Holistische Produktentwicklung

Ohne babylonische Sprachverwirrung

erweist sich der neue Mechatronics Concept Desinger als Revolutionär im Entwicklungsprozess für den Maschinen- und Anlagenbau. Diese umfassende "End-to-End"-Lösung aus dem Hause Siemens PLM für die holistische Produktentwicklung unterstützt bei der multi-disziplinären Zusammenarbeit und hilft Unternehmen, Geschäftsziele wie verkürzte Entwicklungsdauer, gesteigerte Qualität und schnellere Markteinführung zu erreichen. Ebenso wird die Erfassung und Wiederverwendung vorhandenden Wissens sowie eine verbesserte Entscheidungsfindung in der Konzept-Phase ermöglicht, wo verschiedene Entwürfe bewertet und frühzeitig optimiert werden können. Basierend auf einem Systems-Engineering-Ansatz, der das Anforderungs-Management mit der parallelen Entwicklung mechanischer und elektronischer Komponenten sowie der softwaregetriebenen Automatisierung verbindet, können beispielsweise Kundenanforderungen entlang des Entwicklungsprozesses vom ersten Konzept bis zur detaillierten Konstruktion verfolgt werden. Damit werden Maschinenentwürfe beschleunigt und späte Integrationsprobleme am Ende des Entstehungsprozesses reduziert. Durch Wiederverwendung und Optimierung bestehender Lösungen können Kundenanforderungen mit verbesserter Effizienz schneller erreicht und übertroffen werden. Die Lösung ermöglicht die Erstellung einer Struktur der funktionalen Maschinen-Komponenten und bietet so eine "gemeinsame Sprache" für Mechanik-, Elektronik- und Software-Entwicklung. Ergänzend dazu sorgt eine innovative Technologie für anwenderfreundliche und realistische Simulation der Maschinenkonzepte. Neben physikalischen Effekten wie Reibung und Kontakt wird dabei auch das Verhalten von Automatisierungssystemen wie Fördertechnik oder ereignisgesteuerter Objekte wie Sensoren berücksichtigt. Der Anwender kann während des Ablaufs direkt mit dem digitalen Maschinenmodell interagieren und damit schnell und sicher verschiedene Entwürfe überprüfen und bewerten.

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Basis CAD-Software NX

Der Mechatronics Concept Designer basiert auf der CAD-Software NX, dem Kernprodukt von Siemens PLM Software, und arbeitet mit der Teamcenter Software zusammen. "Durch den Mechatronics Concept Designer von Siemens PLM Software kann unser gesamtes Entwicklungsteam eng zusammenarbeiten und den Maschinenentwicklungs-Prozess von Beginn an effektiv steuern. So lassen sich auftretende Schwierigkeiten frühzeitig feststellen und leicht beheben, bevor sie zu teuren Problemen während der Fertigungsphase oder im Kundeneinsatz werden", erklärt Dr. Siegfried Schmalzried, Managing Director MAG Schweiz, MAG Industrial Automation Systems. "Die Lösung ermöglicht die Erfassung und Verfolgung der Anforderungen und unterstützt uns durch eine hervorragende Physik-basierte Simulationstechnologie. Daher sind wir sehr zuversichtlich, dass wir auch künftig sehr hochwertige Produkte anbieten und damit die Erwartungen unserer Kunden vollständig erfüllen können. Darin besteht ein entscheidender Wettbewerbsvorteil."

Integrierter End-to-End Systems Engineering-Ansatz

Für die Engineering-Prozesse im Maschinenbau wie zum Beispiel bei Werkzeugmaschinen sind Experten aus den verschiedenen Disziplinen, wie etwa Mechanik, Elektrik und Softwareentwicklung, unentbehrlich, da nur so die Herstellung komplexer Maschinen, die den spezifischen Ansprüchen jedes einzelnen Kunden entsprechen, sichergestellt werden kann. Die traditionellen Software-Tools sind hingegen nicht auf derartige Ansprüche wie zum Beispiel das Anforderungsmanagement ausgerichtet. Da zudem eine "gemeinsame Sprache" fehlt, können sich diese Disziplinen nur schwer über den gesamten Entwicklungsverlauf hinweg aufeinander abstimmen und bewirken somit am Ende des Prozesses während der späten Integrationsphase zusätzliche Kosten und Zeitaufwände. Aufgrund dieser zergliederten Palette an Entwicklungssoftware - gepaart mit der Komplexität der Maschinen - ist es praktisch unmöglich, die unterschiedlichen Designkonzepte frühzeitig zu simulieren und zu bewerten. Damit ist eine schnelle und effektive Entscheidungsfindung bei der Produktentwicklung denkbar schwierig.

Videospiel-Technologie liefert optimale Simulation

Die Mechatronics Concept Designer-Lösung bietet innovative Modellierungs- und Simulations-Funktionen, die auf der NVIDIA PhysX-Technologie basieren. Diese Engine wurde auf der Basis des PhysX SDK von NVIDIA entwickelt und nutzt Softwaretechnologie, die in vielen modernen Videospielen zum Tragen kommt. Mit diesem Simulationsansatz lassen sich schnell und einfach alternative Konstruktionskonzepte entwerfen und interaktiv validieren. Der Nutzer kann selbst das digitale Maschinenmodell steuern während die Simulation läuft. So lassen sich die Auswirkungen von verschiedenen Inputs in Echtzeit testen. Mit dieser Simulationstechnologie kann das reale physikalische Verhalten virtuell abgebildet werden. So können verschiedene Konzepte frühzeitig auf Schwachstellen überprüft, Fehler gefunden und beseitigt werden, ohne große Kosten und Mühen investieren zu müssen. "Wir suchen kontinuierlich nach neuen Möglichkeiten, die unseren Kunden einen Mehrwert verschaffen. Dabei konzentrieren wir uns auf deren individuellen Bedürfnisse und entwickeln Lösungen, die ebendiesen Ansprüchen genügen", so Joan Hirsch, Vice President of Product Design Solutions bei Siemens PLM Software. "Der Mechatronics Concept Designer ist ein perfektes Beispiel dafür, wie sehr wir uns engagieren und worauf wir unser Augenmerk legen. Durch die Integration der Lösung mit NX und Teamcenter liefern wir die weltweit umfassendste Lösung im Bereich der Maschinenentwicklung. Da sich komplette Konzepte in einer virtuellen Umgebung simulieren und validieren lassen, können unsere Kunden Maschinen nicht nur schneller entwickeln. Sie können den Konstruktionsprozess auch mit mehr Planungssicherheit und einem noch höheren Qualitätsanspruch angehen." ee

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