Autocad inventor magazin august september 2016

5/16 August/September

www.autocad-magazin.de

29. Jahrgang

ISSN-0934-1749

D, A, CH: 14,80 Euro, weitere EU-Länder: 17,00 Euro Eine Publikation der WIN-Verlag GmbH & Co. KG

& Inventor

Titelbildmotiv: Höchstleistungsrechenzentrum Stuttgart

Das Praxismagazin für Konstruktion und Planung

Experten im Gespräch

Mehr Rechenleistung für Simulationen in der Cloud

TOOL-CD:

mit Top-Tools, LISP- und .NET-Programmen sowie Demoversionen für AutoCAD und Inventor

PRAXIS 

Tipps und Tricks für AutoCADund Inventor-Anwender

Im Heft: SPECIAL CAD-SCHULUNGEN

MASCHINENBAU

ARCHITEKTUR



Antriebselemente im Sondermaschinenbau Seite 26

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Digitales 3D-Bauwerksmodell für die TGA-Planung

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Industrie 4.0: Digitalisierung in der Automation

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Elektrotechnik: BIM verspricht beschleunigte Abläufe

94 % ALLER PROFESSIONELLEN

ENTSCHEIDER NUTZEN

FACHMEDIEN.

U NTE R STÜTZ T VO N :

FACHMEDIEN BLEIBEN DIE WICHTIGSTE BERUFSBEZOGENE INFORMATIONSQUELLE FÜR ENTSCHEIDER. DIE B2B-KERNZIELGRUPPE WIRD ÜBER DIGITALE UND GEDRUCKTE FACHMEDIEN NAHEZU KOMPLETT ERREICHT. DABEI WERDEN FACHZEITSCHRIFTEN WEITER HÄUFIGER REGELMÄSSIG GENUTZT, ALS DIGITALE FACHMEDIEN. MEHR ERFAHREN SIE AUF WWW.DEUTSCHE-FACHPRESSE.DE

Editorial Liebe Leser, wenn Sie eine Einladung zu einer Veranstaltung erhalten, nach wel­ chen Kriterien entscheiden Sie, ob Sie diese besuchen? Sicherlich gibt es verschiedene Gründe, einen Event zu besuchen. Beispielsweise, weil dort eine neue Lösung vorge­ stellt wird oder man die Veranstal­ tung als Plattform für den Informa­ tionsaustausch mit Gleichgesinn­ ten und Experten nutzen möchte.

Eines gilt aber in vielen Fällen: Die pure Präsentation einer neuen Softwareversion oder eines neuen Produktes reicht schon lange nicht mehr aus, um dafür seinen durchgetak­ teten Konstrukteursarbeitstag zu opfern.

Dies haben Hersteller, Händler und Distributoren auch erkannt und bieten deshalb attraktive Veranstaltungs­ formate an.

In dieser Ausgabe blicken wir in unserer Szene­Rubrik auf drei Veranstaltungen zurück, bei denen Innovationen und Zukunftsthemen im Mittelpunkt standen.

So veranstaltete der Autodesk­Partner CINTEG AG unter dem Motto „The Future of Making Things“ seine diesjährige Hausmesse (siehe Seite 7) und zeigte den Teilnehmern, wie künftig Dinge entstehen können. Im Fokus standen dabei Zukunftstechnologien, Trends und Industrie­4.0­Themen.

Auch an einen 3D­Druck­Themenpark wurde gedacht.

Ein weiteres, interessantes Event war die erste „Autodesk Open“, die von Datech, der CAD­ und Design­Unit des Distributors Tech Data, im Juni veranstaltet wurde (siehe Seite 9). Über 100 Anwender sind der Einladung gefolgt und in die Hightech­Werkstatt MakerSpace der Techni­ schen Universität München gekommen, um mehr über innovative Projekte und Produktionsmethoden zu erfah­ ren. Der Veranstalter war jedenfalls zufrieden mit dem Event, konnte man doch feststellen, wie innovative Ideen von Anwendern angenommen werden und welches Inter­ esse seitens der Aussteller besteht.

Außerdem finden Sie in dieser Ausgabe einen Rückblick auf die „Tarox Inside 2016“ (siehe Seite 8). Der IT­Anbieter aus Westfalen präsentierte im Signal Iduna Park in Dortmund neben aktuellen Themen auch Spezialthemen wie Security, 3D­Technologien, additive Fertigung sowie Augmented & Virtual Reality. Dort stellte man auch seine neue Business­Unit „Tarox360“ vor, mit der Tarox sein Angebot an 3D­Lösungen, VR, AR und 3D­Druck zusammenfasst. Grundsätzlich geht es darum, diese Lösungen und Technologien in den Mittelstand zu bringen. Mehr dazu lesen Sie auf Seite 49.

Ihr Rainer Trummer, Chefredakteur

AUTOCAD Magazin

Inhalt

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05/2016 SZENE 6

News & Neue Produkte Neues aus der Branche

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Der virtuelle Zwilling kommt AMB 2016: Professorin Jivka Ovtcharova vom KIT im Gespräch

PRAXIS

SZENE: Entwickelt sich die Werkzeugmaschine zum PC mit Spindel, entscheidet die Software über Erfolg oder Misserfolg einer Maschine? Antworten darauf wird die kommende AMB Internationale Ausstellung für Metallbearbeitung vom 13. bis 17. September in Stuttgart liefern. Eine Einschätzung liefert Professorin Jivka Ovtcharova vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT).

Bild: KIT

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MECHANIK: Industrie 4.0 im ländlichen Raum funktioniert auch trotz geringer Bandbreite: Mit steter Prozessoptimierung durch eine fortschreitende Digitalisierung stellt sich das Familienunternehmen BASS erfolgreich den globalen Herausforderungen. Dazu gehört auch ein ERP-System, das in allen Unternehmensabteilungen verankert ist. Bild: ABAS

30

MECHANIK: Deutschlands Motorenbauer stehen heute vor der Herausforderung, ständig effizientere Motoren bauen zu müssen, um Emissionen und Kraftstoffverbrauch zu reduzieren. Um diese Designziele zu erreichen, geht der Trend in Richtung kleinere Motoren und höhere Verdichtungsverhältnisse, um die Abgabeleistung zu erhöhen. Eine höhere Abgabeleistung erfordert jedoch auch ein besseres Wärmemanagement.

Bild: CD adapco

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Tipps und Tricks Die AutoCAD­Expertenrunde

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Im Uhrzeigersinn – oder entgegen?

ACM­PLRICHTUNG.LSP

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Script-Betrieb mit LISP-Daten LISPSCRIPT.LSP

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Hintergründig ACM­XREFPREPARE.LSP

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Objektbezogen erweitern ACM­TOOLTIPEXTEND.DLL

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Schraffurkonturen und -muster S­AUF.LSP

17

Kippflügel mit Sprosse FEN_KIPPFL_SPR.LSP

18

Rasterfang ACM­FANG.LSP

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Einschneidendes Erlebnis SCHNEIDEN.LSP

MECHANIK 20

Komponenten im Maschinenbau Neue Produkte und Lösungen

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Mechanische Eigenschaften verlässlich vorhersagen DMLS­Prozessmodellierung und Validierung

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Additive Symbiose Topologie­Optimierung bietet Potential für den Leichtbau

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Durchgängig und transparent ERP im Werkzeugbau

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Gemeinsam zu höherer Produktivität CAM: WorkNC bei Fooke

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Virtuell testen für präzise Vorhersagen Simulation: Wärmeabgabe in Verbrennungsmotoren

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Immer das richtige Format CAD­Bauteile

Inhalt

38

Stets der perfekte Abstand Antriebselemente bei Schuler Automation

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Flexibel verstellen und sicher arretieren Bedienteile von Kipp

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Muster in der Datenmasse Digitalisierung in der Automatisierungstechnik

Schulungsspezial Auf den Seiten 34 bis 37 fin­ den Sie ein Spezial zum Thema „CAD­Schulungen“. Hier prä­ sentieren sich Unternehmen mit ihrem Schulungsangebot für CAD­Anwender.

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ARCHITEKTUR & BAUWESEN 44

Herausforderung und Chance BIM in der TGA

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Frische Luft, volles Rohr TGA­Software: liNear V17

48

BIM unter Strom Durchgängige Lösungen für die Elektrotechnik

INVENTOR Magazin

Für Abonnenten: AUTOCAD-Magazin-Tool-CD mit LISP-Programmen und Top-Tools für AutoCAD und Inventor sowie einigen Demo-Versionen verschiedener Applikationshersteller

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HARDWARE 49

Passgenaue Infrastruktur 3D­Systeme für Architekten und andere Kreative

INVENTOR MAGAZIN 50

Wenn Wolken in den Himmel wachsen Experten äußern sich zu Trends im Cloud Computing

54

Virtueller Durchmarsch CAD­Virtualisierung

56

Präzise schneiden, sauber entsorgen Fördersysteme für Laserschneidmaschinen

58

Werkzeugspindeln als Komplettlösungen Frequenzumrichter in der Praxis

60

Der Rand der Unendlichkeit Mobile Workstation Dell Precision M5510 im Test

SERVICE 61

Einkaufsführer

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Applikationsverzeichnis

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Schulungsanbieter

ARCHITEKTUR & BAUWESEN: Wie das Bundesministerium für Verkehr und Digitale Infrastruktur sehen auch andere Institutionen in der Einführung von BIM große Chancen, enorme Qualitäts- und Effizienz-Potenziale zu erschließen, insbesondere was Bauzeiten und Baukosten betrifft. Das gilt auch für die TGA. Bild: Solar Computer

50

INVENTOR MAGAZIN: Die Cloud als Instrument für das Bereitstellen von Software und Rechenleistung hat den Geheimdienstskandal nahezu unbeschadet überstanden. Denn das Geschäftsmodell erweist sich als flexibler als oft gedacht, und es lässt sich sogar innerhalb der Unternehmensgrenzen technisch umsetzen. Hier sagen vier Experten namhafter Anbieter, worauf dabei zu achten ist und welche Hürden zu meistern sind.

Bild: CPU 24/7

REDAKTIONELL ERWÄHNTE FIRMEN IN DIESER AUSGABE:

RUBRIKEN 3

Editorial

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Tool­CD mit LISP­Programmen und Demoversionen

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Impressum

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Vorschau

Abas S. 26, ACE Stoßdämpfer S. 21, ALPI S. 48, Autodesk S. 8, 48; BASS S. 26-27, CAD Studio ABCOM S. 8, Bystronic S. 56, Cadsoft S. 8, CD Adapco S. 30-32, Cadfem S. 24, CEMA S. 54-55, Cinteg S. 7, CPU 24/7 S. 50, Datech S. 9, Dell S. 60, Dr. Tretter S. 40-41, ESI S. 22-23, Fooke S. 28-29, Igus S. 21, IMT GmbH S. 58-59, InDeSa S. 30-32, Kipp S. 42-43, Kisssoft S. 20, KIT S. 10-11, KUKA S. 44-45, LiNear S. 46, Norma Group S. 20, Norsk Titanium S. 6, Premier Farnell S. 8, Procad S. 9, PTC S. 51, RK Rose + Krieger S. 42-43, Schaeffler S. 20, Schnaithmann S. 44-45, Schuler Automation S. 40, Sicos BW S. 52, Sieb & Meyer S. 58, Simus Systems S. 21, Softtech S. 6, Solar Computer S. 44-45, Stabilus S. A. S. 21, Tarox S. 8, 49; Tech Data S. 9, TinLine S. 8, Transtec S. 53, Tsubaki Kabelschlepp S. 56-57, Vero S. 28-29, Warwick University S. 33, WDS Component Parts S. 33

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AUTOCAD Magazin

Szene

Neue Produkte & News AVA: Mengen nach VOB auswerten

Über die neu entwickelte, bidirektionale Verbindung zwischen Avanti und Revit werden Mengen VOB-konform ermittelt und lassen sich auch jederzeit in das Revit-Modell zurückverfolgen.

Anwender des BIM­Systems Revit Architecture können jetzt Mengen VOB­ gerecht auswerten und direkt für die Aus­ schreibung von Bauleistungen verwen­ den. Das ist möglich mit dem AVA­System Avanti der Softtech GmbH. Über die neu entwickelte, bidirektionale Verbindung zwischen Avanti und Revit werden Men­

gen VOB­konform ermittelt und lassen sich auch jederzeit in das Revit­Modell zurückverfolgen. Dieses enge Zusam­ menspiel verspricht für den Kostenplaner und Ausschreibenden ein hohes Maß an Sicherheit und Transparenz.

Mittels der direkten Mengenüber­ nahme lassen sich viele planerische Auf­

gaben schnell und übersichtlich durch­ führen. So werden beispielsweise den Räumen in Avanti Kostenelemente oder Qualitäten per Drag­and­drop zugeord­ net. Die Software leitet daraus unmittel­ bar Raumbücher und Kostenübersichten nach DIN276 oder nach Gewerken ab. Änderungen im Modell gelangen über den sicheren Aktualisierungsmechanis­ mus direkt nach Avanti.

Entsprechend dem Planungsfort­ schritt und den unterschiedlichen Detail­ lierungsstufen des BIM­Modells kann man somit jederzeit vom Gebäudemo­ dell in die Ausschreibung wechseln. In den Ausschreibungspositionen können wiederum Mengenansätze ins Revit Modell zurückverfolgt werden. Die ein­ zelnen Projektphasen lassen sich archi­ vieren und später per Knopfdruck mitei­ nander vergleichen. Damit dokumentiert das System gleich alle Entwicklungen im Planungsverlauf.

Der Datenaustausch in den nachfol­ genden Projektphasen wird mit Avanti durch die zertifizierte GAEB­Schnittstelle sichergestellt.

Additiv im industriellen Maßstab Norsk Titanium will für den USBundesstaat New York und das Suny Polytechnic Institute die erste Anlage für additive Fertigung im industriellen Maßstab errichten, die der Herstellung von Flugzeugbauteilen aus Titan dienen soll. Zum Einsatz kommt dabei das neuartige Rapid Plasma-DepositionVerfahren. Die geplante Fabrik in Plattsburgh (New York, USA) soll Ende 2017 in Betrieb gehen.

Laut Norsk Titanium, TechnologieAnbieter für die additive Fertigung, hat der US-Bundesstaat New York gemeinsam mit dem Suny Polytechnic Institut zunächst 20 Merke IV-Rapid Plasma Deposition-Maschinen von Norsk Titanium bestellt. Der Auftrag dient dazu, der US-Niederlassung von Norsk Titanium den Aufbau und den Betrieb

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Norsk Titanium war auf der Farnborough International Airshow in Halle 4, Stand A114, mit einer Demonstration des neuen Verfahrens mit der MERKE IV-Maschine vertreten.

Quelle: Businesswire

der weltweit ersten Fabrik für additive Fertigung im industriellen Maßstab einfacher zu machen. Diese soll einmal rund 19.000 Quadratmeter einnehmen, dem Staat New York gehören und von Norsk Titanium betrieben werden. Die

Details: • Plattsburgh, New York, wurde als Standort der ersten Rapid Plasma Deposition-Fabrik ausgewählt • Die Anlage soll Ende 2017 in Betrieb gehen • Die ersten 20 MERKE IV-RPDMaschinen etablieren ein Produktionsvolumen von 400 metrischen Tonnen von strukturellen Titanbauteilen für die Luftfahrt pro Jahr.

• Das Programm sieht einen Kapazitätsausbau auf 40 Maschinen vor, die bis zu 800 metrische Tonnen jährlich herstellen und damit dem wachsenden Bedarf der Luftfahrtbranche entgegenkommen sollen.

• Die Investitionen des Staats New York beschleunigen den Bau der ersten 20 Maschinen.

Szene

Wie in Zukunft Dinge entstehen

Im Gespräch über 3D-Druck, Standort Göppingen.

Die 23. Hausmesse­Veranstaltungsreihe der CINTEG AG fand unter dem Motto statt: „The Future Of Making Things“ – Teil II. Nicht nur am Stammsitz Göppingen, sondern an den Standorten des Unter­ nehmens wie Oberhausen, Bad Alexand­ ersbad und zum ersten Mal in Chemnitz lud das Unternehmen seine Kunden,

Bild: CINTEG.

Interessenten und Partner zum Mei­ nungs­ und Informationsaustausch über Zukunftstechnologien, Trends und Indus­ trie 4.0­Themen.

Im April wurde die GFU GmbH – Her­ steller eines ERP­Systems – von der CIN­ TEG AG übernommen. So war ein High­ light die Präsentation der neuen Version

AUTOCAD Magazin

des ERP­Systems ABPS 5. Die Software ist für den Einsatz in kleinen und mittelstän­ dischen Unternehmen unterschiedlicher Branchen konzipiert und schafft durch­ gängigen Datenfluss für alle Unterneh­ mensprozesse.

Der „plmKonfigurator“, eine Eigen­ entwicklung der CINTEG AG feierte auf der Hausmesse Premiere. Der Online­ Produktkonfigurator generiert über eine Web­Eingabemaske: ein durchkonstru­ iertes 3D­Modell, die 2D­Zeichnungs­ ableitungen, die Stücklisten sowie ein Angebot. Intern wird das Angebot ins ERP­System ABPS 5 überführt und direkt eine Stückliste dazu erstellt. Bei Beauf­ tragung werden Angebot und Stücklis­ te in der Warenwirtschaft weiter verar­ beitet. Im Fokus der Hausmessen stand ebenso die 3D­Drucker­Technologie, zu der CINTEG gemeinsam mit dem Herstel­ ler Stratasys einen Themenpark präsen­ tierte. Zahlreiche Partner unterstützten als Aussteller das CINTEG­Technologiefo­ rum: Autodesk, CAD­Services, Cadenas, D­CAM, GFU, Ecscad, Hewlett Packard, IC­Bildungshaus, Open Mind, plmteam, galileo­ip, Stratasys sowie Thinkline.

Gehen Sie auf die Überholspur.

Electrical Engineering mit WSCAD.

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Szene

Gebäudetechnik: Planen ohne Kompromisse • konfigurierte Bau­ teillisten nach DIN 18379 Längen­, • Stück­, Raumberechnungs­ listen • umfangreiche Beschriftungsfamili­ en für HLSE • Systemfarbfilter für die Gewerkeplanung TinLine Revit projectBox mep ist integriert und eingebettet in Revit 2017.

Zum Gewerk Heizung gehören fabrikatneut­ Anfangs März 2016 haben sich das Schwei­ rale Familien, vorgefertigte Heizungs­ und zer Unternehmen TinLine GmbH und CAD Fußbodenverteiler­Familienvorlagen, Studio ABCOM GmbH aus Darmstadt optimierte Rohrformteilfamilien, Rohr­ zusammen getan. Die beiden Unterneh­ routings und kombinierte Raumtabellen men ergänzen sich mit ihrer Kompetenz mit tatsächlichen Heizlastsummen der in der Gebäudetechnik. Die TinLine Revit Heizkörper. Das Gewerk Lüftung bietet projectBOX mep basiert auf der Erfahrung unter anderem neutrale Familien nach des Entwicklerteams in der CAD­unter­ DIN 18379, automatische Ermittlung der stützten HLSE­Planung. In der Elektrotech­ Flanschgrößen und im Vorlageprojekt nik bietet TinLine GmbH zusätzlich Con­ hinterlegte Beschriftungen. Schalldämp­ tent für die Schweiz an. Die Funktionen: fer, BSK, RSK, Auslässe und Geräte sind • MagicWall (APP) macht aus 2D­Linien fabrikatneutral variabel hinterlegt.

3D­Konstruktionen Im Gewerk Sanitär stehen erweiterte • MagicOpening (APP) generiert TGA spe­ und korrigierte Rohrformteilfamilien, neu­ zifische Durchbrüche und Aussparun­ trale Sanitärobjektfamilien, Rohrroutings gen für die Kanal und Rohrtrassen und Rohrlängenbauteilliste auch für Rohr­ • praxisorientierte Ansichtsvorlagen und trassen mit Muffenverbindungen bereit.

MEP­Voreinstellungen Für das Gewerk Elektro werden Ins­ • auswertbare Parameter aller projectBOX­ tallationsgerätefamilien im 3D­Modell in Familien & Bauteile der korrekten Position platziert.

Elektronikdesign mit Autodesk Autodesk wird von Premier Farnell das Unternehmen Cadsoft Computer GmbH mit Sitz im oberbayrischen Pleiskirchen übernehmen. Cadsoft entwickelt Lösungen für elektronisches Design, wie etwa das PCB-Designwerkzeug EAGLE mit weltweit mehreren hunderttausend Anwendern. Aus der Mitteilung des bisherigen Eigentümers, Premier Farnell, geht hervor, dass das Unternehmen beabsichtige, auch weiterhin die Cadsoft-Lösungen im Auftrag von Autodesk zu vertreiben.

Die Entscheidung des britischen Distributors für elektronisches Design und Betreibers einer der größten OnlineCommunities für die entsprechenden Anwendungen fiel nach einer im Juli 2015 initiierten Prüfung des operativen Geschäfts. Dabei ergab sich, dass sich Premier Farnell strategisch neu aufstellen und auf das Kerngeschäft konzentrieren müsse -- bei gleichzeitiger Reduktion der Nettoverbindlichkeiten.

Diese würden sich, Stand 1. 1. 2016, durch den Verkauf von Cadsoft um 8 Prozent reduzieren lassen. Die Analysten der Schnitger Corporation leiten aus diesen Zahlen ab, dass Autodesk für Cadsoft rund £ 20 Millionen berappen muss. Bereits seit Anfang des Jahres besteht eine Partnerschaft zwischen Farnell element14 als Distributor sowie Cadsoft und Autodesk.

Erfolgreiche Tarox Inside 2016 IT-Anbieter Tarox hat seine Hausmesse Inside abgeschlossen. Das Messe-Motto „Da ist mehr für Sie drin“ mit Leben erfüllten vor allem die zahlreichen Aussteller mit ihren Angeboten im Großtrakt unter der Nordtribüne des Signal Iduna Parks zu Dortmund. Zahlreiche Partner, darunter Intel und Microsoft, unterstützten die Schau. Mehr als 50 Stand-Stationen mit Delegationen von A wie Accantum oder APC über D wie Devolo und D-Link oder S wie Sophos oder Sandisk bis hin zu U wie Unit Technology repräsentierten nahezu das gesamte IT-Spektrum.

Experten aus den Tarox-Leistungssparten wie Machines, Consulting und Data präsentierten neben aktuellen Themen auch Spezialthemen wie Security, 3D-Technologien, additive Fertigung sowie Augmented & Virtual Reality. Mit entsprechenden Brillen als visuelle Ausgabegeräte vor Augen ausgestattet, mag so mancher Inside-Besucher gestaunt haben, was beispielsweise in animierten dreidimensionalen Onlineshops möglich ist. Für 3D-Hardware und Dienstleistungen

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zeichnet die neue Business-Unit TAROX360 verantwortlich.

Ihr Leiter, Sebastian Moronczyk, erklärt: „Grundsätzlich geht es bei der TAROX360 darum innovative Medien und Technologien in den Mittelstand zu bringen. Architekten, Grafiker, Fotografen usw. können mittels Virtual Reality oder Augmented Reality sowie 3D Druck ihr Arbeitsumfeld revolutionieren. Diese neue Arbeitsumgebung wurde auf der INSIDE gezeigt.“ Gefragt nach den Schwerpunkten bei den 3D-Hardware & Dienstleistungen sagt Moronczyk: „In dieser Unit geht es vornehmlich um Content in Verbindung mit Hardware. Wir beschreiben das in 3 Segmenten: Creation – Management – Building. Es geht hier um neue digitale Medien die einen Arbeitsplatz zukünftig definieren, wie zum Beispiel durch Virtual Reality oder 3D-Druck. Da hier nicht nur die reine Hardware wichtig ist sondern auch die Anforderung an diese, steht für uns immer die Lösung im Vordergrund. Diese kann dann als Bundle mittels Hardware oder als Dienstleistung beschrieben werden.“

Rückblick: Autodesk Open Veranstaltungen der Datech

Benjamin Lorenzen bei der Vorführung von ARVEY.

Datech, der CAD­ und Design­Spezialist der Tech Data, hatte über 100 Anwender in eine Hightech­Werkstatt nach München eingeladen, um innovative Projekte und Produktionsmethoden vorzustellen.

Am 22. und 23. Juni 2016 fanden die beiden ersten Veranstaltungen der Auto­ desk Open statt. Als Veranstaltungsort diente das MakerSpace der Technischen Universität München.

Als Highlight für die „Maker­Szene“ kris­ tallisierte sich die Vorstellung des Produk­ tes “ARVEY, die tragbare Steckdose” heraus.

Die Entwickler haben im Februar 2016 den „Bundespreis für hervorragende innova­ torische Leistungen für das Handwerk“ verliehen bekommen. Mit dem tragbaren Stromgenerator lassen sich elektrische Geräte bis 1000 Watt mobil und ohne Netzstrom betreiben. Eine Hochleistungs­

Batterie speichert dabei bis zu 460 Watt­ stunden an Energie zum freien Verbrauch.

Das Gerät wiegt insgesamt nur etwa 10 Kilogramm und kann kostenfrei durch im Set enthaltene Solarpanels wieder aufge­ laden werden. Benjamin Lorenzen, von der Firma AXSOL GmbH aus Würzburg, stellte das Produkt von der Konzeptionierung bis zur Realisierung vor und zeigte dabei auf, wie aus einer Idee ein Geschäftsmodell entstehen kann. Ein weiterer Höhepunkt war die Präsentation zur BIM­Kollaboration in der Cloud von Navisworks und BIM 360.

Es wurde aufgezeigt, wie man integrier­ te 3D­Modelle aus verschiedenen Welten standortunabhängig mit allen Projekt­ beteiligten intern und extern überprüfen und koordinieren kann. Es können damit Kollisionen und Fehler im 3D­Modell schon frühzeitig erkannt, Kosten reduziert und wichtige Zeitfenster eingehalten werden.

Ein wichtiger Aspekt für die Bauindustrie, den die teilnehmenden Gäste bestätigten.

Peter Skandera, Sales Division Manager AEC der Datech, kommentiert: „Die Auto­ desk Open war für uns ein Test. Wir woll­ ten feststellen, wie innovative Ideen von Anwendern angenommen werden und welches Interesse seitens der Aussteller besteht. Sowohl von Besuchern als auch von den Ausstellern haben wir durchge­ hend positives Feedback erhalten."

35. Motek Internationale Fachmesse für Produktionsund Montageautomatisierung Montageanlagen und Grundsysteme Handhabungstechnik Prozesstechnik zum Fügen, Bearbeiten, Prüfen und Kennzeichnen Komponenten für den Sondermaschinenbau Software und Dienstleistungen

Projekträume in der Cloud Der PDM­ und PLM­Hersteller PROCAD hat die neue Version seiner Dokumenten­ austausch­Plattform PROOM vorgestellt.

Release 3.0 bietet ein neues Design mit überarbeiteter Benutzerführung sowie detailliertere Auswertungsmöglichkeiten zum Austausch von Dokumenten. PROOM 3.0 unterstützt außerdem alle gängigen Web­Browser. Damit bietet PROCAD nun auch Mac­Nutzern eine hilfreiche Alterna­ tive zu Dropbox und FTP für den gesteu­ erten und sicheren Austausch technischer Dokumente über Unternehmens­ und Sys­ temgrenzen hinweg.

Mit dem neuen Release stellt PROCAD seine Branchenlösung für den Dokumen­ tenaustausch in technischen Unterneh­

men von Silverlight auf HTML um. Die Umstellung war Anlass, die Benutzerfüh­ rung zu optimieren und die Oberfläche moderner zu gestalten. Hierbei hat sich der Anbieter eng an den Wünschen und Bedürfnissen seiner Nutzer orientiert.

PROOM 3.0 zeigt sich in neuem Gewand, ist übersichtlich und einfach bedienbar. Mit wenigen Klicks zum Ziel: die Funktionen werden direkt am Ordner und Dokument aufgerufen. Detaillierte Auswertungen zum Austausch von Dokumenten sind ab sofort nach Zeitfenster, Benutzern und der Akti­ vität selbst möglich. Die Datenaustausch­ Plattform ist in der neuen Version über Internet Explorer 10+, Edge, Google Chro­ me 43+, Safari und Firefox abrufbar.

10. – 13.

OKT. 2016 STUTTGART www.motek-messe.de

AUTOCAD Magazin

Szene

AMB 2016: Professorin Jivka Ovtcharova vom KIT im Gespräch

Der virtuelle Zwilling kommt Entwickelt sich die Werkzeugmaschine zum PC mit Spindel, entscheidet die Software über Erfolg oder Misserfolg einer Maschine? Antworten wird die kommende AMB Internationale Ausstellung für Metallbearbeitung vom 13. bis 17. September in Stuttgart liefern. Eine Einschätzung liefert Professorin Jivka Ovtcharova vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT).

Die Diplom-Ingenieurin mit zweifacher Promotion in Maschinenbau und Informatik leitet das Institut für Informationsmanagement im Ingenieurwesen (IMI).

AUTOCAD & Inventor Magazin (ACM): Frau Professor Ovtcharova, werden wir in Stuttgart auf der AMB Werkzeugmaschinen sehen oder Computer mit Spindeln?

Prof. Dr. Jivka Ovtcharova: In der zerspa­ nenden Fertigung wird es in naher Zukunft genauso aussehen wie in vielen anderen Industrie­4.0­Branchen. Mittels eines virtu­ ellen Abbildes wird es möglich sein, ope­ rationale Konzepte der Wertschöpfung einer Werkzeugmaschine in Echtzeit zu validieren. Ein Beispiel ist die manuelle und automatische Bedienung sowie die Kon­ figuration der Werkzeugmaschine über intuitive Mensch­Maschi­ nen­Schnittstellen wie Web­Oberflächen oder haptische Interaktions­ geräte. Eine umfassende Simulation der tatsäch­ lichen Bewegung der Werkzeugmaschine wird es ermöglichen, das vir­ tuelle 3D­Werkzeugma­ Professor Dr.-Ing. Dr. Dr. schinenmodell über die h. c. Jivka Ovtcharova leitet das Institut für Software der Steuerung Informationsmanageauszuführen. Weiterhin ment im Ingenieurwesen wird es möglich sein, eine (IMI) und ist Direktorin im Forschungszentrum für abschließende Validie­ Informatik Karlsruhe (FZI). rung vor der Bearbeitung Bild: A. Fischer / KIT durchzuführen, was den Zeitaufwand für die Probedurchläufe auf der realen Werkzeugmaschine enorm ver­ kürzt.

ACM: Mit welchen Auswirkungen auf Produktivität und Wirtschaftlichkeit?

Prof. Dr. Jivka Ovtcharova: Eine Wert­ schöpfung wird nur dann erreicht, wenn ganzheitlich die Prozesse mit all ihren Daten berücksichtigt werden. Hierzu wer­

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den Daten wie Energiedaten, Störungs­ meldungen oder Werkzeugdaten aus der Maschine benötigt. Hinzu kommen Daten aus der Logistik und technische Informati­ onen wie Schnittdaten etc. Das Verschmel­ zen realer Maschinen und virtueller Abbil­ dungen ermöglicht eine Annäherung an die Vision der automatisierten, vernetzten virtuellen Inbetriebnahme eines ganzen Betriebes.

tig dadurch jedoch eine enorme Erhöhung von Reichweite, Bekanntheit und Marktpo­ tenzial erreicht wird.

ACM: In Halle 4 präsentieren sich während der AMB Anbieter von Software & Engineering. Welche Aufgaben kommen speziell auf die Softwareentwicklung für Industrie-4.0-fähige Werkzeugmaschinen zu?

Prof. Dr. Jivka Ovtcharova: Celos steht für App­basierte Nutzungsoberflächen, die so einfach und intuitiv bedienbar wie bei einem Smartphone sind. Insgesamt sind mobile Anwendungen innerhalb der Industrie 4.0 als HMI­Technologie gefrag­ ter denn je, denn einerseits bauen diese auf den bestehenden Erfahrungen im nor­ malen Leben auf und setzen keine neuen Bildungsmaßnahmen voraus. Anderer­ seits bieten Smart Devices aufgrund ihrer Verfügbarkeit und ihrer Leistungsfähigkeit neue Möglichkeiten für HMI­Lösungen.

Für die Realisierung industrietauglicher Apps stehen verschiedene Ansätze zur Verfügung, die je nach Anwendungs­ szenario spezifisch einzusetzen sind. Die neueste Entwicklung zeigt jedoch, dass die Inhalte zunehmend von ihrer Erstel­ lung und ihrem Ursprung entkoppelt werden, sie „atomisieren“ sich ebenso wie die Services. Was bedeutet dies für die Entwicklung teurer Apps? Werden sie auf lange Sicht verschwinden? Wieviel weite­ re Celos­Apps werden noch angeboten?

Langfristig wird sich der Trend zur „Atomi­ sierung“ ausweiten. Dienste werden sich um Nutzungsszenarien scharen, um den Menschen kontextsensitive und personali­ sierte Informationen anzubieten. Dadurch wird der Grad der intuitiven Bedienung auch im Industriekontext rapide steigen.

Prof. Dr. Jivka Ovtcharova: In der zerspa­ nenden Fertigung ist das IT­Systemnetz­ werk das Herzstück einer Industrie­4.0­Lö­ sung. Orchestriert wird dieses Netzwerk durch das Tool Lifeycle Management als Interplayer an der Schnittstelle zwischen Planung und realer Fertigungswelt.

Dadurch können sowohl die in der Pla­ nung als auch in der Fertigung anfallen­ den Daten erfasst und für eine Analyse zugänglich gemacht werden. Die Prozesse werden kontinuierlich, quasi „in the loop“, verbessert. Offene Programmierschnitt­ stellen (APIs), mit denen Drittentwickler auf die Möglichkeiten von Webservices zugrei­ fen können, sind eine treibende Kraft im Industrie 4.0­Umfeld. Die vergleichsweise geringe Begeisterung in der Fertigungsin­ dustrie für offene Schnittstellen führe ich auf datenschutzrechtliche und urheber­ rechtliche Bedenken zurück, die zwar ver­ ständlich, aber nicht mehr zeitgemäß sind.

