gesponsertAntriebstechnik Mit den richtigen Konstruktions-Tools zu hochpräzisen Antriebslösungen

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WITTENSTEIN SE

Kompakter, komplexer, kommunikativer, digitaler, so sollen Bewegungslösungen in Zukunft aussehen – eine Herausforderung für Konstruktion und Entwicklung. Um Produktentwicklungs- und Konstruktionsprozesse so effizient wie möglich zu gestalten, sind Engineering-Support und Know-how gefragt. Unterstützung bietet die Wittenstein-Gruppe.

Der Anteil von Elektronik und Software in Antriebslösungen und Dienstleistungen wächst stetig. Kommunizieren diese Lösungen noch dazu untereinander, spricht man von cybertronischen Systemen. Ihre Entwicklung stellt große Herausforderungen an Konstruktion und Entwicklung. So müssen diese Antriebssysteme von Teams aus unterschiedlichen Bereichen, etwa der Mechanik, Elektronik und Software gemeinsam entwickelt werden. Das erfordert ein Überdenken bisheriger Konstruktions- und Entwicklungsansätze. Darüber hinaus sollten alle Phasen der Produktentwicklung, von der Planung bis zum Service, digital miteinander verknüpft werden, damit der gesamte Lebenszyklus des Produkts transparent und effizient abläuft.

Die Wittenstein SE ist in der cybertronischen Antriebstechnik zuhause. Die Bandbreite der Produkte, Systeme und Lösungen ist groß – vom Seriengetriebe bis zur komplexen mechatronischen Antriebslösung mit Industrie-4.0-Funktionalität ist alles dabei. Um Konstruktionsverantwortliche bei einer schnellen und effizienten Produktentwicklung zu unterstützen, setzt Wittenstein neben produkt- und servicetechnischen Aspekten den Fokus auf eine fundierte, partnerschaftliche Beratung von Kunden. Dies ermöglicht es, individuelle Anforderungen zu bedienen und den größtmöglichen Kundennutzen zu erreichen. Wittenstein sorgt dabei dafür, dass sich digitale Werkzeuge und Expertise in der Beratung nahtlos ergänzen.

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Digitale Engineering-Tools reduzieren Auswahlkomplexität

In frühen Projektierungsphasen spielen zunächst digitale Tools und Plattformen eine wichtige Rolle. Das Wittenstein-Auslegungstool Cymex 5 hilft z. B. bei der Dimensionierung und Konfiguration des industrietauglichen Kleinservoantriebssystems von Wittenstein Cyber Motor. Dessen Baukasten mit seinen verschiedenen Motorvarianten und Konnektivitätsoptionen bis hin zu OPC UA wird so auf einfache Weise beherrschbar. Zusätzlich hilfreich ist, dass alle enthaltenen Produkte mit CAD-Modellen und Datenblättern komplett im digitalen Cadenas-Produktkatalog verfügbar sind und der gewünschte Antrieb schnell und einfach konfiguriert werden kann – inklusive dessen digitalen Zwillings.

Auch bei der Auswahl der passenden Servogetriebe, -aktuatoren und Linearsysteme von Wittenstein Alpha erleichtern die Webtools CAD Point und Cymex Select sowie die Auslegungssoftware Cymex 5 den Konstruktionsverantwortlichen das Design möglicher Antriebslösungen. Diese können so die hohe Vielfalt der individuellen Getriebeausführungen, die über 30.000 Motorvarianten unterschiedlicher Hersteller und Kombination möglicher Motor-Getriebe-Einheiten besser überschauen und für die Auslegung nutzen.

Insbesondere bei den Hochpräzisionsgetrieben und Antriebssystemen von Wittenstein Galaxie liefert eine digitale Konfiguration oft nur einen ersten Ansatzpunkt. Denn um für die jeweilige Hauptachse die bestmögliche Performance zu erreichen, ist besonderes Auslegungs-Know-how gefragt. Immer wieder entstehen hier Entwicklungspartnerschaften, bei denen Kunden ihr ursprüngliches Maschinenkonzept in Frage stellen oder sogar neu um den einzigartigen Galaxie-Antrieb für maximalen Mehrwert herum designen.

