Rapid Prototyping und Rapid Manufacturing
möglich, mehrere fl exible und feste Ma-
terialien mit unterschiedlichen mechani-
schen und physikalischen Eigenschaften 
sowie unterschiedlicher Oberfl ächenbe-
scha enheit zu erzeugen.
Mit dieser Technologie war die bei JLR 
installierte Connex schon rund 5.000 Stun-
den im Einsatz, druckte über 2.500 Teile 
und verbrauchte 600 Kilogramm Harz. Es 
spricht für die Produktivität und Zuverläs-
sigkeit der Technologie von Objet, dass 
der 3D-Drucker während der gesamten 
Zeit kaum gewartet und der Druckkopf 
nur fünfmal ausgetauscht werden muss-
te. Zur Gewährleistung der optimalen 
Qualität wird die Connex in den von Objet 
empfohlenen Abständen gewartet.
Die Anzahl der auf der Connex gefer-
tigten Teile ist ständig gestiegen, weil das 
Team neue Möglichkeiten fand, um ihre 
Fähigkeiten zu nutzen. Von ihrer Anzahl 
her sind die auf der Connex erstellten 
Teile immer noch ein relativ kleiner Pro-
zentsatz der 30.000 Teile, die jedes Jahr 
als Prototypen von JLR gefertigt werden, 
wobei ein Großteil von ihnen im Laser-
sinterverfahren hergestellt wird. Bei harz-
basierten Bauteilen geht der Trend hin 
zum Connex-System, das inzwischen ei-
nen Anteil von über einem Drittel an der 
Produktion hat.
Aufgrund seiner Geschwindigkeit und 
der einfachen Nachbearbeitung wird die 
Connex interessanterweise häu g zur 
Herstellung fester Teile aus nur einem 
Material verwendet. Im Modus für meh-
rere Materialien wird sie für eine Viel-
zahl von Zwecken genutzt, darunter für 
Design- und MMI- (Mensch-Maschinen-
Schnittstelle-) Konzepte wie Drehknöpfe, 
Schalter und Schlüsselanhänger.
Passgenauigkeits- 
und Funktionstests
Das Overmolding ist ebenfalls eine wich-
tige Funktion der Connex. Dabei werden 
zwei Materialien verwendet, die jedoch 
nicht gemischt werden, um beispielswei-
se eine Abdeckung mit Gummidichtung 
herzustellen (Bild 2). Nach der Reinigung 
lässt sich die Baugruppe dann sofort für 
Passgenauigkeits- und Funktionstests 
verwenden.
Zu anderen wichtigen Anwendungs-
bereichen der Connex zählen die Ent-
wicklung von Türdichtungen und 
Dichtmanschetten, bei denen nur das 
fl exible Material TangoBlackPlus zum Ein-
satz kommt, sowie seit kurzem auch die 
Herstellung von Teilen für die Funktions-
prüfung.
In der Modellabteilung bei JLR werden 
die Funktionen und Fähigkeiten der Con-
nex am stärksten genutzt. Denn über die 
Hälfte aller auf dem 3D-Drucker erstellten 
Modelle und Prototypen wandern gleich 
in das Designstudio und tragen zur Opti-
mierung neuer Designvorschläge bei. Ein 
gutes Beispiel war die Herstellung einer 
kompletten Scheinwerferwaschanlage, 
die bei jeder fünften Reinigung der Wind-
schutzscheibe teleskopisch ausfährt und 
die Scheinwerfer reinigt. Es zeigte sich, 
dass die auf der Connex gedruckten Bau-
teile für harte Tests robust genug waren. 
So ließ sich das Design vor der kostspie-
ligen Endfertigung auf Herz und Nieren 
prüfen.
Bei den oben genannten Anwendungs-
bereichen kommen die verschiedenen 
Eigenschaften der Connex auf unter-
schiedliche Weise ins Spiel. Dank der 
leichten Bedienung, der hohen Bauge-
schwindigkeit und des einfachen Reini-
gungsprozesses pro tiert JLR von der 
hohen Detailgenauigkeit und Formstabi-
lität. Besonders beeindruckt und über-
zeugt ist JLR von der Fährigkeit der Con-
nex, Prototypen direkt auf Basis der 
CAD-Daten erstellen zu können, was 
sonst recht zeit- und kostenintensiv wäre. 
Bei harzbasierten Bauteilen geht der 
Trend hin zum Connex-System, das in-
zwischen einen Anteil von über einem 
Drittel an der Produktion hat. 
bw
KENNZIFFER: DEM21187
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1/2011
32
Im Fokus
Rapid Prototyping und Rapid Manufacturing
D
ie 3D-Drucksysteme von voxeljet  er-
stellen Kunststo modelle für den 
Feinguss oder Funktionsteile aus 
Kunststo  schnell und wirtschaftlich di-
rekt vom 3D-CAD-File im Schichtbauver-
fahren. Das Kunststo pulver wird in dün-
ner Schicht auf die gesamte Baufl äche 
aufgetragen. Anschließend übernimmt 
ein hochaufl ösender Druckkopf selektiv 
das Bedrucken der Kunststo schicht mit 
einem fl üssigen Binder. Der Binder re-
agiert mit dem Kunststo pulver und ver-
festigt das Partikelmaterial. Das komplet-
te Bauteil entsteht so Schicht für Schicht 
durch Wiederholung der beiden Auftrags-
schritte, bis die Bauhöhe des gewünschten 
Objektes erreicht ist. Allerdings verbinden 
so manche Anwender mit pulvergestütz-
ten 3D-Druckprozessen noch immer hohe 
Prozessgeschwindigkeiten bei mäßiger 
Genauigkeit und Oberfl ächenqualität. 
Dass das auch anders geht, zeigen die 3D-
Drucksysteme VX500 und VX800, die sich 
selbst unter harten Industriebedingun-
gen bewährt haben. 
