ATR auf der ECCOMAS 2022

 

Foto des Vortrags von ATR Software auf dem 8. European Congress on Computational Methods in Applied Sciences and Engineering

Vom 5. bis zum 9. Juni 2022 nahm ich für die ATR Software GmbH beim 8. European Congress on Computational Methods in Applied Sciences and Engineering (ECCOMAS) in Oslo teil. Die Konferenz zählt im Bereich der numerischen Mathematik zu den größten und einflussreichsten Konferenzen Europas. Insgesamt konnten die über 6000 Teilnehmenden aus 46 Nationen dort aus einem Programm von über 150 Minisymposien wählen, in denen über 1000 Vorträge angeboten wurden.

Das vielfältige Thema Modellreduktion

Hierbei waren wir insbesondere im Minisymposium „Model Order Reduction – Challenges in Engineering and Industrial Applications“ unter der Leitung von Dr. Annika Robens-Radermacher von der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung vertreten. Mit der Modellreduktion (im Englischen Model Order Reduction) versucht man rechenaufwendige Modelle so zu vereinfachen, dass die Lösung in einem Bruchteil der ursprünglichen Zeit berechnet werden kann, ohne die Qualität der Lösung zu stark zu beinträchtigen. Die Keynote Lecture hielt Prof. Dr. Gianluigi Rozza über folgendes Thema: State of the Art and Perspectives for Reduced Order Methods in Industrial Computational Fluid Dynamics.

In den weiteren Vorträgen des Minisymposiums wurden Anwendungsfelder und -beispiele der Modellreduktion vorgestellt und beleuchtet. ATR präsentierte hier Anwendungsideen aus dem Bereich der Produktionsplanung und der Industrie 4.0. Auch hier ist das Thema Modellreduktion wichtig, um in Echtzeit Berechnungen durchführen zu können.

Plenumsvorträge von den Koryphäen des wissenschaftlichen Rechnens

Neben den Minisymposien gab es 6 Plenary Lectures, welche vor allen Anwesenden gehalten wurden. Hier trug unter anderem Thomas J.R. Hughes, einer der führenden und einflussreichsten Wissenschaftler im Bereich der numerischen Mathematik vor. Zudem gab es Vorträge von George Karniadakis, Experte für Physics-informed Neural Networks, also Neuronale Netze, die physikalische Gleichungen berücksichtigen können, Pål G. Bergan, David Keyes, Annalisa Buffa und Paul Steinmann.

Sightseeing in Oslo

Die ganze Veranstaltung fand im Kongresszentrum Nova Spektrum in Lillestrøm, einem Vorort von Oslo, statt. Abgerundet wurde die Konferenz durch ein Conference Dinner, bei dem typisch für die norwegische Küche, Lachs und Wild serviert wurden.

Da Anfang Juli die Tage in Oslo bedingt durch die nördliche Lage, fast 19 Stunden lang sind, blieb noch einige Zeit, die Stadt Oslo zu erkunden. Zu den Highlights gehören hier das königliche Schloss, das Opernhaus im Hafen, der Osloer Dom sowie der Frognerpark.

Prototyping mit dem 3D-Drucker

Da viele unserer Projekte – anders als der Firmenname ATR Software GmbH vermuten lässt – über reine Softwareprojekte hinausgehen, ist es nur naheliegend für das schnelle Prototyping von Ideen auf einen 3D-Drucker zu setzen. Deswegen ist seit einiger Zeit der 3D-Drucker „Vyper“ von Anycubic im Einsatz. Durch diesen Fused-Filament-Fabrication (FFF) Drucker können in kürzester Zeit Modelle aus Kunststoff angefertigt werden.

Der Drucker schmilzt hierzu einen Filamentstrang und trägt ihn schichtweise auf ein beheiztes Druckbett auf. Die Schichtdicke kann variiert werden. Je nach Modell  sind Dicken zwischen 0.1 und 0.2mm gängig. Auf dem Drucker können Modelle von einer maximalen Größe von 24,5 x 24,5 x 26 cm gedruckt werden. Durch eine automatische Bettnivellierung gelingt dies perfekt ab der ersten Schicht.

Druckkopf trägt die erste Schicht der Stützen für das 3D-Modell auf das Bett auf.
Der Druckkopf trägt die erste Schicht des Supports für den Prototypen auf das Druckbett auf.

Für den Drucker kann eine Vielzahl von unterschiedlichen Materialien verwendet werden, die unterschiedlichste Materialeigenschaften und Farben besitzen. Das gängigste Material PLA (Polyactic acid) wird aus nachwachsenden Rohstoffen wie zum Beispiel Mais gewonnen und ist biologisch abbaubar. Somit werden keine fossilen Rohstoffe benötigt.

Die für das Prototyping benötigten 3D-Modelle können entweder von einer Online-Plattform stammen oder mittels CAD Software selbst erstellt werden. Aus diesem Modell können dann mithilfe von Open-Source-Software Druckanweisungen erstellt werden, die der Drucker nacheinander ausführt. Die Daten können hierbei einfach auf einer SD-Karte gespeichert werden. Die Bedienung erfolgt über einen Touchscreen. Zudem besteht die Möglichkeit, den Drucker über eine USB-Schnittstelle anzusprechen und zu überwachen.

In den vergangenen Monaten fand der 3D-Drucker schon bei einigen Projekten Anwendung, so wurde beispielsweise eine Kamerahalterung für das Forschungsprojekt MeMoRob angefertigt. Zudem wird der Drucker genutzt, um im Rahmen der Promotion zu dem Thema Digitale Zwillinge Testobjekte zu drucken, mit denen Daten zu Müdigkeitsbrüchen gewonnen werden.

Neben der Anwendung innerhalb der Unternehmensprojekte, steht der Drucker auch allen Mitarbeitern zur privaten Nutzung zur Verfügung. So können zum Beispiel Ersatzteile oder Halterungen für Alltagsgegenstände einfach selbst angefertigt werden.

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