KEM Konstruktion systems engineering 06.2019

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TOOLS ADDITIVE MANUFACTURING/SIMULATION fährt, sowie die zugehörigen Laserparameter. Die Ansys- Software kann damit den Ablauf des 3D-Drucks realistisch nachvollziehen und aus dem Wärmeeintrag die Spannungen in Bauteilen und Stützstrukturen berechnen. So kann Ansys Additive Printing neben der Festigkeit, die von der Lage und Orientierung des Teils im Drucker abhängig ist, die Verformungen berechnen, die durch die Spannungen im Bauteil entstehen. Daraus wiederum erzeugt die Software auf Wunsch ein vorverformtes Bauteil, das die Spannungen vorwegnimmt. Dieses verformte Modell lässt sich wiederum in Materialise Magics einlesen und dort in eine Druckdatei weiterverarbeiten. Im 3D-Druck entsteht dann ein völlig unverzerrtes Bauteil, das der ursprünglichen Geometrie entspricht. „Wie gut das funktioniert, haben wir in einem unser ersten Projekte erfahren“, erinnert sich Graf. Wir druckten die Knotenteile eines Fahrradrahmens, die dann durch Kohlefaserrohre verbunden wurden. Wären die Knotenteile verzogen aus dem Drucker gekommen, hätten sich die ultrasteifen Kohlefaserrohre nicht in die Muffen einstecken und miteinander verbinden lassen. Mit Hilfe von Ansys Additive Print konnten wir Teile drucken, mit denen der Rahmen sich praktisch ohne Nacharbeit zusammensetzen ließ.“ Das zweite Paket Additive Science ist in Teilen mit der aktuellen Version Ansys 2019.1 veröffentlicht worden. Es ermöglicht, die chemische Zusammensetzung und das Verhalten eines Materials im Druck zu simulieren, so dass schon vor der ersten Bauteilfertigung ein guter Eindruck der endgültigen Materialeigenschaften gewonnen werden kann. Noch wichtiger sind dabei jedoch die Findung und die Optimierung der Druckparameter. Mit Hilfe der Simulation in Additive Science lassen sich Laserstärke und -geschwindigkeit sowie die Scanstrategie – also die Reihenfolge der Schmelzvorgänge in einer Schicht – entwickeln, um einen neuen Werkstoff optimal drucken zu können. Bild: Rosswag Engineering Weniger Testläufe „Das passierte bisher sehr stark nach dem Trial-and-Error-Prinzip“, sagt Graf. „Man testete ein Parameterset, untersuchte das Teil, passte die Parameter an, druckte wieder und so weiter. Unser Ziel ist es, mit viel weniger physikalischen Tests schneller zum Ziel zu gelangen. Statt zwei bis drei Monaten für die komplette Prozessentwicklung eines neuen Materials streben wir eine Dauer von zwei bis drei Wochen an.“ Ansys stellte schnell fest, dass Rosswag mit seinem Materialwissen wichtigen Input liefern kann und so haben die beiden Unternehmen inzwischen eine Partnerschaft geschlossen, in der gemeinsam Parametersets für neue Materialien erarbeitet und die Material - eigenschaften bestimmt werden. So können die Ansys-Entwickler die Simulation an den realen Materialien kalibrieren. Inneo kam als Ansys-Partner ins Spiel, als es an die Abwicklung des Lizenzkaufs ging. Die Inneo-Simulationsspezialisten sind zudem dabei, gemeinsam mit Ansys und Rosswag Know-how im Additive-Bereich aufzubauen. „Wir planen gemeinsame Schulungen mit Inneo und werden auf Inneo-Veranstaltungen unsere Lösung vorstellen“, so Graf abschließend: „Mit Ansys und Inneo hat Rosswag Engineering wichtige Partner gefunden, um die zukunftsträchtige Additive-Fertigungstechnik weiterzuentwickeln und mit neuen Materialien das Potential dieser Technologie zu erweitern.“ eve www.ansys.com www.inneo.com www.rosswag-engineering.de Bild: Rosswag Engineering Auf ein faserverlaufgerecht geschmiedetes Rohteil wird anschließend in der SLM- Anlage additiv aufgebaut, um die komplexen Strukturen zu ergänzen. Hier wurden Kanäle zur Strömungsbeeinflussung in die additiv gefertigten Schaufelstrukturen eingebracht. „Der Mehrwert des 3D-Drucks liegt nicht allein im neuen Fertigungs verfahren, sondern auch im Material.“ Gregor Graf, Leiter Engineering, Rosswag Engineering Details zur Ansys Additive Suite: hier.pro/pRB35 14 K|E|M Konstruktion systems engineering 06 2019