Für höchste Ansprüche
Die neuen Maschinen sind wie geschaf-
fen für das Generieren von Bauteilen, bei 
denen es auf brillante Detailgenauigkeit 
und exakte Darstellung von Konturen an-
kommt. Darüber hinaus erreicht der Groß-
formatdrucker VX800 HP im Vergleich zur 
Standardausführung signi kant höhere 
Baugeschwindigkeiten bei gleichzeitig 
deutlich verbesserter Aufl ösung. Die in ei-
nem Durchlauf aufgebrachte Schichtstär-
ke beträgt 100 Mikrometer, die Schicht-
bauzeit liegt bei unter 20 Sekunden. Dieser 
Hochleistungsdrucker ist damit deutlich 
schneller als die Standardmaschine. 
Weiterer Vorteil: Die erzeugten Bauteile 
weisen bessere mechanische Eigenschaf-
ten auf.
Das Geheimnis dieser Performance liegt 
sowohl in der Beherrschung hochpräziser 
Beschichtungsvorgänge als auch in weg-
weisender Drucktechnologie. Mehrere 
tausend Beschichtungsvorgänge sind für 
die Herstellung eines Bauteils erforderlich, 
jeder davon muss mit exakt der gleichen 
Präzision ausgeführt werden. Jede Schicht 
muss von gleichmäßiger Dicke, Dichte 
und Struktur sein. voxeljet arbeitet dafür 
mit einem patentierten Mechanismus, der 
einen in Beschichtungsrichtung mit einer 
schmalen Ö nung versehenen Pulver-
behälter in gezielte Schwingungen ver-
setzt. Das Pulver wird dabei im Behälter 
fl uidisiert und strömt gleichmäßig auf das 
Baufeld. Die am Behälter montierte Klinge 
nivelliert die Pulvermenge dann auf das 
de nierte Maß und sorgt für eine gezielte 
Verdichtung der Partikelschüttung.
Auch in punkto Drucktechnologie 
setzt der Augsburger Hersteller Maßstä-
be. Sowohl in der VX500 HD als auch in 
der VX800 HP kommen neu entwickelte 
Druckköpfe zum Einsatz. Der extra gro-
ße Druckkopf des Großformatdruckers 
VX800 HP hat eine Druckkopfbreite von 
450 Millimetern und eine hervorragende 
Aufl ösung von 600 dpi. Statt bisher 1.024 
übernehmen bei dem neuen Druckkopf 
10.600 Düsen die Dosierung des PolyPor-
Binders. Bei beiden Modellen kommt ein 
neuer Bindertyp zum Einsatz, der ent-
scheidend zum Leistungszuwachs der 
neuen Druckergeneration beiträgt.
Wirtschaftlicher Betrieb im Fokus
Die Maschinen entstehen in hoher Fer-
tigungstiefe am Standort Augsburg. Sie 
vereinen Langlebigkeit und Zuverlässig-
keit selbst unter härtesten Industriebedin-
gungen. Besonderes Augenmerk legten 
die voxeljet-Entwickler auf die Betriebs-
kosten der Drucker. In den hauseigenen 
Labors hat man Technologien und Mate-
rialien entwickelt, die einen wirtschaftli-
chen Betrieb garantieren. Überschüssiges 
Pulver kann zu 100 Prozent recycelt wer-
den. Darüber hinaus zählen die High-Per-
formance-Maschinen dank gesteigerter 
Druckleistung zu den schnellsten auf dem 
Markt verfügbaren 3D-Druckern.
Die voxeljet-Serie VX800 beansprucht 
einen weiteren Superlativ: Mit einer Di-
mension von 850 auf 450 Millimeter ver-
fügt die Maschine über das größte Baufeld 
ihrer Klasse und erlaubt damit die Herstel-
lung großvolumiger 3D-Modelle. Mit der 
neuen Druckergeneration kann voxeljet 
nun auch der Forderung nach reinwei-
ßen Modellen nachkommen. Durch einen 
einfachen Postprozess werden die Eigen-
schaften der Modelle so verändert, dass 
eine reinweiße Anmutung entsteht.
Mit seinem breiten Sortiment an 3D-
Druckern hat voxeljet für nahezu jede Auf-
gabenstellung die passende Maschine im 
Programm. Schnell, präzise und wirt-
schaftlich heißen dabei die Attribute, die 
alle voxeljet-Produkte gleichermaßen aus-
zeichnen. 
bw
KENNZIFFER: DEM21024
3D-DRUCKSYSTEME IN HIGH-PERFORMANCE-AUSFÜHRUNG
Kunststoff-Bauteile noch schneller
VON RALF HÖGEL
Voxeljet technology zeigt auf der EuroMold 2010 die 3D-Drucksysteme VX500 und VX800. Mit den neuen 
High-Performance-Maschinen VX500 HD und VX800 HP lässt sich die vollautomatische Herstellung von 
Kunststoff-Bauteilen schneller und mit gesteigerter Qualität umsetzen.
Der 3D-Drucker VX800 im Einsatz. 
Bilder: Voxeljet technology
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1/2011
34
Simulation & Visualisierung
Publireportage: Simulation Lifecycle Management (SLM) 
D
er Nutzen der Simulation hängt nicht 
nur von der Kompetenz derer ab, die 
Simulationen einsetzen, sondern 
auch von der Integration der Simulation 
in den gesamten Produktentwicklungs-
prozess sowie vom e  zienten Verwalten 
und Verwerten von Simulationsdaten. 
Alle drei dieser Punkte müssen glei-
chermaßen beachtet werden – eben 
auch das „Verwalten und Verwerten“ von 
Simulationsdaten, was oft stiefmütterlich 
behandelt wird. SIMULIA aus dem Hause 
Dassault Systèmes stellt hier sein Werk-
zeug zum „Simulation Lifecycle Manage-
ment (SLM)“ zur Datenverwaltung, Auto-
matisierung von Berechnungsprozessen 
und Bewahrung von geistigem Eigen-
tum vor. 
