Industrielle Fertigungs- prozesse trotz Losgröße 1

Werkzeug- und Formenbau S. 54

Visualisierung + Berechnung ohne Hardware-Grenzen

Cloud Computing S. 60

3D-Drucker effektiv und gewinnbringend einsetzen

Rapid Prototyping S. 20

P R O M O T I O N

Realistische Simulationen mit SIMULIA N I C h T l I N e a R e S T R u k T u R O P T I M I e R u N g

1/12 Dezember/Januar ISSN 1618-002XEine Publikation der WIN-Verlag GmbH & Co. KG D: Euro 14,40 CH: SFr 24,50 A: Euro 14,90

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Es lebe die Freiheit! Nieder mit dem Systemzwang!

CAD-Datenmanagement:

Die Welt wird einfacher.

Editorial

Liebe Leser,die EuroMold, traditionell die letzte große Fachmesse im Jahr, steht unmittelbar vor der Tür und damit neigt sich 2011 auch schon dem Ende zu. Trotz Staatsschulden- und Euro-Kri-se war dieser Jahrgang eigentlich ein guter. Viele Unterneh-men haben nach wie vor Auftragsbücher, die sich sehen las-sen können, und auch der Auftragseingang hält sich wacker. So vermeldete Anfang November der Verband VDMA für September 2011 eine Steigerung beim Auftragseingang im deutschen Maschinen- und Anlagenbau von plus einem Pro-zent gegenüber dem schon guten Ergebnis vom Vorjahr. Ein deutlicher Rückgang – wie von einigen Wirtschaftsexperten erwartet – im durch Schulden- und Euro-Krisen belasteten Ordermonat September blieb damit aus. Die Branche wächst erfreulicherweise weiter. Im von kurzfristigen Schwankun-gen weniger beeinflussten Dreimonatsvergleich Juli bis Sep-tember 2011 ergibt sich insgesamt sogar ein Plus von acht Prozent im Verhältnis zum Vorjahr, bei den Inlandsaufträgen ein Plus von 13 Prozent und bei den Auslandsaufträgen ein Plus von fünf Prozent. Sie sehen, die Wirtschaft läuft weiter-hin rund und gibt sich überraschend stabil gegenüber den Störimpulsen seitens der Finanzmärkte.

Die Chancen für einen erfolgreichen Jahresausklang stehen gut, denn mit den Fachmessen SPS/IPC/DRIVES und EuroMold finden zum Jahresende zwei bedeutende Veranstaltungen für die gerade in Deutschland so wichtigen Industriebranchen Automatisierung, Antriebstechnik und den Werkzeug- und Formenbau statt. Hier werden die Weichen für das neue Jahr gestellt und die Produkte und Lösungen geordert, die bis weit in das neue Jahr produziert und ausgeliefert werden. Der deutsche Maschinen- und Anlagenbau kann jedenfalls auch für 2012 optimistisch sein und sollte sich nicht zu sehr von so manch trüber Konjunkturaussicht die Laune verder-ben lassen, sondern weiterhin seine hohe Innovationskraft ausspielen.

Passend zur EuroMold haben wir auch unser Fokus-Thema ausgewählt. Bei „Rapid Prototyping“ steht insbesondere der vielseitige Einsatz von 3D-Druckern im Mittelpunkt. Auf zehn Seiten finden Sie alles Wissenswerte rund um Geräte, Kosten und Materialien. Anwendungsbeispiele zeigen, wie sich heut-zutage Prototypen schnell und relativ kostengünstig herstel-len lassen. Mehr Informationen finden Sie ab Seite 20.

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4 Inhalt

CAD & Design

Kundenkonferenz von Siemens PLM Software präsentierte neue Digitale- Fabrik-Anwendungen in Tecnomatix 10. 43

Premium-Produkte besser erklären mit 3DVIA Composer: Einführung des neuen Winterreifens von Dunlop. 46

Praxisbericht Werner Weitner: fertigungsgerechtes CAD-System und integrierte FEA-Simulationen. 48

CR-8000 von Zuken: Neue Lösung für das Multiboard- Design auf Systemebene. 50

Management

Neue Lösung der DAXware-Produkt- familie von Huengsberg für Engineering- Datenkommunikation bei Meiller. 52

Reibungslose Migration einer Projektmanagement-Lösung bei Garner CAD Technic. 54

Aktuell

Aktuelle Wirtschaftsmeldungen Menschen und Märkte 6

Fachmesse EuroMold erwartet 1.500 Aussteller und 60.000 Fachbesucher. 10

Aktuelle Technikmeldungen Trends und Technologien 12

Veranstaltungskalender 18

Im Fokus

Rapid Prototyping

3D-Drucken ist ein effektives Werkzeug im Wettbewerb um Marktanteile und Kunden. 20

Kürzere Entwicklungszyklen, mehr Innovation durch 3D-Drucken bei Schuhhersteller Clarks. 22

Vorteile eines Inhouse-3D-Druckers im Vergleich zur Nutzung von Druckdienstleistern. 24

3D-Drucker unterstützt Span Architects bei der Konzept- und Angebotspräsentation. 26

Entwicklung des elektrischen Zweirads Gocycle mit Hilfe von Schnellspritzguss-Prototypenteilen. 28

Technologie-Lösungen

Maschinensicherheit: durchgängige Lösungskonzepte von Pilz in der Sicherheitstechnik. 30

KUKA.CNC kombiniert die Vorteile eines Industrieroboters mit denen einer CNC-Steuerung. 32

Fluid-Förderung mit Mikrozahnring- pumpen: elektronisch kommutierte DC-Kleinstantriebe von FAULHABER. 34

Bürsten für industrielle Anwend- ungen: Neues Testcenter von Kullen. 36

CIREX setzt zum Richten und Kalibrieren von Gussteilen auf Vier- Säulen-Pressensysteme von TOX PRESSOTECHNIK. 37

Deutsche Edelstahlwerke produzieren Spezialstähle für die Herstellung von Hochdruckrohren. 38

Simulation & Visualisierung

Integrative Werkstoffmodellierung von Kunststoffen: Materialien effizienter und durchgängig simulieren. 40

Europäische COMSOL-Konferenz informierte über neue Entwicklungen in der multiphysikalischen Simulation. 42

Fokus Rapid Prototyping: 3D-Drucken als effek-tives Werkzeug im Wettbewerb um Marktanteile

und Kunden. Firmen erschließen sich mit den neuen, schnellen und farbigen Rapid-Prototy-

ping-Maschinen wirtschaftlichen Mehrwert. Anwendungsbeispiele wie der Schuhhersteller

Clarks machen dies deutlich. (Seite 20).

Branche

Werkzeug- und Formenbau

Tebis für mehr Fertigungskapazität: Industrielle Fertigungsprozesse trotz Losgröße 1. 56

Aktuelle VISI-Version bei Maschinen- & Formenbau Leinetal MFL: Hohe Zeitersparnis bei Konstruktions- änderungen. 58

Special

Cloud Computing und Engineering

RealityServer von NVIDIA: Visuali- sierungsservice aus der Steckdose. 60

„STAR-CCM+ Power-on-Demand: Flexibler Service für Strömungssimu- lation in der Cloud von CD-adapco. 62

Autodesk Cloud bietet Software as a Service für mehr Mobilität, neue View- ing- und Kommunikationsfunktionen. 64

Redaktionell erwähnte Firmen in dieser AusgabeAKON S. 30, ANSYS S. 16, Autodesk S. 12, 64, B&R S. 15, CADFEM S. 16, 40, CD-adapco S. 62, Cenit S. 14, CIREX S. 37, COMSOL Multiphysics S. 42, Clarks S. 22, Dassault Systèmes S. 12, DEMAT S. 10, Deutsche Edelstahlwerke S. 38, Deutsche Messe S. 6, Dunlop S. 46, e-Xstream S. 40, Faulhaber S. 34, Frimo Sontra S. 56, GCT S. 54, Horn System-haus S. 22, HP S. 26, Hüngsberg S. 53, Invenio S. 8, Karbon Kinetics S. 28, Kisters S. 20, KUKA S. 32, Kullen S. 36, Mastercam S. 12, Mecadat S. 58, Meiller S. 53, Messe München S. 8, MFL S. 58, Missler Software S. 14, MSC Software S. 16, NVI-DIA S. 60, Objet S. 24, Pilz S. 30, Procad S. 6, Proto Labs S. 28, Schwindt S. 14, 46, Siemens S. 9, 43, 48, SimuForm S. 9, SolidWorks, S. 14, Spaceclaim S. 12, Span Architects S. 26, , The Project Group S. 54, Tebis S. 56, TOX PRESSOTECHNIK S. 37, Werner Weitner S. 48, ZUKEN S. 50.

EDITORIAL 3

TITELBILD-HINWEIS 6

IMPRESSUM 65

VORSCHAU 66

DIGITAL ENGINEERING-Marktplatz 17

Titelthemen

Von durchgängigen Lösungs-konzepten in der Sicherheits-

technik bis hin zu Spezialstählen für die Herstellung von Hoch-

druckrohren in der Chemie-In-dustrie – finden Sie innovative und praxisgerechte Technolo-

gielösungen ab Seite 30.

Der Einsatz von Cloud Computing im Maschi-nenbau schafft mehr Flexibilität und Freiheit für Ingenieure. Private und Public Clouds bieten Rechenleistungen als un-begrenzten Service aus der Streckdose für Simu-lation und Visualisierung. (Seite 60).

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6 Aktuell Macher und Märkte

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Der internationale Motorenhersteller Per-kins verwendet zur Optimierung des De-signs seiner industriellen Motorenkompo-nenten solidThinking Inspired von Altair Engineering. Perkins hat 2011 in die dreidi-mensionale Konzeptdesignsoftware so-lidThinking Inspired investiert, um damit seine Entwürfe in kürzester Zeit visualisie-ren, untersuchen und beurteilen zu kön-nen. Die Möglichkeit, die Pro-Engineer-Geometrie direkt zu nutzen, war zusammen mit der einfachen Handhabung der Soft-ware der Schlüsselfaktor für die Entschei-dung von solidThinking Inspired.

bofrost, europäischer Anbieter im Direkt-vertrieb von Eis- und Tiefkühlspezialitäten, hat sich für IBM Cognos als Business-Intelli-gence-Lösung entschieden. Im Rahmen ei-nes Proof of Concept konnten IBM Deutsch-land und der Business-Partner CENIT AG die Entscheider auf Seiten von bofrost von den Möglichkeiten und der Leistungsfähig-keit der IBM-Cognos-Business-Intelligence-Plattform überzeugen. Im nächsten Schritt ist es geplant, die BI-Plattform im Rahmen eines Implementierungsprojekts in die be-stehende IT-Infrastruktur zu integrieren und sukzessive die Anforderungen aus den Be-reichen Vertrieb und Controlling an das Be-richtswesen sowie die detaillierte Analyse umzusetzen. CENIT unterstützt mit den Lö-sungen im Bereich Business Optimization & Analytics (BOA) Firmen in der Unterneh-menssteuerung sowie dem Management von Chancen und Risiken, Geschäftsprozes-sen, Projekten und Daten. Das Angebot um-fasst Business-Intelligence- und Perfor-mance-Management-Lösungen auf Basis führender Technologie-Anbieter wie IBM Cognos bis hin zu hochwertiger Manage-ment-Beratung.

COMAC, die chinesische staatseigene Commercial Aircraft Corporation of China, verfolgt das Ziel, zu einem der weltweit füh-renden Hersteller von Passagierflugzeugen zu werden. Eine wesentliche Etappe auf dem Weg dorthin stellt die Optimierung der abteilungs- und standortübergreifen-den Zusammenarbeit in der Entwicklung und in der Produktion sowie die Optimie-rung des Automatisierungsprozesses dar. Nach einem intensiven Benchmark unter den gängigen PLM-Anbietern hat sich CO-MAC für PTC als Partner entschieden. Wind-chill, die PTC-Plattform für das Produktle-benszyklus-Management (PLM), wird nun unternehmensweit für die Entwicklung der großen Passagierflugzeuge eingeführt. Da-mit knüpft COMAC an die erfolgreiche Zu-sammenarbeit mit PTC im Bereich der klei-neren Passagierjets ARJ21 CPC und C919 an.

Im Einsatz Titelbild: SIMULIA von Dassault Systèmes

SIMULIA ist die Marke für realistische Simu-lation von Dassault Systèmes, dem PLM-Weltmarktführer für Lösungen zur virtuel-len Produktentwick-lung und für virtuelle Produkt erlebnisse.

SIMULIA bietet Werkzeuge, die Simulation als in-tegralen Bestandteil der Produktentwicklung er-möglichen. Hierzu gehören Abaqus Unified FEA für anspruchsvolle lineare und nichtlineare Berechnun-gen, alleinstehend oder in CATIA integriert, Simula-tion Lifecycle Management (SLM) für das Verwalten

von Simulationsdaten und -prozessen sowie Isight zur Automatisierung des Berechnungsprozes-ses und darauf aufbauend zur Untersuchung von Design varianten bis hin zur Parameteroptimierung.

Als neueste Erweiterung ist in Abaqus Topologie-optimierung integriert, die es unter Berücksichti-gung nichtlinearer Randbedingungen wie etwa Kontakt oder Plastizität ermöglicht, bereits in einer frühen Entwurfsphase optimierte Designvarianten zu ermitteln.

Dassault Systemes Deutschland GmbHBüro AachenElisabethstr. 1652062 AachenTel. +49 241 474 01 0Mail: simulia.de.info@3ds.comwww.3ds.com/de/products/simulia

P R O C A D

Auszeichnung mit dem Microsoft Award für innovative Cloud-Software Im Rahmen der diesjährigen Microsoft-Partnerkonferenz wurde Procad mit dem begehrten Microsoft Cloud Ser-vice Partner Excellence Award ausge-zeichnet. Das Gewinner-Produkt heißt PROOM und nutzt Microsofts Cloud-Lösung Windows Azure, damit Unter-nehmen XXL-Dateien schnell und einfach aus-tauschen können. „Der Anstoß für PROOM kam von unseren Kunden aus dem Maschinen- und Anlagenbau, die mit ihren Entwicklungspartnern häufig riesige CAD-Modelle austauschen oder Hunderte von Zeichnungen für Montagegrup-pen irgendwo auf der Welt bereitstellen“, erklärt PROCAD-Geschäftsführer Volker Wawer. E-Mail-, DVD- und FTP-Server sind für den schnellen und sicheren Datenaustausch in Unternehmen nicht geeignet. Auch herkömmlichen Filesharing-Plattformen fehlen wichtige Kontrollmöglichkei-ten, beispielsweise Zugriffsberechtigungen oder Informationen zur Dateiverwendung.

Die preisgekrönte Lösung von Procad schafft hier Abhilfe und unterstützt Unternehmen darin, extrem große Dateien auszutauschen und in virtuellen Projekträumen gemeinsam an diesen Dateien zu arbeiten. Bernd Stopper, Mitglied der Geschäftsleitung von Microsoft Deutschland, betonte bei der Übergabe der Auszeichnung die große Bedeutung der Mi-crosoft-Partner und ihrer innovativen Lösun-gen für die deutsche Industrie.

Procad setzt seit 15 Jahren auf neueste Mi-crosoft-Technologien und steht Jahr für Jahr als Gold-Partner auf der höchsten Stufe des Microsoft-Partnermodells.

H A n n O V E R M E S S E

Digital Factory mit neuem Standort in Halle 7Die Digital Factory, Internationale Leitmes-se für integrierte Prozesse und IT-Lösungen, erhält von 2012 an auf der HANNOVER MES-SE eine neue Heimat. Ihr künftiger Standort in Halle 7 befindet sich in direkter Nachbar-schaft zu den Prozessautomationsthemen der Industrial Automation. Nördlich der Di-gital Factory kommen die Themen rund um industrielle Zulieferlösungen und Leichtbau mit der Industrial Supply hinzu. Auf der Di-

gital Factory zeigte sich in diesem Jahr deut-lich, dass der Einsatz von IT mittlerweile weit über die üblichen Standardsoftwarethemen hinausgeht. Die Industrie-IT bestimmt heute die Produkte an sich und zunehmend auch die Produktions- und Entwicklungsprozesse sowie die dazugehörigen Dienstleistungen. Die neue Positionierung in Halle 7 bildet die Basis für das Zentrum der IKT-Lösungen in-nerhalb der HANNOVER MESSE.

v. l: Stephan Harms (Mi-crosoft), Till Pleyer, Stefan Kühner (PRO-CAD), Bernd Stopper (Mi-crosoft).Bild: Frank Ossen-brink

© 2011 Hewlett-Packard Development Company, L.P.

D E R N E U E

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8 Aktuell Macher und Märkte

N E U E R W E B - A U F T R I T T

Übersichtliche GestaltungAuf der Startseite finden Sie die Top-News sowie die Themen-Rubriken, in denen die Meldungen und Beiträge – zur besseren Übersichtlichkeit – ein-sortiert werden. Dies sind CAD/CAM/Design, PDM & PLM, Simulation, Visualisierung & VR, Digitale Fabrik, Rapid Prototyping, Hardware, Dienstleis-tungen, Antriebstechnik, Automatisierung, Elek-trotechnik, Fluidtechnik, Konstruktionselemente, Verbindungstechnik und Werkstoffe.

Neuer HTML-NewsletterIn unserem neuen, wöchentlichen HTML-Newsletter präsentiert Ihnen die Redaktion des DI-GITAL ENGINEERING Magazins die interessantesten News aus den Bereichen CAD, CAM, PLM, Hardware, Veranstaltungen, Forschung, Konstruktionskomponenten und Werkstoffe. Unter der Rubrik „Newsletter“ können Sie den News letter schnell und unkompliziert abonnieren.

P R O D U C T R O n I C A 2 0 1 1 S E T z T M A S S S T ä B E I n D E R B A T T E R I E P R O D U K T I O n

Präsentation des Produktionsumfelds von Hochleistungsbatterien Die productronica, Weltleitmesse für innova-tive Elektronikfertigung, präsentiert in enger Zusammenarbeit mit dem Fachverband Pro-ductronic im VDMA, der RWTH Aachen, dem Fraunhofer-Institut für Produktionstechno-logie und führenden Unternehmen eine ei-gene Sonderschau „Batteriefertigung und Leistungselektronik“. Erstmals wird damit im Rahmen einer Messeveranstaltung das komplette Produktionsumfeld von Batterien gezeigt – von der Beschichtung des Elektro-denmaterials bis hin zum fertigen Modul. Auf 200 Quadratmetern Fläche stellen Digatron Industrie-Elektronik, ERSA, F&K Delvotec, IBG Automation, KUKA Roboter, KMS Automati-on, M+W Group, Manz, o.m.t, Reis Robotics, Siemens, ULT und Viscom ihre innovativen

Lösungen innerhalb der Prozesskette aus. Die Sonderschau findet in der Halle B2 der productronica statt.

Ab Herbst 2012 erweitert die Messe Mün-chen ihr Portfolio im Geschäftsbereich „Neue Technologien“: Mit der neuen, zukunftsstar-ken Messeveranstaltung Energy Storage wird die gesamte Wertschöpfungskette innova-tiver Batterie- und Energiespeichertechnik abgebildet. Die Energy Storage findet jähr-lich parallel zu den Weltleitmessen electroni-ca oder productronica auf dem Gelände der Neuen Messe München statt. Begleitend zu der Fachmesse wird ein mehrtägiger Kon-gress durchgeführt. Die neue Energy Storage 2012 öffnet erstmals vom 13. bis 16. Novem-ber 2012 ihre Pforten.

I n V E n I O G R ü n D E T I n V E n I O V I R T U A L T E C H n O L O G I E S G M B H

Markt für digitale Absicherung wächstIn den letzten 25 Jahren hat sich invenio als anerkann-ter Partner für Engineering-Dienstleistungen auf dem Markt etabliert. Heute deckt das Unternehmen alle Pha-sen im Produktentwicklungs-prozess ab: von der ersten Idee bis zur Serienfertigung. invenio setzt seit langem auf die digitale Produktabsiche-rung, um den Kunden best-mögliche Ergebnisse liefern zu können. Mit der Gründung der invenio Virtual Techno-logies GmbH am 1. Oktober 2011 unterstreicht das Unter-nehmen die Relevanz dieses Bereichs. Als Geschäftsführer der Gesellschaft agieren Dipl.-Ing. Kai F. Wißler und Dipl.-Ing. Hermann Gaigl. Gemeinsam mit den anderen invenio-Ge-sellschaften ist die invenio Vir-tual Technologies GmbH un-ter dem Dach der invenio AG zusammengefasst. Damit will das Unternehmen seinen An-spruch als Premiumanbieter festigen.

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9AktuellMacher und Märkte

S I M U F O R M

Deutscher Maschinenbau im Konstruktions-ChaosBis zu 20 Prozent werden deut-sche Konstruktionsserver von Bauteil-Dubletten ausgelastet, schätzt ein Drittel der deutschen Experten in der Metallbearbei-tung. Das ergab eine Studie des Dortmunder Softwarespezialisten SimuForm im Rahmen der EMO Hannover 2011, der Werkzeug-maschinenindustrie-Leitmesse. Weitere 27 Prozent der knapp 150 befragten Fachkräfte schätzen die Dublettenzahl auf bis zu 30 Pro-zent in Ihrem Unternehmen. Trotz vernetzter Arbeitswelt, auch in Unternehmen scheitert der Vor-sprung an der Kollaboration – nur in wenigen Unternehmen gibt es eine Knowledge Base über die Entwicklungen der vergange-nen Jahre. Tatsächlich nutzen 78 Prozent der befragten Unterneh-men kein Werkzeug zum geo-metrischen Abgleich von neu zu entwickelnden Teilen mit bereits konstruierten Bauteilen. Lediglich sechs Prozent verfügen über eine solche Lösung. SimuForm bietet im Rahmen einer GeoSearch-Sui-te die technische Lösung zur In-dizierung und Vernetzung aller CAD-relevanten Daten und In-formationen aus einer heteroge-nen IT-Landschaft eines Kunden. Somit sind alle relevanten Daten auf Fileservern, in Datenbanken, im ERP- und PDM-System nahezu

in Echtzeit aus einer homogenen Software zugreifbar. Mit einer so gestrafften Konstruktionsvorstufe wird Wissen verfügbar gemacht, zudem lernt das System mit.

36 Prozent der Befragten sind daher der Meinung, neben Sys-temen zur globalen Verwaltung von Unternehmensprozessen – die Warenwirtschaft steht hier als Beispiel für eine effiziente Integra-tion – sei auch eine Wissensbasis im technischen Sinn nötig. Nur bei 18 Prozent der Unternehmen sind die CAD-Daten in einer beliebi-gen Form durchsuchbar. Effizienz gewinnen die Prozesse nicht nur durch die Beschleunigung in der Umsetzung. Intelligente Verknüp-fungen mit Bestandsdaten, auch aus der Kostenrechnung und der Angebotsabteilung, helfen bei Systemen wie der GeoSearch-Sui-te rund um die Ähnlichkeitssuche SimuForm Similia auch bei der An-gebots- oder Kalkulationserstel-lung. Mehr als ein Drittel der Un-ternehmen verfügen laut eigener Aussagen über keinerlei Schnitt-stelle zwischen Warenwirtschaft oder Kalkulation und den CAD-Daten. Gerade bei international agierenden Unternehmen ist eine konsistente, zentrale Datenablage kaum möglich. Hier kann die Geo-Search-Suite hohen Mehrwert ge-nerieren.

S I E M E n S

Verstärkung bei Industriesoft-ware durch CFK-Simulation

Durch die Übernahme von Vistagy mit Sitz in Walt-ham, Massachusetts, USA, erweitert Siemens sein Industriesoftware-Portfolio mit einer speziellen Software für das Design und die Fertigung moder-ner Verbundwerkstoffe (CFK). Eine entsprechen-de Vereinbarung wurde Anfang November un-terzeichnet. Mit dieser Akquisition kann Indus try Automation, eine Division des Siemens-Sektors Industry, seine Position Industriesoftware-Sektor weiter ausbauen.

Die Übernahme soll noch in diesem Kalenderjahr erfolgen. Anbieter und Verarbeiter von Verbund-werkstoffen wie etwa Karbonfaser-Teilen stehen vor der Aufgabe, die Kosten zu senken und die Zeit bis zur Markteinführung ihrer Produkte weiter zu verkür-zen, um die Wettbewerbsvorteile von Verbundwerk-stoffen, die bereits großflächig für Komponenten in der Luftfahrt oder in Windkraftanlagen eingesetzt werden, gegenüber anderen Materialien zu nutzen.

Genau dieses Ziel verfolgt Siemens durch die In-tegration der industriespezifischen Engineering-Software in sein Industrie-Portfolio für Product Life-cycle Management (PLM). Siemens gehört bereits heute zu den Technologieführern bei der Automa-tisierung von Produktionslinien für Karbonfaser-Komponenten. Durch die Akquisition von Vistagy wird Siemens zum weltweit einzigen Unternehmen, das den gesamten Wertschöpfungsprozess für Kar-bonfaser-Teile von der Produktdefinition über die Entwicklung bis hin zur Fertigung durchgängig mit seinen Softwaretools unterstützen kann.

Vistagy hat seinen Sitz in Waltham, Massachu-setts, USA. Weltweit setzen rund 300 Kunden die Software-Lösungen des Unternehmens ein. Die Anwendungsfelder erstrecken sich von der Ent-wicklung, dem Design und der Fertigung komple-xer Verbundwerkstoff-Komponenten und großen Flugzeug-Bauteilen bis hin zum Design und der Fer-tigung von Sitz-Systemen und Ausstattungs-Kom-ponenten. Siemens plant, den Software-Anbieter in die Business Unit Siemens PLM Software zu in-tegrieren, die zur Siemens-Division Industry Auto-mation gehört. Die Siemens-Business-Unit stellt die weitere Betreuung aller Vistagy-Kunden sicher.

Während der letzten Jahre hat die Siemens-Di-vision Industry Automation bereits mit dem US-amerikanischen Unternehmen UGS (2007), Innotec in Deutschland (2008), Elan Software Systems in Frankreich (2009) und Active SA in Brasilien (2011), jeweils in ihren Bereichen führende Industriesoft-ware-Anbieter übernommen. Weitere Informatio-nen im Internet unter: www.siemens.com/automation

10 Aktuell

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euroMold 2011, 29. November bis 2. Dezember

Auf rund 75.000 Quadratmetern Aus-stellungsfläche zeigt die EuroMold in den Messehallen 8, 9, 11 und der

Galleria neueste Entwicklungen in sämt-lichen Bereichen der Produktentwick-lung. Highlights der EuroMold 2011 sind neben dem Gastland Korea die Sonder-schauen „Innovationen durch Werkzeug- und Formenbau“ und „E-Production für je-dermann“ sowie Konferenzen, Foren und Workshops.

Gastland KoreaDas Gastland Korea spielt inzwischen als asiatische Industrienation eine wichtige Rolle. Auf der EuroMold 2011 werden sich neben koreanischen Unternehmen auch staatliche koreanische Forschungseinrich-tungen und relevante Fachverbände wie KODMIC präsentieren. Ein wichtiger Mei-lenstein in der Beziehung zwischen Korea und Europa ist das Freihandelsabkom-men, das am 1. Juli 2011 vorläufig in Kraft tritt. Die Beziehungen zur Europäischen Union, die bereits jetzt schon nach China der zweitwichtigste Handelspartner Süd-koreas ist, werden dadurch sicherlich noch weiter verstärkt. Für einen Großteil der Ex-portgüter aus der EU nach Südkorea ent-fällt durch das Freihandelsabkommen der Zoll. Davon sollten vor allem der deutsche Maschinen- und Anlagenbau und weitere Industriebereiche profitieren.

Highlights und SonderthemenDie EuroMold 2011 greift neueste Ent-wicklungen in der Branche auf und trägt diesen mit innovativen Sonderschau-en und Workshops Rechnung. Das Son-derthema „E-Production für jedermann“ findet bereits zum dritten Mal auf der Eu-roMold statt und hat sich seit seiner Pre-miere zu einem Besuchermagnet in der Halle 11 entwickelt. Auf der EuroMold 2011 gibt diese Sonderschau einen de-taillierten Einblick in Trends und künfti-ge Einsatzmöglichkeiten der additiven Verfahren. Neu auf der EuroMold 2011 ist die Sonderschau „Innovationen durch Werkzeug- und Formenbau“ in der Hal-le 8.0.

Mit dem Slogan „Deutscher Formenbau – Wir schaffen Werte“ werden auf etwa 400 Quadratmetern besondere Expona-te präsentiert und der Werkzeug- und Formenbau als Schlüsseltechnologie mit besonderer Bedeutung für Deutsch-land als Industriestandort dargestellt. Er-gänzt wird die Sonderschau durch einen Bildungsbereich, in dem die verschie-denen Ausbildungsmöglichkeiten im Werkzeug- und Formenbau aufgezeigt werden. Ebenfalls neu auf der EuroMold 2011 ist die Sonderschau „Engineering-Dienstleister“.

Halle 11 als „House of Creation“Die architektonisch eindrucksvolle Hal-le 11 bildet als „House of Creation“ ein weiteres Highlight der EuroMold 2011. Die Themenbereiche „design + enginee-ring“, „Werkstoffe“, „Simulation + VR“ so-wie „Rapid Prototyping und Manufactu-ring“ sind hier vereint.

Internationale Konferenzen, Foren und WorkshopsBereits zum 13. Mal findet auf der Euro-Mold die internationale „Wohlers Con-ference“ statt – 2011 unter dem Motto „Design Innovation from Additive Manu-facturing“ (Donnerstag, 1.12.2011). Neu sind drei Konferenzen, die in Koopera-tion mit dem Haus der Technik in Essen angeboten werden: Die zweitägige Kon-ferenz Spritzgießwerkzeuge (29.11 bis 30.11.2011), die Konferenz „Entwickeln mit Kunststoffen (30.11.2011) sowie die Konferenz „Vorkalkulation von Spritz-gießwerkzeugen“ (01.12.2011). Erst-mals präsentiert die EuroMold zudem die Konferenz „Strategien und Trends im Werkzeug- und Formenbau“, die am 30.11.2011 in Kooperation mit dem Süd-deutschen Kunststoffzentrum Würzburg veranstaltet wird.

Darüber hinaus bietet die EuroMold 2011 traditionell das Forum „design + engineering“ in Halle 11.0 mit den Ses-sions zu den Themenbereichen „Design + Engineering“, „Simulation und VR“ „Ra-pid Prototyping“ und „Industriedesign“. Im Rahmen das Gastlandes Korea finden das zweitägige Forum Korea in Halle 9.0 statt. Die Teilnahme an diesen Foren ist für EuroMold-Besucher kostenfrei. Die EuroMold unterstützt zudem den inter-nationalen Konstruktionswettbewerb Formula Student bereits zum vierten Mal mit einem Konstruktions-Workshop am 2.12.2011.

Das erfolgreiche Messekonzept über-trägt der EuroMold-Veranstalter DEMAT GmbH verstärkt in attraktive ausländische Märkte. bw

W E LT M E S S E F ü R W E R K Z E U G - U N D F O R M E N B A U , D E S I G N U N D P R O D U K T E N T W I C K L U N G

Auf geht’s zur EuroMoldDie 18. EuroMold, Weltmesse für Werkzeug- und Formenbau, Design und Produktentwicklung, findet vom

29. November bis 2. Dezember 2011 statt. Bis zu 1.500 Aussteller aus 45 Ländern und 60.000 Fachbesucher

werden erwartet. Auch die Ausstellungsfläche verzeichnet einen Zuwachs um 4,1 Prozent – zahlreiche Aus-

steller haben ihre Stände vergrößert. Mit dem Gastland Korea und innovativen Sonderschauen zeigt die Eu-

roMold zahlreiche Highlights und baut damit ihre Position als internationale Leitmesse der Produktentwick-

lung weiter aus.

©2011 Z Corporation. Alle Rechte vorbehalten.

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12 Aktuell euroMold austeller

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Mastercam-X6-Version

D A S S A U L T S y S T è M E S – H A L L E 1 1 , S T A n D C 1 1 0

Außergewöhnliches Produktdesign für außergewöhnliches Kochgeschirr

Mastercam X6 wird allen in-teressierten Anwendern und Kunden auf der diesjährigen EuroMold in Frankfurt prä-sentiert. Inhaltlich liegt der Fokus vor allem auf der Prä-sentation der neuen Bearbei-tungsstrategien der kommen-

den Software-Generation. Die deutsche Version wird unter anderem die neue Zu-satzapplikation Mastercam Blade Expert enthalten, ein Produkt, das zahlreiche Be-arbeitungsstrategien im Be-reich Mehrachsen beinhal-tet und unter anderem auf die Bearbeitung von Impel-lern abzielt. Als zusätzliches Highlight stellt die Intercam SA, der europäische Distri-butor des Mastercam Zusatz-produkts Robotmaster, ge-meinsam mit dem deutschen Vertriebspartner, der unicam Software GmbH, einen KU-KA-Fräsroboter mit der neu-en KUKA-CNC Steuerung (KR C4) vor.

Dassault Systèmes, zeigt auf der diesjährigen EuroMold, wie Fissler seine gesamte Pro-zesskette mit Hilfe von PLM-Lösungen organisiert. Ziel des Herstellers von Kochgeschirr ist es, durch innovative Techno-logien die Entwicklungszeiten neuer Produktserien – ange-fangen bei der ersten Produkt-idee über die Vorentwicklung bis zur marktreifen Produktion – weiter zu verkürzen.

Auf dem Stand von Das-sault Systèmes wird anhand eines Showcase anschaulich dargestellt, wie Fissler mit Softwarelösungen von Das-sault Systèmes die gesamte Prozesskette der Produktent-stehung abdeckt. Im Zentrum stehen dabei vor allem die Werkzeugkonstruktion und

die Fertigung. Die Besucher können sich vor Ort aber nicht nur von der technologischen und qualitätsbezogenen Vor-reiterrolle des Unternehmens überzeugen, sondern auch vom hohen Nutzwert der Pro-dukte selbst. Ein Show-Koch aus Südkorea, diesjähriges Partnerland der Messe, wird live am Stand asiatische Spe-zialitäten in Schnellkochtöp-fen von Fissler zubereiten. Für die Entwicklung und Kon-struktion seiner Produktsor-timente und den dazu not-wendigen Werkzeugen und Vorrichtungen verwendet das Unternehmen mit Sitz und Produktion in Idar-Oberstein das CAD-/CAM-System CATIA und die PDM-Lösung ENOVIA SmarTeam.

