Strömungssimulation mit STAR-CCM+ Sichere Medizintechnik durch CFD-Simulation. Antriebstechnik

Transkript

1 4/14 Mai/Juni Eine Publikation der WIN-Verlag GmbH & Co. KG D: Euro 14,40 CH: SFr 24,50 A: Euro 14,90 ISSN X Innovative Lösungen für Konstrukteure, Entwickler und Ingenieure ANZEIGE Hintergrundfoto: Fotolia.com Strömungssimulation mit STAR-CCM+ Sichere Medizintechnik durch CFD-Simulation Superrechner Expertentalk: Trends im High Performance Computing Antriebstechnik Mechatronische Integration bringt Intelligenz in den Antrieb Automobilindustrie Schnellere Produktentwicklung durch virtuelle Prototypen

2

3 EDITORIAL 003 Liebe Leser, Alles neu macht der Mai so heißt ein 1818 verfasstes Gedicht von Hermann Adam von Kamp, das zum Kulturgut der deutschen Sprache gehört. Vielleicht hat auch der oberste Siemensianer Joe Kaeser daran gedacht, als er Anfang Mai in Berlin auf der Halbjahrespressekonferenz seine Vision 2020 der gespannten Öffentlichkeit präsentierte. Nun ist es also klar: Siemens baut wieder einmal den Konzern um. Kaum neun Monate im Amt als neuer Vorstandsvorsitzender wirbelt er die von seinem Vorgänger Peter Löscher geschaffene Konzernstruktur spürbar durcheinander. Der Konzern soll sich künftig auf die drei Felder Elektrifizierung, Automatisierung und Digitalisierung konzentrieren. Kaeser schafft dazu die vier bisherigen Großsektoren ab und gliedert das Unternehmen mit seinen rund Mitarbeitern künftig in neun statt bisher 16 Divisionen. Damit möchte der Siemens-Chef das Unternehmen straffer führen und die Hierarchien abflachen. Mit der Bündelung der Divisionen und der Auflösung der Sektoren sollen Bürokratie abgebaut, Kosten gesenkt und Entscheidungen innerhalb des Unternehmens beschleunigt werden. Besonderes Augenmerk legt Kaeser neben der Energieerzeugung auf das zukunftsträchtige Geschäft mit Digitalisierungslösungen für Produktionsfirmen, das in der neuen Division Digital Factory geführt wird. Mit den Siemens-Lösungen sollen Unternehmen ihre Produkte schneller und effizienter entwickeln. Den datengetriebenen Services, Software- und IT-Lösungen kommt damit eine entscheidende Bedeutung zu, da sie einen erheblichen Einfluss auf alle künftigen Wachstumsfelder von Siemens haben. Das Segment soll bis zu 20 Prozent operative Rendite abwerfen und die bislang ertragreiche Medizintechnik sogar noch überflügeln. In den anderen Divisionen hat sich Siemens Renditeziele zwischen fünf und ebenfalls sportlichen 20 Prozent vorgenommen. Ein neues Gesamtrenditeziel für den Konzern präsentierte Kaeser allerdings nicht. Sein Vorgänger war bekanntermaßen am Ziel von zwölf Prozent gescheitert und musste gehen. Bleibt zu hoffen, dass der Konzernumbau dieses Mal reibungsloser über die Bühne geht und die Mitarbeiter den Umbau nicht durch einen über den bereits Ende 2013 bereits beschlossenen Stellenabbau hinaus bezahlen müssen. Siemens muss nämlich bald wieder in ruhigeres Fahrwasser gelangen. Schließlich erfordert der harte internationale Wettbewerb, der auf den Geschäftsfeldern von Siemens im vollem Gange ist, alle Kapazitäten des Unternehmens. Rainer Trummer, Chefredakteur Rainer Trummer Chefredakteur PDM. PLM. CIM DATABASE ist CONTACTs offene PDM/PLM-Plattform für die kollaborative Produktentwicklung. Die Plattform unterstützt das Produktdatenmanagement (PDM) und das Product Lifecycle Management (PLM) von der Portfolioplanung und Konzeptphase bis zur Synchronisation mit den Logistikprozessen. Als Turnkey-Lösung ausgelegt, ermöglicht sie gleichzeitig hochgradig skalierbare und maßgeschneiderte Lösungen durch hervorragende Anpassbarkeit und das weitreichende Anwendungsportfolio.

4 004 INHALT AKTUELL Wirtschaftsticker Macher und Märkte 6 Trends und Technologie Neue Produkte und Verfahren 8 Bild: MSC Software Veranstaltungskalender Was, wann, wo? 12 Messeschaufenster ISC, Automatica und Sensor+Test 14 SPECIAL: MEDIZINTECHNIK Titelstory: Sichere Dialyse durch CFD Strömungssimulation optimiert den Blutfluss bei der Behandlung von Nierenkranken 16 Virtuelle Auslegung von OP-Tischen Schaerer Medical setzt auf Systemsimulation bei der Entwicklung von medizinischem Gerät 20 Spritzen handhaben Die hohen Standards der Pharmaindustrie wirken sich auch auf das Handling von Spritzen aus 22 SENSORIK & BILDVERARBEITUNG Codelesen auf spiegelnder Fläche Kamerabasierter Codeleser mit integrierter Beleuchtung und Polarisationsfilter 24 Überwachungs- contra Industrie-Kameras Basler bietet beide und erklärt die Unterschiede beim Einsatz in der Industrie 26 Das Gespann Simulation und Supercomputing gewinnt in der Industrie zunehmend an Bedeutung. Ab Seite 41 befragen wir HPC-Experten nach den aktuellen Trends und geben ab Seite 44 einen Ausblick auf die anstehende Supercomputing-Konferenz in Leipzig. Weiterhin zeigen wir, wie man die volle Leistung aus den High-Performance-Systemen herausholt (Seite 46 und 48), wie virtuelle Crashtests in der Automobilindustrie funktionieren (Seite 54) und dass bereits eine einzelne moderne Grafikkarte zu HPC-Leistungen fähig ist (Seite 50). Bild: Siemens AG und Schoen + Sandt Machinery < Automatica und Sensor+Test im Blick (Seite14 und 15), fokussieren wir in dieser Ausgabe sowohl auf die Sensorik & Bildverarbeitung als auch auf die Antriebstechnik. Beispielsweise auf das komplexe Zusammenspiel von bis zu 96 Achsen, die in einer Textilmaschine die Fadenspannung der Musterfäden regeln (Seite 58) oder auf einen kamerabasierten Codeleser, der mittels Polarisationsfilter auch Codes auf spiegelnden Oberflächen sicher verarbeiten kann (Seite 24). Nicht zu vergessen die Lineartechnik, die den Gelddruck effizienter macht Seite 60. Bild: FIAS Sensorhersteller unter Druck Drucksensoren für kritische Anwendungen müssen konform zu zahlreichen Normen sein 28 Sensoren aus dem Internet E-Commerce kommt in der Automation an wie man beim Kauf von Sensoren sparen kann 30 Winkelsensor im Wellenkraftwerk Einfach, robust, kontaktlos gute Eigenschaften für viele Anwendungen ein gutes Beispiel 32 PRODUCT LIFECYCLE MANAGEMENT Design, Analyse und Datenmanagement Hersteller von Flugzeugverglasungen setzt auf durchgängige Lösung 34 Simultaneous Engineering Integrierte Workflows Konstruktion und Simulation rücken zusammen 36 SIMULATION & VISUALISIERUNG Simulationsprojekte im Griff Anbieter von CFD-Software unterstützt bei der Durchführung von Simulationsprojekten 37 Mit realen Geometrien arbeiten Reverse Engineering sorgt dafür, dass die Modelle der Fertigungsrealität entsprechen 38