Offene Schnittstellen sind eine langfristi­ ge Investition, bei der kurzfristig eigenes Know­how kostenfrei abgegeben, langfris­

ACM: DMG Mori (Stand 7A01) präsentiert mit Celos eine App-basierte Nutzeroberfläche. Welche Anforderungen an die Software ergeben sich aus solchen neuen Human Machine Interface (HMI)Ansätzen?

Szene

AUTOCAD Magazin

Die Komplexität der Maschinen wird für die Menschen unsichtbar.

ACM: Wenn der gesamte Produktentstehungsprozess virtuell abgebildet wird, wie muss Software für die Fertigung aussehen?

Prof. Dr. Jivka Ovtcharova: Der Trend zum virtuellen Abbild im Kontext von Industrie 4.0 setzt eine funktionsfähige, interoperative Prozess­ und IT­Systemin­ frastruktur voraus. Das Referenzarchitek­ turmodell Industrie 4.0 (RAMI 4.0) von VDI, VDE und ZVEI sorgt aktuell für Veror­ tung von Normen, Standards, Use­Case­ Inhalten und Beziehungen. Es bildet die

Bilder: M. Breig / KIT

Professorin Jivka Ovtcharova und Michael Grethler, Leiter des „Industrie 4.0 Collaboration Lab“ im IMI, vor einer virtuellen 3D-Darstellung einer kompletten Fertigungshalle.

Grundlage für Ableitung von Regeln für Industrie­4.0­Implementierungen.

Die Industrie­4.0­Komponente im RAMI 4.0 ermöglicht die Kommunikation von rea­ len Objekten in der Produktion mithilfe virtuell vernetzter Objekte und Prozesse.

Als Enabler der bidirektionalen Assoziati­ vität tritt das virtuelle Abbild auf. Dieses ist für die echtzeitfähige Handhabung und Ausführung von Prozessschritten über den gesamten Lebenszyklus zustän­ dig.

ACM: Datensicherheit und Know-howSchutz sind wichtige Themen der diesjährigen AMB. Was sind die wichtigsten Maßnahmen, um sich abzusichern?

Prof. Dr. Jivka Ovtcharova: Die beste Sicherheits­Software kann durch eine schwache Umsetzung bei den Kunden wirkungslos gemacht werden. Verschlüs­ selungstechnologien bringen nichts, wenn Anwender sie nicht nutzen. Mitarbeiter sind häufig die größte Schwachstelle in der Sicherheitsstrategie eines Unternehmens.

Daher ist zu empfehlen, nicht nur in den Schutz des physischen Zugangs zu Servern und Netzwerk­Hardware im Unternehmen zu investieren, sondern auch in die Absi­ cherung der Software und insbesondere in die Schulung der Mitarbeiter.

ACM: Frau Prof. Dr. Ovtcharova, vielen Dank für das Gespräch.

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AUTOCAD Magazin

Praxis

Die AutoCAD-Expertenrunde

Tipps & Tricks Alle Tipps sollen zum selbstverständlichen Umgang mit AutoCAD und seinen vertikalen Lösungen animieren, ihn vor allem erleichtern. Aus den vielen Leseranfragen haben wir die zur Veröffentlichung ausgewählt, die allen Anwendern auch einen praktischen Nutzen versprechen. Die Fragen beantwortet unser Experte Wilfried Nelkel.

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Automatisieren von Aufgaben nach dem Öffnen einer

Frage: Wir arbeiten mit AutoCAD und möchten in einer Vielzahl von Zeichnungen jeweils einen bestimmten Layer frieren. Bislang öffnen wir diese Zeichnung, frieren den Layer und speichern die Datei wieder. Ginge das denn auch automatisch?

Antwort: Ja das können Sie machen, wenn Sie der Meinung sind, dass sich der Aufwand in Bezug auf die Anzahl der Dateien rentiert. Zunächst einmal müssen Sie eine LISP­Datei in einem bestimmten Verzeichnis erzeugen.

Zudem müssen Sie die Systemvariable SECURELOAD auf 0 setzen. SECURELOAD hindert ausführbare Dateien daran, auto­ matisch geladen zu werden. Wenn SECU­ RELOAD den Wert 0 (NULL) besitzt, wer­ den ausführbare Dateien automatisch ohne Rückfrage geladen. Beim Wert 1 (Ausgangszustand) werden diese Datei­ en (ARX, DBX, CRX, LSP usw.) nur dann ohne Rückfrage geladen, sofern sich die Dateien in einem Verzeichnis befinden, das in der Systemvariablen „TRUSTED­ PATHS“ festgelegt ist. Diesen Pfad kön­ nen Sie auch in den Optionen auf der Registerkarte „Dateien“ hinzufügen. (Bild 1) Fügen Sie den Speicherort der oben

Bild 1: Dateipfad für vertrauenswürdige Dateien.

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AUTOCAD & Inventor Magazin 5/16

genannten LISP­Datei also in den Opti­ onen hinzu, kann man den Wert von SECURELOAD durchaus bei 1 belassen.

Erzeugen Sie jetzt mit dem Windows­ Editor eine Datei und benennen diese „LAYERFRIEREN.LSP. Sie muss folgenden Inhalt haben: (command „-layer“ „fr“ „Layername“ „“ „“) (princ) Sie können hier durchaus mehrere Lay­ er manipulieren oder andere Dinge ein­ tragen. Wichtig ist nur, dass am Ende das Princ in Klammern (princ) gesetzt wird. Speichern Sie die Datei in einem bestimmten Ordner ab und merken Sie sich den Dateipfad. Nun tippen Sie „APP­ LOAD“ ein. (Bild 2) Klicken Sie auf den Button „Inhalt…“ im Bereich „Startgruppe“ unten rechts im Dialogfeld. (Bild 3) Fügen Sie hier die soeben erzeugte LISP­Datei hinzu und verlassen Sie die Dialoge jeweils mit „Schließen“. Da sich diese LISP­Datei nun in der Startgruppe von AutoCAD befindet und SECURELOAD entsprechend konfiguriert ist, wird sie

Bild 2: Dialog zum Laden von Anwendungen.

Bild 3: Dialogfeld „Startgruppe“ zum Hinzufügen automatisch zu ladender Anwendungen.

bei jedem Öffnen einer AutoCAD­Datei automatisch und ohne Rückfrage aus­ geführt. Wenn Sie alle Ihre Zeichnungen konvertiert/bearbeitet haben, können Sie den Eintrag ja wieder aus der Startgruppe herausnehmen.

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Individuelle Anpassung der Benutzeroberfläche

Frage: Wir nutzen AutoCAD 2017 und haben bislang mit der Version 2007 gearbeitet. Am meisten stört uns die neue Benutzeroberfläche. Wir finden keinen Befehl mehr oder müssen lange danach suchen. Haben Sie einen Vorschlag für uns, wie wir das ändern können?

Antwort: Eine richtige Lösung gibt es da nicht, denn leider hat Autodesk die gewohnten Werk­ zeugkästen nach und nach vom System ent­ fernt. Sicherlich können Sie sich die alte Benutzer­ oberfläche wieder zusam­ menklöppeln, haben dann aber unter Umstän­ den Probleme im Bereich

Praxis

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Bild 6: Ansichtsoptionen steuern die Darstellung der Symbolik in der Werkzeugpalette.

Bild 4: Werkzeugpalette ohne Befehle.

der Schraffurerstellung, M­Text­Bear­ beitung, des Blockeditors, Layouts usw.

Diese vorgenannten Funktionen nutzen nämlich sehr exzessiv die Ribbonleisten, da hier je nach Befehl so genannte kon­ textsensitive Ribbonleisten automatisch eingeblendet werden. Schalten Sie die­ se Ribbons also ab, dann können Sie die Funktionen auch nicht mehr im vollen Umfang nutzen.

Ich habe trotzdem einen Tipp für Sie, wie man viele unterschiedliche Befehls­ symbole auf einem Blick vor sich hat: Blenden Sie Ihre Werkzeugpaletten ein

„StrG + 3“ und fixieren sie diese so, dass sie nicht ausgeblendet werden. Nun tippen Sie den Befehl „ABI“ ein, um die Benutzeroberfläche anzupassen. (Bild 4) Im unteren linken Bereich sehen Sie nun „alle Befehle“, die für Ihr AutoCAD verfügbar sind. Suchen Sie nun in der „Suchbefehlsliste“ nach dem Befehl „VERSCHIEBEN“ und ziehen diesen per Drag & Drop auf Ihre aufgeklappte Palette. Verfahren Sie mit allen weite­ ren Befehlen so, die Sie in dieser Palette haben möchten.

Sie können zu dieser Palette über einen Rechtsklick auf der Palette auch Text sowie Trennungslinien hinzu­ fügen, um eine bessere Übersicht zu erhalten und die Palette entsprechend zu strukturieren. (Bild 5) Beachten Sie auch, dass Sie über einen Rechtsklick in der Palette und dann über „Ansichtsoptionen“ die Größe/Darstellung der Palettensymbole entwe­ der für die aktuelle oder für alle Paletten verändern können. Dies bietet sich insbesondere bei der hier erzeugten Palette an, da oftmals die Symbolik genü­ gend Informationen bietet, um den Befehl gezielt aus­ Bild 5: Werkzeugpalette nach dem Füllen mit Befehlen. zuwählen. (Bild 6)

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Blöcke, VonLayer oder VonBlock

Frage: Immer wieder tauchen bei uns im Betrieb Fragen auf, die die Unterschiede „VonLayer“ und „VonBlock“ betreffen.

Können Sie uns hier einen Anhalt geben, wie wir in Sachen Blockdefinition richtig agieren?

Antwort: Das Thema VonLayer oder VonBlock ist teilweise immer noch eine Frage, vor allem bei neuen Anwendern.

Anhand von einem einfachen Beispiel erkläre ich Ihnen die Unterschiede. Die Eigenschaft VonBlock steuert das Aus­ sehen der AutoCAD­Objekte in einem Block. Werden die Objekte innerhalb einer Blockdefinition mit der Eigenschaft VonBlock erstellt, verhalten sie sich wie folgt: Der erstellte Block wird in der aktu­ ellen Zeichnung auf einem Layer abge­ legt. Der Layer hat im Layermanager die farbliche Eigenschaft Cyan. Der Block und die restlichen Elemente, die auf dem Layer liegen, werden auf VonLay­ er gestellt. Nun ist der Block so wie die restlichen Elemente in Cyan zu sehen.

Vergeben Sie jedoch für den Block die Farbe Blau, nimmt die Blockreferenz die Farbe Blau an und die restlichen Ele­ mente in der Zeichnung bleiben Von­ Layer also Cyan. Das Gleiche geschieht auch mit Plotstil, Linientyp, Linienstär­ ke und Material. Ein mit der Eigenschaft VonBlock erstellter Block erhält also alle

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Praxis

Ziehen Sie hier ein­ fach den gewünsch­ ten Befehl aus dem unteren linken Bereich in den oberen linken Bereich „Tastaturkür­ zel“. Sollten Sie den Befehl unten links nicht gleich finden, können Sie auch in das Suchen­Feld den Befehlsnamen ein­ geben und AutoCAD sucht dann automa­ tisch nach den Befeh­ len, die Ihrem Such­ String entsprechen.

Zum Schluss definie­ ren Sie dann noch das Bild 7: Benutzeroberflächenanpassung für Tastaturkurzbefehle. gewünschte Tastatur­ kürzel und beenden möglichen Eigenschaften inklusive der die Aktion mit einen Klick auf den OK­But­ Eigenschaft VonLayer, hingegen wird ton. der Block mit der Eigenschaft VonLay­ Die zweite Möglichkeit ist die Anpas­ er erstellt, erbt der Block nur die Eigen­ sung der so genannten ACAD.PGP­Datei. schaften des Layers. (In diesem Fall blie­ In dieser Textdatei sind unter anderem be der Block Cyan.)

Befehlsabkürzungen definiert. Hier kön­ nen Sie zum Beispiel lesen, dass sich der Tastaturkürzel AutoCAD­Befehl mit der Abkürzung „AB“ im AutoCAD starten lässt.

Der Speicherort dieser Datei ist benut­ Frage: Ich arbeite seit einiger Zeit mit zerspezifisch. Das bedeutet, dass auf einem AutoCAD 2017 und bin es aus meinem Computer pro Benutzer unterschiedliche vorherigen CAD-Programm gewohnt, PGP­Dateien existieren können. Der Pfad Befehle mittels Tastaturkurzbefehl zu zu dieser Datei ist etwas kompliziert, zumal starten. Einige Befehle habe ich bereits er ab dem Verzeichnis „AppData“ normaler­ gefunden, würde jedoch gerne bestimm- weise nicht sichtbar ist: te Befehle selbst definieren oder besteC:\Users\<Benutzername>\AppData\ hende Kürzel verändern. Geht das in Roaming\Autodesk\AutoCAD 2017\ AutoCAD? R21.0\deu\Support Außerdem werden Sie sich schwer Antwort: Natürlich können Sie in Auto­ tun, die richtige ACAD­Datei zu finden, CAD 2017 eigene Tastaturkurzbefehle da normalerweise im Windows­Explorer definieren oder bestehende verändern. die Anzeige der registrierten Dateitypen Es gibt hier zwei verschiedene Varianten: ausgeblendet ist. Aus diesem Grunde Die eine besteht darin, ein Tastaturkürzel lasse ich persönlich mir die Dateiendun­ in Kombination mit einer Funktionstaste gen immer anzeigen. Klicken Sie hierzu wie StRG oder ALT festzulegen. Dies erle­ im Windows­Explorer in der Menüleiste digen Sie über die Benutzeroberflächen­ auf „Extras → Ordneroptionen“. Sollten anpassung. (Bild 7) Sie die Menüleiste nicht sehen, drücken Sie vorher die ALT­Taste. Dann wird diese kurz eingeblendet. In dem nun erschei­ nenden Dialogfenster aktivieren Sie die Registerkarte „Ansicht“ und deaktivieren den Punkt „Erweiterungen bei bekann­ ten Dateitypen ausblenden“. Nun sehen Sie die unterschiedlichen Dateitypen im oben genannten Verzeichnis und können gezielt die gewünschte Datei auswählen.

Bild 8: Einfaches Öffnen der ACAD.PGP-Datei.

Es gibt jedoch auch einen einfachen Weg, zur ACAD.PGP­Datei zu gelangen. Auf der Registerkarte „Verwalten“ finden Sie in AutoCAD eine Gruppe „Benutzeranpas­ sung“. Hier können Sie den Button „Aliase bearbeiten“ erkennen. Wenn Sie hierauf klicken, gibt es direkt einen Button zum Öffnen der ACAD.PGP­Datei. (Bild 8) Navigieren Sie im Text­Editor bis zum Bereich „Format für Befehls­Aliasna­ men“: <Alias>,*<Vollständiger Befehls­ name>“. Fügen Sie das gewünschte Tastaturkürzel sinnvollerweise in alpha­ betischer Reihenfolge ein. Nicht, weil AutoCAD sonst den Befehl nicht findet, sondern weil es Ihnen zu einem späteren Zeitpunkt leichter fallen wird, den Befehl wiederzufinden.

Immer, wenn Sie einen Kurzbefehl ver­ ändern oder hinzufügen wollen, sollten Sie vorher den Kurzbefehl in AutoCAD tes­ ten, um sicherzustellen, dass dieser noch nicht vorhanden ist. Gegebenenfalls ist

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Bild 9: Neues Initialisieren der ACAD.PGPDatei.

die bestehende Definition zu ändern. Die lautet immer: „Kurzbefehl, *Befehlsname“.

Am Beispiel des Befehls ABSTAND müssen Sie folgende Zeile eingeben: (Diese finden Sie so auch in der ACAD.PGP­Datei): AB, *ABSTAND. Achten Sie hier unbedingt auf das Komma sowie den Stern vor dem eigentlichen Befehlsnamen. Der Abstand zwischen ALIAS und Befehlsname ist frei wählbar, sollte jedoch aus optischen Grün­ den eingehalten werden. Anschließend speichern Sie die ACAD.PGP­Datei wieder ab (machen sich unter Umständen vor­ her eine Sicherungskopie) und wechseln zurück zu AutoCAD. Hier ist es nun wichtig, dass Sie die ACAD.PGP­Datei neu einlesen. Das geschieht über den Befehl „NEUINIT“. In der folgenden Dialogbox müssen Sie nun den Haken bei der Option „ACAD­PGP“ aktivieren und klicken dann auf OK. Nun wird die ACAD.PGP­Datei neu eingelesen und Sie können Ihren Kurzbefehl gleich testen. (Bild 9) (ra) ■

Praxis

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ACM-PLRICHTUNG.LSP

Im Uhrzeigersinn – oder entgegen? einem Rechteck ist es noch einfach. Geht der Linienzug beispielsweise erst nach rechts, dann nach unten, dann wieder nach links und schließlich zurück nach oben, verläuft die Polylinie im Uhrzeigersinn.

Leider sind nicht alle Linienverläufe so harmlos. Es kann durchaus zur Glau­ bensfrage werden, in welche Richtung die Polylinie dreht. Unlösbar wird es bei z­ und s­förmigen Linien. Das Tool geht einen Kompromiss ein und verwendet folgenden Ansatz: Nach jedem Polylinien­Segment wird geprüft, in welche Richtung das Fol­ gestück abzweigt. Eine Abzweigung nach rechts wird als „im Uhrzeigersinn“ interpre­ tiert, nach links geht es gegen den Uhrzei­ gersinn. Alle Abzweigungen werden regis­ triert, die Mehrheit entscheidet schließlich über die Laufrichtung. Diese Vorgehens­ weise hält zwar einer wissenschaftlichen Betrachtung nicht stand, für die Praxis ist

sie aber in den allermeisten Fällen völlig ausreichend. Das Ergebnis wird in einem Dialogfeld angezeigt, das zusätzlich über das Kontrollkästchen „Richtung wechseln“ die Möglichkeit bietet, die Polylinie „umzu­ drehen“. Befindet sich die gewählte Polyli­ nie auf einem gesperrten Layer, ist dieses Kontrollkästchen deaktiviert.

(Gerhard Rampf/ra) ■

info

Bei der automatischen Ableitung von Steuerprogrammen für CNC­Maschi­ nen aus einer CAD­Zeichnung kann es von Bedeutung sein, ob eine Polylinie im oder entgegen dem Uhrzeigersinn erstellt wurde. Im Nachhinein ist das aber nur schwer zu klären.

Hier hilft das Tool ACM-PLRICHTUNG.LSP, mit dem sich die „Uhrzeigersinn“­Richtung auslesen und bei Bedarf auch gleich ändern lässt. Nach dem Aufruf des Befehls fordert das Tool zur Wahl der zu untersuchenden Polylinie auf. Wählbar sind 2D­Polylinien des alten Formats, wie sie bis AutoCAD 14 verwendet wurden, sowie die an Spei­ cherplatz optimierten Polylinien, die mit AutoCAD 2000 eingeführt wurden.

Nach der Wahl eines gültigen Objekts ermittelt das Tool dessen Laufrichtung. Je nach Gestalt der Polylinie ist die Richtung nicht immer eindeutig zu bestimmen. Bei

Programm: ACM-PLRICHTUNG.LSP Funktion: Drehrichtung von Polylinien ermitteln Autor: Gerhard Rampf Lauffähig ab: AutoCAD 2010 Bezug: nur auf Tool-CD 5/2016

LISPSCRIPT.LSP

Script­Betrieb mit LISP­Dateien Programm LISPSCRIPT.LSP ein Verzeich­ nis auswählen, in dem alle vorhandenen DWG­Dateien mit der gleichen Script­ Datei bearbeitet werden. Die Inhalte der Script­Datei sind durch LISP­Dateien zu bestimmen, die man auswählt. So werden alle DWG­Dateien in einem Verzeichnis mit einer Script­Datei jeweils mit den glei­ chen LISP­Funktionen bearbeitet.

Hinweis: Die DWG­Dateien dürfen nicht höher gespeichert sein, als die aktuel­ le AutoCAD­Version sie öffnen kann.

In AutoCAD 2012 etwa können keine 2013er­DWG­Dateien bearbeitet werden, umgekehrt ist das kein Problem.

Für die Vorgehensweise im Programm muss ein Verzeichnis für LISP­ und eins für DWG­Dateien ausgewählt werden.

Die DWG­Dateien werden dann im Script­ Betrieb mit Hilfe der LISP­Dateien modifi­ ziert. Dabei ist die Reihenfolge der einzu­ beziehenden LISP­Dateien wichtig: eine Koordinatenausgabe kann zum Beispiel erst dann erfolgen, wenn zuvor ein Ver­ schiebevektor auf die Zeichnungsobjekte

angebracht wurde. Nach dem Start des Script­Betriebs werden dann alle DWG­ Dateien entsprechend geändert. Ist keine LISP­Datei aktiviert, lässt sich trotzdem das Speicherformat über den Script­Betrieb ändern. So können beispielsweise alle DWG­Dateien in einem bestimmten DWG­ Format (2004­2013) gespeichert werden.

Die Beispiel­LISP­Dateien sind in den Werten mit Hilfe eines Texteditors einfach anzupassen. Für fortgeschrittene „LISPler“ sollte es kein Problem sein, eigene Datei­ en in den Script­Betrieb einzubinden.

(Jörn Bosse/ra) ■

info

Wenn für eine Vielzahl gleichartiger Zeich­ nungen immer die gleichen Arbeitsschrit­ te erforderlich sind, ist ein manuelles Vor­ gehen sehr mühsam. Denn auch in jeder Zeichnung sind immer wieder die glei­ chen Arbeiten auszuführen.

In AutoCAD kann man mit der Funktion „Script ausführen“ in jeder Datei ein Script laden, so dass die vorher im Script festge­ legten Arbeitsschritte in der aktuellen Datei ausgeführt werden. In der Regel werden die Befehlsaufrufe in Script­Dateien so geschrie­ ben, wie man sie auch in der Befehlszeile eingeben kann. Wenn nun zusätzlich LISP­ Dateien automatisch zu laden und aus­ zuführen sind, kann die zu bewältigende Aufgabe durchaus komplex werden … Da im Script­Betrieb kein manuelles Eingreifen möglich ist, sollte man die Arbeitsschritte exakt in der vorgegebenen Reihenfolge ausführen. Deshalb sollten die Aufgaben einer Script­Datei einfach gehalten sein, sich etwa auf Fleißarbeiten beschränken.

Um den Aufruf der Script­Datei weiter zu automatisieren, kann man mit dem

Programm: LISPSCRIPT.LSP Funktion: Script-Betrieb mit LISP-Dateien Autor: Jörn Bosse Lauffähig ab: AutoCAD 2012 Bezug: nur auf Tool-CD 5/2016

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Praxis

ACM-XREFPREPARE.LSP

Hintergründig dunkler als weiß und heller als schwarz sind, aber keinen farbigen (bunten) Eindruck hinterlassen. Grau entsteht in der additiven und in der subtraktiven Farbmischung, wenn die Anteile der Grundfarben gleich sind. Für den RGB­ Farbraum gilt: Rot­, Grün­ und Blauanteil sind gleich. Der Grauwert einer RGB­ Farbe wäre somit Grau = (R+G+B)/3.

Da das menschliche Auge verschiede­ ne Spektralbereiche verschieden stark wahrnimmt – im Grünen ist die Unter­ scheidung am größten –, ist folgende Umrechnung der Realität besser ange­ passt: Grau = 0,299 R + 0.587 G + 0,114 B. Dieses Umrechnungsverfahren wird auch im Programm XREFPREPARE.LSP genutzt. Vor der Anwendung in der für das XREF vorgesehenen Zeichnung soll­ te man eine Sicherungskopie erstellen, da die originalen Farbinformationen verlorengehen. Gestartet wird mit dem Befehl ACM­XREFPREPARE, dann färbt

das Tool alle in der Zeichnung gefunde­ nen Objekte (inklusive Objekte in Blö­ cken) um. Werden beim Scannen Schraf­ furen gefunden, wird dort die Objekt­ transparenz auf 50 Prozent gesetzt; eine Farbumrechnung innerhalb von MTEXT­ Formatierungen findet nicht statt.

(Thomas Krüger/ra) ■

info

In Architekturplänen werden Grundrisse oft als so genannte externe Referenz – kurz XREF – eingefügt. Beim XREF wird der Modellbereich einer eigenständi­ gen Zeichnung, ähnlich wie bei einer Blockreferenz, an einer bestimmten geometrischen Position in der aktuellen Zeichnung visualisiert. In der aktuellen Zeichnung werden dabei nur Einfüge­ punkt, Skalierung, Drehung und Pfad zur externen DWG, aber keine weiteren Geometrieobjekte gespeichert, wodurch man die Zeichnungsdateigröße auch relativ klein halten kann.

Das aktuelle Gewerk soll sich in der Zeichnung vom Grundriss im Hinter­ grund abheben. Zu diesem Zweck bietet es sich an, die Objekte des Grundrisses entsprechend ihrer bisherigen Farbe in einen korrespondierenden „Grauton“ umzufärben und die Transparenz von Grundriss­Schraffuren anzuheben. Als grau werden Farbtöne bezeichnet, die

Programm: ACM-XREFPREPARE.LSP Funktion: Objekt- und Layerfarben in GraustufenFarben umwandeln sowie Schraffur-Transparenz auf 50 Prozent setzen Autor: Thomas Krüger Lauffähig ab: AutoCAD 2012 Bezug: nur auf Tool-CD 5/2016

ACM-TOOLTIPEXTEND.DLL

Objektbezogen erweitern

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liert, wird die Länge darauf bezogen nicht angezeigt.

Die Anzeige könnte wie folgt ergänzt sein: Fahrrad (Block im Modellbereich) Vorderrad (verschachtelter Block 1) Achse (verschachtelter Block 2) Line (12345.6789) ●

●

●

●

Der Anwender hat den Vorteil, dass er die Blöcke nicht auflösen muss, um das Objekt wählen zu können, von dem er die Länge ermitteln möchte. Diese wird bekannt­ lich nur dann im Eigenschaftenfenster angezeigt, wenn das Objekt selektiert ist.

Beachtet werden muss, dass die lokalen Sicherheitseinstellungen das Laden von .NET­Programmbibliotheken aus dem Netzwerk verhindern (können). Daher sind die Programmdateien vor der Verwen­ dung auf die lokale Festplatte zu kopieren.

Die Einbindung der AutoCAD­.Net­Bib­ liotheken erfolgt versionsbezogen. Das

Tool wurde für die AutoCAD­Versionen 2011 bis 2017 erstellt, lässt sich aber auch in den Vertikalprodukten von Autodesk nutzen, etwa in AutoCAD Architecture.

Das Laden dieser .NET­Applikation ist ein­ malig mit NETLOAD erforderlich, falls man den ACM­Tool­Commander nicht verwen­ det. Das Programm registriert sich selbst und steht fortan immer zur Verfügung.

(Holger Brischke/ra) ■

info

Im achten Teil der Serie zum Thema „Objektbezogene Funktionen“ werden die Tool­Tip­Informationen erweitert. Die Zusatzinformationen stehen also direkt beim Überfahren des Objekts mit der Maus zur Verfügung, müssen nicht erst vom Anwender über die rechte Maustas­ te aktiviert werden. Die Erweiterung wird mit ACM-TOOLTIPEXTEND.DLL ein­ und auch wieder ausgeschaltet. In der Befehls­ zeile wird der Anwender darüber infor­ miert, welchen Status man gesetzt hat.

Die im siebten Teil behandelte Erwei­ terung zur Anzeige der Verschachte­ lungshierarchie der Blockreferenzen wird nun um Informationen für das in der tiefsten Ebene überfahrene Objekt erweitert. Besitzt das Objekt eine Län­ geneigenschaft, wird zusätzlich zum Objekttypen auch die Länge ausgege­ ben. Zu beachten ist jedoch, dass dies die Länge des Definitionsobjekts ist. Ist die übergeordnete Blockreferenz ska­

Programm: ACM-TOOLTIPEXTEND.DLL Funktion: Erweiterung der Tool-Tip-Informationen, Teil 8: Längen Autor: Holger Brischke Lauffähig ab: AutoCAD 2011 Bezug: nur auf Tool-CD 5/2016

Praxis

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FEN_KIPPFL_SPR.LSP

Kipp­Flügel mit Flügelsprosse Geladen wird das Programm über APPLOAD. Alle zugehörigen Programm­ dateien müssen sich im aktuellen Ver­ zeichnis oder in einem gesondert gesetz­ ten Zugriffspfad befinden. Mit dem Auf­ ruf des Befehls „FEN_KIPPFL_SPR.LSP“ wird eine Dialogbox geöffnet, in der sich die zur Routine gehörenden Variablen setzen lassen: ●

●

●

●

RABR Rahmenaußenmaß (Breite) RAH Rahmenaußenmaß (Höhe) Darstellung DIN­links beziehungsweise DIN­rechts Fenster auf Konstruktionsdetail gezoomt

dinateneingabe zu bestimmen. Durch Betätigung des Zoomknopfs in der Dialogbox steht die Fensterkonstrukti­ on zur weiteren Bearbeitung detailliert zur Verfügung: Das LISP­Programm übernimmt alle erforderlichen Berech­ nungen und erstellt die Konstruktions­ details.

(Dieter Ribbrock/ra) ■

info

Wenn Sie als Tischler, Schreiner, Archi­ tekt oder Innenarchitekt schon lange Ihren Kunden für diverse Bauvorha­ ben Konstruktions­ beziehungsweise Ansichtszeichnungen zu den unter­ schiedlichen Fensterelementen mit an die Hand geben wollen, dann bietet die Routine FEN_KIPPFL_SPR.LSP den opti­ malen Ansatzpunkt. In Anlehnung an die DIN 68121 „Holzprofile für Fenster und Fenstertüren“ lassen sich damit auf einfache Art einflügelige Kipp­Flügel­ fenster mit Flügelsprosse in Symboldar­ stellung erstellen, die im Maßstab 1:1 mit allen wesentlichen Konstruktionsdetails wie Rahmenstärke, Falzmaß, Glasmaß usw. erfolgt. Auf Wunsch kann man die Symboldarstellungen in der Nach­ bearbeitung editieren und bemaßen. Über die „Zwischenablage“ lassen sich anschließend die Darstellungen in Ange­ bote unter Word und Excel einbinden.

Nachdem in der Dialogbox alle erforder­ lichen Parameter festgelegt sind, bestä­ tigt man die Eingaben mit OK. Die Pro­ grammroutine fordert nun auf, den Ein­ fügepunkt P1 links unten in der Ecke des Flügelfensters, durch Picken oder Koor­

Programm: FEN_KIPPFL_SPR.LSP Funktion: Kippfenster mit Flügelsprossen, wahlweise DIN-links oder DIN-rechts, nach innen zu öffnen Autor: Dieter Ribbrock Lauffähig ab: AutoCAD 2005 Bezug: nur auf Tool-CD 5/2016

S-AUF.LSP

Schraffurkonturen und ­muster man durch die aufgeprägten Linien entstehende Kanten und Flächen ein­ zeln weiterbearbeiten kann. So können einzelne Kanten eingefärbt und einzel­ ne Flächen verdickt oder extrudiert wer­ den. Das manuelle Aufprägen von vie­ len Linien ist sehr aufwändig, weil man immer nur einzeln ausgewählte Linien aufprägen kann.

Um schnell und automatisiert aus bestehenden Schraffurkonturen Kuba­ turen mit aufgeprägten Schraffurmus­ tern generieren zu können, lässt sich das Tool S-AUF.LSP einsetzen. Je nach voreingestellten Optionen werden dabei von den ausgewählten assozi­ ativen Schraffuren und deren Schraf­ furkonturen durch Extrusion mit der voreingestellten Extrusionstiefe jeweils Kubaturen auf dem voreingestell­ ten Layer gebildet und auf diesen die Schraffurmusterlinien aufgeprägt. Je nach voreingestellter Option werden dabei die originalen Schraffurmuster

oder Schraffurmusterkonturen beibe­ halten oder gelöscht.

Mit dem Tool lassen sich nur asso­ ziative Schraffuren mit „Nicht­Solid“­ Schraffurmustern verarbeiten. Da in der Regel bei den Schraffuren die Flächen­ normalen mit einer positiven Extrusi­ onsrichtung übereinstimmen und die aufzuprägenden Muster auf der oberen Objektfläche zu sehen sein sollen, ist die Extrusionstiefe als negativer Extru­ sionshöhenwert voreinzustellen.

(Silke Molch/ra) ■

info

Sehr häufig bekommt man grafisch auf­ wändig gestaltete 2D­Entwurfspläne, die zur Flächen­ und Materialcharak­ terisierung Konturen mit Schraffuren einsetzen. Dabei finden oft benutzer­ spezifische Schraffuren Anwendung, die spezifische oder fachthematische Kachellungen oder Musterungen repräsentieren. Die werden sowohl für horizontale als auch vertikale Flächen eingesetzt. Schraffuren sind jedoch zwi­ schen den Schraffurlinien transparent und können für bestimmte visuelle Dar­ stellungen von räumlichen Flächenan­ ordnungen deshalb nur eingeschränkt eingesetzt werden. Auch lassen sich bei Schraffuren einzelne Linien oder Flä­ chen nicht einzeln modifizieren.

So erscheint es oft günstiger, wenn man statt einer im Raum befindli­ chen schraffierten Flächenkontur eine 3D­Kubatur mit aufgeprägtem Schraf­ furmuster zur Visualisierung oder Wei­ terbearbeitung einsetzen würde, da

Programm: S-AUF.LSP Funktion: Schraffuren aufprägen Autorin: Silke Molch Lauffähig ab: AutoCAD 2015 Bezug: nur auf Tool-CD 5/2016

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Praxis

SCHNEIDEN.LSP

Einschneidendes Ereignis bewältigt aber auch das Aufteilen nicht geschlossener Konturen, etwa einfache Linien, Bögen, Splines und auch Kreise (die werden beim Schneiden in geschlos­ sene Polylinien konvertiert).

