Anwender FEM mit Ansys und CAD-Basis

FEM verstehen und anwenden – ein Einstieg mit ANSYS • Was ist die Finite-Elemente-Methode? Grundlagen und Konzepte • Orientierung in ANSYS Workbench • Erste praktische Anwendungen – vom Modell zur Simulation

Modellgeometrie und CAD-Daten im Griff • 3D-Geometrien erstellen und bearbeiten mit SpaceClaim • Effizienter Import und Anpassung externer Konstruktionsdaten • Geometrische Vereinfachungen für robuste Simulationsergebnisse

Materialdaten & FE-Netze effizient nutzen • Materialien definieren und gezielt zuweisen • Netzstrukturen erzeugen, verfeinern und bewerten • Einfluss der Netzqualität auf die Berechnungssicherheit

Richtige Randbedingungen und Belastungen setzen • Festlegung realistischer Randbedingungen und Lagerungen • Einführung mechanischer und thermischer Einwirkungen • Simulation verschiedener Lastkombinationen und Betriebszustände

Statische Strukturanalysen meistern • Auswertung von mechanischer Beanspruchung (Spannung, Dehnung) • Interpretation der Ergebnisse im technischen Kontext • Berichte erstellen und Ergebnisse anschaulich präsentieren

Mehrteilige Systeme und Kontaktverhalten simulieren • Baugruppenanalyse: Zusammenspiel mehrerer Komponenten • Unterschiede zwischen starren und reibbehafteten Kontakten • Besonderheiten beim Vernetzen von Kontaktstellen

Die Lernziele der FEM Weiterbildung umfassen die Erstellung und Detaillierung von technischen Zeichnungen. Dabei wird die Fähigkeit entwickelt, Einzelteilzeichnungen zu erstellen, Beschriftungen und Bemaßungen korrekt anzuwenden sowie das Blattformat anzupassen. Zudem werden Ansichten und Explosionsdarstellungen eingefügt, Schnitte in Ansichten ergänzt und eigene Schnitte erstellt. Baugruppenzeichnungen sowie Bruchansichten, Ausbrüche und Detailansichten werden angefertigt und detailliert, einschließlich der Anwendung von Bemaßungen, Toleranzen und Passungen. Weitere Zeichenwerkzeuge werden genutzt, und die Versionen von Zeichnungen werden verglichen und geprüft. Abschließend wird das Speichern und Testen der Blattformatdatei behandelt.

Im Bereich der Bauteiluntersuchung und Geometrieoptimierung wird ein Analyseprozess zur Untersuchung von Bauteilen aufgebaut. Die Randbedingungen zur Ermittlung von Belastungen werden berücksichtigt, und verschiedene Belastungsarten werden untersucht und angewendet. Zudem wird eine Konstruktionsstudie für die optimierte Geometriegestaltung durchgeführt, wobei Optimierungsstudien mit programmgesteuerter Geometrieermittlung zum Einsatz kommen. Die Fähigkeit zur Durchführung von Topologie-Optimierungen für ein optimales Bauteildesign wird vermittelt. Darüber hinaus wird die Geometrie korrigiert und konstruktiv überarbeitet. Abschließend erfolgt eine Überprüfung und Validierung der Rechenergebnisse.

Die Berufsaussichten für FEM-Anwendungstechniker*innen mit Ansys und CAD-Kenntnissen zeigen sich vielversprechend, insbesondere auf dem deutschen Arbeitsmarkt, der stark durch hochentwickelte Maschinenbau- und Automobilindustrien geprägt ist. Diese Sektoren bedürfen kontinuierlich optimierter Bauteile und Strukturen, was die Kerntätigkeiten in diesem Bereich umfasst. Mit dem technologischen Wandel, insbesondere der weiteren Automatisierung und Digitalisierung, erweitert sich das Einsatzfeld für FEM-Spezialisten. Werkstofftechnologien entwickeln sich rasant, und die Fähigkeit, mit FEM und CAD Werkstoffe und Belastungen präzise zu analysieren, gewinnt zunehmend an Bedeutung.

Die Nachfrage nach spezialisierten Fachkräften in diesem Bereich hat in den letzten Jahren stetig zugenommen und wird voraussichtlich weiterwachsen. Faktoren wie der demografische Wandel und der daraus resultierende Fachkräftemangel in technischen Berufen verstärken diesen Trend zusätzlich. Unternehmen suchen vermehrt Ingenieure, die nicht nur in der Anwendung, sondern auch in der Optimierung von FEM- und CAD-Technologien versiert sind, um Effizienz und Produktivität zu steigern. Bedeutende Nachfrage kommt dabei aus den Branchen der Automobilindustrie, Luft- und Raumfahrt, Maschinen- und Anlagenbau sowie aus der Bauindustrie.

Jedoch gibt es auch Herausforderungen. Die rasche Entwicklung in Software und Technologie erfordert kontinuierliche Weiterbildung und Anpassungsfähigkeit. Neue Technologien wie künstliche Intelligenz und maschinelles Lernen werden zunehmend in der Analyse und Optimierung eingesetzt, was bedeutet, dass FEM-Anwendungstechniker*innen ständig neue Fähigkeiten erlernen müssen, um wettbewerbsfähig zu bleiben. Ebenso bringt die Globalisierung und das Outsourcing von Ingenieursdienstleistungen einen gewissen Druck mit sich, da Aufgaben und Projekte vermehrt international verlagert werden könnten.

Zusätzlich haben wirtschaftliche Instabilitäten, wie sie etwa durch die COVID-19-Pandemie hervorgerufen wurden, gezeigt, dass Flexibilität und Anpassungsfähigkeit an veränderte Arbeitsbedingungen – wie Remote-Arbeit und virtuelle Teamarbeit – entscheidend sind. Diese neuen Arbeitsmodelle stellen zugleich eine Chance dar, da sie den Zugang zu internationalen Märkten und Projekten erleichtern können, aber auch eine Herausforderung in Bezug auf Kommunikation und Projektmanagement darstellen.

Abschließend lässt sich sagen, dass die Karriere als FEM-Anwendungstechniker*in eine zukunftsorientierte Wahl ist, die allerdings eine hohe Bereitschaft zur stetigen Weiterbildung und Anpassung an neue Technologien und Arbeitsbedingungen voraussetzt. Angesichts steigender technischer Anforderungen und des Strukturwandels in vielen Industrien bieten sich jedoch umfangreiche berufliche Möglichkeiten.