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In der sich schnell entwickelnden Geschäftswelt von heute ist die Integration von Spitzentechnologien für Unternehmen, die sich einen Wettbewerbsvorteil verschaffen wollen, von entscheidender Bedeutung geworden. Kleine und mittlere Unternehmen (KMUs), die früher nur begrenzten Zugang zu fortschrittlichen Werkzeugen und Ressourcen hatten, nutzen heute innovative Lösungen, um die Produktentwicklung und die technische Effizienz zu steigern. Laut einer aktuellen Marktstudie (Quelle: Technik.de) lag der weltweite Markt für Ingenieursoftware im Jahr 2022 bei 32,6 Milliarden Dollar und wird bis 2026 voraussichtlich 50,2 Milliarden Dollar erreichen, wobei kleine und mittlere Unternehmen eine zunehmend wichtige Rolle bei diesem Wachstum spielen.
Trotz des allgegenwärtigen Einflusses von Technik und Technologien hatten kleine und mittelständische Unternehmen in der Vergangenheit aufgrund von Kostenbeschränkungen und technologischen Barrieren Schwierigkeiten, diese Tools zu übernehmen. Große Unternehmen haben mit ihren enormen Ressourcen den Bereich der Produktentwicklung und des Engineerings monopolisiert, so dass KMUs im Nachteil sind. Fortschritte im Bereich Cloud Computing, Abonnement- und Lizenzstrukturen, die Integration mit CAD- und PLM-Lösungen und die verstärkte Zusammenarbeit zwischen Teams haben jedoch den Zugang zu hochentwickelten Simulations- und Modellierungsfunktionen demokratisiert und damit die Wettbewerbsbedingungen für KMUs verbessert.
In diesem Blog befassen wir uns mit den transformativen Auswirkungen von Engineering-Technologien auf die Produktentwicklungsprozesse von KMUs. Wir untersuchen, wie Werkzeuge wie Simcenter STAR-CCM+ KMUs in die Lage versetzen, traditionelle Beschränkungen zu überwinden, die Leistung zu optimieren und Innovationen in verschiedenen Branchen voranzutreiben. Durch die Nutzung von Simulationen, virtuellen Tests und fortschrittlichen Analysen können kleine und mittlere Unternehmen jetzt mit größeren Unternehmen auf globaler Ebene konkurrieren und qualitativ hochwertige Produkte in kürzeren Zeiträumen und zu geringeren Kosten liefern.
Versuchsweise und fehlerhafte Produktentwicklung
Die zunehmende Allgegenwärtigkeit von Technik und Technologien hat sie für Unternehmen und Hersteller zugänglicher gemacht, die zuvor nicht in sie investieren konnten. Die großen Unternehmen haben diese Chancen genutzt und ihre Vorherrschaft in der Produktentwicklung und im Engineering aufrechterhalten. Infolgedessen haben sich die Produktentwicklungsteams kleiner und mittlerer Hersteller oft auf eine Mischung aus Technologie und manuellen Methoden verlassen und sich stark auf die Erfahrung und das Fachwissen ihrer Teammitglieder gestützt. Die Fluktuation und der Verlust von Talenten stellen für solche Teams jedoch ein erhebliches Risiko dar, da sie den Produktentwicklungsprozess zum Entgleisen bringen und die Zeit bis zum Erreichen des Umsatzes verzögern können. Darüber hinaus hat sich bei diesem Ansatz die Abhängigkeit von Versuch und Irrtum durchgesetzt. In der Regel entwerfen, bauen und testen Teams Produkte und iterieren die Entwürfe durch Versuch und Irrtum, bis sie den Zielvorgaben entsprechen. Leider werden Simulationstools und -technologien in solchen Szenarien nur selten eingesetzt, was zu trägen, fehleranfälligen Prozessen führt, die für Unternehmen, die regelmäßig Produkte entwickeln und auf den Markt bringen wollen, ungeeignet sind.
Nichtsdestotrotz hat sich der technologische Fortschritt im Laufe der Zeit dramatisch weiterentwickelt, wobei Technologieanbieter zunehmend auf die Bedürfnisse von kleinen und mittleren Unternehmen eingehen. Entwicklungen im Bereich Cloud Computing, Abonnement- und Lizenzstrukturen und die Integration mit CAD- und PLM-Lösungen haben zusammen mit anderen Fortschritten bei den Simulations- und Modellierungstechnologien die Landschaft verändert. Tools und Technologien, die früher für KMU-Produktentwicklungsteams unerreichbar waren, können jetzt die Designentwicklung, Optimierung und Leistungsvalidierung unterstützen. Dieser Paradigmenwechsel in der Produktentwicklung hat die Rolle des Testens nicht geschmälert, sondern den Prozess zu einem lineareren Arbeitsablauf gestrafft, der die Notwendigkeit von Versuch und Irrtum minimiert und die Erstellung von genaueren Prototypen ermöglicht. Solche Arbeitsabläufe eröffnen Unternehmen neue Möglichkeiten, z. B. die Verkürzung der Time-to-Revenue, die Steigerung der Produktleistung und die Erfüllung der Kundenerwartungen. Außerdem beschleunigen diese Tools und Technologien die Bewertung von Designkonzepten, und ermöglichen es den Produktentwicklungsteams, das Unternehmensziel, mehr Aufträge zu erhalten, zu unterstützen.