A U T O D E S K – H A L L E 1 1 , S T A n D E 2 4

Entwicklungsprozess für Kunststoff-produkte abgedeckt

Autodesk präsentiert sein Portfolio für das Digital Pro-totyping, die neuen Auto-desk-Cloud-Dienste sowie die Produkte für den Werk-zeug- und Formenbau. Ge-zeigt werden die verschie-denen Autodesk Suites, Autodesk Inventor, Inventor Tooling, die Industrie-De-sign-Lösung Autodesk Ali-as, Autodesk Showcase zur Visualisierung sowie Auto-desk Moldflow für die Simu-lation von Spritzgusspro-zessen. Besucher können live vor Ort die Herstellung von Kunststoffteilen erle-ben: Eine Vertikalmaschine der Firma Babyplast pro-duziert Büroklammern di-rekt auf dem Messestand. Durch die Autodesk-Lösun-gen wird der gesamte Ent-wicklungsprozess für Kunst-

stoffprodukte abgedeckt: Angefangen vom Design der äußeren Form über die Konstruktion des oft recht komplexen Innenlebens der Kunststoffteile und die Simulation des Kunststoff-Spritzgießens bis zur De-tail-Konstruktion des Werk-zeugs. Vor allem durch die Simulation von Spritzguss-vorgängen können enorme Zeit- und Kosteneinsparun-gen erzielt werden. Auto-desk wird auf der Messe zusammen mit den Fach-händlern AURON GmbH, e4e engineers for engineers GmbH, Mensch und Maschi-ne Integra GmbH, Mensch und Maschine Systemhaus GmbH, MF Software Sales + Service Group, MOTIVA DV-Support GmbH und MTC GmbH vertreten sein.

S P A C E C L A I M – H A L L E 1 1 , S T A n D E 6 7

neue Version SpaceClaim Engineer 2011+SpaceClaim zeigt seine ak-tuelle Version 2011+ des 3D-Direktmodellierers so-wie spezielle Funktionen für Fertigung, Formenbau und Rapid Prototyping auf der Fachmesse.

Neben SpaceClaim wer-den die fünf deutschen Ver-triebspartner in Halle 11 am Stand E67 vertreten sein und ihr Leistungsprofil präsentie-ren: Sie zeigen SpaceClaim als ideales 3D-Tool für die Geometrieaufbereitung und den Fremddatenimport. Mit dem Release 2011+ wird die Einsatzstärke in der Industrie weiter ausgebaut, um eine Lösung zu bieten, die für kleine Engineering-Dienst-leister und Fertigungswerk-

stätten genauso geeignet ist. Das System ermöglicht es Ingenieuren, 3D-Geome-trie rasch zu entwerfen, zu bearbeiten oder für Folge-prozesse zu verändern – und dies ohne ein kompliziertes, teures CAD-System erlernen und bedienen zu müssen. Die neuen Erweiterungen in Version 2011+, dem achten Release des Direktmodellie-rers, umfassen die Konzept-modellierung, Werkzeuge zur Modell-Vorbereitung für die Simulation und für Rapid Prototyping sowie robuste Funktionen für die Fertigung wie etwa NC-Modellvorbe-reitung, Vorrichtungsbau, Werkzeugbau und Blechbe-arbeitung.

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14 Aktuell euroMold austeller

C E n I T – H A L L E 8 , S T A n D D 4 6

Fertigungslösungen zur ProzessautomatisierungIm diesjährigen Euromold-Auftritt stehen bei CENIT Automation, Simulation und Robotik sowie innova-tive V6-Technologien im Fo-kus. Die Vorteile von CATIA im Werkzeug- und Formen-bau zur Realisierung durch-gängiger Entwicklungs- und Fertigungsprozesse sind ein Schwerpunkt in Frankfurt. Die Product-Lifecycle-Manage-ment-(PLM-)Experten zeigen Lösungen, die ein klares Ziel verfolgen: nachhaltige Pro-zessautomatisierung. Als Va-lue Added Reseller für das gesamte Dassault-PLM-Port-folio – CATIA V5/V6, DELMIA, DYMOLA, SIMULIA, ENOVIA, 3DVia Composer – präsentiert sich CENIT mit seiner Bran-chenexpertise gerade für den Werkzeug- und Formenbau. Dabei spielt die neuartige V6-Technologie-Plattform eine zentrale Rolle. Hierbei werden alle Aspekte einer durchgän-gigen Prozesskette beleuch-tet. An einem Beispiel aus der

Praxis wird verdeutlicht, wie Daten und Prozesse – unter Weiterverwendung von CA-TIA V5 – mit ENOVIA V6 ver-waltet und Teilaufgaben wie etwa Werkzeugaufbau oder NC-Programmierung mit V6 bearbeitet werden können.

Auffälliger Blickfang des Messestandes in Halle 8 ist eine Roboterzelle mit einem Com-posite-Bauteil aus dem Motor-sport. Diese Live-Präsentation gibt einen Einblick in das gro-ße Potenzial des CENIT-eige-nen Softwarebaukastens FAST-SUITE. Die speziellen Lösungen der FASTSUITE-Produktfamilie unterstützen im Bereich Werk-zeug- und Formenbau intuitiv wie effektiv bei der Simulation und Automatisierung komple-xer Maschinen- und Roboter-parks. Dabei ist es zweitran-gig, ob es sich um eine Blech-, Kunststoff- oder Composite-Verarbeitung handelt. FAST-SUITE ergänzt dabei die be-stehenden Standardlösungen CATIA und DELMIA.

M I S S L E R S O F T w A R E – H A L L E 8 , S T A n D H 5 6

neue Funktionen

Missler Software stellt exklu-siv auf der Euromold die Neu-heiten der führenden Soft-ware-Produktlinie TopSolid aus. Als CAD/CAM-Komplett-lösung ist die Software für den Formenbauer das ideale Mittel, um ein Werkzeug von der ursprünglichen Planung bis zur Änderung von kon-struierten Teilen problemlos zu erstellen. Zu den wich-tigsten Punkten der neuen 2011-Version gehören

Eine verbesserte Ergo-nomie: Neue Toolbar, kon-textabhängige Menüop-tionen auf bestimmten Werkzeugkomponenten und mehrfaches Verge-ben von Bauteileigenschaf-ten geben einen schnellen Überblick über das Projekt und erhöhen erheblich die Produktivität.

Neue Analyse-Hilfsmittel: Mit TopSolid’Mold können Formenbauer die Formteil-dicke und die Bauteilfläche für die drei Hauptrichtun-

gen des Werkzeugs direkt berechnen und darstellen.

Verbesserungen von Normkomponenten und Formeinsätzen: Neue Funk-tionen für geschlossene Trennflächen und neue Me-thoden für die Befestigun-gen zusammen mit einer verbesserten Anbindung an und Datenübernahme aus TopSolid’Design sind wich-tige Optimierungen für den Formenbauer.

Cadmould, dem führen-den Simulationssystem für Spritzguss ist TopSolid’Mold auch näher gekommen mit einer Analyse der Teile, Kon-trolle der Konstruktion und der Bauteiländerungen der Konstruktionen für eine ver-besserte Produktivität.

S O L I D w O R K S – H A L L E 1 1 , S T A n D E 0 6

Viele neuerungen in Solidworks 2012Die Dassault Systèmes SolidWorks Corp. präsentiert mehr als 200 Neue-rungen der 3D-Konstruktionslösung SolidWorks 2012. Geschäftsabläufe las-sen sich so produktiver und profitabler gestalten. Zahlreiche Verbesserungen in den Bereichen Baugruppen- und Zeichenfunktionen, integrierte Simu-lation, Kalkulation, Leitungsführung, Erstellung von Bildern und Animatio-nen sowie Produktdatenverwaltung sind die Basis für größere Innovations-fähigkeit sowie Produktivität.

Die Vorteile für Konstrukteure auf ei-nen Blick: • Automatisierung der am häufigsten

verwendeten Konstruktionsfunktio-nen

• Erhöhte Leistung und Qualität für ei-nen optimierten Workflow

• Grundlegende Änderung der Pro-duktentwicklungsprozesse für schnel-lere Konstruktionen

• Erweiterte Funktionalitäten für die Zusammenarbeit und Teamkonnek-tivität für mehr Kreativität und Effi-zienz

Auf dem Design + Engineering-Vor-tragsforum in Halle 11.0, Stand F 68, wird Ralf-Dieter Otto, Territory Techni-cal Manager Central Europe bei Solid-Works, am Mittwoch, dem 30. Novem-ber 2011 um 15.00 Uhr zu dem Thema „Parallelisierung der Konstruktion und Produktkommunikation mit SolidWorks und 3DVIA Composer“ referieren.

S C H w I n D T – H A L L E 1 1 . 0 , S T A n D B 1 0 9

Innovativ im Bereich FertigungAls einer der führenden Dassault Systèmes Value Added Reseller (VAR) für PLM-Lö-sungen zeigt SCHWINDT CAD/CAM-Tech-nologie GmbH auch in diesem Jahr wie-der auf der EuroMold in Frank-furt/Main zukunftsorientierte Innovationen im Fer-tigungsbereich. Besucher können über wichtige Neuerungen und Themen in der Werkzeug- und Betriebsmittelkonstrukti-on, sowie in der NC-Programmierung mit CATIA, DELMIA, ENOVIA und 3DVIA infor-mieren. Wir präsentieren: ENOVIA V6 mit CATIA V5 und NX ENOVIA V6 ermöglicht im Multi-CAD-Umfeld die Vereinheitlichung und Beschleunigung der Entwicklungs-prozesse. NC-Programmierung mit CATIA/DELMIA V6.

Trends und Technologien

SpaceMouse™Pro

NEU

SpaceMouse Pro verbindet modernes Design mit intelligenter Funktionalität

Mit der SpaceMouse Pro erweitern wir unser Produktportfolio um ein weiteres intuitives und intelligentes 3D-Navigationsgerät. Die neue 3D-

Maus richtet sich an alle professionellen Anwender, die mehrere Stunden täglich mit ihrer 3D-Software arbeiten und dabei ein ergonomisches

Werkzeug benötigen, mit der sie die Präzision ihrer virtuellen Prototypen verbessern und den Konstruktionsprozess beschleunigen können.

Die neue SpaceMouse Pro überzeugt durch ihre ergonomische Form und 15 große, programmierbare Funktionstasten, die sich individuell belegen

lassen. Sie beschleunigen die Auswahl von Befehlen, reduzieren das Umgreifen zwischen Standardmaus und Tastatur und ermöglichen dem

Anwender, sich auf seine Konstruktion zu konzentrieren. Über das On-Screen Display auf dem Rechnerbildschirm können

Anwender zudem schnell erkennen, welche Befehle den vier intelligenten Funktionstasten zugewiesen wurden.

Erfahren Sie mehr über die SpaceMouse™ Pro

www.3dconnexion.de/digital

3Dconnexion 6 DoF Technology4 Funktionstasten

Ergonomisch optimiertes Design

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B & R

X20 System fit für maritimen Einsatz

Nach umfassender Prüfung durch das unabhängige Zertifizierungsinstitut Ger-manischer Lloyd (GL) wurde das B&R X20 System mit dem begehrten Qualitätssie-gel für maritime Anwendungen ausge-zeichnet. Alle getesteten X20-Module wie CPUs, I/Os und Bus Controller über-zeugten durch hohe Funktionalität und Betriebssicherheit und konnten so den Qualitätskriterien im maritimen Bereich Rechnung tragen. So sind die Kompo-nenten für die Umweltkategorien D und EMC1 klassifiziert, was den Einsatz unter Deck (inklusive Brücke und Maschinen-raum) mitberücksichtigt. Als internatio-nal anerkannte Prüfinstanz ist GL unter anderem zuständig für die Etablierung technischer Standards im Schiffs- sowie Offshore-Bereich usw.

Neben dem internationalen Ansehen GL-geprüfter Komponenten und einer da-mit verbundenen raschen Schiffsabnah-me bietet das Qualitätssiegel umfassende Information zu Sicherheit und Qualität in-dustrieller Produkte. Als wesentliches Ent-scheidungskriterium im maritimen Bereich findet das GL-Siegel aber auch Aufmerk-

samkeit bei Maschinenbauern in nicht-maritimen Segmenten. So wird das Prüf-siegel heute bereits von Anwendern aus unterschiedlichsten Branchen als wichti-ges Auswahlkriterium herangezogen.

Das X20 System ist sowohl komplette Steuerungslösung als auch dezentrales I/O-System. Die innovative Dreiteilung in Busmodul, Elektronikmodul und Klem-menblock erlaubt unterschiedliche Be-stückungsvarianten auf einer Basisplatt-form. Mit den ultrakompakten 8-Kanal-, 12-Kanal und 16-Kanal-Modulen profi-tieren Anwender von Einsparpotenzialen im Schaltschrank bis zu 50 Prozent.

B A U M E R

Platzsparender und flexibler Kapazitivsensor

Für die sichere Detektion von Objekten bei engen Platzverhältnissen bringt Bau-mer den neuen Kapazitivsensor CFDK 25 auf den Markt. Der Sensor zeichnet sich durch ein sehr flaches Gehäuse und besonders vielseitige Montagemöglich-keiten aus. Die flache Bauform mit nur 6 Millimetern Bauhöhe ermöglicht einen einfachen Einbau, beispielsweise unter einem flachen Förderband. Dort kann der Sensor bündig eingelassen werden und benötigt so weit weniger Platz als optische oder Ultraschall-Sensoren. Um die Integration des Kapazitivsensors

in Maschinen und Anlagen zu erleichtern, bietet Baumer passend zum Sensor einen i n n o v a t i v e n

Montagerahmen an. Über diesen kann der Sensor nicht nur mit Schrauben, sondern auch mit Kabelbindern, Klett-band oder Kleber befestigt werden. Aus dem Montagerahmen lässt sich der Sensor einfach und ohne Werkzeug entfernen und wieder einsetzen (Snap-out/Snap-in).

Diverse fix eingestellte Schaltabstän-de von 2 bis 25 Millimetern machen ein Potentiometer überflüssig und den CFDK 25 zur Plug-and-Play-Lösung. Um auch in anspruchsvollen Umgebun-gen eine hohe Produktlebensdauer zu gewährleisten, besteht das Gehäuse des Kapazitivsensors aus dem robus-ten Kunststoff Polyamid 12. Der Sen-sor ist für platzkritische Anwendungen in Montage- und Handlingsautomaten oder in Druck- und Verpackungsma-schinen geeignet.

Das X20 System von B&R wurde kürzlich für den Einsatz im maritimen Umfeld GL-zertif-ziert. Bild: B&R

Bild

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mer

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16 Aktuell Trends und Technologien

M S C S O F T w A R E M I T n E U E R V E R S I O n M A R C 2 0 1 1

nichtlineare Strukturberechnungen und Multiphysics-Analysen

MSC Software hat die neue Version des Finite-Elemente-(FE)-Programms Marc präsentiert. Mit dieser benutzerfreundli-cheren und schnelleren Version können jetzt auch Ingenieure mit weniger Berech-nungserfahrung nichtlineare Analysen sofort produktiv einsetzen. Gleichzeitig hält die Version 2011 für bereits erfahre-ne Marc-Anwender zahlreiche neue Funk-tionalitäten bereit, beispielsweise für die Berechnung von Rissfortschritt, Bruchme-chanik oder Composites.

Eine gänzlich neu gestaltete Benutzer-oberfläche mit intuitiver Menüanordnung sowie erheblich erweiterte CAD-Schnitt-stellen und Vernetzungsfunktionen geben dem Anwender ab sofort die Möglichkeit, sich schnell in das Programm Marc ein-zuarbeiten und Simulationsmodelle zeit- und kosteneffizienter aufzubauen.

Mit der neuen Marc-Version lassen sich sowohl lineare als auch nichtlineare Kon-taktprobleme auf einfache Weise model-lieren und analysieren. Für letztere steht erstmals auch der Segment-to-Segment-Kontaktalgorithmus zur Verfügung, der bislang nur für Analysen kleiner Verfor-mungen anwendbar war. Mit seiner Hil-fe lassen sich gegenüber der klassischen Node-to-Segment-Methode wesentliche Verbesserungen bei der Stetigkeit von Spannungsverläufen erzielen.

Auch für Multiphysics-Analysen, bei-spielsweise zum Berechnen von Wär-meausbreitung oder Elektrostatik, hält das 2011-Release neue Funktionalitäten bereit.

Im Bereich Bruchmechanik und Rissfort-schrittssanalyse bietet das Release eine Erweiterung der „Virtual Crack Clo sure Technique“ (VCCT) und die Neuimplemen-tierung der Lorenzi-Methode an. Die bis-herige Berechnung von Rissfortschritt be-ruhte auf automatisierter Neuvernetzung, Aufhebung innerer Zwangsbedingungen oder Netzauftrennungstechniken entlang bestehender Elementkanten. Marc 2011 bietet nun eine zusätzliche Technologie an, mit der ein direkter Schnitt durch die vom Riss zu durchlaufenden finiten Ele-mente vorgenommen wird.

Für Composite-Berechnungen bietet die Version 2011 mit der „Strain Invariant Failure Technique“ (SIFT) ein neues Ver-sagenskriterium an. Im Bereich der Er-gebnisauswertung konnte mit der Ein-führung zweier neuer Post-Codes die Möglichkeit eröffnet werden, die insbe-sondere bei Composites mit großer La-genanzahl anfallenden Ergebnismengen deutlich zu reduzieren: Zur Durchführung harmonischer und transienter Elektroma-gnetik-Analysen stehen ab jetzt Tetraeder- und Dreieckselemente zur Verfügung. Dadurch wird die Vernetzung komplexer Geometrie durch vergleichsweise einfa-che Vernetzungsalgorithmen möglich. Anwendung finden diese Elemente bei-spielsweise in der Simulation von induk-tionsbedingten Erwärmungsprozessen. Marc verfügt über eine hochentwickelte Solver-Technologie für das parallele Job Processing auf zwei und mehr Prozesso-ren und stellt hiermit die Basis für deutlich verkürzte Rechenzeiten. Die in der Version 2011 neu implementierte Out-of-Core-Fähigkeit des Pardiso-Solvers zeigt eine der In-Core-Lösung vergleichbare Per-formance und ermöglicht somit Parallel-rechnungen von noch größeren Modellen ohne Mehrkosten für den Anwender.

C A D F E M U n D A n S y S

über 1.000 Teilnehmer beim Simulations-Anwendertreffen Auf der „ANSYS Conference“ und dem „29. CADFEM Users´ Meeting“ konnten die Veranstalter, die CADFEM GmbH und ANSYS Germany, in diesem Jahr über 1.000 Teilnehmer aus Industrie und Forschung begrüßen. Während der Anwenderkonferenz, die vom 19. bis 21. Oktober 2011 im Stuttgarter Con-gresscenter stattfand, präsentierten vie-le Firmenvertreter von marktführenden Unternehmen, wie sie Simulationslö-sungen als ihr Erfolgsrezept verwenden und sich nach und nach ein wachsendes Nutzenpotenzial erschließen.

In mehr als 200 Vorträgen sowie 26 halbtägigen Kompaktseminaren wur-den die aktuellen Möglichkeiten und künftige Entwicklungstrends der Simu-lationstechnologien dargestellt. Neben den bisherigen Hauptanwendungen der

numerischen Simulation – nämlich der Strukturmechanik, der Strömungsme-chanik, der Elektromechanik und Hoch-frequenztechnik – rücken Multiphysik und Systemsimulation immer mehr ins Zentrum des Anwenderinteresses. Schon während des Eröffnungsplenums beton-te James E. Cashman, CEO von ANSYS, dass die Strategie seines Unternehmens gemäß der Devise „Engineering the Sys-tem“ ausgerichtet ist, um damit die Nut-zung von virtuellen Prototypen noch ef-fizienter zu realisieren.

Die folgenden Fachvorträge und In-dustrie-Sessions beschäftigten sich unter anderem mit den Anwendungs-bereichen der Elektromobilität und Batterieentwicklung, des Werkzeug-maschinenbaus, der Windkraft und der Elektronik, aber auch der Biomecha-

nik und Medizin sowie des Bauwesens. Im Ausstellungsbereich der Konferenz konnte man mit annähernder Lichtge-schwindigkeit virtuell durch Tübingen fliegen – relativistische Raumzeit wur-de so simuliert und visualisiert. Eine reale Probefahrt ließ sich dagegen mit den Elektro-Sportwagen Tesla Roads-ter unternehmen. Außerdem stand ein Opel Ampera zur Begutachtung bereit. Weitere Fahrzeuge präsentierten vier Studententeams, die sich am Wettbe-werb Formula Student beteiligt hatten. All diese Fahrzeuge wurden mit Hil-fe der ANSYS-Software entwickelt und optimiert. Insgesamt beteiligten sich über 30 ausstellende Firmen, darunter die Hauptsponsoren HP, Intel, Fujitsu, EnginSoft und NVIDIA.www.usersmeeting.com

Neue Geo-metrie- und Vernet-zungsfunk-tionen in Marc Men-tat.Bild: MSC Soft-ware

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Digital engineering-Marktplatz Markt

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KOMPAS-3D, die preisgekrönte Lösung für Mechanik-CAD von ASCON, bie-tet die effektive Entwicklung von Industrieprodukten, die Konstruktion und die Erstellung der Dokumentation für einen angemessenen Preis.KOMPAS-3D vereinigt in sich alle Grundfunktionen für die professionelle, parametrische 3D-Modellierung, die Möglichkeiten der 2D-Zeichnungs-erstellung und des Entwurfs, spezielle Applikationen für die Oberflächen-modellierung, das Photorendering, für die Bewegungssimulation, für die dynamische und kinematische Analyse, den Export und den Import aus anderen CAD/AEC/PLM-Lösungen. KOMPAS ist eine kosteneffektive Lösung. Sie bietet professionelle Funktionalität, die Handhabung großer Baugrup-pen, einfache Erlernbarkeit, schnellen technischen Support und, was das Wichtigste ist, – sie schont das Budget. Mit KOMPAS-3D verschwenden Sie keine Ressourcen und zahlen nur den Effektivwert! Laden Sie die kostenlose Version von KOMPAS-3D von www.ascon.net/de herunter.

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Mastercam: Perfektion für schnelles, effizientes und produktives Arbeiten!Die InterCAM-Deutschland GmbH ist der deutsche Distributor von Mastercam, der leistungsstarken CAD/CAM-Lösung des US-amerikanischen Herstellers CNC Software. Mastercam bietet Fräsen in 2 bis 5 Achsen, Drehen, Drahten, künstlerische Reliefbearbeitung, 2D- und 3D-Design, Flächen- und Solid- modeling und somit alles für den Werkzeug-, Formen- und Maschinenbau sowie für die Holz-, Stein- und Kunststoffbearbeitung. Der Vertrieb erfolgt über ein Netz qualifizierter Partner, die ihren Kunden von kompetenter Beratung über Hilfestellung bei Installation und Inbetriebnahme des CAD/CAM-Systems hinaus mit umfangreichen Schulungsangeboten zur Seite stehen. Mit aktuell über 157.000 Installationen ist Mastercam das weltweit meisteingesetzte System auf dem Markt PC-basierter CAM-Software.

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DeltaCAD ist ein Anbieter für CAD, PLM, CAE und Workflow Strategien im Ingenieursbereich.GPure ist die optimale Lösung, um DMU-Modelle (Digital Mockup) für Projekt- Abläufe, Konzept-Überprüfung, Bewerbungsanfragen, 3D Dokumentation, CAE und Web-Visualisierungen anzupassen.GPure kann sehr große DMUs für den Schiffsbau, Anlagen-Design, Luftfahrt-, Eisenbahn- und Automobil-Industrie händeln. Dank der Automatisierungs-Maschine reduziert es die DMU-Adaptierungskosten wesentlich und sichert die Reproduzierbarkeit.Durch die zahlreichen anwendbaren CAD- und Visualisierungs-Import/Export-Formate und durch die Integrations-Features kann GPure in vielen PLM/CAD-Systemen genutzt werden.

Camtek GmbHCAD/CAM-SystemeWerkstraße 24 71384 Weinstadt Tel.: 071 51 / 97 92-02 E-Mail: info@Camtek.deInternet: www.Camtek.de

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CAD/CAM-System PEPS Version 7.0PEPS Bearbeitungsmodule:2,5 D Fräsen, 3 D Fräsen, 5 Achsen simultan Fräsen,Drahterodieren, 2-50 Achsen Drehen,6 Achsen 3D simultan Laser- und Wasserstrahlschneiden, DNC-Systeme, Direktschnittstellen zu allen gängigen CAD-Systemen und eine Auftrags- und Programmverwaltung inklusive Anbindung an SAP-und ERP-Systeme.

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18 Aktuell Veranstaltungskalender

PLz Anbieter Firma/Anschrift Schwerpunkte Termine00

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Schwindt CAD/CAM-Technologie GmbHCallenberger Str. 896450 CoburgTel.: 0 95 61 - 55 60-0Fax: 0 95 61 - 55 60-10E-Mail: info@schwindt.euInternet: www.schwindt.eu

Ihr Dienstleister für CATIA und PLM

Hier die nächsten CATIA Kurse:CATIA V5 BasiskursCATIA V5 NC Prismatic & Surface Machining

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Aktuelle Termine undOrte finden Sie unterwww.schwindt.eu

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Technische Informationstage ANSYS Strukturmechanik statisch/dynamisch – linear/nichtlinear – implizit/explizit Von Ingenieur zu Ingenieur und anhand von Beispielen aus der Praxis vermitteln die Veranstaltungen einen technischen Überblick über die Simulationsmöglichkeiten des Programms ANSYS in verschiedenen strukturmechanischen Anwendungs-bereichen.Die Teilnahme ist kostenfrei.www.cadfem.de/strukturmechanik

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Die CFturbo® Software & Engineering GmbH ist ein Dienst-leistungs- und Softwareunternehmen mit Hauptsitz in Dresden und einem Büro in München. Tätigkeitsschwerpunkte sind CAE-Berechnungs- und Entwicklungsdienstleistungen auf dem Gebiet der Turbomaschinen. Dazu gehören Auslegung, Entwurf, Simu-lation - insbesondere CFD und FEM, Optimierung, Prototypen-bau und Konstruktion von Turboladern, Turbinen, Verdichtern, Ventilatoren, Gebläsen und Pumpen. Die Firma entwickelt und vermarktet das Turbomaschinen-Entwurfsprogramm CFturbo® und führt kundenspezifische Softwareentwicklungen durch.

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20 Im Fokus Rapid Prototyping

3D Drucken ist „in“, und die Berichte über das Thema 3D-Drucken häufen sich, aber meist geht es darum, was

alles in der Zukunft möglich sein könnte. Warum nicht einen 3D-Drucker auf den Mond stellen und eine neue Raumstati-on ausdrucken oder die defekte Kaffee-maschine einfach durch den Ausdruck einer neuen ersetzen? Gerade wegen dieser fantastischen Visionen wird häufig übersehen, dass bereits heute branchen-übergreifend 3D-Drucker in Unterneh-men gewinnbringend eingesetzt wer-den. So bauen innovative und führende Unternehmen auf diese neuen genera-tiven Techniken und fertigen (drucken) 3D-Prototypen, um sie in allen Unterneh-mensprozessen von der Idee bis zum fer-tigen Produkt zu nutzen, um Fehler zu vermeiden und Kosten zu senken.

3D-Drucken ist keine Vision, sondern ein effektives Werkzeug im Mitbewerb, in den immer schneller agierenden Märkten von heute. Man erkennt Parallelen zwi-schen der Evolution der 3D-Drucker, die haptische Modelle aus 3D-Daten erstellen und den Bürodokumentendruckern. Die Techniken werden schneller, die Material-folgekosten sinken, der vollfarbige Druck ist verfügbar und die Ausgabequalität wird perfektioniert.

Außerdem sind die Geräte einfacher zu bedienen und immer bürofreundli-cher. Die bereits dritte Generation der 3D-Drucker befähigt heute viele Firmen, sich von Unternehmensrestriktionen wie mangelnder Zeit und mangelndem Bud-get zu befreien. So konnten diese Firmen Dank der eingesetzten 3D-Drucker ihre Kommunikation mit Kollegen und exter-nen Partnern verbessern, Kosten reduzie-ren, Prozesse straffen und zugleich ihre Wettbewerbsfähigkeit deutlich steigern.

Ingenieure skizzieren einfach ihre Ide-en im CAD-System, drucken diese mit ei-nem Klick aus, und zeigen diese im Un-ternehmen herum. So einfach ist es jetzt, Endscheider zu inspirieren und den bes-ten Entwurf zu identifizieren.

Anwendungsbeispiele für den Einsatz von 3D-Druckern Noch nie war es für Ingenieure und De-signer leichter, Innovationen transparent und verständlich durchzusetzen. Und dies über die Bereiche der Konzeption, Detailplanung, Test und Fertigung hi-naus bis in die Unternehmensbereiche Vertrieb und Marketing. Fanden sich ur-sprünglich Rapid-Prototyping-Techno-logien überwiegend in den fertigenden Unternehmen, haben die schnellen 3D-

Drucker inzwischen auch führende Un-ternehmen aus den Bereichen Design, Architektur, GIS, Medizin usw. erobert.Mehr als nur eine Vision sind 3D-Drucker als Innovationsmotor im täglichen Einsatz. Die Cisco Consumer Business Group (CBG) in Dänemark nutzt schnelle, vollfarbige 3D-Drucker bei der Herstellung ihrer elegan-ten Unterhaltungselektronikprodukte. Die Fähigkeit von CBG, einen Prototyp nach dem anderen herzustellen, ermöglicht es dem Unternehmen, die ehrwürdige skan-dinavische Designtradition zu bewahren – funktional, minimal und erschwinglich – und diese mit der rasanten Geschwindig-keit der heutigen Verbraucherelektronik-welt in Einklang zu bringen.

Der Schuhhersteller Timberland ver-wendet 3D-Drucker, um farbige Sohlen-Prototypen zu erstellen. So kann der Schuhhersteller den Komfort, die Perfor-mance und die Marktfähigkeit neuer De-signs besser beurteilen. Prototypen, de-ren Herstellung Timberland früher 1.200 Euro gekostet hat, können jetzt mit einem schnellen 3D-Drucker für nur 35 Euro er-stellt werden. Dabei wurde die Herstel-lungszeit für einen Prototyp von einer Woche auf 90 Minuten gesenkt. Diese Kombination aus Geschwindigkeit und geringen Kosten ermöglicht eine enge-

ü B E R B L I C K ü B E R D E N V I E L S E I T I G E N E I N S A T Z V O N 3 D - D R U C K E R N

„3D-Drucker“– in aller MundeV O N J O C H E N D A U B E R

Das Thema 3D-Druck und der Einsatz dieser Technologie ist heutzutage schon sehr vielseitig. Jedoch taucht

auf der anderen Seite immer noch sehr häufig die Frage auf, welche wirtschaftlichen Mehrwerte sich denn

nun wirklich für Firmen, die diese neuen, schnellen und farbigen Rapid-Prototyping-Technologien einsetzen,

erschließen. über Stellenwert und den Einsatz von 3D-Druckern in diversen Anwendungsbeispielen infor-

miert dieser Bericht.

21Im FokusRapid Prototyping

re Zusammenarbeit zwischen Technikern und Marketingexperten. Der Hersteller von Elektrowerkzeugen und Zubehörtei-len, Maschinenteilen und Heimwerker-produkten sowie technologiebasierten Montagesystemen Black & Decker be-schleunigt die Entwicklung ästhetischer und ergonomischer Produkte mit Kon-zeptmodellen aus dem 3D-Drucker. Die Fertigungszeit für Modelle konnte so um bis zu 75 Prozent verkürzt werden. Das führte zu kürzeren Designzyklen, ästhe-tischeren und ergonomischeren Produk-ten und zu schnelleren Markteinführung.

Bei der Denby Pottery Company konn-ten die Designer mit 3D-Druckern die Prototypenerstellung von vier Wochen auf zwei Stunden reduzieren. Auf diese Weise lassen sich neue Produktreihen doppelt so schnell wie früher auf den Markt bringen. Dank genauerer Model-le können Designer ihre Designs besser intern kommunizieren und Kunden und Lieferanten leichter überzeugen.

Weitere Einsatzmöglichkeiten finden sich in der Architektur zum Fertigen äs-thetischer und exakter Gebäudemodelle in nur Bruchteilen der Zeit, die eine Mo-dellerstellung im handwerklichen Mus-terbau bisher benötigt hat oder in einem Animationsstudio zur Entwicklung ani-mierter Filmcharaktere. Im Museum of Modern Art werden die mit 3D-Druckern erstellten Figuren gezeigt. Ein weiteres Beispiel ist die Fertigung von haptischen 3D-Karten „on Demand“. Die Geschwin-digkeit, erschwingliche Materialien und die Vollfarb-Druckfähigkeit neuer 3D-Drucker machen es möglich, Satelliten-bilder in physische 3D-Landschaften zu verwandeln. Auch Krankenhäuser nut-zen 3D-Drucker, um hochkomplizierte Operationen zu vereinfachen. Die Chir-

urgen können vor der Operation an den gedruckten 3D-Modellen trainieren. All diese Beispiele zeigen: 3D-Drucker sind mehr als nur einen Vision. Vielmehr versetzen 3D-Drucker Designer und In-genieure in die Lage. ihre Ideen und Visi-onen zu kommunizieren und können da-mit die Basis für den Unternehmenserfolg legen. Die Stärken der 3D-Drucker, etwa hohe Geschwindigkeit, Farbfähigkeit, niedrige Kosten und Bürofreundlichkeit, sind die maßgeblichen Argumente für einen 3D-Drucker im eigenen Unterneh-men. Immer mehr Unternehmen setzen auf eigene Rapid-Prototyping-Lösungen „inhouse“, um so schnell und unabhän-gig Funktion und Design von Entwürfen und Konstruktionen zu kommunizieren und zu prüfen. Das führt zu greifbaren Renditen.

Materialfolgekosten und Produktivität Bei der Auswahl der geeigneten Techno-logie darf jedoch nicht nur der Anlagen-preis im Vordergrund stehen, vielmehr ist die Betrachtung der Materialfolgekosten und der Produktivität einer 3D-Druck-technik bei der Systementscheidung un-abdingbar. Tintenstrahl-3D-Drucker zum Beispiel drucken ein typisches Handmo-dell in weniger als zwei Stunden und das bei Materialkosten von nur rund 0,2 Euro pro Kubikzentimeter Bauteilvolumen. Damit können diese Firmen mehr Model-le als bisher bereits im frühen Designpro-zess einsetzen. Gedruckte 3D-Modelle lassen sich in den Materialeigenschaften an ihre Anwendungen anpassen. Sie sind einfach nachzubearbeiten, zu kleben, zu galvanisieren oder zu lackieren. Das er-möglicht eine einfache, schnelle und rea-litätsnahe Modellherstellung für jeden.

