Qualität, Zeit und Kosten gemeinsam betrachten. Konzeptillustration eines Lichtleiters; keine berechnete Lichtverteilung.
Geometrie verändern. CAD-Modell aktualisieren. Daten übergeben. Simulation starten. Ergebnisse auswerten. Anschließend beginnt die nächste Variante. Bei wiederkehrenden Entwicklungsaufgaben bindet dieser Ablauf Zeit – gerade dann, wenn nur wenige Parameter geändert werden.
Welche Schritte könnte Ihr Entwicklungsteam automatisieren?Der Ansatz ist eine durchgängige Prozesskette: Parameter steuern die Geometrie, eine Simulation berechnet die Wirkung, definierte Kennwerte bewerten die Variante. Daraus entstehen neue, gezielt ausgewählte Parameterkombinationen.
Qualität · Zeit · Kosten: Drei Ziele, ein Entwicklungsprozess
Eine geometrisch bessere Lösung allein reicht nicht. Sie muss auch herstellbar sein, den Terminrahmen erfüllen und wirtschaftlich zur Aufgabe passen. Automatisierung kann helfen, diese Ziele gemeinsam zu untersuchen.
Qualität
Varianten anhand gleicher Kriterien vergleichen, Zusammenhänge erkennen und die technische Auswahl nachvollziehbar absichern.
Zeit
Wiederkehrende Änderungen, Datenübergaben und Auswertungen reduzieren. Bearbeitungszeit und Rechenzeit getrennt betrachten.
Kosten
Entwicklungsaufwand gezielt einsetzen und ungeeignete Varianten früh erkennen. Aufbau-, Lizenz- und Rechenaufwand mitbewerten.
Diese Ziele können miteinander konkurrieren: Eine gleichmäßigere Lichtverteilung benötigt möglicherweise mehr Bauraum. Ein leichteres Bauteil kann empfindlicher auf Toleranzen reagieren. Eine automatische Studie hilft, geeignete Kompromisse sichtbar zu machen. Ob sich der Aufwand lohnt, wird am konkreten Fall geprüft.
Vom manuellen Iterieren zum automatisierten Workflow
Das Prinzip lässt sich auf unterschiedliche Programme übertragen. Entscheidend sind ein robustes parametrisches Modell, eine geeignete Simulation und eindeutige Bewertungskriterien.
Die technische Fragestellung bleibt der Ausgangspunkt. Eine automatische Prozesskette braucht ebenso klare Annahmen, Modellprüfungen und Ergebnisreviews wie eine manuell durchgeführte Berechnung.
Beispiel: Lichtleiter und Freiformoptiken mit NX, SPEOS und optiSLang
Ein Lichtleiter soll Licht durch einen begrenzten Bauraum führen und an definierten Stellen abgeben. Zu untersuchen sind beispielsweise die Helligkeitsverteilung, lokale Hotspots und optische Verluste. Auch Linsen und Reflektoren besitzen Geometrieparameter, deren Einfluss sich systematisch vergleichen lässt.
Für eine solche Aufgabe können Siemens NX, Ansys SPEOS und Ansys optiSLang zu einer Prozesskette verbunden werden. Ansys dokumentiert eine NX-Integration in optiSLang sowie Anwendungen zur Lichtleiteroptimierung. Welche Kopplung für ein Projekt geeignet ist, hängt von Versionen, Lizenzen und Modellaufbau ab. Herstellerquellen ↓
1. Parametrische Geometrie in Siemens NX
Ein nachvollziehbares Einstiegskonzept nutzt benannte Expressions für die Koordinaten assoziativer Punkte. Eine Studio Spline durch diese Punkte bildet eine Profilkurve; davon hängt eine Freiformfläche ab.
NX Expressions→Assoziative Punkte→Studio Spline→Freiformfläche
Wird eine Profilhöhe verändert, aktualisieren sich die abhängigen Punkte, die Kurve und die Fläche. Für einen Lichtleiter können zusätzlich Austrittsstrukturen, Querschnitte oder die LED-Position relevant sein. Die passende Modellstrategie wird für die jeweilige optische Aufgabe gewählt.
2. Optische Wirkung mit SPEOS berechnen
Die Simulation untersucht die Variante mit definierten Lichtquellen, Materialdaten und Sensoren. Bewertbar sind zum Beispiel die Verteilung der Helligkeit, der Nutzlichtanteil oder die Abweichung von einer gewünschten Lichtverteilung. Messbereich und Kennzahl müssen dabei eindeutig festgelegt sein.
3. Varianten mit optiSLang systematisch untersuchen
optiSLang kann Parameterstudien koordinieren, einflussreiche Größen identifizieren und geeignete Parameterkombinationen suchen. Die NX-Integration stellt Modellparameter bereit; die optische Berechnung und Ergebnisübergabe werden passend zur Umgebung eingerichtet.
Der Ablauf lautet: Parameter setzen, Geometrie aktualisieren, Simulation berechnen, Kennwerte auslesen und die Variante bewerten. Vorzugslösungen werden anschließend auf Fertigbarkeit, Toleranzempfindlichkeit und Plausibilität geprüft.
