Virtuelle Fertigung: Design & Produktion durch Simulation optimieren

Virtuelle Fertigung (Virtual Manufacturing) nutzt simulierte Fertigungsprozesse und Computermodelle. Diese Komponenten unterstützen sowohl die Produktion als auch das Design der herzustellenden Produkte. Ein virtueller Hersteller fügt während der Produktion analytische Simulationen hinzu, um das Vertrauen in den Gesamtprozess zu erhöhen.

Vom Konzeptionellen zum Funktionalen

Vor der virtuellen Fertigung lag der Fokus der Designtechnik stärker auf dem Konzeptionellen als auf dem Funktionalen. Heute ermöglicht Virtual-Reality-Fertigung Designern, ein dreidimensionales (3-D) Modell eines Produkts zu erstellen und dessen Leistungseffizienz virtuell zu testen. Durch die virtuelle Natur senken Unternehmen Material-, Garantie- und Produktionskosten.

Praxisbeispiel: Automobilindustrie

Ein Autohersteller könnte virtuelle Fertigung nutzen, um eine Motorkomponente zu designen. Kostenersparnis: Keine physischen Prototypen für Tests nötig. Die Software prüft die Komponente auf maximale Leistungs-effizienz. Das senkt später die Betriebskosten des fertigen Fahrzeugs und reduziert die Umweltbelastung.

Produktoptimierung vor Markteinführung

Unternehmen müssen Produkte vor dem Verkauf optimieren. Dazu gehören: finale Form, Haltbarkeit, Fertigbarkeit, Dauerfestigkeit und Gesamtlebensdauer. Virtuelle Fertigung ermöglicht effiziente Optimierung dieser Faktoren.

Zeiteffizienz als Wettbewerbsvorteil

Früher: Physische Prototypen bauen & rebuilden – zeitaufwändig. Virtual Manufacturing Software ist auf Zeiteffizienz ausgelegt. Designer ändern kritische Details schneller → schnellerer Markteintritt (Time-to-Market).

Finite-Elemente-Analyse (FEA) als technologische Basis

FEA-Software implementiert die Technologie, die Optimierung und Zeiteffizienz der virtuellen Fertigung ermöglicht. Designer und Ingenieure nutzen FEA, um das Verhalten verschiedener Strukturen zu simulieren, Designänderungen vorzunehmen und deren Auswirkungen zu sehen. FEA löst Ingenieursprobleme wie Strömungsmechanik, Wärmeübertragung und Elektromagnetismus.

Branchenübergreifende Anwendbarkeit

Theoretisch keine Einschränkungen bei Produkttypen: Was designbar ist, kann modelliert werden. Ursprünglich nur Luftfahrt & Auto, heute in fast allen Industriebereichen im Einsatz.

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