Echtzeitsimulation: 5 Vorteile für die Produktentwicklung

Verfasst von: Dave Martin
  • 2/9/2021
  • Lesestoff : 3 min
Model of a car suspension with simulation.

In traditionellen Produktentwicklungs-Workflows haben Teams verschiedene Verantwortliche für Design und Analyse. Die Arbeit läuft linear ab. Nachdem die Konstrukteure ihre Arbeit abgeschlossen haben, übergeben sie ihre Modelle an die Analysten, um eine Simulation durchzuführen. Entsprechen die Modelle nicht den Anforderungen ihrer Einsatzumgebung, werden sie zur Überarbeitung an die Konstrukteure zurückgeschickt. Diese Schleifen können sich mehrfach wiederholen.

Die Echtzeitsimulation ändert dies. Sie ermöglicht es den Konstrukteuren, ihre eigenen Analysen und Simulationen während der Konstruktion durchzuführen. Wenn sie Änderungen an ihren Modellen vornehmen, werden die Ergebnisse sofort aktualisiert, sodass sie ein unmittelbares Feedback zu den Auswirkungen der Designentscheidungen erhalten.

Ingenieure und Designer können die folgenden Arten von Simulationen durchführen:

  • Strukturanalyse zur Berechnung von Spannungen, Dehnungen und Verlagerungen.
  • Thermische Analyse zur Berechnung von Temperatur und Wärmestrom.
  • Modalanalyse für Eigenfrequenzen und Modus-Formen.
  • Flüssigkeitssimulation (CFD) zur Darstellung von Stromlinien, Partikeln und Richtungsfeldern für Flüssigkeitsströmungen.

Hier sind fünf Gründe, warum Sie es sich nicht leisten können, die Echtzeitsimulation nicht in Ihren Produktentwicklungsprozess einzubinden.

1. Traditionelle Arbeitsabläufe sind zu langsam

Wie bereits erwähnt, sind die traditionellen Arbeitsabläufe in der Produktentwicklung mühsam und zeitaufwändig. Mit der Echtzeitsimulation können Konstrukteure potenzielle Probleme schon früh im Konstruktionszyklus erkennen und beheben, ohne die Bemühungen eines professionellen Analysten in Anspruch nehmen zu müssen.

Wie viel Zeit könnten Sie mit jeder, nicht durchgeführten, Iteration sparen?

2. Ihr aktuelles System ist veraltet

In einem früheren Unternehmen habe ich bei der Implementierung von CFD mit einem anderen Produkt mitgearbeitet. Es erschwerte unsere Arbeitsabläufe, da ein STEP-Export unserer Geometrie erforderlich war. Wir hatten nur zwei Mitarbeiter, die im Umgang mit dem CFD-Tool geschult waren.

Das war vor Jahren. Jetzt ist CFD zu einem erschwinglichen Preis für die breite Masse verfügbar. Es erinnert mich an die Zeit, als CAD-Tools auf Personal Computern statt auf Workstations verfügbar wurden. In Kombination mit Werkzeugen wie generativem Design und Topologieoptimierung bietet die Echtzeitsimulation eine intelligente Designunterstützung, um Ihre Ingenieure zur richtigen Lösung zu führen.

3. Nur wenige Teams haben genügend Analysten

Meiner Erfahrung nach haben Produktentwicklungsteams nie so viele Mitarbeiter, wie sie brauchen. Es fehlt ihnen an Konstrukteuren, aber noch mehr an Analytikern. Wenn Sie Ihren Konstrukteuren Simulationswerkzeuge zur Verfügung stellen, können sie diese Werkzeuge im Tandem mit Konstruktionsarbeitsfunktionen als Kraftmultiplikator einsetzen.

Indem Sie die Last der grundlegenden Analyse auf die Designer verlagern, können sich Ihre Analysten auf die komplizierteren Probleme konzentrieren, die ihr Fachwissen erfordern.

4. Ihre Konkurrenten könnten bereits ein Auge auf die Echtzeitsimulation geworfen haben

Wenn es ein Tool gäbe, mit dem Sie schneller auf den Markt kommen könnten, würde Ihnen das einen Wettbewerbsvorteil verschaffen? Und noch wichtiger: Wenn Ihre Konkurrenten die Echtzeitsimulation einsetzen, welchen Vorteil haben sie dann gegenüber Ihnen?

Ich habe in der Unterhaltungselektronik gearbeitet und die Entwicklung von Produkten wie Amazon Echo unterstützt, als ich bei Lab126 war. Wer zuerst auf dem Markt ist, hat einen echten Vorteil. Der Echo wurde im November 2014 veröffentlicht. Zwei Jahre später wurde der Google Nest Home veröffentlicht. Laut Voicebot Research hatte Amazon 2019 einen Marktanteil von 53 % im Vergleich zu Googles 31 %. Welche Art von Marktanteilsvorteil kann eine beschleunigte Produktentwicklung für Sie bringen?

5. Mitarbeiter wollen nicht zurückgelassen werden

Es gibt eine alte Parabel über zwei Manager, die sich über die Ausbildung ihrer Mitarbeiter streiten. "Was ist, wenn wir sie schulen und sie gehen?", fragt der erste.

"Was, wenn wir es nicht tun und sie bleiben?"

Laut dem 2018 Retention Report des Work Institute sind 77 % der Mitarbeiterfluktuation vermeidbar, und die berufliche Entwicklung (oder das Fehlen davon) ist der Hauptgrund, warum Mitarbeiter ihr Unternehmen verlassen.

Es mag kontraintuitiv klingen, aber die Fähigkeiten Ihrer Mitarbeiter zu entwickeln und sie marktfähiger zu machen, verbessert die Mitarbeiterbindung. Wenn Sie Ihre Konstrukteure in der Simulation schulen, ist es wahrscheinlicher, dass sie bleiben. So reduzieren Sie die Kosten für die Rekrutierung und die Verzögerungen im Zeitplan, die durch das Onboarding und das Aufbauen neuer Talente entstehen.

Fazit

Als ich als CAD-Administrator meine ersten Seats der Echtzeitsimulation kaufte, waren meine größten Schocks (1) wie lächerlich günstig die Lizenzen waren, und (2) wie begeistert die Konstrukteure waren, ihre eigenen Analysen durchzuführen und ihre Zeitpläne einzuhalten. Die Echtzeitsimulation bietet Vorteile für Ihre Arbeitsabläufe, Zeitpläne, Wettbewerbsposition und Belegschaft.
Können Sie es sich leisten, auf den Return on Investment (ROI) zu verzichten, den die Echtzeitsimulation bietet?

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Tags:
  • CAD
  • Generative Design
  • Simulation

Der Autor

Dave Martin

Dave Martin is a former Creo, Windchill, and Mathcad instructor and consultant. After leaving PTC, he was the Creo specialist for Amazon; and a mechanical engineer, Creo administrator, and Windchill administrator for Amazon Prime Air. He holds a degree in Mechanical Engineering from MIT and currently works as an avionics engineer for Blue Origin. 


Martin is the author of the books Design Intent in Creo Parametric and Top Down Design in Creo Parametric--both available at www.amazon.com. He can be reached at dmartin@creowindchill.com.