SOLIDWORKS SIMULATIONMIT UMFASSENDEN TESTWERKZEUGEN VIRTUELL SIMULIEREN,

UM PRODUKTE ZU OPTIMIEREN

SOLIDWORKS SIMULATION LÖSUNGENMit SOLIDWORKS® Simulation Lösungen können Produktingenieure die Leistungsfähigkeit parallel zur Konstruktion beurteilen. Sie helfen damit, die alles entscheidende Frage zu beantworten: „Habe ich den optimalen Entwurf gefunden? Durch die intuitive Bedienung und starke Leistung wird sich SOLIDWORKS schnell zu einem unverzichtbaren Bestandteil Ihres Entwicklungsprozesses entwickeln.

Sie können von Anfang an reale Umgebungen und tatsächliche Produktbedingungen simulieren und bereits während der Konstruktionsphase die Leistungsfähigkeit optimieren. So können Sie die Produktinnovation mit nützlichen technischen Einblicken zu Produktverhalten und -qualität fördern und die Anzahl der Prototypen und Entwicklungszyklen reduzieren sowie die Prüfkosten senken.

Mit SOLIDWORKS Simulation Lösungen können Sie

• eine große Vielzahl an physischen Umgebungen in einer intuitiven und leistungsstarken Benutzeroberfläche simulieren

• zahlreiche verschiedene Struktursimulationen durchführen, wie lineare und nicht lineare statische Simulationen, Vibrations-, Ermüdungs-, thermische und nicht lineare dynamische Simulationen, sowie Strukturen mit Hilfe der Optimierung verbessern

• zeitabhängige Starrkörper- und ereignisbasierte Simulationen durchführen

• die Leistungsfähigkeit von Produkten vergleichen, die aus verschiedenen Materialien gefertigt wurden

• Konstruktionen von Produkten, die der Einwirkung von Flüssigkeiten oder Gasen unterliegen, anhand von Strömungs- und Wärmeübertragungssimulationen (CFD-Analyse) verbessern

• Fertigungsmängel bei Kunststoffteilen und Spritzgussformen bereits in den ersten Konstruktionsphasen identifizieren und vermeiden

• Umweltauswirkungen Ihrer Produkte simulieren

Im Folgenden wird der Nutzen von SOLIDWORKS Simulation am Beispiel einiger SOLIDWORKS Kunden aufgezeigt.

IDEX Health® & Science

POLYRACK Tech-Group

SE Corp.

Teknion Corporation

HIOKI E.E. Corporation

SIMULATION REALER BEDINGUNGEN DIREKT AM BILDSCHIRMMit SOLIDWORKS Simulation können Produktingenieure Betriebsbedingungen nachstellen, denen ein Produkt während seines Lebenszyklus ausgesetzt wird, und Möglichkeiten ermitteln, das Produkt widerstandsfähiger zu machen. Sie können genau prognostizieren, wie Komponenten miteinander interagieren, welche Auswirkungen wiederholte Belastungen haben (Ermüdung) und wie eine Konstruktion bei einer Fallprüfung abschneidet. Durch den Einsatz dieser Werkzeuge als Bestandteil des Konstruktionsprozesses lassen sich Produkte schneller und kostengünstiger erstellen.

IDEX® Health & Science stellt mikrofluidische Präzisionssystemkomponenten wie Ventile, Pumpen, Verteiler, Rohrverbindungen, Injektoren und Schlauchsysteme für hoch entwickelte Laborinstrumente her (z. B. Flüssigchromatographen, Massenspektrometer und DNA-Analysesysteme). Um Innovationen bei mikrofluidischen Systemen zu erzielen und sich auf dem wettbewerbsintensiven Labormarkt zu behaupten, brauchten die Ingenieure des Unternehmens Zugriff auf integrierte Konstruktions- und Simulationswerkzeuge.