INDUSTRIE 4.0 ANWENDUNG Im Gespräch: Dr. Elisabetta Castiglioni, Chief Executive Officer, A1 Digital International GmbH „Sich im laufenden Geschäft des Kunden verewigen“ Es bedarf dringend der Digitalisierungsaspekte um IoT, Cloud und Security, um Geschäftsmodelle in der Industrie nachhaltig auszurichten. Welche IoT-Aspekte im einzelnen relevant werden, um vor allem die notwendige Konnektivität voranzutreiben, erläutert Dr. Elisabetta Castiglioni, CEO A1 Digital, im Interview mit KEM Konstruktion. Interview: Nico Schröder, Korrespondent KEM Konstruktion, Augsburg KEM Konstruktion: Frau Dr. Castiglioni, welche Digitalisierungsangebote machen Sie? Dr. Elisabetta Castiglioni: Wir verstehen uns als End-to-End- Anbieter. Wichtiger Bestandteil unserer Lösungen ist natürlich Konnektivität. Da kommen wir auch her. Zusammen mit Partnern sind wir letztlich in der Lage, Hardware- und Softwarelösungen darzustellen, Applikationen zu analysieren und gemeinsam mit einem Projekt management Gesamtlösungen zu erarbeiten. Bild: A1 Digital KEM Konstruktion: Im Einzelnen betrifft das welche Kom petenzen? Castiglioni: Sie müssen die fünf IoT-Aspekte Integration und Benutzerverwaltung, Visualisierung und Applikationen, Real-Time Analytics, Device Management und Konnektivität plus Cloud plus Security verstehen und auf den Anwendungsfall hin konzipieren sowie entsprechend hohe Qualität in der Hard- und Software einsetzen. Wie gesagt, Sie brauchen vor allem auch Wissen um Konnek - tivität. Bei IoT-Plattformen geht es zudem ums Aggregieren von Daten, um die Konsolidierung und um die weitere Verarbeitung der Daten Richtung Machine Learning, also um Analytics. Die gewon - nenen Erkenntnisse müssen letztlich in betriebswirtschaftliche Prozesse übersetzt werden. Erst so entsteht beim jeweiligen Kunden ein Gewinn zum gesamten Projekt – sei es seitens Instandsetzung, Preisgestaltung oder anderer unternehmerischer Aspekte. Wir bieten auch Design-Thinking-Workshops und Business-Case-Modellierungsworkshops an, wo wir den Kunden quasi an die Hand nehmen und ihm nach und nach zeigen, welche Technologien vorteilhaft sind und wo sich diese gewinnbringend einsetzen lassen. KEM Konstruktion: Welche Infrastruktur steht am Anfang – also noch bevor es um Cloud, Security und neue digitale Services geht? Castiglioni: Kunden werden beispielsweise Sensorik nutzen, um die Temperatur oder die Luftfeuchtigkeit zu messen. In der Regel werden Standardsensoren benutzt. Teilweise werden Sensoren entwickelt. Das ist Teil der Hardware. Für diese Hardware wird Konnektivität beispielsweise mittels Funkkonnektivität und SIM-Chips oder via Bluetooth erreicht. Elisabetta Castiglioni, CEO A1 Digital, studierte Betriebswirtschaftslehre an der Ludwig- Maximilians- Universität München und promo vierte summa cum laude an der TU München. KEM Konstruktion: Bringt es Vorteile, wenn die Konnektivität direkt von Ihnen kommt? Castiglioni: In der Regel haben wir einen attraktiven Preis für den Kunden. KEM Konstruktion: Als CEO führen Sie A1 Digital seit dessen Gründung, und zwar als Tochtergesellschaft der A1 Telekom Austria Group, im Februar 2017. Wie haben Sie das Unternehmen seitdem ausgerichtet? K|E|M Konstruktion systems engineering 06 2019 15
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