Leichtbau & Materialien (7/7): Digitalisierung

Fachbeitrag

Der unsichtbare Hebel für Erfolg: Erfahren Sie, wie CAE-Ketten und der Digitale Zwilling Komplexität reduzieren und Innovationen absichern.

Der unsichtbare Hebel: Fehler korrigieren, bevor sie entstehen

Die zunehmende Komplexität moderner Strukturen stellt die Industrie vor große Herausforderungen. Teurer Prototypenbau und unvorhersehbarer Materialverzug bei Werkstoffen verzögern oft den Marktstart. Hier setzt die Digitalisierung an. Sie ist kein Selbstzweck, sondern das zentrale Werkzeug, um Komplexität beherrschbar zu machen.

„The LEAN Way“ bedeutet in diesem Kontext: Wir nutzen digitale CAE-Ketten (Computer-Aided Engineering) und den Digitalen Zwilling, um die gesamte Prozesskette virtuell abzubilden. Von der ersten Geometrie-Idee bis zum fertigen Bauteilverhalten.

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CAE-Ketten für Digitale Zwillinge: Simulation statt „Bauchgefühl“

Die virtuelle Abbildung von Herstellungsprozessen ist essentiell, um Entwicklungsqualität und Geschwindigkeit massiv zu erhöhen.

Durchgängige Prozessabbildung: Digitale Ketten ermöglichen es, Formgebung, Infiltration, Aushärtung und den resultierenden Verzug realitätsnah zu simulieren. Fertigungseinflüsse werden so bereits im Design berücksichtigt.
Präzise Materialmodelle: Automatisierte FE-Modelle (Finite-Elemente-Analyse) sagen Faserorientierungen, Harzfluss und innere Spannungen präzise voraus. Dies führt zu zuverlässigeren Auslegungen und reduziert die Anzahl physischer Testreihen drastisch.
Anwenderbeispiel Luftfahrt: Am Airbus A350-Composite-Frame wurde demonstriert, wie validierte Simulationsergebnisse Faltenbildung und Formfüllung vorhersagen, was die Grundlage für eine optimierte Hochratenfertigung bildet.

CAE Chains for Digital Twins in Lightweight Design // Luise Kärger (Leichtbau Kongress Novemeber 2026 in Karlsruhe / DE)

Virtuelle Entwicklung: Leichtbau radikal gedacht

Erst die digitale Prozesskette erlaubt es, innovative Fertigungsverfahren wie die 3D-Skelett-Wickeltechnik (3DSW) voll auszuschöpfen.

Topologieoptimierung: Durch den kombinierten Einsatz von FEA und virtueller Geometrie-Optimierung lassen sich Bauteile iterativ auf minimale Masse trimmen.
Erfolgsfaktor Modularität: Für einen Roboter-Greiferrahmen wurde eine Gewichtsreduktion von ca. 69 % gegenüber der Aluminium-Referenz erreicht – ein Ergebnis, das ohne die präzise digitale Vorarbeit kaum realisierbar gewesen wäre.

Leichtbau Leicht gemacht – Kombinierter Einsatz von 3DSW und additiver Fertigung zur Herstellung komplexer kontinuierlich faserverstärkter thermoplastischer Bauteile // R. Pfeifer (Leichtbau Kongress Novemeber 2026 in Karlsruhe / DE)

Compliance durch Transparenz: Der Digitale Produktpass (DPP)

Die Digitalisierung sichert nicht nur die Technik, sondern auch die Marktfähigkeit. Gemäß der EU-Ökodesign-Verordnung (ESPR) wird der Digitale Produktpass schrittweise zur Pflicht.

Was ist der DPP? Er umfasst Informationen über Inhaltsstoffe, Herstellungsprozesse, Reparierbarkeit und Entsorgungswege einer Komponente. Der Zugriff erfolgt einfach via QR-Code oder RFID.
Strategischer Nutzen: Unternehmen erhalten standardisierte Daten für effizientere Recyclingprozesse und eine lückenlose Rückverfolgbarkeit in der Lieferkette.
Zeitplan: Ab 2024 beginnt die Einführung für umweltrelevante Branchen wie Batterien, Textilien und Stahl; bis 2030 wird der DPP für fast alle physischen Güter in der EU Pflicht sein.

Strategische Zusammenfassung: Digitalisierung

Digitale Entwicklungskompetenz ist der unsichtbare Hebel, der technische Innovationen in wirtschaftliche und ökologische Erfolge verwandelt.

Digitale Entwicklungskompetenz ist der Schlüssel für Prozesssicherheit und Nachhaltigkeit.

CAE-Ketten reduzieren Hardware-Prototypen drastisch.

Digital Twins sichern komplexe Fertigungsprozesse ab (KIT).
Digitaler Produktpass (DPP) wird EU-Pflicht für Kreislaufwirtschaft.

Risikominimierung, schnellere Time-to-Market und volle Compliance.

Proaktivität schafft „Peace of Mind“

Die Digitalisierung im Leichtbau bedeutet weit mehr als nur Software. Sie schafft die Transparenz und Sicherheit, die Sie benötigen, um in einer CO₂-regulierten Industrie zu bestehen. Ob durch virtuelle Prozessketten oder die Vorbereitung auf den Digitalen Produktpass: Wir unterstützen Sie dabei, diese Werkzeuge gewinnbringend einzusetzen.

Bringen Sie Ihre Entwicklung in das digitale Zeitalter.

Unsere Consulting Engineers helfen Ihnen, den für Ihr Portfolio passenden digitalen Fahrplan zu erstellen – prozesssicher und „The LEAN Way“.

Dies war der finale Beitrag unserer Serie zum Leichtbau Trendradar 2026. Entdecken Sie alle Themen von den Materialinnovationen bis zur Fertigungstechnologie in unserer Übersicht.

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