Schaffung eines simulationsgesteuerten Entwicklungs-Workflows

Simulation software

Lassen Sie uns zunächst kurz überlegen: Warum verwenden wir Simulationen? Warum sollten wir einen Konstruktionsprozess, der schon jetzt überladen ist, mit einem zusätzlichen Schritt überfrachten? Simulation ist nicht neu, dennoch möchte ich nochmals wiederholen: CAE beschleunigt die Markteinführung, verbessert die Qualität und senkt das Risiko. Fangen wir also bei der Entscheidung an, dass Simulation ein fester Bestandteil des Konstruktionsprozesses werden soll. Wie sollen wir das schaffen, und wer soll diese Aufgabe übernehmen? Wie verhindern wir, dass sich durch die Simulation die Zykluszeit verlängert?

Viele Unternehmen beginnen während der Detailkonstruktion mit der Simulation, da dann ein CAD-Modell vorhanden ist, anhand dessen ein Netz erzeugt werden kann. Der Entwurf ist fast fertig, und die Simulation dient dann in erster Linie nur noch der Verifizierung. Es ist nicht der CAE-Prozess, der den Konstruktionsprozess in die Länge zieht, sondern Änderungen, die infolge der Ergebnisse des CAE-Prozesses notwendig werden. Die Simulation hat also völlig unverdient einen schlechten Ruf, nur weil sie oft zu spät begonnen wird.

Ist es nicht sinnvoller, schon während der Konzept- oder Designphase mit der Simulation zu starten? In dieser Phase kostet die Umsetzung von Konstruktionsänderungen am wenigsten. Bei einer PTC Studie stellte sich heraus, dass fast zwei Drittel der neuen Konzepte von vorhandenen Produkten abgeleitet werden. Ein vorhandenes CAD-Modell lässt sich durch eine schnelle Änderung (beispielsweise mit den flexiblen Modellierungsfunktionen von PTC) schnell ändern. Anschließend lässt sich durch eine Simulation mithilfe von PTC Creo Simulate einfach feststellen, wie sich die Änderung auf die wichtigsten Produkteigenschaften auswirkt. Bei einem wirklich neuen Produkt sollten Sie ein digitales Tool für die Konzeptentwicklung verwenden, damit Ihnen eine digitale Ressource für Ihre Simulationen zur Verfügung steht.

Durch eine integrierte, interoperable Suite von Anwendungen wie PTC Creo werden diese Abläufe sehr viel reibungsloser. Sie können vom ersten Schritt, dem Entwurf auf einer Serviette (nur eben in digitaler Form mithilfe von PTC Creo Sketch), und für sämtliche Konstruktionsalternativen begleitend Simulationen durchführen – und das immer im selben Modell.

Wie das funktioniert? Traditionell waren Konstruktion und Analyse unabhängig voneinander. Spezielle Produktversionen wurden für die Analyse abgezweigt. Anschließend mussten die (inzwischen veralteten) Analyseergebnisse wieder mit dem Hauptstrom der Produktentwicklung verknüpft werden. Die Analysesoftware und die Konstruktionssoftware waren nicht miteinander integriert, genauso wenig wie die verschiedenen Teams. Eine effiziente Projektstruktur ist deutlich stärker integriert: Hier führen die Konstrukteure häufig routinemäßige Simulationen durch, während die Experten Spezialaufgaben übernehmen.

Jede Simulation erfolgt nach demselben Workflow. Zunächst wird das CAD-Modell oder die Baugruppe definiert. Anschließend werden Materialien, Distanzen, Kräfte und Momente und die Anbindung des Modells an die Realität festgelegt. Wenn Sie in PTC Creo arbeiten, werden CAD und CAE über eine gemeinsame Benutzeroberfläche und ein einheitliches Datenmodell miteinander integriert. Die Materialeigenschaften und andere Daten, die bereits im CAD-Modell hinterlegt sind, können direkt verwendet werden, und auch Randbedingungen und Lasten können direkt auf die Modellgeometrie angewendet werden. Dies vereinfacht das Preprocessing erheblich.

Bei der Vorverarbeitung wird auch das Netz erzeugt, eine bereinigte Darstellung des CAD-Modells, das die Simulation beschleunigt. Als Nächstes durchläuft die Simulation den Gleichungslöser. Nun kommt der witzige Teil: Das Postprocessing der Ergebnisse und die Feststellung, ob für die nächste Iteration eine Änderung notwendig ist oder nicht. In PTC Creo werden die Ergebnisse leicht verständlich direkt im CAD-Modell angezeigt. Selbst Kollegen ohne technischen Hintergrund können die Farbabstufungen und Animationen problemlos verstehen.

Ein Tipp: Falls Sie eine Iteration eines Entwurfs planen, speichern Sie alle Informationen über Materialien, Lasten und Verbindungen zusammen mit dem Modell. Wenn Sie dann eine Änderung vornehmen, ist die Simulation sofort fertig eingerichtet. Das beschleunigt den Prozess und sorgt dafür, dass Sie und Ihre Kollegen die Simulation einheitlich aufsetzen. Dies ist wichtig: Damit sich Ihre CAE-Investition rechnet, müssen Sie die Ergebnisse miteinander vergleichen können. Diese Untersuchungen können dann als Ausgangsdaten für eine Reihe von Standardanalysen genutzt werden, die fest in Ihrer Konstruktionsroutine verankert werden.

Kluge Unternehmen setzen Simulation schon ab der Frühphase der Konzeptentwicklung ein, um den Entwurf im Hinblick auf Kosten, Festigkeit, Gewicht und andere Faktoren zu optimieren. Bei jedem Schritt validieren sie den Entwurf und überprüfen, ob ihre Entscheidungen in die richtige Richtung gehen. Durch frühzeitige und häufige Simulationen steigt das Vertrauen in die Anwendung von Simulationen und die Zuversicht, dass die richtigen Konstruktionsentscheidungen getroffen werden.

Anm. d. Red.: Möchten Sie mehr über die Simulationstools von PTC erfahren? Melden Sie sich jetzt für 25-minütige Live-Produktdemonstrationen mit PTC Simulationsexperten an. Und lesen Sie unbedingt auch dieses Interview mit 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.

Dieser Eintrag wurde veröffentlicht in Die Creo Technologie, Vorteile von Creo 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>