„IDEX führte die SOLIDWORKS Software als Standard ein, da sie einfach anzuwenden und zu erlernen ist. Gleichzeitig bietet die Software leistungsstarke Werkzeuge für die Struktur- und Fluidströmungssimulation“, erklärt Mechanical Design Engineer Kevin Longley. „Auf diese Weise können wir präzisere innovative Konstruktionen erstellen und gleichzeitig unsere Entwicklungsprozesse optimieren.“

Mit den immer komplexeren Konstruktionen wuchs auch die Anzahl der Ingenieure, die sich SOLIDWORKS Simulation und SOLIDWORKS Flow Simulation zunutze machten. Die Instrumente müssen unglaublich kleine Mengen (bis zu 0,1 Mikroliter) bei enorm hohem Druck durch das System treiben. So wird nicht nur der Durchsatz erhöht, sondern auch der Ausrüstungserwerb für Instrumentenhersteller wirtschaftlicher gemacht. „Unsere Ventile sind Kräften ausgesetzt, die sie auseinanderziehen wollen. Deshalb müssen wir an jedem einzelnen Projektglied eine Finite-Element-Analyse (FEA) durchführen“, so Longley abschließend.

Ergebnisse:

• Verkürzung der Konstruktionszyklen

• Minimierte Anforderungen an Prototypen

• Verkürzte Werkzeugentwicklungszeiten

• Verbesserte Fluiddruckkapazitäten

SOLIDWORKS SIMULATIONINGENIEUREN DIE DURCHFÜHRUNG UMFASSENDER ANALYSEN FÜR DIE PRODUKTENTWICKLUNG ERMÖGLICHEN

„ Durch die Integration von SOLIDWORKS Simulation in den Konstruktionsprozess waren wir in der Lage, die in der Vergangenheit erforderlichen Wiederholungsschleifen bei der Prototyperstellung zu minimieren.“

Kevin LongleyMechanical Design Engineer

IDEX Health & Science

Die POLYRACK Tech-Group ist ein führender Anbieter von integrierten Gehäuselösungen für die Elektronikbranche. Das Unternehmen bietet eine breite Produkt- und Servicepalette, einschließlich Gehäusen, Baugruppenträgern, Mikrocomputer-Aufbausystemen (MPS), industriellen PC-Anwendungen und Backplanes. POLYRACK erweiterte seine Konstruktionsprozesse mit Funktionen zur Flüssigkeitsstromanalyse, um die Kundenanforderungen in puncto Beratung bei Strömungssimulationen zu erfüllen, Kosteneinsparungen zu erzielen und Prototypkosten zu reduzieren.

Bernd Knab, Head of Development, erinnert sich: „Als einer unserer Kunden uns darum bat, Strömungssimulationen an unseren Gehäusekonstruktionen durchzuführen, wurde uns klar, dass diese Funktionen zu einem immer wichtigeren Bestandteil unserer Prozesse werden würden. Durch die Verhaltensvisualisierung in einer angelegten Konstruktion könnten wir nicht nur Zeit sparen, sondern auch Kosten reduzieren und die Leistungsfähigkeit steigern.“

Mit SOLIDWORKS Flow Simulation kann POLYRACK die beste Anordnung und Anzahl von Lüftern in den Rack-Systemen bestimmen. Mithilfe dieser Software kann das Unternehmen Wärmeübertragungsphänomene simulieren und verstehen, wie sich kleine Veränderungen der Gehäusekonstruktionen auf die gesamte Kühlsystemleistung auswirken.

„Mit SOLIDWORKS Flow Simulation konnten wir eine Lösung entwickeln, die den Luftstrom besser verteilt und somit eine homogene Kühlung des gesamten Systems gewährleistet“, so Knab. „Wir waren von dem Erfolg begeistert, zumal wir ohne SOLIDWORKS Flow Simulation wahrscheinlich gar nicht erst den Versuch unternommen hätten.“

Ergebnisse:

• Verkürzung der Entwicklungszeit von drei Monaten auf zwei Wochen

• Streichung von zwei Prototypzyklen

• Aufbau eines neuen Beratungsgeschäfts für Strömungssimulationen

• Entwicklung neuer Ansätze bei der Konstruktion von Kühlsystemen

SOLIDWORKS FLOW SIMULATIONANZAHL VON PROTOTYPEN REDUZIEREN

„ Zusätzlich zur Optimierung des Kühlstems hilft uns SOLIDWORKS Flow Simulation dabei, durchschnittlich zwei Prototypen bei jedem Projekt einzusparen.“

Bernd KnabHead of Development

POLYRACK Tech-Group

WENIGER ZEIT IN PROTOTYPEN INVESTIEREN UND MEHR ZEIT FÜR INNOVATIONEN GEWINNENIhre Modelle schon sehr früh im Entwicklungsprozess zu testen, gibt Ihnen die Möglichkeit, bessere und erfolgreichere Endprodukte zu entwickeln. SOLIDWORKS Simulation ermöglicht flexibleres und innovativeres Konstruieren und Verifizieren ohne den zeitlichen und finanziellen Aufwand für die Erstellung von Prototypen, die am Ende vielleicht nicht funktionieren. So können Sie mehr Ideen testen und Ihre Markteinführungszeiten verkürzen und damit die Wettbewerbsfähigkeit Ihres Produkts und Ihres Unternehmens verbessern.

KONSTRUKTIONEN FÜR FLÜSSIGKEITS- UND GASSTRÖMUNGEN VERBESSERNMit SOLIDWORKS Flow Simulation können Sie sofort feststellen, wie eine Konstruktion auf Fluidströmungen reagiert, und das Strömungsverhalten von Flüssigkeit, Gas, Wärme und Dampf durch Rohre und Ventile simulieren. Bei Motoren und Maschinen zeigt die Software, wie sich Fluide innerhalb sowie außerhalb von Strukturen verhalten. Auf der Grundlage dieser Tests – und zusammen mit Druck- und Wärmesimulationen – können Sie Ihre Konstruktionen mit einem parallelen CFD-Ansatz verbessern.

SE Corp. ist auf hochwertige Analyseberatungen für Vorzeigekunden spezialisiert, die sowohl robuste als auch kostengünstige Konstruktionswerkzeuge verlangen. Bei einem Projekt von SAIC ging es um die Analyse des Vehicle Assembly Building (VAB) im Kennedy Space Center der NASA, mit dem Ziel, die Sicherheit der vorhandenen Fluchtwege im Fall einer Zündung von Raketentreibstoff zu bewerten und zu bestimmen, ob das VAB auch für künftige Projekte noch geeignet wäre.

Der Gründer Sean Stapf entschied sich für SOLIDWORKS Simulation aufgrund seiner CAD-Integration, der Funktionsvielfalt und der schnellen Solver. „SOLIDWORKS Simulation Premium und SOLIDWORKS Flow Simulation boten strukturelle, thermische und mathematische CFD-Analysetools (Computational Fluid Dynamics), mit denen wir vorhersagen konnten, wo und wann diese Abgase im VAB und in der Umgebung eine tödliche Gefahr darstellen würden“, erläuterte Stapf.

Mit SOLIDWORKS Flow Simulation konnte Stapf genau bestimmen, wie lange und wie intensiv die Mitarbeiter bei der Zündung und der nachfolgenden Explosion der Temperatur, der Geschwindigkeit, dem Druck und der Konzentration heißer Abgase ausgesetzt wären. „Obwohl das Modell und das Netz groß waren – ungefähr 200.000 Elemente – konnte die Lösungszeit verkürzt werden“, erklärt Stapf.

Ergebnisse:

• NASA VAB CFD-Simulation in nur 24 Stunden durchgeführt

• Kürzere Lösungszeit durch spezielle Elementtypen

• Erzielte Ergebnisse ermöglichten der NASA die Verbesserung der Sicherheitsplanung

• Space Flight Awareness Team Award der NASA

SOLIDWORKS FLOW SIMULATIONGENAUES VERHALTEN BEI FLÜSSIGKEITS- UND GASSTRÖMUNGEN PROGNOSTIZIEREN

„ Mit SOLIDWORKS Flow Simulation konnte ich netzunabhängige Lösungen erzielen und mehrere Strömungsgradienten mit hoher Präzision innerhalb eines Tages generieren.“

Sean StapfGründerSE Corp.

Die Teknion Corporation ist ein führender internationaler Entwickler und Hersteller von Bürosystemen und zugehörigen Möbelprodukten. Im vergangenen Jahrzehnt ist Nachhaltigkeit zu einem integralen Bestandteil der Prozesse bei Teknion geworden. Teknion führte die SOLIDWORKS Sustainability Software ein, um seinen Designern Zugang zu Umweltverträglichkeitsinformationen zu geben, die sie als Leitfaden bei ihren Konstruktionsentscheidungen nutzen können. Teknion-Designer können die CO²-Belastung, den Energieverbrauch, Luftemissionen und mit einer bestimmten Konstruktion verbundene Flüssigkeitsaustritte abschätzen und anhand von Informationen Konstruktionsalternativen erwägen, die umweltverträglicher sind.

„Bei der nachhaltigen Konstruktion geht es nicht immer um die Wahl der „grünsten“ Option, sondern eher darum, unter Einsatz der Umweltverträglichkeitsinformationen bestimmte Entscheidungen zu treffen und die Kompromisse gegeneinander abzuwägen“, erklärt Product Engineering Manager Claudio Perfetti. „Es geht dabei um den Vergleich von gebeiztem Holz mit laminierten Flächen, die Evaluierung der Umweltverträglichkeit von Spanplatten, Stahl oder Aluminium und darum, die Auswirkungen unterschiedlicher Umweltbilanzen für verschiedene Produkte zu verstehen.“

Mit SOLIDWORKS Sustainability kann Teknion im Hinblick auf Materialentscheidungen Eins-zu-Eins-Vergleiche anstellen, sodass Kunden bei der Auswahl ihrer Materialien für Möbelkomponenten die Umweltverträglichkeit berücksichtigen können. Durch die Fähigkeit, diese Erkenntnisse bereits im Rahmen des Verkaufsprozesses darstellen zu können, kann Teknion sich von vornherein einen Wettbewerbsvorteil sichern.

Ergebnisse:

• Vervierfachung der Anzahl an Produktlinien

• Verkürzung der Entwicklungszeit um 50 %

• Halbierter Bedarf an Prototypen

• Unterstützte Initiativen in puncto Verkauf, Zusammenarbeit und nachhaltige Konstruktion

SOLIDWORKS SUSTAINABILITY UMWELTVERTRÄGLICHKEIT IM RAHMEN DES KONSTRUKTIONSPROZESSES IN ECHTZEIT BEWERTEN

„ Im gleichen Maße, wie 3D die Visualisierung der Konstruktion verbessert, bietet SOLIDWORKS Sustainability einen besseren Einblick in die Konstruktion.“

Claudio PerfettiProduct Engineering Manager

Teknion Corporation

UMWELTVERTRÄGLICHKEIT VON PRODUKTKONSTRUKTIONEN BEWERTENMit SOLIDWORKS Sustainability können Sie die Umweltauswirkungen von Produktkonstruktionen evaluieren, Material- und Energieverbrauch reduzieren und nachhaltige Konstruktionsverfahren anwenden. Indem Sie die Umweltauswirkungen schnell erfassen und entsprechend reagieren können, sparen Sie Zeit und Geld und verschaffen Ihrem Unternehmen einen wichtigen strategischen Wettbewerbsvorteil. Flexible Analyseeingaben, wie z. B. der Anteil wiederverwerteter Stoffe und Entsorgungsszenarien, ermöglichen detaillierte Bewertungen.

