Visualisatie voegt transparantie toe aan digitale productontwikkeling

Datavisualisatie is een megatrend geworden. Het gaat om meer dan alleen het gebruik van visuele representaties om getallen te illustreren – de visualisatie geeft een overzicht, markeert structuren en legt verbanden bloot. Gezien de exponentiële groei van gegevenshoeveelheden in alle sectoren – of het nu gaat om het bedrijfsleven, de industrie, de detailhandel of de transportsector – kan de stroom aan gegevens niet langer worden beheerst zonder visualisatie.

Het Fraunhofer Institute for Computer Graphics Research IGD in Darmstadt heeft een nieuwe visualisatietoepassing ontwikkeld. De belangrijkste focus ligt op productontwerp, d.w.z. de ontwikkeling van producten waarin alle variabele kenmerken of prestatie-indicatoren worden berekend en uitgebalanceerd. Samen met het Linz Center of Mechatronics (LCM) in Oostenrijk pasten de Fraunhofer-onderzoekers dit project specifiek toe op de ontwikkeling van elektromotoren. De onderzoekspartner uit Linz genereerde de technische data en voerde op basis daarvan de wiskundige simulatie van alle productparameters uit.

Alle productparameters in één interactieve visualisatie

De visuele weergave gemaakt door de Fraunhofer-software omvat alle criteria die relevant zijn voor de ontwikkeling van de motor, dit omvat: grootte, gewicht, motorvermogen, koppel, verbruik, kosten, efficiëntie en temperatuur. Meestal worden tegelijkertijd maximaal tien verschillende criteria in acht genomen.

De visualisatie geeft de interacties van individuele parameters weer in de vorm van exacte curvengrafieken en communiceert in het bijzonder wat er gebeurt als een waarde wordt gewijzigd. Het veranderen van een waarde leidt vaak tot belangenverstrengeling. Als bijvoorbeeld het gewenste motorvermogen wordt verhoogd, nemen ook de kosten toe, om maar een voorbeeld te noemen.

Ontwerpalternatieven die de voorkeur hebben (in blauw) kunnen als favoriet worden gemarkeerd, minder gunstige opties (in grijs) verdwijnen naar de achtergrond.

De ontwikkelaar kan de waarde van elke parameter continu wijzigen door een schuifregelaar te verplaatsen, waardoor ongewenste waarden, zoals buitensporige kosten, worden geëlimineerd. De software laat in realtime zien hoe dit de andere criteria beïnvloedt. Op deze manier is het mogelijk om what-if-scenario’s voor de verschillende ontwerpalternatieven te doorlopen.

Hoewel dit op het eerste gezicht misschien triviaal lijkt, is de interactie van de parameters zeer complex. "Het opnemen van negen of tien parameters resulteert al snel in honderden verschillende ontwerpalternatieven", zegt onderzoeksleider Lena Cibulski.

De visualisatie ondersteunt ontwikkelaars en ingenieurs, maar kan ook handig zijn bij presentaties aan de klanten of leden van het management van het bedrijf. Ze zien de beschikbare opties in één oogopslag en verkennen alle mogelijke ontwerpalternatieven op een begrijpelijke manier. "Er is niet één beste oplossing", zegt Cibulski. Er zijn slechts een aantal beschikbare opties, elk met verschillende kenmerken en prestatie-indicatoren die de verantwoordelijke besluitvormers moeten afwegen. Dit resulteert in een product met eigenschappen en prestatiekenmerken die zorgvuldig in balans zijn en het best mogelijke compromis vertegenwoordigen.

De visualisatiesoftware biedt twee extra functies om het besluitvormingsproces nog transparanter te maken. Ontwerpalternatieven op de shortlist kunnen als favorieten worden gemarkeerd en met een specifieke kleur worden gemarkeerd. Ze blijven altijd zichtbaar in de visualisatie. Bovendien kunnen de ontwikkelaars limieten specificeren voor de individuele eigenschappen. Dit zorgt ervoor dat het product voldoet aan de vereiste specificaties, bijvoorbeeld wat betreft verbruik of prestatie.

Meer informatie en uitproberen