Die heutigen Generationen der 3D-Dru-cker sind vollautomatisiert. Einige von ih-nen recyceln sogar das nicht für den Druck verwendete Material und führen es dem nächsten Modelldruck zu. So er-reicht man niedrige Materialfolgekosten, da kein Supportmaterial mehr als Ver-schnitt in den Papierkorb wandert. Einer der größten Mehrwerte einiger 3D-Dru-cker ist die Möglichkeit, vollfarbige 3D-Modelle zu drucken. Auch hier ist wieder die Analogie zum normalen Bürodoku-mentendrucker zu erkennen. So lassen sich Modelle direkt mit fotorealistischen Texturen fertigen. Das steigert den Kom-munikationswert der Prototypen und führt zu einem besseren Verständnis für Funktion und Design, noch bevor teuere Fertigungsprozesse notwendig werden. Da viele Produkte, zum Beispiel in der Konsumgüterindustrie, anspruchsvolle Farbtexturen, Beschriftungen und auffäl-lige Verpackungen haben, ist es sehr wichtig, schon in frühen Phasen des De-signprozesses bei der Kommunikation al-len Beteiligten das richtige Verständnis für die Form und das gewünschte Design zu verschaffen. Das wurde bis vor kurzem noch mit geränderten Darstellungen am Monitor gemacht. Nun geht man einen Schritt weiter und vollfarbige 3D-Drucker fertigen echte Design-Handmuster. Da-bei steht zu beachten, dass nur wenige 3D-Drucker diesen echten Vollfarbdruck beherrschen und eigentlich nur Einfarb-drucker sind. Auch wenn der Ausdruck einer ganzen Raumstation oder einer Kaffeemaschine noch in weiter Ferne liegt, 3D-Drucker im täglichen Arbeits-umfeld sind keine Vision mehr. bw

Jochen Dauber ist verantwortlich für den Ver-trieb von 3D-Druckern bei der Kisters AG.

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22 Im Fokus Rapid Prototyping

Die traditionelle, von vielen Herstel-lern auch heute noch gepflegte Vor-gehensweise beim Entwurf eines

neuen Schuhs beginnt mit handschriftli-chen Skizzen auf Papier. Die so entstan-denen Zeichnungen werden dann von den Designteams so lange überprüft und überarbeitet, bis der Produktmanager das Konzept genehmigt. Während dieser Zeit wird das benötigte Obermaterial be-stellt, und schließlich geht das Design an eine Schuhfabrik, die sich in den meisten Fällen im Ausland befindet. Dort werden Muster hergestellt und nach zwei bis drei Wochen an das Designteam geliefert. Designer und Produktmanager setzen sich erneut zusammen, um die Muster zu überprüfen, notwendige Änderun-gen zu definieren, weitere Muster zu be-stellen und so weiter und so fort, bis sie schließlich mit dem Ergebnis zufrieden sind. In einer Branche, die durch schnell wechselnde Moden gekennzeichnet ist, ist dies ein extrem zeitaufwändiger und teurer Prozess.

Vollständige AutomatisierungZur Reduzierung von Zeit- und Kosten-aufwand nahm Clarks eine grundlegen-de Modernisierung dieses Prozesses vor. Nach jahrelangen Investitionen in Pro-zesse und Personal ergänzte das Un-ternehmen seine bestehenden Abläufe für die Laufsohlen- und Leistenentwick-

lung um das digitale Schuhdesign und die automatisierte Herstellung von Pro-totypen. Das Ergebnis ist ein 3D-Kon-zeptionierungsprozess, der weltweit seinesgleichen sucht. „Durch unsere in-genieurstechnischen Kenntnisse in Ver-bindung mit 185 Jahren Erfahrung in der Schuhherstellung konnten wir den ge-samten Prozess auf ein völlig neues Ni-veau heben“, erläutert Ross Authers, Digi-tal Development Manager bei Clarks.

Nach einer ersten Papierskizze wer-den die Designs sehr schnell in 3D-CAD-Software übertragen, wo sie jederzeit

problemlos modifiziert werden können. Wenn die Produktmanager mit dem di-gitalen Konzept zufrieden sind, lassen sie einen physischen Prototypen herstel-len. Die Clarks-Entwickler können mit der 3D-Drucktechnologie der Z Corporation direkt vom Schreibtisch aus einen Proto-typen erstellen lassen – ein einfacher Tas-tendruck genügt.

Zeit-/Kostensenkung und Qualitätssteigerung„Anstatt zwei bis drei Wochen auf einen kostspieligen Prototypen zu warten, ha-

K ü R Z E R E E N T W I C K L U N G S Z Y K L E N , M E H R I N N O V A T I O N B E I C L A R K S

Schuhmodelle in wenigen Stunden Die Erfindung des Schuhs liegt mindestens 9000 Jahre zurück. Da überrascht es nicht, dass die Schuhbran-

che äußerst traditionsverhaftet ist. Ganz besonders, da sich ein Verfahren, das im Wesentlichen handwerk-

licher Natur ist, nur schwer automatisieren lässt. Clarks hat hier einen Paradigmenwechsel vollzogen und

digitale Prototypen entwickelt, die im Zusammenspiel mit rasch ausgedruckten, farbigen 3D-Schuhmo-

dellen enorme Produktivitätsgewinne ermöglichen. So konnte das Unternehmen seine Marktposition

deutlich verbessern.

Schuhmodelle von Clarks im 3D-Drucker von Z Corp. Bilder: Clarks

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23Im FokusRapid Prototyping

ben wir nun innerhalb eines einzigen Tages einen kompletten, mehrfarbigen Prototypen unseres Designs vorliegen“, freut sich Authers. „Durch den geringen Produktions- und Versandaufwand spa-ren wir erheblich Zeit und Geld. Der effi-zientere Prozess macht sich auch bei der Qualität des fertigen Schuhs positiv be-merkbar, den unsere Kunden außerdem sehr viel früher in den Regalen der Händ-ler vorfinden.“

Ein wichtiges Element der Designprü-fung besteht darin, die mittels 3D-Druck erstellten Modelle tatsächlich in den Händen zu halten. Auch wenn man 3D-

Modelle am Bildschirm nach Belieben drehen kann, geht nichts über ein Mo-dell, das fühl- und greifbar vorliegt.

„Wenn man ein Modell am Bildschirm dreht, ist dies ein künstlicher Vorgang, der von einem festen Blickwinkel aus er-folgt“, ergänzt der Digital Development Manager. „Dabei sieht man nicht die feinen Veränderungen, die entstehen, wenn das Licht aus unterschiedlichen Winkeln auf das reale Material fällt und man den Schuh ganz normal in der Hand hält und ihn bewegt. Bei diesen natürli-chen Bewegungen folgt das Auge dem Schuh in jeder Sekunde, so dass er seine Form zu ändern scheint. Das ist wichtig, denn an einem Schuh gibt es bekannter-maßen keine einzige gerade Linie. Daher muss man ihn in allen drei Dimensionen betrachten können.“

In Großbritannien erstellt Clarks pro Tag ein bis zwei 3D-Modelle auf diese Art; dazu kommen die äußerst populä-ren Miniatur-Schuhmodelle für Marke-ting- und Vertriebszwecke. Während es in der Vergangenheit Monate dauerte, um vom Konzept zum genehmigten Pro-dukt zu gelangen, kann dieser Zyklus mit der neuen Automatisierungsstrategie auf wenige Wochen verkürzt werden – ein wichtiger Vorteil in einer so zeitkriti-schen Branche. Nach der abschließenden Genehmigung kann das 3D-Modell dann in anderen Niederlassungen rund um den Globus gedruckt werden, was weite-re Zeit- und Kosteneinsparungen mit sich bringt.

„Wir können in Rekordzeit – sehr viel schneller als unsere Mitbewerber – auf neue Marktbedingungen reagieren und gewinnen so wertvolle Zeit für die Ent-wicklung außergewöhnlicher Designs“, meint Authers. „Auf diese Weise können

wir unserem Unternehmen neue Markt-segmente und -regionen erschließen. Wir stehen vor einer Revolution der Produkti-onseffizienz und nähern uns einer neuen Ära, in der Schuhe von A bis Z mit techni-scher Unterstützung gefertigt werden. Obwohl wir in einer altehrwürdigen Bran-che tätig sind und auf eine 185-jährige Geschichte zurückblicken, spüren wir deutlich den Wind des Wandels und freu-en uns darüber! to

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24 Im Fokus Rapid Prototyping

was viele Unternehmen nicht wissen: Die 3D-Druckbranche ist weit vo-rangeschritten. Eine neue Reihe von

qualitativ hochwertigen 3D-Desktop-Dru-ckern zu erschwinglichen Preisen macht das „Zu-teuer“-Argument mittlerweile zu-nichte. Dieser Bericht schafft einen Über-blick über die Vorteile von hausinternem Inkjet-basierten 3D-Druck im Vergleich zu ausgelagertem Prototypenbau.

Schnellere MarkteinführungEin weit verbreiteter Mythos in Sachen Be-arbeitungszeit beim Outsourcen ist, dass es „nur zwei bis drei Tage dauert, bis die Mo-delle fertig sind. Das trifft allerdings nur sehr selten zu. Tatsächlich dauert das Erstel-len eines 3D-Modells bei einem Dienstleis-ter von der Einsendung bis zum Erhalt etwa eine Woche.

Die meisten Verzögerungen finden schon statt, bevor eine Modellbestellung abgegeben wird. Ein häufiger Grund sind die hohen Kosten von ausgelagertem Pro-totypenbau. Eine typische Antwort wäre beispielsweise „Bestellen wir kein Modell, solange wir nicht weit genug mit der Kon-

struktion fortgeschrit-ten sind, damit sich die Kosten rentieren.“

Wenn wir jetzt auch noch die internen Kon-struktionsprüfungen, Bestellungen, Geneh-migungsprozesse und andere Verfahren in Betracht ziehen, kann die tatsächliche Verzö-gerungszeit der Kon-struktion fünf bis zehn Mal so lang sein wie die eigentliche Bearbeitungszeit von einem Dienstleister. In vielen Fällen muss dieser Prozess zwei oder drei Mal wieder-holt werden, bevor ein Produktdesign für die Produktion freigegeben wird, was zu Verzögerungen bei der Markteinführung führt. Verzögerte Markteinführungszei-ten sind nicht der einzige Nachteil. Ob-wohl einige Schritte parallel ausgeführt werden können, geht ein Großteil der Zeit mit Warten auf die Rückkehr der Mo-delle von einem Dienstleister verloren.

Im Vergleich dazu benötigt ein inter-ner 3D-Drucker nur wenige Stunden, um ein Prototypmodell herzustellen. Ganz zu schweigen von weiteren Zeiteinsparungen durch Drucken über Nacht oder am Wo-chenende, wenn niemand im Büro ist. Das spart Zeit in der Einführung von neuen Pro-dukten am Markt. Und da die Entwicklung in der Regel während der Zeit, in der sich die Konstruktion bei einem Dienstleister befindet und nachdem das Modell zurück-gekommen ist, weitergeht, werden Kon-strukteure häufig mit einer Verzögerung bei der Entwicklung konfrontiert. „Dieses Detail kann ignoriert werden, im Endpro-dukt sieht es sowieso anders aus...“, hört man häufig bei internen Meetings und so-

gar bei externen Marketingpräsentationen. Durch die Möglichkeit, 3D-Modelle inner-halb weniger Stunden zu drucken, können Entscheidungen getroffen werden, die auf korrekten Prototypen und Daten basieren und nicht auf dem Vorstellungsvermögen.

In einer Umfrage unter über 1.000 Be-sitzern von Objet-3D-Druckern hat knapp ein Drittel von einer Verkürzung der Pro-dukteinführungszeiten von 25 Prozent oder mehr berichtet, etwa die Hälfte der Befragten konnte eine Verkürzung der Pro-dukteinführungszeiten von mindestens 10 Prozent oder mehr bestätigen (siehe Dia-gramm oben).

Prototypenbau schafft Wettbewerb Neue Produkte und Innovationen sind zweifellos mit Wettbewerbsvorteilen ver-knüpft. Aufgrund der verkürzten Produktle-benszyklen müssen Unternehmen neue und bessere Produkte noch schneller auf den Markt bringen, um konkurrenzfähig zu bleiben. Eines der größten Hindernisse bei der Einführung von neuen Produkten in Unternehmen ist der Produktentwicklungs-zyklus, der oft lang und mühsam ist. Früher und häufiger Prototypenbau mithilfe ei-nes internen 3D-Drucksystems bildet die Basis für effektivere Produkteinführungen

D I E W I C H T I G S T E N V O R T E I L E E I N E S D E S K T O P - 3 D - D R U C K E R S

Hausintern oder outsourcen?Die zahlreichen Vorteile von 3D-Druck und Rapid Prototyping sind schon seit Jahren bekannt. Ob Konstrukti-

onsprüfungen, Funktionsprüfungen oder eine schnellere Einführung der neuen Produkte – die Geschäftsfüh-

rung muss sich selten erst von den Vorteilen überzeugen lassen. Dennoch lagern die meisten Unternehmen 3D-

Modellierung nach wie vor aus, hauptsächlich aus finanziellen Aspekten. Die wichtigsten Vorteile eines 3D-

Druckers erläutert unser Bericht.

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25Im FokusRapid Prototyping

und die Unternehmen können neue Inno-vationen vor ihren Konkurrenten präsen-tieren. Überlegen Sie mal: Wenn ein Bild tausend Worte spricht, wie viele tausend Worte spricht dann wohl eine lebensech-tes 3D-Modell? Konstrukteure können sämtliche Produktideen schnell visuali-sieren, ohne von langwierigen Prozessen, Budgetentscheidungen und Genehmi-gungen zum Outsourcen aufgehalten zu werden. Innovative Designideen lassen sich mit 3D-Modellen effektiv kommuni-zieren, wodurch sichergestellt wird, dass keine guten Ideen übergangen werden, nur weil Teammitglieder und Ma nager die Erklärungen des Designers mögli-cherweise nicht verstehen.

Weniger HerstellungsfehlerPrototypenbau reduziert Herstellungsfehler und spart Kosten, da Konstruktionsdetails verfeinert werden können, bevor teure For-men hergestellt werden. Dies trifft sowohl auf die Herstellung von Prototypen durch Dienstleister als auch durch hausinterne 3D-Drucker zu. Wenn der Prototypenbau jedoch direkt verfügbar ist und mehrfach wiederholt werden kann, ohne enorme Kosten zu verursachen, sinkt die Fehler-wahrscheinlichkeit erheblich. Konstrukteu-re können verschiedene Ideen testen, bis sie die optimale Konstruktion finden, und kleine Abweichungen lassen sich modellie-ren und auf ihre Funktionalität prüfen.

In einer aktuellen Umfrage bei über 1.000 Besitzern von Objet-3D-Druckern konnte knapp ein Drittel der Befragten mithilfe ei-nes hausinternen 3D-Druckers von Objet die Wiederholungen um mindestens 25 Prozent reduzieren, etwa die Hälfte der Be-fragten konnte von einer Reduzierung von mindestens 10 Prozent oder mehr berich-ten (siehe Diagramm oben).

Geringe KostenEin ausgelagerter Prototyp kann zwischen mehreren hundert US-Dollar für eine ein-fache Konstruktion und mehreren tausend US-Dollar für komplexere Modelle kosten. Den gleichen Prototyp auf einem hausin-ternen 3D-Drucker zu erstellen, ermöglicht es, Kosten erheblich einzusparen.

Es ist nicht ungewöhnlich, dass ein aus-gelagertes Bauteil drei- bis fünfmal Mal so teuer wie ein hausintern gedrucktes ist.

Größere DiskretionEin weiterer Vorteil des hausinternen 3D-Druckens liegt in der Sicherheit des geisti-

gen Eigentums. Auf dem hart umkämpften Markt kann eine preisgegebene Konstrukti-on eine verlorene Chance bedeuten, was es sehr wichtig für Unternehmen macht, dass ihre Konstruktionen absoluter Geheimhal-tung unterliegen. Sobald detaillierte Kon-struktionen das Unternehmensnetzwerk und -gelände verlassen, besteht ein poten-zielles Risiko, dass Konstruktionsdetails in die falschen Hände gelangen.

Modellgenauigkeit und -qualitätUnabhängig davon, wie ein Prototyp pro-duziert wird, ist das Ziel, ein reales Produkt genau zu simulieren. Hochwertige, präzise Modelle sind in jedem Bereich wichtig für Passform-, Form- und Funktionsprüfungen.

Qualitativ hochwertige, Inkjet-basier-te Desktop-3D-Drucker, die ultradünne Schichten jetten, bieten eine funktionelle und visuelle Genauigkeit,** die SLA-Proto-typing in nichts nachsteht und es teilwei-se sogar übertrifft. Sie können die kleins-ten Bauteile und genausten Details, glatte Oberflächen und sogar bewegliche Bautei-le in einem einzigen Arbeitsschritt drucken. Und durch eine Auswahl an Modellmateria-lien und verschiedenen Nachbearbeitungs-optionen ist das Erstellen von Modellen möglich, die dem Endprodukt in Optik und Haptik sehr ähneln.

Mit den modernen kostengünstigen In-kjet-basierten Objet-Desktop-3D-Druckern kann die benötigte Genauigkeit und Qua-lität dank dem fortschrittlichen 3D-Proto-typing erreicht werden, und zwar zu ge-ringeren Kosten und bequemer als durch Outsourcen zum SLA-Dienstleister.

FazitHausinterne, qualitative Inkjet-basierte 3D-Druckmöglichkeiten bieten enorme Vortei-le für den gesamten Produktentwicklungs-zyklus. Prototypenbau, der nur Stunden anstelle von Wochen dauert und nur einen Bruchteil der Kosten für das Outsourcen verursacht, während es vergleichbare be-ziehungsweise bessere Qualität und Ge-nauigkeit bietet, ermöglicht eine frühe und häufige Modellierung von Konstruktionsän-derungen. Kreativität und Innovation wird so gefördert und eine genaue Konstrukti-onsprüfung ermöglicht, bevor kostspielige Vorproduktionen durchgeführt werden.

Ein hausinterner Desktop-3D-Drucker rentiert sich in der Regel schnell, selbst wenn der Bedarf an ausgelagerter Mo-dellierung gering ist. Die kurzfristigen wirtschaftlichen Erträge lassen sich durch

verbesserte Innovation, mehr Diskreti-on, produktivere Designprozesse, quali-tativ hochwertigere Konstruktionen und schnellere Markteinführungszeiten auf langfristige Vorteile ausdehnen.

Die neue Objet-Familie der Desktop-3D-Drucker bietet alle Vorteile des haus-internen 3D-Drucks. bw

*Preise gelten für Europa. Internationale Preise können abweichen. Preise zuzüglich optionales Zubehör, Versand-kosten, lokale Steuern und Zollgebühren.

**Die aktuelle Benchmark-Studie der T.A. Grimm & Asso-ciates, Inc., zu 3D-Druckern hat ergeben, dass die Objet Alaris30 (heute als Objet24/30 auf dem Markt) die beste Qualität mit Bestnoten für Langlebigkeit, Oberflächenbe-schaffenheit und Formstabilität bietet.

26 Im Fokus Rapid Prototyping

Das Architekturbüro Span Architects in Wien wurde 2003 von Sandra Maninger und Matias del Camp ge-

gründet. Im Moment arbeitet Span Ar-chitects an einem Hochhaus in China. Die Modelle hierfür sind komplex und zeitintensiv; Präzision ist hier ganz be-sonders wichtig. „Ein Modell manuell in dieser Art und Qualität herzustellen, ist meiner Meinung nach nahezu unmög-lich“, so Matias del Camp. „Im Normalfall wird aus diesem Grund heutzutage der Modellbau ausgelagert, was wiederum hohe Kosten verursacht.“

Maßstabsgetreu und schnell physische Modelle anfertigenBrauchte man beispielsweise für ein Mo-dell in der Größe eines Schuhkartons bisher etwa vier bis sechs Tage, werden mit dem Einsatz eines HP-3D-Printers le-diglich 24 Stunden benötigt und das bei derselben Größe. Früher wurden Model-

le noch per Hand gebaut, auch kom-plexe Geometrien mit vielen Kurven-linien und komplizierten Details, was enorm viel Zeit in Anspruch nahm. Dank der schnellen automatischen Modellfertigung innerhalb weni-ger Stunden mit modernster 3D-Technologie lassen sich maß-stabgetreue, physische Modelle anfertigen, die perfekt die Ent-würfe der Architekten ebenso wie die Wünsche des Kunden umsetzen. Zugleich können jede Menge an Ressourcen eingespart werden – so-wohl an Zeit als auch an Kosten. Durch den Ein-satz von HP-3D-Druck-lösungen im Büro dau-ert es nicht mehr Tage oder gar Wochen bis zur Erstellung eines Modells. Mit dem

A R C H I T E K T U R E N T W ü R F E B E S S E R P R ä S E N T I E R E N M I T P H Y S I S C H E N 3 D - M O D E L L E N

Schnell und automatisch im Büro erstellenIn der Architektur ist es gang und gäbe, neben einer Konstruktion am Computer auch physische Modelle zu

fertigen, mit denen ebenfalls futuristische Architekturentwürfe präsentiert werden können. Um jedoch zü-

gig auf spezifische Kundenanfragen reagieren zu können, ist ein schneller Modellbau von Vorteil, auch ge-

genüber Wettbewerbern. Dank des Einsatzes von HP-3D-Printern ließen sich bei Span Architects in kürzester

Zeit schnell und kostengünstig Modelle erstellen und zugleich neue Projekte in die Wege leiten.

„Unser architektonisches Design zeigt typischerwei-se kurvenlineare Formen, inspiriert von organischer

Baukunst. Die Modelle, die wir mit dem HP Design-jet 3D Printer vollautomatisch erstellen, vermitteln

unseren potenziellen Kunden einen hervorragenden Eindruck von unseren Design-Konzepten; Sie können

die architektonischen Ideen sofort erfassen“, erklärt Matias del Campo, Principal, SPAN Architecture and Design.

Rapid Prototyping

ABS-Kunststoff, der in den HP-3D-Printern zum Ein-satz kommt, lassen sich mühelos ineinandergrei-fende Teile arrangieren, mit anderen Materialien kombinieren und auch eine Vielfalt von Ober-flächengestaltungen an-wenden.

Entwürfe in Form von robusten, leichten ModellenHP-Designjet-3D-Drucker erstellen Modelle mit ABS, einem häufig ver-wendeten Kunststoff mit hoher Schlag-biegefestigkeit, der sich nahezu ideal für die Umsetzung von Designentwürfen eignet. ABS vergilbt oder verformt sich auch nach längerer Zeit nicht und wird nicht spröde, sodass die Modelle jahre-lang präsentiert und aufbewahrt wer-den können. Modelle, die mit einem HP-De signjet 3D-Drucker gedruckt wurden, sind außerdem so leicht, dass sie bequem und sicher zur Kundenpräsenta tion trans-portiert werden können. Die mit den HP-Designet-3D-Druckern erzeugten phy-sischen Modelle können zu 100 Prozent recycelt werden, was die Auswirkungen des Druckens auf die Umwelt reduziert. Der verwendete Modellträger ist nicht toxisch und lässt sich bedenkenlos über den Abfluss entsorgen.

Bedienungsfreundliche 3D-Tischdrucker von HPDie Bedienung eines HP-Designjet-3D-Druckers erfordert keine spezielle Schu-lung. Die intuitiv nutzbare Software und die voreingestellten Konfigurationen er-möglichen ein problemloses Drucken der meisten 3D-Dateien, die mit BIM-/CAD- und Entwurfs-Visualisierungssoft-ware erstellt wurden, sodass man sich

vollständig auf die Entwürfe konzen-trieren kann. Die 3D-Drucklösungen von HP sind sauber und einfach zu bedienen: Nach dem Drucken wird der Vorgang au-tomatisch beendet; Bedienereingriffe sind kaum nötig.

HP-Designjet-3D-Drucker sind dafür konzipiert, über hunderte von Stunden physische Modelle in höchster Qualität ohne Wartung zu drucken. Der selbstrei-nigende Drucker wurde für Büroumge-bungen entwickelt und ist in der Lage, die Wünsche der Kunden exakt umzu-setzen. bw

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28 Im Fokus Rapid Prototyping

Städtische Pendler auf der ganzen Welt sind zunehmend über die schlechte Verkehrsinfrastruktur, die

ständig steigenden Fahrtkosten und das Vorgehen von Stadtverwaltungen zur Reduzierung von Verkehrsstaus frus-triert. Mit dem leichten zweirädrigen Se-rien-Elektrofahrzeug der Firma Karbon Kinetics lassen sich Transportierbarkeit, Design und Elektroantrieb kombinie-ren, daneben bietet es dem Fahrer die gesundheitlichen Vorteile des Fahrrad-fahrens und gleichzeitig eine mühelose, emissionsfreie Art der Fortbewegung auf Knopfdruck. Die zweite Generation des preisgekrönten Elektrofahrzeugs ver-wendet einen leistungsstarken Elektro-motor, der diskret in der Vorderradnabe versteckt ist. Gocycle wird nicht nur lei-ser und ruhiger sein, sondern darüber hinaus auch über einen leistungsstärke-ren Antrieb verfügen, mit dem der Fahrer schnell Geschwindigkeiten bis zu 25 Kilo-meter pro Stunde erreichen und mit ei-ner Aufladung der neuen und leichten Li-thiumbatterie eine Strecke von bis zu 64 Kilometern zurücklegen kann – das Fahr-zeug fährt damit doppelt so weit und ist um ein Kilogramm leichter als die erste Generation.

Obwohl das traditionelle Fahrrad in den letzten Jahren eine Renaissance er-lebt hat, ergab eine Zielgruppenstudie, dass es nicht jedem liegt, in die Pedale zu treten. So scheuen beispielsweise viele

Pendler die Anstrengungen, die erforder-lich sind, um längere Strecken zurückzu-legen, insbesondere jedoch die Unan-nehmlichkeiten, wenn sie auf dem Weg ins Büro ins Schwitzen geraten. Gocycle reagiert auf diese Probleme und bietet Pendlern ein Fahrzeug, das modern und ansprechend gestaltet wurde.

Mit dem Ziel, leichte Elektrofahrzeuge – von kleinen Stadtautos bis hin zu Elektro-motorrädern – zu entwickeln und zu ver-treiben, wurde das Unternehmen Karbon Kinetics im Jahr 2002 von Richard Thorpe gegründet, der zuvor direkt und indirekt als Konstrukteur für die weltweit nam-haftesten Motorsportfirmen, darunter McLaren Cars, Bentley, Audi, Ferrari und Mercedes, gearbeitet hatte. Am Anfang stand das Gocycle, ein leichtes Elektro-fahrrad, das über den ersten in Spritzguss angefertigten Rahmen aus Magnesium-legierung der Geschichte verfügt. Ange-sichts seiner Berufserfahrung ist es kei-ne Überraschung, dass Thorpe bei der Entwicklung des Gocycle klar definierte, hohe Ansprüche an die Fertigung stellte. Diese setzen die sorgfältige Auswahl und die Beauftragung von Technologieliefe-ranten und Dienstleistern voraus, die den Anforderungen gewachsen waren.

„Wir haben die besten Fertigungsmög-lichkeiten gewählt, die weltweit zur Ver-fügung standen“, so Thorpe. „Proto Labs stellte unseren Produktentwicklern einen einzigartigen Service zur Verfügung, mit dem unser Entwicklungsprozess deutlich beschleunigt wurde. Nach dem Hochla-den eines 3D-CAD-Modells in das auto-matisierte Online-Angebotssystem Pro-

E N T W I C K L U N G S P R O Z E S S E B E S C H L E U N I G E N M I T S P R I T Z G U S S V E R F A H R E N

Voll in Fahrt mit GocycleV O N M A T T B A I L E y

Der unaufhaltsame Aufstieg des Elektrofahrzeugs scheint sich tatsächlich abzuzeichnen. Bis 2030 werden

voraussichtlich fast acht Milliarden Menschen in Ballungsgebieten leben. Der Ruf nach einem kostengünsti-

gen, effizienten und sauberen Verkehrsmittel ist hier kaum zu überhören. Speziell dafür wurde das elektri-

sche Zweirad Gocycle von der britischen Firma Karbon Kinetics konzipiert und hergestellt. Entwickelt wurde

das Fahrzeug teilweise mithilfe eines innovativen Verfahrens von Protomold, dem Schnellspritzguss-Dienst

von Proto Labs.

Zentralrahmen des Gocycle.Bilder: Matt Bailey

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toQuote erhält man innerhalb weniger Stunden Preise, Optionen und Tipps für eine bessere Formbarkeit.“

Während der Rahmen des Gocycle aus Magnesium hergestellt wird, wird für wichtige mechanische Teile wie die Hinterradaufhängung ein speziell ent-wickelter, mit langen Glasfasern gefüllter Nylon (Polyamid) verwendet. Protomold verfügte über die Expertise im Spritzgie-ßen dieses leichten und dennoch stabi-len Materials, das zu 60 Prozent aus Glas besteht. Dem Geschäftsführer des Unter-nehmens John Tumelty zufolge, haben die leitenden Ingenieure des Unterneh-mens nie zuvor mit einem Material mit derart hohem Glasgehalt in einem Teil gearbeitet, bei dem die kosmetischen Oberflächenanforderungen besonders hoch waren. Aus diesem Grund war man sich unsicher, wie gut das Material beim Spritzgussverfahren fließen würde. „Ver-formungen sind in der Regel häufiger, wenn glasgefüllte Kunststoffe zum Ein-satz kommen“, so John Tumelty. „Mit stei-gendem Glasgehalt vermehren sich oft auch die Probleme.“

In enger Zusammenarbeit mit Karbon Kinetics hat das Team von Protomold die CAD-Geometrie aller Bauteile unter-sucht, die gefertigt werden sollten. Die gewonnenen Daten wurden in die inter-ne Software zur Füllanalyse, Protoflow, eingegeben, um eine optische Progno-se des Spritzgussverfahrens erstellen zu können. Das Ingenieurteam des Unter-nehmens nutzte die Prognose zum Test verschiedener Anspritzpunkte für den Kunststoff in den Formhohlraum (be-

kannt als Anguss) und analysierte die unterschiedlichen Druck- und Tempera-turbedingungen, die für das erfolgreiche Fertigen eines Bauteils notwendig sind. Am Ende des Projekts hatte Protomold insgesamt 47 individuelle Spritzguss-werkzeuge entwickelt, die dann für die Herstellung der benötigten Teile verwen-det wurden.

Ein besonders wichtiges Designkriteri-um beim Gocycle war die Langlebigkeit. Daher war es sehr wichtig, Prototypen aus dem für die Produktion vorgesehenen Material zu gewinnen, an denen die Kon-strukteure Tests durchführen konnten. Protomold konnte Werkzeuge entwickeln, die das Auftreten potenzieller Schwach-stellen für den Fall beseitigen würden, dass der Materialfluss beim Spritzguss-vorgang ungleichmäßig ausfallen wür-de. Auch das Aussehen und die sichtbare Fertigungsqualität von Gocycle standen ganz oben auf der Liste der Designkriteri-en. Die meisten Teile des Fahrzeugs besit-zen ein gleichmäßiges, schwarz glänzendes Oberflächen-Finish. Die Ingenieure von Protomold erreichten dies, indem sie die ge-naue Geschwindig-keit bestimmten, mit der das Material in das Werkzeug eingespritzt werden musste. Ein nicht perfektes Ober-flächen-Finish würde das Aussehen und die Haptik von Gocycle im oberen Marktsegment beeinträchtigen.

„Bei Teilen, bei denen die Ästhetik eine gro-ße Rolle spielt, kommt es durch eine plötzli-che Materialbeschleu-nigung leicht zu Ab-weichungen der Farbe und der Oberflächen-beschaffenheit“, so Tu-melty. „Unterläuft beim Formen von Materia-lien mit sehr hohem Glasanteil ein Fehler, steigen die Fasern an

die Oberfläche des Bauteils und letztend-lich sieht man den schwarzen Kunststoff hinter Glasfaser. Dieser merkwürdige Sil-bereffekt ist alles andere als attraktiv.“

Da der wachsende Markt für Elektro-fahrräder heiß umkämpft sein wird, ist es von entscheidender Bedeutung, Produk-te schnell entwickeln zu können.

„Unsere Untersuchungen zeigen, dass der Markt für elektrische Zweiräder im kommenden Jahrzehnt voraussichtlich zweistellige Wachstumsraten aufweisen wird“, so Richard Thorpe. „Protomold hat unseren Produktentwicklern eine einfa-che, schnelle, reaktionsfähige und kosten-günstige Methode zur Verfügung gestellt, um voll funktionsfähige Spritzgussproto-typen und -teile aus Kunststoff zu erhal-ten. Durch die Skalierbarkeit des Ferti-gungsprozesses können wir die Stück- kosten von Gocycle bei steigendem Ver- kaufsvolumen senken. Langfristig wird die Design- und Fertigungstechnologie von Gocycle in der Lage sein, ein Einsteiger-fahrzeug zu einem Preis von 1.000 Euro anzubieten und dabei traditionelle Elek-troräder, was Wert und Leistung betrifft, in den Schatten zu stellen.“ bw

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3D-DRUCKEN MIT THERMOPLAST

Richard Thorpe, Konstrukteur von Gocycle und Gründer von Karbon Kinetics.

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30 Automatisierung Maschinensicherheit

Um den hohen Engineering-Aufwand für neue Anlagen zu minimieren, le-gen Maschinenbauer großen Wert

auf durchgängige Lösungen. Ziel ist es, wiederkehrende Anforderungen und Pro-blemstellungen möglichst effizient und schnell lösen zu können. Das gilt auch für das Thema Maschinensicherheit.

Mit dem Inkrafttreten der EN ISO 13849-1 unter der neuen Maschinen-richtlinie rückt dieses Thema für Kon-strukteure und Entwickler stärker in den Vordergrund. Maschinenbauer sind ge-zwungen, bestehenden Sicherheitssys-teme und Bestände neu zu bewerten. Nur dann können sie gewährleisten, dass auch nach dem endgültigen Auslaufen der alten EN 954 ihre Maschinen allen Anforderungen in Sachen Sicherheit ent-sprechen.

Die AKON Konstruktionsbüro GmbH & Co. KG aus Geringswalde im Städtedrei-eck Dresden, Leipzig und Chemnitz hat

sich diesen Herausforderungen früh ge-stellt. „Wir wollten rechtzeitig handeln und haben uns daher bereits frühzeitig mit der neuen Maschinenrichtlinie ausei-nandergesetzt“, erinnert sich Roland Le-onhardt, Elektro-Konstrukteur bei AKON.

