Unser Ziel ist es, die verschiedenen Kompetenzinseln in der Produktent-wicklung näher zu-sammenzubringen

Interview zum Thema Digital Prototyping

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Schneller, effektiver, kostengünstiger

Der Begriff Digital Prototyping stammt aus dem Gebiet des Maschinenbau-Ingenieur-wesens und bezeichnet eine Vorgehensweise in der technischen Entwicklung. Digital Prototyping soll die Entwicklungszeit von neuen Produkten verkürzen, die Kosten der

Entwicklung senken und die Qualität der Produkte verbessern.

Der Grundgedanke des Verfahrens ist, die zur Funktionsprüfung von Neuentwicklungen notwendigen Prototypen oder Versuchs-muster nicht als körperliche Prototypen zu testen, sondern sie als ‚digitale Prototypen‘, also als Computermodelle zu prüfen. Die Basis dafür stellt dabei ein 3D-CAD-Modell des Produktes dar. Davon ausgehend können mit rechnerischen Verfahren wie der Mehrkörper-Simulation (kinematische und dynamische Simula-tion), Finite-Elemente-Methode, Visualisierung oder Einbau- und Montagesimulation unterschiedliche Aspekte eines Pro-dukts untersucht werden, die ansonsten in aufwendigen Ver-suchsreihen mit physischen Modellen überprüft werden müss-ten. Die Vorteile von Digital Prototyping sind unter anderem, dass diese in der Regel geringere Kosten als physische Prototypen verursachen. Zudem können zahlreiche Konstruktionsvarianten am Computer leichter ausgetestet und optimiert werden. Auch können Tests von Prototypen am Rechner schneller durchgeführt werden als mit physischen Modellen. Aber ein wesentlicher Vor-teil ist, dass die während des Entwicklungsprozesses zwangsläu-fig auftretenden Konstruktionsänderungen in einer frühen Phase der Entwicklung verlegt werden können, wo sie wesentlich gerin-gere Kosten verursachen.

Durchgängigkeit als Voraussetzung Eine wichtige Voraussetzung des Digital Prototyping ist die Durchgängigkeit der Daten durch alle Phasen der Produktent-wicklung, also von der Konzeption über die Konstruktion bis zur

Fertigung und Montage. Dabei unterstützt das System das Pro-duktdatenmanagement. Das Verfahren des Digital Prototyping ist heutzutage Standard bei der Entwicklung von Automobilen, Flugzeugen und vielen langlebigen Konsumgütern. Der Maschi-nenbau und die mittelständische Industrie setzen Digital Pro-totyping in wachsendem Maß ein. Ein Grund dafür ist die Tatsa-che, dass die Kosten für 3D-CAD-Systeme und andere Lösungs-komponenten für die Realisierung von Digital Prototyping in den letzten Jahren stetig gefallen sind. Die Redaktion der IEE sprach mit Chris Douglass, Business Unit Director Manufactu-ring bei Autodesk, über die Strategien für ein optimales Digital Prototyping. Herr Douglass, Digital Prototyping ist mittlerweile ein etablierter Be-griff. Wie hat sich die Autodesk Strategie seit dem Anfang entwickelt und wo steht Digital Prototpying heute? Wir haben den Begriff Digital Prototyping vor über drei Jahren eingeführt und unser Angebot für Kunden seitdem deutlich und kontinuierlich erweitert. Neben Autodesk Inventor als Kernpro-dukt für die CAD-Konstruktion bieten wir inzwischen eine Rei-he weiterer Lösungen für Digital Prototyping, die durchgängig digitale Produktentwicklung an. Das sind zum Beispiel weiter-führende Lösungen im Bereich FEM-Simulation, Spritzguss- Simulation, Industrial Design, Mechatronik und für die Visuali-sierung von Produkten. Alle diese Lösungen tragen dazu bei, dass der komplette Produktentwicklungsprozess digital abge- ➜

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infoDIRECT 789iee1010 www.iee-online.de Link zum Softwarehersteller

