Die Technische Universität Graz hat ein neuartiges KI-System mit dem Namen „OPED“ entwickelt, das die Gestaltung von Antriebssträngen für Elektrofahrzeuge erheblich effizienter macht. Dieser innovative Ansatz wurde mit dem renommierten deutschen VDI-Ingenieurpreis ausgezeichnet.
Mit Hilfe dieser fortschrittlichen Methode wird das Design von Antriebseinheiten nicht nur hinsichtlich traditioneller Kriterien wie Kosten und Raumausnutzung optimiert, sondern auch ökologischen Aspekten wie den CO2-Emissionen über die gesamte Lieferkette Rechnung getragen. Besonders beeindruckend ist, dass OPED in der Lage ist, die Optimierung verschiedener Fahrzeugmodelle auf einer gemeinsamen Plattform zu ermöglichen, indem es redundante Komponenten in den Antriebssträngen identifiziert. Martin Hofstetter und Dominik Lechleitner vom Institut für Fahrzeugtechnik der TU Graz sind die kreativen Köpfe hinter diesem bedeutenden Fortschritt.
Herausforderung der Fahrzeugentwicklung
Der Entwicklungsprozess für Auto-Komponenten kann langwierig und kostenintensiv sein. Die Forscher an der TU Graz haben eine Lösung präsentiert, die die Entwicklungszeit für Antriebsstränge von batterieelektrischen Fahrzeugen erheblich verkürzt. Ein interdisziplinäres Team kombiniert dabei verschiedene Simulationsmodelle mit innovativen Optimierungsalgorithmen.
Das KI-System passt den gesamten Antriebsstrang – von der Leistungselektronik bis zur Getriebeeinheit – automatisch an die spezifischen Anforderungen der Hersteller an. Dabei werden Aspekte wie Produktionskosten und Effizienz berücksichtigt. OPED, das Resultat fast eines Jahrzehnts an Forschung, hat bereits erfolgreich bei einem österreichischen Zulieferunternehmen Anwendung gefunden.
Flexible Optimierung
Die Grundlage der automatisierten Optimierung stellen die technischen Spezifikationen dar, die der Antriebsstrang erfüllen soll. Dazu gehören Kriterien wie geforderte Leistung, Lebensdauer und verfügbarer Einbauplatz. Hofstetter beschreibt, dass eine kleine Variation in einem Bauteil weitreichende Auswirkungen auf die anderen Komponenten hat, was die Entscheidungsfindung enorm kompliziert macht.
Dank OPED gelingt es, diese Komplexität zu reduzieren. Die Software simuliert und optimiert zeitgleich etwa 50 Designparameter und filtert weniger geeignete Varianten heraus, um die optimalen Lösungen zu finden.
Nachhaltigkeit in der Entwicklung
Ein überragender Vorteil des OPED-Systems ist dessen Anpassungsfähigkeit. Es berücksichtigt neben den technischen Anforderungen auch den CO2-Ausstoß während der Nutzung und Produktion, wodurch Nachhaltigkeit frühzeitig in den Entwicklungsprozess integriert wird. In einem bedeutenden Schritt hat Lechleitner OPED sogar so erweitert, dass es nun für ganze Fahrzeugplattformen genutzt werden kann, um Kosten durch gemeinsame Bauteile zu minimieren.
Kooperationsanfragen und Akzeptanz
Die Forscher sind bereit, OPED in Zusammenarbeit mit Industriepartnern weiterzuentwickeln und anzupassen. Für diese wegweisende Technologie wurden Hofstetter und Lechleitner mit dem VDI-Ingenieurpreis sowie anderen renommierten Auszeichnungen geehrt, was ihre Arbeit in der Automobiltechnologie weiter unterstreicht.