Einfach in der Anwendung Die Handhabung des Befehls ist denk­ bar einfach: Man wählt das Element, das geschnitten werden soll, und bestimmt die Schnittlinie, entweder durch Zeigen von zwei Punkten oder durch die Aus­ wahl einer bereits gezeichneten Linie.

Wichtig ist, dass die Endpunkte das Objekt komplett durchdringen. Danach klickt man bei geschlossenen Konturen links und rechts in den freien Bereich, ähnlich wie beim Schraffur­Befehl. Bei einfachen Objekten wird der Befehl sofort weitergeführt und beendet. Das Programm teilt die Kontur auf und löscht das ursprüngliche Objekt. Ist eine Linie als Schneidkante ausgewählt, wird man

gefragt, ob diese gelöscht werden soll.

Im Hintergrund arbeitet der Befehl mit unterschiedlichen AutoCAD­Befehlen.

Bei Polylinien und Regionen liegt der Befehl UMGRENZUNG zugrunde. Bei Linien, Bögen und Splines wird mit dem Befehl BRUCH gearbeitet. Kreise wer­ den neu berechnet und als Polylinien gezeichnet.

(Wolfgang Raeder/ra) ■

info

Ob ein Tischler auf der Formatsäge Plat­ ten sägt, ein Glaser Fensterscheiben zuschneidet oder im Metallbereich Ble­ che aufgeteilt werden – fast immer geht es darum, vorhandene Formate durch gerade Schnitte zu trennen. In der Regel bleiben dann Reste, die man wiederum für andere Bauteile verwenden kann.

Da AutoCAD nur Befehle anbietet, mit denen man Teile abschneiden (STUTZEN) oder herausschneiden kann (BRUCH), sind zum Aufteilen von Objekten dann viele Befehlsfolgen hintereinander anzu­ wenden, was Zeit kostet.

Mit dem neuen Befehl SCHNEIDEN.LSP arbeitet man wie an der Kreissäge oder mit einer Schere, bestimmt also selbst, wo geschnitten wird und erhält dann die zwei Teile, die durch das Schneiden auch in der Realität entstehen würden.

Die Hauptanwendung dürfte wohl das Schneiden von geschlossenen Poly­ linien oder Regionen sein. Der Befehl

Programm: SCHNEIDEN.LSP Funktion: Objekte durch geraden Schnitt in zwei Objekte aufteilen; der Rest bleibt erhalten Autor: Wolfgang Raeder Lauffähig ab: AutoCAD 2012 Bezug: nur auf Tool-CD 5/2016

ACM-FANG.LSP

Rasterfang

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alle, die hier vorbeugen möchten, oder den FANG höchstens bei eingeschalte­ tem Raster verwenden wollen, wurde ACM-FANG.LSP erstellt.

Das Tool verwendet so genannte Reak­ toren, die beim Eintritt eines Ereignisses bestimmte LISP­Funktionen auslösen. In diesem Fall schlagen die Reaktoren beim Einschalten des FANG zu: Sobald die Systemvariable SNAPMODE eingeschal­ tet, also der FANG aktiviert werden soll, unterbindet ACM­FANG dies, wenn nicht gleichzeitig das Raster eingeschaltet ist, und informiert den Benutzer per Befehls­ zeile! So ist dafür gesorgt, dass der FANG tatsächlich nur bei der Verwendung des Rasters möglich ist.

Das Tool muss nach dem Laden nicht explizit gestartet werden, es ist sofort aktiv. Mit dem Befehl ACMFANG lässt sich die Funktionalität jederzeit deaktivieren, zum Beispiel, wenn der FANG für einige Operationen doch verwendet werden

soll. Mit dem selben Befehl kann die Funktionalität dann auch wieder reak­ tiviert werden. Intern prüft der Befehl den Status der Reaktoren und arbeitet je nach Status für De­ und Reaktivierung im Prinzip mit dem gleichen, leicht modifi­ zierten Dialogfeld. Durch die Möglich­ keit, AutoCAD­Dialoge „on the fly“ vom Tool erzeugen zu lassen, kann man den Dialog für unterschiedliche Aufgaben erzeugen und auswerten.

(Markus Hoffmann/ra) ■

info

Die AutoCAD­Hilfe beschreibt den FANG­Befehl mit „beschränkt die Cursor­ Bewegung auf angegebene Intervalle“.

Klingt harmlos, kann aber zu größter Verwirrung führen, denn nicht wenige AutoCAD­Anwender haben die FANG­ Funktion nie kennengelernt – sie wird in vielen Branchen gar nicht benötigt. So mancher Kollege saß schon völlig ver­ wirrt vor dem Bildschirm, weil das Faden­ kreuz plötzlich über den Bildschirm „tanzte“ oder „hoppelte“. Sie hatten aus Versehen die F9­Taste betätigt und damit den FANG eingeschaltet.

Andere Kollegen wiederum machen sich einen Spaß daraus, das oben genannte Intervall, den Fangabstand, in einer DWG­Datei auf einen Wert größer als die Modellabmessungen zu stellen und den FANG einzuschalten, bevor sie sie weitergeben.

Häufiger ist allerdings das zuerst genannte Versehen mit der F9­Taste. Für

Programm: ACM-FANG.LSP Funktion: FANG-Befehl sinnvoll nutzen Autor: Markus Hoffmann Lauffähig ab: AutoCAD 2014 Bezug: nur auf Tool-CD 5/2016

Praxis

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LISP- und .NET-Programme für AutoCAD Auf der aktuellen AUTOCAD & Inventor-Magazin-Tool-CD 5/2016 befinden sich acht leistungsfähige LISP- und .NET-Programme für unterschiedliche Branchen und Einsatzgebiete. Die genaue Beschreibung der einzelnen Tools finden Sie auf der CD im Verzeichnis „\ACM-TOOLS\ BESCHREIBUNGSTEXTE\“ oder im Heft auf den Seiten 15 bis 18.

DEMOVERSION: INLOOX FÜR OUTLOOK

Software für das Projektmanagement

In Version 9 von InLoox steht die Spei­ cherung der Daten im Web mit InLoox now! oder im unternehmenseigenen

Netzwerk zur Wahl. Darüber hinaus wur­ de bei der neuen Generation der Projekt­ management­Software der Schwerpunkt auf die Zusammenarbeit im Team und die Verbindung von Projekt­ und Tages­ geschäft gelegt. Erhöht hat man zudem die Geschwindigkeit der Anwendungen sowie die Bedienungsfreundlichkeit. Bei InLoox 9 für Outlook wurde außerdem die Kompatibilität mit Windows 10 und Out­ look 2016 hergestellt. Mit InLoox 9 lassen sich projektbezogene Aufgaben und sol­ che aus dem Tagesgeschäft gemeinsam organisieren.

Anbieter: InLoox Weitere Informationen: www.inloox.de Programm-Installation: Doppelklick auf die Datei „InLoox_ PM_WorkgroupEnterprise_906.exe“ im Ordner \Demoversionen\InLoox Exklusiver Testschlüssel für 90 Tage: siehe Datei „InLoox-Testschluessel.txt“ im oben genannten Ordner

DEMOVERSIONEN: NORMICA SOFTWARE-RELEASES 2016

PDF­Dateien, Bitmaps und Plot­Daten betrachten und editieren und Print. Falls wiederkehrende Abläu­ fe bei der Handhabung von Grafik­ und Bilddateien vorkommen, ist der Normica Batch-Processor 2016 die richtige Wahl.

Mit dem Tool lassen sich Projekte zum Automatisieren von Abläufen und für die Verarbeitung vieler Dateien erstellen.

Solche Abläufe sind beispielsweise Kon­ vertieren, Skalieren, Rotieren (in Abhän­ gigkeit der Ausrichtung) sowie das Ein­ fügen von Bitmap­ und Textstempel.

Mit Normica View 2016 können Sie PDF­Dateien, Bitmaps und Plot­Daten (HP­GL/2, HP­GL, RTL) betrachten, analy­ sieren, drucken und plotten, die von gän­ gigen CAD­Systemen stammen.

Normica View Pro 2016 ist der erwei­ terte Viewer für das Betrachten, Drucken, Plotten, Bearbeiten und Konvertieren.

Das Werkzeug fungiert als optimale Schnittstelle zwischen CAD, DTP, Internet

Anbieter: Normica Weitere Informationen: www.normica.com Programm-Installationen: Normica Batch-Processor 2016 (32 Bit): Datei „Install_NORMICA_BATCHPROCESSOR_2016_Demo_(de).msi“ im Ordner \Demoversionen\NormicaBatch-Processor2016_32bit

Normica Batch-Processor 2016 (64 Bit): Datei „Install_NORMICA_BATCHPROCESSOR_2016_Demo_x64_(de). msi“ im Ordner \Demoversionen\ NormicaBatch-Processor2016_64bit Normica View 2016 (32 Bit): Datei „Install_Normica_View_Demo_ (de).msi“ im Ordner \Demoversionen\ NormicaView2016_32bit Normica View 2016 (64 Bit): Datei „Install_Normica_View_Demo_ x64_(de).msi“ im Ordner \Demoversionen\NormicaView2016_64bit Normica View Pro 2016 (32 Bit): Datei „Install_Normica_View_Pro_ Demo_(de).msi“ im Ordner \Demoversionen\NormicaViewPro2016_32bit Normica View Pro 2016 (64 Bit): Datei „Install_Normica_View_ Pro_Demo_x64_(de).msi“ im Ordner \Demoversionen\ NormicaViewPro2016_64bit

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AUTOCAD Magazin

Mechanik

Komponenten: Neue Produkte & News Schnelle 3D-Modellierung

Mit dem neuen Modellaufbau kann der Anwender den Modellierungsfortschritt unmittelbar in der 3D-Ansicht sehen.

Kisssoft hat den Modellaufbau in Kiss­ sys im neuen Release Kisssoft 03/2016 deutlich vereinfacht: Jetzt werden beim Zufügen von Elementen die Bauteilgeo­

metrien mit Hilfe von Standardwerten vorbelegt. Gleichzeitig wird eine intelli­ gente Positionierung der Wellen anhand der jeweiligen Verzahnungsarten wie Stirnradpaar, Kegelrad­ oder Planeten­ verzahnung vorgenommen.

Mit dem neuen Modellaufbau kann der Anwender den Modellierungsfort­ schritt unmittelbar in der 3D­Ansicht sehen. Zudem ist nun auch möglich, Bau­ gruppen (etwa Planetenstufen) zu einem Modell zusammenzufügen und optional Wellen zu verbinden. Wer allgemein mehr über Kisssys­Funktionalitäten zur schnel­ len Auslegung ganzer Antriebsstränge erfahren möchte, sollte sich die ausführ­ lichen Schulungen (in Englisch) in Form eines Basic Trainings vom 30. August bis 1. September und in Form eines Seminars zu Planetary Stage Gearboxes vom 6. bis 7. Dezember näher anschauen.

Wälzlager für Panamakanal Eine Schlüsselrolle in der neuen, dritten Fahrrinne des Panamakanals nehmen Komponenten von Schaeffler bei der Betätigung der Schleusentore ein. Die Schleusen sind sowohl auf atlantischer als auf pazifischer Seite notwendig, damit die Schiffe einen Höhenunterschied von 26 Metern überwinden und das Landes­ innere passieren können. Dies geschieht mit jeweils drei aufeinander folgenden Schleusen, die mit Wasser aus benach­ barten Speicherbecken geflutet werden.

Die aus Stahlbeton bestehenden Schleu­ sentore haben gewaltige Ausmaße: Sie sind 50 Meter breit, 30 Meter hoch und 10 Meter dick. Aus Sicherheitsgründen sind je Staustufe zwei Tore verbaut, die sich zur Seite hin öffnen. Den Mecha­ nismus, um die Tore zu öffnen und zu schließen, entwickelte die italienische Ingenieurgesellschaft Cimolai Technolo­ gy. Für die Bewegung sorgen je Tor zwei Hauptantriebe, die eine Seilwinde antrei­ ben. Die Trommeln der Stahlseilwinden sind mit Pendelrollenlagern von Scha­ effler gelagert. Da zum Antrieb der Tore

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Die neue, insgesamt dritte Fahrrinne des Panamakanals beseitigt ein Nadelöhr für die globale Handelsschifffahrt. Schaeffler hat mehr als 3.400 Wälzlager für die Schleusentechnik und das Wassermanagement zugeliefert.

sehr hohe Momente bis zu 330.000 New­ tonmeter benötigt werden, ist jeweils ein Getriebe eingebaut, das das Moment der Elektromotoren um das 280­fache erhöht. Die Getriebe sind ausschließlich mit Kegel­, Pendel­ und Zylinderrollenla­ gern von Schaeffler bestückt. Ein Groß­ teil der Lager wurde mit der Schaeffler­ Beschichtung Triondur C ausgeführt, um Verschleiß vorzubeugen und damit den Betrieb über einen Zeitraum von 35 Jah­ ren zu ermöglichen.

Verbindungstechnik für Rallye Dakar Die Norma Group, ein Anbieter von Verbindungstechnologie, liefert V-Profilschellen für die Fahrzeuge des MAZSport Auto Teams. Die V-Profilschellen aus Edelstahl setzt das weißrussische Rennsportteam im Abgasstrang seiner Rennlastwagen ein, die bei der Rallye Dakar 2016 in Argentinien in der

Die beiden Renntrucks des MAZSport Auto Teams basieren auf den Serien-Lastwagen des Modells MAZ5309 des weißrussischen Nutzfahrzeugherstellers.

Kategorie Trucks teilnahmen. „Bei der Rallye Dakar herrschen die härtesten Bedingungen für Fahrer und Fahrzeuge.

Daher müssen die Rennwagen mit den besten Bauteilen ausgestattet sein“, sagt Werner Deggim, Vorstandsvorsitzender der NORMA Group. „Unsere Verbindungsprodukte sind nicht nur absolut zuverlässig und leistungsfähig, sondern lassen sich bei Wartungen auch leicht ausbauen und schnell wieder einbauen. Das ist ein entscheidender Vorteil.“ Die beiden Renntrucks des MAZSport Auto Teams basieren auf den Serien-Lastwagen des Modells MAZ5309 des weißrussischen Nutzfahrzeugherstellers.

Die Trucks wurden für die Rallye Dakar 2016 mit einer Leistung von über 800 PS, einer verbesserten Bremsanlage, einer zentralen Reifendruckregelanlage und Allradantrieb ausgestattet. Das weißrussische Team nahm bereits zum fünften Mal an der Rallye Dakar teil.

Die V-Profilschelle ist für den platzsparenden Einbau entwickelt, beispielsweise in Abgasanlagen oder Kühlsystemen sowie in Turboladern.

Neue Polymerkugellager

Für eine noch größere Auswahl hat igus nun sein Angebot an schmutzresistenten und schmiermittelfreien xiros-Polymer-Rillenkugellagern um weitere DIN-Baugrößen erweitert.

Der Motion­Plastics­Spezialist igus hat sein Sortiment an Polymerkugellagern erweitert und bietet sechs unterschiedli­ che Ringmaterialien an. Durch Kombina­ tion aus verschiedenen Ring­, Kugel­ und

Käfigmaterialien erhalten Anwender ihr passendes Rillenkugellager.

Kugellager aus Kunststoff sind häu­ fig die bessere Alternative gegenüber metallischen Lösungen, da sie ein gerin­ ges Gewicht haben, günstig und sauber sind und gleichzeitig eine hohe Lebens­ dauer aufweisen. Für eine noch größere Auswahl hat igus nun sein Angebot an schmutzresistenten und schmiermittel­ freien xiros­Polymer­Rillenkugellagern um weitere DIN­Baugrößen erweitert. Ob FDA­konform, elektrisch isolierend, anti­ statisch oder besonders medien­ und tem­ peraturbeständig – je nach Bedarf stehen Anwendern sechs unterschiedliche Ring­ materialien, vier Käfigmaterialien und drei Kugelmaterialien zur Verfügung.

NEU

Teilestamm besser klassifizieren Laut einer Umfrage des Teilemanagement­ Spezialisten Cadenas besitzen 43 Prozent der Unternehmen keine Klassifizierung für ihren Teilestamm.

Viele Unternehmen würden gerne die Vorteile der Klassifikation nutzen, scheitern aber bereits bei der Einführung. Bei der klassischen Klassifikation müssen zunächst folgende Hürden genommen werden: • Welches Klassifikationssystem ist das richtige? Bei der Einführung eines Klassi­ fikationssystems kann entweder funkti­ onal (Bohren, Verbinden, Fräsen ...) oder typenspezifisch (Schraube, Mutter ...) klassifiziert werden.

• Aufwendiges manuelles Klassifizieren: Die korrekte, manuelle Zuordnung von Teilen in ein bestehendes Klassifikationssystem ist mit einem sehr hohen Zeit­ und Kos­ tenaufwand verbunden.

• Geringe Übereinstimmung der Anwen­ der & Sprachbarriere: Unterschiedliche Mitarbeiter haben eine subjektive Wahr­ nehmung darüber, wie ein Teil korrekt zu klassifizieren ist.

Statt manuell mühsam jedes Bauteil einer bestimmten Klasse hinzuzufügen, wird bei der Classifikation 2.0 ein Referenz­ modell mit seinen geometrischen Eigen­ schaften für jede Klasse festgelegt.

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ACE Stoßdämpfer wird Teil der Stabilus­Gruppe Die ACE Stoßdämpfer GmbH aus Langenfeld wird in Zukunft den Bereich Industrie der Stabilus S.A. verstärken.

Der Übergang der vormalig zur SKFGruppe gehörenden Spezialisten für Produkte und Lösungen der Dämpfungs- und Vibrationstechnik fand am 30. Juni 2016 statt. ACE wird damit ein Teil der Stabilus-Gruppe. Der weltweit tätige Automobil- und Industriezulieferer mit Stammwerk in Koblenz erweitert durch den Erwerb von ACE sein Produktportfolio und erschließt neue Kundengruppen. Das im SDAX notierte

Unternehmen will dadurch seine Position als globaler Anbieter von Lösungen zur Bewegungssteuerung und Dämpfung ausbauen. Der Weltmarktführer für Gasfedern und hydraulische Schwingungsdämpfer strebt gemeinsam mit ACE an, führender Systemanbieter in allen Bereichen zu sein, in denen Bewegungen von Maschinen- und Gerätekomponenten zu initiieren, zu steuern und zu dämpfen sind. Die Stärken in den Bereichen Engineering, Service und Verfügbarkeit sowie der Kundenfokus wird die Marke ACE auch künftig auszeichnen.

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Mechanik

DMLS-Prozessmodellierung und Validierung

Mechanische Eigenschaften vorhersagen Das DMLS-Verfahren (Direct Metal Laser Sintering) ist ein Additives Fertigungsverfahren, mit dem sich komplexe Bauteile direkt auf der Basis von 3D CAD-Modellen fertigen lassen. Um zu den gewünschten Ergebnissen zu gelangen, sollte jedoch eine geeignete Fertigungsstrategie verfolgt werden, wobei numerische Simulationsverfahren wertvolle Hilfe leisten können.

Von N. N’Dri, H.-W. Mindt, B. Shula, M. Megahed, A. Peralta, P. Kantzos und J. Neumann

D

er Simulationsspezialist ESI Group zeigt, wie sich mechanische und metallurgische Eigenschaften von Bautei­ len durch geeignete Simulationsmodelle detailliert und verlässlich vorhersagen las­ sen.

Beim Direct Metal Laser Sintering (DMLS) handelt es sich um ein so genann­ tes generatives Schichtbauverfahren.

Dabei wird schichtweise Metallpulver in einer Stärke von einigen 10 µm mittels eines Lasers entsprechend der aus einem

3D CAD­Modell extrahierten Schichtkon­ tur des Bauteils mit der darunterliegenden Schicht verschmolzen. Dieser Vorgang wird bis zur Fertigstellung des Bauteils wie­ derholt, welches aus mehreren tausend Schichten bestehen kann. Der Laser kann dabei die Belichtungspfade mit Geschwin­ digkeiten bis zu 7 m/s abfahren.

Auch für DMLS gilt die Physik Die Vorteile des Verfahrens klingen verlo­ ckend: Da keine Werkzeuge und Formen nötig sind, können Prototypen und Kleinse­ rien schnell und kostengünstig produziert werden. Hinzu kommt, dass sich auch Bau­

teile fertigen lassen, die mit konventionel­ len Methoden nicht oder nur mit großem Aufwand realisierbar wären.

Doch auch beim DMLS­Verfahren lässt sich die Physik nicht außer Kraft setzen.

Wie bei Gussteilen ist eine Kompensation der Schrumpfung oder des Bauteilver­ zugs notwendig. DMLS ist ein thermischer Prozess, bei dem Eigenspannungen und Verzug nebst komplexen wiederholten Aufheiz­ und Abkühlprozessen das Mate­ rialgefüge maßgeblich beeinflussen. Man kann also nur auf den ersten Blick von einer „Ein­Klick“­Lösung sprechen, die losgelöst von fertigungstechnischen Überlegungen betrieben werden kann.

Anspruchsvolle Aufgabe

Bild 1: Vorhersage der numerischen Simulation der ausgeformten solidifizierten Spuren im Vergleich zu den experimentellen Beobachtungen für verschiedene Laser-Leistungen, Geschwindigkeiten und Pfadabstände

Bild 2: Die vorhergesagte und gemessene Breite der Schmelze liegt innerhalb einer Abweichung von 1 Prozent und zeigt, dass die Spur signifikant breiter ist als der Laser-Durchmesser.

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Für Optimierungen bei der Produktent­ wicklung und Fertigungsplanung hoch­ technologischer Verfahren wie dem DMLS sind numerische Simulationsprogramme prädestiniert und oftmals auch unver­ zichtbar. Stark vereinfacht basieren solche Programme auf einer Diskretisierung des Bauteils in einzelne Elemente (zum Finite Elemente), auf welche die entsprechenden physikalischen Grundgleichungen ange­ wendet und gelöst werden.

Für die präzise Vorhersage der Eigen­ schaften des Werkstücks beim DMLS­Pro­ zess, zum Beispiel Bindefehler, Porosität, Eigenspannungen und Verzug, müssen neben den metallurgischen und thermi­ schen Vorgängen auf Partikelebene auch die mechanischen Effekte auf Bauteil­ bzw.

Maschinenebene abgebildet werden. Die Dimensionen reichen dabei von einigen µm (Metallpartikel) bis hin zu Zentime­ tern (Bauteil) und Metern bzw. Kilometern (Laserpfad). Die Größe eines Simulations­ modells für einen solchen Dimensionsum­

fang würde allerdings enorme Anforderun­ gen an die Hardware stellen und unvertret­ bare Kosten produzieren.

Um mit vertretbarem Aufwand genaue Vorhersagen für alle Teilprozesse treffen zu können, hat sich ESI Group für einen multi­ physikalischen Ansatz mit zwei separaten, interagierenden Mikro­ und Makro­Model­ len für die unterschiedlichen Dimensions­ bereiche entschieden.

Experiment [mils] Exp. 1: Tiefe

Experiment [mils] 2,8 – 3,2

Simulation [mils] 2,43

Exp. 1: Höhe

0,1 – 0,4

0,43

Exp. 1: Breite

4,6 – 4,8

4,33

Exp. 2: Tiefe

2,1 – 2,2

1,85

Exp. 1: Höhe

0,3 – 0,8

0,73

Exp. 1: Breite

4,4 – 4,7

4,32

Tabelle 1: Quantitativer Vergleich der Abmessungen der solidifizierten Spuren.

Mikro-Modell Das Mikro­Modell basiert auf der CFD­ Lösung ESI ACE+­Suite und deckt den Dimensionsbereich von einigen µm bis zu wenigen Millimetern ab. Die Pulverschicht setzt sich aus diskreten Elementen mit einer einheitlichen Größe von 22 µm in einer gleichmäßigen Verteilung zusammen.

Es werden die in der Schmelze ablaufen­ den Vorgänge beschrieben, einschließlich Wärmeübertragung, Schmelzen, Oberflä­ chenspannungen sowie dem Effekt thermi­ scher Gradienten, die zu Marangoni­Kräf­ ten und Erstarrung führen. Die Ergebnisse zeigen u.a., dass die Breite der Schmelze zirka 35 Prozent größer ist als der Laser­ durchmesser, was sich durch einen seit­ wärts gerichteten Fluss der Schmelze in die Lücken zwischen den einzelnen Partikeln erklären lässt.

schwindigkeiten des Lasers beaufschlagt werden. Modellgrößen und Rechenzeiten konnten so signifikant reduziert werden.

Makro-Modell

Zusammenfassung

Das Makro­Modell basiert auf der FEM­ Schweißsimulation ESI Sysweld. Es operiert im cm­ oder m­Bereich und verwendet die mit dem Mikro­Modell zuvor ermittelten Daten (Temperaturverteilung usw.) sowie thermische Belastungen und externe Kräf­ te/Randbedingungen, um den Aufbau­ prozess des Werkstücks abzubilden und die mechanischen Bauteileigenschaften (Eigenspannungen, Fließspannungen, Ver­ formungen) zu ermitteln.

Es wird dabei mit sog. äquivalenten Ablagerungsmengen gearbeitet, bei denen mehrere bereits gefertigte Schichten zu einer Einheit zusammengefasst und gleich­ zeitig mit den Erwärmungs­ und Abkühlge­

Einfluss der DMLS-Aufbaustrategie Durch eine Variantensimulation der Eigen­ spannungen und Verzerrungen lässt sich eine Optimierung der Belichtungsbahn erreichen. Dazu wurden würfelförmige Pro­ ben mit unterschiedlichen Belichtungsbah­ nen hergestellt. Bei der Startkonfiguration lag der Startpunkt für jede Ebene auf der gleichen Ecke, während bei einer Vergleich­ sprobe der Startpunkt jeder Ebene um 90 Grad gedreht wurde. Durch diese Ebenen­ rotation wurde eine deutliche Reduktion der totalen Verzerrung erreicht. Sie war mit Rotation nach 50 Schichten nur doppelt so hoch wie bei 10 Schichten ohne Rotation.

Der multi­physikalische Simulationsansatz unter Verwendung von Mikro­ und Makro­ Modellen beschreibt realistisch die physi­ kalischen Phänomene des DMLS­Prozesses, einschließlich der Vorgänge in der Schmel­ ze, der Ausformung der aufgetragenen Spuren, den Eigenspannungen und den Verformungen des Werkstücks. Dies zeigte auch die Validierung der einzelnen Modelle anhand experimenteller Beobachtungen und Messungen, die eine gute Übereinstim­ mung der Simulationsergebnisse mit den experimentellen Daten dokumentierte.

Für die Zukunft wird man sich bei ESI auf die systematische Anwendung der Model­ le konzentrieren, um die Bedingungen zu erfassen, die zu Binde­ fehlern, Porosität und Gaseinschlüssen füh­ ren. Weiterhin wird man darauf hinarbeiten, die Anwendbarkeit von Makro­Modellen auf komplexe Werkstücke Bild 3: Vergleich unterschiedlicher DMLS-Aufbaustrategien. Startpunkt für jede Ebene in derselben Ecke (links), Startpunkt für jede unter Beweis zu stellen. neue Ebene um 90 Grad gedreht (rechts). (anm) ■

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Mechanik

Topologie-Optimierung bietet Potential für den Leichtbau

Die additive Symbiose

Durch die Topologie-Optimierung werden in einem definierten geometrischen Raum rechnerisch Designvorschläge generiert. Kombiniert mit der additiven Fertigung lassen sich dadurch neuartige Ideen umsetzen, die Potenziale für den Leichtbau bieten und auch einen geringeren Zeitaufwand benötigen.

Von Markus Kellermeyer

B

ei der Frage nach der Entwicklung von komplexen, verzweigten, teils organisch wirkenden Strukturen liefert eine ganz bestimmte Methode eine Antwort, die beim Streben nach deut­ licher Produktverbesserung ein unver­ zichtbares Werkzeug geworden ist: die Topologie­Optimierung. Diese gene­ riert Vorschläge für lastgerechte und gewichtsoptimierte Bauteile und ergänzt damit die additive Fertigung perfekt, sodass das vorhandene Potential für die Produktentwicklung voll ausgeschöpft werden kann. Diese Symbiose aus Topologie­Optimierung und additiver Fertigung ermöglicht die Realisierung völlig neuartiger Ideen, die mit deutlich geringerem Zeitaufwand innerhalb eines Entwicklungsprozesses umgesetzt und bewertet werden können.

Wo früher die Topologie­Optimierung noch allein zur Konzeptfindung verwendet wurde, kann sie heute schon für einen fer­ tigen Designvorschlag verwendet werden.

Die leistungsstarken Werkzeuge in Ansys SpaceClaim Direct Modeler unterstützen den Konstrukteur, um aus scharfkanti­ gen Ergebnissen einer FEM­Berechnung geglättete Geometrien zur anschließen­

den Validierungsrechnung zurückzufüh­ ren. Die intuitive Bedienung versetzt auch Anwender mit wenig Erfahrung in die Lage, topologieoptimierte und 3D­Druckgerech­ te STL­ und CAD­Designs zu erzeugen.

Um das zu ermöglichen, erlaubt SpaceClaim beim Übergang vom geglät­ teten STL­Format in ein CAD­Format zwei grundsätzliche Wege: • Geglättete facettierte Oberflächen des STL­Modells werden eigenstän­ dig innerhalb einer Toleranzgrenze zu Flächen zusammengefasst und im Anschluss in ein CAD­Format konver­ tiert. Dieser Weg ist sehr schnell und verlangt keinen Eingriff durch den Benutzer.

• Auf den facettierten STL­Oberflächen kann der Anwender mit dem sogenann­ ten „Skin Surface Tool“ Stützpunkte fest­ legen, aus denen optimal angepasste Freiformflächen erstellt werden. Dieses ebenfalls schnelle und robuste Vorgehen erlaubt dem Anwender mehr Flexibilität.

Die von Kunden und CADFEM bereits durchgeführten Projekte könnten ermu­ tigen, mit diesen neuen Möglichkeiten den Bogen für die Produktentwicklung noch weiter aufzuspannen.

Bild 1 zeigt diesen Prozess anhand des Ober­ und Unterschenkels eines Sprun­

Bild 1: Ober- und Unterschenkel eines Sprungroboters vor und nach der Topologie-Optimierung. Verlauf der Vergleichsspannung des optimierten Ober- und Unterschenkels unter Maximalbelastung. Quelle: Deutsches Zentrum für Luft­ und Raumfahrt e.V. in der Helmholtz­Gemeinschaft, Institut für Robotik und Mechatronik.

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AUTOCAD & Inventor Magazin 5/16

groboters des DLR (Deutsches Zentrum für Luft­ und Raumfahrt e.V.) in Ober­ pfaffenhofen. Unter Vorgabe von Ferti­ gungsrestriktionen, Lagerung und Belas­ tungsszenarios – die aus einer vorange­ gangenen Mehrkörpersimulation (MKS) stammen – wird für einen definierten Bauraum die Topologie­Optimierung hin­ sichtlich einer maximalen Steifigkeit bei gleichzeitig geringem Materialaufwand berechnet. Das Ergebnis wird innerhalb der Ansys­Umgebung in eine geglätte­ te CAD­Geometrie zurückgeführt, die im Anschluss für eine Validierungsbe­ rechnung bereit steht. Die Masse ließ sich dabei im Vergleich zum ursprüngli­ chen Entwurf um 40 Prozent reduzieren.

Gleichzeitig ließen sich der Maximalwert der Spannung sowie die maximale Ver­ formung konstant halten.

Für die Aluminiumfelgen in Bild 2 wurden aus einem zylinderähnlichen Bauraum und basierend auf der Defini­ tion von zwei maßgeblichen Lastfällen Topologie­Optimierungen durchgeführt.

Dabei konnten unterschiedliche Designs durch Vorgabe verschiedener Werte von „Minimum“ und „Maximum Member Size“ erstellt werden. Drei von insgesamt neun Vorschlägen wurden anschließend geglättet und in eine CAD­Geometrie zurückgeführt. Für die Vernetzung hat man eine flächenunabhängige, sich der Krümmung anpassende Methode ver­ wendet. Somit war es möglich, das aus der Topologieoptimierung stammende Bauteil auf seine Festigkeit zu bewerten.

Im dritten Beispiel (Bild 3) galt es, aus einer Mehrkörpersimulation (MKS) das maximale Belastungsszenario für einen bestimmten Bewegungsablauf zu ermit­ teln. Reaktionskräfte und ­momente wur­ den an den Gelenken des in der Mitte liegenden Verbindungsstücks zunächst als Einheitslasten aufgebracht. Die sechs sich daraus ergebenden Lastfallszenarien

info

Mechanik

Bild 2: Aus einem Vollzylinder erstellte Autofelge mit Verbindungsstreben.

Quelle: TH Ingolstadt

wurden anschließend in einer „Min.­Mul­ tiple­Compliance“­Zielfunktion mit der jeweiligen Gewichtung der Maximalwer­ te aus dem Zeitverlauf verwendet. Unter Berücksichtigung einer einzuhaltenden Maximalspannung bereits in der Topo­ logie­Optimierung ließ sich das Gewicht im Vergleich zum ursprünglichen Entwurf um etwa 10 Prozent reduzieren. Die Fes­ tigkeit während des kompletten Bewe­ gungsablaufs konnte schnell innerhalb

der MKS mittels Component Mode Syn­ thesis (CMS) durchgeführt und als weiter­ hin zulässig erklärt werden.

