Wissen zum Themengebiet Künstliche Intelligenz (AI/KI) in der Produktentwicklung

Wie sieht allgemein die Entwicklung von KI innerhalb der Dassault Systèmes Lösungen in der Automobilindustrie aus?

KI im Design Autoindustrie

Die 3DEXPERIENCE-Plattform von Dassault Systèmes bietet ein umfassendes digitales Ökosystem für Unternehmen – insbesondere in der Automobilindustrie. Künstliche Intelligenz (KI) spielt dabei eine zunehmend zentrale Rolle. Hier ist ein Überblick darüber, wie die KI-Funktionen der 3DEXPERIENCE-Plattform in der Automobilindustrie genutzt werden können: 

KI-gestütztes Produktdesign & Entwicklung

  • Generatives Design: KI schlägt auf Basis vorgegebener Parameter (z. B. Gewicht, Festigkeit, Material) automatisch optimale Designlösungen vor.
  • Topologieoptimierung: Die Plattform nutzt KI, um Bauteile mit minimalem Materialeinsatz zu entwickeln – ideal für Leichtbau in Fahrzeugen.
  • Simulation & Vorhersage: KI analysiert große Simulationsdatenmengen (z. B. Crashtests, Aerodynamik) und schlägt Designverbesserungen vor.

Virtuelle Zwillinge & Predictive Engineering 

Die Plattform erlaubt die Erstellung eines digitalen Zwillings des Fahrzeugs oder einzelner Komponenten. KI analysiert realweltliche Daten (z. B. aus Tests, Sensoren) im virtuellen Modell: 

  • Frühzeitige Erkennung von Fehlerquellen
  • Optimierung von Prozessen oder Bauteilen noch vor dem physischen Prototyp 

Smart Manufacturing & KI in der Produktion 

  • Predictive Maintenance: KI erkennt Wartungsbedarfe von Maschinen und Anlagen bevor Ausfälle auftreten.
  • Automatisierte Qualitätskontrolle: Bildverarbeitung + Machine Learning zur Erkennung von Fertigungsfehlern
  • Produktionsplanung & -optimierung: KI analysiert Kapazitäten, Materialfluss, Engpässe 

Collaboration & Wissensmanagement 

  • KI-gestützte Suche nach Lösungen in der gesamten Datenbank: Entwickler können auf Erfahrungswerte, frühere Projekte, Materialdaten usw. zugreifen.
  • Automatisierte Dokumentation: KI hilft bei der Erzeugung technischer Dokumente oder Reports
  • Natural Language Processing (NLP): Sprach- oder textbasierte Interaktion mit der Plattform (z. B. Abfrage von Anforderungen, Simulationsergebnissen) 

Lebenszyklusübergreifende Datenvernetzung 

Die Plattform verbindet verschiedene Bereiche (Entwicklung, Produktion, Qualität, Kundendienst) über eine einheitliche Datenbasis. KI-Algorithmen werten diese Daten aus und liefern Erkenntnisse über den gesamten Fahrzeuglebenszyklus, etwa: 

  • Welche Konstruktionsänderung wirkt sich wie auf Produktionskosten oder Ausfallwahrscheinlichkeiten aus?
  • Welche Kundenfeedbacks weisen auf Schwachstellen im Design hin? 

Supply Chain & Nachhaltigkeit 

Optimierung der Lieferkette mit KI:

  • Lieferanten-Risikoanalysen
  • Nachfrageprognosen
  • Lagerbestandsoptimierung 

Nachhaltigkeitsanalysen: KI kann Umweltdaten (z. B. CO₂-Fußabdruck von Materialien oder Prozessen) automatisch erfassen und in Designentscheidungen einbeziehen. 