Der Simulationsmarkt wächst, und der 
Berechnungsprozess wird zunehmend 
zum organischen Teil des Produktlebens-
zyklus. Es wird mehr und mehr erkannt, 
dass man mit Simulation den Produktent-
wicklungsprozess absichern und gleich-
zeitig beschleunigen kann 
und sich somit einen Wettbe-
werbsvorteil herausarbeiten 
kann. In vielen Bereichen, die 
früher einer numerischen Ab-
straktion kaum zugänglich wa-
ren, wird heute simuliert. Bei-
spielhaft sei hier die virtuelle 
Analyse des menschlichen Kör-
pers genannt. In anderen Bereichen, in 
denen traditionell schon lange simuliert 
wird, konnte aufgrund verbesserter Al-
gorithmen und schnellerer Rechner die 
Prognosegüte der Simulation so weit ver-
bessert werden, dass auf physikalische 
Prototypen oftmals verzichtet werden 
kann. Als Beispiel sei hier die Simulation 
des Gesamtfahrzeug-Crashs zur Verbes-
serung der passiven Sicherheit im Auto-
mobilbau genannt. 
So werden also jeden Tag große Si-
mulationsdatenmengen produziert und 
auf Festplatten gelagert. Das Wieder-
au  nden dieser Daten – eventuell erst 
nach längerer Zeit oder auch durch ei-
nen anderen Nutzer als den Erzeuger 
dieser Daten – stellt heute viele Firmen 
vor eine große Herausforderung. Die Zu-
ordnung, welcher Konstruktionsstand 
der Berechnung zugrunde liegt und wel-
cher Datensatz mit welchen Materialda-
ten dann letztendlich für die betrachte-
te Berechnung verwendet wurde, ist im 
Nachhinein nur schwer festzustellen. Mit 
SIMULIA SLM sind die Simulationsdaten 
unmittelbar mit CAD-Daten oder Mate-
rialdatenbanken verknüpft. Daten aus 
unterschiedlicher Herkunft und mit un-
terschiedlichem Lebenszyklus werden 
eindeutig und dauerhaft assoziiert und 
dokumentiert. 
Es wird aber nicht nur mehr simuliert, 
es wird auch früher im Produktentwick-
lungsprozess mit der Simulation begon-
nen, da Korrekturen in einer frühen Pha-
se des Entwurfs einfacher umzusetzen 
sind als zu einem späten Zeitpunkt des 
Produktentwicklungsprozesses. Simula-
tionsdaten dienen also nicht mehr nur 
der nachträglichen Absicherung eines 
Produktes, sondern beeinfl ussen den 
gesamten Produktentstehungsprozess – 
und sie müssen den ganzen Produktle-
benszyklus über e  zient und verlässlich 
vorgehalten werden. 
Auch die Simulation muss sich 
einer E  zienzbeurteilung stellen
In den Produktentwicklungsprozess eng 
verwoben, muss sich die Simulation dem 
gleichen engen Zeitkorsett fügen, dem 
die Konstruktion oder die Produktions-
planung unterliegen. Die Forderung 
nach E  zienzsteigerung macht auch 
vor der Simulation nicht halt, sodass au-
tomatisierte Simulationen mit Optimie-
rungsschleifen oder Robustheitsanaly-
sen sinnvoll sein können. Innerhalb der 
SIMULIA SLM VON DASSAULT SYSTÈMES
Vom Verwalten und 
Verwerten von 
Simulationsdaten
VON DR.-ING. MARTIN KÜSSNER
Die verstärkte Anwendung von Simulationen im Produktentwicklungs-
prozess erfordert es, immer mehr Simulationsdaten und immer 
komplexere Simulationsprozesse zu verwalten und zu interpretieren. 
SIMULIA SLM hilft, den Überblick zu behalten. Das skalierbare Werk-
zeug basiert auf der bewährten Technologie von ENOVIA V6 PLM und 
steht allen Berechnungsdisziplinen und -applikationen offen.  
Die Analyseschritte der Achs-
schenkel-Entwicklung werden 
in SIMULIA SLM abgelegt und 
sind jederzeit über eine grafi -
sche Ober äche abrufbar.
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1/2011 
35
Simulation & Visualisierung
Publireportage: Simulation Lifecycle Management (SLM) 
SLM-Umgebung können diese Automa-
tisierungen de niert und deren Ergeb-
nisse e  zient verwaltet und verwertet 
werden. Diese Automatisierung inner-
halb von SIMULIA SLM ermöglicht auch 
eine Optimierung über mehrere Diszipli-
nen hinweg.  
Den ganzen Nutzen 
aus der Simulation ziehen
Bei komplexen Aufgabenstellungen ist 
der beste Lösungsweg nicht immer vor-
hersehbar, Fehltritte sind nicht zu ver-
meiden. Doch auch die Ergebnisse dieser 
Fehlversuche haben einen kommerzi-
ellen Wert, geht es doch darum, einen 
Fehler nicht noch ein weiteres Mal zu 
machen. Die Unterstützung von Entschei-
dungen innerhalb von SLM hilft dem An-
wender, aus vergangenen Simulationen 
zu lernen: „Alle Berechner sind klug – die 
einen vorher, die anderen hinterher.“ SI-
MULIA SLM hilft auch, Sensitivitäten aus-
zuwerten und statistische Auswertungen 
über eine Vielzahl von Simulationen zu 
erzielen. 
Den veränderten Arbeits-
bedingungen der Ingenieurwelt 
Rechnung tragen
Die Arbeitswelt der Ingenieure ändert 
sich – eine länderübergreifende Zusam-
menarbeit bestimmt häu g den 
Arbeitsalltag auch bei der 
Simulation. Hier geht es 
einerseits darum, Simulati-
onsdaten versionsgerecht 
verschiedenen räumlich 
und/oder organisato-
risch getrennten 
Gruppen zur Verfügung zu stel-
len, andererseits aber auch darum, 
schützenswerte Informationen 
vor unberechtigtem Zugri  abzu-
schotten. Mit SIMULIA SLM kön-
nen gezielt bestimmte Gruppen 
weltweit synchronisiert an Simula-
tionsaufgaben beteiligt werden. 