QUALITÄT VERBESSERN, KOSTSPIELIGE NACHBESSERUNGEN AN GUSSFORMEN VERMEIDEN UND MARKTEINFÜHRUNGSZEITEN VERKÜRZENSOLIDWORKS Plastics bietet eine benutzerfreundliche Spritzguss-Simulation für Konstrukteure von Kunststoffteilen und Spritzgussformen. Es ermöglicht eine akkurate Simulation des Fließverhaltens von geschmolzenem Kunststoff während des Spritzgussverfahrens zur Vorhersage von Fertigungsfehlern bei Teilen und Gussformen. Sie können die Herstellbarkeit bereits während der Konstruktion überprüfen, um kostenaufwendige Nachbesserungen an Gussformen zu vermeiden, die Qualität der Bauteile zu verbessern und die Markteinführungszeiten zu beschleunigen.

Die HIOKI E.E. Corporation ist seit über 75 Jahren führend in der elektrischen Messtechnikbranche und stellt eine Reihe von automatischen Prüfgeräten, Speicherschreibern, elektrischen Messgeräten und Feldmessgeräten her. Um die Initiative zur Verbesserung von Qualität, Kosten, Lieferung und Service zu unterstützen, wechselte HIOKI von 2D-Konstruktionswerkzeugen zur 3D-Technologie.

„Unserer Vision, jedem Konstrukteur und Ingenieur Zugang zur 3D-CAD-Technologie zu bieten, lag die Überzeugung zugrunde, dass damit das Konstruktionsziel präziser und effektiver umgesetzt werden kann. Denn dadurch können letztendlich die Konstruktionsqualität verbessert, die Lieferzeiten verkürzt und unseren Kunden schneller herausragende Produkte geboten werden“, betont Hiroshi Mizuide, Manager of Development Assistance in der Engineering-Abteilung von HIOKI. „Dank SOLIDWORKS konnten wir diese Ziele erreichen.“

Während ein Teil der reduzierten Entwicklungskosten von HIOKI auf Zeiteinsparungen zurückzuführen ist, erzielt der Hersteller dank der SOLIDWORKS Lösungen einen Großteil der Kosteneinsparungen durch die Reduzierung der Anzahl von Prototypzyklen um 30 Prozent. Mizuide zufolge können Konstrukteure und Ingenieure von HIOKI mithilfe der Konstruktionsanalyse in SOLIDWORKS Simulation und der Simulation von Spritzgussverfahren in SOLIDWORKS Plastics die Leistungsfähigkeit der Konstruktionen validieren, wodurch die Interaktion mit Gussformherstellern optimiert wird und weniger Prototypen erforderlich sind.

„Mit der SOLIDWORKS Plastics Software können unsere Konstrukteure das Füllen einer Gussform mit Harz simulieren, wodurch die Kommunikation mit unseren Gussformherstellern verbessert wurde“, betont Mizuide zudem. Dadurch treten weniger Fragen auf und es sind weniger Fehler zu korrigieren.“

Ergebnisse:

• Verkürzung der Konstruktionszyklen um 30 Prozent

• Verkürzung der Markteinführungszeiten um 30 Prozent

• Senkung der Entwicklungskosten um 30 Prozent

• Reduzierung der Prototypzyklen um 30 Prozent

SOLIDWORKS PLASTICS HERSTELLUNGSFEHLER IM ANFANGSSTADIUM DES KONSTRUKTIONSPROZESSES IDENTIFIZIEREN UND VERMEIDEN

„ Mit der SOLIDWORKS Plastics Software können unsere Konstrukteure simulieren, wie das Füllen einer Gussform mit Harz abläuft. Dadurch treten weniger Fragen auf und es sind weniger Fehler zu korrigieren.“

