Design optimization

Descrizione

Le complesse dinamiche dei mercati globali costringono le aziende ad adottare nuovi metodi per aumentare la competitività. L'approccio multidisciplinare si è rivelato cruciale nello sviluppo di prodotti sempre più competitivi e di successo. Il progettista è obbligato a considerare più aspetti al fine di determinare la soluzione ottimale quando si affrontano problemi estremamente complessi. Gli ingegneri sono tenuti a raggiungere il giusto compromesso in termini di caratteristiche del prodotto per ottimizzarne le sue prestazioni, i costi di produzione e il tempo di produzione. Questo processo di ottimizzazione è spesso manuale e non consente una comprensione completa di quale sia il problema principale, portando alla scelta di soluzioni che sono potenzialmente non ottimali. Inoltre, le funzioni oggettive spesso non possono essere espresse attraverso l'uso di semplici relazioni algebriche che richiedono l'uso di software specifici per la loro valutazione. Inoltre, un approccio set-by-step per identificare la giusta combinazione di criteri di progettazione è un processo che richiede tempo e denaro. Pertanto, l'automazione del processo di ottimizzazione, basata sull'integrazione di software CAD, CAE e Design for Cost (DfC), è essenziale per aumentare la qualità del prodotto e facilitare e accelerare l'identificazione della migliore configurazione.
In questo contesto, l'attività di ricerca mira a sviluppare una metodologia che consenta, attraverso l'effettiva integrazione di diversi strumenti di progettazione e simulazione, l'ottimizzazione multi-obiettivo del prodotto considerando anche tempi e costi di produzione. Il sistema CAD è l'attore principale di questo processo poiché è in grado di interconnettere sia il software CAE che il software DfC per l'analisi specifica. Inoltre, grazie alla possibilità di parametrizzare il modello geometrico, è possibile utilizzare uno strumento di ottimizzazione che consente di variare i criteri di progettazione in modo automatico, consentendo l'analisi di numerose configurazioni e l'identificazione di quella ottimale, senza alcuna interazione con i progettisti.

Laboratori

Le attività di ricerca vengono svolte nel laboratorio di Virtual Prototyping

Pubblicazioni
  1. P. Cicconi, V. Castorani, M. Germani, M. Mandolini, and A. Vita, “A multi-objective sequential method for manufacturing cost and structural optimization of modular steel towers,” Engineering with Computers, Jan. 2019.
  2. P. Cicconi, D. Landi, and M. Germani, “An Ecodesign approach for the lightweight engineering of cast iron parts,” The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, vol. 99, no. 9–12, pp. 2365–2388, Sep. 2018.
  3. P. Cicconi, R. Raffaeli, M. Marchionne, and M. Germani, “A model-based simulation approach to support the product configuration and optimization of gas turbine ducts,” Computer-Aided Design and Applications, vol. 15, no. 6, pp. 807–818, Apr. 2018.
  4. V. Castorani, P. Cicconi, M. Mandolini, A. Vita, and M. Germani, “A method for the cost optimization of industrial electrical routings,” Computer-Aided Design and Applications, vol. 15, no. 5, pp. 747–756, Mar. 2018.
  5. M. Nardelli, P. Cicconi, R. Raffaeli, and M. Germani, “SUPPORTING DESIGN TASKS THROUGH CONSTRAINT SATISFACTION TOOLS,” Proceedings of the DESIGN 2018 15th International Design Conference, 2018.
Responsabile scientifico
Gruppo di lavoro