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Vibracoustic: Computergestützter Entwicklungsprozess spart Kosten und Zeit

Mithilfe des neuen "Single Loop"-Konzepts will Vibracoustic die Entwicklungszeit von schwingungstechnischen Bauteilen halbieren. Während herkömmliche Entwicklungsmethoden Prototypen für "Trial and Error"-Verfahren inklusive der notwendigen Iterationsschleifen vorsahen, ersetzt der Schwingungstechnikspezialist nach eigenen Angaben Lebensdauerprüfungen schon in der Konstruktionsphase durch die Computersimulation.

Der Single-Loop-Entwicklungsansatz sieht fünf Schritte vor. In Phase eins soll mit dem Kunden frühzeitig über den Austausch von 3D-Konstruktionsdaten das ideale Lagerungskonzept des Antriebsaggregates festgelegt, die Konstruktion abgestimmt und das Lastenheft für die Bauteile definiert werden. Zeitersparnis würden sich hier laut Dr. Ulrich von Broock, Leiter Systementwicklungen und Prüfwesen, unter anderem durch den rechnerischen Nachweis bringen, dass bei der Lagerung eines Antriebsaggregates drei Lagerelemente den gleichen Komfort bringen wie die ursprünglich geplanten vier Bauteile.

Der zweite Schritt, die Detailkonstruktion der Lagerelemente, ist ebenfalls noch rein virtuell. Bei der Designarbeit am Rechner sollen sich Einzelteilvarianten und Werkzeugkosten vermeiden lassen, indem eine Datenbank bewährten Basiskonstruktionen, die sich nach Bedarf modular kombinieren lassen, zur Verfügung stellt. Zusätzlich setzt Vibracoustic nach eigenen Angaben selbstentwickelte Finite-Elemente-Berechnungsverfahren ein, um die Eigenschaften des Bauteils zu simulieren und die Lebensdauer vorauszusagen. Der Werkstoff Gummi werde durch dieses Modell durchschaubarer.

In der dritten Phase wird das Bauteildesign nach Fertigungsgesichtspunkten optimiert, anschließend werden erste Musterlager gefertigt. Dabei sollen beispielsweise durch die Rationalisierung der Herstellung von Produktionswerkzeugen Zeit und Geld, gespart werden. So werden Konstruktionsdaten vom Werkzeugbau übernommen, um computergestützte Fräsmaschinen anzusteuern, während ein neuer Vulkanisierungsprozess (Ultraschnellvulkanisation) die Bauteilfertigung um rund 30 Prozent verkürzt.

Zeit in der vorletzte Stufe wird in den Lagereigenschafts- und Lebensdauertests eingespart werden. Dazu simulieren Drei-Achs-Prüfstände die Belastungen eines Fahrzeugdauerlaufes. Auf diese Weise lassen sich nach Angaben des Schwingungsexperten Fahrzeugtests, die bis zu acht Wochen dauern würden, rechnergestützt so komprimieren, dass aussagefähige Ergebnisse bereits nach 3 bis 4 Tagen vorliegen.

Letztendlich kann das Bauteil dem Kunden vorgelegt werden, der dann prüfen kann, ob das Bauteil seinen Erwartungen bezüglich Schwingungsisolation und Lebensdauer entspricht.
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