5 INHALT 005 HARDWARE & PERIPHERIE High Performance Computing im Fokus Wir fragen Experten aus der Branche nach den aktuellen Trends im HPC 41 Die Supercomputing-Konferenz ISC Im Juni treffen sich die HPC-Experten in Leipzig was der Ingenieur dort zu erwarten hat 44 High-Performance freisetzen Wie man den Flaschenhals Speicher eliminiert und Remote-Post-Processing nutzt 46 HPC-Systeme tunen Das Zusammenspiel von Simulationssoftware und Supercomputern lässt sich optimieren 48 Workstation-Grafikkarte mit HPC-Potenzial AMD stellt neues Flagschiff vor Leistung gegenüber Vorgänger mehr als verdoppelt 50 HPC-Cloud von der Stange Softwarehersteller Altair liefert vorkonfigurierte Private-Cloud-Systeme für die Industrie 51 ANTRIEBSTECHNIK Mechatronische Antriebe Perfekt auf die Aufgabe zugeschnittene Antriebspakete erreichen hohe Effizienzwerte 56 Multi-Achs-Systeme in Textilmaschinen Tausende Fäden ergeben Spitzenstoff die komplexe Regelung von 96 Musterachsen 58 Motion Control für den Gelddruck Mit Linear- und Servotechnik einfacher zu Sieben für den Druck von Sicherheitsdokumenten 60 CAD & DESIGN Austausch zwischen Daimler und Partner Das Tool, mit dem der Konzern 3D-Daten in JT und PLMXML wandelt 62 CAD-integrierte Simulation Integrierte Simulationstools helfen dem Konstrukteur bei Entscheidungen 64 BRANCHE: AUTOMOTIVE Auf dass der Ladestecker passt Wohl das trivialste Teil der Zukunftsvision weit gefehlt: Viel Standardisierung ist nötig 52 Crashtest-Dummies virtuell Der Standard zur Absicherung von Prototypen wie die virtuellen Crashtests funktionieren 54 EDITORIAL 3 MARKTPLATZ 63 IMPRESSUM 66 VORSCHAU 66 Titelthemen REDAKTIONELL ERWÄHNTE FIRMEN UND INSTITIONEN Altair [S. 41, 51], Althen [S. 8], AMA Service [S. 15], AMD [S. 50], Autosen [S. 30], Basler [S. 26], Bull [S. 48], CD-adapco [S. 16], Core Technologie [S. 62], Daimler [S. 62], Dassault Systèmes [S. 6,34], Deutsche Messe [S. 15], Dunkermotoren [S. 8], Dynamore [S. 54], Ente Vasco de la Energia [S. 32], Forschungszentrum Jülich [S. 7], Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg [S. 38], Fujitsu [S. 42], Georg-Simon-Ohm-Hochschule Nürnberg [S. 38], Hewlet Packard [S. 8], IBM [S. 42], Igus [S. 10], Imperial College London [S. 16], ISD Group [S. 64], ITI [S. 20], JVL [S. 58], Karl Mayer Textilmaschinenfabrik [S. 58], Lenze [S. 56], Maplesoft [S. 10], Mecaplex [S. 34], Messe München [S. 14], Missler Software [S. 8], Mitsubishi [S. 22], Novotechnik [S. 32], Nvidia [S. 42], Pepperl+Fuchs [S. 24], Phoenix Contact [S. 52], Prometeus [S. 14, 44], PTC [S. 7], Robotronic [S. 22], Schaerer Medical [S. 20], Schoen + Sandt [S. 60], Science + Computing [S. 43, 48], Sensor-Technik Wiedemann [S. 28], Siemens Industry [S. 60], Strobl [S. 6], Topsolid [S. 8], Transcat PLM [S. 6, 36], Transtec [S. 43], Transtec [S. 46], Wittenstein [S. 7], WSCAD [S. 10]. LASER- TRIANGULATIONS- SENSOREN Größtes Sensorprogramm weltweit Messbereiche von 2 bis 1000 mm Modelle mit integriertem Controller Von Low-Cost Einstiegsmodellen bis zur hochpräzisen Spitzenklasse Echtzeit-Anpassung an wechselnde Oberflächen (RTSC) NEU NEU High-End Serie optoncdt 2300 Hochdynamischer Lasersensor der 50 khz Klasse optoncdt 1700BL Blau-violette Laserdiode (405 nm) für höhere Genauigkeit auf glühende Metalle und organische Stoffe > Die Simulation des Blutflusses bei der Dialyse (Seite 16), die virtuelle Entwicklung eines Operationstisches (Seite 20) oder eine Handling-Anlage für empfindliche Injektionsspritzen Seite 22 die Medizintechnik ist für viele Ingenieure ein interessantes Aufgabengebiet, dessen wir uns in dieser Ausgabe im Rahmen eines entsprechenden Specials annehmen. Bild: CD-adapco SENSOR+TEST / Nürnberg Halle 12 / Stand MICRO-EPSILON Ortenburg Tel /168-0 info@micro-epsilon.de

6 006 AKTUELL Macher & Märkte AUTOMATISIERUNGSTREFF 2014 Fokus auf Produktionseffizienz Bild: Strobl TITELBILD: CD-ADAPCO CD-adapco analysiert und untersucht die stetig wachsenden Anforderungen, die durch einen immer schnelleren Forschungs- und Entwicklungsprozess entstehen, im Hinblick auf Simulationsgenauigkeit sowie Benutzerfreundlichkeit. Herausforderungen, Anwendungen und Lösungen werden analysiert, indem man erstklassige Simulationssoftware benutzt und dabei traditionelle wie auch immer mehr unübliche Simulationsprobleme untersucht. Als weltweit größter unabhängiger CFD-fokussierter Anbieter im Bereich Strömungssimulation, Support und Services hat CD-adapco eine über dreißigjährige Erfahrung bei der Bereitstellung von leistungsfähiger Software zur Berechnung von Strömungsphänomenen. Der Tätigkeitsbereich des Unternehmens geht dabei weit über die einfache Softwareentwicklung hinaus und umfasst eine große Bandbreite an CAE- Dienstleistungen für den gesamten CFD- und FEA-Bereich. CD-adapco Nordostpark Nürnberg Tel.: Der 11. Automatisierungstreff fand vom 25. bis 27. März in diesem Jahr wieder in der Kongresshalle in Böblingen statt und zeigte, wie sich Produktionseffizienz durch moderne Automatisierungssysteme und Industrial-IT-Lösungen erhöhen lässt. 52 Anwender-Workshops rund um die Themen IT und Automatisierung unterstrichen den Kongresscharakter der Veranstaltung. Die Teilnehmeranzahl an den einzelnen Workshops hat sich im Vergleich zum Vorjahr um 68 Prozent gesteigert, berichtet Sybille Strobl, Geschäftsführerin und Namensgeber des Veranstalters Strobl. Allein zu den beiden Workshops vom MES D.A.CH-Verband kamen über 100 Besucher. Drei Trend-Sessions ersetzten in diesem Jahr die bisherigen Foren. Unter den Titeln Der lange Weg von CIM über PLM Stufe 1 zu Industrie 4.0 TRANSCAT UND DASSAULT Partnerschaft ausgebaut Transcat kann nun eigene Entwicklungen als V6-Produkte vermarkten. Bild: Transcat Transcat PLM und Dassault Systèmes haben ein Partnership-Agreement für die V6-Plattform von Dassault vereinbart. Transcat PLM ist damit offizieller Dassault-V6-Software-Entwicklungspartner und berechtigt, das eigene Lösungsportfolio auf und Lean PLM, Sicherheit bedeutet nicht gleich Sicherheit und Energiebevorratung und Orchestrierung lockten sie zwischen 28 und 62 Teilnehmer an. Die Workshop-Veranstalter lobten auch in diesem Jahr die hohe Qualität der Fachbesucher. Demgegenüber informierten sich weniger Besucher in der Fachausstellung, laut Veranstalter liege dies jedoch daran, dass auf der Wissensbörse Automatisierungstreff immer mehr Teilnehmer die Workshops und Trend-Sessions für eine gezielte Informationsbeschaffung besuchen. Allerdings bestätigten uns Aussteller, dass sich die Gespräche mit den Besuchern der kleinen Fachausstellung als sehr hochwertig bezeichnen lassen, stellt S. Strobl heraus. Der nächste Automatisierungstreff findet vom 24. bis 26. März 2015 statt. der V6-Plattform zu erweitern sowie als V6-Produkte zu vermarkten. Transcat PLM und Dassault sind aus Tradition eng verbunden, entsprechend weitsichtig ist auch der Vertrag über diese Entwicklungspartnerschaft angelegt. Er gilt für die V6-Plattform genauso wie für die nächste Generation 3DExperience. Die V6-Partnerschaft gibt uns nun die Möglichkeit, unser Innovationspotenzial in weitere zukunftsfähige Lösungen einzubringen, sagt Dr. Paolo Santarelli, Director Software Division bei Transcat PLM. Im Fokus steht dabei in erster Linie die Entwicklung von Software-Produkten in Catia, Enovia und Simulia. Als eine der ersten Transcat-Software-Lösungen wird Cava als offizielles V6-Produkt vermarktet. Cava ist ein speziell für die Automobilindustrie entwickeltes Catia-integriertes Software-System, das die Gesetzeskonformität der Fahrzeugarchitektur von der Konstruktionsphase über die gesamte Prozesskette sicherstellt. UNSER WEB-AUFTRITT Übersichtliche Gestaltung Auf der Startseite finden Sie die Top-News sowie die Themen-Rubriken, in denen die Meldungen und Beiträge zur besseren Übersichtlichkeit einsortiert werden. Dies sind CAD/CAM/Design, PDM & PLM, Simulation, Visualisierung & VR, Digitale Fabrik, Rapid Prototyping, Hardware, Dienstleistungen, Antriebstechnik, Automatisierung, Elektrotechnik, Fluidtechnik, Konstruktionselemente, Verbindungstechnik und Werkstoffe. Wöchentlicher Newsletter In unserem neuen, wöchentlichen Newsletter präsentiert Ihnen die Redaktion des DIGITAL ENGINEERING Magazins die interessantesten News aus den Bereichen CAD, CAM, PLM, Hardware, Veranstaltungen, Forschung, Konstruktionskomponenten und Werkstoffe. Unter der Rubrik Newsletter können Sie den News letter schnell und unkompliziert abonnieren.

