Vergangene Woche haben wir die mögliche Schlüsselrolle von Simulation für die Automatisierung industrieller Produktion beleuchtet. Heute wollen wir Gründe und Ursachen für - die derzeit noch geringe Verbreitung - von Simulation in kleinen Betrieben beleuchten und zukünftige Entwicklungen aufzeigen.

Während der Einsatz von Simulation in Zukunft eine enge Verzahnung von Entwicklung und Produktion und damit in letzter Konsequenz eine flexibilisierte Großserienproduktion ermöglich kann, werden ingenieurtechnische Berechnungen seit über 40 Jahren in der Entwicklung und Konstruktion von Hochtechnologie-Produkten eingesetzt.

Bei der Entwicklung der ersten Anwendung zur Festigkeitsberechnung durch die NASA im Jahr 1965 war die zukünftige industrielle Relevanz von Simulationstechnologien noch nicht abzusehen. Die hohe Innovationsgeschwindigkeit in der Halbleiterindustrie und die damit verbundene Verfügbarkeit von erschwinglicher Rechenleistung ermöglichten bereits zehn Jahre später den Einsatz in der kommerziellen Luftfahrt und mit Beginn der 1980er Jahre auch im Automobilbau.

Während Simulationen zu Beginn mehr eine Wissenschaft für sich als ein Werkzeug war, konnten in den folgenden Jahren diesbezüglich weitere Fortschritte erzielt werden.

Trotz der vielfältigen Mehrwerte, die sich heutzutage durch die Anwendung von ingenieurtechnischen Simulationen ergeben, greift nur eine Minderheit von Unternehmen auf diese Technologien zurück. Die Gründe hierfür sind divers und mehrdimensional - lassen sich jedoch auf drei Primäraspekte subsumieren:

Finanzielle Barriere

Die Anschaffung von traditionellen Simulationswerkzeugen ist mit hohen finanziellen Aufwendungen verbunden. Das klassische Geschäftsmodell der Softwareanbieter basiert auf jährlichen Mietlizensierungen, bei denen dem Benutzer die Software für einen begrenzten Zeitraum überlassen wird. Im Gegensatz zur klassischen Kauflizenz wird hierbei eine - in der Regel jährliche - Erneuerung der Lizenz notwendig.

In Verbindung mit oftmals fünfstelligen Lizenzgebühren, die mit der Anzahl der Nutzer und zur Berechnung eingesetzten Prozessoren steigt, bedeutet dies eine unverhältnismäßig hohe finanzielle Belastung der Kunden und Anwender.

Infrastrukturelle Barriere

Zur Berechnung von Simulationsergebnissen müssen große und hochgradig komplexe Gleichungssysteme gelöst werden. Abhängig von der konkreten Anwendung können dabei mitunter hunderte von Prozessoren notwendig sein, um die Ergebnisse in einem adäquaten Zeitrahmen zu erhalten.

Neben ausreichenden Computing-Ressourcen werden zur technischen Realisierung der beschriebenen Lizenzpolitik zusätzliche infrastrukturelle Einrichtungen wie zum Beispiel ein Lizenzserver und geschultes Fachpersonal zur Installation und Wartung der Software benötigt.

Know-How Barriere

Die auf dem Markt vorhandenen professionellen Simulationsumgebungen haben ihre Wurzeln zum Großteil in der universitären Forschung. Dementsprechend sind diese für die Nutzung durch speziell ausgebildete Simulationsingenieure konzeptioniert worden und setzen weitreichende Kenntnisse der numerischen Mathematik und Kontinuumsmechanik voraus. Eine Einführung im Unternehmen ist daher auch immer mit der Rekrutierung und Weiterbildung von Fachpersonal verbunden und dementsprechend aufwendig und kostenintensiv.

Die Überwindung der beschrieben Barrieren stellt hierbei ein notwendiges Kriterium dar, um Simulation für eine breite Schicht von Anwendern zugänglich zu machen. Entscheidend hierfür ist neben technischen Innovationen und Konzepten insbesondere die Verfolgung eines neuen Geschäftsmodelles.

Mit der Vision Simulation als Standardwerkzeug in der Produktentwicklung zu etablieren begann die SimScale GmbH vor drei Jahren die gleichnamige und weltweit erste Web-Plattform für ingenieurtechnische Simulationen zu entwickeln.

Im Gegensatz zu bestehenden Wettbewerbern handelt es sich bei SimScale um eine Software- as-a-Service (SaaS) Lösung. Für die Benutzung ist keinerlei spezielle lokale Hardware, Software oder Installation notwendig – ein Anwender benötigt lediglich eine Internetverbindung und einen Webbrowser.

Diese neuen Ansätze und Möglichkeiten im Bereich der Softwareauslieferung entfernen die traditionell sehr hohen Einstiegshürden in die produktive Nutzung von Simulationsmethoden im Werkzeugmaschinenbau. Somit können Unternehmen weitgehend unabhängig von der Mitarbeiteranzahl sowie den finanziellen Ressourcen von virtuellen

Produktentwicklungsmethoden profitieren um auf die Herausforderungen der aktuellen Marktsituation vorbereitet zu sein.

SimScale und seine fünf Gründer – Ingenieure, Informatiker und Mathematiker – alle davon überzeugt eine Plattform zu bauen, welche die CAE Branche revolutionieren wird. SimScale und seine fünf Gründer – Ingenieure, Informatiker und Mathematiker – alle davon überzeugt eine Plattform zu bauen, welche die CAE Branche revolutionieren wird.

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