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David Schneider arbeitet seit 2019 als PDE Simulation Engineer am Hauptsitz der NORMA Group in Maintal. Im Rahmen seiner Masterarbeit befasste er sich mit Simulationen bei der NORMA Group. Im Interview erklärt er, was genau ein Simulationsexperte macht und in welchen Bereichen Simulationen zum Einsatz kommen.
David, was genau macht ein Simulationsexperte?
Wenn mich Freunde und Bekannte fragen was ich beruflich mache, dann antworte ich meist: „Ich bin Problemlöser für Ingenieurinnen und Ingenieure.“ In der Simulationsabteilung der NORMA Group unterstützen wir Kolleg:innen bei der Entwicklung und Optimierung von Produkten sowie der Lösung technischer Probleme. Als Simulationsexperte prüfe ich unter anderem Möglichkeiten der Gewichtersparnis, der Erhöhung der Widerstandsfähigkeit und der Minimierung des Druckverlustes. Alles Aspekte, die unsere Produkte effizienter und nachhaltiger machen.
Sollte ein spezifisches Problem auch analytisch gelöst werden können, dann stelle ich Gleichungen auf und löse sie per Hand. Viele Aufgabenstellungen lassen sich jedoch nicht analytisch lösen. In diesem Fall nutze ich verschiedene Methoden, um numerische Modelle zu erstellen. Hierbei entstehen Gleichungssysteme mit sehr vielen Unbekannten, bei deren Lösung ich auf die Hilfe von Computern angewiesen bin. Danach analysiere ich die Ergebnisse und prüfe sie auf Plausibilität. Basierend auf den Ergebnissen kann ich meiner Kreativität freien Lauf lassen und entwickle Lösungen, die im Rahmen der Aufgabenstellung verfolgt werden können.
Wie ist euer Team aufgebaut? Und welche Aufgaben übernimmst du innerhalb des Teams?
Die Simulationsabteilung besteht aus einem Kernteam, bestehend aus Vollzeit Simulationsexperten, die komplexe Berechnungen durchführen und die weltweiten Simulationstätigkeiten in der NORMA Group koordiniert. Diesem Team gehöre ich seit 2019 an. Darüber hinaus beschäftigen sich einige Ingenieur:innen, die in unserem Team „Satelliten“ genannt werden, in Teilzeit mit Simulationen. Sie sind sozusagen Außenstellen der Simulationsabteilung, die in Ihrem jeweiligen lokalen Team produktspezifische Simulationen erstellen. Das Kernteam, derzeit also Daniel Kintea und Ich, unterstützen dann bei der Ausführung und Bewertung der Simulation.
Wir sind ein sehr kleines Team, daher ist bei uns jeder in der Lage die unterschiedlichen Aufgaben zu übernehmen. Generell ist meine Hauptaufgabe die Durchführung und Analyse numerischer Simulationen. Hierzu gehört auch das Zusammenfassen der Ergebnisse in Berichtsform, Besprechungen mit den Entwicklungsteams, das Unterbreiten von Verbesserungsvorschlägen und auch das Erstellen von Patentvorschlägen für neue innovative Produktlösungen.
Welche Rolle spielen Simulationsprozesse bei der NORMA Group? Und wo kommen sie zum Einsatz?
Simulationsprozesse können in unterschiedlichen Bereichen und Phasen zum Einsatz kommen. Unser Team führt Simulationen unter anderem bei Produkten aus den Bereichen Engineered Joining Technology (EJT), Wassermanagement und Allgemeines Industriegeschäft durch. Die Simulationen unterstützen bei der Forschung und Entwicklung neuer Produkte sowie bei der Optimierung bestehender Produkte. Zusätzlich zur Entwicklung und Optimierung von Produkten, können unsere Simulationen auch bei der Verbesserung von Werkzeugen oder Herstellungsprozessen zum Einsatz kommen. Ein großes Projekt ist zum Beispiel die Optimierung eines Ofens, welcher für das Thermoformen genutzt wird.
Kannst du den Simulationsprozess am Beispiel eines Produktes erklären?
Viele Produkte analysieren wir hinsichtlich der Druckverlustoptimierung. Denn Druckverlust ist ein wichtiges Qualitätsmerkmal und Verkaufsargument, besonders im Bereich der Elektromobilität. In Elektrofahrzeugen kommt es auf jedes Gramm und jede mögliche Energieeinsparung an, um das Fahrzeug noch effizienter fahren zu lassen. Unser Steckverbinder „90° PS3 Quick Connector“ kommt in zahlreichen elektrisch betriebenen Fahrzeugen zum Einsatz und hat einen signifikanten Anteil am Druckverlust im Gesamtsystem. Daher haben wir diesen mit Strömungssimulationen analysiert und geprüft, wie wir das Fluid, welches von der Pumpe durch den Steckverbinder gepumpt wird, noch effizienter durchströmen lassen können. Unsere Ergebnisse haben wir dann in einem Bericht an die zuständigen Kolleg:innen weitergeleitet, die unsere Optimierungsvorschläge umgesetzt haben. So tragen unsere Simulationen dazu bei, elektrisch betriebene Fahrzeuge noch leistungsfähiger zu machen und die Reichweite zu erhöhen.
Strömungssimulation in einem 90° PS3 Quick Connector
An welchem Projekt arbeitest du aktuell?
Ich arbeite aktuell an vielen verschiedenen Projekten. Unter anderem prüfe ich, wie wir den eM Twist, einen Steckverbinder für elektrisch betriebene Fahrzeuge, in verschiedenen Größen anbieten und dabei die Widerstandsfähigkeit und Abzugskraft optimieren können. Hier liegt der Fokus darauf, eine maximal robuste und sichere Produktlösung bei minimiertem Ressourceneinsatz zu erzielen.
Ich schätze meine Arbeit sehr, denn sie ist sehr abwechslungsreich und spannend. Jeden Tag darf ich mich neuen, komplexen und technischen Herausforderungen stellen.