7 Macher & Märkte AKTUELL 007 PTC Umsatzwachstum in Europa und Amerika PTC hat seine Zahlen für das zweite Geschäftsquartal 2014 veröffentlicht (abgeschlossen am 29. März). Der Software- Anbieter verbucht ein solides Quartal mit einem Umsatz von 329 Millionen US-Dollar. Dies entspricht einem Wachstum von fünf Prozent (alle Angaben auf Basis von konstanten Wechselkursen). Geografisch betrachtet, verzeichnete PTC gegenüber 2013 ein Umsatzwachstum von 14 Prozent in Amerika sowie 6 Prozent in Europa. In Japan sowie dem Raum Asien-Pazifik war dagegen ein Umsatzrückgang von 10 beziehungsweise 6 Prozent zu verzeichnen. Für das dritte Quartal 2014 strebt PTC einen Umsatz zwischen 325 und 340 Millionen US-Dollar mit einem Gewinn je Aktie zwischen 0,48 und 0,52 US-Dollar an. Für das gesamte Geschäftsjahr 2014 rechnet PTC mit einem Jahreswachstum zwischen drei und vier Prozent. Im zweiten Geschäftsquartal konnten wir 35 größere Geschäftsabschlüsse, beispielsweise mit Kunden wie Caleffi, Daktronics, Diebold, Gildan Activewear, Kuhn, Nissan, TRW und der NASA tätigen. JAMES E. HEPPELMANN, CEO UND PRÄSIDENT BEI PTC. WITTENSTEIN ALPHA Schimpf neuer Geschäftsführer Gemeinsam mit dem Team möchte ich auf der Arbeit der vergangenen Jahre aufbauen mit besonderem Augenmerk auf die Herausforderungen von Industrie 4.0 und auch mit Blick auf das weitere globale Wachstum, DR.-ING. BERND SCHIMPF, GESCHÄFTSFÜHRER VON WITTENSTEIN ALPHA. Bild: Wittenstein Seit Anfang April hat Dr.-Ing. Bernd Schimpf, Jahrgang 1962, das Ruder der Antriebstechnik- Sparte Wittenstein Alpha übernommen. Er folgt damit auf Dieter Derr und Johannes Arnold, die aus dem Unternehmen ausgeschieden sind. Seine Karriere bei Wittenstein begann Schimpf im Mai 2001 als Leiter der Konstruktion und später als technischer Leiter bei Wittenstein Bastian in Fellbach bei Stuttgart. Im Januar 2008 wechselte er von dort in die Unternehmenszentrale nach Igersheim-Harthausen und verantwortete den Generierungsprozess der gesamten Unternehmensgruppe. Zusätzlich zu den Aufgaben als Leiter des Generierungsprozesses führte Schimpf seit 2010 die Geschäfte von Wittenstein Motion Control. Seit August 2012 hatte er als Bereichsvorstand Mechatronik die Gesamtverantwortung für die drei mechatronischen Unternehmensbereiche Wittenstein Motion Control, Wittenstein Cyber Motor und Wittenstein Electronics übernommen. FORSCHUNGSZENTRUM JÜLICH Neue Technologien für das Supercomputing Das Forschungszentrum Jülich beteiligt sich an der Open- Power-Foundation, die neue Server-, Netzwerk-, Speicher und Beschleunigertechnologien im Bereich des Supercomputings schaffen will. Das Forschungszentrum will speziell die Entwicklung von neuen Supercomputerarchitekturen, basierend auf IBM-Power- Prozessoren und Grafikprozessoren voranbringen. Experten des Jülich-Supercomputing-Centre bringen ihre Expertise aus dem Nvidia-Application-Lab und dem Exascale-Innovation-Centre ein, in denen Technologien für die nächste Generation von Superrechnern, die Exascale-Klasse, entwickelt werden. Wir rechnen damit, dass sich durch OpenPower die Auswahl an verfügbaren Lösungen und Produkten für das Supercomputing deutlich erweitern wird, was für uns als eines der größten Rechenzentren Europas von entscheidender Bedeutung ist, sagt Prof. Thomas Lippert, Direktor des Jülich Supercomputing Centre (JSC). Weitere Mitglieder der Open- Power-Foundation sind IBM, Google, Mellanox, Nvidia, Samsung, Tyan, Servergy, Altera, Fusion-IO, SK Hynix, Micron und Xilinx. Das Jülich Supercomputing Centre betreibt mit Juqueen einen der zehn schnellsten Rechner der Welt. Bild: Forschungszentrum Jülich Prototypen Produkt Mock-ups Werkzeugbau Konzeptmodelle Funktionsmuster Formenbau Rapid Prototyping und Digital Manufacturing der neuesten Generation - optimieren Sie Ihre Design Prozesse Damit Ihre Ideen Form annehmen Vom Einsteiger- bis High-End-Modell die 3D Drucker von Stratasys kombiniert mit dem langjährigen Knowhow der medacom bieten Ihnen die perfekte Lösung für Ihre Ansprüche. medacom GmbH Butzbach Tel info@medacom.de weitere Informationen unter

8 008 AKTUELL Trends & Technologien HEWLETT PACKARD HP Optionen machen Workstations flott Mit Remote-Graphics-Software in Version 7.01 und Z Turbo Drive stellt HP zwei Technologien vor, die helfen sollen, Leistung und Funktion der HP- Workstations zu erweitern. RGS erleichtert das gemeinsame, softwarebasierte Arbeiten an einem Projekt in Echtzeit, um beispielsweise die Bedienung von Workstations per Remote-Zugriff von einem Windows 8 Tablet zu ermöglichen. Der HP Z Turbo Drive ist eine speziell angebundene SSD, die Speicherengpässen vorbeugt. RGS 7.01 ermöglicht die Zusammenarbeit in Echtzeit zwischen mehreren Benutzern und liefert Workstation-Produktivität mit wenig bis keinem Leistungsverlust. Durch Wischen über das Display lassen sich Sondertasten TOPSOLID UND MISSLER SOFTWARE TopSolid Cam 7.8 aufrufen und bedienen, mit Gestensteuerung können Befehle ohne Tastatur eingegeben werden und einfaches Drücken auf den Bildschirm betätigt den Zoom. Eine präzise Bildschirm-Maus ermöglicht darüber hinaus die Nutzung des gesamten Bildschirms als Track-Pad. HP Z Turbo Drive ist eine PCIe-basierte SSD (Solid State Drive) für Desktop-Arbeitsplätze. Diese PCIe-Technik ermöglicht eine bis zu verdoppelte Leistung im Vergleich zum Standard-SATA-SSD, und dies zu einem vergleichbaren Preis. HP Z Turbo-Laufwerke verringern die Bootzeit und auch die Reaktionszeit bei Berechnung und Grafiken (selbst bei 4K-Videos) und vereinfachen dadurch das Verwalten großer Dateien. Der französische Software- Entwickler Missler Software hat vor kurzem die Version 7.8 seiner CAD-/CAM-Software TopSolid Cam vorgestellt. Dabei hat der Entwickler die in Volumill enthaltenen Bearbeitungsstrategien als orderbare Option in TopSolid Cam 7.8 integriert. Volumill erzeugt Werkzeugwege mit gleichmäßig flüssigen Bewegungen und vermeidet dabei scharfe Richtungsänderungen ebenso wie schwankende Werkzeugbelastungen. Eine weitere Integrations-Option ist die G-Code-Simulationssoftware NCSimul Machine. Die Integration soll zu einer drastischen Steigerung der Sicherheit und Zuverlässigkeit während des Bearbeitungsprozesses und der Programmplanungsphasen führen. Das ist vor allem bei der Fertigung besonders teurer Teile von Bedeutung oder auch bei Bearbeitungszyklen, die mehrere Stunden in Anspruch nehmen, sowie bei der endgültigen Einstellung des Werkzeugwegs an den Maschinen in der Werkshalle. Die Volumill-Integration verkürzt Bearbeitungszeiten und erhöht die Standzeit der Bearbeitungswerkzeuge. Bild: Missler ALTHEN Das EKG für die Maschine Mit Machinerymate stellt Messtechnikspezialist Althen eine neue Serie von Schwingungsmessgeräten zur Kennwertüberwachung an Industriemaschinen vor. Das Modell MAC200 misst mithilfe eines integrierten Beschleunigungsaufnehmers Schwingungen an der laufenden Maschine. Die integrierte Software gleicht die gemessenen Schwingungen innerhalb des in der ISO10816 definierten Frequenzbereichs mit den dort festgelegten Alarmierungsschwellen ab. Ein einfach ablesbares Display in Ampelfarben gibt schnellen Aufschluss über den Betriebszustand des Lagers. DUNKERMOTOREN Gleichstrommotor in neuer Bauweise Dunkermotoren hat eine neue Bauweise des Axialflussmotors mit gestapelten Wicklungen entwickelt und es nun in Form eines ersten Produkts vorgestellt. Der BGA 22x22 ist eisenlos aufgebaut und bietet konzeptbedingt die bekannten Vorteile wie Rastmomentfreiheit und einen vibrationsarmen, leisen Lauf. Der Motor ist mittels Seltenerd-Magneten permanentmagnetisch erregt und die Kommutierung erfolgt elektronisch und damit bürstenlos. Bild: Dunkermotoren Dadurch hilft MAC200 bei der frühzeitigen Erkennung von Maschinenproblemen durch Unwucht, Ausrichtungsfehler oder lose Komponenten, bevor schwerwiegende Schäden samt Ausfallzeiten und hohen Kosten entstehen können. Machinerymate-Schwingungsmesser eignen sich für den Einsatz in unterschiedlichsten Industriezweigen wie Stromerzeugung, Heiz- und Klimatechnik, Petrochemie, Papierherstellung, Verpackung und Lebensmittelverarbeitung. Dunkermotoren geht mit dieser Entwicklung neue Wege. Die eingesetzte Wickeltechnik, gepaart mit der Stapelbauweise, bietet die Grundlage für die beeindruckende Volumenleistung, die sich von der klassischer eisenloser Motoren positiv unterscheidet. Der hohe Wirkungsgrad sorgt für eine gute Eignung zum batteriebetriebenen Einsatz. Der Motor kann sowohl auf hohe Drehzahlen ausgelegt werden als auch auf niedrige, die sich besonders für die Kombination mit Getrieben eignen. Die aktuellen Auslegungen bieten Drehzahlen bis U/min. Bild: Althen

9 Es wäre viel bequemer, wenn ich die Papierrollen von vorne beladen könnte. Genau so haben sich befragte Architekten, Ingenieure und Konstrukteure das vorgestellt: Papierrollen sind jetzt bequem von vorne einzulegen. Durch die einfache Handhabung der HP Designjet T920, T1500 und T2500 werden Sie künftig auch mit einem ganz anderen Druck perfekt umgehen dem Zeitdruck. Noch mehr Vorteile nach Ihren Vorstellungen entdecken Sie auf hp.com/de/you-made-it Welches Modell passt perfekt zu Ihnen? Wir beraten Sie gern unter: Ihre Wünsche standen diesem Modell Modell. Eintauschprämie! Wir nehmen Ihren Alten in Zahlung Hewlett-Packard Development Company, L.P.

