Innovaties Produktdesign durch Simulation

Effizienz in der Produktentwicklung

Die nachhaltige Verpackungslösung wurde in Zusammenarbeit mit der Kosmetikmarke Susanne Kaufmann als erstes Produkt seiner Art zur Marktreife gebracht und als Nachfüllverpackung eingeführt. © Altair

Um die Effizienz in der Produktentwicklung zu steigern, werden die bestehenden Simulationsprozesse bei Alpla von der M&S-Abteilung zunehmend automatisiert. Ausgangspunkt ist die Fragestellung, wie eine Simulationsaufgabe prinzipiell zu lösen ist. Zur Beantwortung dieser Frage wurden Probleme, die von Simulationsingenieuren häufig gelöst wurden, als Standardaufgaben identifiziert und entsprechend automatisiert. Die Kombination dieser automatisierten Aufgaben erforderte in bestimmten Phasen zwar immer noch manuelle Eingaben, aber damit war bereits der Grundstein für die Automatisierung einer gesamten Lösung gelegt. Der nächste Schritt bestand darin, die Kette der einzelnen Aufgaben in einer Simulation zu automatisieren, so dass der gesamte Lösungsprozess mit minimalen bis gar keinen manuellen Eingriffen durchgeführt werden konnte. Diese Entwicklungen ermöglichten es, Standardprobleme viel schneller zu lösen.

Je einfacher die Simulation angewendet werden kann, desto umfassender kommt sie zum Einsatz und desto größer ist ihr Nutzen für die Produktentwicklung insgesamt. Welchen Stellenwert die Simulation bei Alpla schon heute hat, zeigt das Beispiel der Verpackungslösung Simple One.

Nicht nur in der Kosmetikbranche spielen hochwertige, edel anmutende Verpackungen eine große Rolle für die Kundenansprache. Um den Produktlebenszyklus dieser hochwertigen Primärverpackungen im Sinne der Nachhaltigkeit zu verlängern, sind Nachfülllösungen heute oft das Mittel der Wahl. Doch auch diese Nachfüllsysteme gilt es so nachhaltig wie möglich zu gestalten. Alpla hat sich mit dem Produkt Simple One das Ziel gesetzt, eine ressourcenschonende Nachfüllverpackung zu entwickeln, die extrem leicht ist, einen geringen Materialeinsatz erfordert und einen hohen Recyclinganteil aufweist und sich durch ein neues Design von den üblichen Nachfüllbeuteln auch optisch deutlich abheben soll.

Dabei war die Formfindung der neuen Flasche eine besondere Herausforderung für Alpla. Die Entwickler mussten eine initiale Form finden, die nach dem Prozess einwandfrei funktioniert, d. h. nach dem Befüllen und Verschweißen eine definierte Form annimmt und dabei eine hohe Stabilität aufweist ohne Falten zu werfen. Mit dem traditionellen Versuchsansatz hätte der Spezialist diese Aufgabe wahrscheinlich nicht lösen können, denn die Erstellung immer neuer, modifizierter physischer Prototypen wäre zu kostspielig gewesen und hätte im vorgegebenen Zeitraum aller Voraussicht nach nicht zum Ziel geführt. Um die Design- und Fertigungsprozesse mit der Produktfunktionalität in Einklang zu bringen, setzte Alpla auf einen simulationsgetriebenen Entwicklungsprozess.

Das Ergebnis ist eine ultraleichte Flasche, die zu 100 % aus recyceltem Kunststoff (rHDPE) hergestellt werden kann und selbst zu 100 % recycelbar ist. Das Nachfüllsystem aus stabilem Kunststoff bietet eine Alternative zu den weichen und oftmals unhandlichen Nachfüllbeuteln und hat zudem ein ansprechendes Erscheinungsbild. Die besonders nachhaltige Verpackungslösung wurde in Zusammenarbeit mit der Kosmetikmarke Susanne Kaufmann als erstes Produkt seiner Art zur Marktreife gebracht und erfolgreich als Nachfüllverpackung für die Glasflaschen der Marke eingeführt.

Den Engpass vermeiden: Simulation demokratisieren

Durch den erfolgreichen Einsatz von Simulation bei Entwicklungen wie Simple One hat Alpla gezeigt, welchen Wert die Simulation für die Produktentwicklung hat und welches Potenzial sich hier bietet, wenn die Simulation fachabteilungsübergreifend in großem Umfang eingesetzt werden kann. Um dieses Potenzial vollständig auszuschöpfen, sollte in einem nächsten Schritt die Simulation einer breiteren Anwendergruppe im Unternehmen zugänglich gemacht werden. Das gelingt mit einem maßgeschneiderten Simulationsangebot durch die Simulations-Methodenentwicklung in der M&S Abteilung. Entscheidend ist dabei die Anpassungs- und Automatisierungsfähigkeit der Altair Softwarelösungen. Die professionelle Anwendung dieser Möglichkeiten ermöglicht es dem Unternehmen, Prozesse präzise abzubilden und unterschiedliches Know-how zusammenzuführen.

„Hyper Works ermöglicht es uns, unser Fachwissen einzubringen und umzusetzen. Dadurch, dass wir die Software auf unsere Bedürfnisse anpassen können, sind wir in der Lage, schnell und effektiv zu arbeiten“, sagte Oswald Valtiner, Leiter Modellierung & Simulation bei Alpla.