Einführung FEM in Unternehmen - FEM-Messe (FEM / Genormte Berechnungen/FEM allgemein)

Hallo zusammen,

als Student im achten Semester werde ich mich demnächst im Rahmen einer Diplomarbeit mit der Einführung einer FEM-Software bei einem 30-köpfigen Konstruktionsdienstleistungsunternehmen beschäftigen.
Ich habe hierzu schon viele Threads in diesem Forum gefunden und schon etliche Infos dadurch erhalten. Darum möchgte ich auch gar nicht mehr fragen welches System für welchen Fall nun das beste ist usw. Wurde schon breit diskutiert und stellenweise auch sehr ausführlich und beantwortet.

Auch wenn es blauäugig erscheinen mag, würde ich mich aber gern mal mit jemandem unterhalten (auch aus einem Konstruktionsbüro) der dies auch schon durchgemacht hat. Ich weiß, es handelt sich dabei um die direkte Konkurenz und ein selbst angeeignetes Wissen in diesem Sektor wird gehütet wie das eigene Kind. Sollte dennoch jemand bereit sein, unverbindlich über Erfahrungen zu sprechen (u.a. auch in Hinblick auf Investitionsbetrachtung) wäre ich dankbar.

Weiter wollte ich fragen, ob jemand von einer Messe oder ähnlichem weiß, die jetzt im Frühjahr stattfindet und bei der verschiedene FEM-Vertriebsfirmen bzw. FEM-Programme vertreten sind. Bin auch hier schon mittels Suche auf CAT-Pro und andere gestossen, aber die waren alle nicht im Frühjahr. Für Messetipps hierzu wäre ich auch dankbar.

Vielen Dank schon mal für's Lesen und für eventuelle Antworten

Viele Grüße, G. Mayr

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Zitat:
Original erstellt von MayrGeorg:

Weiter wollte ich fragen, ob jemand von einer Messe oder ähnlichem weiß, die jetzt im Frühjahr stattfindet und bei der verschiedene FEM-Vertriebsfirmen bzw.

Digital Factory auf der Hannovermesse.

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Dankeschön. Die Ausstellerliste sieht interessant aus.

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Nächste Woche ist eine NAFEMS-Veranstaltung zu genau diesem Thema.
http://www.nafems.de/Veranstaltungen/04%20Veranstaltungen.html

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Vielen Dank für die Links. Fürchte die NAFEMS-Veranstaltung ist zu kurzfristig und kostspielig, zumal ich meines Ermessens noch nicht ausreichend genug ins Thema eingearbeitet bin.
Aber auf den CADFEM-Termin bin ich gestern auch schon gestoßen und er ist schon rot im Kalender angemerkt. Dennoch Dankeschön für die Infos

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Hallo Georg,

die Fa. COMSOL Multiphysics GmbH bietet auch kostenlose Informationsveranstaltungen an: http://www.comsol.de/

Ich war letzten Dienstag in Stuttgart und fand's sehr interessant.

Die Infoveranstaltungen von CADFEM kann ich auch empfehlen. Habe mich da vor kurzem erst über ANSYS (DesignSpace) und LS-DYNA informiert.

Bin zur Zeit auch auf der Suche nach einer geeigneten FEA-Software für unsere Konstruktionsabteilung. Wir wollen damit nicht-lineare Berechnungen im Bereich der Strukturmechanik durchführen, sowie Wärmeausdehnungen untersuchen. Da gibt's schon ne ganze Menge Anbieter, was die Auswahl nicht gerade einfach macht...

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Grüße
Jörg

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Immer bedenken: Bei den Firmen- oder Programmspezifischen Veranstaltungen lernt man immer nur deren Lösung kennen. Diese Lösung muss aber nicht unbedingt die Beste sein.

Wenn die Berechnung konstruktionsnah sein soll, solltest man mal schauen welche Anbieter nichtlinearer FE-Software eine Lösung innerhalb des vorhandenen CAD-Systemes anbieten.

