Wie NX CAD und Simulation Designrisiken reduzieren

In der heutigen schnelllebigen Produktentwicklung stehen Unternehmen vor der ständigen Herausforderung, innovative Produkte effizient und zuverlässig auf den Markt zu bringen. Ein häufiges Problem dabei sind unvorhergesehene Designrisiken, die im späteren Verlauf des Entwicklungsprozesses zu kostspieligen Nacharbeiten, Verzögerungen und im schlimmsten Fall zu Produktausfällen führen können. Wie kann man diese Risiken frühzeitig erkennen und eliminieren? Eine Antwort liegt in der intelligenten Verknüpfung von Konstruktion und Simulation.

Häufige Designrisiken im Entwicklungsprozess

Die Produktentwicklung ist ein komplexer Prozess, der eine Vielzahl potenzieller Fallstricke birgt. Designfehler können sich in verschiedenen Phasen manifestieren und weitreichende Konsequenzen haben. Zu den häufigsten Designrisiken zählen:

• Funktionsversagen: Bauteile oder Baugruppen erfüllen die geforderten Leistungsmerkmale nicht, beispielsweise aufgrund unzureichender Steifigkeit, Festigkeit oder thermischer Eigenschaften.
• Fertigungsprobleme: Das Design ist nicht fertigungsgerecht, was zu hohen Ausschussraten, komplexen Fertigungsprozessen oder sogar zur Unmöglichkeit der Herstellung führt.
• Kollisionen und Platzprobleme: Insbesondere bei komplexen Baugruppen können Komponenten miteinander kollidieren oder der notwendige Bauraum nicht eingehalten werden.
• Ermüdung und Verschleiß: Eine unzureichende Lebensdauer von Komponenten kann zu vorzeitigem Ausfall und hohen Garantieansprüchen führen.
• Überdimensionierung: Bauteile werden unnötig massiv oder komplex gestaltet, was Materialkosten und Gewicht erhöht, ohne einen funktionalen Mehrwert zu bieten.
• Mangelnde Wartbarkeit: Das Produktdesign erschwert die spätere Wartung oder Reparatur, was zu höheren Betriebskosten und Kundenunzufriedenheit führt.

Diese Risiken entstehen oft, weil Designentscheidungen ohne ausreichende Validierung getroffen werden. Traditionelle Ansätze mit physischen Prototypen sind zeit- und kostenintensiv und erlauben eine Validierung erst in späten Phasen der Entwicklung.

Der Einsatz von NX CAD und Simulation bietet eine Reihe von praxisnahen Vorteilen, die sich direkt auf die Effizienz und Qualität der Produktentwicklung auswirken:

• Frühzeitige Risikoerkennung: Designfehler und Schwachstellen werden nicht erst am physischen Prototyp, sondern bereits am digitalen Modell entdeckt. Dies ermöglicht eine schnelle und kostengünstige Korrektur.
• Reduzierung von Nacharbeit und Iterationsschleifen: Da Designs virtuell optimiert werden können, sinkt die Notwendigkeit für aufwendige physische Prototypen und deren wiederholte Anpassungen erheblich. Dies beschleunigt den gesamten Entwicklungsprozess.
• Optimierung von Leistung und Qualität: Durch die Simulation können Bauteile gezielt auf ihre Funktion, Festigkeit und Lebensdauer hin optimiert werden. Dies führt zu robusteren, zuverlässigeren und leistungsfähigeren Produkten.
• Kosten- und Zeitersparnis: Weniger physische Prototypen, geringere Nacharbeit und schnellere Entwicklungszyklen resultieren in signifikanten Kosten- und Zeiteinsparungen.
• Innovation durch Experimentieren: Die Möglichkeit, verschiedene Designvarianten schnell virtuell zu testen, fördert die Kreativität und ermöglicht die Erforschung innovativer Lösungsansätze, die mit traditionellen Methoden zu aufwendig wären.
• Wissensaufbau und Dokumentation: Simulationsergebnisse liefern wertvolle Erkenntnisse über das Produktverhalten und können für die Dokumentation und zukünftige Entwicklungen genutzt werden.

Die Simulation im CAD-Prozess mit Siemens PLM NX ermöglicht es Entwicklern, fundierte Entscheidungen auf Basis verlässlicher Daten zu treffen und die Produktentwicklung von Anfang an abzusichern.