Mehr Varianten untersuchen. Entscheidungen besser begründen.Die Software unterstützt die Suche. Welche Lösung funktional, robust und wirtschaftlich geeignet ist, entscheidet das Engineering-Team.
Wo lässt sich die Methode noch einsetzen?
Das Grundprinzip ist auch außerhalb der Optik interessant. Jede Anwendung benötigt passende physikalische Modelle, Solver und eigene Bewertungskriterien.
Wann lohnt sich der Aufbau?
Gute Kandidaten sind Aufgaben mit wiederkehrenden Varianten, stabilen Randbedingungen und messbaren Zielgrößen. Ein vorhandenes CAD- und Simulationsmodell erleichtert den Einstieg. Der Nutzen steigt häufig dann, wenn derselbe Ablauf für mehrere Produktvarianten wiederverwendet wird.
- Ihr Team ändert regelmäßig ähnliche Geometrieparameter.
- Die Ergebnisse lassen sich mit wenigen klaren Kennwerten vergleichen.
- Datenübergabe und Auswertung verursachen wiederkehrende manuelle Arbeit.
- Es gibt eine ausreichend häufige Anwendung für den aufgebauten Workflow.
Bei einer einmaligen, einfachen Änderung kann der manuelle Weg wirtschaftlicher sein. Für die Bewertung zählen deshalb auch Modellaufbereitung, Schnittstellen, Lizenzen, Rechenressourcen und Pflege des Workflows.
Den Nutzen am Ausgangsprozess messen.Verglichen werden beispielsweise manuelle Bearbeitungszeit, Gesamtdauer, Nacharbeit und Ergebnisqualität. Zusätzliche Simulationsvarianten können Rechenkosten erhöhen und gleichzeitig wertvolle Erkenntnisse liefern. Ein Pilot zeigt, welcher Nutzen tatsächlich entsteht.
Mit einem überschaubaren Pilot beginnen
Ein sinnvoller Einstieg untersucht ein ausgewähltes Bauteil und wenige technisch relevante Parameter. Zu Beginn werden eine Ausgangsvariante, die Zielgrößen und die Abnahmekriterien vereinbart.
- Aufgabe und Daten prüfenFunktion, Programme, Datenqualität, Schnittstellen und gewünschte Verbesserung gemeinsam eingrenzen.
- Modell und Testlauf aufbauenParameterbereiche testen und einen reproduzierbaren Ablauf von der CAD-Änderung bis zur Auswertung herstellen.
- Parameterwirkung untersuchenRelevante Einflussgrößen und Zielkonflikte anhand ausgewählter Varianten erkennen.
- Varianten vergleichen und Nutzen bewertenVorzugslösungen prüfen; Aufwand, Ergebnisse und Wiederverwendbarkeit mit dem Ausgangsprozess vergleichen.
- Dokumentieren und nächste Phase entscheidenModelle, Annahmen und Bedienung übergeben. Anschließend gemeinsam über Ausbau oder weitere Anwendung entscheiden.
Was BoltCAD in die Aufgabe einbringt
BOLTCAD ENGINEERING aus Hilden verbindet langjährige Erfahrung in Siemens NX und Produktentwicklung mit parametrischer Konstruktion, mechanischer Integration und technischer Problemlösung.
Unser Ansatz beginnt mit Ihrer Entwicklungsaufgabe: Welche Funktion soll verbessert werden? Welche Parameter sind sinnvoll? Welche Ergebnisse braucht Ihr Team für die nächste Entscheidung? Daraus lässt sich ein abgegrenztes Arbeitspaket entwickeln.
Die hier beschriebene Optik-Prozesskette ist ein möglicher Pilotansatz. Der konkrete Umfang für Simulation und Softwareintegration sowie gegebenenfalls erforderliche Spezialisten werden vor Projektbeginn abgestimmt.
Häufige Fragen
Müssen alle Programme bereits vorhanden sein?
Für die Bearbeitung muss eine passende Softwareumgebung verfügbar sein. Im ersten Gespräch prüfen wir vorhandene Systeme, Versionen, Schnittstellen und erforderliche Lizenzen.
Kann ein bestehendes NX-Modell verwendet werden?
Das wird anhand seiner Abhängigkeiten und Parametrisierung geprüft. Gegebenenfalls muss das Modell zunächst für automatische Varianten stabilisiert werden.
Ist eine automatische Optimierung immer die beste Lösung?
Das hängt von der Aufgabe ab. Bei wenigen einfachen Varianten kann ein manueller Vergleich genügen. Ein Pilot bewertet den zusätzlichen Nutzen der Automatisierung.
Wie werden vertrauliche Daten behandelt?
Für vertrauliche Unterlagen kann vor der Übergabe eine Geheimhaltungsvereinbarung geschlossen werden. Datenzugang, Nutzungsrechte und Übergabeumfang werden projektspezifisch vereinbart.
Technische Grundlagen und Herstellerquellen
Die Systemfunktionen sind anhand der folgenden Herstellerdokumentation eingeordnet. Unterstützung und Einrichtung hängen von der jeweiligen Softwareversion ab.
