DATENBLATT S-06 · REV A · AKTUALISIERT SEP. 2026

S-06 · KONZEPT & KONSTRUKTION

Wie sollte es aussehen? Konstruktionsentscheidungen, solange sie noch günstig sind.

Topologie- und Parameteroptimierung, Designstudien und Abwägungen – durchgeführt, bevor der Entwurf eingefroren wird, damit das Konzept, auf das Sie sich festlegen, bereits das richtige ist. Jede Empfehlung kommt mit den Zahlen, auf denen sie beruht, und einem klaren Weg zur Verifikation.

min f(x) s.t. g(x) ≤ 0Pareto-Frontgewählte Variante
[✓] NDA vor dem Datenaustausch[✓] Fester Umfang & Preis[✓] Unabhängige interne Prüfung
ABB. 1 – Annäherung an einen Entwurf SCHEMA Konzeptverfeinert
S-06 · AUF EINEN BLICKSPEZ.
TYPISCHER LEISTUNGSUMFANG
Konsolen, Rahmen, Gehäuse, Leichtbauteile, Produktkonzepte vor dem Design-Freeze
LIEFERGEGENSTAND
Unterschriebener Studienbericht, verglichene Varianten, empfohlenes Konzept, interpretierte CAD-Skizze
LIEFERZEIT
Im schriftlichen Leistungsumfang vereinbart
METHODEN
Topologie · Parameterstudien · DoE · Mehrziel-Abwägungen
VERTRAULICHKEIT
NDA unterzeichnet, bevor eine Datei ausgetauscht wird
QUALITÄT
Gewählte Variante gegen alle Randbedingungen geprüft
Angebot mit festem Umfang anfordern →

01 / WANN SIE ES BRAUCHEN

Fragen, die diese Analyse beantwortet.

Kosten und Leistung eines Produkts werden größtenteils durch seine erste Auslegung festgelegt. Spätere Änderungen bedeuten neue Zeichnungen, Werkzeuge und Prüfungen.

Wir arbeiten in der Phase, in der eine Änderung eine Skizze ist und kein neues Werkzeug — und wir sagen Ihnen, welche Variablen wirklich zählen, bevor Sie Geld für die ausgeben, die es nicht tun.

Q1Wie leicht kann dieses Bauteil sein und trotzdem seine Aufgabe erfüllen?→ Topologieoptimierung
Q2Welches dieser Konzepte sollen wir weiterentwickeln?→ Konzeptvergleich & Abwägung
Q3Welche Abmessungen bestimmen tatsächlich Steifigkeit und Kosten?→ Parameterstudie / DoE
Q4Können wir Werkstoff oder Verfahren wechseln, ohne an Leistung zu verlieren?→ Werkstoff- & Prozessvarianten
Q5Wo liegt das beste Gleichgewicht zwischen Masse und Steifigkeit?→ Mehrzielstudie (Pareto)
Q6Ist das neue Layout machbar, bevor wir es im Detail ausarbeiten?→ Frühe Machbarkeitsprüfung

02 / LIEFERUMFANG

Was Sie erhalten. Schriftlich, bevor wir beginnen.

Jeder Punkt ist im Leistungsumfangsdokument aufgeführt, das Sie freigeben. Nichts auf dieser Liste ist am Ende eine Überraschung.

PDF

Studienbericht

Aufgabenstellung, Bauraum, Varianten, Ergebnisse und Empfehlung. Unterzeichnet und revisionsgeführt.

XLSX · PDF

Variantenvergleich

Jede Variante mit Masse, Spannung, Steifigkeit, Frequenz und relativen Kosten.

IM BERICHT

Trade-off-Diagramme

Pareto-Fronten und Sensitivitätsdiagramme, die zeigen, welche Variable zählt.

STEP / SKIZZE

Interpretierte Geometrie

Das gewählte Konzept als saubere Skizze oder einfaches CAD-Modell, bereit für die Detaillierung.

