Lohnt sich Simulation?

Für die Folienheizungen, die ich für meinen Lebensunterhalt vorwiegend entwerfe, würde ich mir gerne ein professionelles Simulationsprogramm kaufen. Das ist allerdings derart teuer, dass es sich dafür alleine sicher nicht lohnen wird. Deshalb die Frage nach der Einschätzung, ob sich dafür in der Elektronikbranche vielleicht die nötige zusätzliche Kundschaft generieren ließe. Machen könnte man damit eine ganze Menge. Wärme- und Temperaturverteilungen auf Platinen und in Schaltschränken, Magnetfelder, elektrische Felder, thermische Dehnungen und Durchbiegungen mit dementsprechend veränderten Wärmeübergangen usw. Im Wesentlichen spart man sich den Aufbau diverser Prototypen und kann das Systemverhalten in Extremsituationen recht gut vorhersagen. Restunsicherheiten bleiben jedoch immer bestehen, weil eben wirklich nur mit MODELLEN gearbeitet wird und man nie 100% weiß, ob das Modell auch tatsächlich der Wirklichkeit entspricht. Andererseits muss man nicht ewig auf irgendwelche Bauteile warten, sondern setzt sie eben in das Modell rein und lässt den Rechner damit machen, was wochenlange Entwicklungszeiten erheblich verkürzen kann.

Stellt sich also am Ende nur noch die Frage: Lässt sich damit auch Geld verdienen?

Servus Christoph Müller

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Christoph Müller
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Umgekehrte Frage: wenn so nützlich, warum ist derartige Software nicht von high-cost/low-volume auf low-cost/high-volume übergegangen ? Vgl. Leiterplattenlayoutsysteme a la Eagle. Ehedem war die Antwort: PC-AT ist selbst mit Coprozessor zu mickrig, läuft nur auf Workstation, deshalb Nischenmarkt.

Die korrektere Antwort ist wohl: das Kosten/Nutzenverhältnis ist mau. Man hat bei der Software nichtnur Anschaffungskosten am Hals, sondern auch allfällige Updates. Out-of-the-box tut sich nichts. Selbst bei relativ harmlosen Sachen wie Leiterplattenlayout muß man sich einarbeiten, eigene Bauteilbibliotheken erstellen. Letztlich wird man "Mitentwickler" nicht Anwender des Systems. Ist auf Gedeih&Verderb an seinen Lieferanten gebunden, der da der Markt eben nicht üppig ist nach einigen Jahren oft aufgibt.

Da wunderts nicht, daß die Leute dann lieber auf publicdomain Lösungen a la LT-Spice aufsetzen bzw. mit Matlab was selbstgestricktes zusammenpriefmeln.

Als "freiberuflicher Simulant" wohl nicht. Intern nutzen viele(alle?) grössere Firmen CAD. Halbleiterhersteller Spice: aber eben mit eigenen Abteilungen für Modellierung, Parameterextraktion. Dito Akustikläden a la

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Maschinenbauer: je exotischer die Anwendung desto selbstgebauter die Werkzeuge. Es steckt aber dann eben in der Simulation wesentliches knowhow des Anwenders. Darauf hat externer Mitarbeiter nicht Zugriff. Auch externer Hersteller des teueren CAD-Systems wird selten genug reale Daten in die Finger bekommen.

MfG JRD

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Rafael Deliano

Rafael Deliano schrieb:

Das überzeugt mich noch nicht so recht.

Das ist es eben, was ich rauskriegen will.

Ist mit CAD nicht anders. Meine Heizungen kann ich ohne CAD nicht realisieren.

Was meinst du damit?

Wenn es Vielen so geht, ist aber der Software-Lieferant auch bald weg vom Fenster. Wovon will er denn leben, wenn seine Kundschaft pleite geht oder sich von ihm verabschiedet?

Was mir vorschwebt - da kenne ich nichts Vergleichbares in Public Domain. Wo findet man so etwas?

