Simulationen für Rennboliden und digitale Zwillinge

CADFEM zeigt auf der Hannover Messe (Halle 6, Stand H18) gemeinsam mit dem Formula Student Team von HAWKS neueste Simulationslösungen für die Produkt­entwicklung.

Präsentiert wird die Produktfamilie ANSYS Discovery sowie die industriebewährten Simulationslösungen von ANSYS für Strukturmechanik, Strömungsmechanik, Elektromagnetik, Temperaturfelder, Multiphysik und Systemsimulation. Zusätzlich demonstriert CADFEM wie mit einem digitalen Zwilling neue Geschäftsmodelle, beispielsweise für eine zustandsorientierte Wartung, unterstützt werden können.                    

Völlig neue Möglichkeiten für die Vorentwicklung eröffnen sich durch die neuartige Technologie von ANSYS Discovery Live: Sie nutzt das Prinzip der rechnerischen Simulation – ist aber ohne das Know-how eines Simulationsexperten einsetzbar. Innerhalb weniger Sekunden liefert sie Konstrukteuren und Produktentwicklern aussagekräftige Informationen über die physikalischen Auswirkungen, wenn ein Konzept oder ein Designelement geändert oder auch ganz anders gestaltet wird.

Discovery im Einsatz bei HAWKS

Dieses wird beispielhaft mit dem HAWKS Racing Team, dem Formula Student Team der Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hamburg, demonstriert. Dazu haben die Studenten ihren Rennboliden gleich mitgebracht, in den man sich auch für ein Erinnerungsfoto reinsetzen darf. Von HAWKS, einer eigenständigen Organisation mit über 50 Mitgliedern, werden seit 2003 in Teamarbeit Rennwagen für Formula Student, dem größten internationalen Konstruktionswettbewerb für Studenten, entwickelt. Seit 2014 wird das Team seitens CADFEM dabei mit eigenen ANSYS-Lizenzen unterstützt, denn neben dem Test ist auch die Simulation ein wichtiger Baustein, der bei dem Wettbewerb in die Bewertung der Teams mit eingeht.
HAWKS-Teammitglieder sind auf dem Messestand von CADFEM und berichten dort von ihren Simulationserfahrungen. Sie nutzten sowohl die High-End-Simulationslösungen von ANSYS als auch die Discovery-Produkte. Der Einsatz von Discovery erlaubte es noch mehr Team-Mitgliedern, die Simulation in der frühen Entwicklungsphase einzusetzen und mithilfe von Simulationsergebnissen bessere Entscheidungen zu treffen. Mit Discovery SpaceClaim ist eine einfache 3D-Modellierung möglich, um gleichzeitig mit ANSYS Discovery Live in Sekundenschnelle die Simulationsergebnisse zu erhalten. Für fundierte Bewertungen ist dagegen ANSYS Discovery AIM oder ANSYS Workbench das geeignete Software-Werkzeug.

Neue Geschäftsmodelle mit dem digitalen Zwilling

In der Produktentwicklung sind digitale Modelle der Stand der Technik, wenn es darum geht, anspruchsvolle Entwicklungsaufgaben kosten- und termingerecht zu realisieren. Werden diese Modelle parallel zum physischen Produkt eingesetzt, spiegelt das digitale Modell die reale Welt wider, allerdings mit dem Vorteil, dass mehr Details betrachtet und bewertet werden können, als mit physischen Sensoren messbar sind. Die virtuellen Sensoren des digitalen Zwillings sind Basis für eine bessere Kenntnis des Anlagenzustands und ermöglichen so eine prädiktive Wartung und einen Betrieb, der sich hinsichtlich Einsatzzeit, Leistungsdaten oder Betriebskosten optimieren lässt. Darüber hinaus bilden die Daten der virtuellen Sensoren die Grundlage für die Etablierung neuer Geschäftsmodelle (Recommendation as a Service, Machine as a Service).
CADFEM zeigt an seinem Messestand, wie Sensordaten über Embedded-Hardware und über eine speicherprogrammierbare Steuerung in Simulationen eingespeist werden. Im laufenden Betrieb ist zu sehen, wie der digitale Zwilling und die physische Welt in einer IoT-Plattform zusammengeführt werden. Der digitale Zwilling wird damit konkret und „begreifbar“ und kann so einfacher auf eigene Aufgabenstellungen übertragen werden. Zusätzlich wird beispielhaft unter anderem die Implementierung eines Digitalen Zwillings in einem Wasserkraftwerk vorgestellt.

Auch am Messestand von SAP vertreten

Am Messestand von SAP in Halle 7 (Stand A02) ist ein mit CADFEM gemeinsam erstellter digitaler Zwilling für eine physische Anlage der Prozesstechnik, zum Beispiel aus der chemischen Industrie oder der Getränkeindustrie, live zu sehen. An diesem wird exemplarisch gezeigt, wie mit SAP Predictive Engineering Insights enabled by ANSYS der Degradationszustand von Anlagenkomponenten wie Pumpen oder Ventilen erfasst wird.