SIMULIA Isight – die führende Software zur Prozessintegration und Design-Optimierung

Parametrische Optimierung mit SIMULIA/Isight

In der komplexen Produkt- und Fertigungsentwicklung von heute verwenden Entwickler und Ingenieure bei der Konstruktion und Simulation ihrer Produkte eine breite Palette von Softwaretools. Oft sind verkettete Simulationsprozessabläufe erforderlich, bei denen die Parameter und Ergebnisse eines Softwarepakets als Input für ein anderes Paket benötigt werden. Die manuelle Eingabe der erforderlichen Daten kann die Effizienz reduzieren, die Produktentwicklung verlangsamen und Fehler bei Modellierung und Simulation verursachen.

Vorteile SIMULIA/Isight

  • verkürzt die Designzyklen durch drastische Beschleunigung der einzelnen Iterationsschritte;
  • erhöht die Qualität und Zuverlässigkeit Ihres Produktes;
  • reduziert die Gestehungskosten Ihres Produktes.

Kernfunktionen

  • Automation von Prozessen      
  • Virtueller Versuchsplan        
  • Parametrische Optimierung
  • Six Sigma Untersuchung

Isight unterstützt Sie immer dann, wenn der Workflow Ihres Designprozesses:

nutzbare Aktivitätskomponenten zur Veranschaulichung der Funktionsweise von Isight
Von Isight nutzbare Aktivitätskomponenten
  • Daten aus unterschiedlichen Quellen enthält;
  • sich auf Simulationen und Berechnungen mit verschiedenen Programmen stützt;
  • zwar exakt definiert, aber mit einem hohen manuellen Aufwand verbunden ist;
  • von vielen Parametern beeinflusst wird.

Isight wird eingesetzt, um verschiedene spartenübergreifende Modelle und Anwendungen in einem Simulationsprozessablauf zu kombinieren, ihre Ausführung bei verteilten Rechnerressourcen zu automatisieren, den daraus resultierenden Konstruktionsraum zu untersuchen und um die optimalen Konstruktionsparameter anhand der bestehenden Einschränkungen zu identifizieren.

Der Prozessablauf wird mittels einer graphischen Oberfläche nachgebildet. Durch ein einfaches „Drag and Drop“-Prinzip können die unten aufgeführten Komponenten direkt in den Prozess eingebunden werden. Mit Hilfe der so genannten Multi-purpose-Komponenten können auch selbst entwickelte Skripte und Software-Werkzeuge einfach in den Prozess integriert werden.

Fallbeispiel: Optimierung eines Montageprozesses

Optimierung eines Montageprozesses mit Isight
Flussdiagramm zur Veranschaulichung der Funktionsweise von Isight

Als Ingenieurdienstleister erhält Wölfel häufig Anfragen zu Simulationsaufgaben. Unsere Kunden beschäftigen sich häufig erstmalig mit der Finite-Elemente-Methode (FEM) oder stoßen aufgrund erhöhter Ansprüche an Genauigkeit und Schnelligkeit mit den ihnen verfügbaren Möglichkeiten an ihre Grenzen. Diese Anfragen sind häufig so formuliert, dass der Kunde einen Zustand oder einen Vorgang simulieren möchte. Uns ist es wichtig, zu Beginn genau zuzuhören und genau nachzufragen, was das tatsächliche Ziel des Kunden ist. Meistens geht es nämlich nicht darum, einen Sachverhalt zu simulieren. Das Ziel ist meist eine möglichst hohe Qualität, und zwar bei möglichst geringem Kostenaufwand in möglichst kurzer Zeit.

Ein Beispiel: Bei einer Kundenanfrage ging es darum, den Montageprozess eines Dichtelementes in eine Hohlwelle zu simulieren. Aufgrund der starken Materialnichtlinearitäten des Elastomers und aufgrund der aufwendigen Kontaktbedingungen wurde die Simulation mit SIMULIA/Abaqus durchgeführt. Das eigentliche Ziel des Kunden war allerdings nicht die Simulation des Montageprozesses, sondern eine Minimierung des Bauraums bei gleichzeitiger Einhaltung der zulässigen Materialdehnungen. Gemeinsam mit dem Kunden wurden die Parameter, Randbedingungen und Optimierungsziele festgelegt:

 

Parameter Randbedingungen Ziele
Winkel: ?1 Zul. Dehnung Minimierung von b1
Radien: R1, R2 Sicherer Presssitz Minimierung von b2
Längen: b1, b2 Nuttiefe  

 

Um eine Optimierung effizient durchführen zu können, ist die Automation des Simulationsprozesses Grundvorraussetzung. Mit SIMULIA/Isight konnten die Softwarewerkzeuge CATIA und SIMULIA/Abaqus einfach per „Drag and Drop“ in einen Ablauf eingebunden werden. Innerhalb weniger Stunden wurde der dargestellte Simulationsprozess entwickelt. Mit dem abgebildeten Prozess und den in SIMULIA/Isight implementierten Optimierungsverfahren war es möglich, in 60 Stunden 320 Varianten zu analysieren.

Mit Hilfe von SIMULIA/Isight konnten die Entwicklungszeit um 89 % und die Versuchskosten um 81 % reduziert werden. Nie zuvor wurde ein so kompakter Bauraum erreicht und so wenige Prototypenversuche benötigt.

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