Von virtuellen Realitäten und kürzeren Entwicklungszeiten
Die Produktentwicklung hat sich in den vergangenen Jahren komplett gewandelt. Was früher technische Zeichner machten, wird heute mithilfe von dreidimensionalen Produktmodellierungen dargestellt. Um Produkteigenschaften aufzuzeigen, spielen Simulationen eine immer größere Rolle. Darüber und über weitere Trends in der Produktentwicklung sprachen die VDI nachrichten mit Prof. Hugo Bubenhagen von der Hochschule Darmstadt. Bubenhagen ist im Fachausschuss Schraubenverbindungen der VDI-Gesellschaft Produkt- und Prozessgestaltung aktiv.
VDI nachrichten/INGENIEUR.de: Welche Trends gibt es im Bereich Konstruktion und Produktentwicklung?
Bubenhagen: Die Rahmenbedingungen in der Produktentwicklung haben sich in den letzten Jahren grundlegend geändert. Zu erkennen ist dies beispielsweise an den kürzeren Entwicklungszeiten, der höheren Komplexität der Produkte oder an der Globalisierung.
Der Trend geht hin zur virtuellen Produktentwicklung. Es wird immer mehr Hardware in der Entwicklung eingespart und die wesentlichen Produkteigenschaften werden mithilfe von Simulationen geprüft und visualisiert. Dies erfordert, dass alle an der Entwicklung beteiligten Bereiche auf eine gemeinsame Datenbasis zugreifen können. Grundlage hierfür sind dreidimensionale CAD-Modelle. Damit geht in der Konstruktion der Trend vom technischen Zeichnen hin zur 3D-Produktmodellierung.
Welche Veränderungen bringt die 3D-Modellierung mit sich?
Bubenhagen: Wesentliche Eigenschaften, die früher in der fertigungsgerechten Zeichnung enthalten waren, müssen nun in das CAD-Modell integriert werden. Die Modelle enthalten daher nicht nur reine Geometrieinformationen, sondern auch Bearbeitungsangaben, Zusammenbauinformationen, Montageanweisungen, Materialdaten, Schweißnahtinformationen oder physikalische Eigenschaften wie Trägheiten oder Steifigkeiten.
Welche Kenntnisse muss ein Konstrukteur mitbringen, um die CAD-Daten zu bearbeiten?
Bubenhagen: Um die CAD-Daten für die einzelnen Anwendungen in entsprechender Form und Qualität zur Verfügung stellen zu können, sollten die Konstrukteure Kenntnisse in bestimmten Applikationen, wie z. B. Datenbanksysteme, Finite-Elemente-Simulation und Prozesssimulation mitbringen, da diese Programme auf die CAD-Modelle zugreifen. Nur dadurch ist es möglich, Daten frühzeitig zur Verfügung zu stellen. Denn Simulationsmodelle können schon dann erstellt werden, wenn die Konstruktion noch nicht in allen Details ausgearbeitet ist.
Welche Weiterbildungen für Ingenieure halten sie im Hinblick auf diese Veränderungen für sinnvoll?
Bubenhagen: Alle Weiterbildungsmaßnahmen, die sich mit der 3D-Modellierung befassen und mit Applikationen, die darauf basieren, sind sinnvoll und notwendig, um in Zukunft eine erfolgreiche Produktentwicklung zu betreiben.
Weiterhin sollte sich der Konstrukteur mit den Prozessen der Produktentwicklung und der Verknüpfung der einzelnen Anwendungsbereiche untereinander befassen, da diese ebenfalls starken Veränderungen unterworfen sind. Hier bieten Fachhochschulen mit ihren Master-Studiengängen eine gute Möglichkeit, um sich zu qualifizieren. Es werden auch Teilzeit-Studiengänge angeboten, sodass eine ideale Kombination von Theorie und Praxis gegeben ist. Unternehmensmitarbeiter können sich zudem in kleinen Gruppen auf speziellen Anwendungsgebieten weiterbilden.
Wo sehen Sie Aufstiegsmöglichkeiten für qualifizierte Mitarbeiter?
Bubenhagen: Im Bereich der Produktentwicklung können sich qualifizierte Mitarbeiter schnell vom Konstrukteur zum Gruppenleiter oder Lead-Designer weiterentwickeln und damit mehr Produktverantwortung übernehmen.
Beispielsweise ist die kraftstoffsparende Leichtbauweise ein weiterer Trend in der Automobil-Konstruktion. Dies erfordert eine wesentlich engere Zusammenarbeit zwischen den Bereichen Konstruktion, Fertigung und Werkstofftechnik. Denn nur dann können neue Werkstoffe und Fertigungsverfahren schnell in erfolgreiche Konstruktionen umgesetzt werden. Hier sind Ingenieure und Ingenieurinnen gefragt, die teamfähig sind und bereichsübergreifend ganzheitlich arbeiten können.
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