Für den schnellen Einstieg in die Topo­ logieoptimierung mit Ansys steht ein Tutorial bereit, das von CADFEM in Zusam­ menarbeit mit der Technischen Hochschu­ le Ingolstadt erarbeitet wurde. (anm) ■ Der Autor, Markus Kellermeyer, ist Berechnungsingenieur bei der CADFEM GmbH

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Webinar: Topologie­ Optimierung mit Ansys Innerhalb von Ansys Workbench lässt sich mit wenigen Handgriffen eine TopologieOptimierung definieren, die eine optimale Materialverteilung für eine gegebene mechanische Belastung im Designraum findet. Neben der Definition mehrerer Lastfälle und verschiedener Optimierungsziele lassen sich auch Fertigungsrestriktionen, zum Beispiel Symmetrie oder minimale Strukturgrößen, berücksichtigen. Die so gefundene optimale Form wird anschließend in Ansys SpaceClaim Direct Modeler überarbeitet und in eine CAD-Geometrie zurückgeführt.

Web: www.cadfem.de/ topologie-webinar

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Mechanik

ERP im Werkzeugbau

Durchgängig und transparent Industrie 4.0 im ländlichen Raum funktioniert auch trotz geringer Bandbreite: Mit steter Prozessoptimierung durch eine fortschreitende Digitalisierung stellt sich BASS erfolgreich den globalen Herausforderungen.

Von Till Konstanty

B

ildet man ein Dreieck zwischen Würzburg, Heilbronn und Ansbach, liegt Niederstetten genau in der Mitte, im sehr ländlich geprägten fränkischen Nordosten von Baden­Württemberg. Die 5.200 Bürger zählende Gemeinde hat einiges zu bieten: knapp 3.000 Arbeits­ plätze, weltweit operierende Industrie­ unternehmen und einen internationa­ len Flughafen, der zivil und militärisch genutzt wird. Allerdings hat die heimi­ sche Wirtschaft auch mit den typischen Herausforderungen von abgelegenen Regionen zu kämpfen. Doch das 1947 gegründete Familienunternehmen BASS GmbH & Co. KG setzt auf den Standort Niederstetten. BASS wendet eigene For­ schungsergebnisse im betrieblichen All­ tag an, integriert Arbeitskräfte aus dem europäischen Ausland und begibt sich mit Investitionen in die digitale Vernet­ zung früh auf den Weg zu Industrie 4.0.

Auf Innengewinde spezialisiert Besonders in der Automobilindustrie sind die Gewindebohrer, ­fräser und ­fur­ cher aus Niederstetten gefragt. BASS entwickelt, produziert und vertreibt ein umfangreiches Sortiment an Werkzeugen zur Herstellung von Innengewinden. „Das Landleben 4.0 hat auch seine Vorteile“, sagt Martin Zeller, Geschäftsführer von BASS. „Wir müssen zwar momentan mit einer 10­Mbit­Internetleitung auskom­ men, wo wir eigentlich 60 Mbit benötigen würden, können hier aber eine hohe Wert­ schöpfungstiefe, umfassende Prozesssi­ cherheit und exzellente Produktqualität umsetzen“, fügt er hinzu.

Der ländliche Raum bietet gute Ent­ wicklungsmöglichkeiten, sofern die Kom­ munen die entsprechende Infrastruktur zur Verfügung stellen. So konnte BASS innerhalb kürzester Zeit ein neues Unter­ nehmensgebäude fertigstellen und 2005 mit seinen damals rund 50 Mitarbeitern beziehen. Heute ist die Mitarbeiterzahl bereits auf 150 angewachsen. Der ökolo­ gisch konzipierte Firmensitz liegt reizvoll inmitten von Hügeln mit Obstwiesen.

Die Produktionsfläche von 6.500 m² ist in drei Trakte aufgeteilt, die entsprechend der Verrichtungen in Weichbearbeitung, Hartbearbeitung und Lager mit Versand angeordnet sind. Für das neue Gebäude erhält BASS die renommierteste Architek­ turauszeichnung Baden­Württembergs, den Hugo­Häring­Preis. Weitere folgen.

Umwelt- und Gebäudedaten erfasst

Martin Zeller, Geschäftsführer BASS GmbH & Co. KG

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Das Bauwerk fügt sich nicht nur nahtlos in die ländliche Umgebung ein, sondern spie­ gelt auch den Warenfluss innerhalb des Fer­ tigungsprozesses wider. Es unterstützt die durchgehende Prozessorientierung. „Auf der einen Seite gelangen die Materialen

in das Gebäude. Von dort aus durchlaufen sie alle Fertigungsstufen bis hin zum End­ produkt. Im letzten Trakt wird das Produkt automatisch mit einer Laserbeschriftung versehen, anschließend verpackt und ver­ lässt auf der anderen Seite des Gebäudes den Betrieb.“ BASS setzt nicht mehr aus­ schließlich auf die ökonomische Optimie­ rung einzelner Stationen bis zum fertigen Produkt, sondern auf deren reibungsloses Zusammenwirken“, erklärt Martin Zeller.

Diese Flussorientierung wird immer wich­ tiger, um Kundenwünsche im Sinne einer reduzierten „Time­to­Customer“ schneller umzusetzen. Das neue Gebäude garantiert aber auch eine konstante Raumtempera­ tur – eine Grundlage für die Qualität und Reproduzierbarkeit der Produktionsprozes­ se.

Geringe Durchlaufzeit Um einen reibungslosen Materialfluss gewährleisten zu können, ist ein schnel­ ler Maschinen­, Auftrags­ und Unter­ nehmensdatenfluss von Nöten. Dafür ist das komplette Produktionsgebäude mit einem Glasfasernetz und Bussystem aus­ gestattet. Tag und Nacht werden riesige Datenmengen zwischen den Maschinen, der Gebäudetechnik und dem ERP­System ausgetauscht, um nahezu in Echtzeit stets aktuelle Auswertungen über den Ferti­ gungsprozess zu erhalten. „Das ist Indust­ rie 4.0“, sagt Martin Zeller.

Die permanente Weiterentwicklung machte eine Restrukturierung der Prozes­ se unumgänglich. Dies betraf auch das bis 2004 genutzte Warenwirtschaftssystem, das sich aufgrund fehlender Transparenz und Durchgängigkeit nicht für den weite­ ren Einsatz bei BASS eignete. Bei der Suche nach einem neuen ERP­System setzte das Unternehmen auf die Unterstützung des

Mechanik

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BASS entwickelt, produziert und vertreibt ein umfangreiches Sortiment an Werkzeugen zur Herstellung von Innengewinden.

Das BASS-Gebäude spiegelt nicht nur den Warenfluss innerhalb des Fertigungsprozesses wieder, sondern ist bewusst auf die Schonung von Ressourcen und Umweltfreundlichkeit ausgelegt.

IT­Dienstleisters ComputerKomplett Stein­ hilber Schwehr aus Rottweil. Die Wahl fiel dann letztlich auf abas ERP, da es durch seine einfache Oberflächenanpassung, seine Schnittstellen und neue Middlewa­ re, Raum für neue Vernetzungen und Bran­ chenlösungen schuf. Sofort stellte sich eine Reihe von Vorteilen ein. Besondere Lösungen in der Kostenrechnung und im Projektmanagement sowie signifikante Prozessverbesserungen in der Fertigung waren zunächst die Folge. Das Unterneh­ men konnte von 50 auf 150 Mitarbeiter wachsen. Heute ist das ERP­System die Basis für die seit 2015 gestarteten Indust­ rie 4.0­Projekte, die nun Schritt für Schritt umgesetzt werden.

BASS setzte auf abas­Standard auf, ent­ wickelte seine Prozessabläufe sowie das ERP weiter und konnte dadurch eine qua­ litativ bessere und schnellere Bearbeitung, eine effizientere Auftragsabwicklung sowie optimierte Prozesssteuerung erzielen. Mit­

warten bis unser Vertriebsmitarbeiter aus dem Ausland zurückkehrte. Nun werden die Daten direkt nach dem Kundenbesuch weiterverarbeitet, nicht erst nach seiner Rückkehr“, erklärt Martin Zeller.

abas mobile erfasst die wichtigsten Stammdaten von Kunden sowie vorgangs- und projektbezogene Daten wie Besuchsberichte und stellt diese zeitnah nach Eingabe und ohne redundante Bearbeitung auch anderen Abteilung bereit.

hilfe des abas Partners ComputerKomplett Steinhilber Schwehr wurden Bereiche wie Verkauf, Einkauf, Materialwirtschaft, Fer­ tigungsplanung, Rechnungswesen und Finanzbuchhaltung in abas ERP integriert.

Auch die Einbindung der Tools wie Fer­ tigungsfeinplanung (Simcron), Absatz­ planung, Projektmanagement (alltrotec ProjectSuite) sowie PLM (SiSW) an das ERP­ System setzte ComputerKomplett Steinhil­ berSchwehr reibungslos um.

Time-to-Customer Zukünftig können in Echtzeit Informatio­ nen an den Innendienst übermittelt wer­

Analysen und Schlüsse Nun stehen neue Ziele an: Industrie 4.0 soll Kennzahlen wie „Time­to­Customer“ und „Time­to­Market“ weiter verkürzen. In den kommenden drei Jahren soll die Effizienz um 10 Prozent steigen. In nur zwei Jahren sollen der Lieferservicegrad um 2 Prozent­ punkte auf immerhin 98 Prozent angeho­ ben und die Rüstzeiten halbiert werden.

Dabei wird abas ERP weiterhin eine zent­ rale Rolle spielen. Das ERP­System sichert den Datenfluss, kommuniziert mit allen sekundären Systemen und ermöglicht, dass alle Daten nur einmal eingegeben werden müssen. Daten der statistischen Prozesssteuerung, die in die Maschinen­ und Betriebsdatenerfassung eingehen, werden an das ERP übergeben, das wiede­ rum Berichte in gewünschter Form an die Entscheider übergibt.

Das ERP­System stellt die Basis aller Materialflüsse und Arbeitsschritte dar und bildet diese transparent ab. Das beginnt schon beim ersten Kundenkontakt, fernab von Niederstetten, im Ausland. Zukünftig sollen in abas Mobile bereits die wich­ tigsten Stammdaten von Neukunden sowie vorgangs­ und projektbezogene Daten bestehender Kunden angezeigt oder direkt erfasst werden können – und zwar einmalig. „Früher mussten wir 5 Tage

Der leistungsstarke Gewindefurcher „Duramax“ von BASS, im Durchmesserbereich 1 bis 64 mm, zählt in seinem Bereich zu den führenden Produkten auf dem Weltmarkt. Er besteht aus den Grundwerkstoffen HSSE, HSSE-PM und VHM.

den. Nach einmaliger Erfassung der Kun­ denanforderungen können mit Hilfe eines Konfigurators automatisiert Stücklisten und Produktionslenkungspläne abgeleitet werden. Für Mensch und Maschine stehen alle Wissensdatenbanken bereit. So stellt beispielsweise das ERP­System in kürzes­ ter Zeit 3D­Zeichnungen der CAD­Unit zur Verfügung. Am Ende des Fertigungspro­ zesses werden alle notwendigen Daten automatisch kommuniziert, zum Beispiel die zur Kennzeichnung des Produktes. „Die Herausforderung ist die steigen­ de Komplexität, die unser ERP­System beherrschbar macht. Es ist ganzheitlich und stellt die Datenerfassung und ­qua­ lität sicher, bietet uns im betrieblichen Alltag alle Stamm­ und Bewegungsdaten, sorgt für Durchgängigkeit und Transpa­ renz. Uns entsteht durch intelligente Ver­ netzung und Datenaustausch ein Mehr­ wert. Man ist nur so gut, wie die Summe des Ganzen. Diese Ganzheitlichkeit leistet abas“, sagt Martin Zeller. (anm) ■

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Mechanik

CAM: WorkNC bei Fooke

Gemeinsam zu höherer Produktivität Fooke und Vero Software zeigen an einem Musterbauteil, wie effektiv 5-Achs-Maschine und CAM-System zusammenarbeiten können. Die Fooke GmbH, Hersteller großer fünfachsiger Portal-Fräsmaschinen, setzt in ihrem Vorführzentrum die Programmiersoftware WorkNC von Vero Software ein. In der intensiven Zusammenarbeit an einem Flugzeugmodell gewinnen Maschinenhersteller und Softwarelieferant wertvolle Erfahrungen.

Von Wolfgang Klingauf

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amit eine CNC­Fräsmaschine optimale Bearbeitungsergebnisse erzielt, bedarf es einer passenden Programmierung. Aber auch umgekehrt kann ein CAM­System nur für die gewünschten Resultate sorgen, wenn die Maschine zu entsprechender Leistung fähig ist. Michael Nagel, Leiter Vorführzen­ trum /Anwendungstechnik bei der Fooke GmbH, Borken, ist sich dieser Abhängigkei­ ten bewusst. Der erfahrene Maschinenbau­ er hat selbst viele Jahre für anspruchsvolle, drei­ bis zu fünfachsige Fräsbearbeitung Maschinen eingerichtet und programmiert.

So weiß er, wie wichtig im Fooke­Vorführ­ zentrum entsprechende Software und Pro­ grammierkenntnisse sind. Michael Nagel erklärt: „Wir haben Lizenzen verschiedener CAM­Systeme, um unsere Kunden in deren Programmierwelt abzuholen und zu zeigen, was unsere Maschinen zu leisten vermögen.

Wie wir wissen, nutzen sehr viele unserer Kunden WorkNC von Vero Software, so dass wir seit gut einem Jahr eine enge Partner­ schaft mit diesem Softwarehaus pflegen.“

Ganz nach Kundenwunsch Die Fooke GmbH stellt seit über 30 Jahren große 5­Achs­Portalfräsmaschinen her, die vor allem für die Bearbeitung großflächi­ ger und großvolumiger Werkstücke aus der Schienenfahrzeug­, Luft­ und Raumfahrt­ sowie der Automobilindustrie eingesetzt werden. Spezialisiert sind sie auf Aufgaben aus dem Modell­ und Prototypenbau sowie dem Werkzeug­ und Formenbau – Anwen­ dungsbereiche, für die auch das CAM­Sys­ tem WorkNC speziell entwickelt wurde.

Unter der Marke Endura hat Fooke in den letzten Jahren verschiedene „Standard“­Bau­

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Michael Nagel (links), Leiter Vorführzentrum /Anwendungstechnik bei der Fooke GmbH, und Walter Schmidt, WorkNC-Fachmann bei Vero, freuen sich über die guten Fräsergebnisse.

Schließlich zeigt das Flugzeugmodell die Leistungsfähigkeit der Fooke-Maschine, die durch die Programmierung mit WorkNC voll zur Geltung kommt.

reihen entwickelt, die im Baukastensystem an Kundenbedürfnisse angepasst werden können. Michael Nagel weist darauf hin, dass die Kunden diese Modularität sehr schätzen und somit fast keine Standard­Maschine das Haus verlässt, die mit einer anderen identisch ist. Dazu kommen noch echte Sondermaschi­ nen, die von Grund auf nach Kundenwunsch konzipiert werden.

Die erfolgreichste Baureihe ist die Endu­ ra 700Linear, eine 5­Achs­Fräsmaschine in kompakter Portalbauweise mit Linearmo­ tor­Antriebstechnik und fünf CNC­gesteu­ erten, simultan verfahrbaren Achsen. Diese Werkzeugmaschine eignet sich besonders für die rationelle 5­Seiten­Fertigbearbei­ tung von Werkstücken aus Kunststoffen, Verbundwerkstoffen (CFK, GFK), Modellbau­ blockmaterialien und Aluminium, aber auch für die HSC­Bearbeitung von Guss­ und Stahlwerkstoffen. Denn eine ihrer wichtigs­

ten Eigenschaften ist die hohe Struktur­ steifigkeit, wie Michael Nagel sagt. „Diese Maschine gewährleistet hohe Präzision auch bei sehr dynamischen Bewegungen.

Daraus erwächst ein hohes Maß an Produk­ tivität, weshalb sich viele unserer Kunden für diese Maschine entscheiden.“ Durch ihre sehr vielseitige Einsatzfähig­ keit hat Fooke eine solche Endura 704Linear im eigenen Vorführzentrum installiert. Sie benötigt zudem nur eine kleine Aufstellflä­ che, stellt aber einen vergleichsweise gro­ ßen Bearbeitungsraum zur Verfügung. Da die Abteilung dem Vertrieb angegliedert ist, zählen Kundenvorführungen und Bench­ marks zu ihren Hauptaufgaben. Es werden dort aber auch gemeinsam mit Instituten und Universitäten Versuche und Messungen vorgenommen, um mehr Know­how zum Zerspanungsprozess zu generieren und um die Endura­Maschinen weiterzuentwickeln.

Mechanik

Beispielhaftes Fräsmodell Gewissermaßen eine „Sondernutzung“ der Endura im Vorführzentrum stellt ein Flug­ zeugmodell dar, das Fooke als Exponat für diverse Messeauftritte gefräst hat. Für diese Aufgabe holten sich die Maschinenbauer einen Vertreter der Firma Vero Software mit an Bord. WorkNC­Spezialist Walter Schmidt, der auch bei anderen Anwendungsfällen Hil­ festellung anbietet, übernahm die Program­ mierung des Flugzeugmodells. Für Michael Nagel und sein Team ist ein solches gemein­ sames Projekt wichtig, wie er erklärt: „Die Programmierung der Maschine nimmt etwa 30 Prozent unserer Arbeitszeit in Anspruch.

Somit sind wir keine Spezialisten, was die zahlreichen verschiedenen Möglichkeiten

separat die beiden Flügel. Walter Schmidt setzte zur Programmierung die WorkNC­ Softwareversion 2016R1 ein, die erst im Herbst auf den deutschen Markt kommt. So kann er schon vorab Erfahrungen sammeln, die dann wiederum den Kunden zugute­ kommen. Um besonders effizient zu sein, nutzt er die neue Strategie Waveform, mit der besonders dynamisches Fräsen möglich ist: „Sie hat den großen Vorteil, dass das Werk­ zeug runde, sehr glatte Bewegungen aus­ führt. Es fährt gewissermaßen spiralförmig ins Bauteil und schält das Material heraus. Da ein Vollschnitt vermieden wird, kann man – wie hier beim Flugzeugmodell – mit einem 52er Werkzeug und 5 mm Tiefenzustellung arbeiten. Die Strategie funktioniert übrigens

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Heckruder, die möglichst schwingungsfrei zu bearbeiten sind, um die gewünschte Oberflächengüte zu erzeugen. Und ein Aus­ stellungsstück muss auch hohen optischen Anforderungen genügen.“ So gesehen ist die gewählte Vorschubgeschwindigkeit von 8 m/min beim Schlichten durchaus beacht­ lich. Kunden nutzen – entsprechend ihrer Anforderungen – Vorschübe bis 20 m/min.

Walter Schmidt sieht in diesen Ergebnissen einen Beleg für die hervorragende Bewe­ gungsführung der Maschine: „Ein Ergebnis wie bei unserem Flugzeugmodell kann man nur erreichen, wenn die Qualität von NC­Pro­ gramm und Maschine hoch ist und die bei­ den optimal aufeinander abgestimmt sind.“

Ideale Kombination

Die Programmierung vor Ort übernahm Walter Schmidt: „Mit WorkNC und Auto 5 lässt sich auf einfache Weise eine effektive Programmierung aus drei- und fünfachsigen Fräsbahnen erzielen.“

von WorkNC anbelangt. Mit diesem intensi­ ven Projekt, das sich über mehrere Wochen erstreckt hat, konnten wir viele Erfahrungen sammeln und den Kontakt zu Vero intensi­ vieren.“ Gefräst wurden ein 1.400 mm lan­ ger Flugzeugrumpf aus Aluminium sowie

Michael Nagel, Leiter Vorführzentrum / Anwendungstechnik bei der Fooke GmbH

nicht nur bei Aluminium. Ich habe damit auch schon bei Stahlwerkstoffen sehr gute Erfahrungen gemacht.“ Durch die Vollschnitt­ vermeidung lassen sich höhere Schnittge­ schwindigkeiten sowie eine längere Werk­ zeugstandzeit realisieren und am Ende ein Produktivitätsvorteil erzie­ len. Den Flugzeugrumpf konnte Walter Schmidt mit einem Vorschub von 20 m/ min schruppen: „Hierbei kommen uns natürlich die homogenen Fräsbahnen entgegen, bei denen sich die Dynamik der Maschi­ ne voll entfalten kann.“ Beim Schlichten liegt die Partnerschaftlich zum Flugzeugmodell: In WorkNC von Vero wesentliche Herausforde­ Software wurden die Fräsbahnen generiert, bevor das Mesrung in den dünnen Wand­ semodell dann auf einer Fooke Endura 704Linear zerspant wurde. stärken der Flügel und am

Eine weitere Herausforderung für die Bear­ beitung ist die Kombination aus drei­ und fünfachsigem Fräsen. Wobei die fünfachsige Programmierung in WorkNC im Vergleich zu anderen CAM­Systemen sehr einfach ist. Schon seit Jahren stellt es die Funktion Auto5 zur Verfügung, die aus existierenden 3­Achs­Bahnen quasi auf Knopfdruck 5­Achs­ Fräsbahnen generiert. „Wir haben in WorkNC sämtliche Spannmittel abgebildet, so dass wir genau analysieren beziehungsweise simulieren können, wie die simultane 5­Achs­ Bearbeitung abläuft“, erklärt Walter Schmidt.

Lobend fügt er hinzu: „Die Fooke Endura­ Maschinen sind tatsächlich zu hochdynami­ schem simultanen 5­Achs­Fräsen in der Lage, was bei vielen anderen Großmaschinen noch in den Kinderschuhen steckt.“ Das liegt unter anderem an der hohen Qualität der Bewegungsführung, durch die sich Fooke Maschinen der Baureihe Endura Linear auszeichnen. Sie ist wesentlich auf den Einsatz von Direktantrieben in allen Linear­ und Rundachsen zurückzuführen.

Im Vergleich zu Maschinen mit konventi­ onellen Vorschubantrieben bieten diese „Linear“­Maschinen ein höheres Geschwin­ digkeitsniveau, das sich auch positiv auf die Produktivität auswirkt.

Fortschritt im Sinne des Kunden Die Leistungsfähigkeit der Fooke­Maschinen macht sich auch in den Unternehmenszahlen bemerkbar. Damit sich die positive Entwick­ lung fortsetzt, entwickeln die Maschinen­ bauer konsequent neue Produkte wie die Portalfräsmaschine Endura 7000Linear, die durch ihre eigensteife, kompakte Bauform und eine Beschleunigung von bis zu 3 m/s² für die Hochleistungszerspanung fester und hochfester Werkstoffe ausgelegt ist.. (anm) ■

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Mechanik

Simulation: Wärmeabgabe in Verbrennungsmotoren

Virtuell testen für präzise Vorhersagen

Deutschlands Motorenbauer stehen heute vor der Herausforderung, ständig effizientere Motoren bauen zu müssen, um Emissionen und Kraftstoffverbrauch zu reduzieren.

Um diese Designziele zu erreichen, geht der Trend in Richtung kleinere Motoren und höhere Verdichtungsverhältnisse, um die Abgabeleistung zu erhöhen. Eine höhere Abgabeleistung erfordert jedoch auch ein besseres Wärmemanagement.

Von Gerald Seider

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ie hohen Temperaturen in Moto­ ren erzeugen Wärmelasten, die zu einer kürzeren Lebensdauer des Motors oder zu Motorschäden führen könnten.

Neben der Erfüllung der neuen Vorga­ ben der Gesetzgeber arbeiten die Inge­ nieure auch an kürzeren Entwicklungs­ zyklen, um bessere Produkte in kürzerer Zeit auf den Markt zu bringen.

Verbrennungsmotoren erzeugen durch die Kraftstoffverbrennung sowie durch die Reibung der sich bewegen­ den Motorkomponenten Wärme. Eine Schlüsselphase der Motor­ und KFZ­ Entwicklung ist die Entwicklung ver­ schiedener Technologien zum Manage­ ment und zur Ableitung dieser Wärme, auch als Wärmeabgabe bezeichnet. Eine wohlüberlegte Auslegung der Wärme­ abgabe ist essentiell für Spitzenleistun­

gen bei hohen Betriebstemperaturen sowie für die Optimierung des Motor­ verhaltens beim Warmlaufen. Der Wir­ kungsgrad von Verbrennungsmotoren ist beim Kaltstart signifikant niedriger als bei gleichbleibenden Betriebstempe­ raturen. Daher ist eines der Hauptziele der Motorenentwicklung die Reduzie­ rung von Energieverlusten durch Sicher­ stellung, dass die Systeme und Kom­ ponenten so schnell wie möglich den beabsichtigten Betriebstemperaturbe­ reich erreichen.

Konventionell prognostiziert man die Wärmeabgabe mit Hilfe von physischen Motorenprototypen und speziellen Wär­ meabgabeprüfständen. Das Problem hierbei ist, dass nach Fertigstellung des realen Prototypen Änderungen und Opti­ mierungen des Motordesigns mit hohen Kosten verbunden sind. Idealerweise sollten Probleme bei der Wärmeabgabe

zu einem frühen Zeitpunkt des Designzy­ klus identifiziert werden, noch bevor die erste Hardware gebaut wird.

InDesA GmbH (Integrated Design Ana­ lysis) entwickelte nun ein neues Verfah­ ren zur Vorhersage der Wärmeabgabe mit Hilfe von virtuellen, softwarebasierten Tests und unter Verwendung von Daten aus experimentellen Untersuchungen.

InDesA ist ein deutsches Beratungs­ und Ingenierleistungsunternehmen mit Sitz nördlich von München, das sich auf die Simulation und Analyse komplexer Fluid­ strömungen sowie Wärmeübertragungs­ systeme spezialisiert hat. Der Ansatz von InDesA basiert auf einem detaillier­ ten STAR­CCM+­Motorenmodell, das in einer virtuellen Motorraumumgebung eingebettet ist. Die Verbrennungs­ und Abgastemperaturen werden aus einer 1D­Motorprozesssimulation abgeleitet.

Hierfür wird die GT­Suite Software von Gamma Technologies eingesetzt. Die Reibungswärme wird in experimentellen Versuchen gemessen.

Defizite experimenteller Prototypentests

Bild 1: InDesAs Ansatz für die thermische Simulation in Motor und Motorraum.

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Der konventionelle Ansatz zur Messung der Wärmeabgabe ist der Einsatz eines Motorenprototyps im frühen Entwick­ lungsstadium (siehe Bild 1). Zunächst wird der Motor mit Druckanzeigern im Zylinderkopf ausgestattet. Auf diese Weise erhält man einen als indizierten Mitteldruck (Indicated Mean Effective Pressure ­ IMEP) bezeichneten Mess­ wert sowie den so genannten effektiven Mitteldruck (Brake Mean Effective Pres­ sure ­ BMEP), der das Drehmoment am Schwungrad repräsentiert. Aus diesen

beiden Messwerten wird die Reibung für den kompletten Motor abgeleitet. Diesen Wert bezeichnet man als Reibmitteldruck (Friction Mean Effective Pressure ­ FMEP).

Dieses Verfahren wird noch komplexer und kostenaufwändiger, da ein speziell gegossener und ausgestatteter Zylin­ derkopf in den Motor eingebaut werden muss, um diese Messwerte zu erhalten.

Zur Überwachung der Motortempe­ ratur wird der Prototypmotor zudem mit Temperaturfühlern (Thermo­Elementen) ausgestattet. Dies ist wichtig, um den Motor beim Betrieb im Prüfstand nicht zu beschädigen. Verkompliziert wird das Verfahren noch durch den erforderlichen Spezialprüfstand: Wärmeabgabetests benötigen Aufbereitungsgeräte für das Motoröl und Kühlmittel. Diese sind bei gewöhnlichen Motorprüfständen nicht vorhanden.

Frühstadienprototypen haben häufig eingebaute Leistungsgrenzen, um den Motor während der Tests zu schützen.

Dies sind zum Beispiel Leistungsgrenzen wie eine begrenzte Drehzahl, begrenztes Drehmoment oder eine Anreicherung der Verbrennungsmischung, die den Motor dadurch schützen sollen, dass die Tem­ peraturen niedriger als bei einem Serien­ motor bleiben, was sich erheblich auf die Wärmeabgabe auswirkt. Das Dilemma ist, dass die Wärmeabgabe schon in einer frühen Entwicklungsphase verstanden werden muss, die Verbrennungs­ und Abgaskennwerte zu diesem frühen Zeit­ punkt aber noch nicht reif für eine korrek­ te Auswertung der Wärmeabgabe auf der Grundlage von Messungen sind.

Virtuell statt experimentell Um diese Defizite zu überwinden, hat InDesA einen neuen Ansatz entwickelt,

bedingungen für ein STAR­CCM+ Modell des Motors, des Motorraums und des gesamten Fahrzeugs. Dieses Modell dient zur Berechnung der über die Abgas­ und Kühlsysteme erfolgenden Wärmeüber­ tragung im Motorinnern und schließlich die Wärmeabgabe in die Umgebung.

Virtuelle Motorraumumgebung statt Testzelle

Bild 2: Der virtuelle Motor wird mit Daten von GT-Suite „belebt“.

der experimentelle Standardmessme­ thoden einsetzt, um Simulationsmodel­ le, die auf der 1D­ und 3D­Repräsentati­ on der Fluidströmung und Wärmeüber­ tragung basieren, zu kalibrieren (Bild 2).

Mit Hilfe dieser Simulation werden dann zusätzliche Informationen gewonnen, um die Unsicherheiten und Ungenau­ igkeiten der im Frühstadium der Ent­ wicklung gebauten Motoren zu über­ winden.

Experimentelle Untersuchungen lie­ fern umfassende Informationen über den Motor, während die „Thermal Maps“ der integrierten Wärmetauscher auf separa­ ten virtuellen oder realen Prüfständen untersucht werden sollten. Diese Mes­ sungen werden zur Erstellung und Kalib­ rierung verschiedener 1D­Motormodelle in GT­SUITE verwendet. Die resultieren­ den 1D­Simulationen liefern Vorhersagen zu Kraftstoffverbrauch, grundlegenden Motorbetriebsparametern, Massenströ­ men, Druck und Temperatur bei Luftan­ saugung und Abgassystemen sowie im Kühl­ und Schmierkreis. Die Ergebnisse der 1D­Simulation liefern dann die Rand­

Die Wärmeabgabe eines Motors wird über im Motordesign eingebettete Tech­ nologien zum Wärmemanagement und die Auslegung des Abgas­, Kühlungs­ und Schmiersystems sowie der Motor­ raumumgebung geregelt. Um all dies virtuell darzustellen, setzte InDesA STAR­ CCM+ ein, um einen virtuellen Motor zu modellieren. Dieses Modell wurde so aus­ gelegt, dass Wärmesimulationsmetho­ den mit Optionen für verschiedene Wär­ memanagementtechnologien demons­ triert werden können: geteilte Kühlung, wassergekühlter Abgaskrümmer, Motor­ ölkühler und thermische Einkapselung. „Belebt“ wird der virtuelle Motor durch 1D­Simulationsmodelle von GT­SUITE für die Motorleistung, Verbrennung mit Luftansaugung und Auspuff, Wärme­ transfer zur Motorstruktur, Schmier­ und Kühlkreis (in Bild 2 dargestellt).

Danach entwickelte InDesA zur Ver­ besserung der traditionellen Testzelle ein virtuelles Fahrzeug mit Motorraum und Vollfahrzeug­Umgebung. Hierfür wurde STAR­CCM+ eingesetzt, das CFD­ und CHT­Modelle (Konjugierter Wärmetrans­ fer ­ Conjugate Heat Transfer) zusammen­ bringt. Das virtuelle Konzeptauto von InDesA wird als „Pandora“ bezeichnet.

Das virtuelle Automodell Pandora dient der Simulation der Motorwär­ meleistung mit Wärmetransfer in den

Bild 3: Pandora ist ein virtuelles Konzeptauto mit einer mit STAR-CCM+ modellierten Motorraum- und Vollfahrzeugumgebung für die Simulation der Motorwärmeleistung mit Wärmetransfer in die Umgebung.

Bild 4: Motorinstallation des virtuellen Konzeptautos „Pandora“ von InDesA

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Mechanik

Bild 6: Wärmestrom von der Motoroberfläche an die Umgebung bei 240 km/h und 135 kW

Bild 5: Wärmestromvektoren in Motorstruktur

Motorraum und die Umgebung (Bild 3).

Das Pandora­Modell enthält den Motor und einen vereinfachten Motorraum mit Luftansaugung, Abgas­ und Kühlmittel­ systemen und Front­Wärmetauschermo­ dule. Ziel ist es, eine höhere Zuverläs­

Bild 7: Wärmeabgabe des Motors kombiniert mit dem Kühlsystem bei 240 km/h und 135 kW.

Bild 8: Stromlinien durch den Motorraum für 240 km/h bei 135 kW.

Bild 9: Stromlinien durch den Motorraum für 240 km/h bei 135 kW. Aufschlüsselung Wärmequellen und Ort der Wärmeabgabe im Pandora-Modell.

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sigkeit und eine größere Bandbreite von Betriebsbedingungen als eine Testzelle zu bieten, die typischerweise bei mode­ raten Testzellentemperaturen betrieben wird (Bild 4). Die Luftströmung durch den Motorraum wird unter Berücksichti­ gung der Fahrzeuggeschwindigkeit und Kühlgebläseleistung modelliert. Auch die Lufttemperatur wird unter Berücksichti­ gung der Wärmeabgabe vom Kühler vor dem Motor modelliert. Das 1D­Fahrzeug­ modell, bestehend aus Antriebsstrang, Straßenmodell und Umgebung, wird in GT­Suite für die instationäre Simulation verwendet. Somit können Randbedin­ gungen für jeden Fahrzyklus vom Auf­ wärmen bis hin zum Rennstreckenbe­ trieb geliefert werden.

