Produktentwicklung bei HAWE Hydraulik: Ein einziger Prototyp genügt
„Ob Neu- oder Weiterentwicklung – unser Ziel ist, dass wir mit einem einzigen Prototyp auskommen, bevor ein Produkt in Serie geht.“ Stefan Macho, Leiter R&D Simulation, treibt dafür seit über zehn Jahren den Einsatz der Simulation im Entwicklungsbereich von HAWE Hydraulik SE voran.
Das Hydraulikaggregat InKA wurde konsequent digital entwickelt. Dadurch hat HAWE nicht nur viel Zeit und Geld gespart, sondern zusätzliche Potenziale für Optimierungen und Innovationen genutzt.
Foto: HAWE Hydraulik SE
Mit großem Erfolg: Die HAWE Hydraulikaggregate sind schneller und kostengünstiger marktreif. Ohne Abstriche bei der Qualität, dafür ausgestattet mit vielen neuen Ideen. Denn die virtuellen Prototypen, die am Bildschirm modelliert, analysiert und optimiert – kurz: simuliert – werden, enthalten alle Details. Die Möglichkeit, sie schnell und flexibel zu modifizieren gibt den Entwicklern viel Spielraum für frische, innovative Ansätze.
Komplexität beherrschen
Hydraulikaggregate sind alles andere als triviale Produkte. Das zuverlässige und intelligente Zusammenspiel von mechanischen, strömungsdynamischen, akustischen und regelungstechnischen Effekten ist Pflicht. Dabei muss nicht nur jede physikalische Domäne einzeln beherrscht, sondern auch die Wechselwirkungen untereinander erkannt, bewertet und aufeinander abgestimmt werden.
Mit Simulation ist das möglich. Ein Versuch am Prüfstand wird bei HAWE zur abschließenden Validierung des digital entwickelten Produktes durchgeführt. Das Ziel ist, mit einem einzigen Prototypen auszukommen, bevor das Produkt in Serie geht.
Komplexität wird mit Simulation zu einer Chance für Verbesserungen, für die Realisierung neuer Ansätze, für Innovation. Kleine, aber wichtige Details werden erkannt, Zusammenhänge transparent, Ideen schnell ausprobiert – sogar in Bereichen, die ein klassischer Entwicklungsprozess gar nicht adressiert.
Virtuell entwickelt: Das Kompaktaggregat InKA
Das kompakte Hydraulikaggregat InKA zeichnet sich durch seinen konsequent modularen Aufbau aus. Er erlaubt eine einfache Anpassung auf unterschiedliche Nutzvolumina und Förderströme und macht es vielseitig einsetzbar. Am Beispiel dieser Neuentwicklung lässt sich der Beitrag verschiedener Simulationsanwendungen aufzeigen.
InKA ist kompakt, robust und erheblich geräuschärmer als Vergleichsprodukte – auch weil während der Entwicklungsphase viele lasttragende Bauteile berechnet und virtuell optimiert wurden. Stefan Macho: „Eine solche Entwicklung in einem engen Zeitfenster ist eine besondere Herausforderung, wenn man die hohen Anforderungen bedenkt, die an das Aggregat gestellt werden. Dazu gehört – man denke an seine Vielseitigkeit und Modularität – das thermische Zustandsverhalten genauso wie die Kompaktheit und Dichtigkeit, die Geräuschminderung und Zuverlässigkeit. Und immer auch das kostenbewusste und zugleich ansprechende Design.“
Einzelkomponenten und Gesamtprodukt werden bei HAWE Hydraulik detailliert mit Ansys Simulationssoftware analysiert und optimiert: Beispielsweise die Spannungsverteilungen in den Lagerschildern (links), das Ölrücklaufverhalten (mitte) oder die innovative platzsparende Flachdichtung (rechts). Weitere Anwendungen betreffen die Geräuschentwicklung oder die Regelungstechnik.
Foto: HAWE Hydraulik SE
Jede optimierte Komponente kann tatsächlich erst dann umgesetzt werden, wenn sie sich auch im Zusammenspiel mit den anderen Komponenten und physikalischen Prozessen innerhalb des kompletten Produktsystems bewähren.
Innovation als Grundhaltung
Die zielgerichtete Weiterentwicklung des INKA Hydraulikaggregates ist ein Beispiel für das in den Unternehmensgrundsätzen von HAWE festgeschriebene Bekenntnis zur Innovation. Die konsequente Nutzung von Simulationstechnologien ist einer der Schlüssel dafür, die enge Partnerschaft mit den Ansys- und Simulations-Spezialisten von CADFEM unterstreicht den Anspruch von HAWE, immer auf dem aktuellen Stand von Technik und Methodik zu sein. Denn Innovation bezieht sich nicht nur auf die Produkte, sondern schließt auch alle Abläufe und Systeme bei HAWE mit ein.
Mehr erfahren zu Innovation durch Simulation: Impulse, Informationen, Erfolgsgeschichten
Ein Beitrag von: