12. DEZEMBER 2017
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Sofort simulieren


Simulation in frühen Entwicklungsstufen gilt als wichtige Maßnahme, um Fehlentwicklungen frühzeitig zu stoppen. Ein Fraunhofer-Institut setzt dies konsequent um: Die enge Kopplung von CAD und Simulation soll individuelle Produkte ermöglichen. Das System wird auf der Hannover Messe vorgestellt.

Das Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung IGD in Darmstadt hat eine Simulationssoftware entwickelt, die die Machbarkeit von individuellen Designs sofort prüfen soll. Das soll produzierenden Unternehmen die Möglichkeit für individualisierte Massenfertigung eröffnen. Christian Altenhofen aus der Abteilung "Interaktive Engineering Technologien" am Fraunhofer IGD über den Nutzen der Software: "Wir schaffen einen fließenden Übergang zwischen Design und Simulation. Schnell zu prüfen, ob sich ein individueller Entwurf umsetzen lässt, ist heute in der Industrie ein oft ungelöstes Problem. Die meisten CAD-Daten beschreiben lediglich die äußere Oberfläche und enthalten nicht die für Simulationen notwendigen volumetrischen Informationen. Diese nachträglich zu generieren ist sehr fehleranfällig, erfordert meist manuelle Nacharbeit und kostet die Industrie viel Geld."


Die Software erzeugt aus einem Designentwurf automatisch eine Simulation. Die prüft, ob sich das Produkt wie gewünscht produzieren lässt. Falls nicht, präsentiert die Software eine optimierte Version. "Der Kunde hat dadurch weiterhin sehr viel Spielraum zum individuellen Design", sagt Altenhofen. Dabei wird das mathematische Konzept der "Subdivisionsvolumen" genutzt, um aus dem Design simulierbare Modelle zu generieren. Die Statik dieser Entwürfe wird per FEM numerisch simuliert.


"Mit Subdivisionsvolumen entsteht ein konsistentes virtuelles Model der inneren Struktur des Gegenstands", so Christian Altenhofen. "Die volumetrischen Informationen werden bei unserem Ansatz mit den Oberflächeninformationen direkt mitgeführt, die für das Erstellen des Designs wichtig sind. Das heißt, bereits in der Designphase stehen Kunden und Herstellern die notwendigen Informationen für die Simulation zur Verfügung".


Für die Hannover Messe 2017 (Halle 7, Stand D11) haben die Forscher zur Demonstration einen Prototyp für die Herstellung von Espressotassen aus Kunststoff entwickelt. Standbesucher können interaktiv am Bildschirm ihre eigenen Henkel konstruieren, die sofort per Software geprüft werden. Ist der Henkel nicht stabil genug für die zu erwartende Belastung, meldet das System, welche Parameter der Besucher verändern sollte. "Die additive Fertigung ist ein sehr anschauliches Beispiel, wie sich unsere Technologie anwenden lässt. Im Prinzip ist unser Ansatz jedoch für viele verschiedene Fertigungsverfahren und unterschiedliche Werkstoffe anwendbar", sagt Altenhofen.

Datum:
09.05.2017
Unternehmen:
Bilder:
Fraunhofer IDG

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