Um das beurteilen zu können, wüsste ich gerne etwas mehr. Z.B. welche Firmen unter welchen Umständen bereit wären, Simulationsaufträge zu vergeben und was sie bereit wären, dafür zu bezahlen.

Wie viel Aufwand ist es, an solche Firmen heran zu kommen? Wie viel Aufwand ist es, Ihnen zu erklären, was mit der Simulation möglich ist und was es ihnen bringen würde, wenn sie extern vergeben?

Das ist für die Simulation, wie sie mir vorschwebt, Voraussetzung.

Na ja - wenn man damit gleich ganze Abteilungen ersetzen könnte, müsste sich die Sache ja allemal lohnen. Aber die werden sicher selber simulieren und nichts außer Haus geben.

Das ist klar. Aber eine gute Simulation kann eben viele selbstgebaute Werkzeuge überflüssig machen.

Ich weiß nicht recht, ob wir die gleiche Art der Simulation meinen.

Für so etwas gibt's DIN 34 (Geheimhaltung).

Warum denn nicht? Längst nicht alles, was auf CAD gemacht wird, ist auch geheim.

Servus Christoph Müller

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Christoph Müller

Rafael meint wohl, dass es lange dauert bis man sein Simulationswerkzeug und die zu simulierenden Systeme gut genug verstanden hat, um Resultate zu erzeugen die auch etwas mit der Wirklichkeit zu tuen haben. Einfach die Geometrie einer Problemstellung in ein FEM Simulierung einzugeben und auf den "Simulate" Knopf zu druecken, ergibt wohl hoechsten in wenigen Ausnahmefaellen brauchbare Resultate.

Gerade in der CAD Software Welt ist genau das an der Tagesordnung, Hersteller bzw. Produkte verschwinden recht schnell.

Ich glaube nicht, dass Firmen Simulationsauftraege vergeben, da der Prozess seine Produkte gut simulieren zu koennen, der Know-how Bildung innerhalb der Firma entspricht. Unter der Annahme, dass hauptsaechlich entwicklungsorientierte Firmen/Abteilungen ueberhaupt simulieren, kaeme das dem Know-how Ausverkauf gleich.

Du wirst nicht in der Lage sein, das Know-how ganzer Abteilungen als Freiberufler (Einzelkaempfer) zu ersetzen. Rafael erwaehnte "ganze Abteilungen" um zu verdeutlichen, welcher Aufwand erforderlich ist, um brauchbare Simulationen zu erzeugen. Das heisst nicht, dass du das ersetzen kannst nur weil du dieselbe Software benutzt, die in solch einer Abteilung zum Einsatz kommt.

Kaum - und sei es nur all die Werkzeuge die notwendig sind um simulierte und echte Ergebnisse zu vergleichen.

CAD Software Haeuser entwickeln nicht, dass heisst deren Entwickler arbeiten mit theoretisch gut erfassbaren Beispielsituationen, und sorgen dafuer dass ihre Software das gut beschreibt. Von der schmutzigen Realitaet bleiben die meisten verschont.

Gruss Klaus

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Klaus Bahner

Klaus Bahner schrieb:

Das ist klar. Deshalb frage ich ja nach und suche nach Orientierung, ob sich die Sache lohnt oder nicht. Zum Simulationsprogramm gehört ja noch mindestens ein Lehrgang.

Mein CAD-System gibt's seit ca. 1986. Pictures by PC, Schott-Systeme Gilching.