Beispiele für konkrete Tools innerhalb von 3DEXPERIENCE mit KI 

  • CATIA (Design & Engineering): Mit KI-gestütztem generativem Design
  • SIMULIA (Simulation): KI für adaptive Modellierung, KI-beschleunigte Solver
  • DELMIA (Manufacturing): Intelligente Produktionsplanung, Simulation und Optimierung
  • ENOVIA (Datenmanagement): KI-gestützte Entscheidungsfindung über Lifecycle hinweg
  • NETVIBES (Analytics): Verbindet Daten aus verschiedensten Quellen, analysiert mit KI und ML 

Fazit: Chancen für die Automobilindustrie

Die KI-Funktionen der 3DEXPERIENCE-Plattform ermöglichen es Automobilherstellern und -zulieferern:

  • Entwicklungszeiten zu verkürzen Innovationen datenbasiert voranzutreiben
  • Qualität und Effizienz zu steigern
  • Risiken zu minimieren
  • Nachhaltigkeit zu fördern

Welche geschätzte Zeitersparnis kann durch Künstliche Intelligenz in der Produktentwicklung erreicht werden?

Verbesserungen sind aber im Benutzerinterface der CATIA 3DEXPERIENCE für jeden Anwender spürbar: 

  • Mouse-Moves sind optimiert: Beim Konstruieren sind Kontextmenüs verfügbar, um Mauszeigerbewegungen massiv zu verkürzen.
  • Intuitive Menüführung: Kontextsensitive Menüs stehen dem Benutzer zur Verfügung. 

Weiter stehen in CATIA 3DEXPERIENCE bereits in den Basispaketen Anwendungen zur Verfügung, die z.B. automatische Entformungsschrägen und automatische Verrundungen beinhalten. Darüber hinaus wird es demnächst (noch in 2025) einen Assistenten geben, der neue oder unerfahrene Anwender mit Konstruktionsvorgaben der Firma vertraut macht und ihm konkret beim Anwenden in CATIA 3DEXPERIENCE unterstützt. Weiter helfen neue Tools bei der Zeichnungserstellung oder automatisierte Toleranzanbringung die Konstruktionszeiten zu verkürzen. 

Hohe Zeitersparnis ist im Bereich MODSIM, der Kombination von Simulationsanwendungen und Generativem Design möglich, da hier sehr schnell optimale Geometrie generiert werden kann. Die gemeinsame Datenbasis ermöglicht es, die Simulationsprozesse zu optimieren und zu verkürzen. Modellieren und Simulieren rücken sehr stark zusammen. Datenbankattribute von CATIA Merkmalen (Attributen, Parameter, CATIA-Features, Material, ...) können direkt in der Simulationsanwendung genutzt werden. Dies führt zur Verkürzung der Pre- und Änderungsprozesse in der Simulation. Dadurch können auch Konstruktions- / Parameterstudien schnell und effizient durchgeführt und in der Simulation validiert werden. Das alles setzt voraus, dass die KI auf eine strukturierte Datenbasis zurückgreifen kann. Je mehr Daten, um so besser wird die KI.

Auf Basis welcher Daten lernt die KI?

Die KI benutzt nur Daten des jeweiligen Kunden beziehungsweise wird von Dassault Systèmes mit eigenen oder freigegebenen Know-How gefüttert. Für KI-Anwendungen sind große Hardware-Kapazitäten für Rechenleistung und entsprechende Software notwendig. Diese stehen in der Dassault Systèmes-Cloud für Sie als Kunde zur Verfügung, wenn Sie die 3DEXPERIENCE Plattform in der Dassault Systèmes-Cloud nutzen. 

Braucht der Mitarbeiter entsprechende Schulungen für die Bedienung der KI?

Es gibt verschiedene Schulungsangebote, Trainings und Workshops für ein jeweiliges Themengebiet.  Hier werden Anwender entsprechend geschult und fit gemacht um die Anwendungen optimal zu nutzen. Ähnlich ist es auch bei KI-Funktionen. Diese entwickeln sich aber ständig weiter, sodass es absehbar ist, dass das Verwenden der AI-Funktionen mittels Anwender-Assistenten in der Plattform selbsterklärend wird.