Hiroshi MizuideManager of Development Assistance

HIOKI E.E. Corporation

PRODUKTFUNKTIONEN FÜR DIE SIMULATIONSOLIDWORKS SIMULATION

SOLIDWORKS FLOW

SIMULATIONSOLIDWORKS

PLASTICSSOLIDWORKS

SUSTAINABILITYConcurrent Engineering (parallele technische Entwicklung) u u u uKonstruktionen optimieren u u u uBaugruppe mit linearen statistischen Analysen testen uSimulation von Mechanismen mit zeit- und ereignisbasiertem Bewegungsansatz uSimulation von Eigenfrequenzen uSimulation von Erwärmen oder Abkühlen u uFalltestsimulation uErmüdungssimulation uPrognose zu Knicken und Beulen oder Versagen uSimulation von Kunststoff- und Gummikomponenten uSimulation von Verbundwerkstoffen uSimulation von erzwungenen Schwingungen uSimulation von nicht linearer dynamischer Analyse uSimulation von externen und internen Fluidströmungen uSimulation von laminaren und turbulenten Strömungen sowie Übergangsströmungen uSimulation von zeitabhängigen (transienten) Strömungen uSimulation von Unterschall-, schallnahen und Überschall-Regimen uSimulation von multispezifischen Strömungen uSimulation von Strömungen nicht-Newtonscher Flüssigkeiten uSimulation konjugierter Wärmeübertragung (Wärmeleitung, Konvektion, Strahlung) uSimulation von Wärmeübertragung in Feststoffen uSimulation von Fluidströmungen mit flüssigen Tröpfchen und Feststoffpartikeln uPrognostizieren von Joulescher Wärme uBerechnung von Komfortparametern uAnalyse der Füllung uAnalyse des Nachdruck uAnalyse der Werkzeugkühlung uAnalyse des Verzugs uAutomatisches Setzen der Anspritzpositionen uVorhersagen von Einfallstellen, Bindenähten und Lufteinschlüssen uSimulation von Umweltauswirkungen des Produkts mit wichtigen Indikatoren (CO2-Bilanz, Gesamtenergieverbrauch, Auswirkungen auf Luft und Wasser) u

Zugang zu Tools für Anleitungen zur nachhaltigen Konstruktion (wie z. B. Vergleich der finanziellen Auswirkung des Rohmaterials) u

Prozesseingaben anpassen (Herstellung, Transport, Verwendung von Sekundärmaterial, Entsorgung) u

Weitere Informationen über SOLIDWORKS finden Sie unter www.solidworks.de/simulation.

INFORMIEREN SIE SICH, WIE SOLIDWORKS SIMULATION AUCH IHREM UNTERNEHMEN HELFEN KANN Die Fallbeispiele zeigen, welche beeindruckenden Ergebnisse Unternehmen mit der SOLIDWORKS Simulation Suite erzielen. Informieren Sie sich jetzt, wie dieses intuitive Software-Portfolio Ihnen helfen kann, bereits während der Konstruktionsphase Verbesserungen vorzunehmen, die Anzahl der Prototypen zu reduzieren und Nachbesserungen sowie Verzögerungen zu eliminieren. Sprechen Sie mit Ihrem SOLIDWORKS Fachhändler vor Ort oder besuchen Sie www.solidworks.de/simulation, um mehr über die Funktionen von SOLIDWORKS Simulation zu erfahren.

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Unsere 3DEXPERIENCE Plattform bildet die Grundlage unserer in 12 Branchen eingesetzten Anwendungen und bietet ein breites Spektrum an Branchenlösungen. Dassault Systèmes, die 3DEXPERIENCE® Company, stellt Unternehmen und Anwendern „virtuelle Universen“ zur Verfügung und rückt somit nachhaltige Innovationen in greifbare Nähe. Die weltweit führenden Lösungen setzen neue Maßstäbe bei Konstruktion, Produktion und Service von Produkten. Die Lösungen zur Zusammenarbeit von Dassault Systèmes fördern soziale Innovation und erweitern die Möglichkeiten, mithilfe der virtuellen Welt das reale Leben zu verbessern. Die Gruppe schafft Mehrwert für mehr als 170.000 Kunden aller Größenordnungen in sämtlichen Branchen in über 140 Ländern. Weitere Informationen finden Sie unter www.3ds.com/de.