{"id":8943,"date":"2019-01-07T11:44:43","date_gmt":"2019-01-07T10:44:43","guid":{"rendered":"https:\/\/blogs.solidworks.com\/solidworksdeutschland\/?p=8943"},"modified":"2019-01-07T15:04:00","modified_gmt":"2019-01-07T14:04:00","slug":"mit-cortime-den-konstruktionsprozess-automatisieren","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/blogs.solidworks.com\/solidworksdeutschland\/2019\/01\/mit-cortime-den-konstruktionsprozess-automatisieren.html","title":{"rendered":"Big Data in der Konstruktion: Mit Cortime den Konstruktionsprozess automatisieren"},"content":{"rendered":"

Im Jahr 2014 drehte sich bei der IT-Fachmesse CEBIT alles um Big Data<\/strong>. Bundeskanzlerin Angela Merkel erhob die Daten sogar zu den Rohstoffen des 21. Jahrhunderts. Blickt man nun aber im Jahr 2019 auf das Thema, so hat sich doch Ern\u00fcchterung breit gemacht. Nicht nur die CEBIT-Geschichte, sondern auch das Thema der Big Data ist in den Hintergrund ger\u00fcckt.<\/p>\n

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Gro\u00dfe Konzerne wie Google, Amazon oder Apple sammeln nach wie vor gro\u00dfe Datenmengen \u00fcber ihre Nutzer und werten diese geschickt aus. Somit k\u00f6nnen sie zielgerichtete Werbung platzieren oder den Bedarf nach neuen Produkten erkennen. Mit den neuen und versch\u00e4rften Datenschutzbestimmungen (DSGVO) ist dies allerdings sehr schwierig in Einklang zu bringen.<\/p>\n

F\u00fcr den deutschen Mittelstand ist Big Data \u00fcberhaupt kein Thema mehr und das Ausspionieren ihrer Kunden sowieso nicht denkbar. Im Allgemeinen ist die Kundenbasis nicht gro\u00df genug, um neue Wahrheiten aus den Daten zu erhalten. Im direkten Kundengespr\u00e4ch lassen sich die W\u00fcnsche des Kunden viel einfacher ermitteln. Auch geh\u00f6rt der vertrauensvolle Umgang mit Kundendaten zu einem der Eckpfeiler der Gesch\u00e4ftsbeziehung.<\/p>\n

Mit der SOLIDWORKS Zusatzanwendung Cortime <\/strong>h\u00e4lt Big Data nun aber Einzug in die Konstruktionsabteilungen. Cortime sammelt gro\u00dfe Datenmengen <\/strong>\u00fcber das in der Entwicklung befindliche Produkt und stellt diese \u00fcbersichtlich zusammen. Positive und negative Einflussfaktoren auf die Produktqualit\u00e4t lassen sich schnell erkennen<\/strong> und somit die Produktqualit\u00e4t optimieren<\/strong>.<\/p>\n

Cortime am Beispiel einer Flugzeugtragfl\u00e4che<\/h2>\n

Im Folgenden sehen Sie, wie mit Hilfe einer sog. Uncertainty Quantification ein stochastischer Analyseansatz die Produktentwicklung vereinfacht. Als Beispiel dient die Optimierung einer Flugzeugtragfl\u00e4che. Oberstes Konstruktionsziel ist eine Tragfl\u00e4chengeometrie, welche einen m\u00f6glichst hohen Auftrieb erzeugt. Allerdings darf das Gewicht der Tragfl\u00e4che nicht au\u00dfer Acht gelassen werden. Um diese Ziele zu erreichen, gibt es f\u00fcr den Konstrukteur zahlreiche Variablen zu ber\u00fccksichtigen. Die Geometrie des Tragfl\u00e4chenprofils l\u00e4sst sich \u00fcber die vier Punkte A,B,C und D definieren. Daraus ergeben sich acht Variablen, deren optimale Werte zun\u00e4chst unbekannt sind. Im herk\u00f6mmlichen Entwicklungsprozess w\u00fcrde man diese Parameter nun relativ willk\u00fcrlich w\u00e4hlen und mit Hilfe eines Pr\u00fcfstandversuchs oder einer Berechnung mit SOLIDWORKS Flow Simulation<\/strong> das Konzept \u00fcberpr\u00fcfen. Die Parameter werden solange angepasst, bis eine akzeptable oder funktionsf\u00e4hige L\u00f6sung gefunden ist. Es ist nahezu ausgeschlossen, dass diese L\u00f6sung bereits dem Optimum entspricht.<\/p>\n

