Simulationen Die Zukunft der virtuellen Produktentwicklung

NAFEMS, die internationale und unabhängige Organisation der Anwender numerischer Simulationsmethoden, veranstaltet vom 9. – 10. November 2009 in Wiesbaden die Tagung: „Multidisziplinäre Simulationen: Die Zukunft der virtuellen Produktentwicklung“.

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NAFEMS Deutschland, Österreich, Schweiz GmbH

Unter multidisziplinärer Simulation versteht man z. B. Systems Modeling und Controls (z. B. Kopplung zwischen hydraulischen und elektrischen Systemen), Controls und Kinematiksysteme, Kinematiksysteme und Strukturmodelle, thermische Effekte einer umströmten Struktur, Kopplung zwischen Numerik und Messtechnik, aktive und passive Lärmminderung in elastischen Systemen, CFD und Struktur, Kopplung analytischer und numerischer Verfahren oder die Einbindung von Versuchen in die numerische Simulation.

Die Veranstaltung wendet sich an Berechnungsingenieure unterschiedlicher Disziplinen sowie an Systemanalysten und soll die Möglichkeiten der virtuellen Produktentwicklung auf multidisziplinärer Systemebene aufzeigen. Insbesondere der Stand der Technik, also Methoden die bereits heute in der Produktentwicklung im industriellen Umfeld eingesetzt werden, als auch aktuelle Trends der Forschung, die kurz vor einer industriellen Umsetzung stehen, sollen vorgestellt und diskutiert werden.

Multidisziplinäre Simulationen

Produkte besser, schneller, kostengünstiger entwickeln – ein einleuchtendes Rezept, um die Wettbewerbsfähigkeit zu steigern. Aber wie kann das gelingen? Bessere Produkteigenschaften bedeutet heute in vielen Fällen, ein komplexes, integriertes System von mechanischen, elektrischen, thermischen und/oder akustischen Komponenten mit eingebetteter Steuer- und Regelungssoftware zu verbessern. Dieses Niveau der Komplexität, gepaart mit kontinuierlich steigendem Marktdruck, erfordert neue Wege im Erforschen und Entwickeln von Produkteigenschaften. Die jüngere Vergangenheit hat gezeigt, dass Methoden der virtuellen Produktentwicklung der Forderung „besser, schneller, kostengünstiger“ durchaus gerecht werden können. Wie aber soll es nun „noch besser, noch schneller, noch kostengünstiger“ werden? Brauchen wir einen grundsätzlichen Paradigmenwechsel oder können wir den derzeitigen Entwicklungstrend fortsetzen? Revolutionär oder evolutionär, das ist die Frage.

Während im ersten Ansatz der virtuellen Produktentwicklung der Fokus auf einer monodisziplinären Simulation von Einzelkomponenten und Baugruppen lag, steht es nun an, die virtuelle Produktentwicklung auf Systemebene zu betreiben, auch wenn diese von unterschiedlichen Disziplinen beeinflusst wird.

Die Verbesserung einer singulären physikalischen Eigenschaft einer Einzelkomponente oder Baugruppe bedeutet nicht notwendigerweise auch eine entsprechende Verbesserung des Gesamtsystems. Vielmehr ist die häufig multidisziplinäre Interaktion von Komponenten und Baugruppen zu beachten. Dabei müssen nicht nur unterschiedliche physikalische Effekte gekoppelt werden; mitunter müssen gänzlich unterschiedliche Ingenieursdisziplinen mit möglicherweise disloziert arbeitenden Mitarbeitern zusammenspielen. Dadurch kann das Ziel – der virtuelle Versuch – auch bei komplexen Systemen schneller erreicht werden, und es eröffnet sich weiteres Potenzial für Produktverbesserungen. Eine sorgfältig geplante Produktentwicklungsstrategie ist dabei ein Schlüsselfaktor, da die Komplexität zusätzlich durch die Forderung „schneller, kostengünstiger“ erhöht wird.

Prinzipiell gibt es zwei Philosophien für multidisziplinäre Simulationen

Zum einen wird der Ansatz verfolgt, alle Modellkomponenten in einem einzigen Simulationssystem, das alle Disziplinen integriert, abzubilden. Andererseits gibt es auch einen Trend, spezifische Tools für einzelne Disziplinen mittels entsprechender Schnittstellen zu koppeln bzw. zu integrieren. Beide Philosophien werden derzeit verfolgt und können zum Erfolg führen, bedürfen aber einer sehr sorgfältigen Planungsphase. A priori kann keiner der beiden Philosophien der Vorzug gegeben werden. Vielmehr bestimmen das Produkt- sowie das Unternehmensumfeld, welche Philosophie zum Erfolg führt.

NAFEMS ist eine Organisation zur Förderung der sicheren und zuverlässigen Anwendung von Simulationsmethoden wie FEM, CFD, MKS, ... Sie ist eine neutrale, von Software- und Hardwareanbietern unabhängige Institution, welche die Interessen der Anwender numerischer Simulationsmethoden aus der Industrie vertritt, Hochschulen und Forschungsinstitute in ihre Tätigkeit einbindet und Kontakt zu Systemanbietern hält. NAFEMS hat international über 900 Mitgliedunternehmen und -Institutionen und ist seit 1996 in Deutschland vertreten. Infos über NAFEMS Deutschland, Österreich, Schweiz

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