10 0010 AKTUELL Trends & Technologien WSCAD-Digitalisierung vom Bestandsplan zum Plan mit Logik. Bild: WSCAD WSCAD Bestands-Pläne digitalisieren Werden bestehende Anlagen umgebaut, saniert oder erweitert, sind oft alte Pläne im Papierformat oder Scans die Arbeitsgrundlage. Sie sind zum Teil mehrfach gefaltet, vergilbt, in einem nicht sehr guten Zustand oder fehlerhaft. Mit diesen weiterzuarbeiten ist häufig unmöglich, da nach Aktualisierungen und Revisionen die Daten zur Abnahme in digitaler Form benötigt werden. Häufig sind die Zeitpläne der Instandhalter extrem knapp. Für eine Digitalisierung bleiben dann nicht genug Ressourcen frei, da die Arbeiten vor Ort die ganze Aufmerksamkeit fordern. WSCAD electronic bietet neben seiner E-CAD-Software einen entsprechenden Digitalisierungs-Service an. Dazu können Pläne im Papierformat, als PDF oder DXF/ DWG eingeschickt werden. Je nach Wunsch des Auftraggebers werden Projekte oder Revisionsarbeiten im WSCAD 5.5, Suite oder Fremdformaten erstellt. Stromlauf- und Aufbaupläne werden manuell nach Kundenvorlage neu gezeichnet. Automatisch generierte Listen wie Inhaltsverzeichnisse, Klemmen-, Kabelpläne oder Stücklisten werden gleich kostenlos mitgeliefert. Kundenspezifische Symbolbibliotheken, Artikeldatenbanken und Makros werden von WSCAD auf Kundenwunsch ebenfalls erstellt. MAPLESOFT Regelungs-Toolbox wird überarbeitet Maplesoft hat ein Update der Maplesim-Control-Design-Toolbox angekündigt. Die Toolbox ist ein Add-on für Maplesim, das Werkzeuge zur Modellierung und Simulation auf Systemebene bereitstellt. Sie bietet eine größere Flexibilität und zusätzliche Analyseoptionen durch den Einsatz symbolischer Parameter. Die neue Version erweitert die Funktionalität um zusätzliche Steueralgorithmen, Optionen zur automatischen Auswahl geeigneter Algorithmen und Parameterwerte sowie zahlreiche Verbesserungen an bereits vorhandenen Features. Die MapleSim Control Design Toolbox enthält damit die Möglichkeit, geschlossene Regelkreise aufzubauen, um Controller mit Rückmeldungen zu erstellen. Sie bietet einen umfangreicheren Satz an Algorithmen für PID-Controller sowie eine automatische Abstimmung des Controllers. Weiterhin neu ist die automatische Berechnung der Entwicklungsparameter wie Pole und gewichtete Matrizen für die Entwicklung von Steuerungen mit Statusrückmeldungen. Diese Verbesserungen erlauben es, eine größere Vielfalt an Controllern und Controller- Observer-Systemen, wie linearquadratische Gaußsche Regelungen (LQG), zu entwerfen. Die neue Control-Design- Toolbox ist ein Add-on zur aktuellen Version 6.4 von Maplesim. Bild: Maplesoft IGUS AUF DER FABCON Gleitlager aus dem 3D-Drucker Das neue 3D-Druck- Material ermöglicht das Ausdrucken von funktionstüchtigen Gleitlagern. Bild: Igus Auf der 3D-Druckmesse Fabcon 3.D (15. und 17. Mai 2014 in Erfurt) zeigt der Kölner Gleitlager-Spezialist Igus das weltweit erste Tribo-Filament für 3D-Drucker. Der Werkstoff eignet sich bestens als Material für Lagerstellen, da er bis zu 50-mal abriebfester als herkömmliche 3D-Druckmaterialien ist. Durch Kombination aktueller 3D-Druck-Technik und dem Tribo-Filament sind bisher schwer umsetzbare Sonderformen von Gleitlagern möglich. Dabei sieht Produktmanager Michael Hornung, zuständig bei Igus für den Bereich 3D-Druck, das neue 3D-Druck-Material nicht als Ersatz für das vorhandene, umfassende Gleitlagerprogramm, sondern als eine wichtige Ergänzung: Im Bereich der sogenannten motion plastics also Kunststoffkomponenten für bewegte Anwendungen bieten wir allein 45 Gleitlager-Werkstoffe in Serie für die unterschiedlichsten Anwendungsgebiete an. Mit dem Tribo-Filament, aber auch den Halbzeugen oder dem neuen Tribo-Tape, machen wir diese schmierfreien Werkstoffe in weiteren Formen und Varianten verfügbar und geben dem Kunden damit mehr Freiheit in der Konstruktion seiner Lagerstellen. So sollen sich auch Prototypen relativ kostengünstig und schnell produzieren lassen. Als Eingangsdaten für den 3D-Druck können die auf der Igus-Website bereits verfügbaren 3D-Modelle der Igus-Produkte im STL-Format heruntergeladen und direkt genutzt werden.

11 WENN WIR flexibler produzieren wollen, liefert uns die Natur die nötige Inspiration? Industrieanlagen gestaltet nach natürlichem Vorbild ein Traum, den unsere Software wahr machen könnte. Innovative Köpfe weltweit setzen auf die INDUSTRY SOLUTION EXPERIENCES von Dassault Systèmes, um die tatsächlichen Auswirkungen ihrer Ideen zu erforschen. Dank virtueller 3D-Einblicke können Maschinen- und Anlagenbauer vollkommen neue Methoden erkunden, um dem wachsenden Bedarf an immer höher spezialisierten, flexibleren Produktionsstätten nachzukommen. Was kann uns die Welt der Tiere noch alles beibringen? Nur mit einem besonderen Kompass lässt sich die Gegenwart verstehen und die Zukunft steuern. 3DS.COM/INDUSTRIAL-EQUIPMENT

12 012 AKTUELL Veranstaltungskalender Wenn Sie in diesem Bereich eine Ihrer Veranstaltungen platzieren möchten, wenden Sie sich bitte an Frau Martina Summer, Tel / , ms@win-verlag.de PLZ Anbieter Firma/Anschrift Schwerpunkte Termine +++ Seminare & Schulungen +++ Seminare & Schulungen +++ Seminare & Schulungen +++ Seminare & Schulungen +++ Seminare & Schulungen +++ Seminare & Schulungen F A+CH Schwindt CAD/CAM- Technologie GmbH Callenberger Str Coburg Tel.: Fax: info@schwindt.eu Internet: Transcat PLM GmbH Am Sandfeld 11c Karlsruhe Tel.: Fax: events@transcat-plm.com Comsol Multiphysics GmbH Robert-Gernhardt-Platz Göttingen Tel.: +49-(0) Fax: +49-(0) info@comsol.de Internet: DYNAmore GmbH Industriestraße Stuttgart-Vaihingen Tel.: +49 (0) Fax: +49 (0) info@dynamore.de Internet: CENIT AG Industriestraße Stuttgart Tel.: Fax: info@cenit.de ESI Engineering System International GmbH Siemensstr. 12 B Neu-Isenburg Tel.: / Fax: / info@esigmbh.de Internet: CEDRAT S.A. 15 Chemin de Malacher, Inovallée Meylan France Tel.: +33 (0) Fax: +33 (0) software@cedrat.com Internet: Software Factory GmbH Parkring Garching bei München Tel.: 089 / Fax: 089 / cad@sf.com Internet: Ihr Dienstleister für CATIA und PLM Hier die nächsten CATIA Kurse: CATIA V5 Flächenkurse CATIA V5 Part Design Expert Kostenloser Thementag: CATIA 3D Master Workshop Das Datenformat JT im Einsatz. Funktionen und Möglichkeiten Termin: , Uhrzeit: 10:00-17:00 Uhr, Ort: Karlsruhe Lernen Sie ausführlich das Datenformat JT kennen und informieren Sie sich über Möglichkeiten und Methoden zu: Erzeugen und Einlesen von JT Daten aus und in CATIA V5 mittels COM/FOX Betrachtung und Aufbereitung der JT Daten durch die externe Viewing-Lösungen LiteBox3D Sicherstellen der Datenqualität mittels Q-Checker JT Connector Geometrische Vergleiche von CATIA V5 und JT oder JT und JT mit xcompare COMSOL Multiphysics ist ein Werkzeug für virtuelle Produktentwicklung basierend auf der Finite-Elemente-Methode. In unseren Veranstaltungen erlernen Sie verschiedene Modellierungstechniken und erstellen selbständig Simulationsmodelle. Wir zeigen Ihnen, wie Sie COMSOL Multiphysics effektiv und produktiv für Ihr eigenes Aufgabengebiet einsetzen können. Im Mittelpunkt stehen die vielfältigen Möglichkeiten, physikalische Phänomene miteinander zu koppeln. Die Teilnahme an unseren Workshops ist kostenfrei. Kostenloser Informationstag: LS-DYNA Das numerische Simulations programm für viele Anwendungen Das Berechnungsprogramms LS-DYNA zählt zu den weltweit führenden Finite-Elemente-Software systemen für die Simulation von hochgradig nichtlinearen physikalischen Problemen. Informieren Sie sich über Anwendungen und Möglichkeiten von LS-DYNA und dem zugehörigen Optimierungsprogramm LS-OPT. Besuchen Sie uns auf dem CENIT Messestand in Halle B4, Stand 103 auf der AUTOMATICA. Entdecken Sie die CENIT Softwarelösungen im Bereich Offline Programmierung von Maschinen und Robotern sowie die neue und innovative Lösung aus dem CENIT-eigenen Produktbaukasten: FASTSUITE edition 2. Die Software für Digitale Fabrik, die Automatisierung von Fertigungsprozessen, simulationsbas. Maschinen- und Roboterprogrammierung, schnelle Layouterstellung sowie Teilehandling in einer Plattform vereint. ESI Group lädt Sie ein ESI Group ist Vorreiter und weltweit führender Anbieter von Virtual Prototyping Software-Lösungen sowie Engineering-Dienstleistungen für die gesamte Fertigungsindustrie. In den kommenden Monaten laden wir Sie zu folgenden Veranstaltungen ein: ESI Global Forum 2014, , Paris, France 8th ECCC, , Graz, Österreich Deutscher Montagekongress, , Fürstenfeldbruck ISNVH, , Graz, Österreich OpenFoam User Conference 2014, , Berlin CEDRAT entwickelt und vertreibt CAE Ingenieursoftware: Flux: elektromagnetische, thermische Untersuchungen InCa3D: Impedanzberechnungen von elektrischen Schaltungen und des Nahbereichs Portunus: multiphysikalischer Systemsimulator GOT-It: Optimierung von Vorrichtungen und Systemen Diese Tools ermöglichen es, mit geringem Zeitaufwand zuverlässige und optimierte Lösungen für Motoren, Transformatoren, Aktoren, Sensoren und andere elektromagnetische Vorrichtungen zu entwickeln. Gleichzeitig werden Schulungen angeboten. Workshops, Seminare und Consulting zu folgenden Themen: Software-Entwicklung mit Pro/TOOLKIT und J-Link für PTC Creo Prozessoptimierung für PTC Windchill Migration von PLM Datenbanken PTC Integrity und FlexPLM Wanddickenprüfung mit WALLCHECK für PTC Creo Software Factory die TOOLKIT EXPERTEN für PTC Creo und PTC Windchill Aktuelle Termine und Orte finden Sie unter oder auf Anfrage unter Freecall: 0800-CATIAV6 Kostenfreie Webseminare zu wichtigen Themen rund um V6, CATIA, ENOVIA, SIMULIA, 3DVIA Composer Infos und Anmeldung unter vera Termine und weitere Infos zu COMSOL Multiphysics Workshops, Trainingskursen und Webinaren finden Sie unter 3. Juni 2014, Berlin Veranstaltungsort: DYNAmore GmbH Stralauer Platz Berlin Tel: +49-(0) Agenda, Online-Anmeldung und weitere Informationen: Besuchen Sie uns am Juni 2014 auf der AUTOMATICA in München Weitere Informationen: Weitere Veranstaltungen: Ihr Ansprechpartner: Weitere Veranstaltungen: Weitere Infos zu CEDRAT Webinars, Workshops, Consulting, Training: - CWIEME, Berlin, , Halle 1.1, Stand 11C69 - SENSOR+TEST, Berlin, , Halle 12, Stand ICEM, Berlin, Entwicklerworkshop Pro/ TOOLKIT auf Anfrage JLink Entwicklerworkshop auf Anfrage Workshop Windchill Customization auf Anfrage Inhouse Workshops auf Anfrage Infos auf oder per an cad@sf.com

