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Virtuelle Fabrik Stahl aus Bits und Bytes in der virtuellen Fabrik

Autor / Redakteur: Lutz Keßler und Michael Borsutzki / Stefanie Michel

Kann man auf die reale Welt bald verzichten? Die 3D-Technik vermittelt diesen Eindruck. Dennoch wird es die Produktion sicherlich weiterhin geben. Doch auch in der Industrie existiert die computergenerierte Simulation. Die virtuelle Fabrik verändert bereits heute unser ganzes Leben, wie ein großes Stahlunternehmen zeigt.

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Bild 1: Die Prüfmaschine für den hydraulischen Tiefungsversuch ermöglicht die präzise Onlineaufnahme von Filmen, um anschließend die Formänderungen über den Versuchsverlauf exakt auszuwerten.
Bild 1: Die Prüfmaschine für den hydraulischen Tiefungsversuch ermöglicht die präzise Onlineaufnahme von Filmen, um anschließend die Formänderungen über den Versuchsverlauf exakt auszuwerten.
(Bild: Thyssen-Krupp Steel Europe)

Die virtuelle Fabrik ist ein „Unternehmen“ aus Bits und Bytes, das zuverlässig Vorhersagen fertigt. Wer die Produktion im Rechner simuliert, kann Abläufe, Verfahren, Werkstoffe und alle übrigen Parameter fast nach Belieben verändern – und braucht dafür nicht mehr als Rechenzeit. Von diesen rasanten Fortschritten der Computertechnik profitieren Thyssen-Krupp Steel Europe und seine Kunden, denn so können Ingenieure komplette Karosserien, neue Autobauteile und Stahlwerkstoffe am Bildschirm scheinbar mühelos entwickeln – und zwar erstaunlich realitätstreu. Schon in der Konstruktionsphase ist es möglich, das Werkzeug mit virtuellem Stahl auszuprobieren. Eine optimierte Formgebung, eine alternative Stahlgüte, eine veränderte Materialdicke – der Weg zur Lösung, nämlich einer verkürzten Entwicklungszeit beim Anwender, ist dann nicht mehr weit. Denn: Simulationen sparen den Prototypenbau, Realversuche und damit Zeit und Geld, weil die Herstellung von Presswerkzeugen oder Karosserien für den Crash aufwendig und teuer ist.

Simulation als verlässliches digitales Werkzeug

Simulationen zum Crashverhalten von Fahrzeugstrukturen beispielsweise gehören bei Thyssen-Krupp Steel Europe zum Standard. Sie haben sich in den vergangenen 20 Jahren zu einem verlässlichen digitalen Werkzeug entwickelt, mit dem hochkomplexe Prozesse gestaltet werden. Dank immer leistungsfähigerer Computer und entsprechender mathematischer Verfahren wagen sich die Stahlexperten an immer umfassendere Konzepte. Die am Computer erzeugte Umgebung stellt heute realistisch dar, wie sich bestimmte Stahlsorten oder Materialstärken nicht nur im Falle eines Crashs, sondern auch beim Umformen im Werkzeug verhalten, ohne dabei den Prozess Wirklichkeit werden zu lassen – zeitsparend, kostenschonend und ganz ohne Fehlentwicklungen.

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