Ein weiteres Phänomen des 
modernen Arbeitslebens der In-
genieure ist die sinkende durch-
schnittliche Dauer der Firmenzu-
gehörigkeit sowie die Zunahme 
von projektbezogener externer 
Zeitarbeit. Mit dem Weggang jedes Kol-
legen geht auch wertvolles Berech-
nungs-Know-how verloren. Mit Hilfe von 
SIMULIA SLM können die erarbeiteten 
Best-Practice-Methoden dokumentiert 
und für andere dauerhaft zugänglich ab-
gelegt werden, auch wenn der Urheber 
das Unternehmen bereits verlassen hat. 
O ene, skalierbare Lösung basie-
rend auf bewährter Technologie
SIMULIA SLM ist aber nicht nur eine Lö-
sung für große Berechnungsgruppen, 
auch kleinere Berechnungsteams kön-
nen Dank eines vergleichsweise modera-
ten Implementierungsaufwands das Si-
mulationsdatenmanagement nutzen. Es 
gibt dabei auch keine Beschränkungen 
auf bestimmte Simulationswerkzeuge. 
Finite-Element-basierte Strukturanaly-
sen lassen sich genauso von SIMULIA 
SLM erfassen wie Finite-Volumen-basier-
te Fluid-Simulationen oder elektromag-
netische Feldberechnungen. Die Basis 
von SIMULIA SLM ist die o ene PLM-Um-
gebung ENOVIA V6 und somit für die 
ganze Bandbreite der Berechnungswerk-
zeuge produktneutral geeignet. SIMU-
LIA hat das Rad 
nicht neu erfun-
den, 
sondern 
setzt auf bewähr-
te Technologie aus dem Hause Dassault 
Systèmes. Große und kleine Berech-
nungsteams können so einen erhebli-
chen Mehrwert aus ihren Simulationsak-
tivitäten ziehen.  
to
Dr.-Ing. Martin Küssner ist Geschäftsführer der 
Dassault Systèmes Simulia GmbH in Aachen.
KENNZIFFER: DEM 21181
Mehrwert durch den 
Einsatz von SIMULIA SLM
Mit SIMULIA SLM werden
•  zuverlässigere Ergebnisse erzielt, weil 
die Simulationsergebnisse zwei-
felsfrei dem aktuellen Entwurf oder 
einer aktuellen Datenbankeingabe 
zuzuordnen sind.
•  schneller Ergebnisse erzielt, weil 
wichtige Prozessabläufe automati-
siert werden können.
•  bessere Ergebnisse erzielt, weil Sen-
sitivitäten, Robustheitsanalysen oder 
eine multidisziplinäre Optimierung 
möglich sind.
•  e  ziente Berechnungsverfahren 
möglich, weil Best-Practice-Metho-
den abgelegt und aufgerufen werden 
können.
•  sicherere Berechnungsergebnisse 
erzielt, da der Schutz vor unberech-
tigtem Zugri  auf Daten gegeben ist.
Mehr Informationen hierzu unter 
www.simulia.com/products/slm.html. 
Das Wissen aus vergangenen Simulationen für künftige Aufgaben 
nutzen. 
Bilder: Dassault Systemes SIMULIA
Die Simulationsergebnisse der 
Achsschenkelberechnung sind 
über SLM mit der CAD-Datei ver-
knüpft, ebenso mit dem Lastkol-
lektiv und der Materialdatenbank.
Die Automatisierung 
und Optimierung ist Teil 
des Simulation Lifecycle 
Managements.
VB.NET PDF File Merge Library: Merge, append PDF files in vb.net
scanned images to PDF, such as tiff, jpg, png, gif Append one PDF file to the end of another one in NET framework library download and VB.NET online source code
convert online pdf to jpg; convert pdf to gif or jpg
VB.NET PDF - Convert PDF with VB.NET WPF PDF Viewer
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1/2011
36
Simulation & Visualisierung
Spritzgießsimulation 
DIGITAL ENGINEERING Magazin (DEM): 
Herr Will, SIMPOE bietet Simulationssoft-
ware für die Spritzgießsimulation an. Wo-
rauf liegt das Hauptaugenmerk bei Ihren 
Lösungen?
Frank Will: Der Ansatz von SIMPOE be-
stand von Anfang an darin, dass unse-
re Software von jedem genutzt werden 
kann. SIMPOE ist einfach zu erlernen, in-
tuitiv zu benutzen, liefert schnell akku-
rate Ergebnisse – und das zu einem sehr 
günstigen Preis. Egal ob Kühlung, Verzug 
oder das Füllbild im Fokus des Interesses 
liegen, ob Einleger oder Mehr-Kompo-
nenten-Modelle berechnet werden sol-
len, SIMPOE bietet die passende Lösung. 
Und alles in einem einzigen Programm-
fenster, keine Schnittstellen, keine Hilfs-
formate sind notwendig.
DEM: Wie kann SIMPOE optimal in den 
vorhandenen Produktentwicklungspro-
zess integriert werden?
Frank Will: Am besten frühzeitig als Teil 
der Konstruktion. Auf Probleme oder 
Schwachstellen, die über die Simulation 
aufgezeigt werden, lässt sich dann noch 
mit verschiedenen Lösungsstrategien re-
agieren. Wenn das Werkzeug erst einmal 
gebaut ist, wird jede erforderliche Ände-
rung teurer.
Der große Vorteil der Simulation be-
steht darin, dass viele verschiedene 
Kenngrößen auf einmal zur Verfügung 
stehen und das für jede Posi-
tion des Modells. Es kann also 
nicht nur das Symptom aufge-
zeigt werden, sondern auch 
dessen Ursache. Die Eingri s-
möglichkeiten sind dadurch 
vielfältiger und umfassender.
DEM: Auf welche Art und Wei-
se lassen sich die Simulationsdaten in 
gängigen PDM-Lösungen verwalten?
Frank Will: Bei SIMPOE sind die Simu-
lations- an die CAD-Daten gekoppelt. 
Die Einbindung der Simulationsdaten 
kann also direkt über die Einbindung der 
CAD-Daten erfolgen. Aber auch weniger 
speicherplatzintensive Lösungen sind 
möglich, wenn man nur die Ergebnisse 
einbindet. Dies kann und muss individu-
ell auf die Kundenwünsche und das ein-
gesetzte PDM-System abgestimmt wer-
den. Nicht alle PDM-Systeme bieten den 
gleichen Umfang an Individualisierung.
