Design und Fertigung verbinden: Innovation beschleunigen & Kosten senken

Es gibt eine neue Welle innovativer Prozesse und Lösungen, die den Produktionsdurchsatz verbessern und einst unmögliche Produktkreationen ermöglichen. Fortschritte wie Model-Based Design (MBD), additive Fertigung (3D-Druck), allgegenwärtige Engineering-Simulation und Robotik ermöglichen es, den Produktentwicklungsprozess zu straffen, Produktionskosten zu senken und die Time-to-Market zu beschleunigen.

MBD hatte einen tiefgreifenden Einfluss auf die Fertigung, indem es Design vom 2D- in den 3D-Bereich verlagerte und die Geschwindigkeit vom Konzept zum fertigen Produkt erheblich steigerte. Mit den verfügbaren 3D-Modellierungswerkzeugen können Ingenieure nicht nur Teile, sondern ganze Systeme in Software entwerfen, einschließlich der Möglichkeit, ein System mechanisch virtuell zu simulieren, zu testen und zu inspizieren. Während Software in der Lage war, Fertigung näher an das Design heranzuführen und den physischen Designprozess zu beschleunigen, war ein Bereich, der schwieriger zu optimieren war, die Analyse.

Die heutige praktische Realität ist, dass 3D-Analyse in Bezug auf Zeitplan und erforderliches spezialisiertes Personal teuer ist. Bestehende Engineering-Simulationswerkzeuge sind leistungsstark, aber komplex. Eine komplexe Simulation kann von Tagen bis Monaten dauern, was einen verlängerten Designzyklus erzwingt. Darüber hinaus erfordert das Ausführen einer Simulation eine spezielle Expertise, die nicht allen Designteams zugänglich ist. Dadurch sind Ingenieure gezwungen, Faustregeln zu verwenden, bewährte Designaspekte wiederzuverwenden, um die Menge an Analyse vor dem Prototyping zu reduzieren. Das Nettoergebnis ist eine reduzierte Anzahl möglicher Lösungen, die in der initialen Designphase untersucht werden können, was das Marktrisiko erhöht und die Chancen auf Designoptimierung verringert.

Ein Unternehmen hat möglicherweise den Code geknackt und 3D-Modellsimulation zugänglicher gemacht. ANSYS hat die Vorabversion bahnbrechender Technologie angekündigt – ANSYS Discovery Live. Das Ziel von Discovery Live ist es, die Kraft der Simulation in die Hände jedes Ingenieurs zu legen und eine virtuelle Prototyping-Umgebung auf jedem Schreibtisch bereitzustellen. Discovery Live ermöglicht analysegeführtes Design, sodass Ingenieure interaktive physikalische Analysen in Near-Echtzeit durchführen können.

ANSYS entwickelt einen frühen Design-Feedback-Mechanismus (ANSYS Discovery Live), der drastisch verändern wird, wie Design durchgeführt wird; jedoch ist die detaillierte Prototyping- und Designvalidierungsphase immer noch ein notwendiger Schritt. In dieser Phase bietet Distene, ein Spatial-Partner, Lösungen an. Die Meshing-Technologie des Unternehmens schließt die Lücke zwischen CAD und Simulation/Analyse. In der Vergangenheit griffen Endanwender auf iteratives Meshing, Analyse und Design zurück, was Wochen dauern konnte. Mit dieser Meshing-Technologie, die Spatials 3D Precise Mesh antreibt, wird der Konzept-zu-Produktionsprozess beschleunigt, was die Gesamtqualität des resultierenden Designs verbessert.

Die nächste Phase für das Produkt ist die eigentliche Fertigung des Teils. Ein weiterer Spatial-Partner, ModuleWorks, liefert CAD/CAM-Software-Development-Toolkits für Bearbeitung und Werkzeugsimulation, die es 3D-Druck-OEMs und ISVs ermöglichen, eine einzige, umfassende Anwendung zu erstellen, die alle additiven Fertigungs-Softwareaufgaben abdeckt.

Fertigungsprozesse verändern sich ebenfalls und beeinflussen Design sowie die tatsächliche Fertigung eines Teils. Hier kommt additive Fertigung (3D-Druck) ins Spiel, eine Technologie, die transformiert, wie Teile konzipiert, entworfen und hergestellt werden. Mehrteilmodelle (auch Baugruppen genannt) können jetzt als einzelnes Teil entworfen und gedruckt werden, und Teile, die nur in Software vorstellbar waren, können nun produziert werden. Ja, Fortschritte in Software, Materialien und Hardware erweitern den Einsatz von 3D-Drucktechnologie und transformieren, was und wie Teile produziert werden. Die wahren Fortschritte werden jedoch in der Nutzung dieser Teile realisiert, sei es Gewichtsreduktion oder verbesserte Strömung.

Diese Revolution im Prozess vom Produktkonzept zum fertigen Produkt wird von kreativen Talenten angetrieben, deren Arbeit es Endanwendern ermöglicht, komplexe Probleme zu lösen und einst undenkbare Lösungen zu entwickeln. Spatials SDKs in Verbindung mit Partnertechnologien helfen, ein Fundament zu legen, auf dem Produktentwicklung aufgebaut und transformiert wird, und unterstützen diese Innovatoren dabei, Lösungen der nächsten Generation zu liefern, die reale Bedürfnisse adressieren.

An welcher Herausforderung arbeiten Sie? Wie tragen Sie zur Beschleunigung von 3D-Innovation bei? Das Spatial-Team und unsere Partner sind hier, um Ihnen zu helfen, Ihre Ideen zu verwirklichen, und wir freuen uns darauf, zu sehen, was als Nächstes kommt, während Design und Fertigung weiter zusammenrücken.