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Das mag auf deren Spezialgebieten durchaus richtig sein. Aber ich seh's ja an mir selber. Wie man Folienheizungen macht, weiß ich. Wie es allerdings im konkreten Anwendungsfall aussieht - da gehen die Geister mitunter durchaus auseinander. Wo treten welche Temperaturen auf? Werden KO-Kriterien geknackt? Das ist dann derart speziell, dass sich kaum jemand finden wird, dafür eigens ein Simulationsprogramm anzuschaffen. Oder wenn z.B. darum geht, irgendwo einen 08/15-Schaltschrank für Standardtechnik zu verwenden, wobei allerdings die Randbedingungen vielleicht etwas kritisch liegen. Kein Mensch kauft sich dafür ein Simulationsprogramm und macht entsprechende Lehrgänge. Man probiert's halt aus, hängt vorsichtshalber zusätzliche und durchaus teure Technik rein und schießt am Ende mit Kanonen auf Spatzen oder riskiert Produktionsstillstand.

Klar. Dann machen die das natürlich selber.

Das hängt aber massiv mit der Qualität des Simulationsprogramms zusammen. Fängt man bei Null an, ist klar, dass man dafür viele Leute braucht, weil dann jede Kleinigkeit eigens programmiert werden muss. Genau das kann man ja mit guter Simulationssoftware weitestgehend vermeiden, weil die meisten Fälle eben schon als vordefinierte Makros rumliegen.

Kommt auf die Werkzeuge an.

Servus Christoph Müller

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Christoph Müller

Frage doch mal bei der nächsten Uni oder FH nach, ob die mal ein oder zwei Projekte durchziehen könnten. Fachbereich Maschinenbau oder auch Bauingenieurwesen, je nach Anwendungsgebiet der Folienheizungen.

Norbert

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Norbert Hahn

"Christoph Müller" schrieb im Newsbeitrag news:45052070$0$17408$ snipped-for-privacy@newsspool2.arcor-online.net...

Mir erschliesst sich nicht ganz, wozu man da ein Simulationsprogramm braucht. Ihr wisst sicher, wie viel Watt eine Folie verheizt, wenn man die Bahn sounso lang macht und gleichmaessig darauf verteilt.

Was willst du da noch simulieren ?

Die Dinger werden z.B. an Autorueckspiegeln angebracht, Willst du wirklich simulieren, wie stark die Abkuehlung bei 100km/h ist, getrennt nach dicht am Auto und aussen vom Spiegel, damit du die Maender aussen dichter aneinander setzen kannst ?

--
Manfred Winterhoff
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MaWin

MaWin schrieb:

Wie groß die maximal auftretenden Temperaturen sind. Wie lang deshalb die Lebensdauer ist. Wie sich der Widerstand im Lauf der Lebensdauer verändern wird. Wie die thermische Ankopplung funktioniert. Ob der Ort eines etwaigen Temperaturfühlers geeignet ist. Ob die Gefahr des Durchbrennens durch Fertigungstoleranzen gegeben ist. Ob mit teuren Rückrufaktionen zu rechnen ist. Ob sich Kosten einsparen lassen. ...

Das ist etwa der simpelste vorstellbare Fall. Den meine ich nicht. Schwieriger wird's, wenn das ganze Drumherum auch noch mit in das Problem reinspielt. Wenn es z.B. irgendwo zu Hitzestau kommt. Überschreitet er ein bestimmtes Maß, kann das zu allen möglichen Schäden führen. Da beult z.B. irgendwo was durch die Wärmedehnung. Der Abstand zum aufzuheizenden Gut vergrößert sich und der Wärmeübergang bricht dramatisch ein. Je nach dem, wo nun der Temperatursensor (falls überhaupt vorhanden) ist, kann es sein, dass nun nach dem fail-safe-Prinzip abgeregelt wird. Es kann aber auch sein, dass der Sensor von dem schlecht gewordenen Wärmeübergang gar nichts mitkriegt. Dann kann es sein, dass die Heizung trotz funktionierender Regelung abfackelt. Zu simulieren gäb's eine Menge. Nur zahlen will's meistens keiner. Was das Wert ist, möchte ich gerne raus kriegen, bevor ich mich in Kosten stürze.

Servus Christoph Müller

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Christoph Müller

Hallo Christoph,

Christoph Müller schrieb:

SciLab?

