INDUSTRIAL TECHNOLOGY
Neue Technologie revolutioniert Produktentwicklung © CADFEM GmbH

Numerische Simulation

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Numerische Simulation

Redaktion 03.05.2018

Neue Technologie revolutioniert Produktentwicklung

Formel 1-Teams testen neue Simulationssoftware - neben Konzernen könnte auch der Mittelstand profitieren.

GRAFING. Autos sollen künftig autonom fahren, Waschmaschinen noch sauberer waschen. Viele Verbraucher wünschen sich bahnbrechende, intelligentere, günstigere oder schnellere Produkte. Die Voraussetzung: Innovationszyklen müssen kürzer werden. Das setzt Unternehmen im globalen Wettbewerb zunehmend unter Druck. Entscheidend ist deshalb eine moderne und außergewöhnliche Produktentwicklung. Eine neue Software ermöglicht Ingenieuren, Konstrukteuren, Entwicklern und Designern nun völlig neue Möglichkeiten. Neben Konzernen könnte davon auch der deutsche Mittelstand profitieren – und sogar der Handwerksbetrieb.

Aus Wochen werden Sekunden
Der Chef-Aerodynamiker eines bekannten Formel 1-Teams spricht von einer Revolution, der Ski- und Fahrrad-Spezialist Rossignol von einer aufregenden Technologie: Eine Simulationssoftware namens Discovery Live eröffnet völlig neue und bisher ungeahnte Möglichkeiten in der Produktentwicklung. Das US-Unternehmen ANSYS aus der Nähe von Pittsburgh, das seinen Aktienkurs in den vergangenen fünf Jahren um mehr als 100% steigern konnte, hat die Software im Frühjahr auf den Markt gebracht, mit der die sogenannte numerische Simulation auf ein neues Level gehoben wird – mit dem Fokus auf eine schnelle Entscheidungsfindung ohne das bisher notwendige Expertenwissen.

Mit dieser Technologie werden mathematische 3D-Computermodelle unter Berücksichtigung von Temperaturen, Kräften oder Strömungen erstellt. Das virtuelle Modell ergänzt den physischen Prototypen, der aufwendig hergestellt und getestet werden muss, und erlaubt fast spielerisch, innovative Ideen und deren Auswirkung auf die Physik zu untersuchen, indem künftige Bauteile digital in die Hand genommen werden können. So finden die Entwickler heraus, wo ein Teil zu heiß werden kann, wann Bruchgefahr besteht oder wo Optimierungspotenzial vorhanden ist – ohne es tatsächlich produzieren zu müssen.

„Die Simulation gehört mittlerweile für viele Unternehmen zum Standard; ohne Simulationsexperten war diese Technologie bisher allerdings kaum anwendbar und wurde vor allem von Konzernen und großen Unternehmen eingesetzt. Mit ANSYS Discovery Live kann sie erstmals auch im Mittelstand und in Kleinunternehmen unkompliziert angewandt werden, sogar von Handwerksbetrieben, um beispielweise statische Nachweise schnell und zuverlässig zu führen“, sagt Christoph Müller, Geschäftsführer von CADFEM. Das Unternehmen aus Grafing bei München ist seit der Gründung 1985 Vertriebspartner von ANSYS.

Lösungen beinahe in Echtzeit
Mithilfe der numerischen Simulation werden nicht nur Windräder, Waschmaschinen oder Formel 1-Autos konstruiert, sondern auch kleinere Teile wie etwa Schrauben oder Duschköpfe. „Es konnte bisher manchmal Stunden oder sogar Tage dauern, bis Änderungen an komplexen digitalen Prototypen sichtbar wurden“, sagt Müller. ANSYS Discovery Live versetzt die Unternehmen nun in die Lage, verschiedene Design-Szenarien nahezu in Echtzeit zu betrachten und somit den Entwicklungsprozess erheblich zu beschleunigen.

Der Unterschied ist so enorm, dass Müller damit rechnet, dass die Software bald auch für kleinere mittelständische Unternehmen zum unverzichtbaren Instrument wird. „Neben dem weitaus geringeren Zeitaufwand sinken auch die Kosten bei der Produktentwicklung, was numerische Simulationen auch für den Mittelstand noch interessanter machen wird“, sagt Müller. Auch Ingenieure, Designer oder Handwerker können ohne Simulationsexperten während des Konstruktionsprozesses experimentieren und zügig Lösungen von digitalen Prototypen erarbeiten; nötig ist dafür kein Hochleistungsrechner, sondern lediglich ein aktueller Computer mit entsprechender Grafikkarte. (pj)

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