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Meshparts CAD.de-Mitteilung vom 9.3.2018
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Meshparts: Die Schnittstelle zwischen den Herstellern von Maschinen und den Herstellern von Komponenten
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Vision und Idee
Vor 15 Jahren fand in der CAD-Welt eine Revolution statt. Der Einzug von Teile-Bibliotheken in die CAD-Software. Dies änderte die Arbeitsweise bei der Modellierung von Maschinen oder komplexen Baugruppen grundlegend. Diese Revolution führt MESHPARTS für die Welt der FE-Simulation an. Jede mechanische Komponente erhält ein virtuelles Simulationsmodell und ist in einer parametrischen FE-Teilebibliothek organisiert. Dies ermöglicht einerseits den einfachen Einstieg in die FE-Simulation und andererseits werden große Zeitersparnispotentiale bei der Modellierung von komplexen Baugruppen realisiert.

Die FE-Simulation wird physikalische Prototypen unnötig machen und Meshparts zielt darauf ab, die Standardsimulationssoftware für große mechanische Baugruppen mit dem Fokus Maschinenbau zu werden.

Simulation und Digitalisierung der Industrie
Von der Lieferkette über die Produktion bis hin zum Kundenerlebnis - die Digitalisierung verändert die Arbeitsweise der Industrie. Gleichzeitig werden globale Wertschöpfungschancen freigesetzt. In den letzten Jahren hat die Digitalisierung in der Industrie, insbesondere in den Bereichen Verarbeitung und Fertigung, erste Vorteile gebracht, aber es gibt noch ein enormes ungenutztes Potenzial.

Intelligente Produktion ist eine notwendige Konsequenz des fortschreitenden digitalen Transformationsprozesses, der nicht nur Unternehmen aller Branchen, sondern auch die Gesellschaft betrifft. Die Herausforderung besteht darin, individuelle Produkte zum gleichen Preis und mit der gleichen Lieferzeit wie die Massenprodukte anzubieten. Simulation bietet ein kostengünstiges, sicheres und schnelles Analysewerkzeug sowie Vorteile, die mit vielen verschiedenen Systemkonfigurationen erreicht werden können.

Durch Berechnung und Simulation gibt es die Möglichkeit das Verhalten der Konstruktion während des Konstruktionsprozesses zu ermitteln. Die Simulation von Werkzeugmaschinen und Maschinenkomponenten zur Optimierung ihrer dynamischen Eigenschaften erfolgt heute mit Hilfe der Finite-Elemente-Analyse (FEA). Obwohl die FEA im Maschinenbau bekannt ist, wird sie nur von wenigen Unternehmen eingesetzt. Wenn die FEA verwendet wird, dann meistens nur für die Simulation einzelner Komponenten oder kleinerer Baugruppen. Die Beschränkung auf kleinere Baugruppen beinhaltet das Risiko, relevante Zusammenhänge zu übersehen. Die Gründe für die geringe Prävalenz der FEA im Maschinenbau sind in den meisten Fällen ein Mangel an Humanressourcen, zu lange Einarbeitungszeiten, zu teure Anschaffungskosten geeigneter Software.

Meshparts Software
Die Meshparts Software ist eine Finite-Elemente (FE) Pre- und Postprocessing Software speziell für den Maschinenbau. Damit sollen strukturdynamische Simulationen (z. B. Frequenzgänge) kompletter Maschinen effizient sowie zeit- und kostensparend durchgeführt werden können. Die innovativste Eigenschaft der Software ist, dass sie komponentenorientiert arbeitet und jedes FE-Modell wiederverwendbar ist. Darüber hinaus integriert die Meshparts-Software eine große Bibliothek von vordefinierten, parametrischen FE-Modellen, die in der Meshparts-Software verwendet werden können. Die Bibliothek steht allen Anwendern frei zur Verfügung. Weitere Modelle können vom Benutzer zum Baukasten hinzufügen werden.

