Wie Echtzeit-simulation den Maschinenbau verändert

LUT Universität – Technische Universität Lappeenranta-Lahti war der Vorläufer durch die Kombinierung von Technologie und Business seit dem Gründungsjahr der Univeersität in 1969. Seitdem gehört sie zu den führenden 20 vielversprechenden und sich schnell entwickelnden Herausforderer-Universitäten. Zu Forschungszwecken benutzt LUT Universität digitale Zwillinge für die Entwicklung nachhaltiger Produktionsprozesse durch Simulation.

Die Technische Universität Lappeenranta setzt Digital Twins ein, um Simulationslösungen  für globale Herausforderungen in Technologie und Business zu finden. Die SIM-Forschungsplattform der Universität fokussiert sich auf Echtzeit-Simulation, virtuelle Realität und HMI-Technologien für  Produktlebensdauer-Steuerung durch die Verknüpfung verschiedener Faktoren sowie nachhaltiger Kundennutzen durch IoT und Digitalisierung

LUT Universität ist ein entscheidender Bestandteil der Mevea Geschichte und die ehemalige Universität der Unternehmensgründer, die aus den Bereichen Mechatronik und Echtzeit-Simulation kommen. Daher kann die kontinuierliche Kooperation zwischen Mevea und LUT Universität  auch als eine Ehrung der erstklassigen Ingenieursausbildung der Universität betrachtet  werden

Echtzeit-Simulation vereint verschiedene maschinenbau-disziplinen

Maschinenbau ist eine breitgefächerte Sammlung verschiedener Disziplinen – sie ergänzen sich, können sich aber erheblich unterscheiden. Die Varianz läßt sich an existierenden Produkten, die durch interdisziplinäre Synergie entwickelt wurden, erkennen. Die Unterschiede in den Disziplinen lassen sich in den bestehenden Produktlinien beobachten, die durch interdisziplinäre Synergien entwickelt werden.

LUT Universität benutzt Meveas Echtzeit-Simulationssoftware, um auf Physik basierende digitale Zwillinge ovn wirklichen Maschinen zu entwickeln. Da die Modelle in der Simulation das gleiche Verhalten wie ihre physischen Gegenstücke haben, können Spezialisten verschiedener Disziplinen anhand von Echtzeit-Simultion fachspezifisches Einflüsse erkennen und das Verhalten in Echtzeit analysieren. „Dies ist für uns sehr wichtig, denn natürlich möchten wir z. B. gute hydraulische Aktuatoren haben. Aber am wichtigsten ist eine Maschine, deren Leistung für die Gesamteinheit optimiert ist,” erklärt Aki Mikkola, Professor für Virtual Design und der Direktor der SIM-Plattform der Universität.

Lernen durch simulation

LUT Universität bietet ihren Studenten maßgechneiderte Kurse über die Theorie von Simulationssoftware an. Anhand der offenene Dokumentation können Studenten unabhängige Forschung mithilfe der Digital Twin-Simulation betreiben und können Versuche in ihrem Spezialbereich durchführen, wobei Meveas Software es ihnen ermöglicht die Gesamtwirkung eines Tests auf die Maschine für eine umfassenden Überblick zu studieren.

Im Zusammenhang mit dem Bereich Ausbildung hat Echtzeit-Simulation den zusätzlichen Vorteil von spielerischem Lernen. Studentenmannschaften können in Simulationen mit verschiedenen Aufgaben und Zielen wetteifern. Durch die Arbeit in einem simulierten Umfeld haben Studenten Gelegenheit für  Entwicklungen und Tests unter regulierbaren Bedingungen, das Studium von Weiterentwicklung des Internet of Things (IoT) und intelligenten Materialien. Zudem ermöglichen Echtzeit-Simulationen einen stärkeren Innovationsprozess, und einen Neuansatz für Maschinenbau und Problemlösungen.  Insgesamt wird die Beziehung zwischen Digital Twins und nchhaltiger Enteicklung durch Energiesparsamkeit, Prozess- und Produktentwicklung und verminderte Entwicklungskosten unterstrichen. Echtzeit-Simulation kann als ein Portal zu einer nachhaltigeren Zukunft bezeichnet werden.

Echtzeit-Simulation spart zeit in der software-entwicklung

Software-Entwicklung ist einRessourcen-intensiver und komplexer Prozess, selbst au einem einfachen Niveau. Es besteht die vorherrschende Erfahrung, dass die Komplexität  der Entwicklung entscheidend zunimmt, wenn die Software mit Anwendungen in der physischen Welt verknüpft wird.

Meveas Echtzeit- Simulationssoftware kann als „open software” definiert werden, da sie die Verbindung einer bestimmten Richtung im Brereich Maschinenbau mit sich selbst zuläßt. Sollte der Anwender ein bestimmtes Modul der Simulation ersetzen wollen, kann ein eigenes Modell entwickelt und nahtlos der Simulation hinzugefügt werden. , „Alleine die Software zu entwickeln ist eine große Herausforderung. Wir reden hier über 10, 15 Jahre, um eine Software zu entwickeln, die einfach zu benutzen ist und verschiedene Disziplinen in Echtzeit analysieren kann,” erläutert Mikkola.

Forschung und Software-Entwicklung sind oft langfristige Projekte aufgrund  ihrer zeitaufwendigen Natur. Die sich schnell entwickelnde Technologie hat  jedoch Möglichkeiten für eine effektivere und innovative Methode für Forschung im Maschinenbau durch auf Physik basierende Simulationen geschaffen. „Es gibt eine Abkürzung und diese Abkuerzung ist die Software von Mevea. Sie hilft dir bei der Modellbildung und erlaubt es dir, dich auf dein eigenes Fachgebiet zu fokussieren ohne zu viel Zeit an Hintergrundinformation zu verschwenden,“ erläutert Mikkola.

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Alleine die Software zu entwickeln ist eine große Herausforderung. Wir reden hier über 10, 15 Jahre, um eine Software zu entwickeln, die einfach zu benutzen ist und verschiedene Disziplinen in Echtzeit analysieren kann. Aber es gibt eine Abkürzung; und diese Abkürzung ist Meveas Software.

Aki Mikkola

Aki Mikkola

Professor für Virtual Design & Direktor der SIM-Plattform

LUT Universität – Technische Universität Lappeenranta