Das Motormodell wird bis auf eine für die Simulation thermischer Span­ nungen geeignete Stufe detailliert (Bild 5) einschließlich des von der Verbren­ nung resultierenden Wärmestroms in den Liner, den Kolben, das Flammdeck und die Absaugöffnungen. Zusätzlich wird die dissipierte Reibungswärme zum Motor­Liner addiert. Dies ermöglicht die Berechnung des internen Wärmestroms, das heißt den Wärmeaustausch zwischen Motorstruktur, Kühlmittel und Motoröl.

Auf der Grundlage dieses Wärmetau­ sches und der 1D­Simulationsmodelle wird in STAR­CCM+ ein vereinheitlich­ tes Fahrzeugmodell von zwischen 100 bis 150 Millionen Zellen erzeugt. Dieses wird dann für die Berechnung des Wär­ mestroms vom Motor zum Kühl­ und Schmiermittelsystem verwendet, von wo die Wärme zum Wärmetauscher in der Front transportiert wird (Bilder 7 und 8). Hier wird die Wärme über den Wärmetauscher und das Kühlgebläse an die Kühlluft abgegeben (Bild 9). Anders als konventionelle Versuche in Testzel­ len gibt dies somit die korrekten Motor­

raumtemperatur­ und Strömungsbedin­ gungen wieder.

Dieses integrierte STAR­Simulations­ modell ermöglicht die präzise Quantifi­ zierung der verschiedenen Wärmequel­ len; die Aufschlüsselung der einzelnen Quellen ist in Bild 6 dargestellt. Im Bei­ spiel für eine Fahrzeuggeschwindigkeit von 240 km/h bei einer Motorbremsleis­ tung von 135 kW kommen 51 Prozent der Gesamtverbrennungswärme aus der Brennkammer, 37 Prozent aus dem wassergekühlten Abgaskrümmer und 12 Prozent werden durch Motorreibung verursacht. Es ist anzumerken, dass es sich bei der letzten Größe im Wesentli­ chen um einen aus experimentellen Ver­ suchen gewonnenen Wert handelt Das Modell veranschaulicht auch die Wärme­ abgabe an das Kühlmittel (79,6 Prozent), das Motoröl (14 Prozent) und die Umge­ bung über die Motoroberfläche (5,8 Pro­ zent). InDesA weist darauf hin, dass die durch die Simulation erhaltenen Werte aufgrund interner Wärmeströme und ­umverteilungen von denen abweichen, die man als Ingenieur intuitiv erwarten würde. Die Simulation liefert auch Tem­ peraturen für das Kühlmittel, Öl in der Ölleitung und die Lufttemperatur nach dem Wärmetauscher.

Fazit In Verbindung mit Prüfstandtests von realen Prototypen lässt sich mit dem vir­ tuellen Ansatz von InDesA die Wärme­ abgabe zu einem frühen Zeitpunkt der Motorentwicklung mit einer höheren Zuverlässigkeit und Korrektheit vorher­ sagen als nur mit Prüfstandtests. InDesA ist überzeugt, dass dieses Verfahren nach weiteren Entwicklungen das Potential hat, experimentelle Prototypentests zur Bestimmung der Wärmeabgabe gänzlich zu ersetzen. (anm) ■

Mechanik

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CAD-Bauteile

Immer das passende Format WDS Component Parts Ltd. will Ingenieure und Maschinenbauer beim Gestaltungs- und Spezifikationsprozess unterstützen. Jetzt hat das Unternehmen sein CAD-Download-Angebot im Internet aktualisiert und bietet 3D- und 2D-Modelle zum Abruf für so gut wie alle heute gebräuchlichen CAD-Systeme an. Damit besteht kostenloser Zugriff auf die CAD-Modelle von mehr als 20.000 Standardteilen und Klemm- und Spannvorrichtungen.

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u den größten Hürden bei der Pro­ Tag an den Kunden zu schicken. Wir haben duktentwicklung zählt die Beschaf­ außerdem die Download­Geschwindigkeit fung von Komponenten, die optimal zum erhöht, sodass das Herunterla­den einer Gestaltungskonzept passen, ohne das F&E­ 3D­Datei bei normaler Internet­Verbindung Budget oder Zeitvorgaben zu sprengen. eine Sache von Sekunden ist.“ Deshalb bietet WDS allen registrierten Nut­ Um das Ganze komfortabler zu machen, zern seiner Website den kostenlosen CAD­ wird WDS demnächst auf der Website einen Download an. Um den Downloadvorgang 3D­Viewer bereitstellen. Besucher der Seite zu beschleunigen und dafür zu sorgen, dass können das Produkt dann online drehen die Modelle für alle derzeit verwendeten und aus allen Blickwinkeln betrachten.

CAD­Programme verfügbar sind, hat WDS Wenn das perfekte Bauteil gefunden ist, dieses Angebot jetzt aktualisiert. kann es wie immer gleich online oder tele­ fonisch beim WDS­Verkauf bestellt werden.

Die Online­Registrierung genügt, um Modelle aller Standardteile des WDS­Sorti­ ments herunterladen zu können. Für jedes Komponenten für U-Boot Designprojekte sind für Hochschulen eine der mehr als 20.000 WDS­Produkte gibt es Möglichkeit, ihre Studierenden in den Inge­ eine 3D­ oder 2D­Grafik, die heruntergela­ den werden kann. Damit jeder Anwender nieurwissenschaften die echte Arbeitswelt hiervon profitieren kann, hat WDS dafür erleben und die Herausforderungen sehen gesorgt, dass die 3D­Dateien mit 13 ver­ zu lassen, denen sie in ihrem Berufsalltag schiedenen CAD­Softwareformaten kom­ gegenüberstehen werden. In diesem Jahr patibel sind oder insgesamt 83 verschie­ nahm die Warwick University an einem denen Versionen, damit die Dateien auch solchen Projekt teil. Sie stellte acht ihrer in älteren Softwareversionen geöffnet wer­ jungen Ingenieure die Aufgabe, ein durch den können.

Muskelkraft betriebenes Hierzu Chris Putman, Unterseeboot zu bau­ en, um am International Sales and Marketing Direc­ tor bei WDS: „Viele unserer Submarine Race in den Kunden finden unseren USA teilzunehmen. Mit CAD­Download extrem Unternehmen wie WDS nützlich. Deshalb wollten Components Parts Ltd. wir ihn für jedermann nutz­ als Sponsoren konnte das bar machen. Wir bedienen Team ein funktionieren­ des U­Boot bauen und eine derart große Anzahl den Innovationspreis des an CAD­Systemen, dass Wettbewerbs gewinnen. es kaum denkbar ist, dass Das Team aus War­ ein Anwender unsere wick musste ein U­Boot Zeichnungen mit seinem entwerfen und herstel­ System nicht öffnen kann. len, das eine Strecke von Sollte das dennoch ein­ mal der Fall sein, sind wir 100 m nur angetrieben selbstverständlich gerne durch Muskelkraft schnell bereit, ein Modell für die Die Online-Registrierung zurücklegen konnte. Das genügt, um Modelle aller StanAnwendung zu erstel­ dardteile des WDS-Sortiments Team musste dabei mit ande­ len und noch am selben herunterladen zu können. ren Teilnehmern aus der gan­

CAD-Modelle von mehr als 20.000 Standardteilen und Klemm- und Spannvorrichtungen.

zen Welt konkurrieren. Um es noch schwie­ riger zu machen, gab die Universität dem Team ein Budget von nur 1.600 £. Dies stellte sicher, dass sie reale Bedingungen emulie­ ren mussten, unter denen die Beschaffung und Kontrolle des Budgets genau so wichtig wie die Perfektionierung des Entwurfs war.

Auf der Autosport International hatte das Warwick U­Boot­Team ersten Kontakt mit WDS Component Parts Ltd aufgenom­ men. WDS arbeitete bereits mit dem For­ mula Student­Team der Universität und war daran interessiert, ein so ehrgeiziges Projekt zu unterstützen. Um die Transportkosten auf ein Minimum zu reduzieren, beschloss das Team , das U­Boot als zusammenlegbare Konstruktion zu bauen. Dies bedeutete, dass das Fahrwerk einfach vom U­Boot­Rumpf zu trennen sein musste und dass beide Teile sich zusammenfalten lassen mussten, um in die Transportkiste zu passen. WDS arbei­ tete mit dem Team daran, eine Auswahl an Befestigungsteilen zu spezifizieren, mit denen das Team das U­Boot schnell wieder aufbauen konnte.

Das Endergebnis des Projekts war ein Platzbedarf, der bedeutend kleiner als der des nächst kleinsten Wettbewerbers war und weniger als 50 Prozent dessen betrug, was die durchschnittlichen Teilnehmer vor­ weisen konnten. Dies war einer der Haupt­ faktoren, der dazu führte, dass das Team den Preis für Innovation des Wettbewerbs gewann. (anm) ■ Info: www.wdsltd.co.uk/

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Schulungskonzepte für CAD-Anwender

Eine Schulung muss sich auszahlen Sie sind auf der Suche nach einer geeigneten Lernform, mit der Sie Ihr CAD­Wissen erweitern können? Dieser Beitrag zeigt Ihnen, welche Möglichkeiten es gibt und wie Sie Ihr Ziel erreichen. Von Alain Barthel

Beginn erschließt. Der Trainer kann Teilneh­ merfragen in den Ablauf integrieren, The­ menschwerpunkte variieren und Teilberei­ che vertiefen. Die Teilnehmer haben die Möglichkeit, im Rahmen der Seminarstruktur Ablauf und Inhalte zu beeinflussen.

Begleitet wird das Seminar durch Skripte, in denen die Teilnehmer individuelle Notizen eintragen können. In modernen Präsenzse­ minaren finden sich auch Elemente mit Workshop­Charakter wieder. Damit lässt sich der Praxisbezug festigen.

Bild: PC-College

Workshops

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er sich heute für eine CAD­Weiterbil­ dung interessiert, kann aus unter­ schiedlichen Schulungsformaten auswäh­ len. Dazu zählen Online­Trainings, Präsenz­ seminare oder Workshops. Nachfolgend erfahren Sie mehr darüber, worin sich die Weiterbildungsformate unterscheiden und worauf es dabei ankommt.

Sachverhalt gezeigt und gleichzeitig kom­ mentiert wird. Gute Videotrainings werden durch aufgezeichnete Handskizzen und Gra­ fiken aufgelockert. Klarer Vorteil der Video­ trainings sind Anhalten, Zurückspulen und Wiederholen interessanter Abschnitte. Der Teilnehmer kann so die Geschwindigkeit an seine eigenen Bedürfnisse anpassen.

Online-Trainings

Präsenzseminare

Bei Online­Trainings sind Trainer und Teil­ nehmer räumlich getrennt. Der Informati­ onsaustausch erfolgt zu einer festgelegten Zeit über das Internet. Der Trainer und die Benutzeroberfläche der Zielsoftware werden per Live­Video zu den Teilnehmern übertra­ gen. Die Teilnehmer können über einen Rückkanal per Text oder Audio Fragen an den Trainer stellen und so den Ablauf beein­ flussen. Diese Trainingsform eignet sich sehr gut für Individualtrainings mit einem Teil­ nehmer. In größeren Gruppen gestaltet sich der Ablauf aufgrund der räumlichen Tren­ nung oft schwierig.

Das Präsenzseminar hebt sich durch viele positive Faktoren von anderen Schulungsfor­ men ab. Gut vorbereitet und durchgeführt, lassen sich in einem Präsenzseminar Infor­ mationen individuell und effizient vermitteln.

Zur Vorbereitung gehört eine Einstufung der Teilnehmer, die in der Regel durch eine kompetente Beratung des Weiterbildungs­ instituts erfolgt.

Qualitativ hochwertige CAD­Seminare haben kleine Teilnehmerzahlen und finden in einem geeigneten Umfeld statt. Wichtig ist es, dass jeder Teilnehmer einen eigenen leis­ tungsfähigen Rechner zur Verfügung hat. Die Grundinstallation der Zielsoftware ist auf allen Rechnern identisch. Gemeinsame Netzwerk­ ordner zum Datenaustausch zwischen Trainer und Teilnehmern untereinander sowie ein schneller Breitbandanschluss für das Internet zur Nutzung von Online­Informationen gehö­ ren ebenso dazu wie brillante, hochauflösen­ de Beamer­Projektionen.

Das Seminar sollte eine transparente Struktur haben, die sich den Teilnehmern zu

Internetbasierte Videos Ist für den Schulungsteilnehmer das CAD­ Themengebiet klar und sind geeignete Vor­ kenntnisse vorhanden, so bietet das Internet viele gute – meist videobasierte –Lernmög­ lichkeiten. In Videotrainings führt ein Trainer durch das Themengebiet. Die Sequenzen wechseln zwischen Aufnahmen des Trainers und Bildschirm­Mitschnitten, in denen der

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Qualitativ hochwertige CAD-Seminare finden mit wenigen Teilnehmern statt und ermöglichen so ein effizientes Lernen.

AUTOCAD & Inventor Magazin 5/16 SCHULUNGSSPECIAL

Sind CAD­Grundlagenkenntnisse vorhanden und möchte man Lösungskonzepte für die Bearbeitung ganz konkreter Aufgabenstel­ lungen aus der Praxis vermittelt bekommen, bieten sich Workshops an. Gute Workshops werden im Vorfeld zwischen Teilnehmern und Trainer klar umrissen. Ziele, Inhalte und der dafür vorgesehene Zeitrahmen sollten so konkret wie möglich festgelegt werden.

Es sollte ausreichend Zeit für die Dokumen­ tation der Arbeitsschritte eingeplant werden.

Workshops sind besonders effizient, wenn alle Teilnehmer einer Gruppe mög­ lichst den gleichen Kenntnisstand haben.

Idealerweise kommen sie aus einer Firma oder besser noch aus der gleichen Abteilung und arbeiten in den gleichen Bereichen.

Veranstaltungen mit Workshop­Charakter legen den Fokus auf Lösungsstrategien für konkrete Aufgabenstellungen. In gut geführ­ ten Workshops erschließen sich den Teilneh­ mern weiterführende, allgemeine Zusam­ menhänge während der Bearbeitung einer konkreten Aufgabe. Das Besondere an Work­ shops ist der starke Praxisbezug.

Nach dem CAD-Training Wofür sich ein Teilnehmer auch entscheidet, das Training sollte möglichst effizient die gewünschten Inhalte vermitteln und Hand­ lungswissen erzeugen.

Dieses lässt sich anschließend in den Zer­ tifizierungsprüfungen von Autodesk nach­ weisen. Prüfungen zum „Certified Professio­ nal“ werden in einem autorisierten Zertifi­ zierungscenter abgelegt, setzen sehr gute Kenntnisse in den geprüften Softwarepake­ ten voraus und dokumentieren den Kennt­ nisstand. (rt) ■

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AUTOCAD & Inventor Magazin 5/16 SCHULUNGSSPECIAL

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Göppingen Göppingen Bad Alexandersbad Bad Alexandersbad Limburg Limburg Oberhausen Oberhausen

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Mechanik

Antriebselemente bei Schuler Automation

Stets der perfekte Abstand

Von Dr. Rainer Widmann

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ür Zuführbänder an Pressenlinien setzt Schuler Automation auf die Drehmo­ mentkugelbuchsen von Dr. Tretter. Diese Elemente sorgen für einen optimalen und verschleißarmen Betrieb. „Unsere Pressen­ linien sind bei vielen namhaften Automo­ bilherstellern in Deutschland, europaweit, in Übersee und Fernost im Einsatz“, sagt Andreas Herb. Der Diplom­Ingenieur ist Leiter der mechanischen Konstruktion bei der Schuler Automation GmbH & Co. KG im baden­württembergischen Gem­ mingen bei Heilbronn. „Wir kümmern uns hier im Werk um Vorrichtungen, die Bleche automatisch Pressenanlagen zuführen, und das äußerst effizient.“ Dazu kommen Waschanlagen und Sprüheinheiten für die Bleche, die auch Platinen genannt wer­ den, sowie ganzheitliche, auf den Kunden abgestimmte Lösungen für Lade­ und Fer­ tigteilstapelsysteme.

Das Unternehmen zählt zu den Spe­ zialisten, wenn es um Automatisierungs­ fragen bei Presswerkausrüstungen und Logistikkonzepten geht. „Unsere Dienst­ leistungen beinhalten die Projektierung

und Beratung, die Planung und Konstruk­ tion, die Lieferung schlüsselfertiger Anla­ gen, die Inbetriebnahme und Schulung sowie den Service und die Instandhaltung“, zählt Andreas Herb auf. „Wir bieten maßge­ schneiderte Systemlösungen für Neuanla­ gen, Umbau und Re­Engineering.“ Schuler Automation verzeichnet eine Exportquote von 45 Prozent und beliefert etwa 300 bis 400 Kunden, vornehmlich aus der Auto­ mobilindustrie. Dazu gehören namhafte Unternehmen wie BMW, Audi, Merce­ des, Ford, Volkswagen, Volvo – und deren Zulieferer. „Hier am Standort Gemmingen beschäftigen wir etwa 300 Mitarbeiter“, sagt Andreas Herb.

Am Standort werden die Anlagen mon­ tiert und in Betrieb genommen. Mit der Presse selbst werden sie erst vor Ort beim Kunden verheiratet. „Neben der eigenen Fertigung werden diverse Baugruppen und Komponenten bei ausgewählten Lieferan­ ten beschafft“, sagt Herb. An ihre Zulieferer stellt die Schuler Automation hohe Anfor­ derungen. Es spielen Zuverlässigkeit, Preis, Termintreue, aber besonders eine schnelle Lieferung eine große Rolle. Dabei versucht das Unternehmen, die Anzahl der Partner auf ein paar wenige zu begrenzen.

Reibungsloser Ablauf

Bild 1: Die Drehmomentkugelbuchsen sind hochpräzise Antriebselemente zur Drehmomentübertragung.

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Zu den ausgewählten Anbietern gehört Dr. Tretter GmbH & Co aus dem schwä­ bischen Rechberghausen. „Für uns ist die hohe Qualität der Komponenten ent­ scheidend“, erläutert Herb. „Denn unsere Anlagen sollen nicht nur ihre Aufgabe erfüllen. Mit unseren Lösungen wollen wir Anwendern signifikante Steigerun­ gen an Effizienz, Präzision, und Produkti­ vität ermöglichen.“

In der Montagehalle zeigt Konstruktions­ leiter Andreas Herb auf Förderbänder, die gerade im Aufbau sind und die später in der Automobilindustrie den Pressen groß­ flächige Bleche mit Breiten bis zu 4,30 und Tiefen bis zu 2,20 Metern zuführen. Diese sogenannten Platinen werden zu Karosse­ rieteilen wie Türen, Motorhauben, Koffer­ raumdeckel, Seitenwände oder Kotflügel umgeformt. Beim Kunden wird das För­ derband in der Regel von zwei Entstapel­ Robotern beladen. Im Wechsel nehmen sie die Platinen nacheinander von einem Stapel und legen sie auf das Transportband ab. Spreizmagnete verhindern dabei das gleichzeitige Anheben zweier Bleche. „Je nach Kundenanforderung statten wir die­ se Förderstrecken beispielsweise mit einer Teileverfolgung aus. Dabei erkennen Sen­ soren permanent, wo sich das Bauteil befin­ det“, sagt Andreas Herb. Dazu kommen Kontrollen, die verhindern, dass sich Bleche übereinander schieben können. Ein Kame­ rasystem prüft die Lage des Blechs auf dem Band. Ist diese nicht korrekt, rückt es ein Zentrierroboter in die richtige Position. Am Ende der Förderstrecke entnimmt ein Einle­ gegerät das Bauteil und platziert es in die Presse. „Wir können die Strecke auch mit einer Waschanlage ausstatten, die die Ble­ che vor dem Umformen reinigt“, sagt Herb.

Schuler Automation passt die Anlagen indi­ viduell an die Gegebenheiten beim Anwen­ der an. Die Länge kann bis zu 20 Metern betragen – dabei kann eine Strecke aus bis zu drei Transportbändern zusammenge­ baut sein. Jedes Transportband besteht aus sechs bis zehn Bandsträngen. Jeder Band­ strang besteht im Wesentlichen aus einem Zahnriemen mit zwei Umlenkrollen, die in einem Profil laufen. Zur Übertragung des

Alle Bilder: Dr. Erich TRETTER GmbH + Co.

Das entscheidende Kriterium für die Wettbewerbsfähigkeit von Sondermaschinenbauern besteht in der Fähigkeit, anspruchsvolle Entwicklungen in immer kürzerer Zeit, mit möglichst geringen Kosten und bei hoher Qualität umzusetzen. Damit steigen auch die Anforderungen an die Zulieferer. Denn diese müssen schnell und zuverlässig Lösungen anbieten, mit denen Kundenanforderungen individuell umgesetzt werden können.

Mechanik

Antriebsmomentes auf die einzelnen Band­ stränge kommen Drehmomentkugelbuch­ sen von Dr. Tretter zum Einsatz, die sich in den Umlenkrollen befinden.

Bei diesen Antriebseinheiten kommt es zum einen auf die Geschwindigkeit an.

Denn diese entscheidet über die Anzahl der Bauteile, die in einer bestimmten Zeiteinheit produziert werden. Und weil die Platinen auf dem Weg zur Presse an verschiedenen Stationen halten, muss das Band ständig gestoppt und wieder beschleunigt werden. „Die Drehmoment­ kugelbuchsen sind nahezu spielfrei. Das ist wichtig, denn bei dieser dynamischen Bewegung schlagen sie beim Stoppen und wieder Beschleunigen nicht aus. Das verrin­ gert deutlich den Verschleiß“, erklärt Herb.

Bis vor etwa zehn Jahren setzten die Inge­ nieure noch Keilwellen ein. Diese Einheiten nutzten sich aufgrund ihres Spiels beim beständigen Wechsel von Beschleunigen und Bremsen schneller ab. Außerdem kann es an den Pressungsstellen zu einer Mangelschmierung kommen, da ein Pla­ tinenwechsel und damit eine Verstellung der Umlenkrollen auch nicht jeden Tag erfolgen müssen. Das kann in der Folge zu Tribokorrosion führen.

Warum den Abstand halten?

Je nachdem, wie groß die zu bearbeitenden Bleche sind, können sie mit ihren scharfen Kanten direkt auf einem der Bandstränge liegen. Beschleunigt oder bremst das Band, bleiben die Kanten infolge der Trägheit der Platinen am Strang hängen und beschä­ digen ihn. Die Bleche müssen deshalb so auf dem Transportband liegen, dass sie mit ihren scharfen Kanten die Stränge so wenig wie möglich berühren. Deshalb müssen die seitlichen Kanten der Platinen über die Bandstränge hinaus ragen. „Bei einem Plati­ nenwechsel, also wenn Bleche mit anderen Maßen transportiert werden, müssen wir die Abstände der Bandstränge entspre­ chend verändern“, führt Andreas Herb aus.

Bild 2: Jedes Transportband besteht aus sechs bis zehn Bandsträngen.

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„Wir konnten die Automatisierungstech­ niker von unseren Dreh­ momentkugelbuchsen überzeugen, weil wir für diesen Einsatzfall gezo­ gene Drehmomentwellen empfohlen haben.“ Manuel Lauppe :

Der Mindestabstand von Bandstrangmitte zu Bandstrangmitte beträgt beispielswei­ se 200 Millimeter. „Bei sechs Bandsträngen werden blockweise jeweils drei von der Mitte nach links und nach rechts verstellt“, erklärt Herb. Nun stellt eine Gewindespin­ del die gleichmäßigen Abstände in den Blöcken sicher. Dazu besitzt sie verschiede­ ne Gewindesteigungen: Mit einem Antrieb werden alle Bandstränge eines Blocks stu­ fenlos auf immer gleiche Abstände zuein­ ander aufgefächert. Um diese Verstellbe­ wegung mit dem Abtrieb der Transpor­ triemen zu kombinieren, wurden zunächst Vielkeilwellen eingesetzt, die aber bald von Drehmomentkugelbuchsen abgelöst wur­ den.

Kompakt und hochwertig Drehmomentkugelbuchsen sind hoch­ präzise Längsführungssysteme zur Dreh­ momentübertragung. Sie ermöglichen in jeder Position eine reibungslose, parallele Verstellung der Bänder – ohne dass sie sich verkanten. Dafür sorgt das Wälzelement Kugel. Damit erfährt die Drehmoment­ kugelbuchse nur eine Querkraft. Bei der Übertragung erfüllen sie die Funktion einer Vielkeilwelle. Das Besondere ist, dass durch das Wälzelement auch kein Stick­Slip­Effekt auftritt. Die Translationsbewegung erfolgt nahezu ruckfrei. Bei den Drehmomentku­ gelbuchsen läuft die Kugel in eingeschlif­ fenen Nuten. Damit sind diese Maschi­ nenelemente deutlich verschleißfreier als die Keilwellen. Das liegt an der Geometrie der berührenden Körper. Denn die konvex geformte Kreisbogenlaufrille schmiegt sich an die ebenfalls konvexe Kugel eng an.

Die Ingenieure von Schuler haben mit den Drehmomentkugelbuchsen außerdem den Vorteil, sehr kompakte Konstruktio­ nen realisieren zu können. „Auch wenn die Maschinenelemente etwas teurer sind, am Ende erhalten wir die preiswertere Lösung“, sagt Herb. Zum Einsatz kommen die Dreh­

momentkugelbuchsen aktuell gepaart mit gezogenen Wellen. Diese sind so leis­ tungsgerecht ausgelegt und hochwertig gefertigt, dass montagefertige Standard­ Elemente zum Einsatz kommen.

Kurze Lieferzeiten, günstige Preise „Zwischenzeitlich hatte Schuler noch einen Wettbewerber mit geschliffenen Dreh­ momentwellen im Einsatz“, erinnert sich Manuel Lauppe von Dr. Tretter,, der als Berechnungsingenieur bei dem schwä­ bischen Zulieferer tätig ist und damals Schuler betreute. „Wir konnten aber die Automatisierungstechniker von unseren Drehmomentkugelbuchsen überzeugen, weil wir für diesen Einsatzfall gezogene Drehmomentwellen empfohlen haben.“ Dadurch konnte Dr. Tretter mit sehr kur­ zen Lieferzeiten und einem günstigeren Preis punkten, ohne dass es zu Einbußen in der Funktionalität kam. Eine gezogene Drehmomentwelle ist naturgemäß nicht so genau und das Spiel lässt sich nicht so eng tolerieren, wie bei einer geschliffenen Welle. Das kann aber bei einem Einsatzfall wie bei Schuler durchaus von Vorteil sein. „Reale Komponenten weisen in der Regel Fehler auf“, sagt Lauppe. „Werden diese Komponenten nun zusammengebaut, und an einem Element befinden sich vier oder sechs weitere Bauteile, die ihrerseits wieder durch ein Element gekoppelt sind, verringert sich das resultierende Spiel.“ Das Gleiche gilt auch für die Genauigkeit. „Diese Effekte sind beim Einsatz von Profilschie­ nenführungen in Werkzeugmaschinen messtechnisch belegt worden“, betont der Ingenieur.

Know-how und Vertrauen Ein weiterer Grund für Schuler Automation, sich für Dr. Tretter als Zulieferer zu entschei­ den, ist auch die räumliche Nähe und das Vertrauen, das sich während der Geschäfts­ beziehung aufgebaut hat. (anm) ■

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Mechanik

Der Klemmhebel ermöglicht dem Anwender, den Monitor vom Hoch-zum Querformat zu schwenken und dann festzustellen.

Moderne Bedienteile von Kipp

Flexibel verstellen und sicher arretieren Monitore, Touchpanels, Anzeige- und Bediengehäuse gehören nicht nur zur Ausstattung jedes Büros – im industriellen Umfeld sind sie auch in Maschinen und sogar Nutzfahrzeugen im täglichen Einsatz. Weil handelsübliche Monitorhalterungen dabei an ihre Grenzen stoßen, hat RK Rose+Krieger ein System entwickelt, das den Ansprüchen der Industrie gerecht wird.

Zur Robustheit und Flexibilität tragen die Bedienteile des Heinrich Kipp Werks bei.

Von Andreas Roth

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m industriellen Einsatz müssen Bild­ schirmhalter große Tragkräfte gewähr­ leisten und vibrationssicher fixierbar sein.

Außerdem gilt es, den Anforderungen eines ergonomischen Arbeitsplatzes gerecht zu werden: Alle Freiheitsgrade soll­ ten ohne Werkzeug und getrennt vonein­ ander einstellbar sein, die justierte Position muss auch bei Erschütterungen zuverläs­ sig halten. Ein weiterer wichtiger Punkt für eine vielseitig einsetzbare Monitorhal­ terung ist ihre Flexibilität bezüglich der Anbindung an eine Maschine/Anlage und der Anschlussmaße der Endgeräte. Häu­

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fig behelfen sich die Anwender wahlweise mit aufwändigen Eigenkonstruktionen, Behelfslösungen aus dem Officebereich oder überdimensionierten Tragarmsys­ temen. Diese Lösungen zeigen sich dem Industrieeinsatz allerdings nicht dauerhaft gewachsen oder sind deutlich zu teuer.

Hochfest, flexibel und individuell anpassbar RK Rose+Krieger nahm sich dieser The­ matik an und entwickelte eine flexible und ausrichtbare Monitorhalterung, wel­ che die Ansprüche der Industrie erfüllt: Der RK Monitorhalter ist für Monitore, Bediengehäuse und Touchpanels bis 25

kg ausgelegt. Ein großer Pluspunkt ist die umfassende Flexibilität hinsichtlich der Anschlussmaße für Endgeräte: Der Anwender kann die Bildschirme/Bedien­ gehäuse wahlweise über eine Anschluss­ platte nach VESA Standard 75/100 – also mit einem 75 x 75 mm oder 100 x 100 mm großen Befestigungslochmuster – oder mittels einer runden Universalanschraub­ fläche aus Aluminium befestigen. Somit kann im Prinzip annähernd jedes Gehäu­ se problemlos ohne Sonderelemente angebunden werden.

Auch, was die Montage betrifft, zeigt sich die Monitorhalterung flexibel. Sie lässt sich mithilfe von Nutensteinen an der Nut von

Mechanik

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Alu­Profilsystemen befestigen. Sie kann aber auch an ein Rohr, ein Profil oder eine Wand montiert werden. Bei der Anbrin­ gung an einem Rund­ oder Vierkantrohr­ system ist die Halterung in der Höhe ver­ stellbar. Aber auch sonst bietet sie viel Fle­ xibilität: Der Bildschirm lässt sich drehen, neigen und schwenken. Sämtliche Frei­ heitsgrade können getrennt voneinander eingestellt werden. Werkzeuge sind dafür nicht erforderlich. Dafür sorgen Hebel und Griffe, die RK Rose+Krieger vom Heinrich Kipp Werk bezieht.

Ein Fall für Bedienteile von KIPP „Zwischen KIPP und RK Rose + Krieger besteht schon seit vielen Jahren eine enge Geschäftsbeziehung“, sagt Micha­ el Neubaur, Leiter Verbindungs­Technik bei der RK Rose+Krieger GmbH. „Wir beziehen eine große Vielfalt von Kom­ ponenten aus dem Portfolio von KIPP. Sie werden in unseren Standardpro­ dukten verbaut, kommen aber oft auch bei individuellen Kundenprojekten zum Einsatz.“ Kein Wunder – schließlich setzt das Heinrich Kipp Werk mit seinen Ent­ wicklungen im Bereich Spanntechnik, Normelemente und Bedienteile konti­ nuierlich Maßstäbe. Das Produktpro­ gramm umfasst mehr als 18.000 Teile, die durch das Logistikzentrum ständig schnell verfügbar sind. Kipp produziert am Standort Deutschland mit einem großen Maschinenpark und ist ein zuverlässiger Partner für die Industrie sowie den Anlagen­ und Maschinen­ bau. „Konkret kommen bei den Monitor­ halterungen Klemmhebel sowie Stern­ und Flügelgriffe mit Außengewinde zum Einsatz“, erläutert Michael Neubaur. „Als Werkstoff haben wir uns standardmä­ ßig für verzinkten Stahl entschieden, da die Monitorhalterungen in der Regel im Innenbereich eingesetzt werden. Auf Kun­ denwunsch verwenden wir aber auch die korrosionsarme Edelstahlausführungen der Komponenten.“

Im RK Monitorhalter wird der Flügelgriff zum Klemmen des Halters an einer Rohroder Profilkonstruktion eingesetzt.

Komfortabel verstellen, sicher arretieren Der Klemmhebel ist – vom adaptierbaren Monitor aus gesehen – am ersten frei ein­ stellbaren Drehpunkt der Monitorhalte­ rung montiert. Er ermöglicht dem Anwen­ der, den Monitor vom Hoch­zum Querfor­ mat zu schwenken und dann festzustellen. „Die Arretierung muss dort mit wenig Kraftaufwand realisierbar sein. Dafür ist ein Klemmhebel sehr gut geeignet“, erklärt Michael Neubaur. „Durch die innen­ liegende Rastung ist der Spannwinkel frei wählbar, was ergonomisch optimal ist.“ RK Rose+Krieger entschied sich für einen „Novo grip“ Modell K0269. „Dieser Klemm­ hebel gewährleistet ein besonders siche­ res und komfortables Greifen“, weiß Mar­ kus Pfeffer, Teamleiter Vertrieb im Heinrich Kipp Werk. „Mit ihm lässt sich fast jedes Bedien­ und Feststellungsproblem lösen.“ Der Griffhebel ist aus glasfaserverstärktem Kunststoff gefertigt, der Zahnring besteht aus Zinkdruckguss. Alle Stahlteile entspre­ chen der Festigkeitsklasse 5.8.

Bedienteile des Heinrich Kipp Werks tragen zur besonderen Robustheit und Flexibilität der speziellen RK Monitorhalterung bei.