Klare Linie beim Safety-Design gesucht AKON konzipiert und baut Sonderma-schinen und Werkzeuge insbesondere im Bereich Automotive. Das sächsische Un-ternehmen bietet ein umfassendes Port-folio von der Planung, Projektierung und Entwicklung bis hin zur Konstruktion von Spritzgieß-, Druckgieß- und Stanzwerk-zeugen sowie von Montageautomaten und Sondermaschinen. Auch Program-mierung und Herstellung der Maschinen führt AKON komplett im eigenen Haus durch. Der Sondermaschinenbauer lie-fert sowohl komplette Montagelinien als auch einzelne Montageautomaten.

Bis dato hatte AKON unterschiedliche Si-cherheitstechnologien und -systeme ver-wendet. „Der Einsatz von Komponenten verschiedener Hersteller hat uns bei der Entwicklung von neuen Maschinen im-mer wieder vor Herausforderungen ge-stellt. Es fehlte eine klare Linie beim Sa-fety Design“, weiß Elektro-Konstrukteur Carsten Richter.

Um den Anforderungen der neuen Ma-schinenrichtlinie gerecht zu werden und dabei trotzdem künftig den administrati-ven und planerischen Aufwand in Gren-zen zu halten, griff AKON auf die Bera-tungs- und Schulungsleistungen von Pilz zurück. Der Lösungsanbieter für sichere Automation begleitete bei der Umstel-lung auf die neue Norm.

Gemeinsam zur MaschinensicherheitIm ersten Schritt erhielten die Ingenieu-re von AKON individuelle Schulungen zur neuen Maschinenrichtlinie und den Än-

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Sicherheit auf ganzer LinieV O N A L E X A N D E R H E I N

Die Umsetzung der EN ISO 13849-1 unter der neuen Maschinenrichtlinie stellt Maschinenbauer vor Heraus-

forderungen. Unternehmen sind gezwungen, ihre bestehenden Sicherheitskonzepte zu überdenken und an-

zupassen. Um die Normen sicher und effizient umzusetzen, hat sich der sächsische Sondermaschinenbauer

AKON schulen und beraten lassen und vertraut bei der Sicherheitstechnik auf möglichst durchgängige Lö-

sungskonzepte von Pilz.

Pilz bietet ein komplettes Paket an Dienstleistungen: von der Risikobeur-teilung über das Sicherheitskonzept und -design bis hin zur Systeminteg-ration und Validierung.

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31AutomatisierungMaschinensicherheit

derungen der EN 13849-1. In gemeinsa-men Workshops wurden ganz allgemein die Anforderungen an die Sicherheits-funktionen für die Maschinen definiert. „Wir wollten unser allgemeines Know-how in Bezug auf die Maschinensicher-heit auf den neuesten Stand bringen“, er-läutert Carsten Richter.

Darauf aufbauend erarbeiteten AKON und Pilz dann spezifische Sicherheitskon-zepte für die einzelnen Maschinentypen. Der Zusammenarbeit liegt eine definier-te Struktur zugrunde: In einem Kickoff-Meeting wird zunächst das Layout der Maschine besprochen und die notwen-digen Anforderungen an die Sicherheits-technik ausgelotet. Als Basis dient die Ri-sikobeurteilung. Aus dieser entwickelt Pilz zusammen mit dem Maschinenbauer ein gezieltes Sicherheitskonzept. Dazu gehört insbesondere die Festlegung der gefor-derten Eigenschaften für jede Sicherheits-funktion. Danach folgt die Bestimmung des erforderlichen Performance Levels (PL). Dabei gilt: Je höher das Risiko, des-to größer sind die Anforderungen an das Steuerungssystem und damit den PL. Die Funktionen werden so laufend präzisiert und Produkte für die Sicherheitstechnik ausgewählt und validiert.

Für die Planung und die Verifikation der sicherheitstechnischen Ausrüstung seiner Maschinen setzt AKON den Safety Calculator PAScal von Pilz ein. Mit diesem lassen sich die Sicherheitslevels für die verschiedenen Sicherheitsfunktionen be-stimmen und die benötigten Sicherheits-funktionen mit den Einzelkomponenten aus Herstellerbibliotheken modellieren. Mithilfe von PAScal konnte AKON die notwendigen Komponenten für die Si-cherheitsfunktion auswählen. Allerdings

kommt es bei der sicherheitstechnischen Ausstattung von Maschinen nicht nur auf einzelne Komponenten an, sondern auf deren Zusammenspiel: Komplettlösun-gen mit exakt aufeinander abgestimm-ten Komponenten aus sicherer Sensorik und sicherer Steuerungstechnik bieten ein hohes Potenzial für Einsparungen.

Komplettlösungen mit VorteilenEntsprechende Sensoren und Auswer-teeinheiten von einem Hersteller arbei-ten mit abgestimmten Schnittstellen zwischen den Komponenten. Der An-wender muss keine Datenblätter prüfen oder aufwändige Testberichte einsehen, um sicherzustellen, dass die ausgewähl-ten Komponenten auch in der Praxis rei-bungslos zusammenarbeiten.

Je nach Anforderung kommen verschie-dene Sensortypen zum Einsatz, darunter berührungslos codierte Näherungsschal-ter PSENcode, magnetische Sicherheits-schalter PSENmag oder auch Sicherheits-Lichtschranken, -vorhänge und -gitter PSENopt für den Finger- und Handschutz. Sie schützen den Werker, wenn er zu War-tungs- oder Rüstzwecken in den Produkti-onsprozess eingreifen muss.

Steuerungssystem setzt StandardsDie entsprechende Auswertung der Sen-soren und die Steuerung der Maschinen erfolgt bei allen Anlagen mit dem konfi-gurierbaren Steuerungssystem PNOZmul-ti Mini von Pilz. Dieses steuert und über-wacht Sicherheitsfunktionen wie Not-Halt, Schutztüren und Lichtschranken. Das Basisgerät PNOZ mm0.1p ist für die Aus-wertung mehrerer Sicherheitsfunktionen konzipiert und arbeitet unabhängig von der eingesetzten Betriebs- oder Standard-

steuerung. Das Steuerungssystem ist in der Lage, bis zu 8 der 20 Eingänge sowie die vier Testtakte in Standardausgänge umzukonfigurieren. Mit diesen konfigu-rierbaren Kontakten ist die Kommunika-tion einzelner Informationen zu einer Be-triebs- oder Standardsteuerung direkt über das sicherheitsgerichtete Auswerte-gerät möglich, ohne dass der Anwender in eine Feldbus- oder Ethernet-Schnittstelle investieren muss. Weil PNOZmulti Mini kompatibel zu Automatisierungskompo-nenten anderer Hersteller ist, setzt der Maschinenbauer das Steuerungssystem als Sicherheitsstandard für alle Maschi-nentypen ein. AKON kann somit eine pas-sende Betriebssteuerung wählen, ohne sich über die Anbindung der Sicherheit Gedanken machen zu müssen.

Dank der konsequenten Umstellung auf neue gesetzliche und normative An-forderungen hat sich AKON rechtzeitig auf die Anforderungen der EN ISO 13849-1 vorbereiten können. Durch die Zusam-menarbeit mit Pilz hat der Sondermaschi-nenbauer inzwischen genug Know-how aufgebaut, um die sicherheitstechnische Ausstattung seiner Maschinen selbst pla-nen und umsetzen zu können. Bei Fragen jedoch steht das Unternehmen aus Ostfil-dern noch beratend zur Seite. „Wir sind nun für die neue Norm gerüstet und profi-tieren obendrein von einem schlüssigen Sicherheitskonzept, auf das wir uns bei der Konstruktion und Entwicklung unse-rer Anlagen verlassen können“, berichten Roland Leonhardt und Carsten Richter übereinstimmend. to

Alexander Hein, Technisches Büro Dresden, Pilz GmbH & Co. KG.

Weil PNOZmulti Mini kompatibel zu Automatisierungs-komponenten anderer Hersteller ist, setzt AKON das Steu-erungssystem als Sicherheitsstandard für alle Maschinen-typen ein.

Klein und flexibel in der Montage – magne-tischer Sicherheitsschalter PSENmag.Bilder: Pilz

Das konfigurierbare Steuerungssystem PNOZmulti mini von Pilz steuert und über-wacht Sicherheitsfunktionen wie Not-Halt, Schutztüren und Lichtschranken.

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32 Automatisierung

Das Bearbeiten mit Industrierobo-tern ist eine weit verbreitete An-wendung. Die Flexibilität eines In-

dustrieroboters ermöglicht einen großen Einsatzbereich, den man bisher vor allem für die Nachbearbeitung von Serienpro-dukten nutzte. Wasserhähne und Arma-turen werden robotergeführt geschliffen und poliert, Spritzgussteile von einem Roboter besäumt und zugeschnitten und Gussteile nachbearbeitet, geputzt oder entgratet.

Zwar gibt es viele Systeme zur Offline-Programmierung von Robotern auf Basis von CAD/CAM-Systemen, bisher fehlte aber die Durchgängigkeit der Prozess-daten bis zur Robotersteuerung. Grund-voraussetzung für die Bearbeitung der Programme war bislang die Übersetzung der CNC-Programme in die jeweilige Ro-botersprache mit Hilfe eines angepassten Postprozessors. Dabei kam es automa-tisch zu Informationsverlusten, da stets Funktionen aus dem CNC-Programm in den unterschiedlichsten Roboterspra-chen nicht unterstützt wurden.

Diese Einschränkung gibt es mit KUKA.CNC nicht mehr. Durch die direkte Integ-ration eines CNC-Kerns auf der Roboter-steuerung werden für das Roboter-Bear-beitungssystem zusätzliche Funktionen frei Haus mitgeliefert.

Mit KUKA.CNC bietet die KUKA Roboter GmbH die Möglichkeit, CNC-Programme nach DIN 66025 direkt mit der Roboter-steuerung abzuarbeiten. Der komplette Standardcode-Umfang kann über KUKA.CNC interpretiert und vom Roboter um-

Robotersteuerung mit integriertem CNC-kern

fläche, Werkzeugradiuskompensation, große Punktevorausschau, erweiterte Spline-Bahnplanung und komfortable Werkzeugverwaltung kombiniert.

Die CNC-Kern-Einbindung ermöglicht zudem eine direkte Verarbeitung des CNC-Programms auf der Robotersteu-erung. Sowohl CAD/CAM-Programmie-rer als auch CNC-Maschinenbediener können somit mit ihrem bestehendem

Know-how einen Industrieroboter pro-grammieren und bedienen.

Neben der grundsätzlichen Möglich-keit, über den in der Robotersteuerung integrierten CNC-Kern entsprechende

gesetzt werden (G-Funktionen, M/H/T-Funktionen, lokale und globale Unterpro-gramme, Steuersatzstrukturen, Schleifen, usw.). Durch diese Möglichkeiten erwei-tern sich die Einsatzgebiete eines Indus-trieroboters vor allem für die folgenden Anwendungsfelder:• Fräsen von Formteilen aus weichen/mit-

telfesten Materialien wie Holz, Kunst-stoff, Aluminium, Verbundmaterialien usw.

• Polieren und Schleifen von Formteilen

• Beschichten und Ober-f lächenbehandlung komplexer Bauteil-oberflächen

• Besäumen und Be-schneiden komplexer Bauteile und Bauteil-konturen

• Laser-, Plasma-, Was-serstrahlschneiden von komplexen Bauteilen

Durch die direkte Ein-bindung des CNC-Kerns auf der Robotersteue-rung wird der Roboter zu einer Bearbeitungs-maschine mit offener Kinematik, die die Vor-teile eines Industriero-boters, zum Beispiel der große Arbeitsbereich, die hohe Flexibili-tät, niedrige Investitionskosten und die sechsachsige Bearbeitung mit den Vor-teilen einer CNC-Steuerung wie G-Code-Programmierung, CNC-Benutzerober-

K U K A . C N C

Ohne Umwege V O N A L E X A N D E R B A y

Mit KUKA.CNC bietet sich die Möglichkeit, CNC-Programme

nach DIN 66025 direkt mit der Robotersteuerung abzuarbei-

ten. Durch die Einbindung des CNC-Kerns auf der Roboter-

steuerung wird der Industrieroboter zu einer Bearbeitungsma-

schine mit offener Kinematik, die die Vorteile eines Industrie-

roboters mit denen einer CNC-Steuerung kombiniert.

Mit KUKA.CNC ist die direkte Verarbeitung von G-Code auf der Robotersteuerung möglich. Dies erlaubt der integrierte CNC-Kern.

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33AutomatisierungRobotersteuerung mit integriertem CNC-kern

wird die Prozesskette geschlossen und kompakt gehalten. Umwege in Postpro-zessorwerkzeuge sind nicht nötig und durch die direkte Anbindung an das CAD/CAM-System lassen sich Optimierungen auf jeder Prozessebene vornehmen. r t

Alexander Bay ist Produktmanager bei der KUKA Roboter GmbH.

teilen, die vom Roboter gehandhabt werden. Die Kombination von Bearbeitung und Hand-habung macht diese Prozessvariante beson-ders effizient. Da der Ro-boter die Bauteile fasst, an eine Bearbeitungs-station führt, dort die Bearbeitung durchfüh-ren lässt und anschlie-ßend einem Ablagesys-tem übergibt, ist keine weitere Transport- oder Handhabungskinema-tik für die Prozessauto-matisierung notwendig. Bearbeitungsmaschine und Automatisierungsanlage verschmel-zen in einem solchen Beispiel zu einer Einheit, was einen großen Einfluss auf das Thema Kosteneffizienz hat.

Durch die CNC-Programmierung eröff-net sich der Robotik eine Vielzahl neuer Programmiersysteme. Der Markt an CAD/CAM-Systemen bietet für unterschied-lichste Bearbeitungsanwendungen ent-sprechende Spezial-lösungen. Dadurch werden sich auch künf-tig die Möglichkeiten der Roboterprogram-mierung und -verwen-dung entsprechend vervielfältigen. Zu-nehmend mehr CAD/CAM-Systeme haben diese Entwicklung er-kannt und statten ihre Softwaresysteme mit entsprechenden Mo-dulen zur Roboterpro-grammierung und Si-mulation aus.

Gerade die Kombi-nation und Durchgän-gigkeit der komplet-ten Prozesskette aus dem CAD-System über ein angeschlossenes CAM-Modul bis hin zur roboterspezifischen Bahn- und Prozesspla-nung ist der große Vor-teil dieser Lösung. Durch das direkt ange-schlossene Roboter-system samt CNC-Kern

Programme abzuarbeiten, bietet KUKA weiterhin den vollen Funktionsumfang einer Robotersteuerung an. So lässt sich für unterschiedliche Anwendungen zwi-schen einem CNC-Betrieb und einem her-kömmlichen Roboter-Betrieb umschalten. Dadurch kann man für den jeweiligen Pro-zess die ideale Steuerungs-, Programmier- und Bedienumgebung auswählen.

Vorteile für BahnprozesseDer CNC-Modus bringt vor allem für Bahnprozesse große Vorteile. Bearbei-tungsprogramme mit einer großen An-zahl an Bahnpunkten können über den CNC-Kern und dessen Unterfunktionen genauer und mit reduzierten Taktzeiten abgearbeitet werden. Diese Genauig-keits- und Taktzeitverbesserungen sind durch die erweiterten Bahnplanungs-funktionen im CNC-Kern begründet. Die Bahnplanung mit einer Punktevo-rausschau von mehr als 500 Punkten ermöglicht es dem Roboter, im Bear-beitungsprozess vor allem Geschwindig-keiten konstant zu halten und Beschleu-nigungs- und Bremsrampen optimal zu planen. Aber auch die Bahngenauigkeit wird durch diverse Spline-Interpolatio-nen im CNC-Kern verbessert. Akima- und B-Spline-Berechnungen stellen sicher, dass der Roboter möglichst genau seine Sollbahn abfährt. Diese typischen CNC-Funktionalitäten werden mit den her-kömmlichen Funktionen einer Roboter-steuerung verbunden und schaffen ein optimales Bearbeitungsergebnis.

Aber auch der Einsatz eines Roboters im Umfeld von herkömmlichen CNC-Bearbeitungsmaschinen wird durch die Möglichkeit der G-Code-Verarbeitung neu definiert. In automatisierten Bear-beitungsanlagen kann künftig neben der Werkzeugmaschine auch der Roboter per DIN-66025-Code programmiert und be-dient werden. Dies erleichtert die Robo-terintegration und bietet vor allem dem Bediener an der Maschine einen wesent-lichen Vorteil. Dieser muss künftig nicht mehr roboterspezifische Programmier-Kenntnisse haben, sondern kann mit vor-handenem CNC-Wissen auch den Robo-ter bedienen.

Bearbeitungsmaschine und Automatisierungsanlage verschmelzen zu einer EinheitEin Sonderfall der automatisierten Be-arbeitung ist die Bearbeitung von Bau-

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Der CNC-Modus bringt vor allem für Bahnprozesse große Vor-teile. Bilder: KUKA

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34 Automatisierung Mikrozahnringpumpen

Je kleiner man ein Gerät bauen kann, umso einfacher ist es zu transportie-ren, aufzustellen oder in vorhandene

Anlagen zu integrieren. Die präzisen Fer-tigungsverfahren für Bauteile aus Metall, Keramik oder Kunststoff erlauben zudem enge Passungen und Spalte, was sich be-sonders vorteilhaft auf den Wirkungsgrad bei kleinen und kleinsten Fluid-Maschi-nen, zum Beispiel Verdrängerpumpen, auswirkt. Die HNP Mikrosysteme GmbH aus Parchim bei Schwerin nutzt diese neuen Chancen und fertigt eine kompak-te, dabei hermetisch abgeschlossene Mi-

krozahnringpumpe für die kontinuierli-che Dosierung auch aggressiver Medien (Bild 1). Um einen in Baugröße und Leis-tungsabgabe an die Fördercharakteristik der Pumpe ideal angepassten Antrieb zu finden, arbeiteten die Pumpenspe-zialisten mit den Antriebsexperten von FAULHABER aus Schönaich bei Stuttgart zusammen. So entstand ein kompaktes Förderaggregat aus Pumpe und Antrieb, das sich für eine Vielzahl auch exotischer Anwendungen eignet.

Einsatzbereiche, bei denen die geziel-te Dosierung kleiner Flüssigkeitsmengen

gefordert wird, sind vielfältig. Kommen dann noch Anforderungen nach langjäh-rigem Betrieb und einem dichtungslosen Pumpenaufbau hinzu, ist Hightech ge-fragt. Einsatzgebiete solcher Kraftzwer-ge sind beispielsweise die Förderung kristallisierender, luftempfindlicher oder ausgasender Medien sowie der Einsatz bei Brennstoffzellen, die Förderung von Harnstofflösung (AdBlue) zur Abgasent-stickung bei Dieselmotoren oder die Dia-lyse- und Analysetechnik.

Der hermetisch abgeschlossene Pum-penkopf wird über eine starke Seltener-

L A N G L E B I G E K L E I N S T A N T R I E B E F ü R D I E D O S I E R T E F L U I D - F ö R D E R U N G

Kleine KraftzwergeV O N A N D R E A S Z E I F F U N D D I E T R I C H H O M B U R G

Moderne Elektronik und Präzisionsmechanik erlaubt es heute, viele Dinge des Alltags und der Arbeitswelt zu

miniaturisieren. Das spart nicht nur Platz, sondern schont in Zeiten hoher Rohstoffpreise auch den Geldbeu-

tel und die begrenzten Ressourcen. Ein gelungenes Beispiel für die Miniaturisierung im Bereich der Fluid-

Förderung sind Mikrozahnringpumpen. Ihr einfacher ventilloser Aufbau erlaubt kompakte Maße bei nahezu

pulsationsfreiem und gut regelbarem Förderstrom. Als Antrieb für solche Fluid-Maschinen eignen sich be-

sonders elektronisch kommutierte DC-Kleinstantriebe.

Bild 1: Die neue, hermetisch dichte Mikrozahnring-pumpe fördert fast pulsationsfrei. Bild: HNPM

35Automatisierung

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Mikrozahnringpumpen

den-Magnetkupplung angetrieben; das vermeidet Leckagen auf der Antriebssei-te. In Verbindung mit den zur Verfügung stehenden Werkstoffen wie nickelbasier-tem Hartmetall, Edelstählen, Keramik auf Aluminium- oder Zirkonoxidbasis oder Siliziumcarbid und Kunststoffen wie PTFE, PEEK und FKM lassen sich die Pum-pen den unterschiedlichen, auch korro-siven Förder-Medien anpassen. Die nur 22 Millimeter im Durchmesser bei 69 Mil-limeter Baulänge große Pumpe für 24 Volt Betriebsspannung wiegt rund 100 Gramm und kann 4,8 bis 72 Milliliter pro Minute bereitstellen bei bis zu fünf bar Förderdruck. Die förderbare Viskositäts-bandbreite reicht, dank der Zahnring-ausführung (Bild 2), von 0,3 bis 100 mPas. Dabei betragen die Pulsation zirka sechs Prozent und der Differenzdruckbereich null bis fünf bar. Das ventillos arbeiten-de Zahnringprinzip garantiert geringste Scherkräfte bei der Förderung.

Kompakte KleinstantriebeAls Antrieb der Pumpe dient ein elektro-nisch kommutierter Gleichstrommotor mit integriertem Speed Controller (Bild 3). Durch die bürstenlose Ausführung steigt die Lebensdauer und Zuverlässigkeit des Antriebs. Eine an den Motor angepass-te Drehzahlregelung wird über einen im Durchmesser mit dem Motor identischen Speed Controller garantiert, der hinten am Motor angebaut ist. Der Anwender kann die Drehzahl daher leicht über einen analogen Eingang mit null bis zehn Volt regeln. Ein digitaler Eingang legt die Dreh-richtung fest. Der digitale Frequenzaus-gang liefert für weitere Überwachungs-funktionen ein 15-mA-Ausgangssignal mit sechs Impulsen pro Umdrehung. Die Versorgungsspannung der Antriebe liegt bei 12 oder 24 VDC, dabei leisten die 22-Millimeter-Motoren rund neun Watt und bis zu 59,9 mNm Drehmoment. Der Speed Controller wird über ein separates Flachbandkabel mit fünf bis 28 VDC ver-sorgt. Der hohe Wirkungsgrad des Motors mit etwa 68 Prozent sowie der Regelelek-tronik mit über 95 Prozent erlauben lange Betriebszeiten selbst in akkugestützten, mobilen Geräten. Das robuste Gehäuse aus Edelstahl und der weite Temperatur-bereich von -40 bis +85 Grad Celsius er-lauben auch Outdoor-Einsätze, zum Bei-spiel bei Umweltmessungen im Gelände. Dem kommt die kurzzeitige erhebliche Überlastbarkeit der Kleinstantriebe ent-

gegen; so können die erhöhten Losbrech-momente der Pumpe, beispielsweise nach nächtlichem Temperaturabfall und damit einhergehender gestiegener Visko-sität des Fördermediums, gut überwun-den werden.

Moderne Kleinstantriebe in bürstenlo-ser Ausführung stehen für lange war-tungsfreie Lebensdauer bei sehr guter Dy-namik. Je nach Anwendung lässt sich der Antrieb dabei mit integriertem Speed- oder Motion Controller als Kompaktein-heit oder als noch kleinerer Antriebsmo-tor vor Ort und externem Steuerungsmodul verbauen. In beiden Fällen wird die ge-räteinterne Steuerung von schnöden Re-gelungsaufgaben am Motor entlastet. So lassen sich die kleinen Kraftzwerge prob-lemlos und schnell sowohl in neue als auch in bestehende Anlagen einbinden. Das spart Entwicklungszeit und Kosten und beschleunigt die Time to Market. r t

Dipl. Chem. Andreas Zeiff und Dipl.-Ing. (FH) Dietrich Homburg arbeiten als Fachjournalis-ten beim Redaktionsbüro Stutensee.

Bild 2: Der geschlos-sene, ventillose

Pumpenkopf mit ma-gnetischer Kupplung vermeidet Leckagen

auf der Antriebsseite.Bild: HNPM

Bild 3: Der elektronisch kom-mutierte Kleinstmotor mit integriertem Speed Controller lässt sich leicht in eigene An-wendungen einbinden.Bild: FAULHABER

Funktionsprinzip der MikrozahnringpumpenDie Mikrozahnringpumpen, auch Gerotorpumpen genannt, eignen sich als so genannte Verdrän-gerpumpen zur Förderung flüssiger Medien ohne partikelhaltige Verunreinigungen. Die kompakte Blockbauweise mit magnetischer Kupplung des inneren Pumpenrotors reduziert die Baulän-ge. Die eigentliche Pumpe besteht aus einem außenverzahnten Innenrotor und einem innen-verzahnten Außenrotor, die leicht exzentrisch zueinander gelagert sind. Die Rotoren befinden sich mit ihren zykloidenförmigen Verzahnun-gen in kämmendem Eingriff. Durch die Rotation entstehen so mehrere, gegeneinander abgedich-tete Förderkammern (Bild 5). Der Zu- und Ablauf des Mediums wird über nierenförmige Schlitze im Pumpengehäuse gesteuert. Bei der Rotation entstehen auf der Saugseite durch die Exzentrizi-tät sich vergrößernde Förderkammern, während auf der Druckseite sich die Kammern verkleinern und das Medium aus der Pumpe herauspressen. Durch die Form beziehungsweise Lage der Roto-ren und Steuerschlitze kann die ventillose Pumpe bei geringem Totvolumen einen kontinuierlichen quasi pulsationsfreien Förderstrom aufbauen. Bei Bedarf wird durch Drehrichtungswechsel der Förderstrom der selbstansaugenden Pumpe auch umgedreht. Je nach Materialauswahl für Gehäuse und Rotoren (Metalllegierungen oder Keramik beziehungsweise Kunststoff) lassen sich auch extrem korrosive Medien präzise fördern.

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36 Bürsten für industrielle anwendungenKomponenten

Die Welt der Bürsten ist grenzenlos. In der Automobil-Industrie wer-den ganz andere Ansprüche an

eine spanlos arbeitende Bürste gestellt als zum Beispiel in der Lebensmittel-In-dustrie, wo Hygiene eine dominieren-de Rolle spielt. Dementsprechend viele Bürsten gibt es auf dem Markt: von der Drahtbürste über Kunststoffbürsten bis hin zu Modellen mit Naturborsten. Ty-pische industrielle Anwendungen sind zum Beispiel die Kantenverrundung von Schneidwerkzeugen nach dem Schleif-prozess oder die Entfernung von Graten an Gussteilen.

Über 141.000 unterschiedliche Bürsten bietet Kullen an – und damit Standard-Bürsten aus einem so breiten Produkt-portfolio wie wohl kein anderer Wettbe-werber. Dazu kommen die zahlreichen Möglichkeiten von kundenspezifischen Entwicklungen. Der optimalen Bürstenei-genschaft geht der Reutlinger Hersteller systematisch auf den Grund – in seinem neuen TestCenter. „Natürlich haben wir schon früher kundenspezifische Bürsten entwickelt und getestet. Aber im neuen TestCenter haben wir jetzt das techni-sche Equipment plus Anwendungsma-schinen an einer Stelle im Unternehmen zentralisiert“, erläutert Marketingleiter Frank Hakh.

Praxisnahe DauererprobungNeben zahlreichen Prüfgeräten befindet sich hier auch ein modernes CNC-Center, mit dem die Bürste nach Einzeltests der praxisnahen Dauererprobung ausgesetzt wird. Vorher stehen aber üblicherweise der Test und die Optimierung einzelner Bürsteneigenschaften auf dem Plan. Wel-ches Material, welche Bürstenform, wel-che Borstenlänge und -form kommen in Frage? Gerade in der Fertigung ist Kullen

besonders fle-xibel. Das Port-folio reicht von hohen und da-mit wirtschaft-lichen Auflagen bis hin zu hand-g e a r b e i t e t e n Kleinserien für Spezialanwen-dungen.

„Lösungen für Neukunden sind bei uns oft auch

Neu-Entwicklungen“ erklärt Frank Hakh weiter. „Natürlich bieten wir auch unse-re Standard-Bürsten an, aber von Kullen kommen vor allem auch die optimierten Bürsten. Denn es gibt immer etwas zu verbessern – die Standzeit, die Gründ-lichkeit, die Wirtschaftlichkeit.“

Und so laufen gerade im Dauertest Kullen-Bürsten, mit denen Dichtflächen, Ausfräsungen, Taschen und Bohrungen von Getriebegehäusen entgratet wer-den. Diese speziell für den Kunden ent-wickelten Teller- und Pinselbürsten sind exakt an die Konturen des Bauteils ange-passt und für den Nass-Einsatz geeignet. Ziel der Tests ist die Verkürzung der Takt-zeit bei gleichzeitiger Optimierung der Prozess-Sicherheit.

„Durch unsere Erfahrung können wir Testserien und Testdauer im Normalfall kurz halten“, da ist sich Hakh sicher. „Aber auf Kundenwunsch testen wir auch schon mal über die gesamte Lebensdauer einer Kullen-Bürste. Und das kann dauern.“ r t

N E U E S T E S T C E N T E R V O N K U L L E N

Bürsten auf dem PrüfstandV O N M I C H A E L G R U P P

Bürsten sind überall: Sie entgraten massive Motorblöcke und befördern empfindliche Tomaten, sie reinigen

Backbleche und dichten Türen ab. Jede Bürste ist anders – und Kullen geht der optimalen Bürste gründlich an

die Borste. Mit wissenschaftlicher Akribie und im neuen TestCenter.

Bürsten für die IndustrieKullen beschäftigt weltweit rund 500 Mitarbeiter. Im Stammwerk in Reutlin-gen sowie in den zwei Tochterfirmen in Großbritannien (R.I.B., Llandovery und Kleeneze Sealtech, Bristol), bei Beilun, dem chinesischen Joint-Venture, und bei HK-Entgrattechnik, dem Spezialisten für mechanisches Entgraten (ebenfalls Sitz in RT). Das Produktionsprogramm von Kullen umfasst mehr als 141.000 Bürsten-typen und wird in über 74 Länder exportiert. Die Hightech-Fertigung unterstützt maßgeschneiderte Bürs-tenlösungen wie auch wirtschaftliche Großserien für nahezu alle Anwen-dungsbereiche.

Erprobung der Abtrag-leistung, abhängig von Bauteil, Werkstoff und Besatzmaterial.

Einblick in das neue Kullen-Test-Center. Bilder: Kullen

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37Pressensysteme Komponenten

Flexibler und leistungsfähiger durch Funktionsintegration Nach ausführlicher Bedarfsanalyse und Beratung durch die Anwendungsinge-nieure von TOX PRESSOTECHNIK fiel die Wahl auf eine Vier-Säulen-Presse der Bau-reihe MAG. Diese Pressen zeichnen sich durch eine optimale Belastungsverteilung über die gesamte Aufspannfläche sowie eine minimale symetrische Aufbiegung, auch unter Hochlast, aus. Der hier ver-wendete Pressentyp MAG 050 hat einen Werkzeugeinbauraum von 430 Millime-tern Länge und ist mit einem TOX-Kraft-paket-Antriebszylinder S 75 mit 300 Mil-limeter Gesamthub, davon 20 Millimeter Krafthub, ausgerüstet. Der Antrieb leistet zum vertikalen Richten/Kalibrieren maxi-mal 493 kN Presskraft. Zum horizontalen Richten/Kalibrieren ist eine pneumohyd-raulische KT-Antriebseinheit, bestehend aus zwei Hydraulikzylindern, die über ei-nen TOX-Druckübersetzer ES angetrie-ben werden, installiert. Diese kompakte Kombination liefert Presskräfte bis 300 kN bei einem Hub von total 150 Millimetern. Wie Frank ten Tusscher erklärte, sind die-se Presskräfte 500 kN in vertikal und 300 kN in horizontal sowie die Hübe optimal für diese Anwendung und bergen sogar Reserven für künftige Richt- und Kalibrier-aufgaben. Die Steuerung ist so konzipiert, dass die Abläufe zum einen manuell/halb-automatisch oder auch automatisch erfol-gen und dass sich zum anderen mehrere Prüfprozesse für verschiedene Werkstücke hinterlegen beziehungsweise bei Bedarf

erneut abrufen lassen. Abschließendes Resümee von

CIREX: „Mit dem neuen Pressen- beziehungsweise Antriebskonzept erzielen wir eine deutliche Produk-tivitätssteigerung bei einem er-heblichen Flexibilitätszuwachs. Wir konnten die Zykluszeit stark ver-kürzen, weil die Presse anders an-gesteuert wird. Außerdem können wir jetzt der Steuerung den Zyk-

lusablauf vorgeben. Das Umstellen er-folgt praktisch rüst-frei durch einen Knopfdruck und es muss nur das ent-sprechende Werk-zeug beziehungswei-se die Teileaufnahme ausgewechselt wer-den.“ r t

Geht es um Gussteile, die nach dem Wachsausschmelzverfahren herge-stellt werden, gilt der niederländi-

sche Spezialist CIREX international ge-sehen als eine der ersten Adressen. Das Wachsausschmelzverfahren kommt vor allem für die Produktion aufwändig ge-formter beziehungsweise schwieriger Bauteile zur Anwendung. Aufgrund rela-tiv geringer Werkzeugkosten rechnet sich dies bereits ab kleineren Stückzahlen. Bei diesem Verfahren wird das Modell zuerst in Wachs gegossen, wobei die Wachsmo-dell-Fertigung für größere Serien auch mittels Spritzgießen erfolgen kann, und dann mit einer keramischen Schicht qua-si versiegelt. Anschließend kommen die Gießformen (bei kleinen Bauteilen auch Gießtrauben genannt) in den Autokla-ven. Dort schmilzt das Wachs und üb-rig bleiben die keramischen Formen, die in einem weiteren Ofen einem Sinter-/Backprozess unterzogen werden. Nun lässt sich in die Keramikmodelle das ent-sprechend verflüssigte Metall eingießen. Nach dem Abkühlen schlägt man die Ke-ramikschicht ab und übrig bleiben die kontur- und formnahen Gussteile. Frank ten Tusscher, verantwortlicher Qualitäts-ingenieur bei CIREX, führte dazu aus: „Mit dem Wachsausschmelzverfahren ist es möglich, den Konstrukteuren eine gro-ße Gestaltungsfreiheit zu erlauben und trotzdem eine hohe Teile-Genauigkeit zu erzielen. Wir erreichen hier problemlos Toleranzen im Bereich weniger Zehntel-Millimeter und können die Teile auch re-produzierbar genau herstellen.“

Effizient-präzises Richten genauer Gussteile CIREX liefert hauptsächlich anspruchsvolle Serien-Bauteile für die Automotive-Indus-trie, zum Beispiel für die Bereiche Kraftstoff-

pumpen-Gehäuse, Cabrioverdeck-Schließ-mechanik und Motorkomponenten, und außerdem Bauteile für den Maschinenbau, die Medizintechnik, die Elektrotechnik und vor allem auch für die Luftfahrtindustrie. Die Gießteile bestehen zumeist aus Stahl oder aus Edelstahl. Obwohl gerade das Wachsausschmelzverfahren dünnwandi-ge und exakte Werkstücke möglich macht, müssen die Gussteile oftmals nachgear-beitet werden. Dies erfolgt im Normalfall im tschechischen Zweigwerk von CIREX durch Kontrolle sowie anschließendes Richten/Kalibrieren und Oberflächen-Fi-nish. Um die Kapazitäten dem stetig wach-senden Geschäftsgang anzupassen, inves-tierte CIREX in eine weitere Kalibrierpresse. Nachdem man schon mit der bestehen-den Kalibierpresse, die von TOX PRESSO-TECHNIK hergestellt und über die nieder-ländische Tochter-Gesellschaft geliefert wurde, beste Erfahrungen machen konn-te, entschieden sich Frank ten Tusscher und seine Kollegen auch diesmal für ein TOX-Pressensystem: „Die vorhan-dene Presse arbeitet seit Jahren äu-ßerst zuverlässig und sehr präzise. Je-doch sind die Zyklus-Zeiten schon voll ausgereizt und wir benötigten drin-gend mehr Kapazität. Zudem wollten wir mit der neuen Presse sowohl in ho-rizontaler als auch in vertikaler Achse richten, was bis dato in zwei getrenn-ten Prozessstufen ge-schieht und folglich sehr zeitaufwändig ist.“

R A T I O N E L L E S R I C H T E N V O N G U S S T E I L E N

Produktiver pressenDas niederländische Unternehmen CIREX – die weltgrößte Wachsaus-

schmelz-Gießerei – setzt zum Richten und Kalibrieren von Gussteilen

auf Vier-Säulen-Pressensysteme von TOX PRESSOTECHNIK.