13 Veranstaltungskalender AKTUELL 013 PLZ Anbieter Firma/Anschrift Schwerpunkte Termine CH KISSsoft AG Rosengartenstrasse Bubikon Switzerland Tel.: Fax: info@kisssoft.ag Internet: DSC Software AG Am Sandfeld Karlsruhe Tel.: 07 21/ Fax: 07 21/ info@dscsag.com Internet: Coffee GmbH Computerlösungen für Fertigung und Entwicklung In der Werr Angelburg Tel Fax Mail info@coffee.de Web AutoForm Engineering Deutschland GmbH Emil-Figge-Str Dortmund Tel.: Fax: info@autoform.de Die KISSsoft AG stellt Maschinenbau-Berechnungsprogramme für die Nachrechnung, Optimierung und Auslegung von Maschinenelementen (Zahnräder, Wellen, Lager, Schrauben, Federn, Passfedern, Presssitze und andere) her. KISSsoft bietet auf der Grundlage von internationalen Berechnungsstandards (ISO, DIN, AGMA, FKM, VDI etc.) weitgehende Optimierungsmöglichkeiten. Die Anwendung erstreckt sich vom einfachen Maschinenelement bis zur automatischen Auslegung von kompletten Getrieben. Schnittstellen zu allen wichtigen CADs runden dieses Angebot ab. DSC Lösungen erweitern den Leistungsumfang von SAP in den Bereichen Product Lifecycle Management und Dokumenten- Management um: eine intuitive und effiziente Bedienoberfläche mit intelligenter Prozessunterstützung die Integration von Produktentwicklung und Fertigungsplanung zahlreiche praxisnahe Zusatzlösungen, Integrationen für CAx, Office und vieles mehr Besuchen Sie uns auf folgenden Messen und lernen Sie unser Produkt- und Lösungsportfolio kennen, das den Produktentstehungsprozess komplett abdeckt: SolidWorks, 3D Drucker von 3D Systems sowie CAM-Software von SolidCAM. Vom Konzept über die mechanische und elektrische Konstruktion, Simulation, Verwaltung von Daten und Dokumenten, Qualitätsmanagement, Kommunikation sowie der additiven Fertigung und Fertigung mit CAM bei Coffee bekommen Sie alles aus einer Hand. Mehr Informationen und kostenlose Fachbesuchertickets erhalten Sie unter AutoForm bietet Softwarelösungen für den Werkzeugbau und die Blechumformung an. Deren Einsatz verbessert die Zuverlässigkeit in der Planung, reduziert die Anzahl der Werkzeugerprobungen und verkürzt die Tryout-Zeiten. Dies führt zu höchster Qualität bei der Bauteil- und Werkzeugkonstruktion und maximaler Verlässlichkeit in der Fertigung. Zudem werden Pressenausfallzeiten und die Ausschussrate in der Fertigung erheblich reduziert. Das Lieferspektrum wird abgerundet durch maßgeschneiderte Trainings, Fortbildungen, konkreten Implementierungsprojekten und Consultingaktivitäten KISSsys: For industrial gearboxes Einführungsschulung: Zahnrad & Welle Sonderschulung: Schrauben Infos und Anmeldung Aktuelle Veranstaltungen finden Sie auf Kunststoffe Regional, Friedrichshafen, AUTOMATICA, München, ECM WORLD, Düsseldorf, Zulieferermesse Maschinenbau, Siegen, Metallsoftware, Oberhausen, Mai 2014 ab 12 Uhr free Hands-On Workshop, Büro Dortmund 06. Juni 2014 Büroeröffnung Ostfildern Branchenplattform zur Pflege und Neugewinnung von Geschäftskontakten 04. Juli 2014 ab 12 Uhr free Hands-On Workshop, Büro Pfaffenhofen +++ Roadshows & Marketing +++ Roadshows & Marketing CADFEM GmbH ANSYS Competence Center FEM Marktplatz Grafing b. München Tel.: +49 (0) Fax: +49 (0) info@cadfem.de Internet: CD-adapco Nürnberg Office Nordostpark Nürnberg Tel.: Fax: info-de@cd-adapco.com ANSYS Conference & 32. CADFEM Users Meeting Die Fachkonferenz zur Numerischen Simulation Mit 800 oder mehr Teilnehmern ist die Veranstaltung von CADFEM und ANSYS Germany der Treffpunkt von FEM- & CFD- Anwendern und der deutschsprachigen ANSYS Community. Mehr als 200 CAE-Anwendervorträge 26 ANSYS Kompaktseminare mit Teilnahme-Zertifikat Große CAE-Fachausstellung Dialog und Netzwerken unter CAE-Anwendern Workshop Partikelmodellierung: Dieses Seminar richtet sich an Einsteiger aber auch erfahrende an Anwender im Bereich Strömungssimulationssoftware und beinhaltet umfassende Informationen über die Simulation von partikelbeladenen Strömungen. Workshop Partikelsimulation: Anwendungsgebiete für die Simulation von mehrphasige Strömungen finden sich in einer Vielzahl von Industrien. In diesem Seminar wird Ihnen anhand von Beispielen der produktive Einsatz von Mehrphasensimulation vorgestellt Juni 2014 im NCC Ost der Messe Nürnberg Informationsseminar zur Partikelmodellierung, 22. Mai in Düsseldorf Informationsseminar zur mehrphasigen CFD und Partikelsimulation, 26. Mai in Zürich und am 27. Mai in Leipzig workshops Usergroups & Messen S T o PP hunger pate werden leben retten Zukunft für Kinder!

