Wege zum Digitalen Zwilling

Simulation und Visualisierung im Produktlebenszyklus
Anwendungs- und Nutzenbeispiele aus dem Maschinen- und Anlagenbau

VDMA 2018
60 Seiten, Webservice
Das Produkt wird laufend ergänzt, Sie werden über neue Fallbeispiele informiert, die Sie über den einmal erworbenen Link lesen können.
40,- €, VDMA-Mitglieder 32,- €

Die Maschinen- und Anlagenbauer setzen zunehmend Simulationswerkzeuge ein. Neben der Beschleunigung der Produktentstehungsprozesse liegt das besondere Augenmerk auf der Qualitätserhöhung und der Kostensenkung, um die Kundenzufriedenheit weiter zu steigern.
Die digitale Simulation wird in ihren verschiedenen Ausprägungen ein fester Bestandteil des Produktentstehungsprozesses (PEP). Außerdem kommt sie in fast allen Phasen des Produktlebenszyklus zum Einsatz. Mit der jeweiligen Technologie wie
•    die Finite-Elemente-Methode in der Konstruktion,
•    der Kollisionsprüfung in der Arbeitsvorbereitung,
•    der Ablaufsimulation in der Produktion,
•    der Visualisierung bei der Virtuellen Inbetriebnahme oder
•    den AR- und VR-Anwendungen im Service
trägt die Simulation signifikant zu einer effizienten Produktion bei.
Diese Entwicklung begleitend hat der VDMA den Arbeitskreis „Simulation und Visualisierung im Produktlebenszyklus“ gegründet. Der Arbeitskreis hat sich zum Ziel gesetzt, besonders klein- und mittelständische Unternehmen zum Einsatz dieser Technologien zu motivieren. Schon im frühen Stadium der Produktentstehung – noch im digitalen Format – lassen sich Erkenntnisse aus der Simulation direkt in die Entwicklung einbringen, um so die Produkt- und Fertigungsqualität zu erhöhen und die Entwicklungszeiten zu verkürzen. Für die Einführung von Simulationssystemen spricht zusätzlich, dass der Aufwand weitaus kleiner ist als häufig angenommen und auch viel geringer ist, als er früher war.
In seiner ersten Aktion hat der Arbeitskreis eine Trendanalyse durchgeführt, um den aktuellen Stand des Einsatzes von Simulationswerkzeugen im Produktlebenszyklus der Firmen des Maschinenbaus zu erfahren. Das Ergebnis dieser Umfrage ermutigte zu der vorliegenden Publikation mit 15 Anwenderbeispielen, die den Nutzen von digitalen Simulationswerkzeugen in unterschiedlichen Entwicklungsphasen darstellen. In den Beispielen beschreiben Firmen aus den verschiedenen Bereichen, welche Erfahrungen sie mit Simulationssystemen gemacht haben und schildern, welchen Nutzen sie durch die Anwendung dieser Systeme hatten bzw. zu welchen Einsparungen oder Verbesserungen sie geführt haben.
Die Zusammenstellung der Beiträge macht deutlich, dass sich jeder mit diesen Technologien befassen muss, um Kundenwünsche zu erfüllen, rechtzeitig am Markt zu sein und dabei Kosten und Qualität im Griff zu haben.


Inhalt

1    Vorwort   
2    Einführung   
2.1    Simulation und Visualisierung im Produktlebenszyklus   
2.2    Effekte von Simulationssystemen   
2.3    Zuordnung der Anwenderbeispiele zu PLM-Phase einschließlich Kurzbeschreibung der Nutzen-Effekte und gesteckten Ziele   
3    Anwenderberichte: Simulationsanwendungen in unterschiedlichen Phasen des Produktentstehungsprozesses und aus verschiedenen Branchen   
3.1    Forstwirtschaft: Prototyp der Firma Binderberger im produktiven Einsatz   
3.2    Holzbearbeitungsmaschinen: Digitale Zwillinge für die Homag Group   
3.3    Virtuelle Inbetriebnahme: Mehrere Anwendungsbeispiele (anonymisiert)   
3.4    Automobilbau: Wälzlagermodellierung in der FE-Simulation bei Daimler   
3.5    Landtechnik: Gewichts-, Fertigungs- und Komplexitätsreduktion bei Amazone   
3.6    Motorenbau: Virtuell vorausschauende Fertigung bei MAN Diesel & Turbo SE  Simulation des Zerspanungsprozesses   
3.7    Motorenbau: Fehlerfreie Fertigung und Rüstzeiten-Minimierung bei L’Orange   
3.8    Werkzeugmaschinen: Virtuelle Inbetriebnahme bei Maier Werkzeugmaschinen   
3.9    Pharma-Industrie: Virtual Reality in der Produktpräsentation bei Seidenader   
3.10    Präzisionswerkzeuge: Analyse der Verformung von feinjustierbaren Reibahlen bei Mapal   
3.11    Laserstrahlschmelzen in der generativen Fertigung bei Hirschvogel Automotive   
3.12    Aufzüge: Elektromagnetische und strukturmechanische Auslegung   
3.13    Anlagenbau/Abfülltechnik: Simulation der Stapellast bei Krones   
3.14    Automatisierungs- und Systemintegration: Fertigungssimulation bei MBFZ toolcraft High-End Präzisionsteile mit High-Speed Simuliert (Interview-Beitrag)   
3.15    Synchronisation von Entwicklung und Simulation rechnet sich   
4    Zusammenfassung …   
4.1    … der Umfrage-Ergebnisse   
4.2    … der Anwenderbeispiele Einsatz von Simulationswerkzeugen   
Anhang 1: Mitarbeiterverzeichnis des AK