Simulation rockt
Eines vorweg – eigentlich spielt Wolfgang Müller auf seiner E-Gitarre Soul und Blues. Für das, was Simulation kann, wäre dies aber die falsche Musikrichtung, hat der begeisterte Simulierer entschieden. Simulation, das steht in der Produktionsplanung für Schnelligkeit, da folgt die Umsetzung auf die Idee, stimmt der Takt, und die Arbeit rockt. Mit „Simulation rockt“ hat der studierte Maschinenbauingenieur die Leidenschaft für sein Hobby, das Gitarrenspiel, und die Begeisterung für seine Arbeit zusammengebracht. „Zuerst war das ein rein privates Interesse“, erzählt Wolfgang Müller. Die Initialzündung dazu gab sein alter Gitarrenverstärker. Der ging kaputt, und einen nach seinen Vorstellungen fand Müller auf dem Markt nicht – und entschied sich kurzerhand für eine Eigenentwicklung.
E-Gitarre und Verstärker als Simulationsmodell
Die Sonderanfertigung ist gerade mal 18 Kilogramm leicht, und im Verlauf der Entwicklung wurde natürlich simuliert. Zum Einsatz kam SOLIDWORKS Simulation: „Ich habe zum Beispiel simuliert, wie sich der Verstärker bei einem Fall aus 30 Zentimeter Höhe verhält“, führt Müller aus. So konnte er all die Knackpunkte ausmachen, wo sich beim Aufprall Spannung ausbreitet. Per Simulation wurde auch der Temperaturverteilung der Röhrenverstärker in der Röhren-Endstufe nachgegangen, und mittels Simulation ließ sich auch zeigen, wie bummernde Bässe die Luft und mithin so manches Verstärkerteil in Bewegung bringen.
Simulation: Ein Thema zum Schwärmen
Wenn Wolfgang Müller seine musikalischen Simulationen präsentiert, die inzwischen auch die E-Gitarre selbst zum Inhalt haben, wie etwa deren Saitenstimmung, weicht bei den Zuhörenden die Angst vor dem Thema Simulation. „Schnell stellt sich Begeisterung ein“, weiß der Ingenieur. Vorbehalte, wonach Simulation etwa nur etwas für die Hightech-Forschung sei, oder nur im Flugzeugbau oder bei der Automobilentwicklung Anwendung fände, lösen sich in Luft auf. „Und meistens sprudeln dann auch schnell die Ideen, wo und wie man bei der eigenen Arbeit eine Simulationssoftware gebrauchen könnte“, freut sich Müller, der bei dem, was Simulation alles zu leisten vermag, einfach ins Schwärmen kommt: „Ohne Materialeinsatz, ohne Maschinenzeiten, ohne komplexe Aufbauten für Messungen, einfach so kann man dank der Simulation schon frühzeitig in der Produktentwicklung viele Tests machen.“
Simulation rockt die Konstruktion
Von Simulationen profitieren große wie kleine Unternehmen, wird die Produktentwicklung – keineswegs nur im Hightech-Bereich – schneller und günstiger. Das Material etlicher Prototypen lässt sich einsparen, ganz zu schweigen von der Zeit, diese herzustellen, und den aufwendigen Tests. Weit entscheidender findet Wolfgang Müller noch zwei weitere Aspekte: Mithilfe der Simulation können besonders gut innovative und kreative Lösungen angegangen werden. Zudem bekommt man mit ihrer Hilfe Einblicke an Stellen, die eigentlich nicht einzusehen sind, und man kann Dinge sichtbar machen, die dem menschlichen Auge verborgen bleiben.
„Bei der Fehlersuche ist die Simulation unschlagbar“, betont Müller und hat ein eindrucksvolles Praxisbeispiel parat, wie sich mittels Simulation Denkfehler ausbügeln lassen. Um eine Bruchstelle an einem Produkt stabiler zu machen, wurde mit den verschiedensten Techniken versucht, diese Stelle zu festigen. Die Simulation schließlich zeigte, dass für den Lösungsweg weniger mehr ist. Weniger stabiles Material ermöglicht mehr Verformung und ein besseres Reagieren auf Belastung. Einmal erkannt ließ sich das Problem schnell lösen.
Bilder links und mitte: Der Gitarrenverstärker im Falltest. Schwachstellen ermitteln, damit der mechanische Aufbau im Musikeralltag auch Stöße aushält.
Bild rechts: Durch die hohe Wärmeentwicklung gerade bei Röhrenverstärkern müssen die maximalen Temperaturen gegen Personenkontakt abgeschirmt werden.
Simulationen – für jede Frage eine Antwort
Simulationen geben auf die unterschiedlichsten Fragen Antworten. Ist das Bauteil stabil? Wie verformt es sich, wo treten dabei Spannungen auf? Und wie ist es um die Temperaturverteilung und die damit einhergehende Materialausdehnung bestellt? Sind Produkte oder Teile davon Schwingungen ausgesetzt, kann sich beispielsweise mittels einer Frequenzanalyse Resonanz verhindern lassen. „Der frühe Einsatz von Simulationen bringt den Konstrukteurinnen und Konstrukteuren eine enorme Sicherheit, da einfach sehr viele Aspekte berechnet und überprüft werden können“, erklärt Wolfgang Müller. Mithilfe der Simulation ist man zu einem frühen Zeitpunkt viel schlauer. Wenn das seine rockige Präsentation rüberbringt, hat Müller sein Ziel erreicht.
„Die Angst vor der Anwendung kann ich meinen Kunden schnell nehmen, denn die Simulationssoftware von SOLIDWORKS bietet den Anwendern eine überaus einfache Bedienung“, merkt der Ingenieur an: „Der Konstrukteur bleibt in seiner gewohnten CAD-Umgebung und kommt mit dem Programm nach einer Schulung innerhalb weniger Tage gut zurecht.“ Und wer auf den Geschmack gekommen ist, dem eröffnen sich viele Erweiterungsmöglichkeiten, mit der 3DEXPERIENCE Plattform von SOLIDWORKS gar der Einstieg ins Cloud-Zeitalter und damit etwa auch der Einstieg hin zu besten Rechnerkapazitäten.
Rock around
„SOLIDWORKS Simulation 2023 bietet noch mehr Rechengeschwindigkeit als die Vorgängersoftware“, erzählt „Simulations-Rocker“ Müller, und merkt an: „Unternehmen können davon nur profitieren.“
Bilder: Copyright: DPS Software / Wolfgang Müller
