Aras, führender Anbieter von Open-Product-Lifecycle-Management (PLM)-Software für Unternehmen, rechnet mit einer exponentiell ansteigenden Nachfrage nach Simulationen in allen Phasen des Produktlebenszyklus. Vor diesem Hintergrund präsentiert Aras Grundsätze für das Simulationsmanagement. Als Ursachen für den starken Anstieg an Simulationen sieht das Unternehmen die zunehmende Produktkomplexität, den Wettbewerbsdruck, kürzere Markteinführungszeiten sowie neue Technologien wie Digital Twin und IoT.

Simulationen über den gesamten Produktlebenszyklus hinweg verbinden

Simulationen lassen sich für frühzeitige Designverifizierungen einsetzen. Sie eignen sich auch, um die Abhängigkeit von physischen Prototypen zu reduzieren. Der Nutzen und die Gründe für einen breiten Einsatz sind gut dokumentiert. Unternehmen sollten sich die daraus ergebenden Möglichkeiten aus pragmatischer und Wettbewerbssicht nicht entgehen lassen. Da die Produktkomplexität zunimmt, rückt die Simulation bei den strategischen Fähigkeiten in den Vordergrund – im Zusammenhang mit dem Digital Twin, der vorausschauenden Wartung, der Closed-Loop-Entwicklung sowie der additiven Fertigung und dem generativen Design. Aras erwartet in diesem Zusammenhang eine erhöhte Nachfrage nach Simulationen. Hersteller müssen sich darauf einstellen und Simulationen in das Produktdesign, die Entwicklung sowie Fertigungsprozesse integrieren.

Prime Time für das Simulation Process und Data Management

Der Zugang zu Simulationswerkzeugen war stets durch das nötige technische Expertenwissen eingeschränkt. Außerdem erschwerten die hohen Anforderungen an die Rechenkapazitäten den Zugang. Das größere Hindernis für die Einbindung von Simulationen in technische Prozesse stellte bislang jedoch der begrenzte Einsatz von vorhandenen Werkzeugen für das Simulation Process und Datenmanagement (SPDM) dar. Ohne eine effektive SPDM-Fähigkeit können Unternehmen Simulationen nicht effizient in Systems-Engineering-Prozesse integrieren. Ohne sie lassen sich außerdem Simulationsergebnisse nicht korrekt mit Produktdaten und -konfigurationen während des Entwicklungsprozesses verknüpfen. Noch schwieriger lassen sich Produkte, die auf Jahrzehnte ausgelegt sind, im Betrieb simulieren, wie zum Beispiel in der Luft- und Raumfahrt sowie der Verteidigung.

Grundsätze für das großangelegte Simulationsmanagement

Aras geht davon aus, dass die gleichen Merkmale für ein PLM der nächsten Generation – basierend auf einer offenen, flexiblen, skalierbaren und erweiterbaren Plattform – auch auf SPDM zutreffen müssen. Denn nur so können Unternehmen Simulationen effektiv und in großem Maßstab verwalten. Um Simulationen über den gesamten Lebenszyklus hinweg zu unterstützen und die Anforderungen der Hersteller aus den verschiedensten Branchen zu erfüllen, muss SPDM auf den folgenden Grundsätzen basieren:

• Unterstützung von heterogenen Simulationslösungen verschiedener Hersteller und eigenen Inhouse-Tools, einschließlich Excel und individuell angepassten Applikationen
• Einsatz und Unterstützung von multidisziplinären Szenarien, Mixed-Fidelity-Modellen und verschiedener Datentypen, die das volle Spektrum an Simulations-Expertise umfassen
• Unterstützung von Anwendungsfällen für Simulationen über den gesamten Produktlebenszyklus hinweg – vor allem solche, die mehrere Phasen des Lebenszyklus betreffen, wie zum Beispiel das Feedback vom Betrieb bis zum Design oder der Simulation von Betriebsleistung
• Vollständige Integration von Simulationsprozessen mit modellbasierten Engineering-Prozessen, um den Digital Thread für die heutigen komplexen Cyber-physischen Systeme zu erstellen und zu pflegen
• Transparenz für den Benutzer, wenn es darum geht, die Abhängigkeiten eines Simulationsmodells und alle damit verbundenen Geometrien, Leistungsparameter und Ergebnisse zu verwalten

Der offene, plattformbasierte Ansatz für PLM von Aras transformiert Produktprozesse für die größten Unternehmen im Automobilbau, in der Luft- und Raumfahrt sowie der Verteidigung, im Schiffbau und in der High-Tech-Elektronik. Es ist entscheidend, diesen Ansatz auf Simulationsprozesse zu übertragen, um die sich abzeichnende Nachfrage nach Simulationen zu bewältigen. Die unterschiedlichsten Bereiche profitieren davon, wie beispielsweise die Systemtechnik, das Konfigurations- und Variantenmanagement, die Verifikation und Validierung (V&V), die Design-Wiederverwendung, Compliance und neue Anwendungen in der Zustandsüberwachung von Digital Twin und IoT.

Zitate:

• Don Tolle, Practice Director für Simulation-Driven Systems Development bei CIMdata, sagt: „Die Tools zur Automatisierung von Simulationsprozessen und zum Datenmanagement gibt es schon seit fast zwei Jahrzehnten. Allerdings ist ihre Nutzung im Vergleich zum CAD-Datenmanagement weitaus weniger effektiv und viel weniger verbreitet, vor allem außerhalb der großen Automobilhersteller und der Luft- und Raumfahrtbranche.“
  
  „Eine unternehmensweite Simulationsstrategie und eine mehrjährige, durch SPDM unterstützte, Implementierungs-Roadmap sind entscheidend, um den Geschäftswert von Simulationen zu erschließen. Dadurch wird ihr Einsatz während des gesamten Produktlebenszyklus ermöglicht. Die Simulationen lassen sich dann auch für den Kundeneinsatz und -Support nutzen – alles im Rahmen einer Digital-Twin-Strategie der nächsten Generation“, führt Tolle weiter aus.

• Marc Lind, SVP, Strategie, bei Aras sagt: „Unsere Kunden nutzen Simulationen, um beispielsweise Tests in realen Umgebungen ersetzen zu können oder um ein Closed-Loop-Produkt-Feedback zu ermöglichen. Auch die vorausschauende Wartung mit dem Digital Twin ist oft ein Grund für einen Einsatz. Wir unterstützen unsere Kunden dabei, Simulationen in Designs zu integrieren, um diese Ziele zu erreichen.
  
  

Weitere Ressourcen:
Aras PLM Platform
Simulation & SPDM
Systems Engineering