Für Konstrukteure bedeuten die drei Beispiele, dass sie mit den digitalen Tools und Plattformen von Wittenstein mit wenig Aufwand wichtige Vorarbeiten für die Auslegung mechatronischer Antriebslösungen leisten können. Zudem gewährleistet die Expertise der Wittenstein-Ingenieure in der Beratung eine Fortführung der effizienten und schnellen Produktentwicklung für eine bestmögliche technische Umsetzung.

Expertise in der Beratung – Exzellenz in der Bewegung

Häufig geht es in der Beratung zunächst um funktionale Aspekte, z. B. die grundsätzliche Machbarkeit, die Überprüfung und auch Simulation einer Auslegung, die Erarbeitung möglicher Alternativen oder die Identifikation von Auslegungsspielräumen, die den Einsatz kleinerer Baugrößen oder die Einsparung von Energie ermöglichen. Oft ist auch die Vergleichbarkeit von Katalogwerten verschiedener Hersteller ein Thema – denn nicht immer ist eine direkte Gegenüberstellung möglich.

Genauso geht es bei der Digitalisierung im Maschinenbau um Fragen der Konnektivität, Intelligenz und Kommunikationsfähigkeit mechatronischer Antriebssysteme. Wie lässt sich beispielsweise ein Kleinantriebssystem in die Feldbusebene einer Maschine oder per OPC UA in höhere Steuerungsebenen integrieren? Wie können smarte Getriebe mit Cynapse-Funktionalität angebunden werden – welche Zusatznutzen eröffnen sie, in welchen kundenseitig geplanten Geschäftsmodellen lassen sich ihre Daten nutzen? Inwieweit ist es möglich, Informationen, die sensorisierte High-End-Getriebe und Antriebssysteme beispielsweise zum Schwingungsverhalten liefern, in eine Prozessregelung zu integrieren und so die Prozess- und Bearbeitungsqualität zu stabilisieren oder zu verbessern? Welche Vorteile bringt der digitale Zwilling eines Produktes? Dieser kleine Auszug an antriebsperiphären Fragestellungen zeigt die Bedeutung digitaler Expertise und ihr Potenzial zur Vereinfachung und Beschleunigung der Arbeit in den Konstruktionsabteilungen.

Digital Twin

Digitale Zwillinge erobern die Antriebstechnik

Perspektive für die Konstruktion: Produktentwicklung in digitalen Ökosystemen

Wittenstein begleitet seine Kunden auch bei der Substitution von Technologien: Schon jetzt ersetzen mechatronische Antriebssysteme immer öfter Antriebslösungen mit Pneumatik, Hydraulik oder Schrittmotoren. In anderen Fällen beweisen Verlustmodelle, dass ein Wechsel beispielsweise von Linearantrieben auf rotative Antriebstechnik über die Vermeidung von Wärmeverlusten den CO₂-Footprint einer Antriebslösung erheblich reduzieren kann.

Digitaler Zwilling

Digitalisierung auch für KMU

Darüber hinaus bietet die fortschreitende Digitalisierung eine Reihe von Ansatzpunkten zur Produktivitätssteigerung in der cybertronischen Bewegung. Die Umsetzung von Digital-Twin-Konzepten, die Kommunikation von Produkt- und Auslegungstools unterschiedlicher Hersteller, digitale Produktkataloge und Plattformen sowie KI-basierte Lösungen werden digitale Ökosysteme und Datenräume entstehen lassen, in denen Konstrukteure bei der Produktentwicklung transparent und mit weniger Medienbrüchen arbeiten können. So können sie beispielsweise in ihre Maschinenkonzepte vorab Getriebe und Servoantriebe virtuell integrieren, diese dann um die herstellungsbedingten Toleranzen aus der Fertigung anreichern und durch diesen lückenlosen Digitalen Zwilling ihrer Maschine parametrieren und optimieren. Auch im Betrieb wird die Intelligenz in Getrieben und Antriebssystemen auf diesen Zwilling aufbauen können, um die Performance, Sicherheit und Verfügbarkeit von Maschinen weiter zu steigern.

In allen Herausforderungen der mechatronischen und cybertronischen Antriebstechnik wird Wittenstein auch künftig bei allen Herausforderungen mit seiner Fachexpertise unterstützen.

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