Umfrage: Simulationen in CAD-Systemen sind schneller

Ich habe mich stets gefragt, ob sich einer der Vorteile von CAD für den Simulationsprozess beziffern ließe. Natürlich würde man meinen, dass CAD für die Simulation einen gewissen Nutzen hat. Doch dies wurde, soweit ich weiß, nie wissenschaftlich bewiesen. Um diese Frage zu klären, habe ich in meine Simulation Driven Design Study 2013 einige Fragen zu diesem Thema aufgenommen. Lesen Sie weiter, um einige Antworten zu erfahren.

Kontext der Fragen
Bevor wir zu den Statistiken kommen, möchte ich, dass Sie die Fragen verstehen. Hier sind einige Informationen über die beiden wichtigsten:

  1. Die erste Frage lautete: Welche Kombinationen von CAD- und CAE-Software werden für Simulationen verwendet? Es handelte sich um eine Multiple-Choice-Frage, und mehrere Teilnehmer wählten mehrere Antworten aus.
  2. In der zweiten Frage ging es darum, wie viele Stunden Benutzer durchschnittlich für verschiedene Simulationsaufgaben aufwenden. Bei den Erkenntnissen geht es hier schwerpunktmäßig um die Vorbereitung der Simulation.

Die Ergebnisse spiegeln die Antworten von insgesamt 1.005 Teilnehmern wider:

Umfrage zur Simulation

Fällt Ihnen etwas auf?

Mir fällt vor allem das Gefälle auf. Teilnehmer, die Simulationen vollständig, vom Anfang bis zum Ende, in CAD-Software durchführen, wenden weniger Zeit für diese drei Aufgaben auf. Ihre Antworten befinden sich in den Diagrammen oben vorwiegend auf der linken Seite, während sich die derjenigen, die Simulationen nicht durchgängig in CAD durchführen, eher rechts finden. Insgesamt benötigen diejenigen, die für Simulationen ein CAD-System nutzen, erheblich weniger Zeit für diese Vorbereitungsaufgaben. Einige der Unterschiede zwischen den beiden Gruppen sind signifikant, insbesondere beim Vernetzen des Simulationsmodells und beim Anwenden von Lasten und Randbedingungen.

Das sind also die statistischen Fakten, die wir bei der Umfrage gewonnen haben. Sprechen wir nun über die Gründe für die Unterschiede.

Eine Antwort: Technologie
Es gibt mehrere gute Gründe, warum die durchgängige Bearbeitung von Simulationen in CAD-Software schneller sein kann.

  • Im Hinblick auf die Vorbereitung der Geometrie sind die Vorteile von CAD gegenüber Simulationssoftware offensichtlich. Diese Vorteile haben sich in den vergangenen Jahren noch verstärkt, da CAD-Anwendungen zunehmend auch Direktmodellierungsfunktionen bieten.
  • Bei automatischen Meshern hat es in den letzten zehn Jahren erhebliche Fortschritte gegeben. Mittlerweile können viele einfachere Finite-Elemente-Analysen (FEA) ganz ohne menschliches Zutun durchgeführt werden, jedenfalls was die Vernetzung anbelangt. In einigen CAD-Anwendungen, die für Simulationen verwendet werden, ist tatsächlich nie ein Netz zu sehen.
  • Bei in das CAD-System eingebetteten Simulationstools werden die meisten Lasten und Randbedingungen auf Geometrie angewendet, nicht auf die eigentlichen Elemente. Die mit der Geometrie verknüpften Elemente erben dann die Lasten und Randbedingungen.

Ich gehe davon aus, dass diese technologischen Fortschritte sich positiv auf die Geschwindigkeit von Simulationen auswirken. Doch hier ist wahrscheinlich noch ein weiterer Einflussfaktor im Spiel.

Eine weitere Antwort: Einfachere Simulationen
Es wäre nur fair, zu behaupten, dass diejenigen, die in das CAD-System eingebettete Simulationstools verwenden, höchstwahrscheinlich gelegentliche Nutzer sind, die nur selten einmal eine Simulation durchführen. Des Weiteren dürften sie eher Richtungssimulationen zum Vergleichen von zwei oder mehr Konstruktionsalternativen durchführen. All diese Punkte sprechen für Simulationen von relativ geringer Komplexität.