Gesamtansicht der Son-derpresse von CIREX zum

Richten, bestehend aus einer TOX-4-Säulen-Presse MAG 050 sowie zwei links

und rechts angeflansch-ten Richt-Einheiten.

Bild: TOX PRESSOTECHNIK

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38 Automatisierung Spezialstähle für die Chemie-Industrie

Ein führender Hersteller von Spezial-stählen für die Hochdruckrohrindus-trie ist die Deutsche Edelstahlwerke

GmbH. Jährlich liefert das Unternehmen etwa 1.200 Tonnen Spezialstahl in die Hochdruckrohrindustrie – darunter auch Vormaterial für die Verbindungsstücke und die Rohrbögen der gigantischen Anlagen, die in der Regel aus bis zu 400 einzelnen Hochdruckrohren und Hochdruckkompo-nenten bestehen. „Bei der Herstellung von Polyethylen herrschen in der LDPE-Anla-ge zwischen 3.200 und 3.600 bar Druck und bis zu 300 Grad Celsius“, erläutert Pe-ter Grüneberg, Vertriebsmitarbeiter Spe-zialstahl der Deutschen Edelstahlwerke GmbH. Zum Vergleich: Eine herkömmliche Haushaltswasserleitung verfügt über ei-nen Druck von mindestens 3 bar.

„Unter diesen extremen Bedingungen kommen für das Vormaterial nur hoch-feste und hochzähe Stähle mit einem sehr geringen Anteil an Phosphor, Zinn und Antimon in Frage, da diese Elemen-te die Zähigkeit des Stahls negativ beein-flussen würden“, fügt Grüneberg hinzu. Um die hohen Anforderungen der Hoch-druckrohrindustrie in Sachen Zähigkeit und Festigkeit erfüllen zu können, belie-fern die Deutschen Edelstahlwerke ihre Kunden mit Spezialstählen, die auf einer ausgewogenen Kombination der Legie-rungselemente Nickel, Chrom, Molyb-dän und Vanadin basieren. Dazu gehören zum Beispiel die drei Werkstoffe Firmodur 6580, Firmodur 6957 und Firmodur 6959.

„In den letzten Jahren hat sich ein ein-deutiger Trend zum 1.6957 entwickelt“, so Grüneberg. „Die Rohrproduzenten ten-dieren zu immer dünnwandigeren Roh-ren. Das heißt, bei gleichem Innendurch-messer liegt der Außendurchmesser eines Standardreaktorrohrs heute bei 150 Mil-limeter, früher waren es um die 180 Mil-limeter. Und je dünner die Wände, umso höher sind die Ansprüche an den Stahl. Der 1.6957 erfüllt sie, da sein Nickelgehalt im Vergleich zu den anderen Werkstoffen deutlich höher liegt und sich das positiv auf die Durchvergütbarkeit und damit auf die Zähigkeit des Materials auswirkt.“

Bei Nischenprodukten zählt ErfahrungGegenüber einer sehr hohen Produktviel-falt und einem Jahresversand von rund einer Million Tonnen Edelstahllangpro-dukte jährlich sind die Spezialstähle für Hochdruckrohre wahrlich kein Massen-

H E R S T E L L U N G V O N H O C H D R U C K R O H R E N

Stahl muss halten, was er versprichtV O N M E L A N I E B I S K U P

Das Spielzeugauto, der Infusionsbeutel, die Mülltonne oder die Sham-

pooflasche – sie alle bestehen aus Polyethylen, einem vollständig re-

cycelbaren Kunststoff. Hergestellt wird er in so genannten Low-Den-

sity-Polyethylen-(LDPE-)Anlagen, in denen die aus Rohbenzin gewon-

nenen Ethen-Moleküle unter extrem hohem Druck und Temperaturen

zu langen Ketten verknüpft werden. Dementsprechend hoch sind

auch die Anforderungen, die die aus Hochdruckrohren zusammenge-

setzten LDPE-Anlagen erfüllen müssen. Zur Herstellung dieser Rohre

werden daher ausschließlich Spezialstähle verwendet.

Elektrolichtbogenofen der Deutschen Edel-stahlwerke in Witten.

Schmiedemaschi-ne am Standort Krefeld.

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39AutomatisierungSpezialstähle für die Chemie-Industrie

produkt der Deutschen Edelstahlwer-ke. Im Gegenteil: Mit 1.200 Tonnen im Jahr handelt es sich um ein absolutes Nischenprodukt, dessen Herstellung je-doch viel Know-how und moderne Tech-nik erfordert. Das bestätigt auch Werner Kordasch, Produktionsmanager bei der BHDT GmbH. Das österreichische Unter-nehmen stellt Hochdruckanlagen und Hochdruckkomponenten für die chemi-sche Industrie her und ist seit 2004 Kun-de der Deutschen Edelstahlwerke.

„Als Lieferant für die Chemieindustrie müssen wir viele Sicherheits- und Lizenz-vorschriften einhalten und die Herstellung unserer Rohre ausführlich dokumentie-ren. Diese Dokumentation beginnt bereits beim Stahllieferanten“, so Kordasch und er fügt hinzu: „ Bei der Auswahl setzen wir vor allem auf langjährige Erfahrung. Wir arbeiten nur mit Firmen, die den Werk-stoff kennen und wissen, wie sie ihn be-handeln müssen.“ BHDT bekommt im Jahr rund 500 Tonnen Spezialstahl in Form von 16 Meter langen Stäben mit einem Durch-messer zwischen 60 und 250 Millimeter von den Deutschen Edelstahlwerken ge-liefert. Dickere Qualitäten werden für die Herstellung von Flanschen und Schrumpf-buchsen eingesetzt. „Es gibt nicht viele Edelstahlproduzenten, die Stäbe in dieser Länge liefern“, ergänzt Kordasch.

Wenn das Vormaterial die Betriebe von BHDT erreicht, hat es allerdings schon ei-nen langen Fertigungsprozess durchlau-fen. Er beginnt am Standort Witten der Deutschen Edelstahlwerke, wo im Elek-trolichtbogenofen selektierter Schrott ge-meinsam mit den Legierungselementen erschmolzen wird. Während des Schmelz-prozesses wird viel Sauerstoff hinzugege-ben, um den unerwünschten Phosphor in der Schlacke abzuscheiden. Bei der an-schließenden sekundärmetallurgischen Behandlung in der Vakuumanlage (VOD-Anlage) entweichen unter verminder-tem Druck die im Metall gelösten Gase, was vor allem in Kombination mit einer Spülstandbehandlung zu einem höheren Reinheitsgrad führt. Ein Verfahren, das in den frühen 60er Jahren am Standort Wit-ten erfunden wurde und seitdem zu den Spezialitäten des Unternehmens gehört. Je nach gewünschter Endabmessung wird der flüssige Stahl dann entweder in Kokil-len zu Blöcken oder in der Stranggussan-lage zu Vierkant-Brammen vergossen.

Weiter geht es mit der Warmumformung. Dünnere Abmessungen bis etwa 150 Mil-

limeter rund, meistens Stranggussmate-rial, werden im Walzwerk weiterverarbei-tet. Blockgussmaterial wird nach Krefeld transportiert, wo es auf einer der größten Langschmiedemaschinen der Welt, der RF 70, zu Stäben mit einem Durchmesser von etwa 155 bis 250 Millimeter verarbeitet wird. Bei kleineren Zielabmessungen mit einem Durchmesser zwischen 50 und 135 Millimetern und einer maximalen Länge von 14 Metern kommt alternativ die Wit-tener Schmiedemaschine LSX 25 zum Ein-satz – je nach Kundenwunsch oder Vorga-be der Anlagenhersteller, die traditionell häufig das Schmiedeverfahren dem Wal-zen vorziehen. Zu guter Letzt erfolgt eine anspruchsvolle Wärmebehandlung, bei der durch das Härten und Anlassen des Stahls die gewünschten Festigkeits- und Zähigkeitseigenschaften fixiert werden. Nach abschließender Ultraschallprüfung und Adjustage erfolgt der Transport zum Kunden.

Sicherheit und Langlebigkeit – eine Frage des Reinheitsgrads„Sobald die Stäbe bei uns eingetroffen sind, werden sie nach erfolgter Eingangs-kontrolle an Tieflochbohrmaschinen längs gebohrt“, erklärt Werner Kordasch. Es ent-steht ein Rohr, dessen Innenoberfläche im Anschluss mithilfe von Honmaschinen weiter verfeinert wird. Um initiale Risse in der Oberfläche auszuschließen, führt auch BHDT noch eine Ultraschall- oder Wirbel-stromprüfung durch. Dann werden an den Rohrenden Gewinde angebracht, mit de-nen sich die einzelnen Rohre später zu gan-zen Hochdruckanlagen verbinden lassen.

Bei der abschließenden Autofrettage wird das Rohr noch einmal auf Herz und Nieren geprüft, indem man es einem über dem späteren Betriebsdruck und über der Streckgrenze liegendem Innendruck aus-setzt. Eine Messeinrichtung hält fest, wie stark sich das Rohr dabei verformt. In der Schweißerei erhält das Rohr noch einen Heizmantel aus einem einfachen, naht-losen Stahlrohr, das dem Hochdruckrohr übergestülpt und mit einer Schrumpf-buchse fixiert wird. Diese dient außerdem der weiteren Abdichtung.

Investitionen in ein kleines, aber wichtiges Segment800 Hochdruckrohre fertigt BHDT jährlich für den Einsatz als Reaktor- oder Kühlroh-re in LDPE-Anlagen. Zahlen, die belegen, wie speziell dieses Marktsegment ist:

Weltweit werden pro Jahr nur etwa ein bis zwei neue Anlagen gebaut – vorzugs-weise dort, wo Ölquellen natürlicherwei-se vorhanden sind, etwa im mittleren Os-ten. In Europa besteht das Kerngeschäft eher aus der Erweiterung und Instand-haltung bestehender Anlagen. Dass der weltweite Bedarf des umweltfreundli-chen Polyethylens zurückgeht, zeichnet sich mit Blick auf die asiatischen Märkte nicht ab. Die Deutschen Edelstahlwerke wollen diese Entwicklungen künftig wei-ter begleiten und arbeiten kontinuierlich daran, den Reinheitsgrad der Stähle und damit die Lebensdauer der Hochdruck-rohre weiter zu erhöhen.

„Mit der 2014 abgeschlossenen Moder-nisierung der Sekundärmetallurgie am Standort Witten schaffen wir die besten Voraussetzungen dafür“, berichtet Peter Grüneberg von der mit 50 Millionen Euro bezifferten größten Investition für den Standort seit 20 Jahren. Das neue Konzept verbessert nicht nur die logistischen Pro-zesse, die Umwelttechnik und die Arbeits-sicherheit, sondern steigert mit einer er-weiterten Legierungsbunkeranlage und VD/VOD-Anlagen der jüngsten Generati-on langfristig Produktqualität, Reinheits-grad und Werkstoffvielfalt. to

Peter Grüneberg, Vertriebsmitarbeiter Spezialstahl der Deutschen Edelstahlwerke, mit Stäben für Hochdruck- rohre. Bilder: Deutsche Edelstahlwerke / BHDT

Tieflochbohrmaschine der Firma BHDT.

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40 Simulation & Visualisierung Simulation innovativer Werkstoffe

Das Spritzgussverfahren mit kurzfa-serverstärkten Thermoplasten wird der enormen Designfreiheit und

der kostengünstigen Herstellung vor al-lem bei großen Stückzahlen besonders gerecht. Außerdem lassen sich über die Ausrichtung der Fasern gerichtete me-chanische Eigenschaften realisieren, die auf die jeweiligen Einsatzbedingungen abgestimmt sind. Das große Potenzial der Kunststoffe ist dabei allerdings noch keineswegs ausgeschöpft. Hinzu kom-men die besonderen elektrischen, mag-netischen, optischen und thermischen Eigenschaften der Kunststoffe, die viel-fältige Einsatzmöglichkeiten erschließen.

Zur Bewältigung dieser Herausforde-rungen bietet sich die rechnerische Simu-lation an. Verstärkte und damit heterogen aufgebaute Werkstoffe lediglich durch globale Kennwerte zu beschreiben, ist da-bei oft nicht mehr Ziel führend. Neue Me-thoden berücksichtigen bei der Material-modellierung die Mikrostruktur. Matrix,

Fasern und andere Inklusionen werden durch Angabe der relevanten Eigenschaf-ten und des jeweiligen Massenanteils zu einem Materialmodell komponiert.

Diverse Einfluss-faktoren sind zu berücksichtigenEin wesentlicher Ein-fluss auf die Mikro-struktur ergibt sich aus der Orientierung der Faserpartikel auf-grund des Spritz-gussprozesses. Die unterschiedliche Aus-richtung der Fasern führt zu einer signifikanten Variation der lokalen Materialsteifigkeiten in Verbin-dung mit einem stark anisotropen Ver-halten. Kritische Bereiche, in denen die Faserorientierungen auf engem Raum stark variieren, zum Beispiel Bindenähte, gehören zu den besonderen Aufgaben für die Berechnung. Vor allem in diesen Bereichen ist auch das nichtlineare Belas-tungsverhalten des Werkstoffs zu berück-sichtigen, das durch die Kunststoffmatrix dominiert wird. Die wesentlich steiferen, üblicherweise verwendeten Glas- oder Kohlefasern, verhalten sich hingegen na-hezu linear bis zum Bruch. Dadurch erge-ben sich erhebliche Unterschiede beim Vergleich der Steifigkeiten quer und längs zur Hauptfaserrichtung (Bild 1). Weitere Einflussfaktoren sind die Temperatur und die Belastungsgeschwindigkeit.

Mit der Software DIGIMAT der belgi-schen Firma e-Xstream kann im Sinne die-

ser Aufgabenstellung das Verhalten von heterogenen Werkstoffen auf der Grund-lage ihrer Mikrostruktur beschrieben und vorhergesagt werden. Dazu werden ge-eignete Materialgesetze synthetisiert, die

mit FE-Programmen (Finite Elemente) zur Analyse komplexer Bauteile gekoppelt werden können und die Faserlage aus dem Spritzgussprozess berücksichtigen. Dieser integrative Ansatz fußt auf der Si-mulation des Spritzgießens, das heißt der Berechnung des Füllvorgangs der Bau-teilform. Die daraus resultierende Faserla-ge wird anschließend auf das Modell der Strukturberechnung übertragen.

Eine durchgängige Simulationsumgebung nutzenDie Einbettung der Werkstoffmodellie-rung in eine durchgängige Simulations-umgebung ist entscheidend für einen effizienten Produktentwicklungsprozess. Deshalb wird von DIGIMAT für das von der CADFEM GmbH vertriebene FE-Pro-grammsystem ANSYS ein eigens konzi-piertes Menü zur Verfügung gestellt, das den Benutzer durch alle notwendigen

I N T E G R A T I V E W E R K S T O F F M O D E L L I E R U N G V O N K U N S T S T O F F E N

Materialien effizienter simulierenV O N M A R T I N K R A C H T

Die Anforderung, mit Energie sparsam und effizient umzugehen, durchdringt heute alle Bereiche technischer

Entwicklungen. Eine wesentliche Rolle nimmt dabei der Leichtbau ein. Unter anderem wird deshalb immer öf-

ter über die Substitution von Metallteilen durch Kunststoffbauteile nachgedacht. Durch die Verstärkung von

Kunststoffen mit Fasern werden besonders gute gewichtsbezogene Steifigkeiten und Festigkeiten sowie sehr

gute Ermüdungseigenschaften erzielt. Die großen Chancen stellen den Konstrukteur allerdings auch vor große

Herausforderungen, zu deren Bewältigung die rechnerische Simulation ein ideales Hilfsmittel ist.

Bild 1: Lastverhalten abhängig von der Faserausrichtung.

Bild 2: Materialmodellierung – Einzelphasen. Bilder: CADFEM

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41Simulation & VisualisierungSimulation innovativer Werkstoffe

Schritte führt, ohne dass die gewohnte Oberfläche verlassen werden muss. Die integrative Simulation zur Analyse von Spritzgussbauteilen berücksichtigt also den Herstellungsprozess. Das entspre-chende Vorgehen wird im Folgenden be-schrieben:

Für den heterogen aufgebauten Ver-bundwerkstoff werden effektive Eigen-schaften eines Ersatzmaterials durch Homogenisierung der einzelnen Ma-terialphasen generiert (Bild 2). Das Ho-mogenisierungsverfahren basiert auf der mikromechanischen analytischen Grundlösung von Eshelby, die von ellip-tischen Inklusionen ausgeht. Der Vorteil einer analytischen Grundlösung besteht in den geringen Anforderungen an die Rechenzeit. Dadurch wird die direkte Kopplung an FE-Programme und die Si-mulation nichtlinearer Effekte am Bauteil bei sinnvollen Rechenzeiten möglich.

Absicherung durch Tests realen MaterialverhaltensUm quantitative Aussagen zu treffen, ist es notwendig, das synthetisch erzeugte Materialmodell mit dem realen Materi-alverhalten abzugleichen. Für diesen als „Reverse Engineering“ bezeichneten Ab-gleich werden einfache Experimente ver-wendet, in der Regel Zugversuche, aber auch Drucktests und Biegeproben. Die Proben werden aus einfachen, im Spritz-gussverfahren hergestellten Probenplat-ten entnommen und sollen nicht nur die möglichen Anisotropieachsen reprä-sentieren – empfohlen sind 0°, 45°, 90° zur Flussrichtung –, sondern auch bei Temperaturen und Belastungsgeschwin-digkeiten getestet werden, die für den Bauteileinsatz typisch sind. Ausgewähl-te Materialparameter des synthetischen Modells werden im Reverse Engineering so verändert, dass in der Simulation die Versuchsergebnisse möglichst genau wiedergegeben werden. Wenn die für die Anpassung des Materialgesetzes erforder-lichen Messdaten nicht in eigenen Prüf-laboren ermittelt werden, können diese auch über die Materialhersteller oder ex-terne Labore bezogen werden. DIGIMAT stellt hierzu mit dem Modul MX eine eige-ne Plattform zur Verfügung, die nicht nur eine Datenbank enthält, sondern auch Speicherung und Pflege eigener Daten ermöglicht und die Kommunikation mit den in der Datenbank vertretenen nam-haften Herstellern erleichtert.

Schließlich müssen noch die Ori-entierungen aus dem Spritzguss-modell auf das Modell für die strukturmechanische Simulation übertragen werden. Dieser Map-ping genannte Prozess ist erfor-derlich, weil die Modelle in der Regel unterschiedlich diskreti-siert sind.

Die Implementierung dieser Technologie an gängige FE-Sol-ver wie zum Beispiel ANSYS er-folgt nach dem Prinzip der Ar-beitsteilung: In der Schnittstelle zu DIGIMAT fragt der FE-Solver die Materialeigenschaften auf Ele-mentebene an, extern in DIGIMAT wird dann das Verhalten unter Berücksichti-gung der Orientierungen berechnet und dem FE-Solver zur Verfügung gestellt.

Der Homogenisierungsansatz ermög-licht auch die Auswertung der Ergeb-nisse bis auf Phasenebene. Spannungen und Dehnungen, aber auch Versagens-indikatoren können für die Matrix und die Inklusionen getrennt ausgegeben werden. Sehr detaillierte Analysen des Materialverhaltens, möglicher Lastpfade und Versagensmuster sind durch Ausmo-dellieren des Materialaufbaus, das heißt der Form und Verteilung der Mikrostruk-turbestandteile, mit Hilfe der FE-Metho-de möglich. Der damit verbundene Be-rechnungsaufwand erzwingt allerdings die Beschränkung auf einen charakteris-tischen Ausschnitt. Ein solches repräsen-tatives Volumenelement kann mit DIGI-MAT aufgebaut werden. Es wird an den FE-Solver übergeben, vernetzt, mit Rand-bedingungen und Lasten versehen und analysiert (Bild 3).

Prozesskette: Spritzguss – strukturmechanische Simulation Damit hat sich die Prozesskette zwischen Spritzguss und strukturmechanischer Si-mulation geschlossen. Überdies ermög-licht die Materialsynthese parametrische Studien der Einflüsse bei Veränderungen in den einzelnen Materialphasen von der Matrix über die Fasern bis hin zu zusätzli-chen Partikeln. Die Methodik ist nicht nur dem Werkstoffspezialisten zugänglich, sondern stellt in der eingängigen prakti-schen Umsetzung vor allem auch für den Konstrukteur ein wichtiges und unver-zichtbares Werkzeug für die Auslegung spritzgegossener Bauteile dar (Bild 4).

Der integrative Ansatz findet in der kunststoffverarbeitenden Industrie gro-ßes Interesse. Nicht nur große Material-hersteller, auch Automobilzulieferer, Haushaltsgeräte- oder Elektronikher-steller richten ihre Aufmerksamkeit zu-nehmend auf das Thema „integrative Si-mulation“. to

Bild 4: Prinzip der integrativen Simulation mit DIGIMAT.

Bild 3: Detailmodellierung repräsentativer Volumenelemente.

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42 Simulation & Visualisierung COMSOL-Konferenz, 26. bis 28. Oktober 2011

Die COMSOL-Konferenz 2011 bot den Konferenz-Teilnehmern aus ganz Europa die Möglichkeit, sich über

die neusten Entwicklungen im Bereich multiphysikalischer Simulation zu infor-mieren und auszutauschen.

Svante Littmark, CEO von COMSOL, läu-tete den ersten Tag der Konferenz ein mit den Visionen des Unternehmens und gab einen Ausblick auf die künftige Entwick-lung der Software-Umgebung COMSOL Multiphysics. „Wir freuen uns, die dies-jährige europäische COMSOL-Konferenz in Ludwigsburg ausrichten zu können“, sagte Dr. Bernhard Fluche, Geschäftsfüh-rer Comsol Multiphysics GmbH. „Mit Key-note-Vorträgen von Siemens und Bosch konnten wir so zwei lokale, namhafte Großunternehmen dafür gewinnen, an der Konferenz vorzutragen und ihre Er-fahrungen mit den Teilnehmern aus den unterschiedlichen Industrie- und For-schungsbereichen zu teilen.“ So berichtet Alexander Frey von der Siemens AG über den Einsatz der Comsol-Multiphysics-Software in einem Vortrag über „Design and Development of Microsystems within a Corporate Research Environment by Uti-lizing Comsol Multiphysics“. Auch Jan Ohs

von der Robert Bosch GmbH bot eine in-teressante Keynote über „Modelling de-gradation phenomena in PEM fuel cells using Comsol Multiphysics”.

Darüber hinaus wurde in Keynote-Präsentationen aus den Bereichen Dia-gnostik, Mikrosystemtechnik, Brennstoff-zellentechnologie und Bauphysik über Möglichkeiten der multiphysikalischen Simulation in praktischen Anwendungen sowie den Einsatz der Software in For-schung und Lehre berichtet.

Die Vortragenden der technischen Prä-sentationen kommen aus allen Indus-trie- und Forschungsbereichen und be-handeln Themengebiete wie Akustik, Biotechnologie, CFD (Computational Fluid Dynamics), Verfahrenstechnik, Wär-meübertragung, elektromagnetische Felder, Strukturanalyse, mikroelektrome-chanische Systeme, Mikrofluidtechnik, Optik und piezoelektrische Geräte.

Wie bereits in den letzten Jahren fan-den zahlreiche Minikurse und Übungen statt, in denen sich die Anwender der Simulationssoftware weiterbilden konn-ten. Poster Sessions und eine umfangrei-che begleitende Fachausstellung runde-ten das Konferenzangebot ab.

Besonderes Highlight der Veranstaltung war die Produktpräsentation von Ver-sion 4.2a, ein umfassendes Update der Modellierungs- und Simulationsumge-bung Comsol Multiphysics. Mit 4.2a er-scheinen zwei neue Produkte, einmal das Particle-Tracing-Modul, mit dem es möglich ist, Teilchenbahnen für jede be-liebige Teilchen-Feld-Analyse zu berech-nen und zu visualisieren. Ferner bietet die neue Version den LiveLink, eine bi-direktionale Schnittstelle für Creo Para-metric, sowie zahlreiche andere neue Funktion, die ein leistungsfähigeres Modellieren ermöglicht. Comsol Multi-physics ist somit noch technischer ge-worden und bietet zugleich eine ein-heitliche Simulationsumgebung für alle Anwendungen.

Die Gold-Sponsoren der COMSOL-Kon-ferenz 2011 sind MatWeb, SpaceClaim und Wenger Engineering. Weitere Spon-soren sind BS SimCon, HLRS und Simple-ware. Mediapartner waren in diesem Jahr Design World, Konstruktionspraxis, Mic-rowave Journal, Machine Design, Maschi-nenmarkt, Nanoforum, Tech Briefs, Physik Journal, Physics World und Scientific Computing World. bw

F ü N F T E E U R O P ä I S C H E C O M S O L - K O N F E R E N Z 2 0 1 1 I N L U D W I G S B U R G

Ein umfassendes ProgrammVom 26. bis 28. Oktober stellten in Ludwigsburg bei Stuttgart Ingenieure, Wissenschaftler und Forscher ihre

Arbeiten und Erfolge aus dem Bereich multiphysikalische Simulation vor. Mit rund 400 Teilnehmern wurde

die europäische COMSOL-Konferenz in diesem Jahr eröffnet. über die neuesten Anwendungen und Möglich-

keiten in der multiphysikalischen Simulation wurde in 120 Anwendervorträgen, 90 Poster-Sessions und 24

Minikursen umfassend informiert.

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43CAD & DesignPlM Connection europe in linz, Österreich

Digital Engineering Magazin: Welchen ersten Eindruck vermittelt Ihnen die neue Version Tecnomatix 10?Andreas Saar: Der Hauptschwerpunkt von Tecnomatix 10 liegt in der Vielfalt der Technologie. Das beginnt mit der di-gitalen Analyse einzelner Prozessschritte über die Optimierung von Arbeitsbedin-gungen und Betriebsmitteln bis hin zur Fabrikoptimierung und -planung gesam-ter Fertigungs- und Montagelinien. Aber größte Bedeutung hatte bei der Entwick-lung von Tecnomatix 10 die Benutzer-freundlichkeit.

Die heutigen Fertigungsprozesse sind sehr komplex und die Datenflut steigt immer weiter an, speziell wenn man ei-nen Blick in die Automobil- oder in die Aerospace-Industrie wirft. Die eigentli-che Aufgabe besteht hier darin, diese In-formation so einfach und so handlich wie möglich dem Anwendern zur Verfügung zu stellen, und zwar in der Kombination aus digitalen und grafischen Daten.

Bislang war es noch immer sehr kom-pliziert, doch jetzt wird Anwendern die Möglichkeit gegeben, das User-Interface

selbst der jeweiligen Aufgabe und Rol-le anzuordnen, also anwenderspezifisch anzupassen.

Ein weiterer Schwerpunkt liegt in der Ausgabe und Bereitstellung der Daten für den Shopfloor, also für die Werkstatt und Produktion. Hier ist man jetzt einen

großen Schritt weitergekommen und hat sich bei Arbeitsanweisungen auf einen Dokumenten-Standard, das PDF, festge-legt, das sehr häufig genutzt wird, um Daten einfach und auch sicher zu verschi-cken. Bisher hatten wir das Problem, dass 3D-Daten als Anhang zu einem Datensatz verschickt wurden, wie auch Fotos oder weitere Dokumente und Zeichnungen.

Mit der Entwicklung des 3D-PDF-Viewers und Integration in eine existierende Soft-ware Lösung wird dieser Vorgang extrem vereinfacht und handhabbar. Damit las-sen sich sogar dreidimensionale Daten kompletter Baugruppen integrieren und visualisieren. Der User, der dieses PDF

dann standardmäßig mit einer Adobe Reader Applikation öffnet, kann das Mo-dell am Bildschirm anklicken, drehen und von allen Seiten betrachten. Man spricht hier von einem dynamischen PDF. Damit hat man natürlich einen großen Sprung bei der Bereitstellung von Information gemacht. Die meisten so genannten Ar-beitsanweisungen sind in der bisherigen Form statisch und man hatte bis jetzt er-hebliche Probleme, diese Vielzahl an In-formationen aktuell an der richtigen Stel-le zum richtigen Zeitpunkt verfügbar zu machen. Doch durch die neue 3D-PDF-Arbeitsanweisung werden komplexe Montageverfahren leicht verständlich.

Ein weiterer Bereich, den wir noch nicht angesprochen haben, ist die Fabri-koptimierung, die Simulation von Durch-flussanalysen, also die Optimierung von

M A R K T E I N F ü H R U N G D E R N E U E N V E R S I O N N X 8 U N D T E C N O M A T I X 1 0

Einfachere HandhabungAuch in diesem Jahr trafen sich Kunden zur europäischen Anwenderkonferenz vom 17. bis 19. Oktober wie-

der in Linz. Sie bot mit 140 Vorträgen zu Teamcenter-, NX- und Tecnomatix-Produkt-Funktionalitäten wert-

volle Einblicke in den Einsatz in unterschiedlichen Branchen. Mit 850 Teilnehmern aus 25 Ländern weltweit

wurden die Erwartungen im Vergleich zum Vorjahr erneut übertroffen. Die Ausstellerzahl hat sich auf 40 er-

weitert. Das Hauptgewicht der Konferenz lag auf den Präsentationen der neuen Version NX 8 und von Tecno-

matix 10. Zu Tecnomatix 10 haben wir uns mit Andreas Saar, Vice President Produktentwicklung, und Mirko

Bäcker, Manager Produktmarketing für Tecnomatix bei Siemens PLM Software, unterhalten.

„...was neu hinzugekommen ist, ist die Schnitt-stelle Teamcenter zu Plant Simulation, über die man aus der Teamcenter-Umgebung das Simu-lationsmodell laden und in Plant Simulation dann weiterverarbeiten kann…“,erläutert Mirko Bäcker, Manager Produktmarketing

für Tecnomatix bei Siemens PLM Software.

Tecnomatix 10 er-möglicht die Erstel-lung von 3D-PDF-Arbeitsanweisungen. Komplexe Montage-verfahren lassen sich damit leichtverständ-lich darstellen.

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Materialflüssen, was vor allem im Werk-stattbereich sehr wichtig ist.Mirko Bäcker: In diesem Zusammen-hang sollte man auch die Schnittstelle von Teamcenter zur Plant Simulation er-wähnen. Plant Simulation ist ein objekt-orientiertes Simulationswerkzeug, mit dem sich digitale Modelle logistischer Systeme (etwa für die diskrete Produkti-on) erstellen lassen, um somit die Eigen-schaften des Systems untersuchen und seine Leistung optimieren zu können. Schon länger im Bestand ist die Fac to-ryCAD und FactoryFlow-Integration zu Teamcenter. Aber was neu hinzugekom-men ist, ist die Schnittstelle Teamcenter zu Plant Simulation, indem man aus der Teamcenter-Umgebung das Simulati-onsmodell laden und in Plant Simulation dann weiterverarbeiten kann inklusive al-ler Ressourcenstrukturen, Fabrikinforma-tion, Prozessdaten. Eben das, was man in der Prozessplanung aufgesetzt hat und dann in der Materialflusssimulation wei-terverarbeiten möchte.

Erweitert wurde auch das Thema Time Management ( Zeitwirtschaft), für die klassische Prozessplanung, das Anrei-chern von Prozessdaten mit Zeitinforma-tionen. Hier setzen wir auf die Integration von TiCon, einem MTM-Anbieter. MTM steht für Methods Time Measurement, auch Arbeitsablauf-Zeitanalyse (AAZ), eine Methode zur Analyse von Arbeitsab-läufen und zur Ermittlung von Plan- und Vorgabezeiten.

DEM: Die digtiale Fabrik war sehr in Rich-tung Automobilindustrie orientiert. Ist das immer noch der Fall oder gibt es weitere Branchen, die ganz besonders von der In-tegration dieser Lösung profitieren?Andreas Saar: Die Automobilindustrie ist Vorreiter in der Anwendung der digitalen Fabrik (DF) und auch diejenige, die es am

meisten vorangetrieben und nach wie vor den größten Nutzen hat, wobei die DF ja ein umfangreiches Thema ist – von der Digitalisierung der Fabrik an sich bis zu ganzen Prozessabläufen und vielem mehr, die wir als Siemens PLM mit unse-rem Produktspektrum abdecken. Aber auch im Aerospace- und Defence-Be-reich ist in großem Maße die ganze Pro-zessseite über Tecnomatix und NX CAM-Tools digital abgedeckt. Im Vergleich zur Automobilindustrie, in der zum Teil kom-plette Fertigungslinien digitalisiert sind,

werden hier meist komplexe Arbeitssta-tionen abgedeckt, beispielsweise der Zusammenbau eines Düsentriebwerks. Dafür bieten wir die Tools, die ein auto-matisches Zusammenbauen komplexer Arbeitsschritte als digitales Abbild eines automatisierten Bewegungsablaufs dem Werker zur Verfügung stellt. Im Maschi-nenbau ist DF seltener im Einsatz und be-schränkt sich hauptsächlich auf die Ma-schinensimulation, den CAM-Ablauf, was wir unter Teilefertigung verstehen.

