Auf dem Weg zur rein virtuellen Simulation und Verifikation kompletter Schwermaschinen einschließlich Baustellen

Anbieter zum Thema

MES Electronic Connect GmbH & Co. KG

CADFEM Germany GmbH

IBR Leiterplatten GmbH & Co. KG

Mathworks Deutschland

Höhere Komplexität macht Optimierungen schwieriger

Bei herkömmlichen Entwicklungsprozessen vertrauen die Ingenieure auf physische Geräte, um Entwürfe zu optimieren und neue Konzepte zu validieren. Das Hinzufügen von elektronischen Funktionen bei einer Schwermaschine, die an sich schon eine nichtlineare Interaktion von verschiedenen Systemen und physischen Domänen darstellt, steigert die Komplexität extrem. Maschinenprognosen und Leistungsoptimierung werden damit zu äußerst schwierigen Aufgaben.

Je komplexer das System, umso höher Zeitaufwand und Kosten

Die erhöhte Entwurfskomplexität lässt wiederum den Zeit- und Geldaufwand zum Testen der verschiedenen Möglichkeiten exponentiell in die Höhe schnellen. Auch ist es schwer zu bestimmen, wann genügend Tests zur vollständigen Überprüfung der Maschinenleistung durchgeführt wurden. Gleichzeitig zwingt der Wettbewerb die Hersteller dazu, die Entwicklungskosten zu senken und die Entwicklungszeiten zu verkürzen.

Um dem Druck von beiden Seiten standzuhalten, entscheiden sich die Hersteller vermehrt für einen ganzheitlichen Ansatz bei der Entwicklung ihrer Maschinen: Sie setzen im Maschinenentwurf und im Entwicklungsprozess verstärkt Simulationen ein. Außerdem verwenden sie virtuelle Prototypen statt realer Prototypen für die Tests.

Simulationen sind heute fester Bestandteil der Entwicklung

Während der letzten zehn Jahre sind domänenspezifische Simulationen auf Komponenten- und Systemebene zu einem gängigen Bestandteil der Entwicklungsprozesse für mechanische, hydraulische und elektrische Komponenten und Systeme geworden. Da diese Hilfsmittel jedoch domänenspezifisch sind, ist es schwierig, die Interaktionen zwischen den verschiedenen Systemen abzuschätzen. Das schränkt die Verifikation der Maschinenleistung ohne den Einsatz physischer Geräte stark ein.

Das Beheben von Fehlern an physischen Protoypen ist teuer

Bisher konnte man nur sicherstellen, dass eine Schwermaschine entsprechend des Entwurfs funktioniert, indem man physische Prototypen der Maschinen anfertigte. Wie jeder an den Tests beteiligte Ingenieur bestätigen kann, ist das Beheben von Entwurfsfehlern an einem Prototypen eines der kostspieligsten Elemente im Entwurfsprozess. Falls die Fehler während dieser Phase nicht durch Tests entdeckt werden und bis zur Produktionsphase erhalten bleiben, kann dies zu enormen Garantie- und Reparaturkosten und zu unzufriedenen Kunden führen.

(ID:337969)