Einsatz virtueller CAE-Werkzeuge führt zur schnelleren Produktentwicklungen

Einblick schafft Verständnis

Anzeige
Ende des vergangenen Jahres veröffentlichte IBM eine Studie über die Zukunft der Automobilindustrie mit teilweise bekannten aber auch einigen neuen Lösungsvorschlägen, wie sich Automobilunternehmen in Zukunft aufstellen sollten. Der wohl wichtigste Ansatz für die Entwicklung von Fahrzeugen liegt dabei in der Verringerung der Komplexität und damit Fehleranfälligkeit bei gleichzeitiger Steigerung der Funktionalität. Um diesen Widerspruch aufzuheben, empfiehlt die Studie den Einsatz von einheitlichen Prozessen und Standards, um so Innovationen besser und schneller integrieren zu können.

Es ist eine Tatsache, dass die Mehrzahl der Prozesse in der Produktentwicklung durchaus standardisiert ist, und es da sicher nicht mehr so viel zu verbessern gibt. Aber im Bereich der Integration von Innovationen gibt es durchaus noch Chancen, Prozesse zu beschleunigen. Einer davon ist die Integration der virtuellen mit den Prozessen der klassischen Entwicklung.

Virtual Reality als Entwicklungsinnovation begreifen
Bisher war es noch oft so, dass die virtuelle Produktentwicklung mittels Virtual-Reality Technologien zwar schon Eingang in die Gesamtfahrzeugentwicklung gefunden hat, aber nur an fest definierten Meilensteinen oder für spezielle Fahrzeugprojekte. Doch gerade der nun entstehende Kostendruck, dem etwa durch die Streichung von Prototypen begegnet wird oder die Anforderungen an die schnellere Entwicklung neuer alternativer Motoren- oder Fahrzeugkonzepte, macht es notwendig, Virtual Reality an allen Stellen der Produktentwicklung einzusetzen. Und die Technologien dafür sind im Markt vorhanden, erprobt und bezahlbar. Also bleibt als Gegenargument nur noch die bisher mangelnde Integration in den Entwicklungsprozess. Aber auch hier spielt weniger die Technologie, also vielmehr der Faktor Mensch eine Rolle. Denn Virtual Reality als Technologie läßt sich sehr einfach in bestehende Systeme einbinden, wie nachfolgend erläutert wird.
Beginnen wir aber beim Prozess. In vielen Entwicklungsabteilungen sieht es oft noch so aus, dass die CAD-Workstation der Mittelpunkt der Kommunikation ist. Mit all ihren Nachteilen wie hohe Interpretationsspielräume, geringes Verständnis für die wahren Proportionen und mangelnde Integration von Nicht-Fachleuten. Das führt zu viel und oft mehrfachen Abstimmungs- und Entscheidungsaufwänden. Die Einführung eines PLM- und PDM Systems schaffte zumindest doppelte Arbeiten ab und sorgte für Transparenz im Entwicklungsprozess, führte aber noch lange nicht zu einem durchgängigen Verständnis des zukünftigen Produktes. Hier setzt nun Virtual Reality an. Es macht das Produkt wieder verständlich und sichtbar. Und damit aber auch Schwachstellen in der Entwicklung. Was naturgemäß zu Vorbehalten bei den Betroffenen führt. Andersherum betrachtet, kann und muss man aber gerade in der aktuellen Lage aus der Not eine Tugend machen. Denn warum nicht VR von Anfang an in den Entwicklungsprozess integrieren und so Betroffene zu Beteiligten machen? Sprich, den Servicebereich früh mit integrieren, dann können seine Anforderungen schnell aufgenommen werden. Oder Marketing und Vertrieb beteiligen und auf diese Weise durch eine neue Kommunikation zu schnelleren Produkten kommen.
Vorteile einer CAD-PLM-VR-Integration in der Automotive-Entwicklung
Aber es geht noch ein bisschen komplexer. Die Anforderungen bei der virtuellen Produktentwicklung sind in der Automobilindustrie besonders hoch und ohne den Einsatz von PLM-Systemen (PLM: Product Lifecycle Management) nicht mehr denkbar. Nicht nur die Anforderungen an die Produkte in den Bereichen Design, Funktionalität, Fahrzeugökonomie beziehungsweise Umweltauflagen nehmen zu. Hinzu kommt zudem die enge Zusammenarbeit mit den externen Entwicklungspartnern in der Zulieferkette und dies oftmals unter der Randbedingung gerade so wenig wie möglich an Informationen Preis zu geben, um das eigene geistige Eigentum zu schützen.
Die Integration von CAD, VR und PLM ist eine wichtige Vorraussetzung, Entwicklungsprozesse zu beschleunigen sowie Doppelarbeiten, Fehlkonfigurationen und unnötige Wartezeiten im Prozess zu vermeiden. Hierbei geht es zum einen darum, die entsprechenden Produkt- und Technologiedaten eindeutig, aktuell, sicher und effizient zu verwalten beziehungsweise für die einzelnen Prozessschritte zu generieren. Zum anderen ist es wichtig, dass Schnittstellen eine direkte Interaktion zwischen CAD, PLM und VR-Systemen ermöglichen, um die Zusammenarbeit bei der virtuellen Produktentwicklung optimal zu unterstützen. Das Schlagwort „Funktionales DMU“ steht für ein disziplinübergreifendes Arbeiten, um die Auswirkungen von Designvarianten in den Bereichen Mechanik, Elektrik, Elektronik und Software direkt zu simulieren und zeitgleich mit einer Mensch-Maschine Interaktion im VR Modell zu überprüfen. Die Vorteile der CAD, PLM, VR-Integration sollen an einem Beispiel aufgezeigt werden. Hierbei geht es um den Einsatz der VR-Technologie bei der Entwicklung einer Sitzeinheit für einen Pkw. In einer VR-Umgebung (beispielsweise Cave oder Powerwall) soll die Mensch-Maschine-Interaktion für unterschiedliche Sitzkonfigurationen und die Ergonomie für unterschiedlich große Menschmodelle simuliert werden. Dabei geht es um den Sitzkomfort, die Erreichbarkeit der Bedieneinheiten und das Sichtfeld des Fahrzeugführers in allen Fahrsituationen.
Eindeutige, aktuelle und sichere Bereitstellung der Produktdaten
Für die optimale Vorbereitung und Durchführung einer VR-Session ist es notwendig, dass die Produkt- und Technologiedaten im Kontext aktuell aufbereitet werden. Dies geschieht durch die CAD-PLM-Integration. Beim Speichern von CAD nach PLM werden im Hintergrund die für die Visualisierung notwendigen VR-Modelldateien generiert (Batchkonvertierung). Außerdem werden die Lageinformationen der Modelle (Transformationsmatrizen) in der PLM Dokumenten- oder Produktstruktur für die unterschiedlichen Konfigurationen der Sitzeinheit abgespeichert. Die meisten CAD-Systeme haben ein Kinematikmodul, mit dem es möglich ist, Bewegungen von CAD-Konstruktionen entsprechend der definierten Freiheitsgrade zu simulieren. Die CAD-PLM-Integration kann dann die zeitliche Veränderung der Transformationsmatrizen ebenso im PLM-System speichern. Im Ergebnis liegen jetzt alle für die VR-Sitzung notwendigen Produktdaten im PLM-System. Die PLM-VR-Integration stellt sicher, dass die Daten aktuell sind und sorgt dafür, dass nur die für die Simulation freigegebenen Daten schnell und sofort verfügbar sind. Jetzt können unterschiedliche Szenarien mit verschiedenen Menschmodellen im Kontext und mit sicheren Daten integriert simuliert werden und beispielsweise unterschiedliche Sitzpositionen überprüft werden, ohne dass im VR-System Geometriekomponenten manuell verschoben werden müssen.
Icido; Telefon: 0711 27303-0;
Xplm Solution;
Telefon: 0351 8265851;
Anzeige

