Wer kennt das nicht: da gibt es neue Maschinen, Geräte oder Dinge
des täglichen Bedarfs, die funktionieren, aber vom eigentlich Erreichbaren
weit entfernt sind: optimale Funktionalität bei minimalem Materialeinsatz.
Unsere tägliche Erfahrung zeigt, dass in der Produktentwicklung noch
ein enormes Potential zur Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit liegt,
sei es durch Verbesserung der Produkteigenschaften oder durch
Zeit- und Kostenersparnis in frühen Entwicklungsphasen.
Faktoren der Auftragsvergabe
Zunehmend branchenübergreifende Fertigungstechnologien, weltweiter
Konkurrenzdruck und verschiedene nationale Gesetzesauflagen bringen völlig
neue Faktoren hervor, die zukünftig für eine Auftragsvergabe
entscheidend sein werden: Die Frage ist nicht mehr, ob ein Unternehmen
in der Lage ist, ein bestimmtes Produkt herzustellen, sondern zu welchen
Kosten und mit welcher technischen und zeitlichen Zuverlässigkeit.
trial&error goes new technology
Wo Zeitdruck zum wichtigsten Element der Produktentwicklung wird, ist
nicht mehr nur die Optimierung des Produkts, sondern auch die Optimierung
der Abläufe entscheidend. „Simultaneous Engineering“, d.h. die parallele
Bearbeitung verschiedener Phasen der Produktentwicklung, ersetzt in wachsendem
Maße bisherige Organisationsformen, i.a. gekennzeichnet durch eine
serielle Abwicklung von Konstruktion, Bau eines Prototyps und dessen Test unter
Betriebsbelastung. Erweist sich die Konstruktion im
Test als unzweckmäßig, beginnt die Prozedur von vorn, verbunden
mit einem hohen Zeitverlust und mit einem Mehraufwand an – nicht eingeplanten
– Kosten. Durch ein frühes Eingreifen in diesen Prozess, beispielsweise
durch eine konstruktionsbegleitende, rechnerische Bewertung des zukünftigen
Produkts, erhält der Konstrukteur eine schnelle und unmittelbare Rückkopplung
über das Betriebsverhalten seiner Konstruktion. Die ihm damit gegebene
Sicherheit schließt die Gefahr notwendiger Nachbesserungen geradezu
völlig aus.
Warum Simulation?
Unsere Leistungspalette fügt ein neues Element zu den traditionellen
Abläufen hinzu: die FEM- Simulation.
Was bringt Ihnen der Einsatz von FEM?
1. Simulation des Verhaltens eines virtuellen Prototyps unter Betriebsbelastung
- Bevor der erste reale Prototyp existiert, kann das Verhalten am virtuellen
Prototyp studiert werden, Schwachstellen werden früh erkannt und eine
optimale Variante aus verschiedenen Entwürfen kann herausgefiltert
werden.
- CAD- Daten können über Schnittstellen direkt in FEM-Programme
überführt werden, die Modellierungszeit verkürzt sich und
es sind schnelle Rückkopplungen möglich.
- Verschiedene Belastungsfälle – auch aus unterschiedlichen physikalischen
Phänomenen abgeleitet – können an einem einzigen Modell untersucht
werden, bspw. die Wärmeeinbringung aufgrund elektromagnetischer Vorgänge,
das daraus abgeleitete Temperaturfeld im Bauteil und die sich einstellenden
Verformungen und Spannungen aufgrund der Temperaturgradienten.
- Die Einflüsse des Einsatzes neuer Materialien auf das Verhalten
der Gesamtstruktur können am virtuellen Modell untersucht werden.
- Tests am realen Prototyp können auf ein notwendiges Maß
reduziert werden, das spart Zeit und ist im Wettbewerb entscheidend.
2. Optimierung des Produkts in Funktionalität und Gewicht
- Gestalt- und Topologieoptimierung erlauben die Realisierung eines
Produkts, das bei minimalem Materialeinsatz hohe Funktionalität aufweist
und eine optimale Auslastung der Struktur gewährleistet.
Die Vorteile sind naheliegend: das Produkt wird optimiert, Gesamtkosten
und alle Abläufe sind nahezu exakt planbar, aufwendige Praxistests
werden auf das notwendige Maß reduziert. Das bedeutet weniger Risiko,
kalkulierbare Kosten und garantierte Termintreue.