Mit Cortime \u00e4ndert sich f\u00fcr den Konstrukteur zun\u00e4chst nicht viel. Ausgangspunkt f\u00fcr die Optimierung ist ein parametrisches SOLIDWORKS Modell. Die Bema\u00dfungen der Skizzen oder Features lassen sich mit Cortime als Variablen definieren. Der Konstrukteur gibt zus\u00e4tzlich den Bereich an, in dem die Bema\u00dfung sinnvoll ist. Durch die geschickte Verwendung von Gleichungen in SOLIDWORKS, l\u00e4sst sich die Anzahl an Variablen sehr stark reduzieren.<\/p>\n

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In einem zweiten Schritt m\u00fcssen nun noch Ziele f\u00fcr die Berechnung definiert werden. Dies erfolgt \u00fcber die in SOLIDWORKS bereits bekannten Sensoren. Mit diesen Sensoren k\u00f6nnen jetzt die Eigenschaften der Querschnittsoberfl\u00e4che und der Auftriebskraft als Ziel f\u00fcr die Optimierung definiert werden. Nat\u00fcrlich soll die Querschnittsfl\u00e4che m\u00f6glichst gering sein, um die Masse zu minimieren. Die Auftriebskraft dagegen soll maximal sein.<\/p>\n

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Die verschiedenen Algorithmen von Cortime rechnen nun viele verschiedenen Kombinationen der Variablen durch und speichern die Ergebnisse der einzelnen Sensoren ab. Diese riesige Datenmenge (Big Data) bietet nun die M\u00f6glichkeit einer Analyse und Optimierung. Die Ermittlung dieser Datenmengen ben\u00f6tigt zwar mitunter mehrere Stunden, allerdings k\u00f6nnen die gewonnen Einblicke leicht mehrere Jahre an Erfahrung ersetzen, welche sonst auf herk\u00f6mmlichem Wege gewonnen werden.<\/p>\n

In verschiedenen Ergebnisgrafen k\u00f6nnen die Abh\u00e4ngigkeiten der einzelnen Variablen auf die Ziele untersucht werden. Als erstes lohnt der Blick auf die Sensitivit\u00e4tsanalyse. Aus dieser l\u00e4sst sich der Einfluss einzelner Parameter auf das Gesamtergebnis beurteilen. Auftrieb und Gewicht ist in diesem Beispiel sehr stark vom Ma\u00df By abh\u00e4ngig. Diesen Wert sollte man dementsprechend im Auge behalten. Ax und Bx haben kaum Einfluss auf das Gewicht, wohingegen Cx kaum eine Auswirkung auf den Auftrieb hat.<\/p>\n

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Diese Aussage allein ersetzt vermutlich mehrere Wochen an Windkanaltests.<\/p>\n

In einem mehrachsigen Koordinatensystem kann die Wahl der geeigneten Parameter sehr leicht ermittelt werden. Um den maximalen Auftrieb bei m\u00f6glichst geringem Gewicht zu erhalten, empfiehlt sich f\u00fcr By ein Ma\u00df von 1,45 m. Auch m\u00f6gliche Alternativen werden direkt angezeigt.<\/p>\n

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Analog hierzu lassen sich nat\u00fcrlich auch die weiteren Parameter f\u00fcr die optimale Fl\u00fcgelform festlegen.<\/p>\n

Die M\u00f6glichkeit aus allen denkbaren Varianten der Fl\u00fcgelgeometrie ausw\u00e4hlen zu k\u00f6nnen, gew\u00e4hrleistet nicht nur eine funktionierende Konstruktion, sondern stellt auch sicher, dass die optimale L\u00f6sung gefunden wurde.<\/p>\n

Vorteile f\u00fcr den Konstrukteur<\/h2>\n

F\u00fcr den Konstrukteur bieten sich gleich mehrere Vorteile. Zum einen muss er seine Arbeitsweise nicht ver\u00e4ndern. Cortime f\u00fcgt sich nahtlos in die Konstruktionsumgebung von SOLIDWORKS ein<\/strong>. Das Erstellen einer Optimierungsstudie ist schnell geschehen und auch einfach zu erlernen<\/strong>.<\/p>\n

Ein weiterer Vorteil ist, dass die Berechnung der einzelnen Parametervariationen vollst\u00e4ndig automatisch<\/strong> passiert. Nachdem die Studie erstellt ist, kann sich der Konstrukteur um andere Aufgaben k\u00fcmmern. Idealerweise wird ein Computer durchgehend mit Optimierungsaufgaben ausgelastet.<\/p>\n

