.

Två av de aktuella branschutmaningarna i Design Automation Laboratiet är:
• Engineering-to-Order (ETO)
• Komplexa tekniska produkter

För att möta ovanstående utmaningar fokuserar vi för närvarande på följande forskningsområden:
• Kunskapsbaserad teknik
• Tvärvetenskaplig designoptimering
• Maskininlärning
• System of Systems Engineering
 

Industrins utmaningarVisa/dölj innehåll

Två av de aktuella branschutmaningarna i Design Automation Laboratiet är Engineering-to-Order (ETO) och Komplexa tekniska produkter.

Engineering-to-Order (ETO)

De motstridiga kraven på ökad kundanpassning och minskade kostnader och leveranstider innebär utmaningar för produktutvecklings- och tillverkningsföretag. Många företag försöker hantera komplexiteten i anpassning med plattforms- och produktfamiljdesign där produktens fysiska attribut delas upp i moduler som ska delas mellan produktvarianter. 
 
 Ändå bromsas produktutvecklings- och tillverkningsföretag av repetitivt arbete, misstolkningar, antaganden och okoordinerade processer som hindrar uppnåendet av mass-anpassning där ökad anpassning inte innebär högre kostnader och ledtider. Speciellt för kundanpassade produkter krävs en betydande mängd tekniska resurser för varje kundorder - en viktig utmaning att lösa i mass-anpassning. En annan utmaning och väletablerat problem inom produktutveckling är bristen på kunskap i de tidiga skeden av produktutvecklingsprocessen, där designfriheten är högst, och vice versa i de senare stadierna, ofta kallad designparadoxen. Forskning inom produktutveckling och utveckling av datorstödd teknik har ofta denna paradox som utsiktspunkt och syftar till att öka kunskapen i de tidiga stadierna för att producera bättre produkter mer effektivt.

Designparadoxen


Komplexa tekniska produkter

CAD  har förbättrats stegvis för att innehålla mycket mer än bara ett digitalt ritbräda. CAD står idag i centrum för produktutveckling där en digital representation av den fysiska produkten kan genereras tidigt i produktutvecklingsprocessen. Olika egenskaper hos produkten kan beräknas och analyseras med hjälp av fysikbaserade verktyg som FEM, CFD, dynamisk systemsimulering etc. Var och en behöver information från CAD. Kopplingsbehovet mellan olika discipliner är i sig en stor nackdel pga antalet iterationer och stora ledtider.

Under designfasen är till exempel processerna för definition av geometri i CAD och andra discipliner fyllda med repetitiva operationer. Ett exempel på detta är att CAD-geometrier behövs för datorstödd beräkningar (CAE). De geometrier som behövs för CAE-beräkningar behöver dock förenklas, sammanfogas, förbehandlas, analyseras och sedan efterbehandlas, där varje steg vanligtvis hanteras av olika individer i organisationen. Dessutom är processen mycket iterativ och repetitiv, och i varje steg kan det finnas ett behov av att iterera tillbaka ett eller flera steg, se figur 1. Att tillämpa olika typer av digitala automatiseringstekniker kan vara av stort värde för att påskynda svarstiden av experterna som arbetar i olika stadier.

Exempel på en mycket repetitiv del av CAD-CAE-integrationen.

Partners och finansiärerVisa/dölj innehåll

KontaktVisa/dölj innehåll

Forskare i laboratorietVisa/dölj innehåll

OrganisationVisa/dölj innehåll