Eines der Haupthindernisse, mit denen KMUs in der Vergangenheit konfrontiert waren, war das Fehlen von Simulations- und Testwerkzeugen, was ihre Fähigkeit, neue Konzepte zu erforschen und Innovationen zu entwickeln, beeinträchtigte. Infolgedessen waren die Produktentwicklungsteams auf langsame, fehleranfällige Versuch-und-Irrtum-Prozesse beschränkt, die ihren Output auf einfache Komponenten mit minimaler Komplexität und Innovation beschränkten. Seitdem jedoch Tools und Technologien leichter zugänglich und für kleinere Teams geeignet sind, hat sich die Situation drastisch verbessert. So ermöglichen fortschrittliche Tools wie Simcenter STAR-CCM+ den Teams, neue Konzepte in der Entwurfsphase zu erforschen, innovative Designs zu untersuchen und Einblicke in komplexe fluiddynamische Phänomene zu gewinnen. Solche Fähigkeiten verschaffen KMUs einen Wettbewerbsvorteil, fördern die Innovation und treiben das Geschäftswachstum voran. Darüber hinaus sind diese Funktionen für kleine und mittelständische Beratungsunternehmen von Vorteil, da sie hochwertige CFD-Analysen und -Simulationen zur Erforschung neuer Konzepte und innovativer Designs anbieten.
Eliminierung der Endlosschleife von Design-Build-Test
Der eigentliche Wert von Simcenter STAR-CCM+ für kleine und mittlere Hersteller liegt in der Entwicklung interner Fähigkeiten. Zusätzlich zu den Forschungs- und Entwicklungsbemühungen können die Teams diese Werkzeuge nutzen, um die Produktleistung zu simulieren und zu optimieren. Zu den wichtigsten Anwendungsfällen gehört die strömungsdynamische Analyse für Hersteller von Industrieanlagen, mit der sie Strömungsmuster, Druckverteilung und Turbulenzprofile verstehen können. Darüber hinaus erleichtert STAR-CCM+ Multiphysik-Simulationen und ermöglicht die Vorhersage und Analyse der Interaktion zwischen Strömung, Wärmeübertragung, Strukturen und anderen physikalischen Phänomenen. Darüber hinaus findet die Software in verschiedenen Branchen Anwendung, z.B. in den Bereichen Wärmeübertragung, Energieeffizienz, Aerodynamik und Turbulenzanalyse, und ermöglicht es Herstellern, die Leistung ihrer Produkte in verschiedenen Bereichen zu verbessern.
Ein weiterer großer Vorteil von Simulationswerkzeugen ist die virtuelle Prüfung und Validierung. Während physische Tests bleibt unverzichtbar, Virtuelle Prototypen auf der Grundlage von Simulationsergebnissen ermöglichen die Entwicklung präziser Prototypen, die den Zielspezifikationen entsprechenDadurch wird die Endlosschleife von Entwurf, Konstruktion und Test vermieden.
Was katapultiert kleine und mittlere Unternehmen an die Spitze?
Da das technologische Ökosystem in kleinen und mittelständischen Unternehmen immer ausgereifter wird, sollte die Unternehmensleitung die weiterreichenden Auswirkungen dieser Tools auf den gesamten Produktentwicklungsprozess berücksichtigen. Die Straffung der Kommunikation zwischen den Tools verbessert die Arbeitsabläufe bei der Produktentwicklung, wobei Integrationen mit PLM- (Product Lifecycle Management) und CAD-Tools (Computer-Aided Design) sind von entscheidender Bedeutung. Hersteller, die über diese Integrationen verfügen, können Simulationsergebnisse einsehen, Designänderungen vornehmen und Simulationen durchführen, um das Verhalten vorherzusagen und die Ergebnisse nahtlos zu analysieren. Um Simulationsabläufe zu optimieren und die mit manuellen Prozessen verbundenen Herausforderungen zu bewältigen, ist eine Brücke zwischen CAD- und Simulationswerkzeugen unerlässlich. PLM-Tools, wie z.B. Teamcentererfüllen diesen Bedarf, indem sie Produktdaten effizient verwalten, die Zusammenarbeit erleichtern und als zentrales Repository für CAD-Modelle, Simulationsergebnisse, Dokumentation, Versionskontrolle und Benutzerzugriffsverwaltung.
Die etablierten Unternehmen der Prozessindustrie können von Softwaretools wie Simcenter STAR-CCM+ erheblich profitieren, da sie die Hersteller in die Lage versetzen, Fertigungsprozesse durch die Simulation von Prozessflüssigkeiten, Wärmeübertragung und chemischen Reaktionen zu optimieren. Die Simulationsergebnisse wirken sich sowohl auf die Umsatz- als auch auf die Ergebniskennzahlen aus. Sie maximieren die Produktausbeute, minimieren die Entstehung von Nebenprodukten und verbessern die Prozesseffizienz.
Zahlreiche Fallstudien speziell für die Prozessindustrie bieten wertvolle Einblicke. Ich lade Sie ein, unseren nächsten Blog zu lesen, „Wie simulieren SMBs die Dekarbonisierung in der Prozessindustrie?„, verfasst von meiner Kollegin Barbara Neuhierl, in dem sie näher darauf eingeht, wie Simulationslösungen wie Simcenter STAR-CCM+ kleine und mittlere Unternehmen in der Prozessindustrie in die Lage versetzen, die Dekarbonisierung voranzutreiben. Sie erklärt, wie CFD-Lösungen genutzt werden können, um neue Prozesse zu entwickeln und in industrielle Anwendungen zu überführen, und nennt dabei aufschlussreiche Beispiele für die Beschichtung von Batterieelektroden und die Abscheidung, Nutzung und Sequestrierung von Kohlenstoff. Viel Spaß beim Lesen.
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