Hallo und willkommen zurück zur Live-Berichterstattung von der 3DEXPERIENCE Conference Design, Modeling & Simulation in Darmstadt. Auch an Tag 2 erwartet die etwa 570 Teilnehmer ein volles Programm mit interessanten Keynotes und faktenreichen Breakoutsessions.

8:50: Es geht los mit der Begrüßung durch Gregor Judex und einer Live Demo der 3DEXPERIENCE. Es soll eine Kurbelwelle konstruiert werden – ein eher einfaches Beispiel, damit sich das Szenario auf den Prozess konzentrieren kann.

Judex baut auf der Plattform als Portfolio Manager die Randbedingungen und Kundenanforderungen auf, die dann an den Requirements Manager weitergeleitet werden. Der erzeugt aus den Customer Requirements System Requirements – sportliche Beschleunigung wird in “0 auf 100 km/h in 4 Sekunden” übersetzt. Nun geht es entlang des V-Modells nach unten. Aus den System Requirements werden Design Requirements, also beispielsweise geometrische Daten oder auch Lagerkräfte.

Mit Hilfe der Daten aus den Requirements werden Formeln ausgefüllt, die die geometrische Form der Kurbelwelle ergeben. Mit diesen Randwerten wird dann die Geometrie in Simpack optimiert. Ausgangsgröße sind wiederum die Lagerkräfte. So ist während des Designprozesses jederzeit sichergestellt, dass die Requirements nicht aus dem Blick geraten.

9:30: Osman Faroukbasic von Schindler Aufzugbau berichtet, wie das Unternehmen die 3DEXPERIENCE einsetzt. Aktuell liegt das Durchschnittsalter der Aufzüge weltweit bei 20 Jahren – Modernisierung ist ein Megathema. Zudem ist das Thema IoT wichtig, ebenso Energieeffizienz. Jedes Gebäude ist einzigartig und stellt besondere Anforderungen an den Aufzugbau – bis hin zur Biegerate des Gebäudes bei Sturm.

Schindler nutzt einen Top-Down-Ansatz, indem in der 3DEXPERIENCE eine logische und funktionale Grundstruktur aufgebaut wird. Diese lässt sich dann an den jeweiligen Einsatzzweck anpassen.

Schindler nutzt das V-Modell des RFLP-Ansatzes, um das Modell des Aufzugs im Systems Engineering zu definieren. Daraus entstehen dann Produkt- und Fertigungsdaten sowie ein BIM-Datensatz für den Kunden.

10:30 geht es weiter mit den Breakout Sessions. In der Pause entstand ein Gruppenfoto mit den meisten Teilnehmern, das ich hier nicht unterschlagen möchte.

In einigen Tracks geht es jetzt ganz tief in die Materie, unter anderem im Bereich elektromagnetischer Wellen, EMV, Radar und ähnlichem. Ich habe mich für den – hoffentlich einfacher zu verstehenden – Track “Digital modeling – From styling modeling to Class – A” entschieden, in dem drei Studenten der HAW Hamburg über das Hamburg Concept Car 2021 berichten werden.

Dassault Systèmes liefert drei Class-A-Lösungen: Das traditionelle Stand-Alone-Produkt Icem Surf, CATIA Surf für Engineering Design sowie die in 3DEXPERIENCE 2020x enthaltene App für die Plattform. Die HAW-Studenten nutzten Icem Surf, um einen kompakten Wagen für das kommende Jubiläum der HAW zu entwickeln. Der Wagen ist signifikant kürzer als die S-Klasse von Mercedes und bietet trotzdem mehr Platz im Innern.

Der Sitz lässt sich in vier Positionen verstellen: Drive Mode, Entertainment, Office und Relax mode. Große Screens bieten Information beim Fahren und Entertainment beim Autonomen Fahren. Anhand einer Fahrt von Hamburg nach Darmstadt zeigen die Studenten, wie sich der Innenraum je nach Anforderungen verändert – alles in ICEM-Renderings. Es ist geplant, ein Konzeptauto mit funktionierendem Innenraum zu bauen.

11:15: Ich hatte einen schön ausgearbeiteten Plan, Ihnen wie gestern aus unterschiedlichen Tracks zu berichten, aber die meisten Vortragsräume sind komplett belegt, so dass ich keinen Platz zum Arbeiten finden konnte. Ganz offensichtlich ist der Besucherandrang heute noch höher als gestern – und das bei acht parallelen Sessions.

12:00: In Raum 2.02 geht es um “Generative Design in Context of Requirement”, speziell um Generative Structural Design für Elektroflugzeuge. Bertram Stier von 4RealSim spricht über den elektrischen Flugverkehr der Zukunft. Unabhängig vom Antriebssystem ist das Gewicht entscheidend – geringeres Gewicht bedeutet höhere Reichweite, höhere Zuladung oder auch kürzere Ladezeiten bei Elektroantrieb.