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Hallo Jörg,

kurze Anmerkung: Fast alle gängigen CAD-Systeme bieten integrierte FE-Lösungen für Konstrukteure. Je nach CAD-System würde ich also auf die Suche gehen. Ansonsten gibt es einige nicht-lineare Berechnungen in der Strukturmechanik (Kontakt, Vorspannung, nichtlineare Elastizität, Plastizität, geometrische Nichtlinearität, Instabilität...), diese sind für einen CAD-Konstrukteur sicher nicht ohne Weiteres zu verdauen

Gruss Paul

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Hallo,

Bei einer Software die für die Konstruktionsbegleitende FEM Berechnung gedacht ist, ist die Nichtlinearberechnung in den meisten Fällen NICHT das ausschlaggebende kriterium (kommt auch auf die Anwendung an).
Meine kriterien, die ich bei der Auswahl eines FEM Systems in den vordergrund gestellt habe waren:
-reine FE Software
-CAD neutral (gleichgute verbindung zu allen CAD systemen)
-möglichkeit zu wachsen (Mit den wachsenden Anforderungen z.B nichtlinear, transient ect. sollte auch die Lizenz wachsen können).

Gruss
BWs

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Das sind viele gute Anregungen zum generellen Thema. Vielen Dank!

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Ich möchte noch einmal fragen, ob jemand der eine erfolgreiche Einführung eines FEM-Systems hinter sich gebracht hat, bereit ist kurz zu schildern auf welche Probleme man gestoßen ist und welche Dinge leicht vergessen werden bzw. auf was besonders geachtet werden sollte. Damit meine ich nicht die allgemeine Vorgehensweise, wie es besonders "JPietsch" hier immer wieder und schon asuführlich aufgeführt hat. Sondern einfach Punkte, die leicht übersehen werden bzw. die für Probleme gesorgt haben.

Freundliche Grüße
Georg Mayr

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Zitat:
Original erstellt von MayrGeorg:
der eine erfolgreiche Einführung eines FEM-Systems hinter sich gebracht hat, bereit ist kurz zu schildern auf welche Probleme man gestoßen ist und welche Dinge leicht vergessen werden bzw. auf was besonders geachtet werden sollte.

Was meines Erachtens bei vielen Unternehmen die eine FEM-Software einführen leicht vergessen wird ist, dass man Mitarbeiter benötigt, welche in der Lage sind diese auch zu bedienen und bei Problemen von erfahrenen Anwendern unterstützt werden.

Eine Software einzuführen und dann einige Mitarbeiter auf eine 3-tägige Schulung zu schicken, garantiert sicherlich den erhofften Erfolg.

Wie hast du denn dies geplant?

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Viele Grüße

Dominik

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Zitat:
Eine Software einzuführen und dann einige Mitarbeiter auf eine 3-tägige Schulung zu schicken, garantiert sicherlich den erhofften Erfolg.

Genau so hatte ich mir das gedacht. Habe selbst die Kurse FEM I+II an der FH gehört. Damit bin ich alles andere ein Insider was die Thematik angeht, aber ich hab zumindest schon mal hineingeschnuppert. Viele Mitarbeiter haben diesen "Mindest-background" jedoch nicht oder es ist schon zu lange her.

Daher bin ich schon auch der Auffassung, dass mehrere MA zunächst auf eine FEM-Grundschulung geschickt werden sollten um in die Thematik und Funktionsweise etwas rein zu kommen.
Und dann natürlich eine Grundschulung für das letztlich angeschaffte Programm, um sich nicht alles via Learning by doing aneignen zu müssen und so dann evtl sogar Funktionalitäten zu übersehen.

Wichtig ist, dass die Firma in die Berechnung vorerst nur für interne Zwecke (Konstruktionsprüfung einfacher Fälle, Optimierung usw.) einsteigen möchte. Also keine expliziten Berechnungsaufträge und damit (vorerst) auch kein spezieller Berechnungsingenieur.

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Hallo,

dann würde ich persönlich nicht den Schritt wagen,
eine komplexe FEM-Software wie ABAQUS, ANSYS classic, LS-DYNA, ...
anzuschaffen.

