Standen bei der Entwicklung von Produkten früher vor allem Leistung und Belastbarkeit bei möglichst niedrigem Preis im Vordergrund, gewinnt heute die Nachhaltigkeit mehr und mehr Bedeutung. Die Entwicklung neuer Produkte unter Berücksichtigung des ökologischen Fußabdrucks (Design for Sustainability) ist jedoch aufwändig, weil unter vielen infrage kommenden Materialien und Verarbeitungsschritten gewählt werden muss. Eine neue von CADFEM Germany vertriebene optimierte Simulations-Software bietet hier eine wichtige Hilfe und zudem die Möglichkeit zur Kostenersparnis.
„Ein Schlüsselfaktor für den ökologischen Fußabdruck ist die Materialauswahl“, betont Dr.-Ing. Matthias Hörmann., Mitglied der CADFEM-Geschäftsführung. „Entwicklungsabteilungen müssen neben Energie- und Wasserverbrauch auch die Recyclingfähigkeit von Material, Verarbeitungs-Methoden und Logistik berücksichtigen, das kann sehr komplex werden.“ Die Tools der Simulations-Plattform Ansys Granta Material Intelligence (MI)TM bieten die dafür benötigten Referenzdaten. Bereits im Standardumfang sind in dem Programm mehr als 4.000 Materialien mit jeweiligen physikalischen Eigenschaften, Verarbeitung und ökologischer Bewertung hinterlegt.
Zentrales Materialwissen als Schlüssel zum Erfolg
Durch umfangreiche Filtermöglichkeiten lassen sich beim Design von Produkten und Komponenten zum Beispiel in den Bereichen Antriebstechnik oder Maschinenbau alternative Materialien identifizieren, die eine ähnliche Steifigkeit aufweisen wie das Ausgangsmaterial und gleichzeitig in Sachen Nachhaltigkeit deutlich besser abschneiden. Um für jedes Material darüber hinaus die einwandfreie Funktion und eine hohe Produktqualität sicherzustellen, werden die Modelle in virtuellen Tests mittels Simulation überprüft.
Das so genannte Design for Sustainability sorgt nicht nur für eine bessere Ökobilanz von Produkten und Herstellungsprozessen. Es hilft auch schon jetzt strenger werdende gesetzliche Vorgaben einzuhalten, Effizienz in der Produktion und in der Nutzung zu steigern und dadurch letztlich Kosten zu reduzieren. „Außerdem bieten nachhaltigere Produkte starke Vorteile im Wettbewerb und für das eigene Marken-Image“, betont Hörmann.
Unternehmen und Marken stehen bei Nachhaltigkeit unter Handlungsdruck
Dabei ist Ansys Granta mehr als eine simple Materialdatenbank. Vielmehr handelt es sich um eine Plattform, die das gesamte Materialwissen einer Firma verwaltet und alle dafür notwendigen Werkzeuge bereitstellt. Sie verbindet sich mit den in Unternehmen bereits bestehenden CAD-, CAE- oder ERP-Systemen und verknüpft alle vorhandenen Werkstoffdaten vom Materialtest bis zum Einkauf – bei Bedarf mit Unterstützung der Simulations-Fachleute von CADFEM.
„In einer Welt, in der Nachhaltigkeit keine Option mehr ist, sondern eine dringende Notwendigkeit, stehen Unternehmen unter großem Handlungsdruck“, sagt Marc Vidal, Architect Digital Engineering Solutions bei CADFEM. Neben rechtlichen Rahmenbedingungen forderten auch Kunden, Investoren, Partner und die Öffentlichkeit, dass Unternehmen immer umweltfreundlichere Produkte entwickeln und darüber hinaus auch transparent über die Umweltauswirkungen dieser Produkte informieren. Mit Ansys Granta ist das während der Entwicklung und Produktion bei jedem Schritt mit nur einem Knopfdruck möglich, alle Prozesse werden dadurch nicht nur besser im Sinne von Umweltschutz und Ressourcenschonung, sie werden insgesamt auch schneller. „Man sichert sich einen Wettbewerbsvorteil, wenn man Design for Sustainability antizipiert und früh einsteigt“, so Vidal.
Quelle / Weitere Informationen zum Simulations-gestützten Design for Sustainability gibt es bei CADFEM unter https://www.cadfem.net/de/cadfem-informiert/media-center/cadfem-journal/material-als-schluessel-fuer-optimale-oekobilanzen-neuer-produkte.html.
