Berechnungs- und Visualisierungssoftware
Für die Durchführung von aufwändigen numerischen Berechnungen sowie die Modellierung von technischen Systemen verfügen wir über die Software MATLAB/Simulink inklusive relevanter Toolboxen (Machine Learning und Deep Learning, Bildverarbeitung, Optimierung). Außerdem nutzen wir Python für die Erstellung von Grafischen Benutzeroberflächen (GUI), die Programmierung von Machine-Learning-Modellen und KI-Anwendungen.
Um Messdaten zu visualisieren und Bedienoberflächen für Maschinen oder Prüfstände zu erstellen, setzen wir die Software LabVIEW ein.
Für die Planung und Auswertung von Versuchen nutzen wir die Statistik-Software Minitab, die speziell für statistische Analysen im Qualitätsmanagement entwickelt wurde und eine Vielzahl von statistischen Methoden und grafischen Werkzeugen bietet.
Software zur Materialflusssimulation
Für ereignisdiskrete Materialflusssimulationen verwenden wir neben anyLogic auch die Software PlantSimulation. Mit der Software Sim 3D erstellen wir Animationen und Simulationen von Produktions- und Logistiksystemen. Dabei werden Bewegungen und Materialströme realitätsgetreu abgebildet und physikalische Eigenschaften wie Gravitation, Reibung und Trägheit berücksichtigt.
Der Einsatz von Materialflusssimulationen bietet bei der Neu- und Umplanung von Produktions-, Lager- und Logistiksystemen große Vorteile und erhöht die Planungssicherheit.
FEM-Software
Zur Simulation von Umformprozessen nutzen wir die Finite-Elemente-Methode (FEM). Den Stofffluss von Schmiede-, Querkeilwalz- und Ringwalzprozessen simulieren wir unter anderem mit der Software Forge NxT. Das neuartige Hybridschmieden, innovative inhomogene Erwärmungsstrategien sowie die Verschleißreduktion beim Gesenkschmieden simulieren wir mit Simufact. Die Software Ansys Workbench wird verwendet, um mechanische Belastungen zu berechnen oder strukturmechanische Modellierungen im Rahmen der Produktentwicklung durchzuführen.
CAD-Software
Zur Konstruktion nutzen wir in unseren Forschungsprojekten und Beratungsprojekten im Bereich der Produktentwicklung meist das CAD-Programm Creo Parametric. Damit konstruieren wir Umformwerkzeuge, etwa für das gratlose Präzisionsschmieden, das mehrdirektionale Schmieden, das Querkeilwalzen sowie verschiedene Prototypen im Rahmen von Produktentwicklungsprojekten.
Außerdem nutzen wir Creo Simulate für Belastungsanalysen bzw. die Analyse unserer Konstruktionsdaten. Nach der Konstruktion simulieren wir damit beispielsweise die Werkzeugverformung unter Last. Vor allem für komplizierte Werkzeugsysteme ist dies sinnvoll.
Auch Autodesk inventor und AutoCAD nutzen wir.
GAMS-Software
Zur Formulierung von komplexen mathematischen Optimierungsproblemen nutzen wir die Modellierungssprache GAMS (General Algebraic Modeling System).
In der zugehörigen Softwareumgebung können Reihenfolge-, Zuordnungs- oder Auswahlprobleme in Form von Zielfunktionen und Restriktionen mathematisch beschrieben werden. Das formulierte Optimierungsproblem kann dann nach Eingabe der benötigten Eingangsdaten mittels einen Solvers (zum Beispiel CPLEX) optimal gelöst werden.
Eine mögliche Anwendung ist die optimale Anordnung von Produktions- und Lagerflächen in der Fabriklayoutplanung, um beispielsweise die Materialflusslänge zu minimieren.
Software für Additive Fertigung
Zur Erstellung der 3D-Druck-Daten nutzen wir aktuelle Slicing-Software wie zum Beispiel:
- Simplify3D
- Ultimaker Cura
- SuperSlicer
- PrusaSlicer
Darüber hinaus entwickeln wir auch eigene Scripte zur Anpassung des Maschinencodes, um die Interaktion zwischen 3D-Druckern und weiteren Maschinen zu ermöglichen – zum Beispiel das automatisierte Einlegen von RFID-Tags in additiv gefertigte Bauteile oder die automatische Entnahme von fertigen Bauteilen aus dem Drucker.
Photogrammetrie-Software
Um die Drohnen-Aufnahmen zu Punktewolken und anschließend zu planungsfähigen CAD-Modellen zu verarbeiten, nutzt das IPH folgende Photogrammetrie-Software:
- Agisoft Metashape
- Pix4D
Ein eigenes Softwaretool haben IPH-Ingenieure auf Basis der Forschungsergebnisse aus dem Projekt Instant Factory Maps entwickelt.
Zum Einsatz kommt die Photogrammetrie-Software unter anderem bei der Abbildung des Ist-Zustands von Fabriklayouts.
Fabrikplanungssoftware VisTable
Für die Planung und Optimierung von Fabriklayouts nutzen wir die Software visTABLE. Damit analysieren wir Materialflüsse und visualisieren Transportdaten direkt im Fabriklayout. So lassen sich beispielsweise Engpässe, unnötige Transportwege und Ineffizienzen erkennen.
Maschinen, Regale und Arbeitsplatzsysteme können per Drag-and-Drop im 2D-Grundriss platziert und anschließend in einer 3D-Umgebung betrachtet werden. Eine umfangreiche Bibliothek mit parametrisierbaren 3D-Modellen unterstützt die Layoutplanung. Dank der touch-optimierten Oberfläche können zudem mehrere Personen gemeinsam an einem Layout arbeiten, Varianten diskutieren und Änderungen direkt vornehmen. Die Software eignet sich sowohl für die Umplanung bestehender Produktionshallen als auch für die Planung neuer Werke.
