Software macht Prototypen überflüssig

Neues Kompetenzzentrum zur „Rechnerintegrierten Produktentwicklung“ an der Fachhochschule Koblenz

Wissenschaftlichen Sachverstand bündeln – das ist eines der Ziele, welche Prof. Dr. Jürgen Zöllner mit der Einrichtung von vorerst 16 Kompetenzzentren an rheinland-pfälzischen Hochschulen verfolgt. Insgesamt 5,6 Mio. Mark macht das Wissenschaftsministerium in der ersten Antragsrunde dafür locker. An der Fachhochschule Koblenz entsteht ein Kompetenzzentrum zur „Rechnerintegrierten Produktentwicklung“, das Forschungsaktivitäten aus den Fachbereichen Elektrotechnik und Informationstechnik sowie Maschinenbau zusammenführt.

Prof. Dr. Karl-Josef Mürtz vom Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik der Fachhochschule Koblenz hat mit seinem Mitarbeiter Hans-Josef Degen ein Werkzeug entwickelt, dass die hochspannungstechnische Konstruktion deutlich verbessert. Es handelt sich dabei um eine benutzerfreundliche Software zur Simulation elektrischer Felder am PC, mit deren Hilfe ein kompliziertes mathematisches Verfahren auch für unerfahrene Anwender nutzbar gemacht wird. Die Software kann ähnlich wie ein CAD-Programm eingesetzt werden. Die Ergebnisse der Berechnungen werden nicht nur als physikalische Größen ausgegeben, sondern können als dreidimensionale Bilder am Bildschirm dargestellt werden. „Dies trägt sicherlich dazu bei, dass die elektrischen Felder, die man eigentlich nicht sehen, fühlen oder riechen kann, in Zukunft von Studierenden besser verstanden werden“, ist Prof. Dr. Mürtz überzeugt. „Profis“ in der Produktentwicklung könnten viel lockerer an ihre Aufgaben herangehen, verschiedene Varianten durchspielen und die Auswirkungen auf das elektrische Feld direkt am Bildschirm prüfen. „Der Entwicklungsprozess wird freier und kreativer“, so Mürtz. Auf den kostenintensiven Bau von Prototypen könne weitgehend verzichtet werden. Damit ist die rechnerintegrierte Entwicklung für kleinere und mittlere Unternehmen besonders interessant. Inzwischen hat sich das Programmpaket in der Praxis bereits in einer Vielzahl von Anwendungen bewährt.

Prof. Dr. Eckard-Rüdiger Richter vom Fachbereich Maschinenbau der FH Koblenz befasst sich im Projekt „Virtual Prototyping“ mit Problemstellungen auf dem Gebiet der Mehrkörpersimulation und Strukturanalyse. In den letzten Jahren sind Fragestellungen der Strömungsmechanik – der Computational Fluid Dynamics (CFD) – hinzugekommen. Ein aktuelles Beispiel hierfür ist die Kooperation mit dem Herzzentrum der Universität Bonn, bei der es um die Untersuchung strömungsmechanischer Probleme auf dem Gebiet der Medizin, genauer der Herzdurchströmung, geht. Teilergebnisse des Forschungsprojektes „Strömungssimulation konkurrierender Operationsmethoden an missgebildeten Kinderherzen“ wurden bereits am Gemeinschaftsstand „Forschung und Technologie in Rheinland-Pfalz“ auf der Hannover Messe Industrie 2000 präsentiert. In den Projekten haben sich auch viele Studierende mit den modernen Fachgebieten CAD und CAE beschäftigt. Einige konnten durch die Kontakte von Prof. Dr. Richter in Kooperation mit der Technischen Universität Dresden ihre Promotionsarbeit an der Fachhochschule Koblenz durchführen.

„Die Bündelung der Forschungsaktivitäten in dem Kompetenzzentrum ,Rechnerintegrierte Produktentwicklung’ ist naheliegend, da bei der Produktentwicklung sowohl elektrische als auch mechanische Probleme zu lösen sind“, betont FH-Präsident Prof. Dr. Hans-Dieter Kirschbaum. Er verspricht sich davon, dass Synergieeffekte über Fächergrenzen hinweg besser genutzt werden. Der Senat hat bereits am 10. Mai 2000 beschlossen, einen Forschungsschwerpunkt „Neue Methoden für Produktentwicklung und Fertigung“ an der Fachhochschule Koblenz zu etablieren. Das jetzt vom Ministerium bewilligte Kompetenzzentrum wird diesen Forschungsschwerpunkt aufgreifen.