Modellbasierte
Produktentwicklung

Die modellbasierte, virtuelle Produktentwicklung bietet eine solide Basis für eine nachhaltige Innovationsstrategie

Der Einsatz detaillierter Simulationen stellt für den Test neuer, kapitalintensiver Produkte bzw. für die Bewertung verschiedener Anlagenkonzepte eine wichtige Ergänzung im System Engineering dar, um Risiken und Kosten zu minimieren. Ebenso können die Modelle auch für die Identifikation von Schwachstellen und deren Behebung genutzt werden.

Begleitende Simulationen im Anlagenbau

Ausgehend von vorgegebenen Anlagenspezifikation werden zunächst über Massen- und Energiebilanzen  globale Anlagenkennwerte ermittelt. In einem weiteren Schritt erfolgt die Auswahl spezifischer Subsysteme. Mit Hilfe von Simulationen kann das Zusammenwirken der gewählten Komponenten in Form virtueller Testläufe vorab getestet und optimiert werden. Erst anschließend erfolgt die Detailkonstruktion und der Bau der Anlage. Durch dieses Vorgehen wird das Risiko, die Anforderungen nicht oder nur teilweise zu erfüllen wesentlich minimiert bzw. entstehende Kosten durch eine Überdimensionierung von Anlagenkomponenten reduziert.

Vorteile der modellbasierten Produktentwicklung

Neben den erzielbaren Verbesserungen einer konkreten verfahrenstechnischen Anlage auf Grund optimierter Geometrien und Prozessbedingungen ergeben sich weitere Vorteile:

  • Reduktion der Planungszeiten und der Entwicklungskosten im Vergleich zum reinen Prototypenbau, da sehr viele Parameter (Geometrie und Prozessparameter) in kurzer Zeit variiert und optimiert werden können. So macht es durchaus Sinn, durch gezielte Simulationen im Planungsprozess der Anlagen ein Optimum bzgl. Materialeinsatz, Performance und Anlagensicherheit zu erhalten (Bild).
  • Vertieftes Prozessverständnis für die Prototypen, welches im Unternehmen auch für vergleichbare Anlagen und Verfahren genutzt werden kann
  • Umfangreiches Datenmaterial (Temperaturfelder, Geschwindigkeitsfelder) welches u. a auch für die geeignete Positionierung von Sensoren oder als Nachweis für die Verweilzeit eines Prozessgases bei bestimmten Bedingungen herangezogen werden kann