Im Prinzip würde ich dann eher in Richtung Designspace, Ansys Workbench, Cosmosworks, ... tendieren

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Viele Grüße

Dominik

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Ja, beim Stöbern durch dieses Forum bin ich auf genannte Systeme gestoßen und ich denke mir auch, dass es wohl auf eines dieser "kleineren" Programme hinauslaufen wird. Zumindest jedoch eines, mit modularem Aufbau, welches man bei Bedarf aufrüsten kann. Aber da muss erst noch ein richtiger Vergleich mit anschließender Bewertung stattfinden. Mal sehen was dann letztendlich dabei raus kommt.

Gibt es sonst irgendwelche Stolperfallen (z.B. Basisanforderungen oder so, an die man zunächst nicht denkt wie Schnittstellen usw), die es zu erkennen gilt? Hab halt echt Sorge, dass ich irgendwas vergessen habe, bevor ich dann mit dem Vegleich anfange und eine Entscheidung treffen muss.

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Zitat:
Original erstellt von MayrGeorg:
Ich möchte noch einmal fragen, ob jemand der eine erfolgreiche Einführung eines FEM-Systems hinter sich gebracht hat, bereit ist kurz zu schildern auf welche Probleme man gestoßen ist und welche Dinge leicht vergessen werden bzw. auf was besonders geachtet werden sollte.

Die Klassiker:

- Fehlendes generelles FEM-Knowhow im Unternehmen. Auch wenn die Hersteller dieser Systeme noch so oft beschwören, wie einfach das alles inzwischen sei: Ohne geht es nicht.

- Fehlende Werkstoffdaten. Hurra, das FEM-Programm ist da und die erste Auslegung auf Festigkeit soll gerechnet werden. Ja, aber wann versagt denn der jeweilige Werkstoff? Das FEM-Programm weiß das von alleine nicht, und der Lieferant des Systems liefert in den allerseltensten Fällen auch genügend und ausreichend Werkstoffdaten mit. Das kann der nämlich gar nicht. Ganz besonders beliebt ist das bei dem Thema Umformsimulation. Ei, wo ist sie denn, unsere kleine Fließkurve?

- Mangelndes Verständnis im Unternehmen für die Fähigkeiten und vor allem die Grenzen von FEM. "Wieso, wir haben doch jetzt FEM, das MUSS doch jetzt gehen!"

- Der Glaube an die Berechnung auf Knopfdruck, insbesondere bei den Kostenverantwortlichen und der Geschäftsleitung. Eine solche Erwartung kann nur enttäuscht werden. Und schon gerät FEM aufs Abstellgleis.

- Mangelnde Akzeptanz der FEM-Ergebnisse, insbesondere bei altgedienten Praktikern aus der Fertigung: "Neumodisches Computer-Zeug, funktioniert sowieso nicht, kommt eh nur Quatsch raus, wir alten Hasen können das alles viel besser."

- Mangelnde Hardware-Ausstattung. "Wieso, der alte PC da sollte doch wohl reichen oder nicht?"

- Mangelnde Bereitschaft, Mitarbeiter zu schulen.

- Mangelnde Unterstützung der Berechner durch interne "Zulieferer" (CAD-Daten aus der Konstruktion, Werkstoffdaten aus der Forschungsabteilung, praktische Erfahrungen und Ergebnisse aus der Fertigung, Hardware und Support aus der EDV) Wenn die den FEM-Berechner hängen lassen, ist er verloren.

- Nicht vorhergesehene Probleme beim Zusammenspiel mit CAD-Systemen, Probleme z.B. mit den Schnittstellen. Modelle lassen sich nicht imporieren oder sind zu komplex, lassen sich nicht vereinfachen, und, und, und...

- Hohes Fehlerrisiko bei nicht erfahrenen Anwendern und kritiklose Wundergläubigkeit bei denen, für die die FEM-Ergebnisse erstellt wurden (insbesondere, wenn das Vertriebsleute sind, deren Augen gleich meilenweit leuchten, wenn sie schöne, bunte Farbplots sehen)

- Hohes Fehlerrisiko, wenn FEM-Ergebnisse nicht ausreichend durch eigene, praktische Versuche validiert werden

Wenn man diese Punkte einmal Revuie passieren läßt, sieht man schnell: Die meisten Probleme sind nicht technischer Natur, sondern liegen - wie so oft - im menschlich-organisatorischen Bereich.