DEM ….wie hoch ist die prozentuale Ver-teilung auf die genannten Branchen?Mirko Bäcker: Der Automotivbereich nimmt hier mit 30 Prozent die Vorreiter-rolle ein, gefolgt jeweils von Aerospace und Defence mit 25 Prozent und dem Maschinenbau. Zunehmend im Trend liegt der Schiffsbau- und Energie-Sektor.

DEM: Für Großunternehmen ist die digi-tale Fabrik weitgehend fester Bestandteil der Produktionsplanungs- und Verände-rungsprozesse, jedoch stehen kleine und mittelständische Unternehmen (KMUs)

Tecnomatix 10 ermögicht Prozesspla-nung in einer intuitiven und hoch-gradig konfi-gurierbaren Benuterober-fläche, die die Produkti-vität steigert.

Tecnomatix 10 bietet realistischere menschliche Figuren, geeignet zur Analyse komplexer Ar-beitsumfänge. Bilder: Siemens PLM Software

Ein weiterer Schwerpunkt liegt in der Ausgabe und Bereitstellung der Daten für den Shopfloor, also für die Werkstatt und Produktion.

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45CAD & DesignPlM Connection europe in linz, Österreich

wegen des hohen Aufwands zur Model-lierung einer Integration immer noch kri-tisch gegenüber. Hat sich in diese Rich-tung schon etwas verändert?Andreas Saar: Es ist ein großer Aufwand, eine gesamte Fabrik digital abzubilden. Man braucht große Mengen an 3D-Da-ten; eigentlich erreicht man das in ers-ter Linie bislang nur in der Automobilin-dustrie. Aber ich denke, wenn mehr und mehr Informationen und Daten auch von den Lieferanten zur Verfügung gestellt werden, – sei es das digitale Abbild ei-nes Roboters oder auch Werkzeuge, um Produktionshallen zu scannen – wird es immer einfacher. Dann gehe ich davon aus, dass die digitale Welt auch im Mittel-stand nach und nach Einzug hält. Die Zeit wird kommen … es ist alles nur eine Fra-ge der Zeit. In Deutschland können wir dort schon gute Erfolge verbuchen, bei denen Tecnomatix-Produkte zum Einsatz kommen.Mirko Bäcker: Wie schon gesagt wur-de, kann die digitale Fabrik sehr vielsei-tig sein und selbst große Hersteller, ein-schließlich Automotive, haben nicht alle Lösungen komplett implementiert, die hier auf der Veranstaltung in den Vorträ-

gen vorgestellt wurden. Mit einer Idealsi-tuation, so wie wir sie gerne hätten, hat man nur selten zu tun, deswegen ist die digitale Fabrik für KMUs durchaus ein-setzbar und da gibt es derzeit große Er-folge: Es existiert eben auch die digitale Fabrik in kleinen Dimensionen. Sie kön-nen mit einer nichtintegrierten Lösung starten, etwa mit der Materialflusssimu-lation an einem Arbeitsplatz, und selbst Firmen, die über solch eine Lösung ver-fügen, sprechen dann von der digitalen Fabrik. Andere sagen, man muss mindes-tens einen bestimmten Umfang an Soft-ware-Lösungen implementiert haben. Es ist also eine Frage der Auslegung.

DEM: Für welche Teilbereiche wird be-vorzugt die digitale Fabrik eingesetzt?

Andreas Saar: In erster Linie gilt es, Prozesse stabil und si-cher zu machen. Im Bereich Teilefertigung beispielsweise geht es zu 90 Prozent darum, dass Werkzeugmaschinen heutzutage so komplex sind und Werker an Maschinen ohne Abbildung beziehungs-weise ohne digitale Simulation gar nicht mehr sicher arbeiten können. Es soll also primär ein sicherer Prozess gewährleistet werden, der auch qualitätsmäßig abge-sichert ist. Mit Hilfe der digitalen Fabrik lassen sich Prozesse optimieren und effi-zienter gestalten.

Mirko Bäcker: In einem Unternehmen, das hohe Qualitätsstandards voraussetzt, will man die richtigen Entscheidungen treffen. Hat man früher noch nach Bauch-gefühl entschieden, ist das heute nicht mehr möglich, weil die Welt nicht nur auf der Pro-dukt-, sondern auch auf der Produktionsseite immer komplexer wird. Unternehmen tauschen Informationen und Da-ten mit Zulieferern und Produktionsstätten, die sich auf dem ganzen Globus verteilen, aus. Aufgrund dieser Kom-plexität setzen mehr

und mehr Unternehmen auf die PLM-Lö-sungen von Siemens PLM Software.

DEM: Wie sehen Sie persönlich die künfti-ge Entwicklung der Integration von Tecno-matix in produzierenden Unternehmen?Andreas Saar: Klar ist, dass wir versuchen, Informationen, die ja heutzutage in vielen verschiedenen Systemen verfügbar sind, einfacher zugänglich, also digital verfüg-bar zu machen.Mirko Bäcker: HD-PLM ist hier das Stich-wort: Mit HD-PLM werden wir eine Umge-bung schaffen, die ein intuitives Arbeiten ermöglicht und eine Transparenz auf Pro-duktdaten und Projektstatus schafft, die in dieser Form bislang nicht erreicht wurde.

DEM:Herr Saar, Herr Bäcker, vielen Dank für das Gespräch.

Das Interview führte Birgit Wimmer.

AUCH BEIMDATENAUSTAUSCH

VORNEWEG FAHREN.

engDAX – eine Lösung der DAXware Produktfamilie.Datenaustausch über OFTP, OFTP2, FTP und Internetportal mit ENGDAT und weiteren Zusatzmodulen

www.huengsberg.com

„Klar ist, dass wir versuchen, Informationen, die ja heutzutage in vielen verschiedenen Systemen verfügbar sind, einfacher zugänglich, also digital verfügbar zu machen“, so Andreas Saar, Vice President Produktentwicklung

bei Siemens PLM Software.

In der Qualitätssicherung spielen PMIs (Product Manufacturing In-formation) eine große Rolle; das sind Informationen, beispielsweise Formlagetoleranzen, Oberflächen-güte usw., die zur Variantenanaly-se an das Modell angehängt und automatisch in nachfolgenden Programmen in der Fertigung aus-gelesen werden.

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46 CAD & Design Virtuelle Produktpräsentation

wer einen neuen Winterreifen ent-wickelt, ist stets auf der Suche nach einem Multitalent: Der Rei-

fen soll auf Schnee, Nässe und trocke-ner Fahrbahn sehr gutes Handling und Bremsverhalten zeigen sowie Aquapla-ning-Sicherheit und hohe Laufleistung mit geringem Rollwiderstand verbinden, um Energie zu sparen. Dies erfordert eine Optimierung von Produkteigenschaf-ten, die nicht selten zueinander im Kon-flikt stehen: denn was nützt dem Kunden eine Superhaftung, die mit geringer Lauf-leistung erkauft werden würde? Reifen-bau ist wie ein Zehnkampf: Den Wettbe-werb kann nur derjenige gewinnen, der im Stadion über alle Disziplinen hinweg hohe Leistungen abliefert, ohne bei einer einzelnen einzubrechen.

Innovativer neuer WinterreifenSeit der Einführung des SP Winter Sport M2 im Jahre 1994 konnte Dunlop mit sei-nen Winterreifen diverse Erfolge bei Zeit-schriftentests und Erstausrüsterfreigaben erzielen. Die Entwicklung des neuen Pro-fils basiert immer auf dem jeweiligen Vor-gängerprofil, die Neuentwicklungen sind evolutionär. So folgten auf den M2 der M3 im Jahr 1999, 2005 dann der 3D und schließlich in diesem Herbst der SP Winter Sport 4D. Dunlop betrachtet die Lamel-lentechnologie als Schlüssel zum Erfolg. Im aktuellen Reifen geht es darum, die La-mellendichte zu erhöhen, um mehr Trak-tionskanten in der Kontaktfläche zur Stra-ße anzubieten. Dabei stellt sich folgendes Problem: Je mehr Einschnitte, desto wei-cher werden die Profilblöcke, dadurch

E I N F ü H R U N G D E S N E U E N W I N T E R R E I F E N S V O N D U N L O P

Premiumprodukte besser erklärenV O N T H O M A S O T T O

Die Firma Dunlop bringt in diesem Herbst ihren neuen Winterreifen SP Winter Sport 4D auf den Markt. Da die

Lamellenstruktur des Reifens mit bloßem Auge nicht erkennbar ist, sollen virtuelle Hilfsmittel in 3D diese

Markteinführung ergänzen. 3D ermöglicht es, die Lamellen und den Reifenaufbau für Händler und Endver-

braucher zu visualisieren. So können kostenaufwendige Muster gespart werden. Doch nicht nur das: Die In-

novationsleistung des Reifens lässt sich als interaktive Animation oder Film mit einzelnen Lernthemen we-

sentlich effektiver darstellen.

3DVIA Composer Mit interaktiven 3D-Darstellungen können Hersteller technische Produkt-unterlagen erzeugen, die Kunden und Partnern dabei helfen, komplexe Informationen leichter und schnel-ler zu erfassen. 3DVIA Composer ist für Anwender vorgesehen, die nicht mit CAD-Programmen arbeiten, und setzt weder CAD-Kenntnisse noch eine CAD-Ausbildung voraus. Das Tool erlaubt es, Formatvorlagen und intelligente Ansichten zu erstellen, die für jeden Inhalt verwendet werden können, um die visuelle Einheitlich-keit von Marketing und Vertrieb zu gewährleisten und überzeugende 3D-Produktpräsentationen zu bieten.

www.3ds.com/de/products/3dvia/3dvia-composer

Visualisierung des optimierten Reifenaufbaus.

Auszug aus dem Digital Engineering Magazin. Das komplette Magazin erhalten Sie als Printausgabe unter www.digital-engineering-magazin.de bzw. Tel. 089/20959179. Copyright 2011,

WIN-Verlag GmbH & Co. KG, alle Rechte vorbehalten. Nachdruck, Vervielfältigung aller Art und digitale Verwertung nur mit schriftlicher Genehmigung des Verlages. E-Mail: info@win-verlag.de.

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47CAD & DesignVirtuelle Produktpräsentation

könnte das Fahrverhalten auf trockener Straße leiden. Die Lösung fand Dunlop in 3D-Lamellen, die durch die spezielle Ausformung in vertikaler Richtung Form-schluss erzeugen und damit die Beweg-lichkeit der Lamellen einschränken.

Um die Haftung bei Nässe weiter zu ver-bessern und die Lauffläche bei niedriger Temperatur flexibel zu halten, kommt im 4D eine neue Laufflächenmischung mit funktionalisierten Polymeren zum Einsatz. Diese ermöglichen eine effiziente Anbin-dung der Füllstoffe, die für eine konstan-te Steifigkeit der Gummimischung über einen weiten Temperaturbereich sorgt. So wird bei winterlichen Verhältnissen ein verbesserter Kontakt der Profilblöcke mit der Straßenoberfläche erreicht.

3D-Visualisierung der Reifenstruktur Wie lässt sich nun diese Innovation am besten gegenüber den Händlern und Kunden vermitteln? Da die 3D-Lamellen in Natura sehr klein sind, kann man die Innovation am Point of Sale schlecht dar-stellen. Als Lösung bietet sich deshalb eine einfach zu bedienende Applikation mit einem virtuellen Reifen an, den der Händler und Endverbraucher spielerisch erleben kann.

Deshalb entschied sich Dunlop zum Einsatz des 3DVIA Composer, eines PLM-Produkts von Dassault Systèmes, das die effiziente Erstellung von Dokumentatio-nen und Präsentationen ermöglicht und exzellente 3D-Viewing-Funktionalität be-sitzt. In Videoszenen mit steuerbarer Zeit-leiste lassen sich so komplexe Abläufe leicht erklären. Die Software bietet diffe-renzierte Zugriffsrechte und verfügt über ein kompaktes, schnelles Datenformat. Es

wird ein kostenloser Viewer zur Verfügung gestellt. Somit kann 3DVIA Composer als Werkzeug zur Produktpräsentation für Mitarbeiter, Geschäftspartner und Kun-den eingesetzt werden: zur interaktiven 3D-Darstellung wird nur ein Browser und eine aktuelle Grafikkarte benötigt (siehe zum Beispiel www.schwindt.eu/Dunlop – bitte Internet Explorer verwenden).

Visualisierungstool mit breitem EinsatzspektrumKonstruktionsdetails und Entwicklungs-ideen wie etwa die neuen Lamellen an Dunlops Winterreifen lassen sich so an-schaulich präsentieren. 3DVIA Composer ist deshalb in der Endkundenkommuni-kation insbesondere auch zur Visualisie-rung von Premiumprodukten geeignet. Denn diese erfordern einen höheren Kommunikationsaufwand, weil sie oft Ei-genschaften bieten, die der Verbraucher ohne 3D-Visualisierung nicht sehen wür-de, die aber das Endprodukt funktionaler, komfortabler und auch teurer machen.

Gleichzeitig werden dem Hersteller Werkzeuge an die Hand gegeben, einer-

seits Innovationen effektiv darzustellen, andererseits aber nicht mehr Produkt-Know-how preiszugeben als erforderlich und somit Repliken zu vermeiden, zum Beispiel durch eine Vergröberung der Ab-bildungsqualität. 3DVIA Composer bietet somit ein Tool zur Veröffentlichung außer-halb des Erzeugungs-CAD-Systems, was zur Unterbindung des Wissenstransfers an Unberechtigte beiträgt. Bei der Erstellung von Dokumentationen lassen sich die er-läuternden Texte durch die bessere 3D-Darstellung massiv reduzieren und damit auch Übersetzungskosten senken.

Somit verfügt Reifenhersteller Dun-lop über ein Visualisierungswerkzeug, mit dem Innovationen effektiv an viele Beteiligte vermittelt werden können – von der Produktidee über den gesamten Produkt entstehungs- und Dokumenta-tionsprozess bis hin zum Autofahrer.

Interessierte können sich die Reifenvi-sualisierung von Dunlop zeigen lassen auf der Fachmesse EuroMold (29. Novem-ber bis 2. Dezember in Frankfurt/Main) bei der Firma SCHWINDT in Halle 11.0 Stand B 109.

4D-Lamellensystem des Reifens Dunlop SP winter Sport 4D• Hohe Lamellendichte für exzellente

Traktions- und Bremseigenschaften auf Schnee ohne Einbuße in Blocksteifigkeit dank der formschlüssigen 3D-Lamellen über der gesamten Lauffläche

• Verbindungslamellen sorgen für zusätz-liche Seitenführung

• Kombination beider Lamellenarten: 4D-Lamellensystem

• Mikroblöcke verbessern den Kontakt zur Fahrbahnoberfläche

www.schwindt.eu/DunlopDarstellung der Reifenkonstruktion des Dunlop SP Winter Sport 4D im 3DVIA Composer.

Erläuterung der 4D-Lamellen.Bilder: Dunlop

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48 CAD & Design Maschinenbau

Das mittelständische Unternehmen Werner Weitner GmbH in Eichstätt entwickelt und fertigt mit etwa 200

Mitarbeitern Kfz-Spezialwerkzeuge, Werk-stattausrüstungen, Präzisionsteile und -Werkzeuge sowie Sondermaschinen für die Automobilwelt, die Medizintechnik und die Luft- und Raumfahrt. Der Auto-motive-Bereich umfasst Reparaturstände für Motoren, Getriebe und Achsen ein-schließlich der kundenindividuell kon-struierten Aufnahmen sowie verschie-dene Typen von Reparaturpressen und Spezialgeräte wie Ventil-Montage-Werk-zeuge oder Federbeinspanner. Viele Bran-chengrößen – darunter Mazda, Daimler, KTM oder MAN – schätzen die Expertise und das Qualitätsbewusstsein des Zuliefe-rers für ihren After-Sales-Bereich.

Seit seiner Gründung 1968 folgt das Unternehmen der Philosophie, eine mög-lichst große Fertigungstiefe anbieten zu können.

Anwenderfreundlichkeit und Durch-gängigkeit spart KostenMaßgebliche Entscheidungskriterien für Solid Edge waren damals die nötigen In-vestitionskosten, die Funktionalität, eine einfache Erlernbarkeit und die nahtlose Verzahnung mit den CAM-Werkzeugen der Fertigung. Die speziell für die Bedürf-nisse des Mittelstands konzipierte Soft-ware Solid Edge bot Werner Weitner das beste Kosten-Nutzen-Verhältnis. Eine Be-

nutzerführung, in der Befehle und Opti-onen sinnvoll strukturiert sind, und eine Vielzahl von integrierten Lernprogram-men ermöglichen es den Konstrukteuren, ohne umfangreiche, zeitaufwendige Schu-lungen ihre Aufgaben in der gewünsch-ten Schnelligkeit zu erfüllen. Selbst uner-fahrene Anwender finden einen leichten Zugang und können sich die nötigen Ar-beitsschritte selbst aneignen. In die vor-handene Software-Umgebung ließ sich das CAD-System ohne Probleme einbin-den, wodurch ein umfassender Datenaus-tausch garantiert ist. Mit Solid Edge kann das Unternehmen seine 3D-CAD-Modelle aus der Konstruktion verlustfrei an die Fer-tigung übergeben und dort 1:1 weiterver-wenden. Sogar Feinheiten, beispielswei-se der Typ einer Bohrung, werden ohne Nacharbeiten automatisch erkannt.

Diese Einfachheit und Durchgängig-keit ist ein hohes Gut, weil sich der Zulie-ferer damit für seine auftragsbezogene Entwicklung der Kfz-Spezialwerkzeu-ge optimal an die Fahrzeugzyklen der Kunden anpassen kann. Als offizieller Entwicklungspartner der Automotive-Unternehmen arbeitet Werner Weitner deren Werkzeugideen passgenau bis zur Serienreife aus. Mit der steigenden Kom-plexität eines Fahrzeugs wächst ebenso der Bedarf an After-Sales-Hilfsmitteln für die Vertragswerkstätten der großen Automobilkonzerne. Im Bereich der me-chanischen Spezialwerkzeuge hat sich

das Unternehmen bei Daimler und MAN den Rang eines Top lieferanten erarbei-tet. Mit der Anzahl der Aufträge stiegen in der Folge auch die Anforderungen an die Konstruktion. „Solid Edge hat sicher-lich zu dem Erfolg der Firma beigetra-gen. Für unsere Aufgaben sind wir mit der Funktionalität von Solid Edge noch an keine Grenzen gestoßen“, erklärt Wolfgang Wiesent, Entwicklungsleiter bei Werner Weitner.

Im Vergleich zu anderen CAD-Systemen hat Solid Edge durch seine einfache Be-dienung deutliche Vorteile. „Die Anwen-derfreundlichkeit schätzen wir sehr. Nach einem Projekt mit einem anderen CAD-

P R O D U K T E N T W I C K L U N G O P T I M I E R E N D U R C H C A D - S Y S T E M

Schnell zum richtigen KonstruktionsergebnisV O N P H I L I P P M I K S C H L

Die Werner Weitner GmbH hat ihre Fertigungskompetenz in einer eigenen Konstruktionsabteilung gebün-

delt. Dafür wurde im Laufe der Zeit ein umfassender Maschinenpark aufgebaut, mit dem sich sämtliche Bear-

beitungsverfahren in der spanenden Fertigung umsetzen lassen. Bei der Suche nach einem CAD-Werkzeug

entschied sich das Unternehmen für das 2D/3D-System Solid Edge von Siemens PLM Software.

Motor-Getriebe-Repara-turstand für Motorrad-Werkstätten.

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49CAD & DesignMaschinenbau

System freut sich jeder Kollege, wenn er wieder mit Solid Edge arbeitet kann“, sagt Wiesent. Selbst konstruktionsferne Mitarbeiter, etwa die Fertigungsmeister, die das System als Nachschlagwerk nut-zen, finden sich nach einer kurzen Ein-führung ausreichend zurecht.

Nutzen durch Simulations- funktionalität für FEAEinen weiteren Nutzen hat Werner Weit-ner durch die in Solid Edge integrierte Simulationsfunktionalität für Finite-Ele-ment-Analysen (FEA). Diese wurde spezi-ell für alltägliche Konstruktionsaufgaben entwickelt und unterstützt Anwender mit einfach durchzuführenden, präzisen Ana-lysen von Baugruppen und -teilen. Durch die direkte Integration ins CAD-System lassen sich Konstruktionen bei entspre-chenden Simulationsergebnissen in der-selben Arbeitsumgebung umgehend an-passen.

Aufgrund der Sicherheitsbestimmun-gen der europäischen Maschinenrichtli-nie muss das Unternehmen insbesondere alle neu entwickelten Hebezeuge ausgie-bigen Statik-Tests unterziehen. In der Vor-bereitung zur Übergabe der Konstrukti-onen an einen unabhängigen Prüfer, die das zertifizierte Qualitätsmanagement nach ISO 9001 zwingend vorschreibt, leis-tet die statische Belastungssimulation in Solid Edge wertvolle Dienste.

Die FEA-Berechnung liefert dem Kon-strukteur Hinweise, wie sich sein ferti-gungsgerecht entwickeltes Baugruppen-modell unter Last verhält. „Mit Hilfe einer Simulation erkennen wir frühzeitig etwa-ige Defizite in den Konstruktionen und können schneller reagieren. Dadurch spa-ren wir viel Zeit und Geld“, erklärt Wiesent. Aufwendige Nacharbeiten an der Kons-truktion werden auf ein Minimum redu-ziert, wodurch sich die benötigte Zeit pro Auftrag verringert. Zusätzlich erhält der ex-terne Statikprüfer von den Konstrukteuren bei Werner Weitner detaillierte Informatio-nen, welcher Abschnitt des Bauteils oder der -gruppe besonders untersucht werden muss. Die Kommunikation mit dem exter-nen Statiker verläuft dadurch einfacher, schneller und insgesamt günstiger.

Simulation ermöglicht ProzessinnovationExemplarisch zeigte sich der Nutzen ei-ner hauseigenen FEA-Simulation an der Neukonstruktion des Getriebekopfes ei-nes Motorreparaturstands. Die Vorgän-ger-Version enthielt neben Standardtei-len fünf verschiedene Spezialbauteile, deren Fertigung insgesamt etwa zehn Be-arbeitungsschritte vom Sägen bis hin zum Schweißen erforderte. Das neue Design ersetzt dies durch ein einziges Alumini-um-Gussteil, wodurch sich die Herstellung und Bearbeitung des Getriebekopfes we-

sentlich vereinfacht und beschleunigt. „Das Guss-teil ist zu kompliziert, um die Spannungen per Hand zu berechnen. Die Unterstützung durch die Simulation hat uns ge-wissermaßen die Kon-struktion erst ermög-licht“, berichtet Wiesent.

Für die FEA-Berech-nung wurde in Solid Edge ein Last-Dummy gezeichnet, das Maße und Gewicht eines Mo-tors darstellt, und an die Baugruppe ange-flanscht. Simuliert wird je nach Anwendungs-fall und Kundenanfor-derung die doppelte bis dreifache Sicherheit der offiziell ausgewiesenen maximalen Belastung. Der gesamte Prozess

von der Simulationsvorbereitung in So-lid Edge über die Eingabe der Werte bis hin zur Berechnung im Computer dauert bei den Baugruppen von Werner Weitner etwa zwei Stunden. Der Zeitaufwand ist gut investiert: Die hier gewonnenen In-formationen erleichtern und verkürzen nachgelagerte Arbeitsschritte erheblich. „Bereits nach wenigen Simulationen hat sich die Anschaffung der Software amorti-siert. Deren Einsatz lohnt sich für uns wirk-lich“, freut sich Wiesent.

Anwenderspezifischer SupportDie Simulationsmöglichkeiten von Solid Edge haben die Konstrukteure von Wer-ner Weitner auf einem Anwenderforum der PBU CAD-Systeme GmbH kennenge-lernt. Der Vertriebs- und Solutionpartner von Siemens PLM Software bietet kun-denspezifische Beratungen, Einführungen und Schulungen zum Einsatz von Soft-warewerkzeugen für das Produktlebens-zyklus-Management von Siemens PLM Software. Nach einer kurzen individuellen Vor-Ort-Demonstration konnten Wolf-gang Wiesent und seine Kollegen die Si-mulation produktiv nutzen. PBU begleitet den Einsatz durch einen laufenden, stets verfügbaren Support. „Mit der Zusam-menarbeit mit PBU sind wir sehr zufrie-den. Bei Fragen bekommen wir sehr schnell für uns passgenaue Antworten“, erklärt Wiesent. bw

Wirtschaftliche Herausforderung• Hohes Qualitätsniveau sichern• Entwicklungszeiten reduzieren• Strikte Sicherheitsbestimmungen exakt

einhalten• Flexibilität wahren und Kosten senken

Schlüssel zum Erfolg• Umfassende hauseigene Fertigungskompetenz• Solid Edge für Durchgängigkeit von CAD zu CAM• Umfassendes Qualitätsmanagementsystem• Solid Edge Simulation für statische FEA-Berech-

nungen

Ergebnisse• Nahtloser Informationsfluss von Konstruktion

zur Fertigung• Komplexe Konstruktionen leichter und schneller

umgesetzt• Richtige Konstruktionsentscheidungen zu einem

früheren Zeitpunkt• Zeitintensive Nacharbeiten verringert• Aufwand für statische Überprüfungen reduziert• Kosten gespart

Vorgängermodell des Getriebekopfs. beste-hend aus mehreren Teilen.

Neuentwick-lung eines Ge-triebekopfs in

Solid Edge.

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50 CAD & Design elektronik- und elektrotechnik

zuken bringt mit CR-8000 eine neue Produktlinie für das Leiterplatten-Design auf den Markt, die speziell für

das Multiboard-Design auf System ebene entwickelt wurde. CR-8000 ist eine kom-plette Neuentwicklung für das Multi-board-Design von der Konzeption bis zur Fertigung. Sie ist primär darauf aus-gelegt, die ständig wachsenden Anforde-rungen im Bereich Design-Optimierung auf Systemebene zu erfüllen.

Der vollständig integrierte Design-Prozess beginnt mit der Systemplanung, bei der wichtige Entscheidungen über Design-Aufteilung, Komponentenauswahl sowie Form und Funktion des Produkts oder Systems getroffen werden und reicht über die Entwicklung detaillierter Stromlauf-pläne und Layouts bis hin zur optimierten Ausgabe von Fertigungsdaten.

Alle Produkte in diesem Entwicklungs-prozess unterstützen und vereinfachen das Multiboard-Design auf Systemebene:• System Planner – eine Design-Umge-

bung auf Systemebene für die frühe Planung und Aufteilung von elektroni-schen Systemen.

• Design Gateway – eine Lösung für das Design logischer Schaltungen und die Prüfung elektronischer Designs von Sin-gle- und Multiboards auf Systemebene.

• Design Force – eine Lösung für die Ent-wicklung und Analyse von Leiterplatten und IC-Packages auf Systemebene in Kombination des üblichen 2D-Modus mit einer Echtzeit-3D-Darstellung unter Verwendung moderner Technologien für die Benutzeroberflächen.

• DFM Center – eine umfassende Lösung für die Fertigungsvorbereitung und

Ausgabe von Fertigungsdaten in gängi-gen Formaten.

„Während der Entwicklungsphase von CR-8000 stellten wir fest, dass eine ein-fache Singleboard-Systementwicklung heute nicht mehr ausreicht“, so Gerhard Lipski, CEO Zuken USA/Geschäftsführer von Zuken Europa und Mitglied des Vor-stands. „Multiboard-Design muss wäh-rend des gesamten Prozesses möglich sein. Wir haben jedoch erkannt, dass wir die Lösung komplett neu entwickeln mussten.“

Erste Multiboard-Design-Lösung auf SystemebeneDie neue Software Design Force für die Entwicklung und Analyse von IC- Packages und Leiterplatten ist die einzi-ge ihrer Art, die sowohl Singleboard und Multiboard Design als auch eine Chip-on-Package-on-Board-Verbindungsopti-mierung in 3D ermöglicht. Design Force vereint die interaktive und automatische Leiterplattenentflechtung, Design-Ana-lyse und Constraint-Verwaltung in einer zentralen Umgebung. So können Ent-wicklungsteams ganze System-Designs mit einem einzigen Tool entwickeln –

N E U E L ö S U N G F ü R D A S M U L T I B O A R D - D E S I G N A U F S Y S T E M E B E N E

Leiterplatten-Packages in 3DV O N T H O M A S O T T O

Zuken, ein Anbieter von Lösungen für die Elektronik- und Elektrotechnik-Entwicklung, hat auf seiner Kun-

denkonferenz „engineering days“ im Oktober in Ulm eine neue Lösung für die Multiboard-Systementwick-

lung von der Konzeption bis zur Fertigung präsentiert. Ein Baustein dieser Lösung ist das ebenfalls neue Tool

Design Force. Es wurde für die Entwicklung und Analyse von IC-Packages und Leiterplatten geschaffen. Diese

Software ist die einzige ihrer Art, die sowohl Single- und Multiboard-Design sowie eine Chip-on-Package-on-

Board-Verbindungsoptimierung in einer nahtlosen 2D/3D-Umgebung ermöglicht.

zukunftsfähige Design-Technologien in CR-8000• Benutzeroberflächen – Die Kombi-

nation von Maus und Touchpad sorgt für eine geringere Anzahl von Maus-klicks und -bewegungen, weniger Dialoge und Bedienpanels

• Hardware – 64 Bit, Multithreading und Multi-Core-Prozessoren

• Grafiken – OpenGL und DirectX

• Netzwerkumgebungen – Unter-stützung von Stand-alone Client, Datenserver, Application-Server und Cloud Computing.

www.zuken.com/cr-8000

Der vollständig integrierte Design-Prozess der Lösung CR-8000 reicht von der anfänglichen Systemplanung (System Planner) über detailliertes Schaltungs-Design (Design Gateway) und Leiterplatten-Design auf System-ebene (Design Force) bis hin zur Generierung fertigungsrelevanter Dokumente und Ausgaben.

51CAD & Designelektronik- und elektrotechnik

von PCB-Prototypen bis zu komplexen Multiboard-Systemen.

Dank moderner Benutzeroberflächen in einer 3D-Umgebung kann der Ent-wickler mit der einen Hand eine Maus und mit der anderen ein Touchpad be-dienen und somit zweihändig arbeiten. Die neue Benutzeroberfläche ermöglicht ein schnelleres Aufrufen von Menüs so-wie das Arbeiten mit weniger Mausklicks und kürzeren Mausbewegungen und ist somit deutlich schneller und intuitiver als vergleichbare EDA-(Electronic-Design-Automation-)Lösungen. Während des Design-Prozesses kann der Entwickler nahtlos zwischen 2D und 3D wechseln, um konventionelles 2D- und 3D-Design in Echtzeit zu verbinden.

„Design Force stellt eine leistungsfähi-ge Weiterentwicklung für das Design von Leiterplatten dar und wurde von uns in enger Zusammenarbeit mit Kunden auf der ganzen Welt entwickelt“, so Steve Chidester, Leiter für Produktmarketing bei Zuken EAS. Unternehmen wie Med-tronic prüfen derzeit, inwieweit Design Force dabei helfen kann, den Design-Pro-zess zukunftssicher zu machen, die Pro-duktentwicklung zu beschleunigen und die Produktqualität zu steigern.

Zuken will das schnellste EDA-System auf dem Markt bieten und nutzt deshalb für Design Force moderne Hard- und Soft-ware – native 64-Bit-, Multithreading- und

Multi-Core-Prozessoren. Die Lösung ver-fügt über schnelle Grafiken via OpenGL und DirectX und bietet so ein beinahe sofortiges Rendering. Dank dieser Gra-fikleistung können Entwickler innenlie-gende Bauteile platzieren und verwalten, Layer anzeigen und bearbeiten sowie Ver-bindungen von Chip, Package und Lei-terplatte sowie Multiboards optimieren. Dabei erlaubt die Lösung das nahtlose Verschieben und Bearbeiten von Designs

in 2D und 3D. Verschiedene Client-Server-Implementierungen einschließlich Cloud Computing werden unterstützt.

Zentrale Design-UmgebungDie Integration von High Speed Design in Design Force ermöglicht Entwicklern und Layout-Designern somit die Durchfüh-rung von Analysen zur Signalintegrität, EMV und Power Integrity, die Verwaltung von Constraints sowie das Autorou-ting. Eine verbesserte Produktqualität wird durch die frühzeitige Erkennung von Design-Fehlern und die Prüfung von Leistungsanforderungen durch eine inte grierte Design-Analyse und Online-Design Rule Checks erreicht. Entwickler können gemeinsam Chip, Package und Lei-terplatte entwickeln, innenliegende Bau-

teile integrieren und Fertigungsvorschrif-ten in Echtzeit verifi-zieren. Dadurch wird gewährleistet, dass sowohl Fertigungsvor-schriften als auch die Entwicklungsabsicht während des gesam-ten Design-Prozesses eingehalten werden.

Als Element von CR-8000 und dessen Ent-wicklungsprozess auf Systemebene ist Design Force vollständig mit System Plan-ner (Design-Planung auf Systemebene) und Design Gateway (Schaltungsentwick-lung auf Systemebene) integriert. to

D e r B r a n c h e n t r e f f f ü r Fa h r z e u g - u n d E l e k t r o n i k e x p e r t e n !

16 . E U R O F O R U M - J A H R E S TAG U N G

Elektronik-Systemeim Automobil

14. und 15. Februar 2012, München 13. Februar 2012 (Fachtag „Systems Engineering“), München

Ihre Highlights in 2012:

Neue exklusive und top-aktuelle Referentenbeiträge

Größere Themenvielfalt, präsentiert in vier eigenen Foren

Werksbesichtigung und Abendveranstaltung

www.elektroniksysteme-automobil.de Mehr Infos finden Sie hier!

„Eine der großen Herausforderungen bestand darin, einen besseren Entwurfsprozess und eine einfachere Benut-zeroberfläche zu verwirklichen, die von Ingenieuren und EDA-Anwendern akzeptiert werden würde. Unsere Part-ner-Kunden haben unsere Software in ihrem Entwurfspro-zess evaluiert, um die Funktionalität, die Performance und die Machbarkeit des neuen EDA-Prozesses zu testen.“Kazuhiro Kariya, Chief Technical Officer, Zuken Inc.

Design Force – die neue Zuken-Lösung für das Design und die Analyse von IC-Paketen und Leiterplatten mit Echtzeit-3D-Ansicht.