Diese Merkmale ermöglichen es, Baugruppen aus einzelnen FE-Modellen und Baugruppen aus Unterbaugruppen zu erstellen. Derzeit sind in der Modellbibliothek ca. 10.000 Bauteile gespeichert, aus denen eine eigenständige Bibliothek aufgebaut werden kann. Es gliedert sich in zwei Hauptmodellbausätze: generische und herstellerspezifische Komponenten. Die Modelle enthalten alle für die Simulation notwendigen Eigenschaften.

Neben der Bearbeitung - Import, Assemblierung und Neuexport in verschiedenen Formaten - und der Konfiguration komplexer Finite-Elemente-Baugruppen ist es auch möglich, neue zu erstellen. Die Bibliothek speichert und verwaltet alle vollständig generierten Komponenten. Jedes Modell kann heruntergeladen und mit Hilfe der Meshparts-Software so oft wie nötig zu verschiedenen FE-Baugruppen zusammengesetzt werden - das bedeutet Konfigurieren statt Modellieren.

Typische Maschinen bestehen zu 90% aus den gleichen Komponenten (Zukaufteile): Servoantriebe, Kugelgewindetriebe, Linearführungen, Wälzlager, Kupplungen, Getriebe etc. Die Modellierung dieser Komponenten wird durch die Meshparts-Bibliothek automatisiert. Die übrigen Komponenten (Maschinenbetten, Werkzeugschlitten, Pinolen) benötigen einen vergleichsweise kleinen Teil der Modellierungszeit. Meistens ist es möglich, CAD-Teile und Baugruppen automatisch zu importieren und zu vernetzen.

Mit Hilfe der Simulation lassen sich zuverlässige Prognosen über die Leistungsfähigkeit von Maschinen oder Komponenten erstellen und gleichzeitig Ressourcen sparen: Zeit, Mühe und Kosten. Mit Hilfe der FE-Analyse können Deformationen und Spannungen statischer und dynamischer Struktursimulationen ermittelt werden. Beispielsweise weicht die Genauigkeit bei statischen Simulationen um 1% von derjenigen bei praktischen Tests mit Prototypen ab. In der Schwingungssimulation kann die Bestimmung der Resonanzfrequenzen innerhalb einer Abweichung von typischerweise 10% erfolgen.

Die Nutzung der Software erfordert von Ingenieuren keine Vorkenntnisse. Je nach Bereich und Anforderungen der Simulationsaufgabe, reicht eine einstündige Einführung in die Software oder eine viertägige Schulung vollkommen aus.

Meshparts Simulations-Apps
Keine Implementierungskosten, keine Bindung von Kapazitäten und keine innerbetrieblichen Prozess- und Strukturänderungen sind nur einige der Vorteile der webbasierten FE-Simulations-Apps, die Meshparts 2017 entwickelt hat. Eine Simulations-App vereint anspruchsvolle Simulationsfunktionen und Solver-Technologien in einer einfach zu bedienenden grafischen Benutzeroberfläche. Die Simulations-Apps sind dediziert für spezielle Simulationsaufgaben und Produkte entwickelt worden. Simulations-Know-How ist praktisch in die App integriert, so dass der Anwender nur noch sein Produkt konfigurieren oder parametrisieren muss. Die Simulations-Apps sind sehr leichte Programme, die in einem Browser oder auf mobilen Geräten ausgeführt werden können.

Ein Simulationsergebnis kann mit der App in drei einfachen Schritten erstellt werden:

1. Parameter in die App eingeben

2. Berichtsvariante wählen


  • Einzelbericht: Ein Parametersatz + Ein Lastfall + Ein Simulationsbericht

  • Parametervariation: Ein Grundparametersatz und bis zu vier Variationsparameter + Lastfallvariation + Bis zu 81 Simulationsberichte


3. Testbericht anfordern

Die Meshparts Software bietet die Plausibilitätsprüfung und ein automatisch generiertes, entsprechendes Finite-Elemente-Modell.

