Der Lehrstuhl „Production Engineering of E-Mobility Components“ (PEM) der RWTH Aachen ist mit der Helmut-Schmidt-Universität (HSU) aus Hamburg in das Forschungsprojekt „NEED“ gestartet. Ziel des gemeinsamen Vorhabens ist es, die Datenkompetenz des wissenschaftlichen Nachwuchses in der Elektroautoproduktion nachhaltig zu erhöhen.
Dazu soll vor allem ergründet werden, ob Wechselwirkungen in den Herstellungsprozessen von Elektroautos durch digitale Methoden identifiziert und quantifiziert werden können; wie sich herkömmliche, ingenieurwissenschaftliche Modellierungsansätze durch datenbasierte Analyseverfahren ersetzen lassen; und wie die erlangten Kompetenzen sowohl im wissenschaftlichen als auch im industriellen Umfeld verbreitet und nachhaltig verankert werden können.
Hintergrund ist die Herausforderung, Elektromotoren, Batterien und Brennstoffzellen für Elektrofahrzeuge zeitnah wirtschaftlich und nachhaltig produzieren zu können. „Die Herstellung dieser drei Kernkomponenten ist noch von Wechselwirkungen geprägt, die sowohl innerhalb einzelner Prozessschritte als auch über mehrere Prozessschritte hinweg auftreten“, sagt PEM-Leiter Professor Achim Kampker: „Sie nehmen einen wesentlichen Einfluss auf die Ausschussrate während der Produktion, auf die spätere Produktqualität und damit auch auf die Lebensdauer der Elektrofahrzeuge.“ Um die Ausschussrate zu senken und die Qualität der Fahrzeuge zu erhöhen, sei es notwendig, auftretende Defekte möglichst früh zu erkennen und entsprechende Fehler künftig zu vermeiden.
Abkehr von klassischen Versuchen zugunsten von Datennutzung
Bislang erfolge die Modellierung von Produktionsprozessen sowie der damit einhergehenden Wechselwirkungen hauptsächlich mittels konventioneller Methoden – etwa Simulationen oder statistische Analysen. Aufgrund der hohen Komplexität und der enormen Datenmengen stießen herkömmlichen Modellierungsverfahren jedoch an ihre Grenzen, was Methoden der künstlichen Intelligenz notwendig mache.
Die dafür benötigten Kompetenzen sollen aus einem Wissensaustausch der Helmut-Schmidt-Universität und des Lehrstuhls PEM der RWTH erwachsen: Während die Aachener die HSU mit Know-how zur Elektromobilkomponenten-Produktion versorgen, bringt die Universität aus Hamburg ihre Expertise zur künstlichen Intelligenz und zum „Machine Learning“ an den Lehrstuhl PEM. Das Vorhaben soll im Idealfall einen Paradigmenwechsel herbeiführen – weg von klassischen Versuchen hin zur stärkeren Nutzung vorhandener oder einfach zugänglicher Daten. „Die damit einhergehende Automatisierung in der Modellerstellung ermöglicht kürzere Entwicklungszeiten und schnellere Serienanlaufphasen“, erklärt Kampker, der neben seiner Expertise für Komponenten und Konzepte der Elektromobilität in Lehre und Forschung auch über langjährige Erfahrung im Management von Start-ups und etablierten Unternehmen verfügt.
Quelle: RWTH Aachen – Pressemitteilung vom 07.02.2023
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