Erfolg mit innovativen Entwicklungsmethoden

Bahnbrechende Innovationen gehen seit jeher mit der Einführung neuer Entwicklungsmethoden einher. Denn nicht nur die Produkte selbst sind einem stetigen Wandel unterworfen ? sondern auch die entsprechenden Entwicklungsmethoden. Der Beitrag beschreibt die Bedeutung modellbasierter ­Entwurfsverfahren für eine durchgängige, nachhaltige Entwicklung im ­Maschinenbau.

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Rhenus Lub GmbH & Co KG

DMB Technics AG

B&R Industrie-Automation AG

Seit Jahren haben sich die Entwicklungszyklen im Maschinenbau wenig verändert. Woher kommt dieser Konservativismus - ist der Marktdruck im Maschinenbau -geringer als in anderen Bereichen? Oder hat man bereits die beste aller Entwicklungsstrategien gefunden? Ersteres kann definitiv verneint werden. Der Preisdruck im Maschinenbau ist höher als je zuvor, nur durch markante Innovationssprünge, gepaart mit kurzen effizienten Entwicklungszyklen, kann Boden gut gemacht werden. Auch die zweite Frage kann klar beantwortet werden. Sind doch Begriffe wie Model-Based-Design, Simulation, -Automatische Codegenerierung, Rapid Prototyping und Hardware-in-the-Loop in anderen Branchen wie etwa der Automobilindustrie oder der Luft- und Raumfahrt seit Jahren keine Fremdworte mehr.

Es scheint, als liege hier Potential für den Maschinenbau, das nur darauf wartet, erschlossen zu werden. Einige besonders innovative Bereiche wie zum Beispiel die Windkraft haben den entscheidenden Schritt bereits gewagt. Hier wäre ein durchgängiger Entwicklungsprozess ohne die im Folgenden beschriebenen Methoden mittlerweile unvorstellbar.

Model-Based-Design - Die Basis nachhaltiger Entwicklung

Modellbasierte Entwurfsverfahren stellen die Grundlage für eine durchgängige, nach-haltige Entwicklung dar. Dennoch überwiegt hier oft Skepsis ? der hohe Initialaufwand für die Modellbildung schreckt viele Entwickler davon ab, den ersten entscheidenden Schritt zu wagen. Dabei kommt gerade dem Simulationsmodell einer Maschine eine wichtige Rolle zu. Mit ihm steht und fällt der Erfolg des modellbasierten Entwicklungsprozesses. Wie detailliert sollen die Vorgänge in der Anlage beschrieben werden? Und an welchen Stellen sind Vereinfachungen zulässig? Darauf gibt es leider keine Pauschalantwort.

Mit der Abbildung des Maschinenverhaltens muss der grösste Teil des Aufwands bereits in einer frühen Phase des Entwicklungszyklus erbracht werden. Sobald aber diese Hürde genommen ist und ein aussagekräftiges Anlagenmodell zur Verfügung steht, ergibt sich daraus eine Vielzahl von Vorteilen für den Maschinenbauer. Neben einer durch den Entwurfsprozess bedingten Vertiefung des Maschinen-Know-hows wird abteilungsübergreifendes Wissen an einer Stelle zentral zusammengeführt. Im Gegensatz zu Sourcecode oder gar Binärdaten sind Simulationsmodelle meist grafisch aufbereitet und daher in hohem Masse selbstdokumentierend. Einmal erstellt, bietet das Modell eine nachhaltige Basis für zukünftige Weiterentwicklungen und Optimierungen, sodass sich der relativ hohe Initialaufwand schnell amortisiert. Ganz zu schweigen von den zusätzlichen Methoden im Entwicklungsprozess wie Simulation und Automatische Codegenerierung, die auf der Basis eines durchgängigen Model-Based-Designs aufsetzen.