Geschichte
Alexandru Dadalau, der Gründer und Hauptentwickler, arbeitete als Gruppenleiter am Institut für Steuerungstechnik der Werkzeugmaschinen (ISW) an der Uni Stuttgart, so dass Meshparts als universitäre Ausgründung betrachtet werden kann. Vom April 2012 bis März 2013 wurde Meshparts mit einem Exist-Gründerstipendium vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie gefördert. In dieser Zeit wurde der Markteintritt mit Unterstützung der Technologie Transfer Initiative (TTI) GmbH in Stuttgart im Rahmen einer Transfer Gründerunternehmung (TGU) vorbereitet. Die ersten Jahre wurden mit der starken Entwicklung der Software und der sorgfältigen Planung des Markteintritts verbracht. Im Jahr 2017 hat sich alles beschleunigt, als Meshparts Investoren – Consus Holding GmbH, Gips-Schüle-Stiftung, FISW Steuerungstechnik sowie Klaus Pontius, Unternehmer und Partner bei Graf Lambsdorff & Compagnie – an Bord geholt haben. Seit Sommer 2017 ist das Unternehmen in Sachen Team, Kunden und Ideen gewachsen und haben große Pläne für die Zukunft.

Lizenz
Eine 30-Tage-Gratis-Version der Meshparts FE-Software ist verfügbar unter www.meshparts.de

Danach können die Benutzer dank der Community-Lizenz die Software weiterhin kostenlos nutzen, wenn sie alle ihre Modelle der Community durch Hochladen auf den Meshparts-Server zur Verfügung stellen.

Für akademische und pädagogische Zwecke bietet Meshparts 50% Rabatt.

Für die kommerzielle Nutzung steht eine jährlich erneuerbare Floating-Point-Lizenz zur Verfügung. Das bedeutet, dass mit einer erworbenen Lizenz eine beliebige Anzahl an Benutzer die Software innerhalb des Unternehmens nutzen können.

Jede kommerzielle Lizenz beinhaltet den vollen Zugriff (HighDetail-Bibliothek mit Kugelgewindetrieben, Kugellagern und Linearführungen ausgenommen) auf die Modellbibliothek und 8 Stunden Support. Optional können Kunden auch an Schulungen des Meshparts-Teams teilnehmen.

Kunden
Zu den Kunden von Meshparts gehören Daimer AG, Festo AG & Co KG, August Steinmeyer GmbH & Co. KG, Schwäbische Werkzeugmaschinen GmbH, Exeron GmbH, SEMA Maschinenbau GmbH, etc. und eine Reihe von Universitäten weltweit (Deutschland, Taiwan, Korea, Spanien).

"Die Zusammenarbeit mit MESHPARTS beschreiben zwei Schlagworte am treffendsten: Flexibel und prompt. Die gestellten Aufgabe waren und sind nicht immer leicht zu erfassen, aber die flexible Reaktion von Hr. Dadalau machte die Umsetzung dennoch möglich. Trotz des komplexen Zusammenhangs konnte uns immer nach wenigen Tagen ein Simulationsergebnis präsentiert werden. Durch die anschließenden Webkonferenzen und Telefongespräche wurden die noch offenen Sachthemen rasch geklärt." Martin Spiessberger, SEMA Maschinenbau GmbH

"Speziell bei der Berechnung von Kugelgewindetrieben für kritische Anwendungen (z.B. bei sehr hohen Lasten) können wir mit Hilfe der Meshparts-Software und -App für Kugelgewindetriebe Simulationen durchführen, die in einer sehr guten Übereinstimmung mit den praktischen Erfahrungen stehen – was uns mit allen anderen Berechnungsmethoden nicht gelungen ist. Damit eröffnet sich nicht nur die Möglichkeit, genaue Voraussagen von bestimmten Eigenschaften des Kugelgewindetriebs bereits mit einem virtuellen 3D-FE-Modell zu machen, sondern es können auch Optimierungsstrategien durchgeführt werden – und dies mit sehr guten Aufwand/Nutzen-Verhältnis." Wolfgang Klöblen, August Steinmeyer GmbH & Co. KG

Firmenkontakt:
Meshparts GmbH
Heiligenwiesen 8
D-70327 Stuttgart
info@meshparts.de
+49 711 9958 7000
+49 711 9958 7199
https://www.meshparts.de

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