System Planner für die frühe Planung und Aufteilung von elektronischen Systemen unter den Gesichtspunkten Blockdiagramm, Stückliste, physikalischer und geometri-scher Planung. Bilder: Zuken

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52 Management Datenaustausch

Meiller bietet Produkte für die Baulo-gistik und Entsorgungswirtschaft wie etwa Kipper in diversen Konfi-

gurationen – vom universell einsetzbaren Einzelprodukt bis zur individuell zuge-schnittenen Systemlösung. Hinzu kom-men Fahrzeugausstattungen wie etwa Hydraulik. Außerdem ist Meiller führen-der Hersteller von Aufzugstüren für den gesamten europäischen Markt. Zahlrei-che Aufkäufe, Neueröffnungen von meh-reren Produktions- und Montagestätten in Osteuropa und Kooperationen prägten den Geschäftsverlauf der vorigen Jahre bei Meiller. Das Unternehmen bringt im-mer wieder Innovationen hervor, so zum Beispiel 2008 ein neues Dreiseitenkipper-programm, 2009 wurde das Hinterkipper-Baukastensystem sowie eine Fülle teils patentierter technischer Lösungen, ins-besondere bei Hydrauliksystemen und -antrieben, eingeführt. 2010 kam Meiller i.s.a.r.-control, eine Innovation für die Kip-per- und Gerätefernsteuerung, auf den Markt.

Herausforderung, die Datenaus-tausch-Lösung zu erneuernFür den Engineering-Datenaustausch mit OEM-Kunden sowie Zulieferern wurde bei Meiller bis Frühjahr 2011 ein älteres Sys-tem für den Datenaustausch eingesetzt. Doch dieses System stieß längst an die Grenzen der Leistungsfähigkeit und bot keine Unterstützung für OFTP2 (Odette File Transfer Protocol). OFTP2 ist der neue Standard von Odette, einer Organisation für Kommunikationsstandards in der Au-

toindustrie, für den sicheren Datenaus-tausch über das Internet.

Gerade OFTP2 ist für Meiller eine wich-tige Anforderung, da der Meiller-Kunde Daimler künftig mit seinen Zulieferern über dieses Austauschprotokoll kommu-nizieren möchte. Deshalb suchte Meiller nach einer neuen, für die wachsenden Bedürfnisse des Unternehmens flexibel anpassbaren Lösung, die aber auch mög-lichst viel Standardisierung im gesamten Engineering-Datenverkehr ermöglichen und den Zertifikaten der Meiller-OEM-Kunden entsprechen sollte.

Das Ziel der Anforderung bestand da-rin, im Engineering-Datenaustausch künf-tig schnelle Verbindungen nutzen zu kön-nen, offen und flexibel zu sein, externe Lieferanten und Engineering-Dienstleis-ter so anzubinden, dass diese die für sie speziell bereitgestellten Daten selbst he-runterladen können. Offen und flexibel heißt aber nicht, wie in der Vergangen-heit eine Vielfalt von Wegen anzubieten und zu supporten: Datenaustausch zum Beispiel per CD, per Odette-ISDN oder per verschlüsselter E-Mail. Diese Möglichkei-ten sollten im ersten Schritt zu einer Stan-dard-Lösung zusammengefasst werden. Außerdem sollten Workflows und das Abspeichern der Sendeprotokolle auto-matisiert und zum Beispiel eine automa-tische E-Mail-Benachrichtigung eingerich-tet werden. „Da wir mit vielen OEMs Daten austauschen, war eine Forderung unserer Geschäftsführung, eine hohe Daten-Qua-lität und -Sicherheit im Datenaustausch bereitstellen zu können“, sagt Stephan

N E U E L ö S U N G F ü R E N G I N E E R I N G - D A T E N K O M M U N I K A T I O N B E I M E I L L E R

CAD-Daten sicher und zentral austauschenV O N T H O M A S O T T O

Um den Engineering-Datenaustausch mit den zahlreichen Zulieferern sowie den OEM-Kunden zu beschleu-

nigen, zu standardisieren und zukunftsfähig zu machen, setzt Meiller seit Mai 2011 auf eine Lösung der DAX-

ware-Produktfamilie von Huengsberg.

Meiller-Kipper, deren CAD-Daten bei Entwicklungs-prozessen mit Partnern und Zulieferern ausgetauscht werden. Bilder: Meiller

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53ManagementDatenaustausch

Seeger, Head of Engineering Processes bei Meiller. Aufgabe dieser Abteilung ist es, die Ingenieurs-Entwicklungsprozesse zu definieren und zu administrieren.

Strategie und LösungFündig wurde Meiller bei der Huengsberg AG. Mit Florian Böhm, Senior Sales Mana-ger bei Huengsberg, setzte das Meiller-Team ein Zukunftsszenario auf, dass alle gewünschten Datenaustausch-Möglich-keiten mit OEMs, aber auch mit kleineren Unterlieferanten, einschloss: So wurde die ideale Dimension der Lösung erarbei-tet, die Voraussetzungen für die Installa-tion im Hause Meiller geschaffen, sowie mögliche Anwendungsszenarien darge-legt. Für Huengsberg sprach – neben der räumlichen Nähe – vor allem die umfang-reiche Projekterfahrung in der Autoindus-trie. Das bedeutete für Meiller, die neue Lösung rechtzeitig, wie mit Kunden und Partnern vereinbart, einsetzen zu können – und natürlich Investitionssicherheit.

So setzt Meiller nun auf einen mehrka-naligen Betrieb von OFTP über ISDN und OFTP2 über Internet, um sowohl der gro-ßen Anzahl von Lieferanten als auch der steigenden Datenvolumina Herr zu wer-den. Die Lösung ging planmäßig im Mai dieses Jahres produktiv; nun ist man ge-rüstet, wenn in naher Zukunft Daimler über OFTP2 austauschen möchte.

Funktionen der Huengsberg-Lösung„Für uns war es wichtig, dass man unse-re neue Lösung einfach administrieren kann, ohne Makros programmieren zu müssen. Das ist mit der Huengsberg-Lö-sung gegeben“, sagt Engineering-Ma-nager Seeger, der bei Meiller neben den Entwicklungsprozessen und dem Pro-duktdaten-Management zurzeit auch noch für die Kommunikation der Engi-neering-Daten verantwortlich ist. Das Hu-engsberg-System ist aber so aufgesetzt, dass die Verantwortung für den Daten-austausch projektweise an die Fachabtei-lung übergeben werden kann – inklusi-ve rollenspezifischer Übergaberichtlinien und automatischer Archivierung. Das Senden, Empfangen, Weiterleiten von Engineering-Daten an die Konstrukti-onsabteilung , die Korrespondenz mit der Geschäftsführung bei der Herausgabe kritischer 3D-Daten sowie die händische Archivierung – all dies wird zurzeit noch von der Abteilung Engineering Processes

erledigt. Ziel ist es, mehr zu automatisie-ren und den Datenaustausch an den Kon-strukteurs-Arbeitsplatz zu verlegen.

„Es gibt bereits einen Workflow, der festlegt, welche Daten an wen versendet werden dürfen und bei welchen Daten welche Genehmigungen einzuholen sind. Somit ist es einfach, im nächsten Schritt Workflows mit Usern und Rechten zu hin-terlegen. Hier ist die Huengsberg-Lösung für unsere Bedürfnisse optimal“, sagt Rico Thiele, CAD- und PDM- Koordinator und -Betreuer bei Meiller.

Vorteile für Meiller„Der Datenaustausch wird unserer Mei-nung nach in Zukunft stark zunehmen. Während wir bisher intensiveren Aus-tausch vorwiegend mit MAN und Daim-ler hatten, wird sich der Datenverkehr mit Renault, Volvo und anderen OEMs inten-sivieren“, beschreibt Seeger. „Einen kom-pletten Kippaufbau in CATIA-Nativdaten mit etwa 300 MByte zu übertragen, dau-ert heute mit ISDN noch einige Stunden. Bei einem aktuellen Auftrag müssen wir 34 Modelle pro Woche zu unserem OEM-Kunden übertragen, da glüht die Leitung permanent“, bemerkt der CAD- und PDM- Koordinator Thiele. „Wir erwarten hier ab

Q1 2012 mit OFTP2 selbst bei einer gän-gigen Internetanbindung von 6 MBit eine Beschleunigung um den Faktor 100.“

Der automatischen Komprimierung und Dekomprimierung aus- und einge-hender Daten und der Verarbeitung von ENGDAT-Nachrichten wird dabei genau-so Rechnung getragen wie einer automa-tischen Benachrichtigung aller am Daten-austausch beteiligten Personen. So wird eine lückenlose Dokumentation sowie umgehende Bearbeitung eingehender Datenpakete sichergestellt.Hintergrund: Meiller nutzt bereits heute eine leistungsfähige Netzwerkanbindung von 70 MBit, jedoch nicht für den Daten-austausch, sondern für die Entwicklung. Die CAD-Umgebung ist so aufgesetzt, dass alle Daten auf einem zentralen Ser-ver in München liegen und andere Ent-wicklungsstandorte mit Thin Clients und Desktop Sharing angeschlossen sind. Es werden nur Bildinformationen, keine CAD-Daten übertragen, und die Kon strukteure können überall flüssig arbeiten.

Zukunftspläne für den Engineering-DatenaustauschMeiller wird das Webportal von engDAX einsetzen, um vor allem kleine Lieferanten in den Datenaustauschprozess integrieren zu können und eine nahtlose unterneh-mensübergreifende Kommunikation zu ermöglichen. „Wir führen zurzeit ein neu-es Produktdaten-Managementsystem ein und haben vor, die Datenaustausch-Lö-sung dort zu integrieren und damit etwa im zweiten Quartal nächsten Jahres pro-duktiv zu gehen“, erläutert Seeger.

Lieferanten-Informationsportale mit Einbindung ins PLM sind eine bei den Pkw-Herstellern etablierte Lösung. Für ei-nen Mittelständler wie Meiller ist eine sol-che Komplettintegration jedoch zu auf-wendig. Mit einer „schlanken“ Schnittstelle und der Huengsberg-Portallösung kann das Unternehmen die Anforderungen an die Schnelligkeit, Standardisierung, Auto-matisierung und Qualitätssicherung der Datenkommunikation zielgerichtet um-setzen. Einsparungen werden vor allem durch die Automatisierung regelmäßiger Anwendungen, wie Verschlüsselung, De-/Komprimierung und Benachrichtigung aller Beteiligten erwartet. Insbesondere die Integration kleinerer Zulieferer, die nun ebenfalls über ein zentrales System angebunden werden können, stellt einen erheblichen Vorteil dar.

Stephan Seeger, Head of Engineering Pro-cesses bei Meiller (oben), und Rico Thiele, CAD- und PDM-Koordinator, betreuten die Einführung der Huengsberg-Lösung für den Engineering-Datenaustausch.

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54 Management Projektmanagement

Hebt ein hochentwickeltes Militär-flugzeug wie der Airbus A400M zum ersten Mal ab, ist das für die verant-

wortlichen Luft- und Raumfahrtingenieu-re ein emotionaler Moment: Monatelang, manchmal sogar jahrelang, haben die Experten die Teilsysteme entwickelt und ihr Zusammenspiel erprobt. Neben dem spezialisierten Fachwissen der Ingenieure muss auch das Planen und Verwalten ei-nes derart komplexen Projekts reibungs-los erfolgen. Zu diesem Zweck setzt Su-sanne Bohlin, IT-Strategy-Managerin beim Ingenieurdienstleister Garner CAD Tech-nic, das Projektmanagement-System Mi-crosoft Project Server auf Basis von Share-

Point ein. „Als Zulieferer in der Luft-und Raumfahrtindustrie bieten wir unseren Kunden das gesamte Leistungsspektrum – vom einsatzfertigen Maschinenteil über das gesamte Projektmanagement bis hin zur Koordination der Subunternehmer“, beschreibt Susanne Bohlin die Anforde-rungen einer Ingenieurfachgesellschaft in der Luft- und Raumfahrt.

Zeit fürs Upgrade Als die Kunden von GCT wie Airbus, Boe-ing oder EADS nach und nach das Auf-rüsten ihrer Microsoft Project Server- und SharePoint-Systeme in Angriff nahmen, war auch für Garner der Zeitpunkt für ein Upgrade gekommen, denn gerade beim Planen und Bauen von Flugzeugen, Raumfahrzeugen oder auch Satelliten ist es sehr wichtig, die reibungslose Kom-munikation mit dem Kunden zu gewähr-leisten.

Ein weiterer ausschlaggebender Grund für ein Upgrade des Microsoft-Systems war neben der Kompatibilität mit den Kundensystemen die übersichtlichere, projektübergreifende Dokumentenver-waltung. „Beim Test von Microsoft Pro-ject Server 2007 haben wir festgestellt, dass diese neue Version komplett an-ders war, viel ausgereifter als die Versi-on 2003“, schildert Bohlin. In der Version 2003 war SharePoint als Content-Ma-nagement-System lediglich über eine Schnittstelle an den Microsoft Project Server angebunden. In der Version 2007 ist SharePoint sozusagen das Betriebs-system für den Microsoft Project Server. Das heißt, die gesamte Funktionalität des Microsoft Project Server ist nun in die Webseitenstruktur von SharePoint eingebettet.

Dadurch können die Projektleiter die zu Verfügung stehenden Funktionen

R E I B U N G S L O S E M I G R A T I O N E I N E R P R O J E K T M A N A G E M E N T - L ö S U N G

Schritt für SchrittV O N M A R T I N H E S P E

In knapp sechs Monaten ist es dem Ingenieurdienstleister für Luft- und Raumfahrt Garner CAD Technic (GCT)

GmbH gelungen, sein Projektmanagement-System Microsoft Project Server 2003 und die dazugehörige

SharePoint-Implementierung auf die nächsthöhere Version 2007 zu heben. Unterstützt wurde die Ingenieur-

fachgesellschaft dabei von TPG The Project Group, Full-Service-Anbieter für unternehmensweites Projekt-

management. Eine besondere Herausforderung bei diesem Upgrade war zum einen das überspielen von

rund 1.000 laufenden Projekten aus dem alten in das neue System, ohne dass bei diesem Prozess Daten

verloren gingen oder zerstört wurden. Zum anderen musste eine individuelle Schnittstelle zum ERP-System

Microsoft Dynamics NAV entwickelt werden, um Projektdaten reibungslos austauschen zu können.

Bei GCT wurde das Projektma-nagement-Sys-tem Microsoft Project Server 2003 auf Ver-sion 2007 opti-miert.Bilder: GCT, TPG

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55ManagementProjektmanagement

einfacher nutzen. Auch die verbesserten Kollaborationsmöglichkeiten mit allen Office-Produkten und SharePoint waren überzeugend.

Hohe Anforderungen Das gesamte Projekt sei sehr vielschich-tig gewesen, beschreibt die IT-Managerin die Migration. Denn neben dem reinen Upgrade der Microsoft-Project-Server-Version 2003 auf die nächste Version 2007 galt es, zusätzlich viele unterneh-mensspezifische Erweiterungen umzu-setzen. Beispielsweise sollte das

Anlegen der Projekte durch den Pro-jektmanager erleichtert werden, Pro-jektstammdaten müssten so nicht mehr manuell mit dem ERP-System Microsoft Dynamics NAV abgeglichen werden. Au-ßerdem wünschte sich GCT eine Erweite-rung seiner so genannten Skill-Manage-ment-Datenbank. In dieser Datenbank pflegt der Dienstleister alle wichtigen Informationen zu seinen freiberuflichen Ingenieuren, etwa besondere Qualifika-tionen oder bereits erfolgte Kundenein-sätze. Braucht nun ein GCT-Kunde wie Boeing auf einen Schlag 200 Ingenieure für einen ganz bestimmten Job, kommt diese Skill-Management-Datenbank zum Einsatz.

Um diese komplexe Aufgabe zu stem-men, hat das Team um die IT-Managerin Susanne Bohlin zusammen mit den Fach-leuten von TPG zunächst einmal den gro-ben Rahmen des Projekts abgesteckt. Mit Hilfe der von TPG entwickelten Migrati-onsmethode konnten beide Teams in sie-ben Schritten – angefangen bei der Pla-nung über eine Test-Migration bis hin zur Produktivsetzung – die Anforderungen von GCT auf Machbarkeit prüfen und schließlich umsetzen.

Schrittweise Umsetzung In einem ersten Schritt begannen die beiden Teams dann, die Funktionali-tät der Skill-Management-Datenbank zu erweitern. Dazu integrierten sie TPG Re sourceLink in die Datenbank. Die-ses Produkt sorgt dafür, dass sämtliche Ressourcendaten aus unterschiedlichen Quellen automatisch in den Microsoft Enterprise Resource Pool importiert und so im Hintergrund ständig aktualisiert werden. Für den schnellen Zugriff auf die benötigten Daten wurde die Daten-bank schließlich noch als Web-Frontend in SharePoint eingebettet.

Im zweiten Schritt folgte die Entwicklung des ProjectSelfCreator, einer Webseite, die die Neuanlage eines Projekts erheb-lich vereinfacht: Der Projektleiter gibt jetzt nur noch die Stammdaten seines Projekts ein. Der ProjectSelfCreator spei-chert diese Daten dann automatisch im Microsoft Project Server und SharePoint. Aus dem ERP-System Microsoft Dyna-mics NAV generiert der ProjectSelfCrea-tor eine neue Projektnummer und legt das Projekt mit einer eigenen Nomen-klatur mit einem neuen Namen ab. Und schließlich entwickelten GCT und TPG mit Hilfe des Microsoft-Partners KumaVi-sion die Schnittstelle zwischen dem Mi-crosoft Project Server und Microsoft Dy-namics NAV völlig neu.

Seltsame Fehlermeldungen Dass bei einem derart komplexen Projekt allerdings nicht immer alles nach Plan läuft, mussten die beiden Teams von GCT und TPG bei der Entwicklung des Pro-gramms für die Neuanlage von Projekten feststellen. Beim Test des Programms ge-gen eine neu angelegte Instanz des Mi-crosoft Project Server klappte zunächst alles gut. Doch sobald die Fachleute von GCT und TPG ein neues Projekt angelegt und dieses gegen eine migrierte Instanz getestet haben, also gegen ein Projekt, das aus dem alten in das neue System gehoben worden war, gab es immer wie-der die Fehlermeldung „Project Resource not found“. Ein benutzerdefiniertes Feld im Microsoft Project Server 2003 war die Ursache. Es dauerte lange, bis die Teams wussten, an welchem Feld genau das Problem lag. Doch dann war der Fehler schnell behoben.

Schnelle Migration Beide Teams machten sich daran, das Testsystem aufzubauen und ein Projekt nach dem anderen in das System einzu-spielen und an das neue System anzupas-sen. Das heißt, nicht nur die Microsoft-Project-Server-Daten wurden aus der alten in die neue Version überspielt. Es wurde auch jeder einzelne Workspace aus SharePoint 2.0 migriert. Das heißt, sämtli-che Dokumente, die zum Projekt gehö-ren, etwa Aufgabendefinition und Zeich-nungen, mussten von GCT und TPG sorgfältig in SharePoint 2007 gehoben werden. Nachdem die Einzelanpassung mehrerer Projekt-Sites gut verlaufen war, wagten die Fachleute den nächsten

Schritt und übertrugen gleich mehrere hundert Projekt-Sites in einem Durch-gang. Um hierbei wirklich alle Übertra-gungsfehler zu eliminieren, die von den Pilotanwendern gemeldet worden waren, wiederholte das Team dieses Procedere ganze drei Mal – nach wie vor auf dem Testsystem. Das Testsystem hatte schließ-lich einen gewissen Reifegrad erreicht und die Teams begannen, das neue Pro-duktivsystem vorzubereiten, also neue, sehr leistungsfähige Server aufzusetzen und Features und Schnittstellen darauf einzurichten. Zudem mussten die Benut-zer über die Umstellung informiert und geschult werden. „Ende November dann haben wir das 2003er-System gesperrt und angefangen, die rund 1.000 Projekte aus dem Test- in das Produktivsystem zu übertragen. Und auch wenn es viel Arbeit war, so viele Projekte in das neue System zu übertragen, gab es kaum Fehler“, erin-nert sich Susanne Bohlin. Nachdem die Produktivmigration abgeschlossen war, wurde auf die Arbeitsplatzrechner der Mitarbeiter noch die Client-Version des aktualisierten Microsoft-Systems instal-liert und anschließend das Produktivsys-tem live geschaltet. Die gesamte Migrati-on lief für ein derartig großes Projekt überraschend schnell ab. Das erste Tref-fen zwischen GCT und TPG fand im Mai 2010 statt, das Projekt selber wurde zwi-schen Mai und September abgewickelt, gefolgt von intensiven Tests im Oktober. Und schon im November ging das neue Produktivsystem an den Start. Derzeit ar-beiten 15 Projektmanager und rund 350 Projektmitarbeiter regelmäßig mit der neuen Version von Microsoft Project Ser-ver und SharePoint 2007. bw

In der Version 2003 war SharePoint als Content-Mange-ment-System lediglich über eine Schnittstelle an den Microsoft Project Server angebunden.

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56 Branche Werkzeug- und Formenbau

„wir stehen Tag für Tag vor ganz unterschiedlichen Fer-tigungsanforderungen. Da

ist es für uns natürlich besonders wich-tig, einen durchgängigen, verlässlichen und prozesssicheren Weg von der Kons-truktion bis hin zum fertigen Bauteil zu haben“, sagt Jürgen Fichtner, Betriebs-leiter bei der Frimo Sontra GmbH. Denn der Standort ist in der Frimo-Unterneh-mensgruppe das Kompetenzzentrum für Produktionseinrichtungen, die für das Stanzen, Pressen, Formen und Ver-formen von Kunststoffen benötigt wer-den. Die Fertigung von Werkzeugen und Anlagen für die Verarbeitung von Com-posite-Werkstoffen hat dabei in den letz-

ten Jahren besondere Bedeutung für das Unternehmen erlangt. Vielleicht ist diese Vielfalt auch einer der Gründe, warum in Sontra schon seit über 20 Jahren mit den CAD/CAM-Systemen der Tebis AG aus Martinsried gearbeitet wird, die ja in der Branche als besonders vielseitig und fle-xibel gelten.

Bis vor einiger Zeit waren allerdings noch zwei weitere Systeme im Einsatz. Gleichzeitig hemmte zu häufiges Um-spannen eine effiziente Komplettbear-beitung, und mangelnde Sicherheit bei der Programmerstellung verhinderte mannarme Bearbeitung beziehungswei-se die flächendeckende Bedienung meh-rerer Maschinen durch einen Mitarbeiter.

Simulation bringt Sicherheit und Effizienz„In einem ersten Schritt haben wir die Programmierung für die 2,5D-Bohr- und Fräs-Bearbeitung auf Tebis umgestellt“, erläutert Volker Hohmann, bei Frimo Sontra verantwortlich für die NC-Pro-grammierung. „Wir haben uns dabei an den standardisierten und papierarmen Fertigungsprozessen der Automobilher-steller orientiert, die beispielsweise mit Farbcodes sicherstellen, dass jedes De-tail in der Geometrie die richtige Bearbei-tung bekommt.“

Anschließend wurde der Tebis-Simula-tor eingeführt, zunächst mit der Absicht, bei 5-Achs-Simultan-Programmen sicher und effektiv arbeiten zu können. „Wir ha-ben Bauteile mit 5 bis 6 Tonnen Gewicht auf dem Tisch. Bei der Bearbeitung muss der Maschinenkopf ganz nahe am Bauteil entlangfahren“, schildert Jürgen Fichtner die Motivation. „In diesen Situationen muss der Bediener die Gewissheit haben, dass alles kollisionsfrei abläuft. Denn er kann oftmals nicht einmal sehen, was passiert.“ Damit die Maschinenbediener die Bearbeitungen anschauen können und Zugriff auf alle benötigten Informa-tionen haben, wurde die NC-Dokumen-tation auf Tebis Viewer umgestellt. Jetzt müssen keine dicken Papierbündel mehr durchgeblättert werden, bis man die be-nötigten Informationen findet, man kann vielmehr einfach den entsprechenden 3D-Datensatz öffnen.

Einen weiteren Pluspunkt bringt Volker Hohmann ins Gespräch: „Der Simulator hilft uns, die Maschinen besser auszunut-zen, weil wir bereits vor der Programmie-rung genau feststellen können, welches die kleinstmögliche Maschine für einen Auftrag ist. Früher wurde schon mal vor-sichtshalber die nächstgrößere Maschine genommen, was zu unnötigen Staus an den größeren Maschinen führte.“

Komplettbearbeitung und Mehrmaschinen-BedienungNach der Einführung des Simulators konnte man bei Frimo Sontra die meisten Bauteile mit nur zwei Aufspannungen all-seitig bearbeiten und auch die Mehrma-schinen-Bedienung wurde zum Standard. Es gab jedoch noch Ausnahmen: „Wir hatten zu der Zeit noch zwei von sieben Mitarbeitern in der NC-Programmierung, die ihre 3D-NC-Programme nicht mit Te-bis berechneten“, erklärt Jürgen Fichtner.

T E B I S - L ö S U N G E N I M E I N S A T Z B E I F R I M O S O N T R A

CAD/CAM für mehr FertigungskapazitätV O N M I C H A E L K L O C K E

Serienproduktion scheidet eigentlich im Werkzeug- und Formenbau

mit der dort üblichen Losgröße 1 aus. Wer jedoch wie Frimo Sontra in

der Fertigung auf Standardisierung, Durchgängigkeit und Simulation

setzt, kommt der industriellen Fertigung nahe und erarbeitet sich so

Vorteile im Wettbewerb.

Simulation und NC-Doku-mentation über Tebis Vie-wer geben den Maschinen-bedienern das gute Gefühl, dass alles glatt laufen wird.

„Bei diesen Projekten konnte die durchgängige Prüfung mit dem Tebis-Simulator nicht angewendet werden.“ So lag es nahe, die NC-Bearbeitung komplett auf Tebis umzustellen. Dabei er-gaben sich auch organisatorische Vorteile: Schließlich arbeiten jetzt alle Mitarbeiter der NC-Programmierung mit dem gleichen System. Projekte lassen sich so viel leichter weitergeben.

Auch wenn die Mitarbeiter zunächst skeptisch waren, als eine neue, erst einmal ungewohnte Arbeitsumgebung Einzug hielt, so konnten sie sich dennoch in kürzester Zeit mit Tebis anfreun-den. Dazu trägt auch die gut strukturierte Arbeitsumgebung in Tebis mit Werkzeugdatenbank und NC-Schablonen bei, die schnell zum benötigten NC-Programm führen. Hierfür hat Vol-ker Hohmann mit seiner Mannschaft etwa 20 unterschiedliche Startmodelle aufgebaut, eingeteilt nach den bei Frimo Sontra typischen Bauteilklassen, beispielsweise Aluminium-Gussteile oder Schneidmesser. Auch externe Dienstleister arbeiten mit diesen Startmodellen und lassen sich so nahtlos in den etablier-ten Fertigungsablauf integrieren.

Serienproduktion von CFK-FormenWelche Erfolge Frimo mit der Startmodell- und Schablonen-technik von Tebis erzielt, zeigt ein Projekt, bei dem es galt, 2.800 Formhälften zu bearbeiten. Diese Formen werden zur Fertigung von CFK-Bauteilen für den Einsatz in der Luftfahrtindustrie ge-nutzt, jede davon mit individuellen Konturen bei einer garan-tierten Formtoleranz von maximal +/-0.05 Millimeter und einer Fertigungszeit zwischen 6 und 10 Stunden. Durch die Tebis-NC-Schablonen konnte man die NC-Programme in jeweils maximal einer Stunde erstellen. Der dank Tebis-Simulator-Technik stabile Prozess führte dazu, dass nur ein Maschinenbediener notwendig war, obwohl bis zu drei Maschinen gleichzeitig eingesetzt wur-den, um die hohe Anzahl an Formen zeitgerecht zu fertigen.

Den größten Vorteil seiner aktuellen CAD/CAM-Umgebung sieht Jürgen Fichtner bei der hohen Prozesssicherheit, auf die er sich heute verlassen kann. Etwa 30 Prozent der Bearbeitungszeit auf den Klein- und Mittelmaschinen ist unbeaufsichtigt – bei Tei-len in Losgröße 1. Die simulatorgeprüften Werkzeugwege schlie-ßen unangenehme Überraschungen im Blick auf Endschalteraus-lösungen oder gar Kollisionen aus. Gleichzeitig führen optimale Vorgehensweisen, Werkzeugabfolgen und Strategien, die in Startmodellen und Schablonen hinterlegt sind, zu effizienterer Zerspanung. „Wir konnten drei zusätzliche Maschinen von einem anderen Standort übernehmen und mit unserem vorhandenen Personal betreiben, was gut 12.000 Stunden zusätzlicher Ferti-gungskapazität im Jahr entspricht, die wir nicht mehr als Lohnfer-tigung zukaufen müssen“, schließt Jürgen Fichtner. r t

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1114_DEM_METAV_90x266_de_METAV 2012 18.10.11 15:53 Seite 1

Jürgen Fichtner, Betriebsleiter bei Frimo Sontra, freut sich über die hinzugewonnene Fertigungs-kapazität. Bilder: Tebis

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58 Branche

binierten Bauhelm in den Vordergrund treten lässt. Bis heute sind eine Menge an Wissen und Optimierungen eingeflossen.

Die Form für das Bauteil stellt MFL her, produziert wird es vom Zulieferer in Nie-dersachsen. Seit 2007 wird VISI, eine CAD/CAM-Lösung für den Werkzeug- und For-menbau, durchgängig bei der Entwick-lung und Fertigung des Werkzeugs ein-gesetzt. „Wir nutzen VISI bereits in der Anfangsphase eines Projekts. Das Bauteil haben wir innerhalb von drei Monaten als reine VISI-Konstruktion in enger Zu-sammenarbeit mit dem Kunden entwi-ckelt. Die Konstrukteure des Kunden set-zen ein anderes System ein, waren aber alle beeindruckt von der schnellen Kon-struktion mit VISI“, blickt Thomas Prause, Konstruktionsleiter bei MFL, zurück.

Hohe Zeitersparnis bei KonstruktionsänderungenAuch bei MFL intern merkt man den Un-terschied. Jeder Arbeitsgang wird regis-triert, es wurde eine Nachkalkulation be-trieben und anhand der Daten ein direkter Vergleich zwischen dem alten System und VISI erhoben. Die Zeiten verringer-ten sich um ein Drittel, die Zeiterspar-nis zeigt sich vor allem bei Änderungen. Gegenüber einem vollparametrischen System würde sich die Geschwindig-keit fast verdoppeln. Ein anderer Vorteil ist die Flexibilität von VISI. Manche Kun-den wünschen 2D-Daten, andere legen Wert auf Zeichnungen nach bestimmten Standards. Die Neustädter Konstrukteure

müssen demzufolge flexibel auf die An-forderungen reagieren und Änderungen schnell durchführen können.

Das bestehende CAD/CAM-Produkt von MFL zeigte rasch, dass es den Anforderun-gen der Konstrukteure nicht gewachsen war. Klar war, dass kein vollparametrisches System eingesetzt werden kann, sondern eines benötigt wird, in dem man relativ einfach die Parametrik verlassen kann, ohne dabei an Qualität zu verlieren. In VISI lassen sich Artikel gut zerschneiden und wieder vereinigen, ohne dass Fehler auf-treten. Auf dem Technologietag eines Fräs-maschinenherstellers sahen die Konstruk-teure eine Präsentation zu VISI. Der erste Eindruck war sehr positiv, deshalb ließen sich die MFL-Mitarbeiter von MECADAT, dem deutschlandweiten VISI-Distributor, eine Sechs-Wochen-Testversion installie-ren und sich darin einweisen. In dieser Zeit wurde eifrig getestet und schwierige Kun-dendaten eingelesen. Letztendlich waren die Neustädter vor allem von der Flexibi-

Werkzeug- und Formenbau

Seit 1999 konzipiert der Werkzeug- und Formenbauer MFL hochwertige Produkte für namhafte Hersteller aus

zahlreichen Branchen – einer dieser Kun-den ist ein Spezialist für Industrie- und Bauhelme jeglicher Art. Vor Jahren ent-wickelte dieses Unternehmen ein inno-vatives Bauteil, das bis vor kurzem noch als einteiliges Kunststoffbauteil herge-stellt wurde. Aktuell besteht diese Neu-heit aus vier Komponenten mit einem hohen Maß an Genauigkeit und Form-stabilität. Die Montage der Spritzguss-teile erfolgt heute automatisiert über Ul-traschallschweißen, die Festigkeit wird entscheidend erhöht. Das Bauteil sollte leichter werden und möglichst automa-tisiert gefertigt werden können inklusive der nachgelagerten Montagetätigkeiten, so dass sich die Stückkosten verringern.

Ein weiteres Ziel ist es, einen verbesser-ten Tragekomfort in Verbindung mit er-höhter Sicherheit zu erreichen. Diese An-forderung wird durch ein innenliegendes bewegliches Visier erzielt, das den kom-

P R A X I S B E R I C H T : C A D / C A M - L ö S U N G V I S I B E I M F L

Deutlicher finanzieller VorteilV O N T H E O D R E C H S E L

Bereits seit über fünf Jahren vertraut der Werkzeug- und Formenbauer Maschinen- & Formenbau Leinetal

MFL GmbH auf die CAD/CAM-Lösung VISI. Bei der Konstruktion der hochwertigen Werkzeuge und Formen

weiß die Software bei MFL vor allem durch ihre Flexibilität, Schnelligkeit und das gute Preis-Leistungsver-

hältnis zu überzeugen.

CAD/CAM-System VISIVISI umfasst neben Modulen für die Konstruktion und die NC-Programmie-rung auch spezielle Anwendungen des Werkzeug- und Formenbaus. Das Sys-tem bietet Schnittstellen zu allen wich-tigen Datenformaten. Zu den Stärken der Software zählt insbesondere die extrem kurze Berechnungszeit der Werkzeugwege für das 5-Achsen-Si-multanfräsen. In Deutschland zeichnet der seit 1998 mit dem VISI-Vertrieb beauftragte Distributor MECADAT CAD/CAM Computersysteme GmbH aus Langenbach mittlerweile für über 4.000 Installationen verantwortlich. www.mecadat.de

Das Spritzgießwerkzeug „Helm“ wird bereits in der Serienproduktion er-folgreich eingesetzt.

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59BrancheWerkzeug- und Formenbau

lität des Systems beeindruckt. „Denn Fle-xibilität ist auch eine unserer Stärken. Un-ser Ziel ist es, einem Kunden innerhalb kurzer Zeit ein Prototypen-Werkzeug an die Hand geben zu können, damit ein ers-ter Eindruck entsteht. Auch der preisliche Rahmen wird schon früh festgelegt“, er-läutert Mario Kioscha, einer der Geschäfts-führer von MFL.