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Gruß, Volker.

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Volker Staben

Hallo Volker,

Von einer CAD-Schnittstelle habe ich nichts gesehen. Habe ich das übersehen oder gibt's die nicht? Für meinen Fall wäre das ein absolutes Muss, weil die Daten nun mal als CAD-Daten rein kommen. Nötig wäre etwas wie IGES, VDA oder noch besser ACIS für Volumenmodelle.

Servus Christoph Müller

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Christoph Müller

Hallo Christoph,

Christoph Müller schrieb:

SciLab ist ein Matlab-Clone und damit ganz klar ein Tool aus der im Zitat angesprochenen Abteilung "selbstgestricktes". Irgendwelche Schnittstellen zu Standards wird man da wohl kaum finden. CAD ist sicher auch nicht der Anwendungsschwerpunkt - obwoh: alles geht, nur der Frosch hüpft.

Gruß, Volker.

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Volker Staben

Also zusammengefasst willst Du das komplette System wie es der Kunde haben wird auf einen Schlag simulieren. Das k=F6nnte ein wenig kniffelig werden. Da wirst Du kontinuumstheoretische Ans=E4tze brauchen (bzw. ein Programm, das sie zugrunde legt). Konkret bedeutet Dein Problem, dass Du die Bewegung der Luft simulieren musst, die W=E4rmeleitung der einzelnen Teile, Du musst s=E4mtliche W=E4rmequellen und W=E4rmesenken erfassen, Du brauchst Parameter, wie gross die W=E4rmeleitung ist, musst die mechanischen Spannungen simulieren, die aufgrund der W=E4rmeausdehnung auftreten... Es kommen sicher noch ein paar Punkte dazu.

Hast Du die Kosten mal abgesch=E4tzt? Wenn Du die oben genannten Punkte alle ber=FCcksichtigen willst mit einer gewissen Genauigkeit, sch=E4tze ich mal, dass Du daf=FCr ein eigenes Rechenzentrum brauchen wirst.

Gruss,

Clemens

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Clemens Waechter

lt. deine Homepage hast du eine Wärmebildkamera, also benutze sie zur Platzierunge deiner Fühler. Besorge dir noch ein Klimaschrank und gut is.

Ein Simulationsprogramm für deine Anforderungen bekommst du vielleicht beim deutschen Wetterdienst ;-)

Gruß

Hans-Georg

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Hans-Georg Lehnard

Deshalb sind solche Programme ja auch entsprechend teuer und deshalb überlege ich lieber zweimal, ob ich mir eine solche Investition antue.

So ist es.

Wenn ICH das rechne, hilft mir das nicht weiter. Die potentielle KUNDSCHAFT ist gefragt. SIE muss das Ganze ja am Ende refinanzieren.

Das nicht grade. Aber ein Wochenende rechnet ein flotter Computer da schon durch. Sollte aber noch immer schneller sein, als erst mal die Hardware aufzubauen. Da ist ja die Lieferzeit der Teile alleine schon locker eine Woche.

Servus Christoph Müller

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Christoph Müller

Hans-Georg Lehnard schrieb:

Dann weiß ich HINTERHER ob's geklappt hat. Ich würd's gerne vorher wissen. Außerdem lassen sich so manche kritische Temperaturen nicht mal mit einer Wärmekamera feststellen. Ich hatte schon Fälle, da hätte ich einen Temperaturfühler gebraucht, der nicht größer als 0,2^3 mm sein dürfte und keine Drähte haben dürfte, weil diese die Wärme ableiten. Passiert das, dann weiß man trotz Fühler wieder nicht, was wirklich Sache ist.