14 014 AKTUELL Messeschaufenster SUPERCOMPUTING- KONFERENZ IM JUNI ISC noch mehr Themen für die Industrie Die International Supercomputing Conference 2014 steht vor der Tür (vom 22. bis 26. Juni 2014), und es gibt einige Neuerungen. So wurde der Umfang des Programmschwerpunkts Industry Innovation through HPC (bisher Industry- Track) auf zwei Tage, den 24. und 25. Juni 2014, erweitert. Seit 2013 auf dem Leipziger Messegelände: Die ISC-Supercomputer-Konferenz wächst und bietet mehr und mehr Raum auch für die Themen des Engineerings und der Industrie. Bild: Prometeus Themen der diesjährigen ISC sind nicht nur das Vorrücken von Supercomputern in die Entwicklungsabteilungen kleinerer Unternehmen, sondern beispielsweise auch die sich rapide entwickelnden, neuartigen Cloud-HPC-Konzepte für Supercomputing in KMUs. Mit Spannung erwartet wird zur ISC 14 auch die neueste Liste der Top- 500-Supercomputer der Welt. Aus deutscher Perspektive bleibt abzuwarten, ob sich die Systeme aus Jülich und Garching noch unter den Top 10 halten können und welche technischen Wunderwerke China auf die Beine stellt. Ebenfalls spannend wird dabei die Diskussion um das Fortbestehen des Linpack-Benchmarks für die Supercomputer sein. Mehr zum Thema findet sich auf Seite 44 dieser Ausgabe. JBI AUTOMATICA 3. BIS 6. JUNI Servicerobotik und Leichtbau im Fokus Die Automatica findet vom 3. bis 6. Juni auf dem Gelände der Messe München statt. Mit rund 720 Ausstellern in fünf Hallen bildet die Messe die komplette Wertschöpfungskette der Automatisierungstechnik ab: von Komponenten, Robotern und Systemen bis hin zu kompletten Anlagen. Die Automatisierungsmesse findet in diesem Jahr (im zweijährigen Rhythmus) mit zeitlicher Überschneidung zur Maintain, Fachmesse für industrielle Instandhaltung, sowie mit der Intersolar Europe, internationale Leitmesse für Solarwirtschaft, und der electrical energy storage statt. Unter dem Motto Optimize Your Production möchte die Automatica zeigen, wie durch Einsatz moderner Robotik, Montageund Handhabungstechnik sowie industrieller Bildverarbeitung die Stückkosten bei steigender Qualität weiter gesenkt werden können. Neu: Ausstellungsbereich Servicerobotik Die Automatica 2014 wird erstmalig einen eigenen Ausstellungsbereich zum Thema Servicerobotik präsentieren. Neben den bereits bekannten Sonderschauen und Forschungsaktivitäten bietet die Messe eine Plattform für verkaufbare Endprodukte und Komponenten, die als Investitionsgüter unmittelbar zum Einsatz kommen. Die Schwerpunkte sind unter anderem: Mobile Plattformen, Logistik, Medizin und Pflege, Inspektion und Wartung. Im Kern der Automatica geht es darum, die Produktion mittels Robotik und Automation zu optimieren. Besucht man die Automatica, wird man so einigen Robotern begegnen. Besonders interessant: Es gibt einen neuen Bereich Servicerobotik. Messe-Highlights Ein viertägiges Forum in der Halle B5 bietet Besuchern Vorträge über die Anwendungsbereiche der Automatisierung an: von der Nachhaltigkeit in der Produktion, Leichtbau, Professionelle Servicerobotik bis hin zum Thema Smart Factory (Industrie 4.0). Die Sonderschau Smart Factory in Halle A5 zeigt in wissenschaftlichen Vorträgen und mit Demonstratoren aus der Praxis die konkreten Lösungsmöglichkeiten der Smart Factory. Der Schwerpunkt liegt auf den Bereichen Supply-Chain-Management, Auftragsmanagement, Logistikoptimierung, Informationstechnologie sowie Fertigungssteuerung. Die Sonderschau Automated Composites Production in Halle A5 rückt das Trendthema Automatisierung bei der Fertigung von Leichtbau-Komponenten ins Rampenlicht. Die Industrial Composites Production Conference (ICPC) am 4. und 5. Juni 2014 im Pressezentrum Ost wird von dem Spitzencluster MAI Carbon organisiert. Im Mittelpunkt stehen aktuelle Automatisierungslösungen und Fertigungskonzepte von Leichtbaukomponenten aus faserverstärkten Kunststoffen. Da dürfen auch automatische Ansätze zur Qualitätsprüfung, etwa mit Bildverarbeitung, nicht fehlen. Bilder: Automatica Die Robotik-Konferenz (8th German Conference on Robotics) in Verbindung mit dem 45th International Symposium on Robotics (ISR) findet vom 2. bis 3. Juni 2014 im Pressezentrum Ost statt. Referenten aus Wissenschaft und Industrie präsentieren Ergebnisse aus den Bereichen Industrie- und Servicerobotik. JBI Weitere Informationen:.

15 Messeschaufenster AKTUELL 015 SENSOR+TEST SENSORIK- UND MESSTECHNIK-EVENT IM JUNI Sonderthema Sicherheit und parallele Fachkongresse Bilder: AMA Service Die Sensor+Test findet vom 3. bis 5. Juni 2014 auf dem Gelände der Messe Nürnberg statt. Der Träger AMA Verband für Sensorik und Messtechnik rechnet in diesem Jahr mit rund 550 Ausstellern und etwa Besuchern. Parallel zur Fachmesse Sensor+Test finden zwei Fachkongresse statt die ITG/GMA- Fachtagung Sensoren und Messsysteme und die European Telemetry and Test Conference. Zudem breiten sich zwei Fachforen mit Firmenpräsentationen in Halle 11 und Halle 12 aus, das Forum Innovative Testing und das Vortrags-Forum zum Sonderthema Sicherheit inklusive Podiumsdiskussion. An allen drei Messetagen sind Live-Vorführungen und Probefahrten der Anbieter von mobiler Messtechnik auf der Aktionsfläche im Außenbereich geplant. Und als weitere Spezialitäten sind der Themenstand Sensoren und Systeme für die Bildverarbeitung sowie ein vom BMWE geförderter Gemeinschaftsstand für junge innovative Unternehmen vertreten. Innovationspreis Der AMA Verband für Sensorik und Messtechnik nominiert in diesem Jahr vier Bewerbungen für den AMA Innovationspreis Der Verband zeichnet darunter zwei junge Unternehmen mit dem dafür ausgelobten Sonderpreis aus. Nominiert sind epholution mit EasyPrecision, einer hochpräzisen Vermessung optischer Elemente, Teichert Systemtechnik mit dem Interaktionskabel InKa, die Universität Stuttgart gemeinsam mit der Mahr GmbH mit TWI einer schnellen und flexiblen Asphären- und Freiformflächenvermessung sowie ein Gemeinschaftsprojekt der Attocube Systems AG und der N- Hands GmbH & Co. KG um einen ultrapräzisen Wegsensor mit Pikometer-Auflösung & 10-Megahertz- Meßbandbreite. Die Gewinner des AMA-Innovationspreises 2014 werden am 3. Juni 2014 auf der Eröffnungsveranstaltung der Fachmesse Sensor+Test in Nürnberg bekannt gegeben. Das konkrete Anwendungs- und Produktspektrum der Sensor+Test ist immens. Recherche-Angebote finden sich im Internet, m.sensor-test. com (für mobile Geräte) und im Social Media ( JBI RÜCKBLICK DAS WAR DIE HANNOVER MESSE 2014 Zukunftsfabrik wird greifbarer Zur Hannover Messe 2014 fanden sich über Besucher aus etwa 100 Ländern ein rund Besucher weniger als zur vergleichbaren Veranstaltung Jeder Vierte reiste aus dem Ausland an 57 Prozent davon aus der Europäischen Union, 20 Prozent aus Süd-, Ost- und Zentralasien. Die Industrie 4.0 war auf der Hannover Messe allgegenwärtig. Die weltweit wichtigste Industriemesse hat das zentrale Zukunftsthema der Industrie besetzt und Lösungen für die intelligenten Fabriken der Zukunft präsentiert, erklärte Dr. Jochen Köckler, Vorstandsmitglied des Messeveranstalters Deutsche Messe zur Hannover Messe Weltweit zeige nur die Hannover Messe das gesamte Bild von der Einzel-Komponente bis zur voll funktionsfähigen smarten Fertigungsstraße das komme bei Entscheidern aus der Industrie hervorragend an, kommentierte Köckler. Aus der Sicht Robotik und Automation zentrale Themen der Industriemesse. Bilder: Deutsch Messe der Industrie war die Hannover Messe eine perfekte Messe. Hier wurde deutlich: Industrie 4.0 eröffnet den Ausstellern vollkommen neue langfristige Wachstumspotenziale und die Kunden wollen investieren. Dr. Dietmar Harting, Vorsitzender des Ausstellerbeirats, erklärte zum Abschluss der Messe: Hier schlagen die Digitalisierung und Vernetzung der Industrie ihre Wurzeln, um zu kräftigen Bäumen zu wachsen. Das ist der Ausgangspunkt, um die industrielle Entwicklung in allen Ländern des Globus voranzutreiben. Tatsächlich waren zahlreiche Demonstrationsanlagen zur Industrie 4.0 in den Messehallen zu finden und auch für die großen Herausforderungen wie Standardisierung in der Produktion wurden in Hannover konkrete marktfähige Lösungen und Produkte vorgestellt. Die Demonstratoren zeigten, wie sich Produkte selbstständig durch Anlagen steuern, um anschließend individuell bearbeitet zu werden. Bei aller Vernetzung war auch die Datensicherheit Thema auf der Messe: Über die Sicherheit von Prozessen und Daten wurde nicht nur in den Foren diskutiert, um Fabriken fit für die weitreichende Vernetzung zu machen, könnten Industrieunternehmen in Zukunft enger mit internationalen Anbietern von Cyber-Security-Software kooperieren. Ein greifbares Beispiel ist hier die Kooperation von Siemens und McAfee, die die beiden Unternehmen im Rahmen der Messe bekanntgegeben haben. Die nächste Hannover Messe findet vom 13. bis 17. April 2015 statt. JBI

