Die Topologieoptimierung feiert ihren 20. Geburtstag

Anbieter zum Thema

Lenord, Bauer & Co. GmbH

SPN Schwaben Präzision Fritz Hopf GmbH

microsonic GmbH

Altair Engineering GmbH

Wie unterscheidet sich Optistruct von den Produkten des Wettbewerbs?

Durch die oben aufgelisteten Eigenschaften und viele mehr. Der Umfang der Optistruct-Lösung und seiner Funktionen lässt sich wirklich mit nichts, was sonst in der Industrie angeboten wird vergleichen. Es gibt natürlich andere Softwareprodukte, die das gleiche tun können oder ähnliche Funktionen haben, aber Optistruct hatte von Anfang an Vorteile und einen deutlichen Vorsprung. Auch in den letzten Jahren wurde viel Entwicklungsarbeit in die Software gesteckt: Optistruct umfasst nun auch vollständige lineare und nichtlineare FE-Funktionen und ist ein hervorragender Solver für die Strukturanalyse. Zu guter Letzt sollte man auch die hochentwickelten Schnittstellen Optistructs zu Hyper-Mesh und Inspire erwähnen, die den Nutzern dabei helfen, ihre Optimierungsziele, Variablen und Randbedingungen zu definieren.

Gibt es weitere Vorteile, die Anwender durch die Nutzung von Optistruct erfahren?

Altair nutzt die Software außerdem seit 20 Jahren in seiner Dienstleistungsabteilung Product-Design selbst. Auch diese Erfahrung gibt Altair Vorteile gegenüber anderen Anbietern. Wir wissen ganz genau, welche Funktion oder Lösung für welche Aufgabenstellung verwendet werden kann. Unsere Consultingingenieure und Softwareentwickler verstehen Optistruct bis ins Detail und arbeiten sehr gut zusammen, um die Software weiter zu verbessern. Die neusten Entwicklungen werden dadurch an realen Anwendungsfällen aus der Industrie getestet.

Das Konzept eines “Optimization Center” hat die Durchdringung des Marktes mit dieser Technologie ebenfalls weiter gefördert, vor allem bei großen Unternehmen. Das verbindet zwei von Altairs Stärken: die Technologie und die Erfahrung in der praktischen Arbeit direkt vor Ort mit den Kunden an ihren schwersten Aufgaben. Indem man es den Mitarbeitern der Unternehmen ermöglicht mit den Experten für Optistruct zusammenzuarbeiten, können sie die bahnbrechende Technologie gemeinsam einführen und sie in der Umgebung des Kunden effizient einsetzen. Altairs Optimization Center bereiten den Weg für den Wissens- und Technologietransfer und sind eine gute Methode zu lernen, so dass die Technologie schneller und leichter in Entwicklungsprozesse integriert werden kann. Neben den Funktionen von Optistruct sind die Optimization Center ein Alleinstellungsmerkmal von Altair.

Wie hat Optistruct die Industrie in den letzten 20 Jahren beeinflusst?

Optistruct hat die Art und Weise, wie Menschen über Design nachdenken, grundsätzlich geändert. Es stellt die Funktion an erster Stelle der bisherigen „Form/Funktion“ Gleichung. Es war und ist immer noch eine bahnbrechende Technologie, was bedeutet, dass es immer noch Formen hervorbringen kann, die seltsam aussehen oder erst mal als falsch angesehen werden. Aber mit der Zeit haben sich die Menschen an diesen “anderen Look” und die seltsamen Formen, die Optistruct erstellt, gewöhnt und sehen sie nun als bionisch oder gar elegant an. Außerdem haben sich diese ungewöhnlichen Formen immer wieder als mathematisch korrekt und vor allem als sehr effizient erwiesen.