Die Monitorneigung lässt sich in 15­Grad­ Schritten verstellen und ist vibrationssi­ cher arretierbar. Dafür werden KIPP­Stern­ griffe des Modells K0154 verwendet. Weni­ ge Umdrehungen am Sterngriff genügen, um den Monitor in einer beliebigen Stellung festzusetzen. „Bei unseren Grif­ fen legen wir generell Wert auf eine gute Haptik“, betont Markus Pfeffer. Im Bereich der Griffe und Knöpfe hat KIPP eine Viel­ zahl von Bauformen für unterschiedlichste Platzverhältnisse und Spannkräfte im Pro­ gramm, darunter auch den Flügelgriff des Modells K0274: Der „Novo grip“ ist gestal­ terisch und technisch so konzipiert, dass er ein absolut natürliches Greifen und somit ein angenehmes Handling ermöglicht. Im RK Monitorhalter wird der Flügelgriff zum Klemmen des Halters an einer Rohr­ oder Profilkonstruktion eingesetzt. „Tatsächlich hat uns die gute Haptik von diesem Griff überzeugt“, bestätigt Michael Neubaur.

RK Rose+Krieger ist generell sehr zufrieden mit den zugekauften Kompo­ nenten, so Neubaur: „Sie entsprechen unseren Qualitätsansprüchen und durch das große Produktportfolio von KIPP können wir alles aus einer Hand bezie­ hen. Die kurzen Lieferzeiten sind ein zusätzliches Plus.“ Überzeugen können aber auch die kompetente Beratung, die kurzfristige Bereitstellung von Mustern für Neuentwicklungen und die große Fle­ xibilität bei Sonderausführungen – insge­ samt also Bestnoten für Kipp. (anm) ■

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Mechanik

Anlage von Schnaithmann bei der Montage

Digitalisierung in der Automatisierungstechnik

Muster in der Datenmasse Gefahrlose Kollaboration zwischen Mensch und Roboter, selbst organisierende Regalsysteme oder Energieverbrauch-Messungen übers Tablet sind im Bereich der Digitalisierung drei beispielhafte Entwicklungen des Maschinen- und Anlagenbauers Schnaithmann Maschinenbau GmbH. Von Mathias Ellwanger

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ndustrie 4.0: Kein Begriff erregt die Debatte über die Zukunft der Produk­ tion mehr als die digitale Vernetzung.

Doch die Kompetenz, unterschiedliche Systeme miteinander zu verbinden, besitzt Schnaithmann schon länger. „Durch das Internet haben wir heute nur viel mehr Möglichkeiten, vorhan­ dene Daten sinnvoll zusammenzubrin­ gen“, sagt Volker Sieber, Entwicklungs­ leiter bei Schnaithmann. Sensoren, die Daten liefern, sind im Hause Schnaith­ mann nichts Neues. Vieles davon sei aber bisher versandet. Diese Daten besser nutzbar zu machen zählt zu den Aufgaben des Maschinenbau­Ingeni­ eurs Sieber.

Er und sein Team arbeiten gerade an der Überwindung fixer Regalsysteme in Fer­ tigungslinien: mit Hilfe einzelner Würfel, sogenannter Cubes, die sich um 90 Grad drehen lassen und daher quasi in alle Richtungen beweglich sind. Vergleichbar

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mit einem Schiebepuzzle können sich die Kunststoffbehälter darauf selbständig fortbewegen und anordnen. Jeder Behäl­ ter ist mit einem Barcode oder RFID­Tag ausgestattet. Per WLAN oder Bluetooth können sie auch untereinander kommu­ nizieren, egal wo sie in einer Fabrik gera­ de stehen. Größe, Sprache oder spezifi­ sche Eigenheiten des Werkers kann das System ebenfalls erkennen. Wenn sich etwa jemand den rechten Arm gebro­ chen hat, laufen die Kunststoffbehälter automatisch alle auf die linke Seite. Das Ganze wird kombiniert mit einer intelli­ genten Kamera, die erkennt wenn Kisten leer sind und dann Waren selbständig im Lager nachbestellt. Die Kisten begeben sich dann automatisch in eine günstige Abholposition für einen mobilen Trans­ portroboter, der wiederum selbständig für Nachschub sorgt.

entstehen. Kaum ein menschlicher Ein­ griff sei für die Organisation mehr nötig.

Außer natürlich zur Kontrolle, denn „auf solche Systeme würde ich mich nie blind verlassen.“ Vor rund zehn Jahren habe sich das Verhältnis gedreht, erklärt Sie­ ber. War bis dahin der industrielle Bereich stets führend, so hat seitdem der Kon­ sumenten­Bereich im Bereich digitaler Innovation die Nase vorn. Heute lernt die Industrie von digitalen Anwendungen, die Verbraucher längst von zu Hause ken­ nen – und überträgt sie in die Fabrik. Die Technik sei inzwischen vergleichsweise billig zu haben. Dafür werde die Produkti­ on aber auch Software­lastiger und letzt­ lich anfälliger. Big Data, also die gestei­ gerte Datenmenge an sich, ist heute nicht mehr das Problem: „Entscheidend ist es, Muster zu erkennen.“

Produktion wird Software-lastiger

Horizontal über die Lieferkette vernetzt

Letztlich soll dadurch ein „autarkes, selbstkonfigurierendes Regelsystem“

Die Vernetzung findet bei Schnaith­ mann aber nicht nur im Hause statt,

(Bild: Gesamtmetall/Pit Junker)

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sondern auch horizontal über die Lie­ ferkette: „Verlässliche Partnerschaften in der Industrie werden immer wich­ tiger.“ Etwa bei der Kollaboration zwi­ schen Mensch und Roboter. Schnaith­ mann kooperiert in diesem Bereich mit dem Augsburger Roboterhersteller Kuka.

Roboter erkennt notwendige Kraft und Hindernisse

Energiekosten durch Messungen einsparen Ebenfalls in der Testphase befindet sich im Moment ein Messsystem für Ener­ gieeffizienz. Dabei liest ein System die Parameter von Pneumatikzylindern und ermittelt deren Verbrauch. Am Ende sollen die Werte bequem über einen

Nicole Reetz, Entwicklungsingenieurin Robotik bei Schnaithmann, beschäftigt sich mit dem Thema Mensch-Roboter-Kollaboration. Per Tablet überwacht sie den Energieverbrauch.

(Bild: ZVW/Ellwanger)

Tablet­PC ablesbar und steuerbar sein. „Luft“, sagt Sieber, „ist schließlich nicht nur ein teures Gut, sondern auch streng nicht­linear.“ Was bedeutet, dass der Verbrauch an fünf gleichen Zylindern nicht automatisch gleich groß sein muss. Mit der digitalen Messung las­ sen sich somit nicht nur Fehler in der Produktion erkennen. Letztlich soll das Projekt auch dabei helfen, Energieko­ sten einzusparen.

Zwei Welten zusammenführen Ein „ziemlich ambitioniertes Ziel“ nennt das der Software­Entwickler Michael Dietz. Zumal die Sicht­ und Denkwei­ sen von Maschinenbauern und Infor­ matikern gänzlich verschieden seien: „Da müssen sich Welten aufeinander zu bewegen.“ Im günstigsten Fall ent­ stünden daraus am Ende aber „gesunde Synergien“.

Die Arbeitswelt wird sich durch die zunehmende Vernetzung jedenfalls gehörig wandeln. Einfache Tätigkeiten werden wegfallen. Die Industrieferti­ gung wird softwarelastiger sein. Und Arbeitszeiten zwangsweise flexibler gestaltet. Sieber sieht aber vor allem die Chancen der Entwicklung: Für quali­ fizierte Arbeitskräfte eröffnen sich neue Möglichkeiten. „Und wenn wir das nicht machen, kommt es halt irgendwann aus Korea.“ (anm) ■ Schnaithmann stellt aus:

Volker Sieber, Entwicklungsleiter bei Schnaithmann.

(Bild: Schnaithmann)

Motek 2016, 10. bis 13. Oktober 2016, Stuttgart: Halle 3 Stand 3220

info

Ziel ist es hier, die Sicherheit im Umgang mit den immer intelligenteren Maschinen zu gewährleisten. „Gefah­ ren für den Menschen müssen ausge­ schlossen werden“, erklärt Nicole Reetz.

Die 24­jährige Maschinenbauerin hat ihre Bachelorarbeit bei Schnaithmann geschrieben, und hat sich dabei inten­ siv mit dem Thema beschäftigt. „Der Roboter erkennt von selbst, wie viel Kraft er für eine Aufgabe benötigt und ob ihm ein Mensch dabei in die Que­ re kommt“. Schutzabstand oder eine spezielle Schutzvorrichtung sind dann nicht mehr nötig. Und auch wenn Teile nicht richtig positioniert werden, weiß die Maschine wie sie diese richtig zu positionieren hat. In der Produktion kommt das System bereits beim Bau von Lenkassistenzhilfen zum Einsatz.

Für den großflächigen Einsatz ist die Entwicklung aber noch nicht ausgereift genug.

Schnaithmann Die Schnaithmann Maschinenbau GmbH stellt in Remshalden in der Nähe von Stuttgart Transfer- und Montageanlagen für Automations-, Montage-, Materialfluss- und Handhabungsaufgaben her. Das Erfolgsrezept des 1985 von Karl Schnaithmann gegründeten Unternehmens ist die Entwicklung zweier Systeme nach dem Baukastenprinzip: Modulare Transfersysteme für unterschiedlichste Anwendungen, die eine große Auswahl an Bandsystemen bieten, und flexible Profilsysteme, die innerhalb eines kompletten Baukastensystems Komponenten für Zuführung und Montagetechnik umfassen.

Durch die Kombination beider Systeme entstehen maßgeschneiderte kundenspezifische Lösungen. Von der Ideenfindung über Planung und Konstruktion bis hin zur Inbetriebnahme einer kompletten Transferanlage und Wartung vor Ort bietet Schnaithmann alle Leistungen aus einer Hand. Das Familienunternehmen hat heute 230 Mitarbeiter und beliefert Kunden in aller Welt.

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Architektur & Bauwesen

BIM in der TGA

Herausforderung und Chance Wie das Bundesministerium für Verkehr und Digitale Infrastruktur, so sehen auch andere Institutionen in der Einführung von BIM große Chancen, Qualitäts- und Effizienz-Potenziale zu erschließen, insbesondere was Bauzeiten und Baukosten betrifft. Das gilt auch für die TGA. Von Ernst Rosendahl

E

inführung moderner, IT­gestützter Pro­ zesse und Technologien bei Planung, Bau und Betrieb von Bauwerken“ lautet der Untertitel der kürzlich erschienenen Bro­ schüre„Stufenplan Digitales Planen und Bau­ en“ des BMVI. Darin wird BIM als kooperative Arbeitsmethodik beschrieben, Bauwerks­ Daten konsistent und transparent erfassen, verwalten und kommunizieren zu können.

Mit dem im Dezember 2015 veröffentlichten Stufenplan gibt das BMVI vor, wie das „BIM­ Niveau 1“ im Zeitraum 2017 bis 2020 erreicht werden soll. Dass dies für alle Beteiligten vom öffentlichen Bauherrn bis zum Archi­ tekten, Tragwerksplaner, TGA­Fachplaner, Bausachverständigen und Ausrüster eine Herausforderung ist, darin lässt das BMVI kei­ nen Zweifel. Deshalb sieht der Stufenplan in der ersten Phase bewusst das Durchführen von Standardisierungsmaßnahmen, Entwi­ ckeln von Leitfäden oder Aus­ und Weiterbil­ dungen vor. Wie das BMVI sehen auch ande­ re Institutionen in der Einführung von BIM große Chancen, enorme Qualitäts­ und Effi­ zienz­Potenziale zu erschließen, insbeson­ dere was Bauzeiten und Baukosten betrifft.

Allem voran sei hier auf die Aktivitäten des BMUB, BBSR, Buildingsmart und der Initiative „Digitales Planen und Bauen 4.0“ verwiesen.

3D, Räume, Bauteile und Objekte Wesentliche Randbedingungen von BIM sind das Arbeiten mit einem digitalen 3D­Bau­ werksmodell aus Räumen, Bauteilen und je nach betrachteter Detailtiefe damit verknüpf­ ten Objekten. Solar­Computer als speziali­ siertem Softwarehaus für TGA­Berechnun­ gen sind diese schon lange bekannt: Bereits 1987 beteiligte sich Solar­Computer am For­ schungsprojekt „CAE/HKS integriertes Inge­ nieursystem“ mit teils ähnlichen Zielstellun­ gen wie BIM und hat damals entscheidende Weichen für eine Software­Konzeption stel­ len können, die sich heute als voll BIM­fähig erwiesen hat. Genau wie es die BIM­Methodik fordert, bauen die Solar­Computer­Berech­ nungsprogramme für Bauphysik, Gebäude, Energie, Heizung, Sanitär, Klima und Lüftung im Kern auf einem 3D­Bauwerksmodell auf; dieses ist ein reines 3D­Algorithmus­Modell, das auf die Spezifika von Gebäude­ und TGA­Berechnungen zugeschnitten und bidi­ rektional mit Revit oder AutoCAD oder über Standard­Schnittstellen mit BIM­Modellen

Revit-Oberfläche mit eingebundenen GBIS-Steuerfunktionen in der Revit-Ribbonbar.

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verknüpfbar ist. Viele namhafte große Pla­ nungsunternehmen haben in den letzten Monaten Solar­Computer­Berechnungspro­ gramme in ihren Unternehmen implemen­ tiert, um TGA­Planungsaufgaben in überge­ ordnete BIM­Arbeitsmethodiken einbinden zu können, unter anderem ARUP, ATP, bam, Caverion, Goldbeck, Julius Berger, Obermey­ er, PORR oder Zech­Group sowie die Deut­ schen Bahn AG als Bauherr.

TGA-Planer-Referenzen Hunderte weiterer Kunden nutzen ihre TGA­ Berechnungsprogramme parallel zu eher autarken „klassischen“ Planungsabläufen verstärkt zum Integrieren in BIM­Arbeits­ prozesse im eigenen Unternehmen oder als Fachplaner in übergeordnete Projekt­Orga­ nisationen. Begleitend zur Software leistet Solar­Computer dabei vielschichtige Hilfe­ stellungen, sei es durch individuelle Schu­ lung, Begleitung erster BIM­Projekte oder durch Vermitteln von TGA­spezifischem BIM­ Know­how in Form spezieller Webinare.

BIM mit Revit Weit verbreitet ist der Einsatz von Revit als Zeichen­ und BIM­Plattform kombiniert mit Solar­Computer­Rechenanwendungen für Gebäude und TGA. Anwender bevorzugen dabei die bidirektionale Verknüpfung mit dem Revit­BIM­Modell mit ihren attraktiven Bedienfunktionen. Die Verknüpfung erfolgt durch das Tool „GBIS“. Das Tool wird in die Bedienoberfläche von Revit eingebunden und garantiert bidirektionales konsistentes Verbinden des Revit­BIM­Modells für Bautei­ le, Räume und Objekte mit dem Solar­Com­ puter­3D­Algorithmus­Modell und den darin enthaltenen TGA­Objekten. Ganz wesentlich sind dabei die im Hintergrund ablaufende Zeichnungsprüfung und ggf. Fehler­Report­ Generierung. Erst bei BIM­Konformität schal­ tet GBIS die Verbindung frei. In der Praxis

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haben sich die Fehler­Reports als außeror­ dentlich nützlich erwiesen, um nicht rechen­ bare Datenkonstallationen in Revit schnell und einfach zu finden und zu beheben.

Mehr als 100 Zeichnungs­ und BIM­relevante Berechnungsergebnisse werden von GBIS direkt in das Revit­BIM­Modell geschrieben, zum Beispiel Luftkanalabmessungen, Rohr­ Nennweiten, Heizköperabmessungen, Mate­ rialien, Produktbezeichnungen, Luftmengen, Durchflüsse, raumspezifische Heiz­ und Kühllast­Kennwerte, etc. Die Berechnungen und Editier­Oberflächen benötigen keine eigene Zeichenoberfläche, da sie über GBIS mit dem Revit­BIM­Modell verbunden sind.

Kollisionsprüfungen erfolgen direkt im Revit­ BIM­Modell.

IFC-Standard-Schnittstellen Alternativ steht dem Anwender immer die Möglichkeit offen, statt der oben genann­ ten Bidirektionalität mittels GBIS die IFC­ Standard­Schnittstellen im Sinne eines „openBIM“­Konzepts zum Einbinden von Solar­Computer­Berechnungen zu nutzen.

Die IFC­Anbindung erfolgt über „Raumtool 3D“. Das Tool stellt gleichzeitig ein „Prüf­ und Korrektur­Tool“ für IFC­Dateien: Die IFC­ Daten werden gelesen, interpretiert, in 3D aufbereitet und automatisch auf BIM­Konfor­ mität und „TGA­Rechentauglichkeit“ geprüft; eventuelle Widersprüche werden visualisiert; mit komfortablen Zeichenfunktionen lassen sich die Zeichenfehler in Raumtool 3D behe­ ben; bei Bedarf kann für Revit oder Dritte eine korrigierte und garantiert BIM­konforme IFC­Datei erstellt werden. Ferner erzeugt Raumtool 3D das Algorithmus­Modell für die Berechnungen. Die Hauptarbeit der Hüllflä­ chenerfasung wird deutlich reduziert.

BIM-Beispiel: Energie-Anwendungen Bei Energieanwendungen (Energiebedarf, EnEV­Nachweis, Variantenvergleiche, etc.) wird die BIM­Fähigkeit der Berechnungen sofort augenfällig: BIM­konform setzt Solar­ Computer das Gebäude aus „Räumen“ zusammen und nicht aus „Zonen“, wie die EnEV dies fordert; Daten für EnEV­Zonen werden im Hintergrund erst aus Raumdaten hochgerechnet, so dass Durchgängigkeit mit BIM­Modellen und raumbasierenden Berech­ nungsnormen (zum Beispiel Heizlast DIN EN 12831, SIA 384.201, OENORM H7500, Kühllast VDI 2078, thermische Gebäudesimulation, sommerlicher Wärmeschutz) immer möglich ist. Die Verbindung zwischen Revit (analog AutoCAD) und Solar­Computer­Berechnun­ gen mittels GBIS zeichnet sich durch hohe

Praxis­Tauglichkeit aus, vor allem dann, wenn die Bidirektionalität „live“ erfolgt, also bei gleichzeitig geöffneter Zeichnung und Berechnung.

GBIS steuert dabei die intelligente Ver­ bindung der Gebäude­ und TGA­Berech­ nungen mit dem BIM­Modell und gibt dem Planer die Möglichkeit, interaktiv in Zeichnung und Berechnung zu planen.

Zum Beispiel lassen sich in der Zeichnung interessierende Objekte (Räume, Stränge, Kanalabschnitte usw.) in den entspre­ chenden Tabellen der Berechnungs­ Daten und ­Ergebnisse sofort visualisie­ ren; umgekehrt werden Objekte in der Zeichnung gezoomt und markiert, wenn sie in einer Berechnungs­Tabelle aktuell von Interesse sind, etwa ungünstigster Heizkörper oder ungünstigster Fließweg.

TGA-Details

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Solar-Computer-Software besteht aus rund 20 Berechnungsprogrammen. Ein BIM-konformer 3D-Algorithmus sorgt für durchgängiges Planen in allen Gebäude- und TGA- Gewerken. Alle Programme können bidirektional in BIM-Arbeitsmethodiken eingebunden werden.

von Rechenergebnissen definierter Eigen­ schaften in Revit­Familien für Beschriftungen oder die Kommunikation mit anderen BIM­ Partnern, etc. GBIS erlaubt es, die Bidirektio­ nalität „live“ mit allen Funktionalitäten oder ohne Interaktivität „zeit­ oder orts­versetzt“ zu nutzen. Dadurch können Solar­Computer­ Rechenanwendungen BIM­konform in alle Arten von Planungsabläufen am Arbeitsplatz, im vernetzten Unternehmen oder mit exter­ nen Partnern eingebunden werden. (anm) ■

Zu Beginn einer Rechenanwendung wer­ den die Basisdaten (Räume, TGA­Netze) im 3D­Algorihmus­Modell zunächst aus dem BIM­Modell für die Ergänzung TGA­ spezifischer Details generiert und können anschließend TGA­spezifisch ergänzt wer­ den, beispielsweise. durch Editieren von Baustoff­Kennwerten, Erfassen von Nutzungs­ profilen für Räume und Zonen oder Zuweisen von Produktdaten aus direkt ab Lager!

VDI­3805­Datensätzen. Je nach Rechenanwendung in den Gewerken können sich verschiedene Daten und Ergebnisse ergeben, die GBIS jeweils konsis­ tent ins BIM­Modell ein­ bringt, wie das Generie­ ren von Heizkörpern aus Raum­Abmessungen und Heizlasten in der Berech­ nung und Platzieren in der Zeichnung; spezifisches PASSSCHRAUBEN nach DIN 609, 610, Einfärben von Räumen ISO 7379, DIN 7968 je nach Heiz­/Kühllast, Zusatzaufheizleistung, mechanische Belüftung, 18599­Zonierung oder ­Konditionierung für Beleuchtung, statische Heizflächen, RLT oder Passschrauben, Verschlussschrauben, Schrauben mit Zapfen/Spitze, Rändelschrauben, Vierkantschrauben, Flachkopfschrauben und spezifische Endenergi­ Sonderanfertigungen. en; Nachdimensionieren berechneter Nennweiten Fon +49 (0) 40 532 852-0 info@pasvahl.de oder Querschnitte in der Fax +49 (0) 40 532 852-52 www.pasvahl.de Zeichnung; Einpflegen

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Architektur & Bauwesen

TGA-Software: liNear V17

Frisches aus allen Rohren Die Haustechnik- und TGA-Software liNear kann in Version 17 mit interessanten neuen Funktionen aufwarten. So steht etwa mit dem JRGUFLOW von Georg Fischer ein vollständig berechenbarer Strömungsteiler bereit.

Von Matthias Kieltyka

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ohnungs­ und dezentrale Frisch­ wasserstationen können in liNear V17 sowohl in der Heizungsrohrnetzbe­ rechnung als auch in der Trinkwasserrohr­ netzberechnung berücksichtigt und für die Dimensionierung der Rohrleitung korrekt zugrunde gelegt werden. Sowohl im Sche­ magenerator (herstellerabhängig) als auch in den Symbolbibliotheken stehen entspre­ chende Symbole für die Stationen (neutral) zur Verfügung. Als erster Hersteller hat Dan­ foss seine Produkte erfassen lassen. Im Laufe des Jahres folgen die Datensätze von KaMo­ Systemtechnik und der strawa Wärmetech­ nik GmbH. Diese stehen allen Anwendern für die korrekte Produktauslegung zur Verfügung und werden mit benötigtem Zubehör in den Stücklisten ausgewiesen.

Durch den Einsatz einer Wohnungs­ oder dezentralen Frischwasserstation ist in der Trinkwasserrohrnetzberechnung nun auch eine Zirkulation ohne zusätzliche Z­Pumpe möglich und berechenbar.

Strömungsteiler Bei der Auslegung von den Stationen ist die Bemessung des Pufferspeichers erforderlich. Deshalb ist nun eine Puffer­ speicher­Dimensionierung in die Rohr­ netzberechnung integriert worden. Es stehen sieben Gleichzeitigkeitsverfahren (Gleichzeitigkeitsverfahren nach Mes­ sungen der TU Dresden) zur Auswahl.

Weitere benutzerdefinierte Gleichzeitig­ keiten können bestimmt werden. Mit dem JRGUFLOW von Georg Fischer steht nun ein

Mit dem JRGUFLOW von Georg Fischer steht nun ein vollständig berechenbarer Strömungsteiler zur Verfügung.

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vollständig berechenbarer Strömungsteiler zur Verfügung. Durch die Bereitstellung aller Messdaten (Druckverluste, Druckgewinne) von Georg Fischer ist es jetzt möglich, eine realistische Betrachtung der integrierten Strömungsteiler vorzunehmen. Der Volu­ menstrom der Ringabnehmer wird auf beide Ringabzweige hydraulisch aufgeteilt, und die Verteilung der Volumenströme im Ring wird aufgrund der Gleichgewichtsanforde­ rungen berechnet. Bei der Dimensionierung kann der ganze Ring mit der kleinsten Nenn­ weite ausgelegt werden, was zu einer hygi­ enischen Ringleitungsbemessung beiträgt.

Außerdem führt die veränderte Auslegung zu präziseren Aussagen über die Hygiene­ situation. Die bereits bekannte Simulation mit Angabe der Reynolds­Zahl, der Spül­ geschwindigkeit und der Strömungsform berücksichtigt nun den gesamten Ring mit Strömungsteiler. Die vollständige Betrach­ tung erlaubt ebenfalls eine konkrete Aus­ sage über die Einhaltung der hygienischen Zirkulations­Mindesttemperatur gemäß DIN 1988­300. Die Strömungsteiler sind system­ gebunden an das Rohrmaterial JRG Sanipex MT. Die entsprechenden Datanorm­Texte werden ebenfalls mitgeliefert.

Auslegung von Einrohrheizungen Im Modul Building Heating ist es jetzt auch möglich, Einrohrheizungen auszulegen und automatisch ins Modell einzuzeichnen. Die Bedienung ist dabei analog zur klassischen Heizkörperauslegung. In der Voreinstellung beträgt der Anteil des Heizwasserstroms über den Heizkörper 35 Prozent. Dieser globale Richtwert für die Massenstromauf­ teilung kann in der Heizkörpervorauswahl angepasst werden. Weiterhin kann er sogar individuell an jedem Einrohrstrang verän­ dert werden. Es handelt sich um einen Richt­ wert für die Auslegung, da die Heizkörper nicht in beliebig feinen Leistungs­Abstu­ fungen erhältlich sind. Einrohranschlussver­ schraubungen sind Bestandteil des VDI3805­ 2 Datensatzes. Einrohrsysteme lassen sich

sowohl in der horizontalen als auch in der vertikalen Verteilung auslegen und in liNear Analyse Heating berechnen. Dabei kann die Berechnung sowohl im Schema als auch in 3D durchgeführt werden.

Erweiterung der VDI-Schnittstelle Die Schnittstelle VDI 3805 Blatt 2 wurde um die Einrohr­Anschlussverschraubung für Ventil­Heizkörper erweitert. Außerdem ste­ hen jetzt (neben den normalen Differenz­ druckreglern und Durchflussbegrenzern) auch Differenzdruckregler mit Durchfluss­ begrenzung und Thermostatventile mit Dif­ ferenzdruckregler/Durchflussregler bereit.

Damit sind alle praxisrelevanten Armatu­ rentypen verfügbar: • Ventilgehäuse für Thermostatventil • Voreinstellbare und nicht voreinstellbare Verschraubungen • Einrohr­Anschlussverschraubung für Ventil­Heizkörper • Manuelles Strangregulierventil • Differenzdruckregler • Durchflussregler • Differenzdruckregler mit Durchflussregler • Differenzdruckregler und Durchflussbe­ grenzer • Festwiderstand • Thermostatventil mit Differenzdruck­ regelung/Durchflussbegrenzung • Zweiwege­ und Dreiwege­Regelarmatur für hydraulische Schaltungen Die direkte Implementierung der Trink­ wasserarmaturen nach VDI 3805 Blatt 17 löst das bisherigen Ventildatensatzformat (*lvd2) ab. Bei Projekten, die mit liNear V16 oder früher geplant wurden, erfolgt in V17 eine automatische Konvertierung der Zirku­ lationsregulierventile in das neue Format.

Nun stehen zur Verfügung: • Festwiderstand • Manuelle Drosselarmatur • Automatische Drosselarmatur (Thermo­ statisches Strangregulierventil) • Rückflussverhinderer inkl. KFR­Ventilen und Sicherheitsgruppen

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• Rohrtrenner, Systemtrenner, Rohrunter­ brecher • Druckminderer • Mess­ und Zähleinrichtungen Die Trinkwasserarmaturen können über den Armaturendialog ausgewählt werden.

Für folgende Hersteller stehen überarbeite­ te und getestete Datensätze zur Verfügung: • Viega • Honeywell • Danfoss • ABA Beul • GF JRG • Oventrop • IMI Hydronic Heimeier • Meibes Rossweiner

Assistent für Frischwasser- und Wohnungsstationen. Es stehen sieben verschiedene Gleichzeitigkeitsverfahren zur Auswahl.

Raumbuch nach VDI/DVGW 6023 Gemäß VDI/DVGW 6023 gehört ein abge­ stimmtes und detailliertes Raumbuch zur Grundlage der Gebäudeplanung. Um die­ sem Umstand Rechnung zu tragen, gibt es nun die Möglichkeit, Räume innerhalb des Projektes zu definieren und die Ergebnisse raumweise auszugeben. Hier können nun die Bauteile den Räumen zugeordnet wer­ den. Folgende Kategorien stehen im Raum­ buch zur Beschreibung bereit: • Art der Benutzung / Häufigkeit • Schutz des Trinkwassers nach DIN EN 1717/DIN 1988­100 • Instandhaltung • Qualifikation des Betreibers • Bemerkungen

Kühlkonvektor-Auslegung In der Version 17 findet sich die neue Kühl­ konvektor­Auslegung. Analog zur Heizkör­ perauslegung lassen sich jetzt auch Kühlkon­ vektoren auslegen. Unter Berücksichtigung des maximal zulässigen Schallpegels wer­ den die Gebläsestufen automatisch gewählt.

Als erster Hersteller steht Arbonia mit seinen Unterflurkonvektoren bereit. Herstellerneut­ rale Konvektoren sind ebenfalls auswählbar.

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Berechnung der feuchten Kühllast Besonders in Räumen mit erhöhtem Kom­ fortanspruch (Konferenzräume, Museen, Krankenhäuser usw.) ist neben der trockenen Kühllast auch die feuchte Kühllast, also die Feuchtebilanz relevant. Mit der Version 17 lässt sich die Feuchtebilanz aktivieren, um im Anschluss an die trockene Kühllast auch die Wasserdampfbilanz im Raum/Gebäu­ de zu betrachten. Dabei geben Anwender (zusammen mit den Soll­Temperaturen) ein Behaglichkeitsfeld bezüglich der maximalen oder minimalen Feuchtigkeit vor (relativ und absolut). Innerhalb der Berechnung werden diese definierten Feuchtigkeitsgrenzen des Behaglichkeitsfelds berücksichtigt. Dies hat direkten Einfluss auf die Dimensionierung des Klimagerätes. Die Grenzen des Behag­ lichkeitsfelds und die Ergebnisse werden mithilfe eines h/x­Diagramms dargestellt, welches den Zustand der Raum­ und Außen­ luft im 24­Stunden­Tagesgang simuliert. Die Feuchtebilanz gibt an, wieviel Feuchtigkeit über den Tagesverlauf ab­ oder zugeführt werden muss. Zusätzlich gibt es die Möglich­ keit, den Lastverlauf, die Ergebnisse der tro­

ckenen, feuchten und gesamten Kühllast im Tagesgang, in einem Diagramm darzustellen.

Wohnungslüftung Die liNear Building Ventilation wurde ganz­ heitlich erneuert. In der neuen Version wurden die zuvor zusammenhängenden Bereiche des Lüftungskonzepts und der Anlagenauslegung getrennt. Dieses Prinzip ist bereits von der Heizlast und der dazu­ gehörigen Heizkörperauslegung bekannt.

Im neuen Bereich Lüftungskonzept kön­ nen in gewohnter Weise die Projektdaten und Nutzungseinheiten definiert werden.

Im Bereich Wohnungslüftung befindet sich eine detaillierte Auflistung aller Räume sowie dem darauf basierenden Luftmen­ genplan. Die Volumenströme werden hier aus dem Lüftungskonzept übernommen.

Alternativ können auch manuell Volumen­ ströme angegeben werden. In der Version 17 wurde das Sortiment von Viessmann umfangreich erweitert, und mit Kermi und Wolf stehen zwei weitere Hersteller von Wohnungslüftungsanlagen zur Auswahl. (anm) ■

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Durchgängige Lösungen für die Elektrotechnik

BIM unter Strom

Eine Geschäftspartnerschaft zwischen ALPI, einem Spezialisten für E-CAD-Software und Autodesk soll die Anwendung von BIM-Methoden in Projekten fördern. Eine kombinierte Lösung verspricht beschleunigte Abläufe in der Elektroplanung.

Von Katharina Wald

D

Caneco BT, eine Software für die Berechnung von Niederspannungsanlagen und automatische Stromlaufplanerstellung.

Tony Sinisi, Director of Industry Strategy bei Autodesk: „Partner sind für uns und Mit der Kombination Autodesk Revit und unseren Erfolg in vielen Ländern der Welt Caneco BT werden aus dem Revit­Modell sehr wichtig. ALPI ist ein sehr gutes Beispiel die benötigten Daten für eine elektrotech­ für einen solchen Partner, der ergänzende, nische Dimensionierung analysiert und branchenspezifische Lösungen liefert, um ausgelesen. Somit kann automatisch die den Wert von Revit für den Bereich Elekt­ gesamte Netzstruktur normgerecht und rotechnik zu erweitern. Wir freuen uns sehr sicher ausgelegt und die Informationen in darauf, mit ALPI zusammenzuarbeiten und das Modell übernommen werden. Diese integrierte Lösungen anbieten zu können.“ beiden Lösungen steigern die Produkti­ Michel Fanet, CEO von ALPI: „Diese vität und führen zu einem effizienteren Kooperation mit Autodesk in der BIM­ Entwurf. Autodesk und ALPI präsentierten Strategie für Elektrotechnik ist eine gemeinsam im August 2015 ihre Lösungen Bestätigung für unsere Erfahrung, das beim BIM­MEPaus Forum in Australien. jahrelange Know­how und die Qualität unserer Softwarelösungen.