16 016 SPECIAL MEDIZINTECHNIK CFD-Simulation ANZEIGE SIMULATION DES BLUTFLUSSES Sichere Dialyse durch CFD-Simulation Strömungssimulation (CFD) kommt auch im medizinischen Bereich zum Einsatz, zum Beispiel bei der Konstruktion von biomedizinischen Geräten, bei der numerischen Diagnose und bei der pharmazeutischen Produktion. Mit Hilfe der CFD- Lösung STAR-CCM+ von CD-adapco optimierte jetzt ein Forschungsteam des Imperial College London den Blutfluss bei der Dialysebehandlung. VON DR. PETER VINCENT UND PRASHANTH S. SHANKARA Die chronische Nierenkrankheit (Chronic Kidney Disease, CKD) betrifft über acht Prozent der Weltbevölkerung mit steigender Tendenz. Das schwerste Stadium von CKD ist das chronische Nierenversagen (End-Stage Renal Disease, ESRD), bei dem die Nieren gar nicht mehr arbeiten. In diesem Stadium kann der Patient nur noch durch eine Transplantation oder regelmäßige Dialyse überleben. Die Statistik zeigt, dass über die Hälfte der ESRD-Patienten die Voraussetzungen für eine Transplantation nicht erfüllen und deshalb auf die Dialyse angewiesen sind. Dies betrifft weltweit geschätzte zwei Millionen Menschen. Die Mehrzahl dieser Patienten kommt aus den fünf Ländern USA, Japan, Deutschland, Brasilien und Italien, während viele Patienten im Rest der Welt keine Behandlung erhalten, weil kein Zugang zur Dialyse besteht und die Behandlung unerschwinglich teuer ist [1]. Die wachsende Lebensdauer von Hämodialyse-Patienten und die zu geringe Zahl Bild 1: Schematische Illustration einer AVF im Arm, bei der eine Vene an eine Arterie angeschlossen wird. von Spenderorganen für die wachsende Anzahl von ESRD-Patienten haben eine Steigerung der durchschnittlichen Dauer der Dialyse und der Zahl der Dialysepatienten insgesamt zur Folge. Wenn ESRD auftritt, können die Nieren die Abfallprodukte im Blut nicht mehr auswaschen. Bei der Hämodialyse wird das Blut aus dem Körper herausgeleitet, durch spezielle Filter geführt, die die unerwünschten Substanzen zurückhalten, und zurück in den Körper gepumpt. Ein wichtiger Aspekt dabei ist, genügend Blut aus dem Körper abpumpen zu können. Der Zugang mittels eines Katheders ist nur eine kurzfristige Lösung, langfristig wird meist am Handgelenk oder Oberarm des Patienten eine Verbindung zwischen einer Arterie und einer Vene hergestellt, auch bekannt unter dem Namen Arteriovenöse Fistel (AVF). Wenn sich die AVF weitet, steigert sich der Blutfluss an dieser Stelle signifikant, was einen idealen Zugangspunkt ergibt, um das Blut zur Reinigung aus dem Körper zu entnehmen. Komplikationen mit dem Gefäßzugang und vor allem der Stabilität der AVF zählen zu den häufigsten Todesursachen bei ESRD-Patienten [1]. Die Durchgängigkeit der AVF wird oft durch die Entzündungskrankheit Intimahyperplasie (IH) und/oder Thrombosen stark beeinträchtigt, was ungünstige Krankheitsverläufe, zusätzliche Kosten für das Gesundheitssystem oder sogar den Tod verursacht. Eine in der Praxis nutzbare, zuverlässige und kosteneffektive Möglichkeit des Gefäßzugangs wird deshalb dringend gesucht. Ein Forscherteam des Imperial College London arbeitet mit Hilfe moderner Com- puterwerkzeuge daran, neue AVF-Konfigurationen zu entwickeln, die einen möglichst optimalen Blutfluss ergeben. Ziel ist es, die Dialysebehandlung preiswerter und vor allem weniger anfällig für IH zu machen. Das Team vom Nieren- und Transplantationszentrum sowie den In s- tituten für Medizin, Bioengineering und Aeronautik arbeitet mit dem Academic Health Science Centre und dem NIHR Comprehensive Biomedical Research Centre zusammen, um Strömungssimulation (Computational Fluid Dynamics, CFD) für dieses international wichtige Gesundheitsproblem zu nutzen. Die hochgradig fächerübergreifende Herangehensweise des Imperial College und deren weltweit führende Kliniken bieten die perfekte Umgebung für diese Art der Forschung. STAR-CCM+ von CD-adapco spielte eine zentrale Rolle in unserer Forschung. Mit Hilfe dieser Software verstanden wir die Strömungsphysik innerhalb der AVF besser und konnten an der Verbesserung der Ausgestaltung und Funktion arbeiten, sagt Dr. Peter Vincent, Dozent für Aerodynamik, Department of Aeronautics, Imperial College London. Arteriovenöse Fisteln und deren Komplikationen AVF sind Zugangspunkte zum Blutkreislauf für die Dialyse, die ein Gefäßchirurg aus den Adern des Patienten erzeugt. Die benutzten Adern eine Arterie und eine Vene werden zusammengeführt, indem man die Vene an ein fünf Millimeter großes Loch in der Seitenwand der Arterie näht (anastomisiert) [2]. Der Blutfluss von der Arterie

17 ANZEIGE CFD-Simulation SPECIAL MEDIZINTECHNIK 017 Bild 2: CAD-Modell einer AVF-Konfiguration, die mit Hilfe einer virtuellen Operation erzeugt wurde. Bild 3: Das Volumennetz im Bereich der AVF. in die Vene hat die Folge, dass letztere sich erweitert, was das Einsetzen einer sehr dicken Kanüle ermöglicht. Zusätzlich wird durch den starken Druckunterschied zwischen Vene und Arterie die Blutzirkulation erhöht und der Zugang kann damit einen Blutfluss von 300 bis 500 Milliliter pro Minute [3] liefern, wie er für eine Dialyse erforderlich ist. Zum Vergleich: Der natürliche Blutfluss in diesem Bereich des Arms liegt zwischen 50 und 100 Milliliter pro Minute. AVF ist einerseits die optimale Behandlungsform bei dafür geeigneten Patienten, andererseits ist die Behandlung bei fast der Hälfte der Patienten im ersten Monat nach der Operation nicht erfolgreich [4]. Intimahyperplasie in der AVF entsteht durch eine abnormale Verdickung der inneren Wand eines Blutgefäßes als Komplikation des physiologischen Umgestaltungsprozesses und wird durch die Veränderung der Strömungsbedingungen ausgelöst. Diese abnormale Verdickung behindert die Durchgängigkeit der AVF und führt in vielen Fällen sogar zu ihrer Verstopfung [5]. Sichere AVF-Gestaltung mit Hilfe von STAR-CCM+ In den letzten Dekaden wurde CFD, eine numerische Simulationstechnologie die man zuerst in der Luft- und Raumfahrt nutzte, zu einer wichtigen Alternative zu Experimenten im Bereich Life Sciences. CFD-Anwendungen umfassen die Konstruktion von biomedizinischen Geräten, numerische Diagnose und pharmazeutische Produktion. Mit Hilfe der numerischen Simulation analysierte das Forschungsteam des Imperial College eine ganze Reihe von AVF- Konfigurationen, um den Zusammenhang zwischen der Geometrie und den Strömungsmustern sowie die Wahrscheinlichkeit von Komplikationen zu verstehen. CFD ermöglicht es, die Strömung in den Blutgefäßen zu untersuchen; die dazu und für die weiteren Schritte benötigten Kennzahlen werden auf Basis der Geometrie und der Rahmenbedingungen des Zuflusses berechnet. Experimentell lassen sich diese Daten nur sehr schlecht gewinnen und so ist die verfügbare Datenbasis recht lückenhaft. Die interessantesten Kennzahlen, darunter der Scherdruck an der Wandung (Wall Shear Stress, WSS) und der Schwingungsdruckindex (Oscillatory Shear Index, OSI), kann man durch Experimente gar nicht erfassen. Die numerische Simulation ermöglicht es den Forschern, solch komplexe Strömungsphänomene im Detail zu visualisieren und ist nichtinvasiv. So lässt sich eine Vielzahl von Alternativen schnell und effizient analysieren. Der Simulationsprozess Am Beginn des Prozesses steht die Erstellung eines CAD-Modells der Arterien im menschlichen Arm. Dann bringt man mit Hilfe virtueller Operationen verschiedene AVF in diese natürliche Geometrie ein (siehe Bild 2). STAR- CCM+ von CD-adapco wird dazu genutzt, den Blutfluss durch die verschiedenen AVF- Konfigurationen zu simulieren. STAR-CCM+ ist ein integriertes Softwarepaket, das den gesamten Prozess vom CAD-Modell bis zum Simulationsergebnis abdeckt, so dass der Anwender eine Vielzahl von Varianten effizient analysieren und optimieren kann. Die AVF-Konfigurationen wurden mit der automatisierten Polyedervernetzungstechnologie in STAR-CCM+ vernetzt; jede Konfiguration enthielt am Ende etwa zehn Millionen Polyederzellen. Bild 3 zeigt eine Vergrößerung eines Volumennetzes mit prismatischen Schichten in der Wandung. Die automatische Erzeugung von Prismenschichten wurde genutzt, um die Grenzschichtströmung in Arterie, Vene und AVF zu berechnen. Das Berechnungsnetz hat man im Bereich der Verbindung der Adern verfeinert, um die Strömungsverhältnisse sehr genau zu erfassen. Inkompressible Navier-Stokes-Gleichungen sind in der gesamten Domäne zum Einsatz gekommen, wobei das Blut als Newtonsche Flüssigkeit mit konstanter Viskosität modelliert wurde. Die Randbedingung für den Zufluss des Blutes in der Arterie wurde zunächst als nicht pulsierend angenommen, spätere Simulationen enthielten dann eine transient pulsierende Strömung als Randbedingung. Für die Gefäßwände hat man feste, schlupffreie Wände angenommen. Erwartungen an die Simulation Bild 4 zeigt den Transport eines passiven Kontrastmittels, das Viskosität und Strömung des Blutes nicht beeinflusst, mit dem Blutfluss an regelmäßig angeordneten Bild 4: Konzentration eines passiven Kontrastmittels an mehreren Querschnitten in Arterie, Vene und AVF.

