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Fachartikel aus MECHATRONIK 1-2/2018, S. 34 bis 36

Siemens PLM

Mit Simulation schneller von der Idee zum Produkt

Ein Spezialist für Landtechnik setzt auf Lösungen von Siemens PLM Software und behauptet dadurch seinen exzellenten Ruf in Sachen Innovation und Qualität.

Bild: Siemens
  (Bild: Siemens)

Die Weltbevölkerung beträgt derzeit rund 7,5 Milliarden Menschen. Bis 2030 prognostizieren die Vereinten Nationen ein Wachstum auf 8,5 Milliarden. Im Jahr 2050 könnten bereits 9,7 Milliarden Menschen die Erde bevölkern. Davon werden 66 Prozent, also rund 6,5 Milliarden Menschen, in Städten leben. Zahlen, die Fragen aufwerfen: Wie wollen wir einen so massiven Bevölkerungsanstieg in so kurzer Zeit bewerkstelligen? Um die Welt im Jahr 2050 ernähren zu können, muss die Landwirtschaft intensiviert werden. Dazu gehören optimierte Techniken und leistungsfähigere, automatisierte Maschinen, die mehr Lebensmittel liefern können. Eine Herausforderung für Unternehmen in der Landtechnikbranche. Sie müssen innovativere Maschinen und Systeme entwickeln, die unterschiedlichen Märkten gerecht werden – von den Mega-Farmen Russlands bis hin zu ländlichen Familienbetrieben in Bayern.

Hier kommt Anna-Gret Borchert ins Spiel. Sie ist Berechnungsingenieurin bei der Amazonen-Werke H. Dreyer GmbH & Co KG (Amazone) und dort für Computer-Aided Engineering (CAE) und die Konstruktionsoptimierung zuständig. Der Hersteller von Landmaschinen mit Sitz in Hasbergen-Gaste befindet sich in vierter Generation in Familienbesitz. Das vielfältige Produktspektrum des Unternehmens reicht von selbstfahrenden Pflanzenschutzspritzen über aktive und passive Grubber und Einzelkornsämaschinen bis hin zu Ausrüstung für den Landschaftsbau und die Bodenbearbeitung. Amazone bietet ein umfassendes Angebot an IT-Paketen für die Landwirtschaft, die zusammen mit dem Equipment zu mehr Effizienz und automatisierten Prozessen auf dem Feld beitragen.

Innovative Landwirtschaft

Als Pionier in der Landmaschinen- und Automatisierungstechnik machte sich das Unternehmen vor allem mit dem Super-S-Gestänge einen Namen. Das Spritzgestänge mit vertikaler Federung kam im Jahr 1994 auf den Markt. Feldautomatisierung war bei Amazone schon früh ein Thema: Ein Schritt in diese Richtung ging die Firma 1995 mit dem ersten satellitengesteuerten Düngerstreuer über Bordcomputer. Schon damals erwies sich der kundenorientierte Ansatz als Erfolgsgeheimnis.

Ein wichtiger Bestandteil der Amazone-Kultur ist es, zu hinterfragen, wie das Produkt im Alltag angewendet wird. Passt das Spritzgestänge durch einen schmalen Feldweg? Wie verhält es sich in hügeligen Feldern? Tropft es, wenn es mit hoher Geschwindigkeit über öffentliche Straßen gefahren wird?

Borchert und ihre Kollegen arbeiten auch heute noch kundenorientiert an jedem Produkt und setzen auf neue Technologien, um die Tradition von Amazone als Anbieter innovativer, effizienter und präziser Produkte weiterzuführen. Dazu zählen unter anderem die Simulationstools aus dem Simcenter-Portfolio.

„Es ist meine Aufgabe, alle Arten von Produkten zu simulieren und zu optimieren. Die meiste Zeit arbeite ich an Pflanzenschutzspritzen wie dem Pflanzenschutzselbstfahrer Pantera 4502 oder der Anhängefeldspritze UX 11200“, so Borchert. „Ich studiere in erster Linie das Bewegungsverhalten. Mit einem Preis von rund 100.000 Euro bis mehr als 300.000 Euro sind diese großen und komplexen Maschinen für unsere Kunden eine erhebliche Investition.“

Um im Wettbewerb bestehen zu können, müssen die Produkte von Amazone daher eine effiziente und präzise Leistung erbringen. Kundenorientiertes Handeln und die Entwicklung interaktiver Produkte, die anstehenden Herausforderungen gerecht werden, gehören so seit jeher zur Unternehmensphilosophie.

Borchert weiter: „Unsere Maschinen lassen sich individuell anpassen. Das gilt für die Auswahl des Radios, über die gewünschte Größe und den Typ der Spritze oder Sämaschine bis hin zum System, das hinter der aktiven oder passiven Federung stecken soll. Wir wollen jedem Kunden gerecht werden und gewährleisten, dass unsere Produkte überdurchschnittliche Leistung und Präzision bieten. Nur so können unsere Kunden in vollem Umfang von ihrer Investition profitieren.“

Das Erfolgsgeheimnis: Simulation

Wie bei vielen andere industriellen Herstellern hat sich der Simulations- und Testprozess bei Amazone mit der Zeit verändert. Noch vor vier Jahren wurden für die Entwicklung einer neuen Landmaschine zwei oder drei Prototypen erstellt. Dank optimierter Simulationsprozesse konnte es auf eines reduziert werden. Die Konstrukteure bei Amazone aus den Bereichen CAE und CAD (Computer-Aided Design) arbeiten gemeinsam daran, die Konstruktion zu verbessern. Die ersten Schritte finden über die NX-Software statt, in der die Geometrie erstellt wird. Nach Abschluss der ersten NX-CAD-Arbeiten trifft das CAE-Team Entscheidungen für die Konstruktion. Hier spielt das Simcenter-Portfolio eine entscheidende Rolle.

„Wir nutzen das Simcenter-Produktportfolio für eine kombinierte FEM-, Mehrkörper- und Hydrauliksimulation“, erklärt Borchert. „Für Steuerungen verwenden wir meist Simcenter Amesim oder MATLAB, je nachdem, was am besten für den Job geeignet ist. Um die Produktentwicklung und die Produktion zu organisieren und zu verwalten, setzt das Engineering-Team auf Teamcenter.

Bild: Siemens
  (Bild: Siemens)

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