ANHANG

Verifikationsanhang

Studienmodell am Ausgangsentwurf gegen ein detailliertes FE-Modell geprüft.

IM BERICHT

Empfehlung

Die weiterzuentwickelnde Variante, die Begründung und die Einsparung – mit Auflistung der offenen Risiken.

3 H ONLINE

Workshop

Eine Arbeitssitzung mit Ihren Konstrukteuren, um das Konzept vor der Detailplanung abzustimmen.

Iterationsrunde

Eine zweite Iteration mit geänderten Zielen oder Randbedingungen, im vereinbarten Leistungsumfang.

03 / METHODEN

Die richtige Analyse für die Fragestellung – nicht die teuerste.

Der Umfang der Studie richtet sich nach der Entscheidung: einige gut gewählte Varianten, wenn die Optionen bekannt sind, eine Optimierung, wenn die Form selbst offen ist.

ABB. 0 – Vom Bauraum zum Detail (schematisch)
ANALYSEEINSETZEN, WENNWICHTIGSTES ERGEBNISTYPISCHE REFERENZ
TopologieoptimierungDie Form ist innerhalb eines Bauraums offenLastpfad-Layout, interpretierte GeometrieDichtemethode (SIMP)
ParameterstudieDas Konzept steht fest; die Abmessungen sind offenSensitivitäten, optimale AbmessungenGradient oder Stichprobe
Statistische Versuchsplanung (DoE)Mehrere Variablen, begrenzte RechenläufeHaupteffekte, Wechselwirkungen, AntwortflächeLatin Hypercube · faktoriell
MehrzielabwägungZwei oder mehr Ziele stehen im KonfliktPareto-Front, gewählter KompromissDokumentierte Gewichtung
KonzeptvergleichEinige wenige Konzepte, Werkstoffe oder VerfahrenBewerteter Vergleich mit technischen KennzahlenVDI 2225-3
Frühe MachbarkeitEin neues Layout vor der DetailplanungSpannung, Steifigkeit und Frequenz auf Konzeptebene→ S-01 / S-03 zur Freigabe
RobustheitsprüfungLasten oder Kennwerte sind unsicherLeistungsstreuung, sicherer Auslegungsbereich± Variation der Eingangsgrößen
ABB. 2 — Rechenläufe gezielt einsetzen — statistische VersuchsplanungSCHEMA
3 × 3 vollfaktoriell Latin Hypercube, 9 Läufe 3 Stufen je Variable 9 Stufen je Variable gleicher Aufwand · der Hypercube deckt mehr vom Bereich jeder Variable ab Mit denselben neun Läufen prüft ein Latin Hypercube neun Stufen jeder Variablen statt drei — so findet die Studie heraus, wo die Antwort abknickt, nicht nur ihre Eckpunkte.
ABB. 3 — Zielkonflikte sichtbar gemacht – die Pareto-FrontSCHEMA
Ausgangsentwurf gewählt: leichter und steifer Pareto-Front Masse → Nachgiebigkeit (kleiner = steifer) Jeder Punkt ist eine Variante. Entwürfe auf der Front lassen sich nicht leichter machen, ohne nachgiebiger zu werden; die Ausgangsvariante liegt dahinter – das ist das Verbesserungspotenzial. (Beispielhaft.)

04 / ABLAUF & ZEITPLAN

Von der Problembeschreibung zum unterzeichneten Bericht.

Fünf Schritte, jeder mit klarer Übergabe. Sie wissen immer, was wir von Ihnen brauchen und was Sie zurückbekommen.

  1. 012 Tage

    Aufgabenstellung

    VON IHNENAufgabenstellung, Bauraum, Zielwerte
    VON UNSNDA, Fragenliste und fehlende Daten
  2. 022 Tage

    Umfang & Festpreisangebot

    VON IHNENRandbedingungen, Lastfälle, Optionen
    VON UNSSchriftlicher Leistungsumfang, Entwurfsraum, Studienplan, Preis
  3. 037 Tage

    Studie

    VON IHNENRückmeldung zu den ersten Varianten
    VON UNSZwischenworkshop: erste Ergebnisse und Richtung
  4. 042 Tage

    Verfeinern & prüfen

    VON IHNENNichts — interner Schritt
    VON UNSGewählte Variante gegen alle Randbedingungen geprüft
  5. 052 Tage

    Bericht & Übergabe

    VON IHNENIhre Anmerkungen zum Entwurf
    VON UNSUnterschriebener Bericht, Geometrie, Übergabebesprechung

05 / EINGANGSDATEN

Was wir von Ihnen brauchen.

ERFORDERLICH
  • [✓]Das Lastenheft – was das Bauteil leisten muss und was sich nicht ändern darf
  • [✓]Bauraum, Schnittstellen und Sperrzonen
  • [✓]Lastfälle und Betriebsbedingungen (in dieser Phase reichen grobe Angaben)
  • [✓]Optionen für Werkstoff und Fertigungsverfahren
  • [✓]Ziele – Masse, Steifigkeit, Kosten, Frequenz – und welches Vorrang hat
  • [✓]Die Entscheidung, die die Studie vorbereitet, und der Termin
HILFREICH, FALLS VORHANDEN
  • [+]Der aktuelle oder Ausgangsentwurf
  • [+]Wettbewerbs- oder Referenzprodukte
  • [+]Fähigkeiten und Kostentreiber der Lieferanten
  • [+]Testdaten früherer Versionen
  • [+]Anmerkungen Ihres Kunden oder Prüfers
DATEN UNVOLLSTÄNDIG?So beginnen die meisten Projekte.Was fehlt, listen wir im Gespräch zur Klärung des Leistungsumfangs auf. Alles, was wir annehmen müssen, wird im Annahmenregister des Berichts festgehalten – nie im Modell versteckt.

06 / DER BERICHT

Sehen Sie den Bericht, bevor Sie ihn kaufen.

Ein unterzeichneter, revisionsgeführter Studienbericht von durchschnittlich 60 Seiten. Jede Empfehlung zeigt die verglichenen Varianten, die geprüften Randbedingungen und was vor der Freigabe noch nachzuweisen ist.

  1. T1
    Aufgabenstellung & RandbedingungenZielfunktion, Variablen und Nebenbedingungen werden vor dem ersten Lauf schriftlich festgelegt.
  2. T2
    Rückverfolgbarkeit der VariantenJede Variante ist mit ihren Eingaben und Ergebnissen aufgeführt – nichts verbirgt sich hinter einer „besten“.
  3. T3
    Verifikation des StudienmodellsDas vereinfachte Modell wird im Ausgangszustand an einem detaillierten FE-Modell überprüft.
  4. T4
    Offene AnnahmenWas noch nicht bekannt ist, wird aufgeführt — zusammen mit dem Versuch oder der Analyse, die es klären wird.
  5. T5
    Fazit in klarer SpracheEine Seite, die ein Manager lesen kann: welches Konzept, was es einspart, was als Nächstes kommt.

07 / ANWENDUNGEN

Typische Bauteile und Entscheidungen.

Konsolen & HalterungenLeichtbau · Steifigkeit · Frequenz
Rahmen & SkidsLayout · Bauteilbemessung · Materialeinsatz
Gehäuse & EinhausungenWandstärke · Rippen · Verfahrenswahl
FahrzeugkomponentenMassenziele · Bauraum · Dauerhaltbarkeit
Hebe- & FördertechnikKonzeptmachbarkeit · Tragfähigkeit
LeichtbaustrukturenTopologie · additive Fertigung
TragwerkskonzepteVariantenvergleich · frühe Dimensionierung
Neue ProdukteMachbarkeit vor dem Prototyp

08 / NORMEN

Die Methodik hinter der Studie.

Die Konzeptarbeit folgt einer dokumentierten Konstruktionsmethodik, und die gewählte Variante wird später gegen die Norm nachgewiesen, die für das Produkt maßgebend ist.

NORMWOFÜR WIR SIE NUTZEN
VDI 2221-1Konstruktion technischer Produkte und Systeme – Modell der Produktentwicklung
VDI 2225-3Technisch-wirtschaftliche Bewertung von Konstruktionsvarianten
VDI 2206Entwicklung mechatronischer und cyber-physischer Systeme
EN 1990Grundlagen der Tragwerksplanung — für den Nachweis der gewählten Variante

09 / SO ARBEITEN WIR ZUSAMMEN

Drei Wege der Zusammenarbeit.

Die Preise sind je schriftlich vereinbartem Umfang fest. Sie bezahlen die Antwort auf eine definierte Frage, nicht offene Stunden.

E-01PROJEKT

Projekt mit festem Umfang

AM BESTEN FÜR
Ein definiertes Bauteil oder Tragwerk mit einer klaren Fragestellung
PREIS
Festpreisangebot nach Klärung des Umfangs
Beginnen Sie mit einer Problembeschreibung
E-02RAHMENVERTRAG

Engineering-Rahmenvertrag

AM BESTEN FÜR
Konstruktionsteams mit wiederkehrendem Analysebedarf
PREIS
Angebot je nach Umfang
Rahmenvertrag besprechen
E-03PRÜFUNG

Prüfung durch Dritte

AM BESTEN FÜR
Prüfung einer FEA oder Handrechnung, die jemand anderes erstellt hat
PREIS
Festpreisangebot
Prüfung anfragen

10 / FAQ

Vor jedem Projekt erfragt.

Etwas anderes? Fragen Sie es in der Problembeschreibung — die Antwort kommt mit dem Leistungsumfang.

Welche Software verwenden Sie?

Tessera – der Solver, den wir selbst entwickeln – berechnet heute die kostenlosen Rechner auf dieser Website, jeder mit veröffentlichten Referenzfällen. Bei Projektarbeit wird der Solver nach der Norm gewählt, die das Ergebnis erfüllen muss, und im schriftlichen Leistungsumfang benannt. Der Bericht nennt für jede Untersuchung Methode, Einstellungen und das verwendete Modell.

Lässt sich eine topologieoptimierte Form fertigen?

Ja — das Rohergebnis wird in eine Form übersetzt, die Ihr Fertigungsverfahren herstellen kann; Fertigungsgrenzen werden von Anfang an als Nebenbedingungen gesetzt.

Ist das Ergebnis freigabereif?

Nein — eine Konzeptstudie legt die Richtung fest. Die gewählte Variante wird anschließend im Detail nach der maßgebenden Norm verifiziert (S-01 / S-03).

Wie viel leichter wird es?

Das hängt davon ab, wie konservativ die Ausgangslage ist. Wir nennen Ihnen den Wert aus der Studie, nicht ein Versprechen vorab.

Arbeiten Sie mit unseren Konstrukteuren zusammen?

Ja — die Studie ist um Workshops mit Ihrem Team herum aufgebaut, sodass das Ergebnis ein Konzept ist, hinter dem das Team bereits steht.

Wie wird der Preis festgelegt?

Nach schriftlichem Leistungsumfang: Anzahl der Variablen und Lastfälle sowie die Frage, ob eine Topologieoptimierung, DoE oder eine Mehrzielstudie nötig ist.

VERWANDTE KOMPETENZENAlle Leistungen →

11 / PROBLEMBESCHREIBUNG

Schicken Sie die Aufgabenstellung. Sie erhalten einen schriftlichen Leistungsumfang zurück.

Sagen Sie uns, was das Bauteil leisten muss, was sich nicht ändern darf und welches Ziel Vorrang hat. Wir antworten mit Rückfragen oder einem festen Leistungsumfang.

  • [✓] NDA vor dem Datenaustausch
  • [✓] Rückmeldung innerhalb von 2 Werktag(en)
  • [✓] Umfang, Annahmen & Abnahmekriterien schriftlich