Develop³ Systems Engineering 01.2016

TOOLS
SYSTEMENTWICKLUNG/SIMULATION
Bild: Ansys
Eine thermische Untersuchung
gibt Ausschluss über
die Leistung eines CPU-Kühlers
– und im Zusammenhang
mit der Evaluierung des
Gesamtsystems über die Zuverlässigkeit
beispielsweise
im Internet der Dinge
Multiphysik: Disziplinübergreifender Ansatz ist Programm
Zuverlässigkeit
wird zum Maß der Dinge im IoT
Themen wie das Internet der Dinge (Internet of Things, IoT) haben auch auf die Entwicklung soge -
nannter ‚smarter Geräte‘ einen großen Einfluss. Selbst wenn es nur Daten sind, auf deren Basis weitreichende
Entscheidungen getroffen werden, so müssen diese Daten doch entsprechend zuverlässig
bereitgestellt werden. Das bedeutet, dass bereits während der Produktentwicklung elektrische, thermische
und strukturelle Aufgabenstellungen gekoppelt zu betrachten sind. Als Multiphysiktool bietet
sich hier Ansys 17.0 an, das mit dem neuen Release auch die Modellierungssprache Modelica unterstützt
und damit insbesondere auch den disziplinübergreifenden Systementwurf adressiert.
Von den Verbesserungen bei der Produktentwicklung mit der
neuen Softwareversion Ansys 17.0 profitieren technische Anwender
aller Fachrichtungen – das gilt für Strukturen genauso wie
für Fluide und elektromagnetische Felder bis hin zu ganzen Systemen“,
sagt Dr.-Ing. Georg Scheuerer, Geschäftsführer von Ansys
Germany. Adressiert werden mit der CAE- und Multiphysik-Software
sowohl smarte Geräte als auch selbstfahrende Fahrzeuge
oder energieeffizientere Maschinen. Ein Fokus bleibt dabei stets erhalten:
„Die Software liefert Lösungen schneller, so dass Ingenieure
und Entwickler besser informierte Entscheidungen frühzeitiger im
Produktentwicklungszyklus treffen können.“
Angesichts der zunehmenden Komplexität moderner Produkte mit
Anteilen von Mechanik, Elektrotechnik und Software (wobei insbesondere
der Softwareanteil stetig steigt) bietet Ansys 17.0 den Herstellern
kompletter Systeme die Möglichkeit, nicht nur physikalische
Modelle zu simulieren, sondern auch Modelle für Embedded-Systeme
und Embedded-Software zu untersuchen. Auch solche Systeme
lassen sich auf diese Weise virtuell simulieren und testen – was den
Aufwand in der Produktentwicklung weiter reduziert. Die engere Integration
von Halbleiter- und Elektronik-Simulationslösungen bietet
dem Anwender die Chance, einen umfassenden Chip-Package-System-Design-Workflow
zu realisieren: Automatisierte thermische
Analysen und integrierte Strukturanalysen bilden eine Chip- und
System-bezogene Simulationslösung, mit der sich beispielsweise
kleinere Schaltungen mit höherer Leistungsdichte schneller zur
Marktreife bringen lassen.
Wechselwirkung zwischen Hard- und Software
Bereits mit der Vorgänger-Version hatten die Entwickler ihr Augenmerk
auf die Validierung kompletter virtueller Prototypen und damit
verbunden neue technische Herausforderungen gelegt – und speziell
das Internet der Dinge (Internet of Things, IoT) und Embedded-
Software genannt. Interessant ist dabei vor allem die Simulation der
Wechselwirkung zwischen Hard- und Software, die für smarte Produkte
und das Internet der Dinge essentiell ist. „Nur das effiziente
Zusammenspiel von Hard- und Software wird es uns ermöglichen,
die Potenziale des Internets der Dinge zu nutzen“, betont Sudhir
Sharma, Director High Tech Industry Strategy and Marketing bei Ansys
in Canonsburg, Pennsylvania/USA. Ein gutes Beispiel seien GEs
Windkraftanlagen mit integriertem Stromspeicher – ein Weg, den
Nachteil der schwankenden Stromproduktion in den Griff zu bekommen.
„Das Windrad nutzt hochentwickelte Software-Algorithmen
um mit anderen Anlagen im Verbund zu kommunizieren, um Energie
zu speichern und bedarfsgerecht zu liefern.“
Gerade auch die Realisierung vernetzter Geräte – die ihren Ausdruck
im Internet der Dinge findet – erfordert einen hohen Standard be-
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