Optimierung des CAD/CAM-Prozesses bei MFLTritt ein Kunde an MFL heran, wird ein Produkt frühzeitig aus kunststofftechni-scher Sicht geprüft, um bereits im Vor-feld wahrscheinlich auftretende Probleme ansprechen zu können. VISI entwickelte sich dabei zum unverzichtbaren Partner. Direkt nach der Testphase wurde mit VISI weitergearbeitet und die Arbeitsplätze kontinuierlich auf aktuell fünf ausgebaut. Das hängt auch damit zusammen, dass VISI ständig erweitert wird mit Modulen, die bei MFL gut ins Portfolio passen. Das alte Drahterodiersystem wurde ersetzt

durch das VISI PEPS Wire, das – sogar noch deutlich günstiger als die Vorgängersoft-ware – komplett in VISI integriert ist. Auch die CAM-Software, die teilweise noch aus dem alten System stammt, wird sukzessi-ve durch VISI-CAM ersetzt. Kürzlich wur-de eine 5-Achs-HSC-Fräsmaschine ange-schafft, für die jetzt auch das 5-Achs-Fräsen von VISI implementiert wurde. Auch das VISI-PDM-System zur Verwaltung der Do-kumente soll eingeführt werden, um die innerbetrieblichen Abläufe besser koor-dinieren zu können. Bei MFL gibt es zwar bereits eine Lösung für das Dokumenten-management, diese Software wurde aller-dings zugunsten von VISI zurückgestellt, weil der Werkzeug- und Formenbauer ein durchgängiges System bevorzugt.

Aktuelle VISI-Version mit Füllsimu-lation und neuem Parasolid-KernAktuell wird in Neustadt das Release 19 von VISI eingeführt, vor allem im Blick auf die 64-Bit-Version, und erste Versuche zei-gen schon, dass VISI damit noch wesent-lich schneller läuft. „Neuerungen wurden insbesondere im CAM-Bereich implemen-tiert. Passend zu den Bedürfnissen der Automobilindustrie gibt es Schnittstellen zu den wichtigsten Mitbewerbern. Durch den neuen Parasolid-Kern läuft das Sys-tem noch stabiler und schneller als bisher. Für den Einstieg in die Kunststoffsimu-lation gibt es jetzt VISI Flow Lite, um auf niedrigerem Niveau rheologische Prozes-se inklusive Füllanalyse, Bindenähte oder Lufteinschlüssen zu zeigen. Damit wird der Einstieg in die Füllsimulation erleich-tert“, berichtet Ansgar Claes, Vertriebsmit-arbeiter von MECADAT.

Bei MFL wird mittlerweile im Werk-zeug- und Formenbau ausschließlich mit VISI konstruiert. Bei einem Mittelständ-

ler ist es schwierig, ein neues System zu implementieren, da nebenbei das Tages-geschäft weiterge-führt werden muss. Und das funktionier-te bei VISI gut, da die bei einem para-metrischen System-Aufbau anfallenden abstrakten Vorgänge entfallen. Inzwischen sind sechs Mitarbei-ter geschult. Der Um-stieg auf VISI hat sich

schnell gelohnt, bereits nach drei Mo-naten Einarbeitung verbesserten sich die Zeiten und nach einem halben Jahr zeigte sich auch finanziell ein deutlicher Vorteil. Maßgeblich war dabei der gute Support, den MECADAT anbietet. Die Re-aktionszeit ist kurz, die Problemlösung erfolgt sehr engagiert. Im Vergleich zu den Wettbewerbern macht es sich posi-tiv bemerkbar, deutschlandweit nur ei-nen Ansprechpartner zu haben.

„Über den Support hinaus sind wir ebenfalls sehr zufrieden mit der Software. Nicht zuletzt, weil das Preis-Leistungsver-hältnis von VISI einfach gut ist. Die Erfah-rung zeigt zwar, dass es auch ohne diese CAD/CAM-Lösung funktionieren würde, aber deutlich langsamer, unflexibler und damit unattraktiver“, zieht Mario Kioscha ein positives Fazit. to

Maschinen- & FormenbauLeinetal MFL GmbH Das mittelständische Unternehmen aus Neustadt am Rübenberge wurde 2005 zusammengeführt und be-schäftigt aktuell 60 Mitarbeiter. MFL bietet seinen Kunden insbesondere aus Automobil- und Elektroindustrie, Messtechnik und Kunststoff, ebenso wie Werkzeugmaschinenbau und Verpackungsindustrie hochwerti-gen Werkzeug- und Formenbau. Die größten Kunden bedingen im Übrigen nicht mehr als 12 Prozent des Umsatzes – diese Vielfältigkeit ist ein Grund für das Erfolgsgeheimnis der Neustädter. www.mfl-leinetal.de

Mario Kioscha (rechts), Thomas Prause (Mitte) und Ansgar Claes (links): jahrelange Zusammenarbeit zwischen MFL und MECADAT.

Durchgängige VISI-Lösung seit 2007 bei MFL auch im CAM-Bereich: Schiebermechanik und Helmschale (von oben). Bilder: MFL

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60 Special Cloud Computing und engineering

DIGITAL ENGINEERING Magazin: War-um ist die Cloud gerade so in Mode? Oder ist es aus Ihrer Sicht Teil eines grundle-genden Wandels? Tom-Michael Thamm: Hinter dieser neu-en Entwicklung steht die alte Idee, Com-puterleistungen als Service zu verstehen, Service, den man quasi durch die „Steck-dose“ abzapfen kann. Der Stromzähler kann in dem Zusammenhang als Taxo-meter verstanden werden.

DEM: Einer der führenden Anbieter ist NVIDIA mit RealityServer. Welche Kun-den aus der Produktentwicklung nutzen RealityServer heute? Was sind typische Anwendungen?Tom-Michael Thamm: Der RealityServer findet auf dem weiten Feld der Designvi-sualisierung sowie im Bereich der Online-Konfiguratoren – zum Beispiel Küchen-konfiguratoren – Anwendung. Kunden sind unter anderem die Autoindustrie oder Möbelhäuser.

DEM: Bitte skizzieren Sie die Lösung Rea-lityServer mit ihrer Hardwarestruktur. Tom-Michael Thamm: Der RealityServer ist im Kern eine Client-Server-basierte 3D-Visualisierungsplattform. Die Server-seite verteilt und visualisiert 3D-Szenen

auf dem Cluster. Der Server kommuni-ziert mittels üblicher Web-Services mit einer Client-Applikation. Die Bandbrei-te der Client-Hardware reicht von einem Smartphone über Tablets bis hin zum tra-ditionellen Desktop. Die Serverseite soll-te aus Rechnern bestehen, die High Per-formance CPUs und Professionell NVIDIA GPUs enthalten.

S O F T W A R E A S A S E R V I C E V O N N V I D I A

Visualisierungsservice aus der Steckdose

High-End-Visualisierung während der Produktentwicklung und fürs Marketing oder als Postprocessing von

Crash- oder Strömungssimulationen – dies sind rechenintensive Anwendungen, die von hochskalierbaren und

flexibel verfügbaren Rechenumgebungen stark profitieren. Hier bietet sich die Nutzung von Cloud Computing

an. Das DIGITAL ENGINEERING Magazin hatte Gelegenheit, Tom-Michael Thamm, Director für Software Product

Management im NVIDIA Advanced Rendering Center Berlin, einige Fragen zum Nutzen- und Einsparpotenzial

sowie zu den Zukunftsaussichten von Cloud Computing im Umfeld der Produktentwicklung zu stellen.

Tom-Michael Thamm ist Director für Software Product Ma-nagement bei NVIDIA.

„Für den Endkunden ist Rendering in der Cloud sehr attraktiv, da er seine Bildberech-

nungszeiten dramatisch verkürzen und daher eine höhere Produktivität bei geringeren

Hardware-Kosten erzielen kann.“

Produktvisualierung Mercedes-Benz.

61Special

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Cloud Computing und engineering

DEM: NVIDIA kooperiert hierzu mit Ama-zon. Was sind die Vorteile für den Kunden?Tom-Michael Thamm: Amazon Web Service (AWS) bietet schon seit längerem CPU- und GPU-basierten Software-Ser-vice an. NVIDIA arbeitet mit AWS zusam-men, um Rendering als Cloudservice zu etablieren. Die dabei zum Einsatz kom-mende Rendering-Technologie, genannt iray, benutzt die GPU- sowie die von NVI-DIA entwickelte CUDA-Architektur. Gro-ße Software-Häuser, die führend auf dem Gebiet der digitalen Content Creation sind, sind auch mit an Bord. Für den End-kunden ist Rendering in der Cloud sehr attraktiv, da er seine Bildberechnungs-zeiten dramatisch verkürzen und daher eine höhere Produktivität bei geringeren Hardware-Kosten erzielen kann.

DEM: Wie skaliert Ihre Rendering Soft-ware mental ray in der Cloud? Ist die Soft-ware auf 1.000 CPUs tausend mal schnel-ler als auf einer CPU?Tom-Michael Thamm: Nein, mental ray ist damals nicht dafür entwickelt worden. mental ray skaliert mit bis zu 16 CPUs ganz ansehnlich, mehr aber nicht. Was NVIDIA in diesem Kontext zum Einsatz bringt, ist das vor drei Jahren entwickelte Rendering-Produkt iray. iray skaliert auf großen GPU-Clustern hervorragend. Bei 1.000 GPUs, das heißt mindestens 250 Rechner im Cluster, kann man bei gro-ßen Szenen noch einen Performance-Zu-wachs sehen.

DEM: Was braucht ein Kunde, um Ihr Re-alityServer performant zu nutzen? Wie sieht das Preismodell aus?Tom-Michael Thamm: Ein Kunde kann mit vier RealityServer-Lizenzen – das heißt, vier Maschinen, bestückt mit je-weils zwei CPUs sowie zwei GPUs – be-reits sehr performante Resultate erzielen. Vier RealityServer-Lizenzen stellen das Basispaket dar.

DEM: Bietet RealityServer eine weiter-gehende verwaltete Lösung, innerhalb derer Kunden mit ihren Daten arbeiten können? Oder geht es nur darum, Jobs abzuarbeiten?Tom-Michael Thamm: Das hängt im Großen und Ganzen von der Verwen-dung des RealityServer ab. Die Applika-tion, die unter Verwendung des Reality-Server entwickelt wird, bestimmt, was mit den Daten gemacht wird, unter an-

derem kann sie auch bidirektionale Ver-bindungen beinhalten, also Kommunika-tion von der Client-seitigen Applikation zur Cloud und umgekehrt.

DEM: Eignet sich Cloud Computing für rechenintensive Anwendungen während der Produktentwicklung vorwiegend für kleine und mittlere Unternehmen (KMUs)? Oder auch für große Auto- und Flugzeughersteller, die meist über um-fangreiche eigene Hardware-Ressourcen verfügen? Tom-Michael Thamm: Zunächst müssen wir in diesem Kontext zwischen einer Pu-blic Cloud, wie es etwa EC2 (AWS) oder Peer 1 ist, und einer Private Cloud un-terscheiden. Die Autohersteller haben in der Regel ihre Private Cloud, die sie dann zum Beispiel ihren Händlern zur Verfü-gung stellen, um darauf unter anderem Autokonfiguratoren laufen zu lassen.

Für KMUs, etwa Architekturbüros, lohnt sich der Einsatz der Public Cloud dadurch, dass die Erstellung von Anima-tionen und hochaufgelösten Bildern in einem Bruchteil der Zeit mittels des Ren-dering Service in der Public Cloud erle-digt werden kann.

DEM: Welche Zukunftsperspektiven ge-ben Sie dem Cloud Computing insbe-sondere im Umfeld der Produktentwick-lung? Tom-Michael Thamm: Ich sehe darin eine große Zukunft: Computeservice aus der Steckdose, für jeden Haushalt, jede Schule, jede Firma erhältlich. Das eröff-net neue Perspektiven und Chancen. Es setzt allerdings ein Umdenken in der davon betroffenen Software- und der

Hardware-Branche voraus. Softwarepa-kete müssen als Software as a Service zur Verfügung gestellt, digitale Brücken zwi-schen unterschiedlichen Anwendungen müssen geschaffen, die Verbraucher-hardware kann wesentlich verkleinert werden.

DEM: Herr Thamm, vielen Dank für die-ses Gespräch.

Das Interview führte Thomas Otto.

Mercedes- Karosseriebau.

Nutzung von Rendering-Software über Cloud Computing: Schneller zu realistischer Plastizität virtueller Produkte.

Visualisierung eines Maschinendetails. Bilder: NVIDIA

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62 Special Cloud Computing und engineering

DIGITAL ENGINEERING Magazin: Wa-rum hat CD-adapco damit begonnen, Software für die Nutzung in Verbindung mit Cloud Computing anzubieten?David Vaughn: Mit dem Angebot der „Power Session“ hat CD-adapco die Li-zenzvergabe im CAE-Bereich revolutio-niert und den Anwendern ermöglicht, ihre ganze Computer-Hardware zu nut-zen, ohne Software-Sanktionen in Form hoher Lizenzpreise zahlen zu müssen. Die „Power Session“ war das erste große CAE-Angebot, das unlimitierte parallele Bearbeitung zu einem fixen Preis unter-stützte.

DEM: Und was war Ihre Motivation be-ziehungsweise die Anforderung von Kunden?David Vaughn: Der „Power Session“ folg-te das Angebot des „STAR-CCM+ Power-on-Demand“. Die Hauptvorteile der „Po-wer-on-Demand“-Lizenz sind erstens: der Zugang zu unbegrenzten Sitzungen UND parallelen Prozessoren. Zweitens: Der Zu-gang zu der Lizenz von jeder Hardware in der Cloud. Die Motivation von CD-adap-co bestand darin, unsere Anwender mit einer Lizenzflexibilität auszustatten, die es ihnen ermöglicht, sich auf die Innova-tion ihrer eigenen Produkte und Dienst-leistungen zu konzentrieren.

DEM: Können Sie dieses Angebot „STAR-CCM+ Power-on-Demand“, das CD-adap-

co seit 2010 bietet, noch etwas genauer skizzieren?David Vaughn: STAR-CCM+ Power-on-Demand ermöglicht unseren Kunden, die Nutzung von STAR-CCM+ stunden-weise abzurechnen – im Gegensatz zu der traditionellen Jahresmiete. Das ist der „On-Demand“-Teil, und der alleine bietet schon große Vorteile bei der Verwaltung kurzfristiger Projekte oder Kapazitätseng-pässen in Zeiten starker Nutzung. Die ei-gentliche Stärke in „Power-on-Demand“ ist aber der Zugang zu unbegrenzten Sit-zungen und parallelen Prozessoren. Mit anderen Worten, man hat Zugang zu un-begrenzten „Power Sessions“.

DEM: Wo liegt der größte Kundennut-zen?David Vaughn: Es ist die perfekte Me-thode, um verschiedene Konstruktionen zur selben Zeit zu analysieren. Betrach-ten wir zum Beispiel eine Versuchspla-nung, wo alle Modelle zeitgleich berech-net werden und jede dieser Simulationen auf unbegrenzt vielen Cores gerechnet werden kann. Ähnlich wird die gleich-zeitige Berechnung mehrerer Konstrukti-onsparameter ermöglicht.

Und letztendlich ist da noch der „Cloud“-Vorteil: Die „Power-on-Demand“-Lizenz ist von jedem Hardwaresystem in der Cloud verfügbar. Dies beinhaltet so-wohl Cloud-Service-Anbieter als auch private Firmencomputer-Systeme.

DEM: Clouds welcher Anbieter nutzt das Angebot von CD-adapco? Wie wird der Datenschutz sichergestellt?David Vaughn: Das Schöne an dieser Me-thode ist, dass man zwischen Hard- und Software-Anbietern klar trennen kann. Der Kunde hat die Möglichkeit, einen be-liebigen Hardware-Anbieter zu wählen, der die für ihn nötigen Sicherheitsbedin-gungen erfüllt. Die einzige Bedingung be-steht darin, dass das Netzwerkportal offen ist, um eine Verbindung zum „Power-on-Demand“-Lizenzserver herzustellen.

DEM: Können Sie konkrete Preis-Leis-tungsvorteile für den Kunden benennen? David Vaughn: Unser Abrechungsmo-dell ist sehr einfach: 20 Euro pro Stunde, wobei die Zeit nach Echtzeit und nicht „CPU-Zeit“ berechnet wird. Von unseren Kunden haben wir sehr positives Feed-back erhalten, sie mögen dieses Lizenz-

S I M U L A T I O N M I T B E L I E B I G S K A L I E R B A R E N H A R D W A R E - R E S S O U R C E N

Mehr Flexibilität für die CAE-AnalyseCD-adapco, ein Anbieter von Software für die Strömungssimulation, ist eines der ersten Unterneh-

men, das seinen Kunden die Nutzung der Software über Cloud Computing anbietet. Das DIGITAL

ENGINEERING Magazin befragte David Vaughn, Vice President Worldwide Marketing bei CD-adapco,

zu den Inhalten, dem Kundennutzen und Preis-Leistungsverhältnis des Angebots „STAR-CCM+

Power-on-Demand“.

David Vaughn, CD-adapco, VP, Worldwide Marketing.

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63SpecialCloud Computing und engineering

modell. Es gibt ja auch einen deutlichen Nutzen, wenn man mit mehreren Prozes-soren/Knoten arbeitet. Wenn zum Bei-spiel eine Simulation 1.000 Stunden auf einem Knoten benötigt, würde der Ge-samtpreis 20.000 Euro betragen. Aber wenn dieselbe Simulation eine Stunde auf 1.000 Knoten benötigt, liegt der Preis bei nur 20 Euro!

DEM: Ist dieses Geschäftsmodell für CD-adapco zukunftsweisend?David Vaughn: Die Nachfrage der Kun-den ist außerordentlich. Wir ha-ben schon über 160.000 Stunden „Power-on-Demand“ verkauft. Eine Zahl, die noch stetig steigt, da unsere Kunden die Flexibilität, die diese „On-Demand“-Lizenzierung mit sich bringt, schätzen lernen.

DEM: Welche Umprogrammierungen an STAR-CCM+ waren dazu erforderlich? Skaliert die Software jetzt auf beliebig viele CPUs, oder, anders gefragt: Lässt sich ein Simulationslauf durch Nutzung Hunderter oder Tausender CPUs im Ver-hältnis zu einer Mehrprozessor-Worksta-tion weiter signifikant beschleunigen?David Vaughn: STAR-CCM+ war schon von jeher für hocheffiziente parallele Berech-nungen ausgelegt. „Power-on-Demand“ ist nur ein anderes Abrechnungsmodell, so dass keine signifikanten Änderungen in STAR-CCM+ selber nötig waren.

DEM: Wie kommuniziert der Client mit der Cloud? Wie gestaltet sich der Work-flow von der Modellvorbereitung bis zur Auswertung der Simulationsergebnisse?David Vaughn: CD-adapco bietet seinen Kunden die größtmögliche Flexibilität an. Der typische CAE-Prozess ist in drei Teil-bereiche gegliedert: 1. Pre-Processing, 2. Simulation, 3. Post-Processing. In der Re-gel sind die Phasen 1 und 3 sehr interak-tiv, während die Berechnung der Physik die meiste CPU-Zeit in Anspruch nimmt, dafür aber unbeaufsichtigt laufen kann.

Zur Erinnerung: Mit „Power-on-De-mand“ haben Sie die Möglichkeit, ent-weder auf ihrem lokalen Rechner oder einem externen Rechner zu arbeiten. Bei beiden Möglichkeiten wird die Lizenz von der Cloud initialisiert, aber die Simu-lation selber muss nicht dort laufen.

Außerdem arbeitet STAR-CCM+ basie-rend auf einem Client-Server-Modell. Bei einer guten Netzwerkverbindung kann STAR-CCM+ also auf irgendeinem Ser-ver betrieben werden, während der In-genieur die Software über die grafische Benutzeroberfläche lokal steuert. Im Ge-gensatz zu den meisten anderen CAE-

Cloud-Angeboten, die nur für Phase 2 angeboten werden, kann CD-adapcos „Power-on-Demand“ auch für das Pre- und Post-Processing verwendet werden.

DEM: Eignet sich STAR-CCM+ Power-on-Demand für Unternehmen jeder Grö-ße vom kleinen Ingenieurbüro bis zum Konzern? David Vaughn: Firmen aller Größen und Form nutzen die Vorteile von STAR-CCM+ Power-on-Demand, wie die Verkaufszah-len beweisen. Der Nutzen und die Flexi-

bilität dieses Lizenzierungsmodells machen es so attraktiv bei ver-schiedensten Aufgabenstellungen: Kapazitätsengpässe, kurzfristige Projekte, Entwurfsoptimierungen, Leistungskontrolle usw.

DEM: Wie sieht Ihre Prognose zur Wei-terentwicklung des Cloud-Markts für re-chenintensive Aufgaben im Produktent-stehungsprozess aus? Welche Pläne hat CD-adapco?David Vaughn: Wir sehen ein großes Wachstumspotenzial für dieses Modell. Firmen sind im Begriff, ihre Datensicher-heitsbestimmungen und die oft veralte-ten IT-Vorschriften zu überdenken.

DEM: Herr Vaughn, vielen Dank für die-ses Gespräch.

Das Interview führte Thomas Otto.

Turbolader in der Benutzeroberfläche von STAR-CCM+.

„Unser Abrechungsmodell ist sehr einfach: 20 Euro pro Stunde, wobei die Zeit nach Echt-

zeit und nicht „CPU-Zeit“ berechnet wird.“

Thermische Analyse eines Computers.

Designstudie bei Cervélo.Bilder: CD-adapco

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64 Special Cloud Computing und engineering

Cloud Computing ist motiviert durch das Bestreben, eine dynamische, optimier-te, bedarfsgerechte Lastverteilung in

modernen Netzwerken zu erreichen und eine IT-Infrastruktur zu konzipieren, die den Nutzern abstrahiert in der Cloud zur Verfü-gung steht. Die Forderung nach erhöhter Mobilität der Anwender und die wachsen-de Verbreitung von mobilen Endgeräten wie Smartphones und Tablettcomputern tragen zur Popularität dieses Konzepts bei, das Daten und Rechenleistung so komfor-tabel zur Verfügung stellt. Die Cloud ist im-mer verfügbar. Wenn aber Bandbreite und Netzbelastung keine Online-Verbindung sinnvoll ermöglichen, kann der Anwender in der Regel auch offline arbeiten und spä-ter mithilfe von Synchronisierungsfunktio-nen seine Daten aktualisieren.

Fixkosten reduzierenAus betriebswirtschaftlicher Sicht ist Cloud Computing interessant, weil es hohe Fix-kosten in variable Kosten umwandelt. Das Unternehmen muss seine Hard- und Soft-ware-Installationen nicht für die Lastspitzen auslegen. Beim Cloud Computing entste-

hen in der Regel nur Kosten, wenn die Com-puter-Leistung tatsächlich gebraucht wird, im Normalfall also nur, wenn es konkrete Projekte gibt. Dagegen fallen kaum Kosten an, wenn die Auftragsbücher leer sind.

Kleinen Firmen und Ingenieurbüros bie-tet Cloud Computing die Möglichkeit, un-begrenzte Computerleistung – vor allem für rechenintensive Anwendungen – in Anspruch zu nehmen, die zu teuer in der Beschaffung wäre. Mangelnde Computer-leistung kann kleinere Büros und Firmen daran hindern, sich an anspruchsvolle Auf-gaben wie FEM-Berechnungen, Simulatio-nen oder aufwendige Visualisierungen zu wagen. Häufig ist der mobile Zugriff auf die Systeme und Daten vor Ort notwendig oder wünschenswert, um Konstruktionen zu präsentieren, zu überprüfen, zu korrigieren oder zu ergänzen. Die dienstbasierte Cloud-Architektur bietet hierfür gute Lösungen. Sie erlaubt den schnellen, kostengünstigen und ubiquitären Datenzugriff. Zudem sind Cloud-Lösungen leichter zu aktualisieren und daher immer auf dem neuesten Stand der Technik.

Autodesk-Cloud-DiensteAutodesk bietet unter dem Sammelbe-griff Autodesk Cloud eine Reihe neuer webbasierter Funktionen, Produkte und Services an und liefert seinen Kunden mehr Mobilität, neue Viewing- und Kom-munikationsfunktionen und die notwen-dige Rechnerleistung. Einige dieser Funk-tionen stehen allen Autodesk-Anwendern zur Verfügung. In den Genuss des kom-pletten Umfangs der Möglichkeiten kom-men allerdings nur die Subscription-Kun-den, die einen Autodesk-Servicevertrag abgeschlossen haben. Drei GByte On-line-Speicher stehen ihnen pro Subscrip-tion-Lizenz zur Verfügung, um Projekt-dokumente abzulegen und überall und jederzeit darauf zugreifen zu können. Der enorme Aufwand für die Verwaltung einer IT-Infrastruktur, der notwendig wäre, um vergleichbare Kapazitäten intern vorzu-halten, entfällt.Das SaaS-Modell ist für Autodesk nicht neu: Schon vor zehn Jahren startete der Hersteller Autodesk Buzzsaw, die Collabo-ration-Plattform für Ingenieure, die eine

Z U G R I F F A U F C A D - F U N K T I O N A L I T ä T E N ü B E R A L L U N D J E D E R Z E I T

nur der Himmel ist die Grenze V O N C H R I S D O U G L A S S

Der Einsatz von Cloud Computing im Maschinenbau schafft mehr Flexibilität und Freiheit für Ingenieure. Er

kann gerade kleineren Unternehmen einen innovativen Aufschwung bescheren, weil er den kostengünsti-

gen Zugang zu schier grenzenlosen Rechenkapazitäten ermöglicht.

Zugriff auf Projektdaten via Cloud.

Inventor Optimization. Bilder: Autodesk

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65SpecialCloud Computing und engineering

effiziente Zusammenarbeit aller ermög-licht, die an der Planung umfangreicher Infrastrukturprojekte beteiligt sind. Dieser Dienst bleibt Teil des Autodesk-Cloud-An-gebots. Die Weiterentwicklung des Cloud-Computing-Portfolios ist eine logische Konsequenz.

Heute stehen Autodesk-Kunden über ein Dutzend Cloud-Anwendungen zur Verfügung. Sie können mit dem Dienst Autodesk Cloud Documents Zeichnun-gen und andere Dokumente in ihrem be-vorzugten Webbrowser oder in mobilen Geräten anschauen, auch mit anderen An-wendern austauschen, selbst wenn diese keine Autodesk-Software einsetzen. Au-todesk Cloud Documents ist der Puffer in der Kommunikation zwischen der je-weiligen Konstruktionslösung des Unter-nehmens und den Web-Services, auf den dann die Viewer, aber auch die Simulati-onstechnologien zugreifen können. Cloud Documents unterstützt sogar die Verwal-tung von Konstruktionsdaten aus Fremd-systemen (die namhaften Systeme, für die Autodesk Converter anbietet) und die Konvertierung „on the fly“, das heißt ohne Zwischenschritte beim Aufruf der jeweili-gen Dateien. Dieser Dienst bietet ein be-nutzerfreundliches, so genanntes „Single Sign on“ für den Anwender, der sich nur einmal mit seiner E-Mail-Adresse anmel-det und dann automatisch im Rahmen des Lizenz- und Subscription-Vertrags auf alle Funktionen zugreifen kann.

Die Anwender laden beispielsweise DWG-Zeichnungen direkt aus AutoCAD in ihren Online-Arbeitsbereich und verwen-den AutoCAD WS, um die Zeichnungen zu überprüfen, zu editieren oder gemein-sam mit einem Kollegen zu bearbeiten. Dabei verfolgen beide die wechselseiti-gen Cursor-Bewegungen in Echtzeit, se-hen etwaige Änderungen und Anmerkun-gen oder senden sich Hinweise in einem Chat-Fenster. Die Autodesk Design Re-view Mobile App dient dazu, 2D- und 3D-DWF-Dateien auf mobilen Geräten wie iPad, iPhone und iPod touch unterwegs oder vor Ort zu prüfen, zu korrigieren und zu kommentieren. Die Produkte AutoCAD WS und Autodesk Design Review Mobile App sind im iOS App Store erhältlich. Die Bibliothek der Factory Design Suite, die via Cloud stetig aktualisiert und erweitert wird, und die Tests von Autodesk in den USA mit flexibleren Lizenzmodellen in der Cloud (etwa MoldFlow WS) sind weite-re Beispiele. Autodesk Subscription-Kun-

den erhalten darüber hinaus ausgereifte, neue Funktionalitäten für rechenintensi-ve Aufgaben wie Inventor Optimization, die bislang nur Unternehmen mit teuren High-End-Supercomputern und Server-farmen ausführen konnten. Aufgrund von begrenzten Ressourcen und Zeitdruck können Konstrukteure und Ingenieure heute meist nur eine sehr limitierte An-zahl an Projektideen validieren. Oft wäh-len sie daher einen eher pragmatischen Weg, eine grobe Überschlagsrechnung oder die Erfahrung: „Hat beim letzten Mal funktioniert“. Inventor Optimization bie-tet nun in der Cloud die Möglichkeit, für eine Konstruktion oder ein kritisches Bau-teil mehrere Parameter zu variieren und die Form oder das Material im Blick auf ausreichende Festigkeit oder geringes Gewicht in einer FEM-Analyse zu optimie-ren. Wenn beispielsweise drei Parameter mit jeweils drei verschiedenen Werten zu untersuchen sind, sind neun Rechenläu-fe notwendig, um die Kombination der Parameter zu finden, die das Optimum liefert. Rechenintensive Optimierungen dieser Art erledigt Inventor Optimization in der Cloud, die sich hier als überlegen zeigt und – je nach Anwendung – solche Aufgaben um ein vielfaches schneller als ein Desktop-System erledigt.

DatensicherheitDer Schutz der Kundendaten genießt da-bei höchste Priorität und die Erfahrung mit Buzzsaw in über zehn Jahren sieht Au-todesk als Beleg für sein Know-how in punkto Datensicherheit. Die Verschlüsse-lung des Datenverkehrs, die strenge Kon-trolle der Zugriffsberechtigungen und mehrfache, redundante Sicherheitsme-chanismen sind selbstverständlich. Beim Umgang mit Daten und der Diskussion des Datenschutzes sind verschiedene Da-tenarten zu unterscheiden. Die personen-bezogenen Daten sind wohl die sensi-belsten. Bei technischen Daten geht es darum, firmenspezifisches Wissen zu schützen, um nicht den technischen Vor-sprung oder Auftraggeberdaten preiszu-geben. Da Cloud Computing nicht be-deutet, dass alle Daten in einer Public Cloud liegen müssen, sind die Anforde-rungen im Detail und im jeweiligen An-wendungsfall zu prüfen, um die optimale Lösung zu finden. Eventuell bieten sich je nach Sicherheitsanforderung gemischte („hybride“) Formen von Public und Pri-vate Clouds an. bw

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DIGITAL ENGINEERING MAGAZIN im Internet: http://www.digital-engineering-magazin.de

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66 Vorschau

Im nächsten Heft (erscheint am 31. Januar 2012)

SPECIAL

CFK (Carbon-faserverstärkter Kunststoff) – Konstruktion, Simulation und FertigungVor allem im Automobil- und Schiffbau könnten Verbundwerk-stoffe vermehrt eingesetzt werden, wenn die Komplexität und der Zeitaufwand für Entwicklung und Produktion der Bautei-le reduziert würden. Genau dieses Ziel verfolgt Siemens durch die Integration der industriespezifischen Engineering-Software von Vistagy in sein PLM-Industrie-Portfolio.

Volumendarstellung der Composite-Lagen-Entwicklung mit FiberSIM, integriert in Siemens NX Modeling – am Beispiel eines Lüfterflügels für ein Jet-Triebwerk. Die Farben zeigen die Richtung der Lagen.Bild: SiemensHARDwARE

3D-Grafiklösungen (Grafikkarten, Rendersysteme)NVIDIA Maximus Workstations sind die erste einheitliche Platt-form, mit der sich Konstruktion, Simulation und hochwertige Visualisierung kombinieren lassen, um einen interaktiveren und strafferen Entwicklungsprozess zu ermöglichen.

SIMULATIOn

CAE-Funktionalität in CAD-SystemenSimulationstools integriert im CAD-System bieten einen Mehr-wert im Entwicklungsprozess. Neben gesteigerter Benutzer-freundlichkeit und Durchgängigkeit kann sich die Integration auch förderlich auf die Genauigkeit und Effizienz der konstruk-tiven Lösungsfindung auswirken. Durch raschen Variantenver-gleich und Optimierung lassen sich Kosten reduzieren.

Praxisberichte

Innovative Baugruppen und Komponenten

Neue CAE-Funktionalität in SolidWorks 2012: Ergebnis-se einer Strömungssimula-tion direkt auf die Schalen-

geometrie anwenden.SolidWorks

Neue NVIDIA-Workstation ermöglicht es, Entwicklungs-schritte wie 3D-Konstruktion,

Simulation und Visualisierung parallel laufen zu lassen.

Bilder: NVIDIA

Lesen Sie in Anwender- und Praxisberichten, welche innovativen und kostenspa-renden Technologielösun-gen neu auf dem Markt sind. Im nächsten Heft berichten wir über Antriebe und Auto-matisierungstechnologien für Werkzeugmaschinen.

7/11 September/Oktober ISSN 1618-002XEine Publikation der WIN-Verlag GmbH & Co. KG D: Euro 14,40 CH: SFr 24,50 A: Euro 14,90

Einbaufertige Linear-einheiten von MISUMI

Antriebstechnik S. 36

Praxisberichte: Stahlbau und durchgängige CNC-Fertigung

Metallbearbeitung S. 46

Kostenreduktion durch Prototypen-Fertigung

3D-Drucker S. 18

P R O M O T I O N

Wirtschaftliche Anlagenplanung C O M O S F E E D V O N S I E M E N S I N D U S T R Y S O F T WA R E

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www.objet.de info@objet.comThe Power to Create

’’Dank der Objet260 Connex wurden die visuellen und funktionalen Fähigkeiten unserer Prototypen deutlich verbessert, wodurch sie bestens für reale Funktionstests geeignet sind. Objet hat nicht nur unseren Produktentwicklungszyklus um mehrere Wochen verkürzt, sondern hat uns auch dabei geholfen, bereits sehr früh im Konstruktionsprozess den richtigen Weg einzuschlagen.’’Roland Essmann,Leiter Labor Controls bei Elster (führender Anbieter im Bereich Messtechnik), Deutschland

Kompakt, erschwinglich und multimaterial: Die neue Objet260 Connex verwendet die weltweit einzige 3D-Drucktechnologie, die Prototypen mit bis zu 14 verschiedenen Materialeigenschaften in nur einem Druckvorgang herstellt. Sie können sicher sein, dass das Modell für jede noch so komplexe Idee dem Original in Bezug auf Optik, Haptik und Funktion in nichts nachsteht.

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besuchen sie uns auf der Euromold29. November bis 2. Dezember 2011Frankfurt/Main

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