Dann könnte ich auch noch Klimaforscher werden ;-)

Servus Christoph Müller

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Christoph Müller

Hallo Christoph,

Christoph Müller schrieb:

im Maschinenbau und in der Autoindustrie haben z.B. die Zulieferer von Bauteilen solche Simulationsprogramme. Die Wälzlagerhersteller bekommen von ihren Kunden (z.B. Getriebeherstellern) Lastkollektive und rechnen zuerst die nominellen Lebensdauern aus. In kniffligen Fällen oder bei schwierigen Schadensanalysen werden dann die Simulationsprogramme eingesetzt. Dies wird normalerweise als Service angeboten. Ab und zu bezahlt der Kunde auch einen Anteil. Ich glaube nicht, dass in dieser Industrie damit jemand wirklich Geld verdient.

Aber das mag in anderen Bereichen ganz anders aussehen. Also rufst du am besten einfach ein paar potentielle Kunden an und fragst sie, was sie von deiner Idee halten. Dann weißt du es aus erster Hand und bist nicht auf Spekulationen angewiesen.

Gruß

Klaus

--
reply    pub .       pieper    ibeq
       to       kp3 .        at      . com
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Klaus P. Pieper

Hotspots kann man wohl mit handgestrickten 2D-Programmen darstellen:

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Eventuell finden sich solche Teilprogramme für Numerik und Visualisierung bereits in Matlab.

Das sind Sachen die Simulation nichtmal annähernd klären wird. Arrhenius und Co. sind sehr grobe Abschätzungen.

MfG JRD

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Rafael Deliano

Soweit ich es in Erinnerung habe: Octave ist der echte Clone der kompatibel sein will. SciLab ein ( einstweilen kostenloser ) Konkurrent der nicht 100% kompatibel sein will, aber das Anwendungsspektrum von Matlab abdecken will. Letzteres ist glaube ich derzeit der sinnvollere Ansatz.

Es sei denn es geht Matlab wie IBM bei PCs: die Anwender schreiben nur simplen Code der auch mit Octave läuft und erweiterte Features von Matlab ignoriert. Irgendwann versucht Matlab einen technischen Sprung weg von Fortran ( wie IBM auf OS/2 & Microchannel ) und wird vom Publikum das sich am alten Müll festgebissen hat ignoriert.

MfG JRD

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Rafael Deliano

Hallo Klaus,

Meinst du hier wirklich RICHTIGE Simulationen, die da i.d.R. kostenlos gemacht werden?

Wenn ich halt wüsste, WEN ich da anrufen sollte. Unsere Kundschaft kommt quer Beet daher. Selbst wäre ich nicht auf die Idee gekommen, dass man das Filtergehäuse eines 6-Zylinder-Automotors im Winter heizen muss, damit es zu keinem Motorschaden kommt. Es ging ja auch nur um einen ganz speziellen Motor. Da wäre eine Simulation wahrscheinlich nicht schlecht gewesen. Ging aber auch ohne. Hat halt 6 Wochen länger gedauert, weil erst mal Versuche und entsprechende Modifikationen gemacht werden mussten. Mit Simulation hätte man sich wahrscheinlich auf die abschließenden Versuche beschränken können. Die Modifikationen wären schon während der Simulation aufgefallen. Aber wie erklärt man das einem Entwicklungsleiter, der selbst noch keine Simulationen gemacht hat? Man kann ja nach wie vor mit Fug und Recht sagen, dass am Ende der einzig relevante Versuch die Realität - also die Hardware selbst - ist.

Servus Christoph Müller

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Christoph Müller

Rafael Deliano schrieb:

DIESES Problem ist durchaus bekannt. Es stellt allerdings nur eines von Vielen dar. Außer Knicken in den Leiterbahnen gibt es noch eine Reihe weiterer Ursachen für Überhitzungen.

Es gibt Gründe zur Annahme, dass das doch gehen sollte. Da habe ich schon ein paar Ansätze im Kopf, die ich z.B. per Simulation gerne erst mal vorab abklären würde. Aber wie gesagt - das Ganze ist teuer und ich möchte nicht, dass ich drauf zahle.

Servus Christoph Müller

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Christoph Müller

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