Vor der Fertigung prüfen – Simulation und Analyse in der Elektrotechnik

Risiken reduzieren, Kosten senken und die Zertifizierung beschleunigen, indem Konstruktionen vor der Prototypenentwicklung oder den Prüfungen computergestützt geprüft werden. Unser Simulationsteam arbeitet vom Technical Excellence Centre von MSS in Nottingham (Großbritannien) aus und unterstützt sowohl komplette Entwicklungsprojekte als auch eigenständige Verifizierungsarbeiten für Kunden mit bestehenden Produkten.

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01 _ Was wir simulieren

Drei zentrale Analyse-Disziplinen

Unsere Simulationsarbeit stützt sich auf drei Kerndisziplinen, die intern auf branchenüblichen Plattformen durchgeführt werden.

FEA (Finite-Elemente-Analyse)

Strukturanalyse mechanischer Bauteile und Baugruppen, Prüfung von Konstruktionen hinsichtlich Last, Spannung und Verformung unter realen Betriebsbedingungen.

CFD (Wärme)

Computational Fluid Dynamics für Wärmemanagement, Modellierung von Luftströmungen, Wärmeableitung und Kühlleistung in Bauteilen und Gehäusen.

Analyse elektromagnetischer und elektrischer Felder

Modellierung von Magnetfeldern, Stromverteilung und elektromagnetischem Verhalten zur Unterstützung der Auslegung von Schaltanlagen, Sammelschienen-Systemen und Hochstrom-Bauteilen. Modellierung und Analyse elektrischer Felder für Mittelspannungsprodukte.
03 Wann man diese Dienstleistung nutzt

Wo Simulation den größten Mehrwert schafft

Lernen Sie unser Team kennen

Simulationen kommen meist nach der Konzeptphase und vor der endgültigen Festlegung zum Einsatz. Sobald der allgemeine Aufbau und die Spezifikationen mit dem Kunden abgestimmt sind, verfeinert die Simulation die Konstruktion, bevor Zeichnungen zur Prototypenerstellung freigegeben werden. Sie kann auch früher verwendet werden, um Konzepte auf einer gröberen Ebene zu dimensionieren, obwohl dies für viele Bauteile aufgrund der Konstruktionserfahrung unseres Teams in der Konzeptphase nicht erforderlich ist.

Die Szenarien, in denen sich der Einsatz von Simulationen am deutlichsten auszahlt:

Überprüfung vor der Zertifizierung

Konstruktionen computergestützt prüfen, bevor kostspielige Zertifizierungsprüfungen durchgeführt werden.

Verfeinerung der Konstruktion

Iterative Anpassung von Geometrie, Materialien oder Aufbau zur Leistungsoptimierung vor der Werkzeugherstellung oder dem Prototypenerstellung.

Prüfungen zur Kostensenkung

Identifizierung von Bereichen, in denen Material, Gewicht oder die Anzahl der Komponenten reduziert werden kann, ohne die Leistung zu beeinträchtigen.

Bestehende Produktanalyse

Diagnose von Leistungsproblemen an bereits im Einsatz befindlichen Produkten oder deren Bewertung für Nachrüstungen.

03 Tools und Berichterstellung

Branchenübliche Plattformen, strukturierte Ergebnisse

Wir arbeiten mit SolidWorks, AutoCAD, Ansys Maxwell und Simscale, wobei jedes Tool entsprechend der Art der Analyse ausgewählt wird, für die es am besten geeignet ist.

Die Simulationsergebnisse werden den Kunden in Form von strukturierten Berichten, in der Regel im Präsentationsformat, zur Verfügung gestellt, die die Eingabedaten, Methodik, Ergebnisse und Empfehlungen umfassen. Wenn die Simulation Teil eines umfassenderen Konstruktionsprojekts ist, fließen die Ergebnisse direkt in die nächste Konstruktionsiteration ein. Wird sie als eigenständige Dienstleistung betrieben, sind die Ergebnisse so konzipiert, dass das Ingenieurteam des Kunden alles erhält, was es benötigt, um auf die Ergebnisse zu reagieren.

Simulationen unterstützen die Zertifizierung, indem sie das Risiko eines Versagens bei physikalischen Prüfungen verringern, sind jedoch kein Ersatz dafür. Produkte werden im Rahmen der physischen Zertifizierung in Bezug auf die jeweils relevanten Normen geprüft.

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04 Eigenständige Dienstleistung

Unabhängige Verifizierung für Kunden mit vorhandenen Konstruktionen

Simulation ist als eigenständige Dienstleistung verfügbar, unabhängig von einem vollständigen Konstruktionsauftrag. Sie ist eine nützliche Option für Kunden, die über eigene Konstruktionsteams verfügen, aber eine zweite Meinung zu einem kritischen Produkt wünschen, oder die eine Analyse für ein bestimmtes Betriebsszenario benötigen, das ihre internen Tools nicht abdecken.

Für eigenständige Projekte sind einige Angaben seitens des Kunden erforderlich, um starten zu können:

  • 3D-Modelle oder 2D-Zeichnungen des zu analysierenden Produkts
  • Betriebsdaten einschließlich Stromstärke, Spannung, Temperatur und Luftstrom, soweit für die Analyse relevant
  • Eine klare Definition der Frage, die die Simulation beantworten soll

Der Projektumfang und der Zeitrahmen variieren erheblich je nach Komplexität des Modells, den Eingabedaten und dem erforderlichen Analysegrad. Wir definieren jeden Auftrag individuell, anstatt mit einem festen Paket zu arbeiten.

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01 / Häufig gestellte Fragen

In welcher Phase des Konstruktionsprozesses wird Simulation typischerweise eingesetzt?

Am häufigsten nach der Konzeptphase und vor der Finalisierung, sobald Aufbau und Spezifikationen vereinbart sind. Gelegentlich auch schon früher, um eine grobe Größenordnung für das Konzept zu ermitteln, obwohl viele Bauteile dank der Erfahrung unseres Teams bereits in der Konzeptphase keiner Simulation bedürfen.

Ersetzt die Simulation physische Prüfungen für die Zertifizierung?

Nein. Simulationen verringern das Risiko von Fehlern bei physischen Prüfungen und tragen zu einer schnelleren und sichereren Zertifizierung bei, doch die Produkte werden im Rahmen der physischen Zertifizierung anhand der für sie geltenden Normen geprüft.

Ist eine Simulation auch ohne einen vollständigen Konstruktionsauftrag möglich?

Ja. Simulation kann als eigenständige Dienstleistung für Kunden mit eigenen Konstruktionsteams in Auftrag gegeben werden. Wir benötigen 3D-Modelle oder 2D-Zeichnungen, Betriebsdaten und eine klare Definition der erforderlichen Analyse.

Welche Arten von Simulationen führt das Team durch?

Drei Kernbereiche: Finite-Elemente-Analyse (FEA) für Strukturarbeiten, Computational Fluid Dynamics (CFD) für thermische Analysen sowie elektromagnetische Analyse und Analyse elektrischer Felder. Alle Arbeiten werden in unserem Technical Excellence Centre in Nottingham (UK) intern durchgeführt.

Welche Software verwendet das Team?

Wir verwenden SolidWorks, AutoCAD, Ansys Maxwell und Simscale je nach durchzuführender Analyse.

Häufig gestellte Fragen zu diesem Thema

Weitere hilfreiche Inhalte, Artikel und Downloads finden Sie in unserem Bereich Downloads und Zertifizierungen.

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