Dies ermöglicht beiden Par­ teien, eine sehr durchgängi­ ge BIM­Lösung anzubieten, die einschließlich Inhal­ te von einigen weltweit führenden Hersteller kom­ biniert. Nach den Erfol­ gen in Europa und Afrika expandiert ALPI auch auf neue internationale Märk­ te. Mit dieser Zusammen­ arbeit verfolgen wir das Die Software bietet umfangreiche Engineering-Tools für Ziel, die Bedürfnisse unse­ elektrische Anlagen um effizienten und wirtschaftliche zu planen und dimensionieren. rer gemeinsamen Kunden

Normgerecht auslegen

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beim Entwerfen und Modellieren elekt­ rischer Anlagen als Teil des BIM­Gesamt­ prozesses besser zufriedenzustellen.“ (anm) ■

info

er Anbieter von Software in der Elektroplanung und Projektierung ALPI kündigt seine Zusammenarbeit mit Autodesk an, um Autodesk Revit und die Caneco BT­Lösungen gemeinsam voran­ zubringen. Mit dieser Zusammenarbeit werden Autodesk und ALPI eine Lösung anbieten, die die Anforderungen von Planungsbüros, Consultant, Ausführen­ den und Betreibern von Elektroanlagen im gesamten Gebäude­Lebenszyklus erfüllen. Diese kombinierte Lösung wird insbesondere Building Information Modelling­ (BIM­) Arbeitsabläufe für die elektrotechnische Planung unterstützen.

ALPI Group ALPI entwickelt Softwarelösungen und ist Lösungsanbieter für die Elektrotechnik. Mit 30 Jahren Erfahrung hat sich das Unternehmen in Europa und Afrika mit seinem Fachwissen in der elektrotechnischen Berechnung etabliert.

ALPIs Software bietet umfangreiche Engineering-Tools für elektrische Anlagen um effizienten und wirtschaftliche zu planen und dimensionieren.

Die Software Caneco BT berechnet Kabelquerschnitte und sämtliche Schutzeinrichtungen.

Sie erzeugt die Stromlaufpläne und die notwendigen Dokumente für die Projektierung, Ausführung, Prüfung und Wartung elektrischer Anlagen.

Caneco BT ist voll im BIMEntwurfsprozess integriert.

Hardware

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Tarox360: 3D-Systeme für Architekten und Kreative

Unter einem Dach vereint Neue Software-Versionen wie die 2017er-Releases von Autodesk ermöglichen Architekten eine leistungsfähige 3D-Modellierung inklusive der Datenaufbereitung für den 3D-Druck.

Aber nicht nur für Architekten, sondern auch für andere kreative Berufe sind Lösungen auf dem Vormarsch, mit denen man dreidimensional arbeiten kann. Tarox entwickelt dafür mit Tarox360 passgenaue Systeme.

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er neue Unternehmensbereich Tarox360 befasst sich seit geraumer Zeit mit IT­Infrastruktur, die den Bedarf von kleinen und mittleren Unternehmen (KMU) genauso berücksichtigt wie den von Freiberuflern.

Tarox­Vorstand Matthias Steinkamp betont: „Wir kennen die Wünsche dieser Zielgruppen so gut, weil wir über unse­ re Systemhauspartner nah an diesen Auftraggebern agieren. Als inhaber­ geführter Mittelständler können unsere Mitarbeiter die Anforderungen ähnlich aufgestellter Firmen ebenso nachvoll­ ziehen wie die Wünsche von Ateliers, Arztpraxen oder im Meisterhandwerk.

Ihnen möchten wir die Chancen von 3D­Anwendungen mit individuellen Lösungen eröffnen.“ In diesem sich stark entwickelnden Markt sieht Tarox360 seine Kompe­ tenzen vor allem in den drei Feldern „Content“, „Creation“ und „Building“. Bei AutoCAD­Anwendern sind insbeson­ dere „Content Management“ und „Con­ tent Building“ gefragt, beschreibt der für Tarox360 verantwortliche Sebastian Moronczyk: „So können beispielsweise Architekten mit Hilfe von 3D­Model­ len Bauherren viel besser einbinden.

Die Dreidimensionalität bietet eine exzellente Kommunikationsebene.

Und Augmented Reality eignet sich als Medium, geplante Projekte im Straßen­ bild über 3D­Brillen sichtbar zu machen, während Virtual Reality vorgesehene Innenräume in Ausmaß und Ausstat­ tung lebendig werden lässt.“

Mannigfaltige Anwendungsgebiete So vielfältig wie die Materialien sind, die 3D­Drucker heute verarbeiten und die 3D­Scanner erfassen, so mannig­ faltig sind die Anwendungsgebiete. Der Kreativität eröffnet dies neue Horizonte.

Mit „Content Creation“, „Content Building“ und „Content Management“ vereint Tarox360 unter einem Dach konkrete 3D-Anwendungsgebiete, die miteinander kombinierbar sind.

Bild: Tarox

Profitieren können davon Anwender in Architektur, Werkzeug­ und Modellbau, Handwerk, Modedesign, Prototypen­ Konstruktion, Onlineshop­Systement­ wicklung sowie Marketing und Vertrieb.

Der westfälische IT­Lösungsanbieter stellt dazu Schlüssel­Ressourcen und ­Dienste bereit: von der individuellen Beratung und Schulung über Datei­ management und „Schaufenster“­Platt­ formen bis hin zu branchenspezifischen IT­Bundles für Scan­ und Druckaufträge. „In praktischen Berufen, die zahlreiche Innovationen im Kleinen hervorbrin­ gen, sind die Einsatzgebiete immens“, sagt Moronczyk: „Kunden können damit immersiv eingebunden werden, denn dreidimensionale Bilder und Modelle helfen, die Vorstellungskraft zu verstärken.“ Deshalb arbeiten in den USA insbesondere 3D­Artists, aber auch Modedesigner, Gaming­Entwickler oder eben Architekten mit den neuen Technologien.

Eine große Unternehmensgruppe von Architekturbüros in Deutschland ist bereits an Tarox360 herangetreten, um entsprechende Ausstattungen zu ordern.

Attraktive Bundles Für Einsteiger gibt es passende IT­Sys­ teme bereits ab 5.000 Euro. 3D­Scanner und 3D­Drucker von Herstellern wie „Scanblue“ und „CraftUnique“ gehören ebenso zum Lösungsportfolio wie die IT­ Peripherie der Tarox­Eigenmarke. Zudem möchte Tarox360 für die Anwender­ Community „den digitalen Knotenpunkt für branchenspezifische Lösungen bil­ den“, wie Moronczyk betont.

Für die Kommunikation in Echtzeit kooperiert Tarox360 mit der darauf spe­ zialisierten Firma Connectlounge, die mit der Kompressionstechnologie Raypack bei Verdichtung, Transfer und Verschlüs­ selung der 3D­Datenmengen ein Opti­ mum garantiert. (rt) ■

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Hardware

Expertenmeinung: Cloudlösungen für Simulation und Konstruktion

Immer die passenden Kapazitäten

Die Cloud als Instrument für das Bereitstellen von Software und Rechenleistung hat den Geheimdienstskandal nahezu unbeschadet überstanden. Denn das Geschäftsmodell erweist sich als flexibler als oft gedacht, und es lässt sich sogar innerhalb der Unternehmensgrenzen technisch umsetzen. Hier sagen vier Experten namhafter Anbieter, worauf dabei zu achten ist und welche Hürden zu meistern sind.

Von Andreas Müller

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tändig steigende Rechenleistung und schnellere Verbindungen machen es möglich, dass die High­End­ Workstation und der Server nicht mehr im eigenen CAD­Büro stehen müssen.

Somit steht auch kleinen Unternehmen die Möglichkeit offen, die Administration zu vereinfachen oder auch komplexe­ re Simulationen und Berechnungen zu planbaren Bedingungen und mit gerin­ gen Einstiegsinvestitionen zu fahren.

Dabei muss nicht unbedingt die eigene IT­Landschaft ersetzt werden, die Cloud kann auch eine sinnvolle Ergänzung darstellen. Doch die Sorge, was mit den entfernt gespeicherten Daten passiert, bleibt bestehen, gerade im Maschinen­ bau.

Dr.-Ing. Matthias Reyer, CEO bei CPU 24/7 GmbH

Die Fragen 1. Welchen Unternehmen würden Sie ein Cloud-Konzept empfehlen und warum?

2. Können Sie uns ein Beispiel aus der Praxis schildern?

3. Welche Hürden sehen Sie noch im Konstruktions- und Fertigungsumfeld?

4. Wie lassen sich diese beseitigen?

space – viele Branchen stehen aktuell vor ähnlichen Herausforderungen: steigende Komplexität, limitierte Ressourcen und fehlende Agilität. Die Produktvielfalt ist so groß wie nie, Entwicklungszyklen sind extrem verkürzt, die Kapazitäten sind auf Jahresbasis nur noch schwer planbar und die Kollaboration unter den Abteilungen steigt – nur um einige marktgetriebe­ ne Faktoren zu nennen, die Cloud­Kon­ zepte interessant machen. Immer mehr Unternehmen mieten daher Rechenzeit für einen definierten Zeitraum, ob stun­ den­, tage­ oder wochenweise, in einer ausgewählten „Cloud“ und bezahlen bedarfs­ und projektbezogen. Das emp­ fiehlt sich für Unternehmen unterschied­ lichster Größe und Struktur die von oben genannten Faktoren beeinflusst werden.

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In der simulationsgetriebenen Pro­ duktentwicklung und ­optimierung gewinnt die Auslagerung der Rechen­ kapazitäten in eine Cloud immer mehr an Bedeutung. Automotive, Marine & Offshore, Transportation, Oil & Gas, Aero­

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Unsere Erfahrung zeigt, dass viele Unternehmen unsere Lösungen als eine Art „Burst Capacities“ für Projektspit­ zenlasten ansehen, wobei die Grundlast zumeist über die Inhouse­IT selbst abge­ deckt wird. Hier sprechen wir von einer hybriden Cloud­Lösung. Die Auslagerung in eine Cloud lohnt sich bei Unternehmen unterschiedlichster Größe insbesondere bei schwankender Auslastung, aber auch das Outsourcing der Gesamtstruktur auf

immer aktuelle Architekturen wird im CAE­Bereich analog zu anderen Cloud­ Services immer mehr zur anerkannten Variante die Investitonen vermeidet.

Auch für kleine Ingenieursbüros oder kleine und mittelständige Unternehmen (KMU) ist die Nutzung von Cloud­Konzep­ ten absolut rentabel. Dort wird oft noch an der Workstation gearbeitet und meist sind keinerlei oder nur eingeschränk­ te eigene Kapazitäten vorhanden. Ein Großteil der Ingenieure sehen sich aber mit komplexen Aufgabenstellungen kon­ frontiert, die mit gängigen Desktop PCs innerhalb eines akzeptablen Zeitraums mit ausreichender Genauigkeit und Qua­ lität nicht mehr lösbar sind.

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Wir haben jüngst Unternehmen zu den aktuellen Herausforderungen von Cloud­Konzepten befragt. Potenziel­ le Anwender im Fertigungsumfeld sehen Hemmnisse insbesondere in der Daten­ sicherheit, dicht gefolgt von der Lizenz­ problematik der Softwaregeber mit ihren zum Teil noch sehr starren, inkompatiblen Lizenzmodellen. Platz drei belegte der Datentransfer und die damit verbundene Sicherstellung der Produktivität, gefolgt von Anpassbarkeit der internen Prozesse, Service Level Agreements und Support

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Lösungen müssen auf höchste Ver­ fügbarkeit, Integrität und Vertraulich­ keit, sowohl in technischer, betrieblicher als auch in vertraglicher Hinsicht ausge­ legt sein. Dabei muss die Orientierung an den Forderungen des Bundesdaten­ schutzgesetzes und den Standards und Empfehlungen des Bundesamtes für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI) stattfinden. CPU 24/7 versteht sei­ ne Cloud­Lösungen stets als dediziert bereitgestellte, private HPC­Infrastruktur.

Die Kundencluster kommunizieren in getrennten Netzwerken, die Daten wer­ den grundverschlüsselt und liegen in einem zertifizierten Hochsicherheitsre­ chenzentrum in Deutschland mit einer leistungsstarken Anbindung an globale Datennetze.

Wer nach simulationstauglichen Alter­ nativen zu den eigenen IT­Infrastrukturen sucht, sollte die Lösungen vorab auf jeden Fall testen. So können verschie­ dene Anwendungsszenarien wie Daten­ übertragung oder Remote­Visualisierung auf Herz und Nieren geprüft und die Konfiguration ggf. angepasst werden.

Des Weiteren plädieren wir immer für eine transparente und einheitliche Preis­ gestaltung aller Anbieter. Bei einem Preisvergleich müssen alle kostenpflich­ tigen Aspekte berücksichtigt werden.

Eine geeignete Kennzahl ist der Preis pro TFlops pro Stunde, um das Verhältnis zwi­ schen Leistungsfähigkeit und Preis von HPC­Clustern gegenüberzustellen.

Stephan Ellenrieder, Senior Vice President und Geschäftsführer Deutschland von PTC

sprechend weiterentwickelt. Fakt ist, dass die Bereitstellung und Verwaltung von Unternehmensanwendungen herausfor­ dernd, kostenintensiv und zeitaufwendig sein kann, insbesondere, wenn die IT­ Abteilung bereits am Limit ist. Hier kann ein Cloud­Konzept mit einem passenden Liefermodell und Anwendungsrahmen wahre Wunder bewirken, vor allem wenn schnelle Erweiterungen von Arbeitsplät­ zen gefragt sind und Projektteams flexi­ bel agieren möchten. Spätestens mit dem Einzug von IoT­Konzepten ins Unterneh­ men wird die Cloud jedoch unumgäng­ lich. Das betrifft auch Entwicklungs­ und Konstruktionsabteilungen, wenn sie bei­ spielsweise Teil von geschlossenen Feed­ back­Loops sind und Informationen von Produkten und Anlagen aus dem Feld übermittelt bekommen, damit sie dieses in die zukünftige Arbeit einfließen lassen können.

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Von der Cloud profitieren kann mitt­ lerweile jedes Unternehmen, denn mittlerweile ist alles da, was gebraucht wird: eine ausgereifte Technologie, klare Sicherheits­ und Sicherungsprozesse und auch die Rechtsprechung hat sich ent­

Wir haben bereits über 200 Kunden für unsere PTC Cloud Services und wachsen jedes Quartal sehr stark in der Fertigungsindustrie einschließlich führender Anbieter in den Bereichen Automobil und Zulieferer, Maschinen­ und Anlagenbau, Luft­ und Raumfahrt, Medizintechnik, Bekleidungseinzel­ handel und Rüstungsindustrie. Die Hauptargumente unserer Kunden für ein Cloud­Modell sind klar: gesicher­ ter Einsatz von Anwendungen zu jeder Zeit mit garantierter Leistung, schnelle Implementierung, hohe Agilität und Skalierbarkeit, schnellere Marktein­ führungszeiten für neue Produkte und vorausschaubare und damit planbare Betriebskosten.

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Natürlich steht hier der Schutz des geistigen Eigentums des Unterneh­ mens im Vordergrund, den viele nur schwer mit einem Cloud­Konzept ver­ binden können. Auch sind die Potenzi­ ale des IoT für viele Unternehmen, die aktuell noch an einem grundlegenden Digitalisierungsansatz feilen, noch leise Zukunftsmusik. Oft stehen sie bereits bei der Implementierung von Enter­ prise­Anwendungen im Hinblick auf Spitzenleistung und IT­Infrastruktur vor komplexen Herausforderungen. Die Ent­ scheidung, ob die Aufgaben intern oder durch einen externen Serviceanbieter übernommen werden sollen, erfordert eine sorgfältige Prüfung der potenziel­ len Kosten, Risiken und Vorteile. Fällt diese Entscheidung und soll ein externer Partner hinzugezogen werden, gilt es natürlich, den bestmöglichen Anbieter auszuwählen, der nicht nur Best­in­Class­ Services und ­Sicherheit bieten kann, sondern auch breit aufgestellt ist und alle notwendigen Bereiche wie PLM, SLM, IoT, ALM und CAD abdecken kann.

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Aufklärung und Beratung sind hier zwei entscheidende Stichwörter. Bei der Aufklärung geht es oft um den Abbau von Ängsten, die sehr oft unberechtigt sind oder im falschen Kontext geschürt wurden. Die Beratung hilft Unternehmen letztendlich bei der richtigen Partner­ und Lösungswahl und häufig auch dabei, den Grundstein für das eigene Digitali­ sierungskonzept zu legen. Die Technolo­ gie ist schon längst da, die Rechtsspre­ chung schloss die letzten Lücken und die Vorteile durch attraktive Preismodelle, herausragende Sicherheits­ und Siche­

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INVENTOR Magazin

Hardware

Die Fragen 1. Welchen Unternehmen würden Sie ein Cloud-Konzept empfehlen und warum?

2. Können Sie uns ein Beispiel aus der Praxis schildern?

3. Welche Hürden sehen Sie noch im Konstruktions- und Fertigungsumfeld?

4. Wie lassen sich diese beseitigen?

rungs­Konzepte sowie die Performance des Internets sind überwältigend. Beim Cloud­Modell bieten zudem hybride Konzepte oft hervorragende Mittelwege zwischen Eigenbetrieb und Auslagerung sowie zwischen der Sicherung geistigen Eigentums und dem Mut zu Innovation und Risiko. Mit den PTC Cloud Services etwa, die alle für die Fertigungsindustrie relevanten Bereiche wie PLM, SLM, IoT, ALM & CAD abdecken, bleibt der Kunde im Besitz seiner Intellectual Property und genießt dennoch die Vorteile eines Best­ in­Class­Angebots für Hosting und Main­ tenance.

• Wenn meine Rechenkapazität genau passend für das Tagesgeschäft ist, kann ich mithilfe der Cloud dennoch offen für weitere Aufträge bleiben.

• Ich kann sogar Aufträge annehmen, die meine lokale Rechenkapazität deutlich übersteigen.

• Bei steigender Auslastungskurve kann ich die Lücke bis zur nächsten Beschaf­ fung überbrücken und so die Wirt­ schaftlichkeit erhöhen.

• Habe ich die Kompetenz im Haus, scheue aber die Investitionskosten, erlaubt mir die Cloud, diese gegen Null zu drücken.

Dr. Andreas Wierse, Geschäftsführer der Sicos BW GmbH

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Da die Cloud im Kern eine Ausla­ gerung von IT­Ressourcen darstellt, würde ich den Unternehmen ein Cloud­ Konzept empfehlen, die benötigte Res­ sourcen nicht intern bereitstellen können oder wollen. Infrastruktur (Platz, Strom, Kühlung), Personal (IT­Administration) oder auch Finanzen (Investitionskosten) sind Ressourcen, die dazu zählen. Der Grad der Auslagerung kann dabei wie­ derum von gelegentlich (zum Beispiel zum Abfedern einer kurzzeitigen Spit­ zenbelastung) über regelmäßig (bis es sich lohnt, selbst in die nächste Ausbau­ stufe zu investieren) bis hin zu dauerhaft gehen (wenn die komplette IT in die Cloud ausgelagert wird). Auf das Thema der numerischen Simulation übertragen bedeutet das:

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Ein Unternehmen aus dem Auto­ mobilzulieferer­Umfeld hat uns vor einer Weile kontaktiert. Dort gibt es eine Berechnungsabteilung mit mehreren Mitarbeitern, die in Zusammenarbeit mit den Kollegen aus den Fachabteilun­ gen Berechnungen durchführen, ins­ besondere im Bereich der Strömungs­ simulation. Der wesentliche Aspekt bei der Suche nach externer Rechenleis­ tung war die begrenzte interne Kapa­ zität. Da bei Strömungssimulationen die Chance auf gute Skalierbarkeit grö­ ßer ist als z.B. im Bereich der Struktur­ mechanik, hatte sich die Firma schon damit beschäftigt, die Laufzeit einer einzelnen Berechnung durch die Nut­ zung einer größeren Zahl von Rechen­ kernen zu beschleunigen. Da das recht gut funktionierte, ergab sich das Prob­ lem, dass die Rechnungen zwar spür­ bar schneller liefen, allerdings so viele Rechenkerne des firmeneigenen Clus­ ters belegten, dass andere Rechnungen deutlich länger warten mussten, bis sie abgearbeitet werden konnten.An die­ ser Stelle erwies sich die Möglichkeit, über das Internet externe Rechenkapa­ zitäten am Höchstleistungsrechenzent­ rum Stuttgart (HLRS) zu nutzen, als sehr hilfreich. Nachdem die hauseigene IT des Unternehmens die Sicherheit des Zugangs zum HLRS geprüft und für

gut befunden hatte, sind die Mitarbei­ ter der Berechnungsabteilung nun in der Lage, ihre gelegentlichen großen Rechenjobs auszulagern und somit den lokal rechnenden Kollegen den Cluster ohne Einschränkung zu überlassen. Das Unternehmen spart dadurch Investi­ tionskosten bzw. kann die Auslastung seiner eigenen Systeme hoch halten, ohne die Turnaround­Zeiten für kom­ plexe Rechnungen unnötig zu verlän­ gern.

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Hier gibt es leider gleich mehrere Hürden. Eine liegt auf der Software­ Seite, genauer bei den Lizenzen für die Berechnungssoftware. Ein großer Teil der heute verwendeten Software wird in Form von Kauf­ oder Mietlizenzen bereitgestellt. Beim Kauf kommt eine regelmäßige Wartungsgebühr hinzu (jährlich oft um die 20 Prozent des Kauf­ preises). Bei einer Mietlizenz geht es letztlich auch um eine jährliche Gebühr, die zwar geringer als der Kaufpreis ist, aber über den Wartungsgebühren liegt und sich so mittelfristig nicht wesent­ lich vom Kauf unterscheidet. Was viele Cloud­Nutzer gerne hätten, in der Praxis allerdings noch selten anzutreffen ist, ist die Möglichkeit, Lizenzen auch kurz­ fristig und auch für kürzere Zeiten (Tage oder Wochen) zu mieten; neudeutsch nennt sich das: Pay­per­Use als „Bezah­ lung nach Verbrauch“.

Auf der Technologie­Seite spielt die Netzwerkanbindung eine oft unter­ schätzte Rolle. Ein Netzwerkanschluss entsprechend den auf dem Privatkun­ denmarkt üblichen 50 oder 100 Mbit/s mag zwar schnell klingen. Aber ange­ sichts der großen Datenmengen, die bei insbesondere zeitabhängigen Berech­ nungen anfallen, ist er für den damit verbundenen Datentransfer nicht aus­ reichend.

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Die Software­Lizenz Fragestel­ lung kann nur gemeinsam mit den Anbietern, also den Software­Herstel­ lern gelöst werden. Hier ist ein lang­ sames Umdenken bereits erkennbar.

Allerdings ist zu beachten, dass das Ausprobieren neuer Lizenzmodelle für die Anbieter nicht ungefährlich ist. Eine Änderung, die unbeabsichtigt zu deut­ lich niedrigeren Umsätzen führt, kann schnell existenzbedrohend werden.

Andererseits bin ich überzeugt, dass

Hardware

ein flexibleres Modell, das die Einstiegs­ schwelle gerade für kleinere Unterneh­ men senkt, schon mittelfristig zu einer deutlichen Steigerung bei den Nutzer­ zahlen und damit auch bei den Umsät­ zen führt.

Im Netzwerkbereich ist es noch schwieriger. Hier sind die Investitionen in eine schnelle Infrastruktur sehr hoch, und es gibt nur eine überschaubare Zahl von Anbietern. Bezahlbare Internetzugänge im Gigabit­Bereich sind aber für die inter­ nationale Wettbewerbsfähigkeit von gro­ ßer Bedeutung. Hier ist sicher auch die Politik gefordert, die Rahmenbedingun­ gen entsprechend zu gestalten. Wenn eine breitbandige Verbindung nicht ohne weiteres verfügbar ist, besteht noch die Möglichkeit, die Daten schon auf dem Cloud­Rechner zu visualisieren und statt der Ergebnisdaten die Visualisierung selbst in Form eines Video­Streams zu übertragen. Bereits Leitungen im Bereich von 10 Mbit/s ermöglichen eine sinnvol­ le Nutzung; allerdings nicht für mehrere Nutzer gleichzeitig.

Michael Hohl, Director Enterprise Sales Europe bei der transtec AG in Reutlingen

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Prinzipiell kann jedes Unternehmen eine Cloud­Lösung in Betracht zie­ hen. Generelle Voraussetzung für eine Cloud­Nutzung ist, dass ein Unterneh­ men über eine entsprechend gute IT­Inf­ rastruktur verfügt, das heißt zum Beispiel ein Netzwerk, das eine hohe Bandbreite und niedrige Latenz bietet. Nur so kann eine hohe Performance bei datenintensi­ ven, komplexen Applikationen im Konst­ ruktions­ und Simulationsbereich sicher­ gestellt werden.

Bei der Entscheidung für ein bestimm­ tes Cloud­Konzept muss dann differen­ ziert werden: Befinden sich alle Anwen­ der vor Ort im eigenen Unternehmen

oder nutzen global verteilte Teams gemeinsam die Lösung. Im ersten Fall empfiehlt sich der Aufbau einer Priva­ te Cloud, im zweiten die Nutzung eines Public­Cloud­Angebots. Allerdings ist dabei zu berücksichtigen, ob dies mit den Unternehmensrichtlinien zu Datensicher­ heit und Datenschutz vereinbar ist.

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Einer unserer Kunden, ein großer deutscher Automobilhersteller, setzt beispielsweise im Forschungsbereich auf eine zentrale Datenhaltung in einer Private Cloud. Die dezentralen Entwick­ lungsteams nutzen dabei vor allem Anwendungen im Konstruktionsbereich.

Zum Einsatz kommen virtuelle Desktops Citrix XenDesktop mit HDX 3D Pro. Selbst komplexe CAD­, CAM­ oder CAE­Aufga­ ben können damit problemlos durchge­ führt werden.

Größter Vorteil dieser Zentralisie­ rung ist die Möglichkeit, dass remote immer auf einen aktuellen Datenbe­ stand zugegriffen werden kann; außer­ dem entfällt dadurch die Notwendig­ keit zur Erstellung zeitaufwändiger und kostenintensiver Replikationen. Dabei liegen die Daten sicher im Rechenzen­ trum, in dem sie effektiv gegen Daten­ diebstahl und Datenverlust geschützt werden können.

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Eigentlich nur noch wenige. Prinzi­ piell ist zumindest technisch alles machbar. Allerdings ist zu berücksich­ tigen, dass der Betrieb und die Verwal­ tung von dedizierten, lokalen Worksta­ tions relativ einfach ist, der Aufbau und die Nutzung einer Private Cloud hinge­ gen ein spezifisches IT­Know­how erfor­

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dert. Einschränkungen gibt es verein­ zelt auch noch hinsichtlich der Lizenz­ modelle der Applikationshersteller. So sind einzelne Anwendungen noch nicht für eine On­Demand­Nutzung verfüg­ bar.

Fairerweise muss man zudem anmer­ ken, dass eine Hürde nach wie vor die Kosten sind. Anfängliche Investitionskos­ ten müssen durchaus ins Kalkül gezogen werden. Sie sollten aber auch in Relation zu den langfristig möglichen Kostenein­ sparungen gesetzt werden.

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Für alle technischen Hürden gibt es heute entsprechende Möglich­ keiten, selbst die Herausforderung des Transfers großer Datenmengen, wie sie beispielsweise bei den Ergebnisdaten­ sätzen von Simulationsläufen anfallen, kann bewältigt werden. So ist es mit der Nvidia­Grid­Architektur, die unter ande­ rem eine Hardware­Virtualisierung des Grafikprozessors umfasst, und aktuellen Virtualisierungstechnologien heute mög­ lich, umfangreiche Datenmengen wie komplexe 3D­Grafiken und Konstrukti­ onszeichnungen zentral im Rechenzen­ trum vorzuhalten und sie im LAN oder über WAN­Strecken performant bereit­ zustellen. Hierzu kann beispielsweise die speziell im CAE/CAD­Umfeld häufig eingesetzte Software­Lösung NICE DCV verwendet werden.

Die finanzielle Hürde lässt sich mit der Nutzung von Public­Cloud­Angeboten umgehen, denn diese bieten konkurrenz­ los günstige Tarife. Allerdings muss hier­ bei – wie gesagt – überprüft werden, ob das unter Sicherheitsaspekten überhaupt ein gangbarer Weg ist.

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Hardware

CAD-Virtualisierung

Virtueller Vormarsch Die CAD-Virtualisierung prescht mit Riesenschritten voran. Bei der Performance haben virtuelle Desktops bereits mit lokalen Workstations gleichgezogen. Jetzt legt eine neue Generation von Server-Grafikkarten bei Benutzerdichte, skalierbarer Leistung und Integrierbarkeit in die bestehenden Infrastrukturen nach, was die Flexibilität und Kosteneffizienz nochmals erhöht.

Von Heike Link

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AD­Workstations nach Bedarf aus einer Private Cloud virtualisiert bereitzustellen – für Konstruktions­ und Fertigungsunternehmen ist dieser Schritt reizvoll: wegen der besseren Zusam­ menarbeit über verteilte Standorte hin­ weg und der einfachen Anbindung von Geschäftspartnern bei hoher Datensi­ cherheit. Hinzu kommen Kosteneffizienz sowie Zeitersparnis und Flexibilität bei der Bereitstellung der CAD­Arbeitsplät­ ze. Diese Vorteile sind dank der jüngsten technologischen Entwicklungen, allen voran zwei neue Server­Grafikkarten für die Desktop­Virtualisierung von Nvidia, jetzt noch einfacher zu realisieren. „Die technologischen Neuerungen in Kom­ bination mit dem verbessertem Support und gestaffeltem Lizenzmodell erleich­ tern es Firmen, die CAD­Virtualisierung besser an den individuellen Bedürfnisse auszurichten sowie einen größeren Nut­ zen daraus zu ziehen“, erklärt Markus Radtke, Geschäftsführer beim IT­System­ haus CEMA in Dortmund.

Doppelte Leistung und Anwenderdichte Die zwei neuen Flaggschiffe von Nvi­ dia, Tesla M60 für Rack­Server und Tes­

la M6 im platzsparenden MXM­Format für Bladeserver, sind seit vergangenem Herbst auf dem Markt. Sie bilden das Rückgrat des neuen Nvidia Grids 2.0.

Wie schon beim Vorgängermodell tei­ len sich mehrere CAD­Desktops einen virtuellen Grafikprozessor (vGPU), so dass mehrere parallele Anwender auf einer Grafikkarte arbeiten können. Dies ermöglicht es, per Mausklick High­Per­ formance­Workstations mit mittlerer bis hoher 3D­Grafik­ und Rechenleis­ tung lokal im Unternehmen oder per Remote­Zugriff bereitzustellen. Als Endgeräte reichen Standard­PCs, Thin Clients oder Notebooks. Der externe Zugriff per Internet benötigt eine Band­ breite zwischen 2 bis 8 Mbit/s.

Tesla M60 und M6 basieren auf der neuen Maxwell­Architektur. Sie liefern doppelt so viel Leistung wie die bisheri­ gen Kepler­basierten Karten K1 und K 2, die Nvidia Ende 2016 in den Ruhestand schickt. Das bedeutet doppelt so viele Anwender auf einer Karte. „Konnten auf der Grid K2­Karte bis zu 16 Konst­ rukteure gleichzeitig arbeiten, versorgt Tesla M60 jetzt rund 32 parallele CAD­ Anwender pro Server mit ausreichend Rechenleistung. Unternehmen ska­ lieren damit kosteneffektiver“, veran­ schaulicht Radtke die Vorteile des Per­

Vergleich der Virtualisierungs- und Desktop-GPUs von Nvidia.

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formancesprungs. Tesla M60 stellt die Leistung von etwa zwei M5000­Desk­ topkarten bereit.

Höhere Flexibilität und Kosteneffizienz Virtualisierungskunden der CEMA geht es zwar auch um Kostenvorteile, weil teure Server­und Client­Hardware ein­ gespart werden kann. In den Vorder­ grund rücken jedoch immer mehr die strategischen Vorteile. „Firmen wollen ihre IT­Infrastruktur weiter flexibilisie­ ren und zugleich das Gesamtsystem vereinfachen, damit sie neue Anforde­ rungen schneller umsetzen können“, sagt Radtke. Als Beispiel nennt der CEMA­Manager einen Automobilzulie­ ferer. Dieser plant, seine bestehende 3D­Virtualisierungslösung durch Tesla M60 abzulösen, um mit einer schlan­ ken, skalierbaren vGPU­Plattform rasch auf sich ändernde Erfordernisse im Markt oder innerhalb der Wertschöp­ fungskette reagieren zu können. Die 15 Catia­Konstrukteure arbeiten bis­ lang remote auf 15 Grafikkarten, die auf drei Servern installiert sind. Künf­ tig reichen zwei Tesla M60­Karten und ein Standard­Server. Das Unterneh­ men gewinnt dadurch Flexibilität, weil die IT­Abteilung nicht länger auf eine

& Inventor mit hoher Anwenderdichte und gerin­ gerem GPU­Bedarf können dadurch die Kosten pro User senken“, sagt Radtke.

Tesla M10 wird ungefähr zum halben Preis einer M60 zu haben sein.

VMware zieht nach, Best Practices

Nachdem lange Zeit nur Hypervisor von Citrix vGPU nutzen konnten, ist mit Nvi­ dia Grid 2.0 das direkte Durchreichen der virtualisierten GPU als Shared PCI­ Device an mehrere virtuelle Maschinen auch unter VMware ESXi möglich. Vor­ aussetzung sind eine VMware Enterprise Plus­Lizenz sowie Versionsstände vSphe­ re 6 oder höher beziehungsweise VMwa­ re Horizon 7 oder höher.