18 018 SPECIAL MEDIZINTECHNIK CFD-Simulation ANZEIGE Bild 6: Strömungslinien zeigen den Blutfluss innerhalb der AVF. Bilder: CD-adapco Querschnitten der Arterie, der Vene und der AVF-Verbindung für eine der Designalternativen. Die Konzentration des Kontrastmittels zeigt, wie das Blut in der AVF gemischt wird, so dass die Ergebnisse der Simulation eine qualitative Beurteilung der Strömungsverhältnisse ermöglichen. Die nicht-physiologische Dynamik des Blutes in diesem Bereich lässt den Scherdruck an der Wandung stark schwanken, was der Auslöser für die Entzündungen sein könnte, die die AVF unbrauchbar machen. Die Konzentration des Kontrastmittels längs der Mittellinie der AVF ist in Bild 5 zu sehen. Es zeigt sich, dass die Vermischung des Bluts an der Verbindungsstelle nicht gleichmäßig stattfindet. Bild 6 zeigt die Strömungslinien des Blutflusses durch die Verbindung. Die Ergebnisse aus der CFD- Lösung STAR-CCM+ ermöglichten es dem Forscherteam, Bereiche von Rückströmung, Wirbeln, hoher Wirbelgeschwindigkeit sowie hohen und niedrigen Scherdrucks im Bereich der Fistel zu identifizieren. Zudem lassen sich die hämodynamischen Parameter, also die Parameter des Blutflusses oberund unterhalb der Fistel analysieren, um weitere Problemzonen zu identifizieren. Zusammenfassung Das Forscherteam des Imperial College London nutzt die numerische Simulation, um bessere AVF-Designs zu finden. Diese Bild 5: Konzentration des passiven Kontrastmittels an einem Schnitt entlang der Mittellinie des AVF. besseren Designs sollen die Erfolgsquote der klinischen Eingriffe an Dialysepatienten erhöhen und die finanziellen Lasten der Krankenversicherungen reduzieren. Steigt die Erfolgsquote bei AVF-Operationen, führt dies zu besserem Befinden der Patienten, höherer Lebenserwartung und besserem Nutzwert, was wiederum die Dialyse potenziell auch für ärmere Gesellschaften erschwinglich machen kann. Die Forscher erhoffen sich zudem, dass die Forschungsergebnisse auch anderen Bereichen zugute kommen, beispielsweise bei der Erforschung von Komplikationen bei Stents, Arterienbypassen und Organtransplantationen durch IH. Das Endziel des Forscherteams ist es, Chirurgen Leitlinien an die Hand geben zu können, wie sie die AVF ausgestalten sollten, um gesunde Strömungsverhältnisse zu erzielen und Komplikationen zu vermeiden. Dies ist ein sehr gutes Beispiel für die weitreichenden Auswirkungen der numerischen Simulation in unserem täglichen Leben sie hilft ebenso, Leben zu retten wie bessere Produkte zu entwickeln. Dr. Richard Corbett vom Nieren- und Transplantationszentrum des Imperial College resümiert: Es ist eine tolle Erfahrung, Teil dieser multidisziplinären Forschungsgruppe des Imperial College London zu sein und mit Luftfahrtingenieuren, Bioingenieuren, Radiologen, Nephrologen und Chirurgen zusammen- zuarbeiten. Dabei übertragen wir Grundlagenforschung und ingenieurstechnische Konzepte auf die Behandlung des Patienten. CFD ist ein zentrales Werkzeug, um unser Verständnis der Komplikationen von AVFs zu vergrößern und bessere Strategien zu entwickeln. Dr. Neill Duncan, Facharzt für Nieren und klinischer Leiter der Dialyse am Imperial College Nieren- und Transplantationszentrum sowie Honorary Senior Lecturer des Imperial College, fasst zusammen: Wir haben eine sehr gute Zusammenarbeit der Mitglieder des Forscherteams erlebt mit einer einzigartigen Kombination der Kenntnisse im Management von Dialysepatienten im größten entsprechenden Zentrum Großbritanniens sowie der computerbasierten Strömungssimulation, angewandt auf klinische Modelle von arteriovenösen Fisteln. Der Gefäßzugang ist die lebenswichtige Schnittstelle zwischen Patient und der Dialysemaschine, ohne die viele Patienten ihr chronisches Nierenversagen nicht überleben würden. Fast die Hälfte der arteriovenösen Fisteln heilen nicht komplikationsfrei und sind nicht wie gewünscht nutzbar. Der Grund dafür sind biologische Prozesse in der Gefäßwand mit dem Namen Intimahyperplasie. STAR- CCM+ hat uns ein besseres Verständnis der Strömungsverhältnisse in der Fistel und deren Einfluss auf die Intimahyperplasie ermöglicht. Dies erlaubt es uns, klinische Pilotstudien durchzuführen und die Konfiguration der AVF zu untersuchen. Wir hoffen, damit bedeutende Verbesserungen der Erfolgsrate dieser Operation zu erreichen. RT Dr. Peter Vincent ist Dozent für Aerodynamik, Department of Aeronautics am Imperial College London. Prashanth S. Shankara arbeitet als Technical Marketing Engineer bei CD-adapco. Nachweise: [1] Feldman, H., Kobrin, S., Wasserstein, A. (1996). Hemodialysis vascular access morbidity, J. Am. Soc. Nephrol., , [2] Loth, F., Fischer, P. F., & Bassiouny, H. S., Blood Flow in End-to-Side Anastomoses, Annual Review of Fluid Mechanics, 40(1), , [3] Sivansesan, S., How, T.V., Black, R., Bakran, A., Flow patterns in the radiocephalic arteriovenous fistula: an in vitro study, Journal of Biomechanics, 32(9), , [4] Huijbregts, H. J. T., Bots, M. L., Wittens, C. H. a, Schrama, Y. C., Moll, F. L., Blankestijn, P. J., Hemodialysis arteriovenous fistula patency revisited: results of a prospective, multicenter initiative, Clinical journal of the American Society of Nephrology: CJASN, 3(3), 714 9, [5] Sivansesan S, How T.V., Bakran A., Sites of stenosis in AV fistulae for haemodialysis, Nephrol Dial Transplant 14: , 1999.

19 CLOUD:FACTS Das Symposium für sicheres und mobiles Arbeiten Besuchen Sie CLOUD:FACTS und profitieren Sie von Vorträgen, Workshops und einer Ausstellung rund um sicheres und mobiles Arbeiten in der Cloud. Am 09. September 2014 in München Informationen finden Sie unter

20 020 SPECIAL MEDIZINTECHNIK Systemsimulation VIRTUELLE AUSLEGUNG MOBILER OPERATIONSTISCHE Kosten und Zeit sparen Die Anforderungen bei der Entwicklung medizinischer Geräte steigen ständig. Mittels Simulation lässt sich die Zahl physischer Prototypen bei der Optimierung der Systeme reduzieren und neue Maschinenkonzepte können deutlich schneller entwickelt werden. VON CHRISTIAN ZAUGG UND KEVIN HOFMANN Mit dem medizinischen Fortschritt steigen die Ansprüche der chirurgischen Abteilungen: Anlagen für bildgebende Verfahren wie Tomographen müssen hohen Anforderungen an Standsicherheit, Stabilität und Vibrationsarmut der elektrischen Antriebe genügen, um genaue Messdaten zu liefern. Gleiches gilt für die Operationstechnik, die direkt am Patienten arbeitet wie Operationstische oder Endoskopie-Roboter. Maschinen zur Bearbeitung von Prothesenkomponenten müssen ebenso höchsten Standards entsprechen wie lebenserhaltende Geräte und Inkubatoren und Rollstühle. Hersteller von Produkten für chirurgische Anwendungen sind gefordert, kontinuierlich verbesserte Produkte auf den Markt zu bringen in kürzeren Entwicklungszyklen und mit weniger Zeit für ausführliche Tests am Prototypen. Um den hohen sicherheitstechnischen Anforderungen dennoch zu genügen, nutzt der Schweizer Medizintechnik-Hersteller Schaerer Medical das Entwicklungswerkzeug SimulationX zur multiphysikalischen Systemsimulation. Bild 1: Mobiler Operationstisch Schaerer Arcus. Quelle: Schaerer Medical OP-Tisch für schwere Lasten Der Tisch (Bild 1) ist für ein Gewicht bis 500 Kilogramm ausgelegt, was das Operieren von schweren Patienten problemlos möglich macht. [1, 2]. Sämtliche Standardpositionen lassen sich unter der maximalen Belastung anfahren. Mit Blick auf die Simulation setzt sich der Operationstisch aus mehreren elektrohydraulischen Antriebssystemen zusammen: Höhenänderung nach oben/unten, Trendelenburg-/Anti-Trendelenburg- Lagerung, Seitliche Neigung nach links/rechts, Sitzplatte nach oben/unten, Kopfplatte nach oben/unten, Flex/Reflex. Mehrere Gelenke und Achsen Ein mobiler Operationstisch besteht grundsätzlich aus einem mechanischen System, das durch mehrere Gelenke und Antriebsachsen mit unterschiedlichen Freiheitsgraden bewegt wird. Die Bewegungen sind dabei weniger von hoher Dynamik bestimmt als vielmehr durch das Zusammenspiel einzelner Abläufe in Abhängigkeit von der Lage der Lasten. Das führt zu komplexen physikalischen Wechselwirkungen. Das herkömmliche System wird vorwiegend durch eine Person gesteuert. Das Ziel ist dabei, die lageabhängigen Lasten und die Drücke an den Antriebszylindern sowie die zu erreichenden Kräfte und Geschwindigkeiten mit Blick auf die Zylindergröße zu analysieren. Zusätzlich werden vorher festgelegte Fehlfunktionen des Systems durch Modellierung unterschiedlicher Interaktionen untersucht. Diese Analyse wird damit virtuell durch Simulation verschiedenster physikalischer Größen unterstützt, die in der Realität nur schwierig und mit hohem Aufwand zu messen sind. Physikalische Simulation Der Einsatz eines CAE-Werkzeuges zur durchgängigen Simulation des gesamten physikalischen Systems unterstützt den Entwickler beim Modellieren und Simulieren der Anlage, des Antriebs und der Prozesse. Darüber hinaus kann der Ingenieur mit solch einer Software das gesamte Systemverhalten optimieren, indem er alle Wechselwirkungen zwischen Mechanik, Regelungstechnik und Hydraulik berücksichtigt. Hydraulikantrieb modellieren Der Hydraulikkreislauf des Teilsystems für die Sitzeinstellung (Bild 2) besteht aus zwei Bild 2: Modell des hydraulischen Antriebssystems.