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Ergänzend sind nun automatische Auswertungen wie Stücklisten, Schlauchlisten, Klemmenpläne etc. eine große Erleichterung. Diese Form der Unterstützung markiert erst den Anfang einer weitaus größeren Entwicklung, die man als „intelligente Entwurfsassistenz“ für den Konstrukteur bezeichnen kann. - Bild: © kran77 - Fotolia.com

Ergänzend sind nun automatische Auswertungen wie Stücklisten, Schlauchlisten, Klemmenpläne etc. eine große Erleichterung. Diese Form der Unterstützung markiert erst den Anfang einer weitaus größeren Entwicklung, die man als „intelligente Entwurfsassistenz“ für den Konstrukteur bezeichnen kann.

Tatsächlich wird der Konstrukteur in der Fluidtechnik in einem wichtigen Bereich des Schaltungsentwurfs zurzeit noch wenig unterstützt: Die inhaltliche Prüfung der Schaltung ist weiterhin die Aufgabe des Menschen.

Dabei auftretende Fehler führen mitunter zu gravierenden Problemen beim Aufbau oder der Inbetriebnahme der Anlage. Während Auslegungstools und allgemeine Simulationswerkzeuge meist sehr genaue physikalische Komponentenmodelle beinhalten, um bestimmte Druckwerte oder Geschwindigkeiten für vorgegebene Schaltungsszenarien zu berechnen, gestattet eine Analysesoftware, mit der in einem Schritt gezeichnet, dokumentiert und simuliert werden kann, auch die Prüfung der gesamten Anlage.

Ein offensichtlicher Vorteil ist, dass die Schaltung oder Teile daraus nicht ein zweites Mal in ein reines Simulationsprogramm übertragen werden müssen. Solche CAD-/CAE-Programme mit integrierter Simulation sind zurzeit jedoch meist noch in der Simulationsqualität limitiert. Das liegt vor allem an der enormen Komplexität des mathematischen Systems, das schon bei etwas umfangreicheren Schaltungen entsteht.

Daher beschränken sich viele Simulationsprogramme oft nur auf die logische Prüfung einer Zeichnung der Art: „Schaltet das Ventil um, wenn der Schalter betätigt wird?“ oder „Wird ein Signal ausgelöst, wenn der Zylinder seine Endlage erreicht hat?“ Im Idealfall sollte allerdings eine Software die Zeichnungserstellung, Dokumentation, logische Prüfung sowie exakte mathematisch-physikalische Simulation gleichermaßen unterstützen.

Zwar ist man von diesem Ideal als Standard noch Jahre entfernt, aber es gibt bereits einzelne leistungsfähige Ansätze. So bietet etwa die Software FluidSIM von Festo Didactic seit Jahren sowohl einen Zeichnungseditor, der auf Fluidtechnik spezialisierte CAD-Funktionalität bietet, als auch tiefe physikalische Modelle, die aus Kennlinien und durch aufwändige Messungen ermittelt wurden.

Software für alle Ebenen

Mit FluidSIM beginnt der Konstrukteur mit der Zeichnungserstellung, ohne sich über die Simulation Gedanken zu machen. Bereits während des Zeichnens prüft die Software offensichtliche zeichnerische Fehler wie offene hydraulische Anschlüsse oder übereinanderliegende Leitungen.

Druckverlauf
Druckverlauf eines ausfahrenden Druckzylinders.

Da die Bauteile im Gegensatz zu einem universellen CAD-Programm mit physikalischen Daten versehen sind, verbietet FluidSIM auch, dass etwa ein pneumatischer Anschluss mit einen hydraulischen verbunden wird. Um die Komponenten zu parametrieren, genügt ein Doppelklick auf das Bauteil, da die Symbole auf eine Datenbank zurückgreifen, in der die Daten der konkreten Hardware hinterlegt sind. Zusätzlich können in FluidSIM, Zylinder und Wegeventile durch individuelle Anpassung in ihrer Ausprägung noch weiter spezialisiert werden, sodass sich viele tausend Varianten ergeben.