Gestaltsynthese in der frühen Entwurfsphase (GestEn): Eine rechnerunterstützende Methode zur Modellierung von Vorentwürfen

Drittmittelfinanzierte Einzelförderung


Details zum Projekt

Projektleiter/in:
Prof. Dr.-Ing. Sandro Wartzack


Beteiligte FAU-Organisationseinheiten:
Lehrstuhl für Konstruktionstechnik

Mittelgeber: DFG-Einzelförderung / Sachbeihilfe (EIN-SBH)
Akronym: GestEn
Projektstart: 01.02.2019
Projektende: 31.01.2021


Abstract (fachliche Beschreibung):

Unterschiedliche Aspekte der Nutzung parametrischer 3D-CAD-Anwendungen,
wie z. B. das "circumscribed thinking" oder die WIMP‑Bedienung,
schränken die Kreativität des Produktentwicklers und damit auch den
Gestaltungsspielraum der Vorentwürfe ein. Sie stellen somit aktuell kein
optimales Werkzeug zur Gestaltsynthese in der frühen Entwurfsphase dar.
Gleichzeitig birgt die frühe, rechnerunterstützte Gestaltung von
Vorentwürfen jedoch ein hohes Potential für die Verbesserung der
Produktqualität. Das Produkt sowie dessen Funktion und Qualität kann im
Sinne des Frontloadings früher im Produktentwicklungsprozess abgesichert
werden, falls die Geometrie - anders als bei der Verwendung von
Handskizzen - in einer für Rechner verarbeitbaren Form vorliegt. Aus
dieser Überlegung resultiert die Forschungsfrage dieses Vorhabens: Wie
muss eine rechnerunterstütze Methode beschaffen sein, die den
Produktentwickler in der frühen Entwurfsphase bei der kreativen
Gestaltung von Geometrie unterstützt?Ein häufig verfolgter Ansatzpunkt
ist die Nutzung natürlicher Interaktionsformen durch Virtual Reality.
Obwohl einige Forschungsansätze zur Integration von CAD und VR – vor
allem zur Erstellung von Freiformflächen – bestehen, wird sowohl der
Interaktion durch rein natürliche, auf implizitem menschlichem Wissen
basierenden Benutzungsschnittstellen als auch der Gestaltung von
Vorentwürfen ausgehend von Wirkflächen und Wirkkörpern keine
Aufmerksamkeit geschenkt.Daher ist das zentrale Ziel des zweijährigen
Forschungsvorhabens, eine durchgängige Methode bereitzustellen, die eine
frühere Rechnerunterstützung des Produktentwicklers bei der kreativen
Erstellung von Gestaltstudien und Vorentwürfen durch ein funktionales
Vorgehen im Sinne des VDI 2221 Schritt 5 ermöglicht. Diese Methode
enthält einen Baukasten mit Gestaltungselementen, die als Grundbausteine
zur Erstellung der Vorentwürfe dienen. Zur Interaktion mit den
virtuellen Modellen wird die im Forschungsdemonstrator "i 3 VR"
umgesetzte Benutzungsschnittstelle für natürliche Finger-Interaktion
verwendet, welche am Lehrstuhl für Konstruktionstechnik KTmfk der
Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg entwickelt wurde. Um
das oben genannte Kernziel zu erreichen, sind vier aufeinander
aufbauende Unterziele notwendig, aus welchen sich die Inhalte der vier
Arbeitspakete dieses Forschungsvorhabens ableiten. Der Aufbau des
Arbeitsprogramms und der Arbeitspakete orientiert sich an der Design
Research Methodology (DRM) von Blessing und Chakrabarti. Die
wissenschaftliche Erkenntnis, die aus diesem Forschungsvorhaben gezogen
werden soll, ist eine Aussage über die Eignung einer
rechnerunterstützten Methode zur Gestaltsynthese von Vorentwürfen unter
Verwendung natürlicher Interaktionsformen und stereoskopischer
Darstellung.


Zuletzt aktualisiert 2019-12-06 um 13:15