Isight/OPTIMUS

Das Programm OPTIMUS zählt zu den bekanntesten multidisziplinären Optimierungspaketen weltweit. OPTIMUS wird vielfach in Industrieunternehmen aus unterschiedlichsten Wirtschaftszweigen als auch von Forschungsinstituten und Universitäten angewandt. Typische Anwendungsbereiche finden sich in der Forschung, Entwicklung und Konstruktion in den Disziplinen der Strukturmechanik, der Strömungsmechanik, der Thermodynamik, der Elektrotechnik und anderen. OPTIMUS kann in Verbindung mit jedem beliebigen Analyseprogramm, auch eigenen Programmroutinen, eingesetzt werden, was das breite Anwendungsgebiet erklärt.

Optimus besteht aus vier Unterprogrammen:

• Prozess Automatisierung
• Untersuchung des Entwurfsraums (Design of Experiments)
• Designoptimierung
• Zuverlässigkeitsanalyse (Robust Design, Design for six Sigma)

Prozess Automatisierung

Hier werden einzelne an der Optimierung beteiligten Programme zu einem automatisch ablaufenden Prozess zusammengefasst. Sobald der Prozess einmal festgehalten wurde, kann er in für die Entwurfsraumuntersuchungen oder Optimierungsanalysen eingesetzt werden.

Untersuchung des Entwurfraums

OPTIMUS sucht auf der Basis von integrierten "Design of Experiments"-Techniken eine Anzahl von virtuellen Experimenten aus und führt diese dann automatisch durch. Diese Experimente laufen automatisch und ohne weitere Intervention ab und liefern grundlegende Informationen bezüglich der Abhängigkeiten zwischen den Optimierungsparametern und den Zielfunktionen. Auf diesem Wege können z.B. die Faktoren mit dem größten Einfluss auf die Zielgröße Identifizierung identifiziert werden.

Designoptimierung

OPTIMUS enthält eine Vielzahl von Optimierungsalgorithmen. Hierzu zählen sowohl die globalen Methoden als auch lokale, gradientenbasierte Verfahren. Die wichtigsten der implementierten Optimierungsalgorithmen sind: SQP, GRG, Simulated Annealing, Differential Evolution und Self Adaptive Evolution.

Robust Design

Viele Parameter, die in Simulationsmodellen verwendet werden, unterliegen in Wirklichkeit Schwankungen. Dies können Spannungsschwankungen in einem Stromnetz oder Veränderungen der Kennwerte von Werkstoffen. In OPTIMUS kann der Einfluss solcher Parametervariationen auf die Zuverlässigkeit des gefunden Optimums untersucht werden. Auch hier enthält OPTIMUS mehrere Simulationsmethoden, um die Robustheit und Zuverlässigkeit des optimalen Designs zu garantieren (wie z.B. Monte-Carlo Simulation, FORM and SORM für Betriebsfestigkeitsvorhersagen).