Aktuelle Ausgabe

Newsletter

Jetzt unseren Newsletter abonnieren

Webinare & Webcasts

Technisches Wissen aus erster Hand

Whitepaper

Whitepaper aller unserer Industrieseiten

Video-Tipps

Unser aktueller Video-Tipp: 100 Jahre BMW

Weiterbildung

Weiterbildungsangebote für den Konstruktions- und Entwicklungsingenieur

Anzeige
Anzeige

Industrie.de Infoservice

Vielen Dank für Ihre Bestellung!
Sie erhalten in Kürze eine Bestätigung per E-Mail.
Von Ihnen ausgesucht:
Weitere Informationen gewünscht?
Einfach neue Dokumente auswählen
und zuletzt Adresse eingeben.
Wie funktioniert der Industrie.de Infoservice?
Zur Hilfeseite »
Ihre Adresse:














Die Konradin Verlag Robert Kohlhammer GmbH erhebt, verarbeitet und nutzt die Daten, die der Nutzer bei der Registrierung zum Industrie.de Infoservice freiwillig zur Verfügung stellt, zum Zwecke der Erfüllung dieses Nutzungsverhältnisses. Der Nutzer erhält damit Zugang zu den Dokumenten des Industrie.de Infoservice.
AGB
datenschutz-online@konradin.de