Der Migrationsaufwand für bestehende Citrix­ und VMware­Plattformen ist der gleiche. Vom Nach­ rüsten der Grid­Karte rät Radtke ab. Wirtschaftlich sinnvoller und technolo­ vGPU für CUDA und gisch sicherer sei es, den den Midrange-Bereich Schritt zur CAD­Virtuali­ Mehr Flexibilität bringt sierung dann zu machen, auch das neue Lizenzmo­ wenn turnusmäßig der dell. Es richtet sich stärker Wechsel auf die neues­ Markus Radtke, Geschäftsan den unterschiedlichen führer beim IT-Systemhaus te Hardwaregeneration GPU­Anforderungen und CEMA in Dortmund. anstehe, um in diesem Zug Nutzungsszenarien aus. die physischen CAD­Rech­ Interessant ist, dass die Grid 2.0­Gra­ ner durch virtuelle Workstations abzulö­ fikkarten auch virtuelle Anwender von sen.

CUDA unterstützen. Damit sind neben der Grafikvisualisierung auch FEM­ Test- und Produktivbetrieb Berechnungen in einer vGPU­Umge­ virtueller Umgebungen bung möglich. Unternehmen, die FEM­ Wie sehr die 3D­Virtualisierung an Fahrt Berechnungen mit einer CUDA­gestütz­ aufnimmt, das verdeutlicht der Scala­ ten Simulationssoftware durchführen, bility Guide, den Nvidia seit März 2016 können statt der bislang notwendigen für Catia­Anwender bereitstellt. Dabei 1:1­Beziehung jetzt mehrere virtuelle handelt es sich um Best Practices, die aus dem Test­ und Produktivbetrieb User auf eine Grid­Karte schalten.

Für Unternehmen mit weniger hohen von virtuellen Catia­Umgebungen GPU­Anforderungen bringt Nvidia im basieren. Adressiert werden beispiels­ September 2016 Tesla M10 auf den weise die Systemvoraussetzungen der Markt. Die Grid­Karte im PCIe­Format Host Server, Einstellungen der Virtu­ belegt wie der große Bruder Tesla M60, ellen Maschinen oder Anwenderdich­ der mit zweimal 2.048 CUDA­Kerne te pro Server bei unterschiedlichen bestückt ist, zwei Slots. Im Innern sind GPU­Anforderungen. „Diese Empfeh­ viermal 640­CUDA­Kerne pro GPU aktiv, lungen geben erste Anhaltspunkte insgesamt also 2560. Damit reiht sich über Aufwand und Machbarkeit einer Tesla M10 bei der Leistung zwischen die Catia­Virtualisierung. Für einen Proof M1200 und Quadro M200 bei den Desk­ of Concept sollten interessierte Firmen topkarten ein. Verglichen mit Tesla M60 sich erfahrene Partner wie die CEMA ins liefert eine einzelne M10­GPU etwa ein Boot holen“, sagt Radtke. Er lädt dazu Drittel der Leistung und kann bis zu 64 ein, Nvidia Grid 2.0 im Demo­Center der (anm) ■ parallele Anwender bedienen. „Firmen CEMA testen.

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1:1­Konfiguration angewiesen ist, son­ dern die Grafikleistung nach Bedarf an gleichzeitig aktive Benutzer zuteilen kann. Durch die frei skalierbare Res­ sourcenzuweisung lassen sich unter­ schiedliche GPU­Anwenderprofile mit einer Karte intelligent bedienen. Dies gilt auch hinsichtlich von Geschäfts­ partnern oder Subunternehmern, die in die Wertschöpfungskette eingebun­ den werden sollen. Wenige Mausklicks genügen, um das Master­Image mit allen benötigten Anwendungen für Konstruktion und Simulation auf einen virtuellen Desktop hochzuladen und für den Remote­Zugriff bereitzustellen. „Gerade in mittelständischen Unterneh­ men, wo die IT­Abteilung häufig bis zum Anschlag ausgelastet ist, spart das zentrale Management der virtuellen CAD­Worksta­ tions wertvolle Zeit“, sagt Radtke.

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Praxis

Fördersysteme für Laserschneidmaschinen

Präzise schneiden, sauber entsorgen Laserschneiden ist wirtschaftlich, präzise und ermöglicht auch komplexe Bearbeitungen. Um einen hohen Teileausstoß zu erreichen und somit möglichst effizient zu arbeiten, benötigen moderne Laserschneidmaschinen jedoch ein individuelles, an die Maschine angepasstes Entsorgungskonzept. Ein sicherer und komfortabler Abtransport der Abfallteile, die hier in einer sehr hohen Varianz anfallen können, ist unerlässlich. Der Schweizer Anbieter Bystronic setzt bei seinen Anlagen auf Fördersysteme der Kabelschlepp GmbH Hünsborn – unter anderem auch bei der CO2-Laserschneidmaschine „ByAutonom“.

Uwe Becher

D

ie Bystronic Group mit Hauptsitz im schweizerischen Niederönz ist ein weltweit agierender Anbieter von hochwertigen Systemen und Maschinen für die wirtschaftliche Verarbeitung von Blechen und anderen Flachmateriali­ en. Das Sortiment umfasst Laser­ und Wasserstrahlschneidanlagen sowie Abkantpressen bis hin zu Softwarelö­ sungen und Dienstleistungsangeboten.

Bystronic ist in rund 30 Ländern auf vier Kontinenten mit eigenen Verkaufs­ und Servicegesellschaften aktiv und in zahl­ reichen weiteren Ländern mit Agenten vertreten. Seit 1994 gehört Bystronic zur Conzzeta, einer Schweizer Industriehol­ ding, die hauptsächlich im Maschinen­ und Anlagenbau tätig ist.

Eine effiziente Maschine Innovation spielt für die Bystronic Group eine große Rolle. Mit der ByAutonom hat das Unternehmen eine autonom arbei­ tende Laserschneidmaschine im Portfo­ lio. Die ByAutonom stellt sich selbststän­ dig auf Art und Dicke des Rohmaterials ein: Ohne Eingriff des Bedieners holt sich die Maschine einfach die passen­ de Brennweite und die entsprechende Düse, zentriert automatisch und schnei­ det los. Darüber hinaus ist die Maschine standardmäßig mit einer Kollisionskont­ rolle ausgestattet. Bei einer Düsenkolli­ sion mit aufragenden Teilen stoppt die Maschine automatisch, fährt zurück, prüft den Zustand der Schneiddüse und startet anschließend neu. „Die ByAuto­ nom meldet zudem selbstständig, wenn die Maschine oder eine Komponente

Für Bystronic hat die Kabelschlepp GmbH – Hünsborn ein Fördersystem entwickelt, um Servicezeiten zu reduzieren und die Maschinenverfügbarkeit zu erhöhen.

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gewartet oder überprüft werden muss“, so Ernest Imboden, Leiter Schneidsys­ teme bei Bystronic. „Für den Bediener bedeutet das, dass er weniger oft ein­ greifen muss und sich auf Planung und Kontrolle konzentrieren kann.“ Abgesehen von der autonomen Arbeitsweise überzeugt die ByAutonom mit großer Zuverlässigkeit und Dynamik – dafür sorgen unter anderem Linear­ motoren der neusten Generation. „Eine schnelle Bearbeitung ermöglicht einen hohen Durchsatz, was wiederum die Kosten pro Teil senkt“, erläutert Ernest Imboden. Für eine größtmögliche Effi­ zienz der Maschine gibt es jedoch noch ein weiteres Erfolgsrezept – nämlich Stillstandzeiten möglichst zu vermeiden.

Dazu können fortschrittliche Fördersys­ teme beitragen, um die bei der Bearbei­

Innerhalb der Maschine kommt das bewährte Wave-Belt-System zum Einsatz.

Praxis

Der Schweizer Anbieter Bystronic setzt bei seinen Anlagen auf Fördersysteme der Kabelschlepp GmbH Hünsborn, unter anderem auch bei der Laserschneidmaschine „ByAutonom“.

tung entstehenden Abfallteile laufend abtransportieren. „Ein gutes Fördersys­ tem kann die Verfügbarkeit einer Laser­ anlage erhöhen, da die Reinigung der Maschine weniger aufwändig ist und viel seltener erfolgen muss“, bestätigt Ernest Imboden. „Das ist besonders relevant für Kunden, die im 3­Schichtbetrieb arbei­ ten. Sie haben gar nicht die Möglichkeit, eine Reinigung durchzuführen.“ Um von diesen Vorteilen profitieren zu können, muss selbstverständlich auch das Förder­ system höchsten Qualitätsansprüchen genügen.

An besondere Bedürfnisse angepasst Alle Komponenten, die für die Leistung ihrer Anlagen entscheidend sind, entwi­ ckelt Bystronic selbst oder zusammen mit ausgewählten Partnern. Bei den Fördersystemen für die Laserschneid­ maschinen ist Letzteres der Fall: Bereits seit 2007 kooperiert Bystronic in diesem Bereich mit der Kabelschlepp GmbH Hünsborn. „Wir haben schon sehr früh Förderer anderer Anbieter in unseren Anlagen verbaut“, erinnert sich Ernest Imboden. „Allerdings stiegen unsere Anforderungen kontinuierlich. Schließ­ lich gingen wir auf die Suche nach einem Hersteller, der diese auf ganzer Linie erfüllen konnte.“ Die Wahl fiel auf die Kabelschlepp GmbH Hünsborn – die fortschrittlichen Technologien des Unternehmens hatten die Experten von Bystronic überzeugt. Der Laserschnei­ der BySpeed war die erste Maschine, die mit einem Fördersystem aus Hünsborn ausgerüstet wurde. Das war jedoch nur der Startpunkt: Inzwischen kommen diese bei 90 bis 95 Prozent der Bystro­ nic­Anlagen zum Einsatz. „In den vergangen sieben Jahren haben wir zusammen kontinuierlich daran gearbeitet, die Förderer bestmög­ lich an unsere Bedürfnisse anzupassen“,

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Das Wave­Belt­System wurde im Laufe der letzten Jahre ständig weiterentwickelt, um Servicezeiten zu redu­ zieren und die Maschinen­ verfügbarkeit zu erhöhen.

So werden heute alle Wave­Belt­ Förderer mit einer neu entwickelten Bandreinigungseinheit ausgeliefert. Der Hintergrund: Nicht nur die Maschine selbst, auch die Fördersysteme müssen von Zeit zu Zeit gesäubert werden. „Allerdings ist der Zugang zu den Förderbändern bei manchen unserer Maschinen nicht ganz einfach“, erläu­ tert Ernest Imboden. „Zudem wollen

erinnert sich Ernest Imboden. „Das hat die Qualität nachhaltig verbessert.“ Bei Laserschneidmaschinen können keine Modelle „von der Stange“ zum Einsatz kommen. Das liegt vor allem daran, dass bei die­ sem Verfahren je nach Teilegrößen und Material sehr unterschiedlicher Abfall abtransportiert werden muss: Die Größe und Menge von Schlacke, Staub und Gutteilen ist von Kunde zu Kunde sehr unterschiedlich. „Die För­ derer müssen demnach so konzipiert sein, dass sie den verschiedensten Die Platten des Wave-Belt-Systems sind aufgeschraubt und bei Anforderungen gerecht Bedarf einzeln austauschbar. werden.“ Zudem mussten sie konstruktiv an die räumlichen Gege­ und können einige unserer Kunden die benheiten in den Maschinen von Bystro­ Maschine nicht ständig abstellen, um sie nic angepasst werden. zu reinigen. Deshalb ist es sinnvoll, den Vorgang weitgehend zu automatisieren.“ Verfügbarkeit durch Die Bandreinigungseinheit entfernt kon­ tinuierlich etwaige Verunreinigungen.

Systemoptimierung So ist im Laufe der Jahre eine Lösung Größere Ablagerungen können sich so entstanden, die alle Seiten zufrieden gar nicht erst bilden, Schmutz und Staub stellt. Sie besteht aus einer aufeinan­ werden direkt abtransportiert. Eine der abgestimmten Fördererkombina­ manuelle Reinigung der Bänder muss tion aus Längs­ und Querförderer; die viel seltener erfolgen und geht schneller.

Abfallteile werden quer zur Längsach­ „Die Bandreinigungseinheit ist ein se in einen Container ausgetragen. gutes Beispiel für die lösungsorientierte „Innerhalb der Maschine arbeitet das Arbeitsweise der Kabelschlepp GmbH bewährte Wave­Belt­System.

Hünsborn“, lobt Ernest Imboden. „Aber Gegenüber konventionellen Schar­ auch die enge Zusammenarbeit bei nierbändern hat es den Vorteil, dass der Betreuung unserer Kunden ist zu durch die spezielle Geometrie eine erwähnen.“ Von der eigenständigen Pro­ höhere Steifigkeit erzielt wird und die blembehebung bis zum gemeinsamen Platten fast spaltfrei aufeinander glei­ Besuch bei Testkunden – die Partner­ ten“, schildert André Kleinhans, Mana­ schaft zwischen der Kabelschlepp GmbH ger Development & Design Conveyor Hünsborn und Bystronic hat sich bereits and Protection Systems bei der Tsubaki bei vielen Gelegenheiten bewährt. Kein Kabelschlepp GmbH. „Dies gewähr­ Wunder, denn schließlich setzen beide leistet einen sicheren Betrieb, auch bei Unternehmen die gleichen Prioritäten: der sehr hohen Teilevarianz, wie sie bei Der Kunde steht immer im Vordergrund. (anm) ■ Laserschneidmaschinen typisch ist.“

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Praxis

Frequenzumrichter

Werkzeugspindeln als Komplettlösung Die Kunden des Spindel-Herstellers IMT können sich ihre Lösungen modular zusammenstellen.

Auch „Rundum-Sorglos-Pakete“ sind erhältlich, bei denen alle Komponenten optimal aufeinander abgestimmt sind. Das gilt nicht zuletzt für die Frequenzumrichter, die für den korrekten Antrieb der Spindeln sorgen. Je nach Anwendungsszenario und den individuellen Anforderungen des Kunden kommen verschiedene Ausführungen der Antriebsverstärker SD2S und SD2T von Sieb & Meyer zum Einsatz.

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ei IMT dreht sich alles um Spindeln – und die damit verbundenen Lösun­ gen. Das Unternehmen mit Hauptsitz im hessischen Heuchelheim entwickelt und produziert modernste Hochfrequenz­ und Hochgeschwindigkeitsspindeln, die sich modular aufbauen lassen. „So kön­ nen unsere Kunden genau die Spindel konfigurieren, die sie benötigen“, schil­ dert Marc Steinhagen, Vertriebsmitarbei­ ter bei der IMT GmbH. „Unser umfangrei­ ches Baukastensystem sorgt für enorme Flexibilität bei günstigen Preisen.“ Neben dem Standardsortiment bietet IMT aber auch kundenspezifische Sonderlösun­ gen an – das hauseigene Konstruktions­ Team erfüllt komplexe Wünsche auch für größere Produktionssysteme.

Spindeln und passende Komponenten Die Spezialität von IMT sind „schlüssel­ fertige“ Konzepte, die genau auf die

Je nach Anwendungsszenario und den individuellen Anforderungen des Kunden kommt bei IMT auch der SD2T von Sieb & Meyer zum Einsatz

individuellen Anforderungen der Kunden zugeschnitten sind. „Langjährige Erfah­ rungen haben gezeigt, dass die Betriebs­ zuverlässigkeit eines Spindelsystems sowie die Spindelstandzeiten zu einem Großteil von den eingesetzten Periphe­ riekomponenten abhängig sind“, so Marc Steinhagen. „Mit unseren Komplettlösun­ gen sparen sich die Anwender zeitrau­ bende und kostspielige Versuchsreihen.

Sie erhalten garantiert optimal aufeinan­

der abgestimmte Systemkomponenten, die Ihnen die höchstmögliche Betriebssi­ cherheit garantieren.“ Teil eines solchen Komplettpakets sind die zu den jeweiligen Spindeln passenden Frequenzumrichter. In diesem Bereich ver­ traut IMT schon seit Firmengründung im Jahr 1998 auf den Lüneburger Antriebs­ spezialisten Sieb & Meyer. „Die Auswahl des Umrichters erfolgt gemäß den Leis­ tungsvorgaben des Spindelmotors“, erläutert Marc Steinhagen. „Bezüglich der Bauform kann der Kunde zwischen einer Ausführung für den Schaltschrank oder einem Tischgerät wählen. Das hängt von der jeweiligen Arbeitsumgebung ab.“ Weil Spindeln und Frequenzumrichter auf die jeweilige Anwendung abgestimmt wer­ den, sind die Einsatzbereiche vielfältig – so lassen sich die Lösungen von IMT zum Bei­ spiel zum Schleifen, Fräsen oder Abrichten nutzen.

Leistungsabstufungen sorgen für Flexibilität

Die Frequenzumrichter von Sieb & Meyer lassen sich individuell auf die Spindeln von IMT abstimmen.

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Je nach Spindeltyp nutzt IMT die Frequen­ zumrichter SD2S und SD2T in verschiede­ nen Ausführungen. „Die Leistungsstufen der Umrichter passen perfekt zu unseren Spindelreihen“, betont Marc Steinhagen.

So sind die „Classic“­Spindeln von IMT in verschiedenen Modellen mit Drehzahlen bis zu 100.000 1/min, Durchmessern von 16­140mm und Leistungen von 0,04 – 20 kW erhältlich. Die Frequenzumrichter von SIEB & MEYER lassen sich individuell auf die Spindeln abstimmen – so ist der SD2S in Ausführungen von 0,3 bis 55 kVA ver­ fügbar, zudem sind kundenspezifische Anpassungen möglich.

Praxis

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Auch bezüglich der hohen Motorfrequen­ zen erfüllt der SD2S alle Anforderungen: Die Lösung ermöglicht den Antrieb von synchronen und asynchronen Motoren bis zu einer Drehzahl von 480.000 1/min (8.000 Hz). Je nach Anwendung kann der Betrieb des SD2S geberlos oder geberbe­ haftet erfolgen. Für die Anbindung an die übergeordnete Steuerung steht eine Viel­ zahl unterschiedlicher Optionen zur Ver­ fügung – die Schnittstellen reichen von analogen Sollwertsignalen (+/­10 V), digi­ talen E/As, RS232 und USB bis zu CAN­ Bus. Über einen Servolink­Interface bzw.

Anybus­Adapter ist auch ein Anschluss an Profibus und EtherCAT möglich.

HochgeschwindigkeitsAnwendungen

Mit Funktionserweiterungen Prozesse optimieren Für eine schnelle und einfache Inbe­ triebnahme und Parametrierung der

Für die Anbindung an die übergeordnete Steuerung steht beim SD2S eine Vielzahl unterschiedlicher Optionen zur Verfügung.

Antriebsverstärker sorgt die Sieb & Meyer­PC­Software drivemaster2. Die Anpassung des Antriebsverstärkers an Asynchronmotoren erfolgt dort über die U/f­Kennlinie, Synchronmotoren werden durch Eingabe der Kenndaten der übli­ chen Motordatenblätter parametriert.

Die übersichtliche Gestaltung der Soft­ ware ermöglicht mit Grafiken und Block­ schaltbildern eine intuitive Parametrie­ rung. Ein „Parameter­Wizard“ führt den Anwender Schritt für Schritt durch die Inbetriebnahme und unterstützt durch interaktive Hilfen und Kommentare. Eine in der Software integrierte Oszilloskop­

info

Nicht zuletzt ist der SD2S von Sieb & Mey­ er perfekt für den Antrieb von Hochge­ schwindigkeits­Spindeln geeignet: Das System sorgt für geringste Temperatur­ erhöhungen auch bei maximaler Leis­ tung und verhindert so eine übermäßige Erwärmung des Motors. Davon profitie­ ren die sensiblen Materialien der Maschi­ nen, aber auch die Qualität der Bear­ beitung. „Normalerweise muss bei der Dimensionierung von Werkzeugmaschi­ nen der Umstand berücksichtigt werden, dass eine deutliche Materialerwärmung aufgrund erhöhter Rotorerwärmung auf­ treten kann“, so Rolf Gerhardt, Leiter Ver­ trieb Antriebselektronik bei Sieb & Meyer. „Der SD2S stellt jedoch sicher, dass dieser Effekt minimiert wird und spart so Kons­ truktionskosten.“ Ein weiterer Pluspunkt ist die einfache Integration: Sie erfolgt nach dem Prinzip Plug­and­play.

Speziell für Schleifanwendungen überzeugt der SD2S durch weitere Fea­ tures: In dem Gerät können bis zu 64 Para­ metersätze für unterschiedliche Spindeln vorgehalten werden. Über die Stecker­ kodierung der jeweiligen Motorspindeln erkennt der Antriebsverstärker, welcher Parameteraufsatz benötigt wird. Die inte­ grierten Technologiefunktionen für die Anfunkerkennung erlauben ein sensib­ les Monitoring der Spindelbelastung auf Basis der Leistungsabgabe. Dies erhöht die Produktivität und Flexibilität von Werkzeugmaschinen maßgeblich.

Funktion ermöglicht darüber hinaus die Optimierung der Motoren in der Maschi­ ne mit dem Drive­Setup­Tool ohne zusätzliches Messzubehör. „Dass wir nur eine Software für alle Frequenzumrichter benötigen, stellt für uns einen großen Vorteil dar“, so Marc Steinhagen. Aber auch sonst ist man bei IMT rundum zufrieden: „Sieb & Meyer ist uns seit Beginn der Zusammenarbeit ein sehr verlässlicher Partner.“ Die bewährten Frequenzumrichter aus Lüneburg wer­ den also auch in Zukunft dafür sorgen, dass die Spindeln von IMT zuverlässig laufen. (anm) ■

All­in­One­Lösung D2T Der SD2T von Sieb & Meyer ist eine besonders kompakte All-in-oneLösung für Hochgeschwindigkeitsanwendungen. Die Tischgeräte sind als Niedervoltversion mit bis zu 60 V Ausgangsspannung und als Hochvoltversion mit bis zu 220 V Ausgangsspannung erhältlich. Die Lösung ist eine optimale Basis zum Antreiben von synchronen und asynchronen Spindeln oder Motoren bis zu einer Drehzahl von 480.000 1/min.

Alle für den autarken Betrieb notwendige Komponenten, zum Beispiel Bedien- und Anzeigeelemente sowie Motordrosseln, sind bereits im Gerät integriert. Gleichzeitig kann eine Anbindung an eine bestehende Maschinensteuerung über analoge Sollwertsignale (+/-10 V), digitale E/ As oder USB erfolgen. Im Fall der Niedervolt-Ausführung verfügt SD2T über eine galvanische Trennung auf der Leistungsseite – damit wird der sensiblen Motorisolation Rechnung getragen. Im Gerät lassen sich bis zu 64 Motorparametersätze speichern, sodass ein variabler Betrieb mit unterschiedlichen Motoren mit geringstem Aufwand möglich ist.

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INVENTOR Magazin

Hardware

Mobile Workstation Dell Precision 5510

Am Rande des Unendlichen

Man sollte meinen: ein lukrativer Markt. Doch mobile Workstations bilden immer noch einen exklusiven Zirkel. Nur fünf, sechs Anbieter teilen den Markt fast unter sich auf.

Stillstand bedeutet das keineswegs. Wir konnten uns die Dell Precision 5510 näher anschauen.

Von Andreas Müller Display mit sehr schmalem Rand: die mobile Workstation Dell Precision 5510.

Bild: Dell

V

or ein paar Jahren haben sich die mobilen Workstation allein schon im Erscheinungsbild deutlich von den Consumer­Notebooks abgehoben, so dick, schwer und stabil gebaut sie waren. Doch mittlerweile verschwim­ men die Grenzen zwischen den Gat­ tungen, und prima facie fällt die Unter­ scheidung schwer, ob Office, CAD oder Spiele darauf laufen sollen. Wie bei der Dell Precision 5510, die kaum harmlo­ ser und unauffälliger daher kommen könnte. Das heißt, nicht ganz: Am Bildschirm, von Dell mit dem Attribut InfinityEdge versehen, lässt sich kaum noch ein sichtbarer Rand ausmachen.

Das dünne und mit weniger als 2 Kilo­ gramm sehr leichte Gehäuse besteht aus Karbonfasern und Aluminium.

Der Stabilität tut das jedoch keinen Abbruch, der Displaydeckel ist verwin­ dungssteif angebracht.

Die Tastatur bietet einen kleinen, aber angenehm spürbaren Druckpunkt, so dass auch das Schreiben von längeren Texten kein Problem darstellen dürf­ te. Wichtige Anschlüsse finden in aus­ reichender Anzahl am Gehäuse Platz, neben drei mal USB 3.0 und HDMI auch Thunderbolt. Ein SD­Kartenleser steht ebenfalls bereit.

mal auf. Weniger gut gefallen hat uns, dass das Display beim Testgerät nicht entspiegelt ist, was gerade bei CAD­ Zeichnungen etwas störend wirkt.

Allerdings bietet Dell auch eine matte Version an.

Im Inneren geht ein Intel Xeon E3­1505M mit 2,8 GHz seiner Arbeit nach. Als Grafikkarte hat Dell eine Quadro M1000M von Nvidia mit 2 GByte Videospeicher verbaut, die für zahlreiche CAD­Anwendungen zer­ tifiert ist. Das Testgerät war darüber hinaus mit 16 GByte Arbeitsspeicher und einer 512 GByte umfassenden Festplatte versehen.

Mobilität und Leistung Wir testeten mit dem Standard­Bench­ mark SPECviewperf 12. Dabei zeigte sich, dass die Dell Precision in den Anwendun­

Display und Innenleben Das auch in sehr hellen Umgebungen kontrastreiche und gleichmäßig aus­ geleuchtete Display erreicht eine Auf­ lösung von 3.840 x 2.160 Bildpunkten.

Auch beim Blick von der Seite lassen sich kaum Farbveränderungen wahr­ nehmen und der Helligkeitsverlust bei seitlichem Einblick fällt nur mini­

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Benchmark-Ergebnisse: SPECviewperf 12 Energy (energy-01)

0,76

Maya (maya-04)

19.62

Medical (medical-01)

12,45

Showcase (showcase-01)

19,52

Siemens NX (snx-02)

24,54

gen Siemens NX, Energy und Maya etwa 50 bis 60 Prozent der Werte einer von uns kürzlich getesteten Mittelklasse­Desk­ top­Workstation mit der Grafikkarte AMD FirePro W4300 erreicht. Bei Showcase und Medical liegen beide Geräte etwa gleich auf.

Allerdings markiert die NVIDIA Qua­ dro M1000M eher die Einstiegsklasse für mobile Workstations und lässt sich bei der Konfiguration auch ohne Weiteres durch eine andere, leistungsfähigere GPU ersetzen.

Fazit Alles in allem eignet sich die Dell Precision 5510 in der Testkonfiguration vor allem für Anwender, die eher auf Mobilität als auf kompromisslose Leistung wertlegen.

Dafür sprechen das geringe Gewicht, die stabile Konstruktion und die angenehme Tastatur mit großer und ergonomischer Handballenauflage.

Andererseits stehen vielfältige Kon­ figurationsmöglichkeiten, um die Leis­ tungsgrenzen nach oben hin auszu­ weiten. Gerade an Orten mit schlechter Beleuchtung oder starker Einstrahlung wäre schließlich ein besser entspiegeltes Display wünschenswert.

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IMPRESSUM Herausgeber und Geschäftsführer: Hans-J. Grohmann (hjg@win-verlag.de)

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Bild: PERI

So erreichen Sie die Anzeigenabteilung: Mediaberatung: Erika Hebig (-256; ehe@win-verlag.de) Tilmann Huber (-240; tih@win-verlag.de)

Themen im September und Oktober 2016 Das nächste Heft erscheint am 09.09.2016

MECHANIK: Maschinenbau

„Made in Germany“ gilt mittlerweile als das weltweit wertvollste Ländersiegel. Zu ver­ danken ist dies auch dem Maschinenbau mit seinen Hidden Champions, den Welt­ marktführern, die kaum jemand kennt. Doch in den letzten Monaten häufen sich die schlechten Nachrichten. Welche Maßnahmen sinnvoll sind, beleuchten wir in unserem Schwerpunkt. Außerdem werfen wir einen Blick auf aktuelle Konstruktionslösungen.

INVENTOR MAGAZIN: CAM-Lösungen Der kommende Herbst ist auch immer die Zeit der CAM­Lösungen: die Messen AMB und Euromold eröffnen den Anbietern eine hervorragende Möglichkeit, ihre Produkte und Lösungen im rechten Licht zu präsentieren. Zu diesen Anbietern zählt seit einiger Zeit ja auch Autodesk. Wir werfen einen intensiveren Blick auf die Funktionalität der Lösung, ohne dabei andere CAM­Trends aus den Augen zu verlieren.

SPEZIAL: GIS & TIEFBAU Weltweit gilt die Intergeo, die in diesem Jahr vom 11. bis 13. Oktober in Hamburg stattfindet, als eine der größten Veranstaltungen und Kommunikationsplattformen im Bereich Geodäsie, Geoinformation und Landmanagement. Die Leitmesse mit Kon­ gress erfasst alle wichtigen Trends, die sich entlang der gesamten Wertschöpfungs­ kette entwickeln: Von der Erhebung geobasierter Daten über die Veredelung bis zur systemintegrierten Applikation.

ARCHITEKTUR: Schalung und Bewehrung

So erreichen Sie den Abonnentenservice: Güll GmbH, Aboservice AUTOCAD Magazin, Heuriedweg 19a, 88131 Lindau, Tel. 01805-260119*, Fax. 01805-260123*, E-Mail: win-verlag@guell.de, *14 Cent/Min. aus dem dt. Festnetz, Mobilfunk max. 42 Cent/Min. Abonnementenservice Schweiz: Thali AG, Industriestrasse 14, CH-6285 Hitzkirch, Tel. 041 919 66 11, Fax 041 919 66 77, abo@thali.ch, www.thali.ch Vertrieb: Sabine Immerfall, si@win-verlag.de, Tel. 0 81 06 / 350-131, Helga Wrobel, hew@win-verlag.de, Tel.: 0 81 06 / 350-132, Fax 0 81 06 / 350-190 Titel: Design-Concept, Viktoria Horvath Bildnachweise: aboutpixel.de, MEV, Photodisc, fotolia.de, Werkfotos Titelbildmotiv: Höchstleistungsrechenzentrum Stuttgart Layout: Design-Concept, Viktoria Horvath Vorstufe + Druck: Stürtz, Würzburg Produktion und Herstellung: Jens Einloft (-172; je@win-verlag.de) Anschrift Anzeigen, Vertrieb und alle Verantwortlichen: WIN-Verlag GmbH & Co. KG, Johann-Sebastian-Bach-Straße 5, 85591 Vaterstetten, Tel. 0 81 06 / 350-0, Fax 0 81 06 / 350-190 Verlagsleitung: Bernd Heilmeier (-251; bh@win-verlag.de), Anzeigen verantwortlich Objektleitung: Rainer Trummer (-152; rt@win-verlag.de) Bezugspreise: Einzelverkaufspreis: 14,80 Euro in D, A, CH und 17,00 Euro in den weiteren EU-Ländern inkl. Porto und MwSt. Jahresabonnement (8 Ausgaben): 118,40 Euro in D, A, CH und 136,00 Euro in den weiteren EU-Ländern inkl. Porto und MwSt. Vorzugspreis für Studenten, Schüler, Auszubildende und Wehrdienstleistende gegen Vorlage eines Nachweises auf Anfrage. Bezugspreise außerhalb der EU auf Anfrage.

28. Jahrgang Erscheinungsweise: 8-mal jährlich Eine Haftung für die Richtigkeit der Veröffentlichungen kann trotz Prüfung durch die Redaktion vom Herausgeber nicht übernommen werden. Honorierte Artikel gehen in das Verfügungsrecht des Verlags über. Mit Übergabe der Manuskripte und Abbildungen an den Verlag erteilt der Verfasser dem Verlag das Exklusivrecht zur Veröffentlichung. Für unverlangt eingeschickte Manuskripte, Fotos und Abbildungen keine Gewähr.

Copyright © 2016 für alle Beiträge bei der WIN-Verlag GmbH & Co. KG Kein Teil dieser Zeitschrift darf ohne schriftliche Genehmigung des Verlages vervielfältigt oder verbreitet werden. Unter dieses Verbot fallen insbesondere der Nachdruck, die gewerbliche Vervielfältigung per Kopie, die Aufnahme in elektronische Datenbanken und die Vervielfältigung auf CD-ROM und allen anderen elektronischen Datenträgern.

ISSN 2191-7914, VKZ B30423F Dieses Magazin ist umweltfreundlich auf chlorfrei gebleichtem Papier gedruckt.

Anbieter von Schalungs­ und Gerüsttechnik bieten zunehmend auch Software für die Planung von Anwendungslösungen. Sie folgen damit auch dem Trend zum Building Information Modeling. Schnittstellen zu anderen BIM­Lösungen gewährleisten die Durchgängigkeit der Planung.

Außerdem erscheinen bei der WIN-Verlag GmbH & Co. KG: Magazine: DIGITAL ENGINEERING Magazin, DIGITAL BUSINESS MAGAZIN DIGITAL MANUFACTURING, e-commerce magazin

Weitere Themen:

Partnerkataloge: AUTOCAD & Inventor Solution Guide, DIGITAL ENGINEERING SOLUTIONS, IBM Business Partner NetKatalog, Partnerlösungen für HP-Systeme

GIS & TIEFBAU: Lösungen für die Verkehrsplanung KOMPONENTEN: Expertenrunde über Trends in der Produktkonfiguration

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Anzeigendisposition: Chris Kerler (-220; cke@win-verlag.de)

AUTOCAD & Inventor Magazin 5/16

WER BIETET EINEN CAD VIEWER FÜR FREMDFORMATE AN WAS IST BEI DER CAD INTEGRATION IN SAP ZU BEACHTEN GIBT ES ANBIETER FÜR INHOUSE SCHULUNGEN WELCHER VERTRIEBSPARTNER IST SPEZIALISIERT AUF DIE THEMEN KANAL UND WASSER WER KANN MIR BEI DER DATENMIGRATION HELFEN EIGNEN SICH CLOUD LÖSUNGEN ÜBERHAUPT FÜR MEIN UNTERNEHMEN Die Antworten darauf finden Sie auf www.autodesk-katalog.de

Bild: fotolia.com

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