Gekoppelte Simulation zur Optimierung moderner Fertigungssysteme

Gekoppelte Simulationen führen das Wissen und die Fähigkeiten unterschiedlichster Ingenieursdisziplinen zusammen und ermöglichen so die Entwicklung von besseren, innovativeren und effizienteren Maschinen.

Steckbrief

  • Lead-Departement Technik und Informatik
  • Institut Institut für Drucktechnologie IDT
  • Laufzeit (geplant) 14.09.2009 - 30.07.2010
  • Projektverantwortung Karl-Heinz Selbmann
  • Projektleitung Karl-Heinz Selbmann
  • Partner Polytype

Projektbeschreibung

Die Entwicklung von modernen Druck- oder Werkzeugmaschinen ist heute ohne leistungsfähige Simulationssoftware undenkbar. Die dabei zur Verfügung stehenden Programme berücksichtigen aber leider den interdisziplinären Charakter einer modernen Maschine noch viel zu wenig. Mit einem neu entwickelten Zusatzprogramm können bestehende Simulationsprogramme gekoppelt werden. Das führt verschiedene Fachbereiche zusammen und ermöglicht es erst auf diese Weise, das ganze Potential der Entwickler und der geplanten Maschine auszuschöpfen.

So kann jetzt beispielsweise die Strukturdynamik einer Maschine, welche mittels FEM berechnet wurde, mit den vorgesehenen Antrieben, Sensoren und der dazu gehörenden Regelung kombiniert werden. Diese Kombination führt zu einer tieferen Einsicht und einer ganzheitlichen Betrachtung der gesamten Maschine. Nur so lassen sich moderne Maschinen effi zient und kostengünstig weiter optimieren.

Die beschriebene Methodik wurde an einer Druckmaschine der Firma Polytype getestet. Eine Analyse der Interaktion von Antrieben und mechanischer Struktur hat weiteres Verbesserungspotential für zukünftige Maschinengenerationen aufgezeigt. Neben Änderungen an der Konstruktion können so neu auch Optimierungen der Achsregler simuliert werden – eine Massnahme, deren Umsetzung wesentlich weniger kostet als Änderungen an der mechanischen Struktur.

Es wird immer schwieriger, moderne Fertigungssysteme kostengünstig noch weiter zu verbessern. Die Berner Fachhochschule in Burgdorf löst dieses Problem gemeinsam mit der Firma Polytype mit der effizienten Kopplung von verschiedenen Simulationswerkzeugen. Der resultierende Entwicklungsprozess führt so zu besseren Maschinen.