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Vielen Dank für diese ausführliche Antwort. Besonders auf das Hinweisen dieser nicht technischen Problemstellungen.

Der wille der Geschäftsführung, MA zu Schulen ist definitiv da. Meine Arbeit beschäftigt sich mit der Auswahl der für das Unternehmen richtigen Software. Daher auch die Anforderung an die Modularität, damit man im Zweifelsfall noch die Notbremse ziehen kann. Vermutlich wird es sich zum allerersten Einstieg sogar darauf hinauslaufen, dass eine Software zunächst gemietet wird.
Denn die Erfahrung mit FEM kommt nicht von heute auf morgen. Eine Stelle für einen Berechnungsingenieur kann aber nicht gerechtfertigt werden. Die Firma ist sich der Risiken bewusst und möchte sich demnach auch sehr vorsichtig an das Thema herantasten. Aber man möchte dennoch nichts wichtiges übersehen, um eben die Akzeptanz bei den MA bereits von anfang an sehr hoch zu halten.

Nochmals vielen Dank für die Antowrten. Ich werde die Ratschläge beherzigen

Viele Grüße
Georg Mayr

[Diese Nachricht wurde von MayrGeorg am 13. Mrz. 2008 editiert.]

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Zitat:
Original erstellt von MayrGeorg:
Vielen Dank für diese ausführliche Antwort. Besonders auf das Hinweisen dieser nicht technischen Problemstellungen.

Zur Ergänzung der gestern von mir genannten Punkte:

Bei Eurem Unternehmen handelt es sich, wenn ich das erste Posting richtig verstanden habe, nicht um ein produzierendes industrielles Unternehmen, sondern um einen Konstruktionsdienstleister. Und das verschärft die Problematik natürlich noch einmal hochgradig.

In einem solchen Unternehmen bestehen nämlich noch viel weniger Möglichkeiten

- FEM-Berechnungen mit Ergebnissen aus der Praxis zu validieren
- eigene Werkstoffdaten zu ermitteln
- eigene Versuche durchzuführen
- eigenes Praxis-Knowhow in die Simulation einfließen zu lassen
- und, und, und...

Dazu kommt, daß die zu simulierenden Anwendungsfälle in der Regel nicht aus dem eigenen Haus kommen, sondern von einem Kunden, also von extern, was automatisch das Risiko von falsch oder mangelhaft übermittelten Informationen in sich birgt:

- Wie sieht der zu berechnende Anwendungsfall aus?
- Wie lauten die realen Belastungen?
- Wie lauten die realen Rand- und Anfangsbedingungen?
- Wo darf vereinfacht werden, wo nicht?
- Liegen valide Werkstoffdaten vor?
- Sind die Belastungsgrenzen des Werkstoffs bekannt?
- Undsoweiter, undsoweiter...

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ja, genau das ist das Problem. Die Firma ist Dienstleister und entwickelt für Kunden. Mit 30MA ist es da natürlich sehr genau zu durchdenken, wieviel geld in welche Software investiert wird.

Die Brisanz ist mir und den verantwortlichen Leuten hier bewusst. Dementsprechend wie weiter oben schon geschildert soll eine Berechnung vorerst nur die momentane Herangehensweise bei der Konstruktion stützen. Also durchaus auch erst mal nur rein qualitativ Schwachstellen erkennen.

