Bei der Herstellung von Apparaten, Druckgeräten oder auch Wärmeübertragern müssen mechanische und thermische Berechnungen für gewöhnlich mit zwei unterschiedlichen Software-Systemen durchgeführt werden. Insbesondere die Berücksichtigung der gegenseitigen Beeinflussung von thermischer Auslegung und mechanischer Festigkeit bringt zusätzlichen Arbeitsaufwand mit sich. Vor dieser Herausforderung stand die Lauterbach Verfahrenstechnik GmbH bereits vor 40 Jahren. Sie hat dadurch das Potenzial einer ganzheitlich orientierten Software-Lösung erkannt und umgesetzt. Der Design ATLAS war geboren – die umfassendste Software auf dem Gebiet der Verfahrenstechnik und des Apparatebaus! Erfahren Sie im folgenden Interview mit den Geschäftsführern Dietmar Fischer und Elmar Münchinger, wie deren Software analytische und numerische FEM-Berechnungen miteinander verknüpft und welche Rolle eine fachspezifische KI dabei spielt!
Dietmar Fischer und Elmar Münchinger, ich freue mich, Sie im heutigen Interview mit TransformationDigital begrüßen zu dürfen! Sie als Diplom-Ingenieure befassen sich mit dem Apparatebau und der Druckgeräteherstellung. Was hat Sie dazu bewogen, in den Bereich der Software-Entwicklung einzusteigen?
Dietmar Fischer: Das Interesse an der Software-Entwicklung ist tatsächlich aus dem Alltag heraus entstanden. Dazu sollte ich erst einmal etwas zu unserem ursprünglichen Berufsfeld erzählen, damit unsere Situation klar wird.
Wir haben uns auf die thermische Verfahrenstechnik, den Apparatebau und die Druckgeräteherstellung spezialisiert. Dieses Wissen und unsere langjährige Erfahrung sind beispielsweise für den Bau von Raffinerieanlagen, Wärmeübertragern oder Pipelines wichtig.
Wir kennen die anfallenden Kalkulationen und die Schwierigkeiten in den genannten Arbeitsfeldern und bieten daher Berechnungen als Dienstleistung sowie eine umfassende Berechnungssoftware an. Mit der Software-Lösung können branchenspezifische Aufgaben wie etwa Schwingungsanalysen oder Flanschenberechnungen durchgeführt werden.
Und nun zu unserem Lösungsansatz: Das Hauptproblem bei der Auslegung eines Bauteils besteht darin, dass im Allgemeinen zwei unterschiedliche Software-Lösungen für thermische und für mechanische Berechnungen genutzt werden müssen. Oftmals werden diese Auslegungen auch noch von unterschiedlichen Abteilungen eines Unternehmens ausgeführt. Die Werte sind auch zunächst getrennt voneinander zu betrachten, haben jedoch einen direkten Einfluss aufeinander. Dabei sind ständige Absprachen zwischen den Abteilungen natürlich umständlich.
Die Beeinflussung der jeweiligen Werte wird an den folgenden Beispielen deutlich. Wenn man z.B. einen Wärmeübertrager auslegen möchte, spielen sowohl die thermischen Randbedingungen als auch die mechanische Festigkeit eine entscheidende Rolle. Je nach Anwendungsfall ergeben sich somit thermisch induzierte Spannungen zwischen dem Mantel und den Rohren des Wärmeübertragers. Ziel ist es, das Optimum dabei zu finden, um materialsparend designen zu können und dennoch die volle thermisch-hydraulische Leistung des Wärmeübertragers zu erreichen. Wenn dann zusätzlich noch Lastwechsel oder äußere Lasten wie Rohrleitungskräfte an den Stutzen oder Erdbebenlasten dazukommen, ist der Berechnungsvorgang von vielen Einflussfaktoren abhängig. Dabei ist es wichtig, eine Software-Lösung einzusetzen, die all diese Aspekte berücksichtigen kann und diese auch in einer ganzheitlichen Form betrachtet.
Der LV Design ATLAS ist optimal darauf ausgerichtet, diese Aufgaben schnell, unkompliziert und sicher zu lösen. Der Berechnungsprozess wird damit wesentlich vereinfacht und die Zusammenarbeit zwischen den Kollegen aus verschiedenen Berechnungsabteilungen wird entlastet.
Und Sie haben auch eine gefunden! Ich bin gespannt darauf zu erfahren, was Sie sich ausgedacht haben.
Elmar Münchinger: Wir haben unseren LV Design ATLAS entwickelt, eine Software, die Übertragungsfehler vermeidet und zu schnelleren Ergebnissen führt, da sie alle relevanten Größen zusammenbringt. Das funktioniert folgendermaßen: Der LV Design ATLAS bietet drei Hauptmodule an: Verfahrenstechnik, Festigkeitsberechnung und die FEM-Toolbox. Innerhalb der Hauptmodule gibt es insgesamt über 450 weitere Untermodule, die zur Berechnung unterschiedlicher Endprodukte gebraucht werden, z.B. für Druckbehälter, Wärmeübertrager oder auch für deren Standsicherheitsnachweise.
