DER KONSTRUKTEUR 10/2023

KONSTRUKTION 2030
VIRTUELLE PROTOTYPEN FÜR
DIE REALE ENTWICKLUNG
Welche Vorteile bringt computergestütze Simulation in
der Entwicklung neuer Produkte und Verfahren?
Sie wird heute in vielen Bereichen eingesetzt, um beispielsweise
das Verhalten oder die Auswirkungen eines realen Messgeräts
zunächst in einer virtuellen Umgebung nachzubilden und zu
untersuchen. Wir setzen seit geraumer Zeit auch auf diese Möglichkeit
und entwickeln im Bereich der Durchflussmesstechnik
nahezu jedes Messgerät mithilfe computergestützter Simulationen.
Auf diese Weise lassen sich verschiedene Szenarien testen,
Konzepte bewerten und Hypothesen überprüfen, um ein besseres
Verständnis von komplexen Vorgängen zu gewinnen. Parameter
und Bedingungen können sehr schnell am Computer
verändert werden, ohne gleich mit viel Aufwand Prototypen
bauen und diese in einer realen Anwendung testen zu müssen.
Die virtuelle Welt ebnet also den Weg in die Praxis?
Noch bevor ein Gerät physisch gebaut ist, wissen wir, wie es sich
verhalten wird. Die Fülle an Parametern in der Prozessindustrie
wäre ohne die digitalen Hilfsmittel heutzutage gar nicht mehr
zu erfassen. Deswegen entstehen zunächst unzählige virtuelle
Prototypen am Bildschirm, bevor ein erstes Messgerät aus
Metall gebaut wird.
Bilder: Hintergrund SusaZoom – stock.adobe.com, sonstige Endress+Hauser
www.endress.com
NOCH BEVOR EIN PRODUKT
GEBAUT WIRD, WISSEN WIR
GENAU WIE ES SICH VERHÄLT
MENSCHEN UND MÄRKTE
Können Sie uns ein konkretes Beispiel nennen, mit dem Sie
spezifische Fragestellugen am Bildschirm lösen konnten?
Ein Erfolgsprojekt von Endress+Hauser Flow, das auf dem
Einsatz dieser Technik basiert, ist die FlowDC-Funktion. Sie
minimiert die Auswirkungen von Strömungsstörungen auf die
Genauigkeit von Ultraschall-Durchflussmessgeräten, indem
sie Messabweichungen – etwa aufgrund von Rohrbögen – zuverlässig
kompensiert. Dadurch werden nur minimale gerade Einlaufstrecken
benötigt und das Messgerät kann auch bei engsten
Raumverhältnissen installiert werden. Das Computermodell
bildet indes jeweils nur die spezifische Fragestellung ab, in
diesem Falle zum Beispiel das Strömungsverhalten, jedoch nie
das vollständige Durchflussmessgerät an sich. Sobald das
Modell fertig ist, lassen sich Störungseinflüsse simulieren oder
unterschiedlichste Bauteilvarianten virtuell testen, um die realen
Messgeräte robust gegen potenzielle Störungen zu machen.
8 DER KONSTRUKTEUR 2023/10 www.derkonstrukteur.de
VIVEK KUMAR
Principal Expert + Team Leader RDRRC CFD + Simulation,
Endress+Hauser Flow, Reinach, Schweiz