Konstruktive Verbesserung versus Validierung für die Fertigung und Nutzung
Viele machen heute Simulation, sie verfolgen dabei aber ganz unterschiedliche Ziele. Es wird oft der Eindruck erweckt, als würde mit der „Demokratisierung“ die Disziplin der Simulation von den Berechnungsexperten auf die Konstrukteure übertragen. Diesem generellen Eindruck muss in seiner Allgemeinheit widersprochen werden.
Zwar ist es richtig, dass sich manche komplexe Simulationsabläufe automatisieren lassen und somit auch Mitarbeitenden ohne CAE-Expertise (Computer Aided Eningeering) zugänglich sind. Wenn wir aber die eigentlich korrekte Bezeichnung für die Nutzung von Simulation in der Konstruktionsabteilung wählen, wird das Wesen dieser Nutzung deutlich: simulationsgetriebene Konstruktion. Im Mittelpunkt bleibt die Konstruktion, die Simulation ist nur ein Werkzeug, die Konstruktion noch besser zu machen.
Es geht also darum, Konstruktionsentscheidungen immer früher durch Simulation zu unterstützen und nicht um Validierung. Der Simulationsexperte hingegen fällt keine Konstruktionsentscheidungen, sondern validiert die Konstruktion. Eine ganz andere Zielsetzung! Konstrukteure und Simulationsexperten mögen die gleichen Werkzeuge nutzen, aber das Ziel der jeweiligen Simulation ist ein ganz anderes.
MODSIM verkürzt die Wege im Wertschöpfungsprozess – ein Beispiel aus der Praxis
Beispiel: Wenn ein Konstrukteur einen Druckbehälter entwirft, ist es ein sehr hilfreicher Schritt, diesen Druckbehälter mit einer Drucklast zu beaufschlagen und eine abschätzende Simulation durchzuführen.
Quantitativ richtige Spannungswerte sind in der simulationsgetriebenen Konstruktion nicht zu erwarten – wie denn auch, während der Konstruktionsprozess andauert, sind die genauen Drücke noch unbekannt.
Wenn aber das Ergebnis als qualitative Untersuchung angesehen wird und an bestimmten Stellen Spannungskonzentrationen auftreten, dann kann der Konstrukteur diese durch geeignete Konstruktionsänderungen beseitigen. Es ist offensichtlich, dass dadurch die Konstruktion verbessert wird, ohne dass es der quantitativ richtigen Spannungen bedarf.
Der Simulationsexperte hätte die ungewollten Spannungskonzentrationen ebenso entdeckt und den Konstrukteur zur Nacharbeit aufgefordert – nun kann sich der Simulationsexperte den Problemen widmen, die nicht so schnell zu erkennen sind und die sein Fachwissen fordern, um das Produkt zu validieren.
Die Schleifen zwischen Konstruktion und Simulation werden weniger, der Wertschöpfungsprozess wird schneller.
Ihr Weg zur wirksamen digitalen Kollaboration in der Simulation
Wichtig bei der simulationsgetriebene Konstruktion ist die enge Verbindung zu CAD, damit der Konstrukteur ohne Bruch direkt aus seinem CAD-Werkzeug eine Simulation starten kann.
Sowohl in Catia V5 als auch in der 3DEXPERIENCE Plattform von Dassault Systèmes wird die simulationsgetriebene Konstruktion in unterschiedlichen Ausbaustufen angeboten. Von einfacher, linear-elastischer Einzelteilanalyse bis hin zur vollen Funktionalität von Abaqus.
Welche Ausbaustufe geeignet ist, muss im Einzelfall entschieden werden. Die CENIT ist stolz darauf, vielen Kunden durch fachliche Beratung die Möglichkeiten der simulationsgetriebenen Konstruktion ermöglicht zu haben.
Dabei nehmen wir die Prozesse genau in den Blick und starten mit einer Beratung und gemeinsamen Definition des Zielbilds. Wir klären, welche Rollen und Verantwortungen es im Unternehmen für die Simulation geben soll. Auf dieser Basis lässt sich ableiten, wie die digitale Kollaboration in der Simulation umzusetzen ist.
Durch die simulationsgetriebene Konstruktion verschwimmt die Grenze zwischen Konstruktion und Simulation und alle am Wertschöpfungsprozess Beteiligten fügen sich nahtlos in das ein, was die Zukunft der Wertschöpfung ist: Simulation als Herzstück der Digitalisierung.
