Simulation Eintauchen und verstehen

Wie ein Simulationswerkzeug für alle Stufen der Produktentwicklung – angefangen vom ersten Konzept über die Entwurfsphase bis hin zur Validierung – für mehr Effizienz und Innovation sorgt, erklärt Marc Vidal, Simulationsexperte bei der Cadfem GmbH.

konstruktionspraxis: Herr Vidal, Simulation war ja früher eher großen Unternehmen vorbehalten. Das hat sich geändert: Welche Rolle nimmt Simulation aktuell im Produktentstehungsprozess ein?

Unserer Erfahrung nach ist der Wert der Simulation allgemein anerkannt. Ich denke, es gibt heute fast kein Unternehmen mehr, das sagt, Simulation kennen wir nicht und wir wüssten auch nicht, was es uns bringen würde. Es hat sich herumgesprochen, dass Simulation das Produktverständnis stärkt, für mehr Innovation sorgt und dabei unterstützt, schneller zu sein, um letztlich Kosten zu sparen.

konstruktionspraxis: Warum sollte heute kein Unternehmen mehr auf Simulation verzichten?

Jeder von uns freut sich über ein I-Phone oder über einen Thermomix. Unsere Autos sind vollgepackt mit Elektronik. Wollen wir das wirklich vermissen? Wollen wir nicht. Die Welt und unsere Bedürfnisse erfordern also innovative Produkte. Um diese Produkte überhaupt entwickeln und damit auch dauerhaft auf dem Markt mitspielen zu können, kann ich mir traditionelle Entwicklungsprozesse gar nicht mehr leisten. Ich muss Entwickler und Konstrukteure in die Lage versetzen zu verstehen, was sie da tun.

konstruktionspraxis: An dieser Stelle kommt dann die sogenannte Echtzeit-Simulation ins Spiel?

Echtzeit- oder auch Live-Simulation ist die Möglichkeit, eine Idee zu skizzieren, die Idee zu verändern und sie aufs Papier beziehungsweise in den Computer zu bringen und gleichzeitig zu verstehen, was passiert. Heute sind wir sogar einen Schritt weiter: Mit dem neuen Ansys Discovery, das unter dem Motto Model.Explore.Analyze steht, ist ein Werkzeug verfügbar, das den Anwendungsbereich nach oben hin öffnet.

konstruktionspraxis: Was bedeutet das genau?

Mit Model und Explore ist das Anfassen der Geometrie, das Studieren, das Experimentieren gemeint. Das ist das, was man bisher als Live-Simulation kennt. Die Erweiterung Analyze bedeutet auch wirklich: Ich schau genau rein in mein Produkt und habe die Möglichkeit, es zu validieren. Damit deckt Discovery jetzt alle Schritte im klassischen Produktentstehungsprozess ab – vom Konzept über den Entwurf bis zur Absicherung. Das bedeutet: Live-Simulation war ein großer Schritt in den letzten Jahren, aber jetzt kommt schon die nächste Evolutionsstufe. Ansys Discovery entwickelt sich zu einem Werkzeug, das den kompletten Prozess der Produktentstehung bis hin zur Absicherung abdeckt.

konstruktionspraxis: Für welche Anwendungen ist Ansys Discovery geeignet?

Ich denke, das Werkzeug ist eine sehr vollständige Abbildung dessen, was der Produktentwickler heute braucht: Anwender können sich natürlich in der Strukturmechanik bewegen, auch im Bereich nichtlinearer Kontakte und Baugruppen; genauso auch im Bereich der Strömungssimulation. Wenn ich in der Lage bin, für eine Armatur verschiedene Hubstellungen innerhalb kürzester Zeit einfach mal durchzuprobieren, aber dann jederzeit sagen kann, jetzt drück ich auf den Knopf und liefere schließlich einen exakten Durchflusswert – dann mach ich das einfach. Und natürlich Kopplungen, zum Beispiel die Thermomechanik. Wenn ich also Temperaturlasten aufbringe: Welche Zwängungen entstehen? Welche Spannungen entstehen? All diese Möglichkeiten stehen mit dem Werkzeug jetzt zur Verfügung.