Und jetzt wird es spannend: Die eingegebenen Werte sind in allen Modulen verfügbar und es kann mit gemeinsamen Variablen gearbeitet werden. Die FEM-Toolbox bietet die ideale Ergänzung zu den genannten Berechnungen, da man mit ihr das physikalische Verhalten jedes Elements des Gesamtprodukts analysieren und simulieren kann. Dies ist etwa bei der Berechnung von Verformungen, Spannungen und Lasten wichtig. Durch das im Berechnungsprozess entstandene Gesamtbild des Apparats oder der Anlage kann man direkt sehen, ob das berechnete Endprodukt funktional ist und alle Anforderungen erfüllt. Es lassen sich also die Berechnungen der Verfahrenstechnik und der Festigkeit gleichzeitig optimieren und aufeinander abstimmen. Die zusätzlich verfügbaren FEM-Berechnungen, die z.B. beim Nachweis von Lastwechseln durchgeführt werden, runden den Prozess ab und führen zu einem sauberen Ergebnis. Das ist ein einzigartiges Konzept, das den Arbeitsalltag der Ingenieure erleichtert und die Effizienz in der Produktion erhöht.
Sie machen also keine halben Sachen, sondern gehen die Aufgaben ganzheitlich an!
Dietmar Fischer: So ist es! Und zum systemischen Ansatz gehört auch die Konformität unserer Software mit den fachspezifischen Normen DIN EN 13445, AD 2000 oder ASME VIII und die Integration der Formeln aus dem VDI-Wärmeatlas.
So stehen unseren Kunden die benötigten Arbeitsmaterialien direkt in der Software zur Verfügung und sie können sicher sein, dass sie die Normen erfüllen.
Sie haben vorhin erwähnt, dass Sie Ihren Kunden auch Dienstleistungen zur Berechnung anbieten. Können Sie uns mehr zu Ihrem gesamten Service erzählen?
Dietmar Fischer: Richtig, wir bieten als Dienstleistung auch CFD-Berechnungen und FEM-Berechnungen an, um Strömungsprobleme oder Fragen der Festigkeit zu analysieren und zu lösen. Wenn ein Unternehmen also nicht die gesamte Software benötigt, sondern nur hin und wieder eine Kalkulation, sind wir ebenfalls der richtige Ansprechpartner. Aber auch der LV Design ATLAS muss nicht als Gesamtpaket erworben werden. Kunden können zwischen den drei Hauptmodulen und deren Ausstattungsvarianten wählen. So kann für jeden Kunden eine individuelle Lösung gefunden werden. Selbstverständlich stehen wir unseren Kunden auch mit unserem Support zur Seite. Schließlich wollen wir ihnen ja den Alltag vereinfachen, so wie wir das bei uns gemacht haben. Wir haben eine Hotline für akute Probleme, begleiten die Einführung der Software und bieten Schulungen in Präsenz und online an.
Und für eine optimale Vereinfachung der Arbeitsprozesse ist es auch wichtig, die Software stetig weiterzuentwickeln. Das tun Sie bereits erfolgreich seit über 40 Jahren. Gibt es aktuelle Neuerungen, von denen Sie uns abschließend berichten möchten?
Elmar Münchinger: Ja, tatsächlich haben wir aktuell zwei höchst interessante Neuerungen. Eine neue Entwicklung ist eine in die Software integrierte und rein fachlich ausgerichtete KI, die der Kunde mit eigenen Daten befüllen kann. Die KI kann auf drei unterschiedliche Weisen genutzt werden. Zum einen agiert der LV Assistent als fachkundiger Berater bei der Bedienung der Software. Man kann ihm beispielsweise Fragen zu den Normen, den Berechnungen oder den Funktionen der Software stellen. Zum anderen dient der LV Assistent dem unternehmensinternen Wissenstransfer und der Weiterbildung. Eine weitere Möglichkeit ist es, den LV Assistent auf der Website zu platzieren und den Kunden als Berater bei der Produktwahl zur Verfügung zu stellen.
Eine andere Neuheit, an der wir gerade arbeiten, ist eine KI-basierte Software für Schweißgeräte. Damit kann die Schweißnaht bei der Rührreibschweißung im laufenden Prozess überprüft werden. Schweißfehler lassen sich dadurch vermeiden, da die Prozessparameter direkt angepasst werden. Das ist ein sehr effizienzsteigerndes Verfahren und wird mit Sicherheit genauso erfolgreich werden wie unser LV Design ATLAS! Im Wesentlichen sind unsere neuen KI-Funktionen als AI Toolbox verfügbar!
Passt der Lösungsansatz der Software perfekt zu Ihren Herausforderungen?
Kontaktieren Sie Dietmar Fischer und Elmar Münchinger von der Lauterbach Verfahrenstechnik GmbH und schon bald wird sich der Knoten von selbst lösen!
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