DEM: Müssen Ihre Kunden Simulations-
experten sein, um die Ergebnisse einer 
Spritzgießsimulation richtig interpretie-
ren zu können oder kann auch der „nor-
male“ Konstrukteur die Ergebnisse richtig 
deuten? Welche Hilfen stellen Sie dafür 
den Anwendern zur Verfügung?
Frank Will: Wir sind Simulationsexper-
ten und stehen unseren Kunden in der 
Hotline auch für Ergebnisinterpretatio-
nen zur Verfügung. Aber in der Regel ist 
dies gar nicht erforderlich. Viele Bewer-
tungen kann der „normale“ Konstrukteur 
ohne Rückfragen vornehmen, allein oder 
gemeinsam mit dem Endkunden oder 
dem Werkzeugbauer. Die Lage der An-
spritzpunkte oder der Bindenähte lässt 
sich beispielsweise nur mit Kenntnis des 
späteren Formteileinsatzes bewerten. 
Andere Ergebnisse müssen im Zusam-
menhang mit den vorhanden Maschinen 
oder dem eingesetzten Material betrach-
tet werden.
Etwas di  ziler wird es in manchen Fäl-
len, wenn man den Verzug an einigen 
Stellen reduzieren möchte. Hier müssen 
die Ursachen des Verzugs untersucht wer-
den, bevor man mögliche Maßnahmen 
diskutieren kann. Aber alle hierfür erfor-
derlichen Ergebnisse stellt SIMPOE zur 
Verfügung und unsere Schulung dient 
natürlich auch dazu, diese zu interpre-
tieren. Zusätzlich bieten wir eine Toolbox 
an, in der typische Verarbeitungsfehler 
beschrieben und deren Beseitigungs-
möglichkeiten aufgezeigt werden.
DEM: SIMPOE gibt es auch mit Anbin-
dungen zu SolidWorks, SolidEdge und 
Pro/ENGINEER. Welche Vorteile haben 
diese Versionen gegenüber dem Stand-
alone-Paket?
FRÜHZEITIGE EINBINDUNG IN DEN ENTWICKLUNGSPROZESS
„Spritzgießsimulation für jedermann“
SIMPOE stellt den Anwendern Werkzeuge zur Optimierung von Spritzgussbauteilen zur Verfügung. 
Ziel der Softwarelösungen ist die kollaborative Produktentwicklung, bei der Designer, Ingenieure sowie 
Formen- und Werkzeugbauer mit der gleichen Simulationssoftware arbeiten können. Über wichtige Aspekte 
der Spritzgießsimulation sowie deren Einbindung in den Entwicklungsprozess sprachen wir mit Frank Will, 
Geschäftsführer von SIMPOE.
„Software muss so intuitiv und übersicht-
lich gestaltet sein, dass man sich auch dann 
sofort zurechtfi ndet, wenn man die Soft-
ware nur alle paar Wochen einsetzt.“
Frank Will ist Geschäftsführer bei der SIMPOE GmbH in 
Sottrum/Niedersachsen.
37
Simulation & Visualisierung
1/2011 
Spritzgießsimulation 
Frank Will: Der Vorteil für die Kunden ist 
in erster Linie die vertraute Umgebung, 
in der sie die SIMPOE-Analyse durchfüh-
ren können und die einfach zu realisie-
renden Änderungen, weil keine Daten-
transformation erforderlich ist. Zeigt die 
Analyse beispielsweise die Notwendig-
keit einer konstruktiven Änderung auf, 
so kann dies direkt erfolgen und gleich 
danach in einer weiteren Analyse über-
prüft werden. Auch sind die Kosten na-
türlich etwas geringer als beim Stand-
alone-Paket.
DEM: Wie sieht es mit der Wirtschaftlich-
keitsbetrachtung bei der Spritzgießsimu-
lation aus?
Frank Will: Hierfür muss man sich die 
Kosten für ein Werkzeug vor Augen füh-
ren. Wird SIMPOE frühzeitig eingesetzt 
und damit eine Werkzeugkorrektur ver-
mieden, hat sich die Simulation sehr 
schnell rentiert. Wichtig ist, wie bereits 
erwähnt, dass SIMPOE möglichst früh-
zeitig in den Entwicklungsprozess inte-
griert wird.
DEM: In welcher Art und Weise binden 
Sie die Kunden bei der Weiterentwick-
lung der SIMPOE-Lösungen ein?
Frank Will: Wir pfl egen einen ganz en-
gen Kontakt zu unseren Kunden und ha-
ben dadurch eine direkte Rückkopplung, 
was bei den Kunden positiv ankommt 
und was sie sich noch wünschen. Zu-
sätzlich werten wir natürlich die Anfra-
gen und Anregungen aus unserer Hot-
line aus und leiten aus dieser indirekten 
Einbindung der Kunden ebenfalls Wei-
terentwicklungen ab. Nehmen wir bei-
spielsweise die neue Vernetzungsproze-
dur unseres aktuellen Releases. Hierzu 
gab es in der Vergangenheit immer wie-
der den Wunsch, noch stärker geführt zu 
werden. Das haben wir aufgenommen 
und sind nun in der glücklichen Lage, 
den Anwender nicht nur durch unseren 
Vernetzungsprozess zu führen, sondern 
auch zu verführen, wenn ich die positive 
Resonanz sehe. 
Ein anderes Beispiel ist die Option, eine 
Analyse zu unterbrechen und zu einem 
anderen 
Zeitpunkt 
fortzusetzen. Vor allem 
kleinere und mittlere 
Unternehmen haben 
oft nicht die Kapazitä-
ten, um die Simulati-
on an einen separaten 
Arbeitsplatz auszula-
gern, was dazu führte, 
das andere Prozesse 
in der Vergangenheit 
blockiert waren, wenn 
eine Analyse lief. Jetzt 
lässt sich die Rechnung 
unterbrechen und zu 
einem späteren Zeit-
punkt fortsetzen. Ohne 
unseren engen Kun-
denkontakt hätten wir 
uns vielleicht die Not-
wendigkeit einer sol-
chen Option gar nicht 
vor Augen geführt.
