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DER KONSTRUKTEUR 3/2019

DER KONSTRUKTEUR 3/2019

DIGITALE

DIGITALE PRODUKTENTWICKLUNG 01 02 „DER COMPUTER WIRD ZUM ENTWICKLUNGS- PARTNER“ Martina Klein, Stv. Chefredakteurin www.DerKonstrukteur.de optionen, sodass der Anwender entscheiden kann, welches Design den Anforderungen am besten entspricht. Diese Form der Gestaltung in Kombination mit der additiven Fertigung revolutioniert die klassischen Konstruktions- und Fertigungsmethoden. Sie erlaubt, Dinge zu konstruieren und zu schaffen, die die bestmöglichen Eigenschaften für den jeweiligen Zweck liefern. Den Mehrwert der Automatisierung, insbesondere in Bezug auf künstliche Intelligenz und Robotik, erkennen DIE UMSETZUNG EINER SOLCH KOM- PLEXEN KONSTRUKTION IST DEM MENSCHEN ALLEIN NICHT MÖGLICH SPECIAL Mensch und Maschine rücken näher zusammen. Diese Information ist nicht neu. Was das aber im Einzelnen bedeutet, ist doch sehr gewöhnungsbedürftig, denn unser Alltag verändert sich dadurch – auch der des Konstrukteurs. Der Computer wird zum Entwicklungspartner und es erschließen sich völlig neue Möglichkeiten: Mensch und Maschine können gemeinsam Dinge entwickeln, die unsere Vorstellungskraft übersteigen. Das dass reibungslos funktioniert, dafür sorgt eine Software, die alles vernetzt und in diesem Kontext eine übergreifende Entwicklungsplattform bildet. immer mehr Branchen sowie Firmen und investieren zunehmend in deren Nutzung. So auch der etablierte Automobilhersteller General Motors, der als einer der Pioniere im Bereich der Automatisierung gilt. AUTOBAUER NUTZT VORTEILE General Motors sieht enormes Potenzial in der Automatisierung und der Zusammenarbeit mit Maschinen. Für die Fahrzeuge der Zukunft kombiniert der Autobauer seine langjährige Expertise in der additiven Fertigung mit der neuen Form der Entwurfsgestaltung des generativen Designs. Dafür kooperiert General Motors mit Autodesk und nutzt dessen Design-Software Fusion 360 zur Neugestaltung von Fahrzeugteilen. Die Technologie kommt insbesondere bei der Entwicklung neuer Modelle und dem Umstieg auf elektrisch angetriebene Fahrzeuge zum Einsatz und hilft dabei, die vergleichsweise hohen Produktionskosten der Fahrzeuge zu reduzieren. Denn das innovative Verfahren ermöglicht dem Unternehmen, Material einzusparen und das Gewicht der Fahrzeugteile zu minimieren. 40 % LEICHTER UND 20 % STABILER General Motors entschied sich unter anderem für die Überarbeitung der Sitzkonsole, die ein elementares Bauteil von Fahrzeugen darstellt, da sie als Gegen­ 32 DER KONSTRUKTEUR 3/2019

DIGITALE PRODUKTENTWICKLUNG 03 stück für Sicherheitsgurte dient. In der Regel besteht eine Sitzkonsole aus acht Teilen und ist kastenförmig. Mithilfe des generativen Designs gelang es dem Autobauer, eine funktionsoptimierte Sitzkonsole zu konstruieren, die 40 % leichter und 20 % stabiler ist. Für dieses Ergebnis definierten die Konstrukteure Parameter wie Festigkeit, benötigte Verbindungspunkte und Gewicht. Eingespeist in die Autodesk-Software, wurden auf Basis dieser Werte über 150 verschiedene Entwürfe generiert. Diese Vielfalt an Entwürfen wird durch den Einsatz von Cloud Computing ermöglicht, was den Zugang zu generativen Design-Lösungen vereinfacht. Aus diesen zum Teil sehr abstrakten Konstruktionen wählten die Entscheider von General Motors den aus ihrer Sicht besten Entwurf, der insbesondere bei den Testwerten zu Gewicht und Stabilität überzeugte. Darüber hinaus demonstriert der finale Entwurf zur Neugestaltung der Sitzkonsole einen weiteren Vorteil: Das zuvor aus acht Bauteilen gefertigte Konstrukt besteht nun aus nur einem einzigen Teil. Dadurch kann die komplette Sitzkonsole 3D-gedruckt werden. NEUE PERSPEKTIVEN Mit dem Einsatz des generativen Designs gelingt dem Fahrzeughersteller erstmals die Konstruktion eines Bauteils, das dank einer organischen Struktur wesentlich leichter ist und dennoch alle wichtigen Parameter erfüllt. Die Umsetzung einer solch komplexen Konstruktion ist dem Menschen allein nicht möglich. Diese neue Sitzkonsole sowie weitere Projekte sind Beispiele für all jenes, was die Menschen mithilfe des generativen Designs, aber vor allem auch in Zusammenarbeit mit Maschinen, leisten und fertigen können. So kann das generative Design und der 3D-Druck nicht nur für General Motors, sondern auch für viele weitere Hersteller und Industriesparten die entscheidende Lösung sein, um Prozesse und Objekte zu optimieren oder effizienter zu gestalten. Denn das Zusammenspiel mit Maschinen gibt mehr Freiraum für die menschliche Kreativität, sodass sich gänzlich neue Perspektiven sowie Möglichkeiten ergeben, die wiederum zu leistungsstärkeren 01 Generatives Design entwirft in kürzester Zeit zahlreiche Designvorschläge für die Sitzkonsole von General Motors – möglich wird das mithilfe von künstlicher Intelligenz und Cloud Computing 02 Die funktionsoptimierte Sitzkonsole, die aus über 150 Prototypen ausgewählt wurde, ist 40 % leichter und 20 % stabiler als ihr Vorgänger 03 Die Software kombiniert die ursprünglichen acht einzelnen Bauteile zu einem einzigen Teil, sodass die gesamte Sitzkonsole 3D-gedruckt werden kann ALLES AUF EINER PLATTFORM Autodesk Fusion 360 ist eine cloud-basierte Autodesk- Software für die 3D-Modellierung des gesamten Produktentwicklungsprozesses. Sie verbindet CAM-, Engineering-, Simulations- und Design-Tools und bietet kleinen und mittelständischen Unternehmen eine Möglichkeit, weltweit vernetzt in den Bereichen Entwurf, Konstruktion und Simulation sowie Fertigung auf einer Plattform zusammenzuarbeiten. und nachhaltigeren Produkten, Gebäuden, Städten, aber auch besseren Arbeitsbedingungen führen können. Die Automatisierung und der Einsatz neuer Technologien wirkt sich also positiv auf das dringend benötige Gleichgewicht zwischen Bevölkerungswachstum, Ressourcenreduktion und dem Wunsch nach einer besseren Zukunft aus. Bilder: General Motors www.autodesk.de DER KONSTRUKTEUR 3/2019 33

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