KEM Konstruktion 12.2018

TRENDS PERSPEKTIVEN

TRENDS PERSPEKTIVEN Spezielle Tools öffnen die Simulationswelt und machen Produktentwicklung und Prozesse effizienter Simulation für alle und alles Simulationstools unterstützen nicht mehr nur Ingenieure während der Konstruktion, sondern auch vorher schon den Designer und später den Techniker in der Produktion. So kommen neben der bekannten Abbildung der Physik rund um neue Produkte auch immer mehr Prozesssimulationen, etwa für 3D-Druck oder die ergonomische Montage auf den Markt. Tobias Meyer, freier Mitarbeiter der KEM Konstruktion 26 K|E|M Konstruktion 12 2018

Laut einer VDMA-Studie ließen sich 2017 erst etwa ein Drittel der kleinen und mittelständischen Unternehmen von Simulationstools helfen. Grund sind fehlendes Personal und der hohe zeitliche wie auch monetäre Aufwand zur Einführung entsprechender Systeme. Hier wollen die Software-Hersteller Abhilfe schaffen und die Simulation „demokratisieren“, sprich breiter zugänglich machen und früher in die Produktentwicklung einbinden. Etwa im Bereich Guss finden Produktentwicklung und Fertigung nicht selten in verschiedenen Firmen statt. Bis also der Gussexperte den ersten Blick auf die Zeichnung wirft, ist bereits viel Zeit investiert worden, ohne zu wissen, ob die Herstellbarkeit sicher gegeben ist. Auch Kunststoffspritzguss oder Tiefziehen sind solche häufig ausgelagerten Verfahren. „Hier können wir mit der Inspire-Plattform schon am Tag 1 die späteren Restriktionen aufzeigen. Auch additive Fertigung haben wir dabei im Portfolio: Jüngste Beispiele aus der Automobilindustrie zeigen, dass sich mit additiver Fertigung inzwischen auch Kostenvorteile gegenüber Druckguss realisieren lassen“, erklärt Mirko Bromberger von Altair. „In der Inspire-Plattform steckt bewährte Altair-Technologie. So kommt z. B. der Struktursolver Opti- Struct in der Luftfahrt für Zertifizierungsrechnungen zum Einsatz und ist mit seiner Topologieoptimierung seit über 20 Jahren der Industriestandard. Um Inspire hinsichtlich der Bedienbarkeit für den Konstrukteur möglichst komfortabel zu machen, haben wir hier an ein paar Stellen die Komplexität reduziert und geben Erfahrungswerte vor, die in Hyperworks flexible Variablen sind.“ Da beide Plattformen offen konzipiert wurden, kann ein auf Inspire gestartetes Projekt später auch einfach in der größeren Hyperworks-Umgebung detaillierter untersucht werden. An seine Grenzen stößt die Inspire- Plattform, wenn etwa ein E-Motor ausgelegt und dafür Elektromagnetismus, CFD und Thermodynamik mit der Strukturmechanik gekoppelt untersucht werden sollen. Hier kommt weiterhin das Multiphysik-Optimierungsportfolio von Hyperworks zum Einsatz. Simulation auch außerhalb des Ingenieurbüros Auch Simulationshersteller Comsol will den Anwenderkreis erweitern: „Am Entwicklungsprozess ist ja nicht nur ein Ingenieur beteiligt, sondern Manager, Techniker aus anderen Abteilungen und auch Kunden bringen oft entscheidendes Feedback und Wissen ein. Daher sollten diese künftig auch von den Möglichkeiten der Simulation profitieren können“, sagt Sven Friedel, Geschäftsführer der Comsol Multiphysics GmbH in Zürich. Der erste Entwurf in der Simulation kann auf dem Tablet mit in ein Meeting genommen werden oder der Konstrukteur im Nachbarbüro gibt seine Meinung dazu ab, wo er noch Änderungen sieht. Ihm gibt der Simulationsexperte dann einfach die nötigen Knöpfe frei und er kann im Rahmen seiner Kompetenz mit dem Modell herumspielen. Comsol hat seit der Version 5.0 bereits die Möglichkeit, entsprechende Apps aus der Simulationssoftware zu generieren und über Comsol Server zu verbreiten. Mit Version 5.4 ist man nun noch einen Schritt weiter gegangen: Der Comsol Compiler erstellt aus Simulationsmodellen völlig autarke Apps, die als einzelne Programme weitergegeben werden können. Sie laufen ohne Comsol-Lizenz auf allen Windows-, Linux- und Apple-Rechnern. Bild: Cadfem Die Auslegung von Elektromotoren kann durch Simulation effizienter erfolgen K|E|M Konstruktion 12 2018 27