CAD-System: Mit Windgeschwindigkeit zum Projektziel

Das Unternehmen bewind erzielte durch den Einsatz des CAD-Systems „Solidworks“ von Dassault Systèmes eine umfassende Effizienzsteigerung bei der Entwicklung und Verbesserung von Windenergieanlagen. Arbeitsschritte konnten beschleunigt und die Validierung neuer Produkte maßgeblich vereinfacht werden.

Bewind aus Rendsburg am Nord-Ostsee-Kanal entwickelt Windkraftanlagen sowie deren Systeme und Komponenten. Auf der Basis moderner Regelungsfunktionen, Antriebstechnologien und Materialien entstehen aus einer Hand Windkraftwerke der Multi-Megawatt-Klasse. Die Entwickler von bewind blicken auf eine gemeinsame jahrzehntelange Erfahrung zurück, die nun in den 2019 gegründeten Betrieb einfließt. Um alle Arbeitsprozesse schnell und effektiv begleiten zu können, entschied sich das Team für den Einsatz der neuesten Version von Solidworks von Dassault Systèmes.

Maßgeschneiderte Produkte zur Energiegewinnung

Der globale Wettbewerb der Windkraftanlagenhersteller erfordert es, fortwährend Innovationen in immer leistungsfähigere Anlagen einfließen zu lassen. Insbesondere die sind Entwicklungszyklen möglichst kurz zu halten. Hier knüpft das umfangreiche Dienstleistungsangebot von bewind an. Durch den Einsatz von Solidworks gelang es dem Team, das Angebot für die Entwicklung und Konstruktion von Windkraftanlagen sowie deren Systemen, Subsystemen und Komponenten zu erweitern. So können zum Beispiel eine detaillierte Konstruktion sowie Strukturnachweise des Gesamtproduktes für alle Anwendungsbereiche und deren Anforderungen erfolgen. Das Ergebnis ist ein maßgeschneidertes Produkt zur möglichst optimalen Energiegewinnung.

Die Ingenieure von bewind arbeiten schon seit vielen Jahren mit Solidworks und anderen Anwendungen wie „Catia“. Die Experten verfügten über weitreichende Erfahrungen mit der CAD-Software im Konstruktionsbereich, was letztlich zur Entscheidung führte, die aktuellste Version auch für bewind zum Einsatz zu bringen. „Ich kenne Solidworks bereits seit dem Studium und habe bis heute viele Versionen kennengelernt. Solidworks war früher schon gut, aber die neueste Version bietet uns noch deutlich mehr Möglichkeiten – und macht die hohe Entwicklungsgeschwindigkeit von bewind erst möglich“, schätzt Jan Lütjen ein, Lead Engineer für Turbine Architecture bei bewind.

Dienstleistungsportfolio gestärkt

Bei der Entwicklung von Windenergieanlagen und deren Komponenten wie etwa Rotorblättern erstellte das Team früher eine 2-D-Skizze, die sie an einen externen Dienstleister zur Weiterverarbeitung gaben. Mit den neuen Funktionen von Solidworks ist es bewind nun möglich, eigenständig ein 3-D-Modell zu entwerfen und eigene Dienstleistungen als umfassendes Geschäftsmodell anzubieten. Der Einsatz macht den Konstruktionsprozess für alle Stakeholder zugänglich und ermöglicht eine besonders effiziente sowie zielführende Umsetzung. „Wir nutzen Solidworks für die komplette Planung und Entwicklung – nur ein Whiteboard kommt ganz zum Anfang noch zum Einsatz“, so Lütjen. Mussten mechanische Eigenschaften früher über Excel-Tabellen zeitaufwendig gepflegt und ausgewertet werden, lassen sich diese nun einfach per Knopfdruck über das System ausgeben. Gleichzeitig entfallen Zusatzarbeiten wie die Bestimmung der Turmeigenfrequenz oder statische Berechnungen in der Konstruktionsphase. Diese sind dank Solidworks möglich und ersparen zusätzliche Korrekturschleifen.

Die Zeit, bis eine erste komplette Lastenrechnung erfolgt, reduziert sich um etwa 50 %. Mit der Simulation von Solidworks ist die Berechnung im ersten Projekt in etwas weniger als drei Monaten möglich – bei der nächsten Windenergieanlage dieser Art verringert sich diese Zeit nochmals auf acht Wochen. Das Gesamtprojekt ist damit von der ersten Idee bis hin zur Zertifizierung der Anlage in circa zwei Jahren abgeschlossen, was eine enorme Zeiteinsparung darstellt. Der Entwicklungsprozess ist folglich nicht nur schneller, sondern auch kosteneffizienter.

Agile Entwicklung durch zentrale Datenbasis

Die neue Version von Solidworks ist für das Team eine All-in-one-Lösung und bündelt alle Anforderungen in einer Software. Ein Boost für die Zusammenarbeit: Passt ein Kollege in der Konstruktion ein Bauteil an, können alle Teammitglieder in Echtzeit Einsicht nehmen und – wenn nötig – darauf reagieren und ihrerseits notwendige Komponenten zeitnah anpassen. Dank zentraler Datenbasis sind Arbeitsschritte auch simultan möglich und für alle einsehbar. Für eine agile Entwicklung sind damit Anpassungen direkt für alle Stakeholder sichtbar – egal, wo sie sich auf der Welt befinden. Weil das gesamte Team mit den gleichen Daten arbeitet, entfallen zudem Übertragungsfehler sowie eine zeitraubende Fehlersuche, und die Entwicklungszeit kann effektiver genutzt werden.

„Wir waren positiv überrascht, wie gut die Remote-Arbeit über den Server und bei langsamer Internetverbindung funktioniert – gerade in Zeiten des vermehrten Homeoffice ein echter Gewinn“, betont Lütjen. Doch damit nicht genug: Die neuen Funktionen sowie der flexible modulare Aufbau von Solidworks überzeugen die Ingenieure. „Als Start-up profitierten wir besonders von der komfortablen Baukastenlösung: Wir konnten verschiedene Funktionen sowie Module risikolos testen und schauen, ob diese zu unseren Bedürfnissen passen“, hebt Sabine Meierdierks hervor, Lead Engineer Structure und Mechanics bei bewind. „Auch künftig bietet die Gesamtlösung viel Spielraum für hohe Projektanforderungen. Ein später benötigter Toolbaustein kann einfach zugebucht werden.“

Zertifizierung vereinfachen

Bevor eine Windenergieanlage an den Start gehen kann, wird sie von externen Prüfstellen auf Herz und Nieren untersucht. Dies gewährleistet den einwandfreien und sicheren Betrieb auch unter extremen Bedingungen. Da Prüfstellen dafür genauen Einblick in die Konstruktionsdaten benötigen, ist es wichtig, diese schnell und einfach verfügbar machen zu können. Mit Solidworks gelingt dies bewind in kurzer Zeit: Die Daten lassen sich zur Aufbereitung von Zertifizierungsunterlagen genau in der benötigten Form (Einheit, Nullpunkt Koordinatenkreuz) bereitstellen.

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