Optistruct ermöglicht einen neuen Denkansatz für den Designprozess – im Prinzip wird bereits vor dem Konzeptdesign simuliert und der Designprozess dadurch gesteuert. Dies unterscheidet sich von fast allen anderen Methoden, die bisher eingesetzt werden. Die Lösungen, die Optistruct anbietet, können mit existierenden Fertigungsmethoden schwer umsetzbar sein und erfordern möglicherweise zusätzlichen Aufwand oder Kreativität, um die ideale Form herzustellen. Diese Herausforderungen resultieren jedoch sehr oft in besseren Fertigungsmethoden und -prozessen zur Erstellung der idealen Form. Darüber hinaus erreicht man ein umsetzbares Design durch Optimierung sehr viel schneller, der Designprozess wird verbessert und es steht mehr Zeit für Designverbesserungen zur Verfügung.

Wie unterstützt Optistruct den Trend zur nachhaltigen Konstruktion?

Die mit Optistruct erstellten Produkte sind viel effizienter – sie sind leichter, stabiler und normalerweise auch widerstandfähiger. Ich bin mir sicher, dass Optistruct eines der wichtigsten Werkzeuge ist, um ein “grünes” oder nachhaltiges Design zu erstellen. Von den drei Eigenschaften der Nachhaltigkeit (Reduce, Reuse, Recycle) ist Reduzieren sicher sehr wichtig, aber auch Wiederverwendung und Recycling sind zentrale Elemente. Indem man schon am Anfang nur das Material verwendet, das wirklich benötigt wird, muss weiteres Material gar nicht erst gefördert, hergestellt und verarbeitet werden. Indem man den Materialverbrauch reduziert, wird auch der Treibstoffverbrauch – unabhängig davon, welche Energiequelle verwendet wird – deutlich reduziert. Mit Optistruct kann die Nachhaltigkeit von Anfang an gefördert werden, denn es hilft – bereits sehr früh im Designprozess - dabei zu entscheiden, wo Material benötigt wird und wo nicht. Dies kann zu deutlichen Material- und Energieeinsparungen führen, wenn es konsequent und in allen Industrien eingesetzt wird.

Was bringt die Zukunft für Optistruct?

Ich denke, dass wir auch weiterhin ein schnelles Wachstum von Optistruct sehen werden, da die Technologieerweiterungen mit einem steigenden Bewusstsein des Marktes einhergehen. Die Technologie wird jedes Jahr besser und mit der Software können immer mehr Aufgaben bewältigt werden. Auch im Markt werden die Technologie und ihr Einfluss auf Materialreduzierung und Nachhaltigkeit immer bekannter. Topologieoptimierung und 3D Druck, die zusammen wirklich unglaubliche Materialeinsparungen hervorbringen können, ist nur ein Beispiel dieser Annäherung.

Optistruct bietet großes Potential im Bereich Transportwesen und bei der Reduzierung von Reisekosten, vor allem für den automobilen Sektor und die Luftfahrt. Strengere Vorgaben für Treibstoffeffizienz und Emissionen treiben die Bemühungen der Auto- und Flugzeugbauer in ihrem Bestreben, erneuerbare Energien zu nutzen und leichtere Designs zu entwickeln an. Leichtbau ist der einfachste Weg, den Treibstoffverbrauch und die CO2 Emissionen zu reduzieren. In dem man leichtere Strukturen entwickelt wird weniger Energie benötigt, um Fahrzeuge anzutreiben, was kleinere Motoren und geringere Supportstrukturen ermöglicht. Diese Herangehensweise führt zu einem Kreislauf des Leichtbaus.

Zu guter Letzt möchte ich noch anmerken, dass, auch wenn es Optistruct schon seit 20 Jahren gibt, die Anwender es immer noch als neue Technologie wahrnehmen, was dazu führt, dass die Menschen bei Altair und das Produkt voller Energie bleiben. Altair wird auch in Zukunft in viele verschiedene Lösungsarten und Multiphysik-Ansätze sowie in mehr Verbindungen/Schnittstellen investieren, mit denen Fertigungsmethoden verbessert und moderne Materialen verwendet werden können. Auch heute ist immer noch spannend zu sehen, wo Altair und Optistruct stehen – bei der Zusammenführung von Fertigungsverbesserungen, der Motivation, den Leichtbau voranzutreiben und dabei, die generelle Akzeptanz der Technologie weiter zu stärken. Wir sind wirklich zur richtigen Zeit am richtigen Ort, mit den richtigen Menschen, die die richtige Software entwickeln. (mz)

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