Simulationen und ihre Position in der Wertschöpfungspyramide

Immer dieselbe Frage: Wer tut was?

Stellen Sie sich vor, Sie wären als Konstrukteur im Maschinen- und Anlagenbau tätig und würden Maschinen entwickeln wie die Kartoffelchips-Maschine, die Verschließmaschine für Flaschen oder die kürzlich von Geoff Hedges vorgestellte Wellenanlage. Ein bedeutender Teil Ihrer Arbeit bestünde darin, die Maschine so zu entwerfen, dass sie effizient und kostengünstig im Betrieb ist und Endprodukte von hoher Qualität liefert. Würden Simulationen auch zu Ihrer Tätigkeitsbeschreibung gehören?

Die Antwort lautet immer häufiger „Ja“, da CAD-Lösungen wie PTC Creo mittlerweile CAE-Tools in ihren Kernprodukten enthalten. Wie bereits erwähnt, können diejenigen, die eingebettetes CAE nutzen, Analysen früher im Konstruktionsprozess durchführen. Sie können mehr Varianten untersuchen, falsche Konstruktionsentscheidungen ohne großen Zeitverlust vermeiden und sicherstellen, dass der Entwurf die an ihn gestellten Vorgaben erfüllt. Aber irgendwann, bevor der Entwurf „fertig“ ist, kann es durchaus vorkommen, dass Sie einen Simulationsexperten für die Feinarbeit hinzuziehen müssen – und das ist auch gut so, denn es bedeutet, dass die Arbeitsaufteilung in Ihrem Unternehmen gut durchdacht wurde.

In den letzten zehn Jahren sind neue Simulationstools auf den Markt gekommen, die sich an Generalisten und Konstrukteure richten. Diese Tools sind keinesfalls weniger leistungsfähig, allerdings sind sie leichter zu erlernen und einfacher in der Bedienung. Außerdem sind Analysetypen an bestimmte Anwendungsfälle gebunden, sodass sie auch von Nichtexperten schnell und effektiv genutzt werden können.

Ich bezeichne diesen Prozess gern als „Verschieben von Aufgaben durch die Wertschöpfungspyramide nach unten“. Die große Mehrheit der Simulationen ist zwar wichtig, aber routinemäßig, und erfordert somit keine Experten. Der Konstrukteur macht nichts anderes, als den digitalen Prototyp digital zu erstellen und zu zerstören, um die Belastungsgrenzen zu ermitteln. Das Ziel ist, den Entwurf währenddessen zu optimieren. Wenn diese Aufgaben von Konstrukteuren durchgeführt werden, gewinnen die Simulationsexperten mehr Zeit für Spezialaufgaben und für die Untersuchung neuer Werkstoffe oder Prozesse, die irgendwann ein noch besseres Produkt ermöglichen sollen.

Simulationspyramide

Das soll nicht heißen, dass allgemeine Aufgaben weniger wichtig wären. Hier kommen Iterationen ins Spiel, also das Ausprobieren zahlreicher Konstruktionsalternativen, um die Konsequenzen zu prüfen. Experten werden an den Randbereichen einbezogen, wenn der Entwurf fast fertig ist und das Team eine detaillierte Analyse eines einzelnen endgültigen Parameters oder eine Expertenmeinung zu einem bestimmten kritischen Bereich benötigt.

In einem solchen Szenario übernehmen Experten die wichtige Aufgabe, Workflows zu erstellen und Verfahren für neue Benutzer festzulegen. Außerdem müssen die Experten die Fälle definieren, die die Konstrukteure selbst analysieren können und sollten, ehe sie einen Experten hinzuziehen. Sie müssen die Generalisten betreuen und ausbilden, damit diese Vertrauen in ihre Simulationen gewinnen. Außerdem müssen sie die Tools bei Bedarf anpassen, bis es so weit ist.

