Modellerstellung

Diskurs zur F&E-Methode

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Die Simulationspyramide: von der theoretischen Validierung bis zur Überprüfung im Echtmaßstab

 

Verwaltung technischer Innovationen

Die Beherrschung und Anwendung der neuesten Methoden versetzen Nexans in die Lage, die Konzeption, Entwicklung und Optimierung von Materialien und Prozessen effektiv zu verwalten. Hierdurch erhöht sich die Zuverlässigkeit der Ergebnisse und die Zeit bis zur Markteinführung neuer Produkte und Lösungen verkürzt sich und wird damit dem Kundenbedarf besser gerecht.

Simulation und Modellerstellung

Die numerische Simulation bietet einen großen Vorteil, weil sie die Zahl der zu erstellenden Prototypen verringern kann und somit eine schnellere Entwicklung neuer Produkte mit den niedrigsten Kosten für den Kunden ermöglicht. Die numerische Simulationsmethode bietet sich heute für viele Tätigkeitsgebiete an. Die Kabelentwürfe werden in einem computerunterstützten Modell, welches die mechanischen, thermischen, elektrischen oder auch die feuertechnischen Bedingungen simuliert, schnell und wiederholt getestet.

Die numerische Simulation hat eine Reihe wichtiger Vorteile:

  • Nicht direkt messbare Eigenschaften können in der Simulation dargestellt und eingehend untersucht werden
  • Die Prototypentwicklung kann ganz wesentlich beschleunigt werden
  • Die Entwickler können sich auf den Bau interessanterer Prototypen konzentrieren
  • Kunden können sehen, wie und warum ein neues Produkt die ihm zugesprochenen Zeit- und Kostenvorteile erbringt

Versuchsplanung (Design of Experiments (DOE))

Für neue Entwicklungen gibt es verschiedene Methoden. Häufig verändert man eine Variable (beispielsweise eine Materialkomponente, einen Prozessparameter), während alle anderen Variablen des Versuchs beibehalten werden. Diese Methode ist generell zeitaufwändig und erfordert eine Menge Erfahrung oder Glück.

Eine andere, von den Nexans-Experten häufig verwendete Methode ist die DOE. Hierbei handelt es sich um eine strukturierte Methode, mit der die Verhältnisse zwischen den Variablen und den Ausgangseigenschaften (eines Materials oder Prozesses) ermittelt werden. Man kennt zwei verschiedene Arten von DOE:

  • Screening zur Ermittlung von Einflussfaktoren
  • Optimierung mittels einer aufwändigeren DOE, um das Verhältnis zwischen Variablen und Eigenschaften im Modell nachzubilden
Dank der Simulation, der Modellierung und der strukturierten DOE können Experten eine optimale Anzahl von Versuchen durchführen und dabei die Geschwindigkeit, Zuverlässigkeit und Genauigkeit der Ergebnisse verbessern.

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DOE-Modellierung einer mechanischen Eigenschaft im Vergleich mit 2 Komponenten eines Isoliermaterials