Beim Durchstöbern dieses Forums bin ich zwangsläufig auf die Vorgehensweise des Benchmarking gestoßen.
Und genau dieses Problem habe ich momentan, ein Referenzteil zu finden, welches auch real getestet wurde. Eventuell ist ein Kunde bereit, ein Teil zur Verfügung zu stellen; Realtests haben die aber auch bisher so gut wie keine gemacht.
Da bin ich noch am grübeln, wie ich da eine Referenz für die noch in etwas ferner Zukunft liegenden Softwarevorführungen bekommen soll.
Werkstoffdaten müssten teuer erkauft werden sofern sie nicht in der software integriert sind. Da es sich in erster Linie um beanspruchte Gussteile handelt, ist eine analytische Vergleichsrechnung keine Option.
Darum bin ich sehr stark angewiesen auf Erfahrungswerte.
wie ebenfalls schon geschrieben, dämmert mir, dass es sich auf ein absolutes Grundmodul einer Software zunächst beschränken wird, auf dem bei Bedarf mit möglicherweise zunehmender Erfahrung aufgerüstet werden kann.

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Hau doch einfach mal Eure(n) CAD-Vertriebler an! Sag Ihnen, dass Ihr mit dem Gedanken spielt FEM einzuführen. Im Falle von CATIA oder Pro/E beispielsweise bekommt Ihr dann vielleicht eine Testlizenz des jeweiligen FEM-Pakets, mit etwas Glück sogar eine Demo vor Ort.

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Zitat:
Original erstellt von MayrGeorg:
...
Werkstoffdaten müssten teuer erkauft werden sofern sie nicht in der software integriert sind. Da es sich in erster Linie um beanspruchte Gussteile handelt...

Hallo Georg,

die Konstrukteure/FEM-Neueinsteiger werden wohl mit linear-statischen Analysen anfangen. Hier spielt eine Werkstoff-Datenbank eine untergeordnete Rolle.
Viel wichtiger ist, dass die Mitarbeiter das Hooksche Gesetz und das Spannungs-Dehnungs-Diagramm verstehen,
evtl. auch noch ein Ersatzmodell aufzeichnen können. Dazu sind die meisten Konstrukteure in der Lage.

Stichwort: Gussteile. Kein Neueinsteiger sollte die eigene mühsam erstellte Geometrie reparieren müssen, d. h. eine schnittstellenfreie integrierte Lösung (bieten alle führenden CAD-Systeme an) wäre eindeutig von Vorteil.

Gruss Paul

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Zitat:
Original erstellt von MayrGeorg:
Vielen Dank für diese ausführliche Antwort. Besonders auf das Hinweisen dieser nicht technischen Problemstellungen.
Der wille der Geschäftsführung, MA zu Schulen ist definitiv da. Meine Arbeit beschäftigt sich mit der Auswahl der für das Unternehmen richtigen Software. Daher auch die Anforderung an die Modularität, damit man im Zweifelsfall noch die Notbremse ziehen kann. Vermutlich wird es sich zum allerersten Einstieg sogar darauf hinauslaufen, dass eine Software zunächst gemietet wird.
Denn die Erfahrung mit FEM kommt nicht von heute auf morgen. Eine Stelle für einen Berechnungsingenieur kann aber nicht gerechtfertigt werden. Die Firma ist sich der Risiken bewusst und möchte sich demnach auch sehr vorsichtig an das Thema herantasten. Aber man möchte dennoch nichts wichtiges übersehen, um eben die Akzeptanz bei den MA bereits von anfang an sehr hoch zu halten.
Nochmals vielen Dank für die Antowrten. Ich werde die Ratschläge beherzigen
Viele Grüße
Georg Mayr
[Diese Nachricht wurde von MayrGeorg am 13. Mrz. 2008 editiert.]

Es sollte auch bedacht werden, dass es schon eine Vielzahl von FEM-Dienstleistern auf dem Markt gibt. Also die den ganzen Tag nichts anderes machen. Da sollte man schon vorher abwägen, ob man nicht lieber die Belastungsfälle von diesen Dienstleistern berechnen bzw. nachweisen lassen sollte. Und von heute auf morgen z.B. ANSYS praxisorientiert anwenden wird auch nicht geschehen.

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Vielen Dank für die Ratschläge. Wir werden uns mit unserem CAD-Vertrieb auf alle Fälle in Verbindung setzten. es wird in Kürze eine Bewertung der einzelnen Möglichekeiten geben, wozu auch das Kriterium "Stand-alone" und "CAD-integriert" erfasst wird. Ich hab zwar schon persönliche Preferenzen, aber ich möchte die Bewertung neutral durchführen und alle Eigenschaften abwägen.