Erst dann übernehmen die Generalisten die Verantwortung für den Erfolg der ganzen Pyramide. Je mehr Fähigkeiten sie aufweisen, umso weniger Supervision benötigen sie. Indem Ressourcen für Aufgaben für Generalisten bis hin zu Experten gebündelt werden, steigt die Produktivität, während die Entwicklungsprozesse solider werden und somit effektiv weniger Zeit benötigen. Zudem entsteht so ein Karriereweg für neue Konstrukteure, die neue Fähigkeiten erwerben können, während Experten entlastet und vor einem Burnout bewahrt werden.

Bei Ihnen gibt es offiziell keine Experten? Unter Ihren Mitarbeitern ist niemand mit einem Doktortitel? Keine Sorge. Je nachdem, was simuliert wird, sind möglicherweise keine Experten notwendig. Doch höchstwahrscheinlich ist ein Mitglied Ihres Teams erfahrener als die anderen und kann diesen helfen, Simulationen zu erlernen. Damit haben Sie Ihren Experten, eine Ressource, die Sie mit Bedacht einsetzen sollten.

Eine solche Arbeitsteilung wäre ohne Tools wie PTC Creo Simulate und deren enge Integration mit der CAD-Welt nicht möglich. Die Tatsache, dass Sie ein und dasselbe Modell in beiden Bereichen verwenden, vereinfacht viele Aspekte der Simulation. Die Benutzeroberfläche führt den Benutzer durch das Anwenden von Materialeigenschaften und Lasten sowie das Definieren von Randbedingungen. PTC Creo Simulate bietet zudem eine automatische Netzgenerierung, die Simulationsaufgaben beschleunigt und weniger Knowhow erfordert. Die Ergebnisse werden im Kontext des CAD-Modells angezeigt, sodass sie besonders einfach zu interpretieren sind. Auch die Auswirkungen, die Effizienzverbesserungen in Creo Simulate hatten, sind nicht zu unterschätzen, da viele Simulationen erst dadurch auf relativ kostengünstigen Desktop-Rechnern zugänglich wurden. Die Entstehung von zuverlässigen, benutzerfreundlichen Tools, die auf einer normalen CAD-Arbeitsstation auf einem Desktop-Computer genutzt werden können, heißt nichts anderes, als dass der Großteil der Simulationsaufgaben nach unten zu den Generalisten verschoben werden sollte.

All das ist heute verfügbar, doch es liegt bei Ihnen, zu ermitteln, wie Sie die Simulation in den eigentlichen Konstruktionsprozess einbinden. Betrachten Sie den Konstruktionsprozess aus dem Blickwinkel des Generalisten und des Spezialisten, um die Arbeiten aufzuteilen und mehr Entwurfsiterationen in kürzerer Zeit zu erzeugen. So kann die Simulation die Konstruktion an jedem Entscheidungspunkt sinnvoll unterstützen. Anschließend können Sie sich mithilfe Ihrer Analysefunktionen einen echten Wettbewerbsvorsprung auf- und ausbauen.

Anm. d. Red.: Möchten Sie mehr über die Simulationstools von PTC erfahren? Melden Sie sich für 25-minütige Produktdemonstrationen an mit der Möglichkeit, unseren Simulationsexperten live Fragen zu stellen. Und lesen Sie dieses Interview mit Mark Fischer, dem Director of Strategy für PTC Simulationsprodukte und CAD-Partner.
Über die Autorin: Monica Schnitger ist Gründerin, President und Hauptanalystin der Schnitger Corporation. Seit 1999 entwickelt sie Industrieprognosen, Marktmodelle und -statistiken für den Softwaremarkt in den Bereichen CAD/CAM, CAE, PLM, GIS, Infrastruktur sowie Architektur, Technik, Bauwesen und Anlagenentwurf. Frau Schnitger hat zahlreiche Artikel zu diesen Themen verfasst und Vorträge für Technologieeinkäufer, Investoren und Entwickler gehalten. Zudem betreut sie Kunden jeder Größe in aller Welt.

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Ein Kommentar

  1. Erstellt am April 22, 2014 um 10:14 am | Permanent-Link

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