Konstruktionspraxis-Podcast

Folge 8: Simulation

Der konstruktionspraxis-Podcast, das Fachmagazin zum Hören, informiert schnell und unterhaltsam über spannende Technikthemen. In dieser Folge reden wir mit Marc Vidal von Cadfem über die aktuelle Version der Software Ansys Discovery, die unter dem Motto Model.Explore.Analyze steht und den Funktionsumfang der Echtzeit-Simulation deutlich erweitert.

konstruktionspraxis: Liefert das Werkzeug auch Ideen?

Ja, auch das kann es. Dazu ist die Technologie der Topologieoptimierung integriert. Der Anwender kann also zuschauen, wie sich seine Idee entwickelt. Wie eine für seine individuellen Lastfälle optimierte Form entsteht. Damit kann dann auch weitergearbeitet werden. Das Ergebnis kann jederzeit in den Entwicklungs- oder in den Produktionsprozess weitergereicht werden.

konstruktionspraxis: Das klingt tatsächlich nach einem Technologiesprung...

Meiner Meinung ist das Werkzeug für 80 % dessen, was im deutschen Mittelstand derzeit entwickelt wird, perfekt geeignet. Es gibt dem Produktentwickler zu jedem Zeitpunkt genau die Fähigkeiten, die er in diesem Moment braucht – und das durchgängig vom Entwurf bis hin zur Validierung.

konstruktionspraxis: Wird diese Technologie zur weiteren Demokratisierung der Simulation beitragen?

Mit Demokratisierung ist ja das Mulitplizieren des Nutzens der Simulation gemeint. Wenn wir Anwendern jetzt also ein Werkzeug zur Verfügung stellen, das durchgängig den Entwicklungsprozess bedient und zudem noch Spaß in der Bedienung macht, ist das sicher ein großer Schritt. Besonders, weil der Anwender sich dank Analyze jetzt zu jeder Zeit sicher sein kann, dass die nötige Genauigkeit erreicht wird. Und das gilt für kleine Unternehmen, in denen ein Mitarbeiter damit den kompletten Prozess abdecken kann, ebenso wie für Unternehmen mit Experten, die stark ausgelastet sind.

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Simulation im Mittelstand: mehr als Software

konstruktionspraxis: Erinnern Sie sich an eine Situation, in der Simulation bei Ihren Kunden für einen richtigen Aha-Effekt gesorgt hat?

Stellen Sie sich folgendes Szenario vor: Wir reden über einen erfahrenen Armaturenhersteller. Das Unternehmen hat mit den vorhandenen Werkzeugen simuliert. Auf die Bitte, ob man nicht mal gemeinsam auf den Durchfluss schauen könnte, habe ich angeboten, das Problem gleich live während des Telefonats zu analysieren. Innerhalb von 20 Minuten haben wir einen Kv-Wert, also einen Durchflusswert, berechnet. Wir haben die Versuchsergebnisse auf 3 bis 5 % getroffen, und zwar aus dem Stand im Telefonat. Der Kunde war durchaus beeindruckt, weil er dachte, das sei gar nicht möglich. Das CAD-integrierte Werkzeug hatte bis dato einfach nicht mehr hergegeben.

konstruktionspraxis: Wie unterstützt Cadfem seine Kunden dabei, das Maximum aus dem Gesamtpaket Simulation
herauszuholen?

Wir sind seit 1985 am Markt und unser Fokus ist Simulation. Inzwischen ist die Organisation 250 Mann stark in DACH und ein Großteil unserer Mitarbeiter sind Ingenieure. Das heißt, unser Kunde hat immer die Sicherheit, dass er sich mit
Cadfem auf Augenhöhe unterhalten kann. Unser Motto lautet: Simulation ist mehr als Software. Wir liefern deutschsprachigen Support und auch Engineering. Es geht nicht einfach nur darum, eine Software zu bedienen, sondern wirklich dafür zu sorgen, dass auch die Problemstellung der Kunden gelöst wird. Wir unterstützen Kunden auch in Form von Pilot-Projekten, damit sie sich am Anfang sicher fühlen. In unseren Seminaren geht es darum, Problemstellungen aus der Praxis zu lösen. Ganz neu haben wir auch eine Partnerschaft mit PTC. So können wir auch Creo-Anwender dabei unterstützen, Simulation erfolgreich auszurollen.

Vielen Dank, Herr Vidal.

Simulation im Mittelstand

Einstieg in die Simulation: Hürden und wie Sie diese überwinden

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