DEM: Welche Trends se-
hen Sie im Bereich der 
Spitzgießsimulation?
Frank Will: Was die Be-
nutzung der Simulati-
onssoftware angeht, 
so liegt SIMPOE voll im 
Trend beziehungswei-
se setzt hier sogar Maßstäbe. Die Soft-
ware muss so intuitiv und übersichtlich 
gestaltet sein, dass man sich auch dann 
sofort zurecht  ndet, wenn man die Soft-
ware nur alle paar Wochen einsetzt.
Inhaltlich wird es, zum Beispiel zur 
Volumenvernetzung, keine Alternative 
mehr geben. Einlegeteile oder 2-K-Mo-
delle lassen sich ausschließlich mit die-
sem Ansatz korrekt berechnen. Zudem 
haben die 64-Bit-Technik und die neuen 
Prozessorgenerationen auch die erfor-
derlichen Rechenzeiten auf das Niveau 
der Oberfl ächenvernetzung abgesenkt. 
Mittelfristig werden sicherlich opti-
sche Ergebnisparameter stärker in den 
Fokus rücken, zum Beispiel die Doppel-
brechung zum Bestimmen der Orientie-
rungszustände und die Frage, ob Schlie-
ren oder Diesele ekte auftreten.
DEM: Herr Will, vielen Dank für das Ge-
spräch.
Die Fragen stellte Rainer Trummer.
KENNZIFFER: DEM21162
Die leistungsfähigen physikalischen Modelle von SIMPOE ermöglichen die Simulation eines 
breiten Spektrums von ingenieurtechnischen Aufgaben im Bereich Spritzguss. 
Bilder: SIMPOE
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Konica Minolta Sensing Europe B.V.
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The essentials of imaging
1/2011
38
Management
Infrastrukturmanagement 
I
nfrastrukturmanagement ist eine Auf-
gabe, der sich heute viele ö entliche 
und private Unternehmen stellen müs-
sen. Typische Vertreter sind Betreiber von 
Verkehrsinfrastrukturen wie dem ö ent-
lichen Nahverkehr, Kommunikationsan-
bieter mit eigenem Netzbetrieb, Ver- und 
Entsorger aus den Bereichen Wasser, Ab-
wasser und Energie und schließlich Be-
treiber von Häfen, Flughäfen und Kran-
kenhäusern. Ziel ist es, die Nutzung zu 
optimieren und die Kosten über den ge-
samten Lebenszyklus hinweg zu minimie-
ren. Auch weil es immer schwieriger wird, 
neue Möglichkeiten für kurzfristige Kos-
tensenkungen zu  nden, ziehen immer 
mehr Unternehmen und ö entliche Ein-
richtungen auch mittel- und längerfristig 
wirksame Maßnahmen zur Verbesserung 
der Leistungsfähigkeit in Betracht. 
Exakte Beschreibung 
der „Realität“ notwendig 
Den steigenden Stellenwert des Infra-
strukturmanagements bestätigte eine 
Fraunhofer-IPK-Studie aus dem Jahr 2009 
– das Institut ist Mitinitiator und Koordina-
tor des Innovationsclusters „Maintenance, 
Repair and Overhaul (MRO) in Energie und 
Verkehr“. Die Bedeutung des Themas ist je-
doch auch für Hersteller von Anlagen und 
Investitionsgütern von grundsätzlicher 
Natur: Unternehmen, die aktives Wissens-
management betreiben und mithin den 
Zustand und die Nutzung verkaufter oder 
vermieteter Güter monitoren möchten, 
um deren Lebenszyklen optimal steuern 
zu können, benötigen dafür geeignete IT-
Systeme. Im Kern geht es dabei vor allem 
um exakte Beschreibungen: Die Systeme 
müssen in der Lage sein, die Infrastruktur-
einrichtungen und Anlagen als äußerst 
komplexe Systeme detailgenau zu erfas-
sen, um Veränderungsprozesse richtig ab-
bilden zu können. 
IT-Lösungen aus verschiedensten 
Systemgattungen 
Das Spektrum von Lösungen rund um 
das Thema Infrastrukturmanagement 
ist vergleichsweise breit und heterogen. 
Von funktional vielfältigen Enterprise-
Asset-Management-Systemen (EAM-Sys-
teme) über spezielle Instandhaltungspla-
nungs- und Steuerungssysteme 
(IPS) bis hin zu ERP- und last but 
not least PLM-Systemen reicht 
das Angebot. 
Die EAM-Lösungen vereinen 
Funktionen des Dokumenten-
managements, des ERP und von 
Instandhaltungsplanungssyste-
men. Die Stärke dieser Systeme 
ist zugleich deren Schwäche: Die 
Funktionsvielfalt erfordert vie-
le Kopplungen mit bestehenden 
Systemen. IPS-Systeme fokussie-
ren mit reduziertem Funktionsum-
fang stärker die Planung und Steu-
erung der Instandhaltung. Viele 
IPS-Systeme haben einen gravie-
KOMPLEXITÄT UND DYNAMIK DER VERÄNDERUNGSPROZESSE BEHERRSCHEN 
Mehr Plus durch 
Abschied von Excel & Co.
VON DIRK KÖHNE
Instandhaltung, Modernisierung und Ausbau von Infrastruktureinrichtungen und komplexen Anlagen wer-
den heute häufig noch mit Excel & Co. erledigt. Dabei kann systematisches Infrastrukturmanagement be-
achtliche wirtschaftliche Vorteile bieten. Rund um diese Aufgabe stehen unterschiedliche IT-Lösungen zur 
Verfügung. Nicht alle fokussieren dabei konsequent den gesamten Lebenszyklus der Objekte. Auch bei der 
Abbildung der Komplexität stoßen manche Systeme an ihre Grenzen.
