Designprozess entscheidend
Ressourcenschonende Produktion elektronischer Bauteile
22.12.2023 von Benedikt Schöberl, sas
In ihrer Dissertation befasst sich Mona Fuhrländer mit der „Berechnung und Optimierung der Ausbeute bei der Herstellung elektrotechnischer Produkte“ und legt ein Hauptaugenmerk auf den Designprozess. Für ihre Arbeit am Lehrstuhl von Professor Sebastian Schöps wurde sie mit dem Dr. Wilhelmy VDE Preis 2023 ausgezeichnet.
Für die Digitalisierung sind elektronische Bauteile essentiell und werden in großen Stückzahlen benötigt. Oft kommen bei der Produktion seltene Rohstoffe zum Einsatz. Ziel ist daher ein möglichst ressourcenschonender Umgang. In ihrer Dissertation entwickelt Mona Fuhrländer simulationsbasierte Verfahren, mit denen der Ausschuss bei der Produktion elektronischer Bauteile sowie deren Ausfallwahrscheinlichkeit im Betrieb schon in der Phase des Designprozesses reduziert werden kann.
Dr.-Ing. Mona Fuhrländer
Um am Ende ein zuverlässiges Produkt in großer Stückzahl herstellen zu können, müssen Unsicherheiten bereits im Designprozess berücksichtigt werden.
Unsicherheiten können durch Ungenauigkeiten bei der Herstellung, natürliche Materialschwankungen oder auch Umwelteinflüsse entstehen. Mit Hilfe verschiedener Verfahren des maschinellen Lernens mit Fehlerkontrolle entwickelte die Darmstädter Nachwuchswissenschaftlerin effiziente Methoden zur simulationsbasierten Quantifizierung von Unsicherheiten sowie zur Designoptimierung unter Unsicherheiten. Dank dieser mathematischen Verfahren können der Ausschuss stark reduziert und somit Ressourcen gespart werden.
Weniger Rechenaufwand bei gleicher Genauigkeit
In ihrer Dissertation betrachtet sie als konkretes Anwendungsbeispiel das Design der Permanentmagnete eines Elektromotors. Da diese Magnete aus Seltenen Erdmetallen bestehen, ist ressourcenschonender Umgang besonders wichtig. Des Weiteren ist eine höhere Sicherheit gewährleistet, da durch die Robustheitsoptimierung auch die Ausfallwahrscheinlichkeit im Betrieb reduziert wird. Neben der Reduktion des Ausschusses wird eine zuverlässige Laufleistung unter erhöhten Leistungsanforderungen garantiert.
Im Unterschied zu herkömmlichen Methoden sind die von Mona Fuhrländer entwickelten Verfahren bei gleicher Genauigkeit deutlich weniger rechenaufwendig, wodurch die Anwendung im industriellen Produktdesign möglich wird.
Dr. Wilhelmy VDE Preis
Die Dr. Wilhelmy-Stiftung und der VDE verleihen einmal jährlich gemeinsam den Dr. Wilhelmy VDE Preis an bis zu drei junge Ingenieurinnen der Elektro- und Informationstechnik. Die jeweils mit 3.000 EUR dotierte Auszeichnung würdigt herausragende Dissertationen, die zu technischen Fragestellungen innovative Lösungen entwickeln.
Immer aktuell informiert mit spannenden News vom etit-Campus: Folge uns auf Instagram!
Empfohlener externer Content
Wir haben für Sie einen externen Inhalt von Instagram ausgewählt und möchten Ihnen diesen hier zeigen. Dazu müssen Sie ihn mit einem Klick einblenden. Mit einem weiteren Klick können Sie den externen Inhalt jederzeit ausblenden.
Ich bin damit einverstanden, dass mir externe Inhalte von Instagram angezeigt werden. Dadurch ist es möglich, dass personenbezogene Daten an Drittplattformen übermittelt werden. Weitere Informationen finden Sie in unserer Datenschutzerklärung.