Im Interview haben wir mit Hermann Landes, Software Developer bei der inuTech GmbH, über den Projektstand gesprochen, wie die Zusammenarbeit mit dem Textil vernetzt-Partner DITF (Deutsche Institute für Textil- und Faserforschung Denkendorf) gestaltet wurde und welche Herausforderungen sich im Projekt ergeben haben, auch mit Blick auf die Besonderheiten textiler Materialien und deren „digitalen“ Verhaltensweisen“.

 

Herr Landes, geben Sie uns doch einen Einblick, was im Projekt für Ihr Themengebiet „Modellierung und Simulation“ schon umgesetzt wurde?

Bereits umgesetzt haben wir die Erweiterung der Software. Vorher mussten wir uns die porösen Absorber-Materialien anschauen. Im Fall von Textilien handelt es sich um ein leichtes Material, das sich zudem flexibel bewegen kann, wenn der Schall darauf einfällt. Da ein poröses Absorberverhalten mit einem resonanten Absorberverhalten kombiniert werden sollte, mussten wir dieses Verfahren komplett neu implementieren. Die Herausforderung war dabei, im Materialmodell zum Frequenzbereich von 300 Hz zu gelangen. Dies wurde im Modell für die Simulation durch die Kombination einer offenen Würfelstruktur mit einer Membranschicht erreicht. Im Prinzip können wir inzwischen also das, was im Fokus des Projektes steht, von den Grundlagen her schon mal berechnen.

Eine weitere Aufgabenstellung war, die bestehende Software zu ergänzen. Dafür mussten weitere kleine Tools entwickelt werden, um die für die Anwendung wichtigen Größen für diesen speziellen Anwendungsfall herauszuholen – insbesondere den Absorptionsgrad. Diese Tools sind sehr wichtig für den Vergleich mit den Messungen und um praxisrelevante Aussagen zu treffen. Aktuell bilden wir in der Simulation den Messaufbau mittels eines Impedanzrohres* nach. Durch die neuen Tools kann man aus dem Schalldruckverlauf im Impedanzrohr nun den tatsächlichen Absorptionsgrad ermitteln. Auch hier ist die Auswertung in der Simulation ein Spiegelbild der Auswertung bei den Messungen.

Zusätzlich hat sich noch eine Aufgabenstellung zu Kenngrößen der Absorber-Materialien entwickelt. Diese Kenngrößen benötigt man für die technische Erfassung der Simulation. Anfangs war uns nicht klar, um welche es sich dabei handelt. Inzwischen haben sich fünf wesentliche Parameter herauskristallisiert.

Welche Schritte zur Zielerreichung des Projektes stehen noch aus oder müssen noch erarbeitet werden?

Das Ziel für dieses Projekt ist ein KI-Tool, das die Auslegung** eines textilen Materials mit einem bestimmten Absorptionsverhalten ermöglicht. Bereits erfolgreich umgesetzt wurden Simulationen und ein grundlegendes KI Tool. Und das soll nun kombiniert werden zu einem KI-Tool für die Anwendung. Wir haben erste Trainingsphasen abgeschlossen, indem wir dem KI-Tool die vorhandenen Daten zum Lernen gegeben haben. Einige Daten wurden bewusst weggelassen, um zu testen, ob das Tool eben diese auch selbst erzeugen kann. Das hat gut geklappt, die Ergebnisse sind vielversprechend. Was noch aussteht, ist die Verknüpfung der Berechnungen mit dem KI-Tool zu einem integrierten Werkzeug.

Wie erfolgt die Arbeitsteilung im Projekt und was ist bei der Zusammenarbeit mit den Projektpartnern wichtig?

Die Arbeitsaufteilung war von Beginn an recht klar. Wir, also inuTech, kümmern uns um die Entwicklung der Simulation, die Werkzeuge und um alles, was mit der Software zu tun hat: Also die tatsächlichen Berechnungen, das KI-Tool und die Verbindung zwischen diesen beiden. Jetzt soll noch ein User-Interface für dieses Werkzeug entwickelt werden. Und zwar so, dass auch ein Fachfremder damit umgehen kann. Bei den DITF geht es dann um die praktische Anwendung.

Für unsere Zusammenarbeit ist der regelmäßige und enge Kontakt sehr wichtig. Deshalb stehen wir in regelmäßigem Austausch. Damit stellen wir die Verbindung aus der virtuellen Realität der Simulanten zur Praxis her.

Was waren für Sie bisherige Herausforderungen im Projekt und welchen Anteil hatte daran das textile Material?

Herausforderungen gab es fachliche und kleine kommunikative. Fachlich zunächst aufgrund der Arbeit mit textilem Material und seinem speziellen Verhalten. Die physikalischen Eigenschaften des textilen Materials waren mir zuvor en Detail nicht so bekannt. Textilien haben sehr komplexe Materialstrukturen und ein spezielles Absorptionsverhalten. Das muss natürlich auch in der Simulation entsprechend Berücksichtigung finden. Die Fülle an Materialparametern ist also auf jeden Fall eine Herausforderung. Ebenso die daraus entstehende Fülle an Daten, die händelbar, aber nicht zu unterschätzen ist.

In der Kommunikation mussten wir sprachlich zunächst eine gemeinsame Basis finden. Die Welt und Sprache der Praktiker, in dem Fall der DITF, war mir nicht fremd, aber man muss sich über die Unterschiede in der Sprache bewusst sein. Dann kann man gut damit umgehen und sie durch gute Kommunikation aus dem Weg räumen.

 

*Impedanzrohr: Messsystem zur Bestimmung des Schallabsorptionsgrads, des Reflexionsfaktors und des Impedanzverhältnisses von Probekörpern im Labor

** Festlegung der Parameter um ein bestimmtes Ziel, hier Absorptionsverhalten hinsichtlich Frequenz und Absorptionsgrad, möglichst gut zu treffen

 

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