Die gewonnen Daten und Erkenntnisse werden direkt von Cortime \u00fcbersichtlich dargestellt. Das aufw\u00e4ndige Auswerten von Versuchsreihen entf\u00e4llt vollst\u00e4ndig. Sehr schnell lassen sich Erkenntnisse gewinnen und Handlungsempfehlungen ableiten<\/strong>.<\/p>\n

Vorteile f\u00fcr den Mittelstand<\/h2>\n

Die Vorteile des Konstrukteurs wirken sich nat\u00fcrlich auch positiv auf das gesamte Unternehmen aus. Gerade f\u00fcr mittelst\u00e4ndische Unternehmen ist es wegen des Fachkr\u00e4ftemangels heutzutage schwer, ausreichend Konstrukteure zu finden. Die Konstrukteure m\u00fcssen unter Hochdruck geeignete L\u00f6sungen finden. F\u00fcr sinnvolle Optimierungen der Konstruktionen bleibt oft keine Zeit. Hier kommt der automatische Konstruktionsvalidierungsprozess von Cortime zum Tragen. Das Optimieren und aust\u00fcfteln spezieller L\u00f6sungen l\u00e4sst sich auf den Computer auslagern.<\/p>\n

Eine weitere Herausforderung f\u00fcr den Mittelstand sind die oftmals sehr speziellen Anforderungen der Kunden an die Konstruktion. Oftmals f\u00fchrt dies zur Anfertigung von Sonderkonstruktionen, die nur einmalig gebaut werden. Dies bedeutet nat\u00fcrlich auch hohe Entwicklungskosten. Durch die Gegen\u00fcberstellung hunderter verschiedener Varianten durch Cortime lassen sich sehr schnell Gemeinsamkeiten erkennen. Auch systemkritische Parameter lassen sich extrahieren. Dies bereitet den Weg hin zu einer Gleichteilestrategie und der Wiederverwendung einzelner Komponenten in zuk\u00fcnftigen Konstruktionen.<\/p>\n

Fazit<\/h2>\n

Neben den bereits etablierten Konstruktionswerkzeugen von SOLIDWORKS Simulation<\/strong> und im speziellen der Topologieoptimierung erg\u00e4nzt Cortime die Produktentwicklung um die Uncertainty Quantification. Dieser neue Ansatz erm\u00f6glicht eine automatische Konstruktionsevaluierung und -optimierung<\/strong>. Momente, in denen keine Zeit f\u00fcr Konstruktionsoptimierungen war, geh\u00f6ren damit der Vergangenheit an. Zusammenfassend l\u00e4sst sich also sagen, dass der relativ geringe Aufwand einer Berechnung mit Cortime einen nie dagewesenen Einblick in die Konstruktion erlaubt. Mehrere Jahre an Erfahrungswerten aus den herk\u00f6mmlichen Konstruktionsprozessen lassen sich nun mit wenigen Mausklicks sammeln<\/strong>.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Im Jahr 2014 drehte sich bei der IT-Fachmesse CEBIT alles um Big Data. Bundeskanzlerin Angela Merkel erhob die Daten sogar zu den Rohstoffen des 21. Jahrhunderts. Blickt man nun aber im Jahr 2019 auf das Thema, so hat sich doch<\/p>\n... Continued<\/a>","protected":false},"author":400,"featured_media":8937,"comment_status":"open","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"footnotes":""},"categories":[954,397,274,254,2],"tags":[1454,1453,1455,1456,7,4,330],"class_list":["post-8943","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-neue-funktionen","category-news","category-solidworks","category-solidworks-flow-simulation","category-solidworks-simulation","tag-big-data","tag-cortime","tag-konstruktionsevaluierung","tag-konstruktionsoptimierung","tag-solidworks","tag-solidworks-flow-simulation","tag-solidworks-simulation"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/blogs.solidworks.com\/solidworksdeutschland\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/8943","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/blogs.solidworks.com\/solidworksdeutschland\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/blogs.solidworks.com\/solidworksdeutschland\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/blogs.solidworks.com\/solidworksdeutschland\/wp-json\/wp\/v2\/users\/400"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/blogs.solidworks.com\/solidworksdeutschland\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=8943"}],"version-history":[{"count":6,"href":"https:\/\/blogs.solidworks.com\/solidworksdeutschland\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/8943\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":8966,"href":"https:\/\/blogs.solidworks.com\/solidworksdeutschland\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/8943\/revisions\/8966"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/blogs.solidworks.com\/solidworksdeutschland\/wp-json\/wp\/v2\/media\/8937"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/blogs.solidworks.com\/solidworksdeutschland\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=8943"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/blogs.solidworks.com\/solidworksdeutschland\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=8943"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/blogs.solidworks.com\/solidworksdeutschland\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=8943"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}