Ein Bauteil, das alle aktuellen Konzepte gemeinsam haben, ist eine relativ dicke Flügelsektion, die teils als Flügel dient, teils aber auch nur als Aufhängung der Motoren. 4RealSim hat sich um den optimalen Aufbau dieser Flügelsektionen gekümmert. Es ist wichtig, bei der Suche nach der optimalen Struktur den Lösungsraum komplett abzudecken, um tatsächlich die optimale Struktur für dieses hoch und komplex belastete Bauteil zu finden.

Er spricht über eines meiner Lieblingsthemen: Wie setze ich Computer und Anwender richtig ein, ohne die Kreativität und Erfahrung des Ingenieurs zu hemmen? Ein cleveres System auf Basis von Formeln und Parametern – das der Ingenieur entwickelt – ermöglicht es, relativ schnell zu einer Serie von Ergebnissen zu kommen, aus denen sich eine optimale Lösung herauslesen lässt.

Das Tool HyperSizer, gekoppelt mit Simulia und Abaqus ermöglicht weitergehende Optimierungen, die an jeder Stelle des Flügels das jeweilige Optimum berechnet. Um das Ergebnis fertigbar zu machen, nutzt man CATIA, wo die Ergebnisse der Berechnung in Schneidepläne für das Gewebe umgesetzt werden. Die einfachste Optimierung wog am Ende fast 8 Kilogramm, die am weitesten optimierte Variante 2,7 Kilogramm – für ein weniger als zwei Meter langes Bauteil ein hervorragender Wert.

12:30: Mittagessen!

14:00: Ich bin wieder in Raum 2.02, jetzt läuft hier der Track “Concept Structure Engineering”. Stefan Mertz von Dassault Systèmes beginnt mit einer Live Demo des CATIA-Moduls Concept Structure Engineering (CSE). Hochinteressant, wie innerhalb des Prozesses nahtlos von einem Modul ins nächste gewechselt wird. Mertz sammelt Geometrien in CSE, beim Knopfdruck auf “Berechnen” wechselt lediglich die Beschriftung der Titelleiste zu Simulia. Da die 3DEXPERIENCE-Oberfläche ohne ausladende Buttonleisten auskommt, ist ansonsten kaum eine Änderung sichtbar. Natürlich ändern sich die Werkzeuge, die über die rechte Maustaste gewählt werden, von App zu App. Aber es entsteht nie der Eindruck, in eine andere Software zu wechseln.

Es folgt ein Bericht, wie diese Technologie im Karosseriebau bei BMW eingesetzt wird. Gerhard Steber optimierte in seiner Doktorarbeit den Hilfsrahmen im vorderen Karosseriebereich eines BMW. Ziel war es, die Geschwindigkeit der Hilfsrahmenentwicklung zu beschleunigen. Zudem sollte natürlich ein globales Optimum für die Form eines solchen Rahmens gefunden werden. In diesem frühen Stadium ist das Geometriemodell noch nicht sehr detailliert, so dass Geometrie- und FE-Modell praktisch identisch sind.

Am Beginn der Arbeit stand eine Topologieoptimierung, von der ausgehend die Simulation dann verfeinert wurde.

15:00: Mein letzter Vortrag ist im Track “Advanced Visualisation” die Beschreibung der 3DEXPERIENCE Plattform als Visualisierungspipeline. Sprecher ist Tomislav Solina vom chinesischen Autohersteller Byton. Der hatte den großen Vorteil, tatsächlich auf der berühmten grünen Wiese starten zu können, so ließ sich eine homogene 3DEXPERIENCE Plattform implementieren. Aufgabe war es, auf dieser Basis einen Webkonfigurator zu entwickeln, der auf jeder Plattform die gewählte Konfiguration schnell und realistisch anzeigt, VR und AR zu unterstützen. Und dies automatisiert auf Basis der Engineering-Daten.

Basis der Visualisierung ist DeltaGen, in dem die Visualisierung vorbereitet wird, beispielsweise werden alle in Wagenfarbe lackierten Flächen in einer Gruppe zusammengefasst, um ein Umfärben des Autos in einem Schritt zu ermöglichen. Wird etwas am Auto geändert, wird ein neues Geometriemodell gefunden. Die Software erkennt die Bereiche, die sich nicht geändert wurden, wieder, so dass lediglich die geänderten Teile neu definiert werden müssen.

Die Informationen werden als XML-Dateien an nachgelagerte Werkzeuge weitergegeben.

Hier endet die Live-Berichterstattung, ich bedanke mich für’s Mitlesen und erinnere an den Termin für die nächste 3DEXPERIENCE Conference: 10.-12. November 2020, wieder hier im Darmstadtium. Wir sehen uns dort!