Bergauf, bergab – immer besser. SOLIDWORKS CAD und Simulation in der Fahrradkonstruktion.

Wer in den letzten Jahren kein neues Fahrrad gekauft und sich auch sonst wenig um das Thema gekümmert hat, bekommt angesichts der Entwicklungen große Augen. Wo früher ein simples Rundrohr seinen Dienst tat, sind heute polygonale Rahmenteile eingesetzt, die weniger wiegen und mehr aushalten. Überhaupt Gewichte: Der Laie ist überrascht, wie leicht ein Fahrrad sein kann – es ist quasi mit dem Zeigefinger anzuheben. Fahrradhersteller bringen Jahr für Jahr eine neue „Modellkollektionen” heraus, die sich beileibe nicht nur durch die Farbdesigns unterscheiden. Das Innovationstempo ist hoch. So auch bei Stevens Bikes, der Fahrräder in fast allen Bereichen anbietet, vom Kinderrad bis hin zum Rennrad für Racing-Teams. Zunehmend erfolgreich sind auch Elektro-Fahrräder.

Vom Design bis in die Konstruktion.

Bereits im Jahr 2012 stieg Stevens Bikes von einem 2D-CAD System auf SOLIDWORKS Design als 3D-CAD um. „Ausschlaggebend für uns waren die Punkte Funktionalität, Erweiterungsmöglichkeiten und Benutzerfreundlichkeit sowie die Tatsache, dass auch Partnerunternehmen mit SOLIDWORKS arbeiten“, so der Verantwortliche im Bereich Technische Entwicklung, Frank Ziemann. Heue besitzen die Zweiradspezialisten mehrere SOLIDWORKS Premium Lizenzen. Diese werden als Netzwerklizenzen genutzt, sodass alle Kollegen aus dem Bereich Technik auf die Daten zugreifen können. 

Als Partner für die Produkte und Dienstleistungen rund um CAD und CAE wurde von Anfang an Bechtle PLM ausgewählt, „weil sie hier in Hamburg eine Niederlassung haben und wir diese Nähe schätzen“, so Frank Ziemann. Bechtle PLM hat den Verkauf der Software und die Installation übernommen, ebenso wie die Schulung, den Service und den Support. Nach der Implementierung der SOLIDWORKS Design Lösung ist SOLIDWORKS Simulation Premium zur Installation in hinzugefügt worden. Es handelt sich dabei um ein umfangreiches Simulationspaket, das auch die Berechnung nicht linearer und dynamischer Vorgänge umfasst.

Die Konstrukteure bei Stevens Bikes – Frank Ziemann und Georgios Wenetiadis – bauen ihre 3D-Modelle in SOLIDWORKS zunächst nach den Vorgaben der Designer auf. Die Zukaufteile, wie etwa die Schaltwerke von Shimano, liegen als 3D-Modelle vor und werden eingefügt. Steht ein erstes Modell, können aus den 3D-Modellen fotorealistische Bilder entstehen, um eine Konstruktion frühzeitig „real” zu zeigen. Teilweise werden die 3D-Daten auch genutzt, um über Rapid Prototyping Teile „in echt” zu produzieren, sodass etwas mit Händen gegriffen und begriffen werden kann. Schon in SOLIDWORKS Design, teilweise mithilfe von SOLIDWORKS Simulation, werden Kollisionskontrollen, Bewegungsstudien, Ein- und Ausbaustudien etc. vorgenommen. Wo nötig, wird das Modell optimiert. 

Seit SOLIDWORKS Simulation im Haus ist, werden einzelne Teile bezüglich ihrer Festigkeit und Lebensdauer analysiert. „Wenn wir Teile leichter machen, durch neue Formen oder durch Wegnehmen von Material, wollen wir ja, dass sie mindestens so gut sind und so lange halten wie ihre Vorläufer, womöglich sogar besser und länger. Das schaffen wir durch Berechnen und Optimieren“, sagt Ziemann. Die Berechnungsergebnisse werden dabei immer wieder mit den Messergebnissen an den Prüfständen verglichen. Dadurch können die Berechnungsmodelle verbessert und die Vorhersagen im Laufe der Zeit immer genauer werden. 

Die 3D-Modelle sind auch die Basis für die Dekoration der Fahrräder. „Wir leiten sie über eine Schnittstelle an die Dekor-Entwickler weiter, die, darauf aufbauend, ihre Dekoration entwickeln“, bemerkt Georgis Wenetiadis. Schließlich sind die 3D-Modelle ebenfalls die Grundlage für die Abstimmung mit den Produktionspartnern. Dann werden die Erstmuster für die Begutachtung wie auch für den Prüfstand produziert. Am Ende, wenn sozusagen alle Daumen oben sind, gehen die neuen Fahrräder in Serie.

Die nächsten Schritte fest im Blick.

Gefragt nach den bisherigen Erfahrungen, sagt Frank Ziemann: „Wir haben mit SOLIDWORKS bekommen, was wir brauchten, und wir können mit dieser Systemumgebung noch weiter wachsen – sprich, wir nutzen längst nicht alles aus, was möglich ist.“ Sehr positiv entwickelt hat sich auch die Zusammenarbeit mit Bechtle PLM: „Die Schulungen waren sehr gut, wir bekommen stets faire Angebote und wir werden gut betreut. Wir sind somit sehr zufrieden“, so Ziemann.

Der nächste Schritt könnte bald die Einführung des SOLIDWORKS Composers sein. Diese Software „revolutioniert” die Art und Weise, wie Produktdokumentationen erzeugt werden, und zwar im direkten Kontext mit SOLIDWORKS. Ändert sich z. B. eine Geometrie im CAD-System, wird dies in der Dokumentation automatisch vollzogen. „Ich sehe darin ein deutliches Potenzial für unsere Händler-Dokumentationen“, schließt Frank Ziemann das Gespräch ab.