Ob 3D-Zeichnun-
gen, Komponen-
tendaten, lokale 
Informationen 
und Angaben 
zur Struktur der 
Anlage oder 
Informationen 
zum Stand eines 
Änderungspro-
jekts: PLM-Sys-
teme bilden alle 
Daten aktuell 
und geltungssi-
cher ab.
Bild: CONTACT Soft-
ware
1/2011 
39
Management
Infrastrukturmanagement
renden Nachteil: Gemäß der Fraunhofer 
IPK-Studie verfügen nur rund 30 Prozent 
über eine Integration in ERP-Systeme. Um 
die Potenziale mobiler Kommunikations-
technologien umfassend zu nutzen so-
wie die Redundanz von Anlagendaten zu 
verhindern, ist jedoch eine Verzahnung 
mit dem jeweiligen ERP-System des Un-
ternehmens unabdingbar. ERP-Systeme 
wiederum sind für die Beschreibung von 
komplexen technischen Veränderungen 
und zum Beispiel für die Steuerung von 
Freigabeprozessen nicht optimal geeig-
net. Hier werden PLM-Lösungen immer 
häu ger in Betracht gezogen –  und dafür 
sprechen einige gute Gründe. 
PLM-Systeme prädestiniert für In-
frastrukturmanagement
Ob Reparatur, Modernisierung oder Aus-
bau: Beim Management von Infrastruk-
turen und Anlagen geht es grundsätzlich 
um die exakte Dokumentation „as main-
tained“ und die lückenlose Planung, Aus-
führung, Freigabe und Erfassung von Än-
derungen der Infrastruktur oder Anlage 
– sozusagen um permanentes Enginee-
ring. Die Ausgangsdaten von Infrastruk-
turen und Anlagen sind CAD- und Pro-
duktdaten. Genau darin liegt die Herkunft 
und Stärke leistungsfähiger PLM-Systeme. 
Sie sind deshalb „von Haus aus“ prädes-
tiniert für die Aufgaben des Infrastruk-
turmanagements: von der Dokumentati-
on der Veränderungsprozesse und dem 
Workfl ow-Management zur Steuerung 
der Freigabeprozesse sowie zur Absiche-
rung und Dokumentation der Ergebnisse 
bis hin zur Einbindung verschiedener Pro-
jektmanagement-Funktionalitäten. 
Zum Beispiel bietet die Quality-Gate-
Methodik eines PLM-Systems wie CIM 
DATABASE die Möglichkeit einer umfas-
senden Qualitäts- und Ergebnisplanung, 
verbunden mit dem mitlaufenden Con-
trolling von Erweiterungsmaßnahmen. 
Anders als die auf buchhalterische Aufga-
ben und klar umrissene Geschäftsvorfäl-
le ausgerichteten ERP- und IPS-Systeme 
können PLM-Systeme die entscheiden-
den Informationen ganzheitlich und im 
Zusammenhang darstellen sowie entlang 
von Projektvorgängen und Änderungs-
prozessen aktuell und geltungssicher 
vorhalten: seien es Dokumente jedweder 
Art, Informationen über Anlagenfunktio-
nen und -komponenten, standortbezo-
gene Daten oder Angaben zur Struktur 
der Anlage „as maintained“. 
Störfall-Datenmanagement 
Ein Praxisbeispiel: Eine laufende Energie-
versorgungsanlage muss geändert wer-
den. Mögliche Gründe: eine Störung, das 
Ergebnis einer Inspektion, routinemäßi-
ger Komponentenaustausch oder Ähnli-
ches. Konkret geändert werden die reale 
Anlage und eventuell die Anlagenstruk-
tur. Dabei wird eine andere oder auch nur 
baugleiche Instanz einer auszutauschen-
den Komponente wieder eingebaut. 
Möglicherweise wird aber auch eine um-
fangreichere Änderung notwendig, die 
die Struktur der Anlage verändert. Das 
bedeutet für das Datenmanagement: Die 
Dokumentation der Anlage muss aktuali-
siert und der Austausch des technischen 
Equipments dokumentiert werden – eine 
Aufgabe für das Dokumentenmanage-
ment und die Versionsverwaltung des 
Kon gurationsmanagements.
Redlining-Dokumente müssen zudem 
zum exakten Nachweis der erfolgten 
Maßnahmen in einem Störfall lücken-
los nachgehalten werden. Das Daten-
management eines solchen Falles kann 
– je nach Umfang der Störung – Dut-
zende oder Hunderte von Dokumenten 
verschiedenster Natur aus unterschied-
lichsten Quellen umfassen, die parallel 
oder im Team bearbeitet und verändert 
sowie zur Dokumentation zusammen-
geführt werden müssen. Die Plattform 
eines PLM-Systems und die entsprechen-
den Funktionsmodule sind dafür bestens 
geeignet.
Compliance 
Die stark gestiegene Bedeutung von 
Compliance – also die Einhaltung be-
stimmter Regeln, Richtlinien und Gesetze 
– sei am Beispiel der aktuellen Maschinen-
richtlinie dargestellt. Die neue Richtlinie 
2006/42/EG gilt seit Ende vergangenen 
Jahres. Maschinen und Anlagen, die nicht 
der neuen Richtlinie 
entsprechen, dürfen 
nicht mehr ausgeliefert 
und betrieben werden. 
Die wichtigsten Neue-
rungen betre en die 
Dokumentation rund 
um die Produktsicher-
heit. Dazu gehört nun 
neben der Betriebsan-
leitung auch eine Risi-
kobeurteilung, die für 
den Lebenszyklus des 
Produkts von der Mon-
tage über den Betrieb und die Wartung 
bis zur Entsorgung bereitzustellen ist. 
Grundsätzlich ist eine geltungssiche-
re Datenbasis zwingende Voraussetzung 
für eine solche Art von Com pliance – im 
Energiesektor mit etwa 2.000 Normen 
und Vorschriften eine nicht gerade tri-
viale Anforderung. Reparatur-, Instand-
haltungs- oder auch Modernisierungs-
prozesse werden über die gesamte 
Lebensphase unterstützt – bei Gütern 
und Anlagen mit hohen Investitionskos-
ten und langer Lebensdauer ist dies un-
erlässlich. 