Diejenigen hingegen, die spezielle Simulationstools verwenden, sind eher Spezialisten, die erheblich komplexere Simulationen durchführen. Zur Verifizierung und Validierung müssen derartige Simulationen hoch präzise sein.

Insgesamt kann man davon ausgehen, dass diejenigen, die in das CAD-System eingebettete Simulationstools nutzen, wahrscheinlich an einfacheren Simulationen arbeiten. Diejenigen, die eigenständige Simulationsprogramme verwenden, arbeiten an komplexeren Simulationen mit hohen Ansprüchen an die Genauigkeit. Das verwendete Tool kann durchaus einen Hinweis auf den unterschiedlichen Zeitaufwand für die einzelnen Simulationstypen geben.

Die Folgen
Was bedeutet das alles? Insgesamt lassen sich die Vorbereitungen für Simulationen in CAD-Software schneller abschließen. Und diese Tatsache zieht sich wie ein roter Faden durch alle Simulationsaufgaben. Das bedeutet, dass mehr Simulationen in derselben Zeit durchgeführt werden können. Dadurch wiederum können Konstrukteure und Ingenieure bessere und mehr Einblicke erhalten. Und das führt schließlich zu besseren Konstruktionsentscheidungen.

Zusammenfassung und Fragen
Die Erkenntnisse der Simulation Driven Design Study 2013 zeigen, dass diejenigen, die ihre Simulationen in CAD-Software vorbereiten, für jede Aufgabe weniger Zeit aufwenden müssen. Ein potenzieller Grund für diese Tatsache ist der technologische Fortschritt bei CAD- und Simulationstechnologie, der das Vorbereiten der Geometrie, Erstellen des Netzmodells und Anwenden von Lasten und Randbedingungen erheblich vereinfacht hat. Darüber hinaus werden mit in das CAD-System eingebetteter Simulationssoftware höchstwahrscheinlich einfachere Simulationen durchgeführt, die auch deshalb schneller abgeschlossen sind. Insgesamt schaffen Konstrukteure und Ingenieure mehr Simulationen in derselben Zeit.

Sind Sie bereit für ein paar Fragen? Was ist Ihrer Meinung nach der größere Einflussfaktor dafür, dass Simulationen mit in das CAD-System eingebetteter CAE-Software schneller sind? Ich bin gespannt auf Ihre Meinungen.

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit. Bis bald. Vielen Dank an alle Leser!

Anm. d. Red: Wenn Sie mehr über die Simulationsfunktionen von PTC erfahren möchten besuchen Sie die Seite zu Creo Simulate auf PTC.com.

Die Veröffentlichung dieses Blogbeitrags durch PTC erfolgt in Lizenz. Die Konzepte, Ideen und Meinungen dieses Beitrags wurden von dem Branchenanalysten Chad Jackson von Lifecycle Insights unabhängig ausgearbeitet. 2013-2014 © LC Insights LLC

Dieser Eintrag wurde veröffentlicht in Die Konstruktion neu erfunden und getagged , , , , , . Bookmarken: Permanent-Link. Trackbacks sind geschlossen, aber sie können Kommentieren.

Einen Kommentar schreiben

Ihre E-Mail wird niemals veröffentlicht oder verteilt. Benötigte Felder sind mit * markiert

Trage deine Daten unten ein oder klicke ein Icon um dich einzuloggen:

WordPress.com-Logo

Du kommentierst mit Deinem WordPress.com-Konto. Abmelden / Ändern )

Twitter-Bild

Du kommentierst mit Deinem Twitter-Konto. Abmelden / Ändern )

Facebook-Foto

Du kommentierst mit Deinem Facebook-Konto. Abmelden / Ändern )

Google+ Foto

Du kommentierst mit Deinem Google+-Konto. Abmelden / Ändern )

Verbinde mit %s

Du kannst diese HTML Tags und Attribute verwenden: <a href="" title="" rel=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <pre> <q cite=""> <s> <strike> <strong>