Sinn meiner Arbeit ist es, zu sehen, welches Programm für uns das geeignetste wäre, wenn man sich eines anschaffen würde. Die Option, einen Berechnungsdienstleister zu engagieren oder Software zu mieten fließt als Alternative mit ein.

Ich möchte euch nochaml für die rege Beteiligung danken. Da waren schon viele wertvolle Anregungen und Hinweise dabei.

Viele Grüße

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ein wichtiger Aspekt bei Einfuehrung von Simulationstechnik ist
(wie schon oben im ersten Beitrag von Dominik Mueller angeklungen):

eine geeignete, zentral positionierte Person welche man mit Training,
Administration Berechnungsaktivitaet in der Firma betreut:

   am besten geeignet scheint hier auf den ersten Blick ein
   Berechner, der die passende Erfahrung mit spezifischer SW schon
   mitbringt, die Faehigkeit hat Einsteigern wie dem Konstrukteur
   Fragen treffend und effizient zu beantworten, Inhalte kompakt zu
   vermitteln - direkt und unumwunden ohne Zeitverlust, ohne die
   eigene Position hochzuspielen oder auszunutzen.

   Die geeignete Person sollte kein Stellenhuepfer sein da
   man nicht unbedingt schnell passenden Ersatz finded.

   Neigung zur Berechnungstaetigkeit Mitarbeiter kristallisiert
   sich heraus, begleitendes Selbststudium ist staerker selbst-
   motiviert bei geeigneter Ansprechperson.

   Schulung und Support beim Vertriebspartner Berechnungssoftware ok -
   ersetzt aber meines Erachtens nicht gewachsene Vorortkompetenz,
   will man Berechnungsaufgaben selbst abwickeln.

Man soll niemanden an die Simulation zwingen muessen. Leute die diese
Art der Taetigkeit interessiert, sind oft die geeigneteren Kanditaten.

Neben der Frage der geeigneten Software ist auch an das einbinden der
IT-Aspekte HW/SW-Anforderungen, Administration, Betreuung zu denken.

Kosten (Personal, Software/HW, Schulung) muessen justifizierbar
sein, in einen betriebsspezifisch gesteckten Rahmen passen.

------------------
Gruesse,
Frank Exius
IFE Deutschland www.ife-ansys.de
Mo-Fr 9:00-18:00 Uhr durchgaengig

[Diese Nachricht wurde von ife am 28. Okt. 2009 editiert.]

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Hallo,

ist Comsol Multiphysics gleich ANSYS Multiphysics? Ist das denn überhaupt Multiphysics? (Kontakt, Kopplung, Strömung, Elektromagnetik, Temperatur)

VG KB

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Neue Fragen bitte als neues Thema ins Forum stellen - nicht an bestehende Themen/Beitraege anhaengen.

Antwort auf die Frage: ja - COMSOL Multiphysics (formals FEMLAB) ist, wie ANSYS unter der Multiphysics License, ein in den verschiedenen Gebieten der klassischen Physik einsetzbares Produkt.

ANSYS Multiphysics ist industrieerprobt, weitverbreitet, gut dokumentiert, bei gutem Fehlerverfolgungssystem. Hat ein staendig wachsendes Portofolio an Produkten (CFX AUTODYN ANSOFT-Module usw) - ein Plus. Breite wie Tiefe, fuer die Entwicklung.

COMSOL Multiphysics bietet intelligente Moeglichkeit die der Simulation zugrunde liegenden Differentialgleichungen zu beeinflussen: entfernen, modifizieren von Quelle/Senke-Thermen u.ae. Damit flexibel in der Einflussnahme auf die der Berechnung zugrunde liegenden PDE's zwecks Steuerung der an der Loesung partizipierenden Effekte - ein Plus. Stichwort, Grundlagenforschung.

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Gruesse,
Frank Exius
IFE Deutschland www.ife-ansys.de
Mo-Fr 9:00-18:00 Uhr durchgaengig

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