Eine ausgereifte PLM-Plattform bildet 
Anlagen und Infrastrukturen „as planned“, 
„as built“ und „as maintained“ ohne Kon-
versionen oder Medienbrüche ab und 
stellt geltungssichere Daten in Echtzeit 
zur Verfügung. Neben den behördlichen 
Zulassungen pro tieren Unternehmen 
von einer derartigen Dokumentations-
qualität beispielsweise in Form von redu-
zierten Versicherungsbeiträgen im Sinne 
von Risikoabschlägen.      
Rentabler betreiben – TCO senken 
Infrastrukturmanagement ist mehr als 
Stammdatenverwaltung und Prozessma-
nagement. Vor allem im Dokumenten- 
und Kon gurationsmanagement bieten 
PLM-Systeme mit o enen Architekturen 
die umfassendsten Möglichkeiten. Sie 
sind die geeignete Plattform, die Dyna-
mik und die Komplexität der Verände-
rungsprozesse von Anlagen und Infra-
strukturen ganzheitlich über den 
gesamten Lebenszyklus hinweg zu erfas-
sen. Auf diese Weise können der Betrieb 
und die Instandhaltung rentabler gestal-
tet und die Total Cost of Ownership (TCO) 
gesenkt werden. 
to
KENNZIFFER: DEM21209
'$;ZDUH
ɾ
±YRQGHU,GHH]XP$XWRPRELO
HQJ'$;
'DWHQDXVWDXVFKɵEHU2)73
2)73)73XQG,QWHUQHWSRUWDO
PLW(1*'$7XQGZHLWHUHQ
=XVDW]PRGXOHQ
0HKU,QIRVXQWHUZZZKXHQJVEHUJFRP
1/2011
40
Management
Anforderungsmanagement
E
lektrische Stellantriebe spielen eine 
zentrale Rolle bei der Automatisie-
rung von Industriearmaturen in pro-
zesstechnischen Anlagen aller Art. Ihr 
Drehmomentspektrum reicht von 10 bis 
zu einigen hunderttausend Newtonme-
ter. Umgebungstemperaturen von -60 
Grad Celsius in Sibirien sind genauso 
möglich wie bis zu 120 Grad Celsius, hohe 
Luftfeuchte, aggressive und/oder explo-
sionsgefährdete Atmosphären – Stellan-
triebe müssen unter allen Bedingungen 
zuverlässig funktionieren. Elektrische 
Stellantriebe werden nur auf Bestellung 
gebaut, abgestimmt für den jeweiligen 
Einsatzfall. Die Losgröße jedes Auftrags 
ist kleiner als zwei, dass heißt, fast jeder 
Stellantrieb, der die Werkshallen verlässt, 
unterscheidet sich von einem anderen in 
wenigstens einem Merkmal.
Eine solche Varianz lässt sich nur durch 
eine modulare Produktpalette erzielen. 
Aus einem umfangreichen Baukasten mit 
standardisierten Komponenten 
werden individuell kon gurier-
te Stellantriebe montiert. Eine 
solche Produktpolitik ist ohne 
einen transparenten und aus-
geklügelten Produktentwick-
lungsprozess nicht denkbar.
Produktentwicklung 
nach dem V-Modell
Das V-Modell, benannt nach sei-
nem Aufbau, ist ein bewährtes 
Modell in der Produktentwick-
lung. Es bildet die Grundlage für 
einen klaren und stringenten 
Entwicklungsprozess der Gerä-
te. Das V-Modell ist nicht neu, die Anfänge 
liegen bereits in den 1970er Jahren.
Entwicklungsprozesse sind  „Störein-
fl üssen“ unterworfen. Anforderungen 
können hinzukommen oder sich ändern. 
Der Produktmanager hat im Lastenheft 
beispielsweise festgelegt, das Erreichen 
einer Armaturenendlage wird durch ein 
rotes Blinklicht am Gerät gemeldet. Der 
Entwicklungsleiter setzt diese Vorgabe im 
Pfl ichtenheft in eine für die Entwickler ein-
deutige Formulierung um. Auf der nächs-
ten Ebene wird das Systemdesign entwi-
ckelt. Der Systemdesigner de niert, diese 
Anforderung durch die Verwendung einer 
roten LED zu erfüllen. Daraus ergeben sich 
dann Vorgaben für die Entwicklung der 
Baugruppen und die Programmierung 
der Firmware. Die einfache Aufgabenstel-
lung splittet sich in jeder weiteren Hie-
rachiestufe auf, in jeder weiteren Ebene 
kommen Beteiligte hinzu.
Ändert nun der Produktmanager die 
Anforderung von „rote Blinkanzeige“ in 
„grünes Dauerlicht“, sind alle Beteiligten 
darüber zu informieren, für deren Arbeit 
die Änderung relevant ist. Der Produkt-
manager wäre nur mit großem Aufwand 
in der Lage, in allen Hierachieebenen die 
betre enden Personen zu identi zieren.
Das System-Engineering übernimmt 
diese Aufgabe. Alle Entwicklungsdoku-
mente werden bei AUMA in eine Anforde-
OPTIMIERTE PROZESSKETTE DURCH UNIFIED MODELING LANGUAGE
Hochintegrierter Entwicklungsprozess
VON RALF GEIGER
In den Entwicklungsprozess eines elektrischen Stellantriebs fließt die Kreativität und das Know-how vieler 
Ingenieure ein. Um zügig und ohne Reibungsverluste ein marktreifes Gerät entwickeln zu können, müssen 
sämtliche Entwicklungsschritte und die Aktionen aller Akteure transparent und aufeinander abgestimmt 
sein. Moderne Software-Engineering-Methoden sind die zeitgemäße Lösung für diese Aufgabenstellung.
Das V-Modell bildet die Grundlage für einen klaren und stringenten Entwicklungsprozess der 
Produkte. 
Alle Bilder: AUMA
Im Anforderungsmanagement-System werden Verknüp-
fungen zu geänderten Inhalten als Suspect Links darge-
stellt.
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