rende Unternehmen vor der Herausforderung, dass die tech-nische Dokumentation erst zum Schluss eingebunden wird, wenn das Produkt bereits fertig ist. Durch die Assoziativität von Autodesk Inventor und Inventor Publisher kann die technische Dokumentation schon viel früher loslegen – wird die Konstruk-tion geändert, aktualisieren sich automatisch die Daten in Inven-tor Publisher. Dies beschleunigt die Marktreife. Außerdem bietet Inventor Publisher die Möglichkeit, schnell und einfach inter-aktive visuelle Anleitungen mit Bildern und Videos zu erstellen, getreu dem Motto 'Ein Bild sagt mehr als 1000 Worte'. Welche weiteren Schritte sind geplant? Wir wollen unseren Kunden immer mehr Funktionen und damit immer mehr Freiheit bieten. Sie sollen mithilfe von Inventor ihre Ideen einfach umsetzen können und dabei nicht von technischen Barrieren daran gehindert werden, kreativ zu sein. Ein Beispiel ist zum Beispiel Inventor Fusion. Wir arbeiten momentan daran, die direkte und parametrische Modellierung reibungslos zu ver-einen. In der mechanischen Konstruktion wird die parametrische Modellierung benötigt, weil sie ideal ist zum Erfassen und Wie-derverwenden von Know-how, zur iterativen Optimierung einer Konstruktion und für Produktvarianten und -konfigurationen. Die direkte Modellierung bietet aber entscheidende Vorteile, wenn zum Beispiel Daten aus einem anderen CAD-System bear-beitet werden sollen. Zudem lassen sich schnell Was-wäre-wenn-Szenarien durchspielen und einfache einmalige Änderungen vor-nehmen. Wir wollen unseren Kunden beides bieten, und zwar in einem einzigen System, damit sie alle Möglichkeiten nutzen kön-nen. Zudem sehen wir, dass es einen großen Bedarf gibt, Soft-warefunktionen aus verschiedenen Bereichen zu vereinen. Ziel ist, dass wir dem Konstrukteur die Mittel und auch die Anleitung geben, mit Inventor ein Produkt durchgängig digital zu entwer-fen, zu simulieren, zu analysieren und zu visualisieren, auch wenn er für die einzelnen Prozessschritte kein Fachmann ist. Das Gespräch führte Harald Wollstadt

deckt werden kann. Außerdem haben wir stark an der Interope-rabilität der verschiedenen Software-Angebote gearbeitet. Was ist der Unterschied zu anderen PLM-Strategien? PLM ist für unsere Kernzielgruppe nur schwer greifbar, da es in zu viele Prozesse des Gesamtunternehmens eingreift. Kosten und Nutzen sind vorab schwer kalkulierbar. Richtig umgesetzt wird PLM eigentlich nur in der Automobil- und der Flugzeugindus-trie. Mit Digital Prototyping fokussieren wir uns auf den Kern-bereich der Produktentwicklung. Das heißt, wir konzentrieren unsere Lösungskompetenz voll auf den Entwurf, die Konstrukti-on und das Erstellen von Fertigungsunterlagen eines Produktes und die damit verbundene Datenverwaltung. Also genau die Prozesse, die für KMUs entscheidend sind. Hinzu kommen Funk-tionen, um einen digitalen Prototyp unter realen Bedingungen zu simulieren. Zudem handelt es sich bei unseren Produkten um skalierbare Lösungen, die auch für Unternehmen in Fragen kom-men, die kein großes Budget haben. Welche Rolle spielt Autodesk Inventor innerhalb der DP-Strategie? Autodesk Inventor bildet die Grundlage der digitalen Produkt-entwicklung. Das Inventor-Modell ist ein exakter digitaler Pro-totyp, der die Beurteilung des Entwurfes und die Analyse von Funktionen optimal unterstützt. Unter dem Motto 'Simulation statt Versuch' haben wir unser Portfolio, wie oben schon er-wähnt, deutlich erweitert, um Konstruktionen vom Entwurf bis hin zum Herstellungsprozess zu erarbeiten, zu prüfen, zu opti-mieren und die entsprechenden Daten verwalten zu können. Un-ser Ziel ist es, die verschiedenen Kompetenzinseln in der Pro-duktentwicklung näher zusammenzubringen und unterschiedli-che Teams – zum Beispiel aus dem Bereich CAD-Konstruktion, Elektrotechnik, aber auch aus der technischen Kommunikation – und deren Tätigkeiten besser miteinander zu verzahnen. In In-ventor laufen alle Entscheidungen und Konstruktionen zusam-men. Was ist ein optimaler Digital Prototyping Workflow und welche Vortei-le entstehen dadurch? Digital Prototyping ermöglicht es, Konstruktionsdaten aus allen Phasen des Entwicklungsprozesses zusammenzuführen und in ei-nem einzigen, digitalen Modell – dem virtuellen Prototypen – zu-sammenzufassen. Unsere Lösungen optimieren den Entwurf und Maschinen und Anlagen können bereits vor Produktionsbeginn digital geprüft werden. Mit Digital Prototyping profitieren Fer-tigungsunternehmen von kürzeren Durchlaufzeiten, geringeren Produktentwicklungskosten und effizienteren Fertigungsprozes-sen – und damit von mehr Wettbewerbsfähigkeit. Dieses Jahr hat Autodesk Inventor Publisher für die Dokumentation von Maschinen oder Anlagen veröffentlicht. Was versprechen Sie sich davon? Autodesk Inventor Publisher ist eine Lösung für die technische Dokumentation und Kommunikation. Dabei greift Inventor Publisher auf dasselbe digitale Modell zurück, das auch in der Produktentwicklung und Fertigung eingesetzt wird. Mit dem Zugang zum 3D-CAD-Modell möchten wir erreichen, dass Dokumentation und Entwicklung parallel laufen, und dass der Dokumentationsprozess viel früher startet. Oft stehen produzie-

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