MODSIM zur nachhaltigen Produktentwicklung

MODSIM kombiniert die MODellierung und SIMulation in einem einheitlichen Datenmodell (Single Source of Truth). Die Grundlage bildet die 3DEXPERIENCE Plattform von Dassault Systèmes. Sie sorgt für digitale Kontinuität, multidisziplinäres Engineering, iteratives und synchronisiertes Change-Management sowie die Erfüllung von Compliance-Vorgaben mit vollständiger Nachverfolgbarkeit. Dank ihrer nahtlosen Assoziativität wird sichergestellt, dass alle Beteiligten auf stets aktuelle Daten in Echtzeit zugreifen können. Das steigert die Effizienz über die gesamte Produktentwicklung und beschleunigt die Markteinführung. 

MODSIM beschreibt eine datengesteuerte, integrierte Produktentwicklung, um gemeinsam im Team mit simultanen Modellierungs- und Simulationsprozessen die Qualität von Produkten zu erhöhen. Unternehmen können mit MODSIM die kollektive Intelligenz aller an der Entwicklung beteiligten Fachbereiche bündeln und abteilungs- und unternehmensübergreifend neue Denk- und Arbeitsweisen etablieren. Das führt zu einer verbesserten Zusammenarbeit und erfüllt in Zeiten des Fachkräftemangels den Anspruch an moderne „New Work“-Konzepte. 

Werkzeuge für die Modellierung und Simulation kommen seit Jahren in der Produktentwicklung zum Einsatz. Allerdings werden sie häufig in voneinander isoliert arbeitenden Abteilungen verwendet. Manche Unternehmen haben die Simulation auch ausgelagert. In beiden Fällen geht wertvolle Zeit für den Datenaustausch und die notwendigen Iterationsschleifen verloren. Zudem geht wertvolles Wissen verloren, da Kenntnisse nicht oder nur bedingt zwischen den Teams geteilt werden. Ein Ziel von MODSIM ist es daher, die beiden Werkzeuge zusammenzuführen und die Simulation bereits in der Entwurfs- bzw. Konzeptionsphase zu nutzen. Auf diese Weise können Unternehmen ihren Entwicklungszyklus beschleunigen und das Wissen aller Mitarbeitenden bündeln, da der Modellierungs- und Simulationsprozess nicht mehr separat sondern integriert abläuft. 

Schnelle automatisierte Entwicklungszyklen schaffen den nötigen Raum, damit Mitarbeitende innovativer arbeiten können. Eine integrierte Modellierung und Simulation ist die Grundlage. MODSIM ermöglicht es, beliebig viele „Was-wäre-wenn“-Szenarien virtuell durchzuführen und dabei zum Beispiel alternative Materialien oder Fertigungsverfahren zu testen. Gleichzeitig kann der Bau von Prototypen reduziert oder vollständig eliminiert werden. Aspekte, die zur Erfüllung globaler Klimaschutzmaßnahmen immer wichtiger werden, um am Ende das optimale Produkt mit Blick auf die Umwelt und die CO2-Bilanz eines Unternehmens zu erhalten. 

MODSIM auf der cloudbasierten 3DEXPERIENCE Plattform verbindet nicht nur Konstruktion und Simulation, sondern schlägt auch die Brücke zwischen den Engineering-Disziplinen für präzise, integrierte multiphysikalische Simulationen. Das SIMULIA Portfolio ermöglicht Struktur-, Fluid-, Elektromagnetik-, Akustik- und Mehrkörpersimulationen und deckt die unterschiedlichsten Aspekte eines physikalischen Systems ab. Die Simulation mit MODSIM berücksichtigt dabei die Wechselwirkungen zwischen den einzelnen multiphysikalischen Aspekten, anstatt sie getrennt voneinander zu betrachten. Auf diese Weise wird mit MODSIM das tatsächliche Verhalten eines Systems abgebildet. 

MODSIM bietet vielfältige Möglichkeiten zur Kostenoptimierung. In der Realität sieht der Workflow häufig noch folgendermaßen aus: Die Konstrukteure erstellen anhand eines Anforderungskatalogs ein 3D-Modell, das im Anschluss an die Simulationsspezialisten zur Prüfung geht. Hierzu werden häufig Prototypen gebaut und unter realen Bedingungen getestet. Sind Änderungen aufgrund der Tests nötig, wird das 3D-Modell an die Konstruktion zurückgeschickt und dort angepasst. Diese Iterationsschleifen werden so lange wiederholt, bis alle Fehler ausgeräumt und alle Kriterien erfüllt sind. MODSIM beschleunigt die Entwicklung, da sich 3D-Modelle parallel zur Modellierung simulieren lassen und weniger oder gar keine Prototypen gebaut werden müssen. Hinzu kommt, dass eine integrierte Modellierung und Simulation in der virtuellen Welt zu besseren Ergebnissen und einer höheren Qualität führt, als dies mithilfe von Prototypen erreichbar ist. Entscheidungen entlang des Entwicklungszyklus lassen sich dadurch schneller und fundierter treffen. Das reduziert die Nacharbeit und minimiert die Risiken fehlerhafter Produkte. Auf diese Weise können Unternehmen Zeit und Kosten sparen und ihre Produkte schneller auf dem Markt einführen. 

Die 3DEXPERIENCE Plattform ist die ideale Grundlage, um MODSIM einzuführen und eine integrierte Modellierung und Simulation zu erreichen. Dabei wird im ersten Schritt ein einheitliches Modellierungs- und Simulationsdatenmodell – der virtuelle Zwilling - auf der 3DEXPERIENCE Plattform erstellt, die als zentraler Speicherort Zugriff auf stets aktuelle Daten ermöglicht und den gesamten Produktlebenszyklus abbildet. Damit wird MODSIM direkt in das PLM-System und damit in die gesamte Wertschöpfungskette eingebettet.

Damit sich MODSIM umfassend nutzen lässt, wird die Migration auf die 3DEXPERIENCE Plattform empfohlen. Erst dann kann eine integrierte Modellierung und Simulation und der Aufbau eines umfassenden virtuellen Zwillings erreicht werden. 

MODSIM auf der 3DEXPERIENCE Plattform verbindet die Modellierung und Simulation in einem einheitlichen Datenmodell – dem virtuellen Zwilling. Er ermöglicht es, komplette Produktlebenszyklen von der ersten Idee über die Fertigung bis hin zum Recycling vorab in der virtuellen Welt zu testen. Potentielle Modell- und Prozessfehler sind dank der universellen Sprache 3D schnell identifizierbar und können frühzeitig im Entwicklungsprozess vermieden werden. Sind Anpassungen am virtuellen Zwilling nötig, so lassen sich diese agil umsetzen. Die nahtlose Assoziativität der 3DEXPERIENCE Plattform stellt dabei sicher, dass alle Änderungen in Echtzeit am 3D-Modell vorgenommen werden und alle Beteiligten gleichzeitig am 3D-Modell arbeiten und jederzeit auf stets aktuelle Daten zugreifen können. Der Bau von Prototypen sowie physische Testläufe können reduziert oder vollständig eliminiert werden. Das führt zu einem nachhaltigeren Umgang mit Ressourcen. Gleichzeitig werden die Kosten reduziert und die Entwicklung beschleunigt.