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5. Automobiltechnische Konferenz zum Virtuellen Produktentstehungsprozess im Automobil- und Motorenbau

Geben wir mit innovativen Entwicklungstechnologien wie Virtual Reality und anderen Simulationstechniken die ganzheitliche Entwicklungsarbeit, die sich früher in den Köpfen der Staringenieure abspielte, aus der Hand? Oder sind Produktvielfalt und Produktkomplexität, Kosteneffizienz und Schnelligkeit anderweitig gar nicht mehr abbildbar? So kontrovers diese Frage auf der 5. Automobiltechnischen Konferenz am 17. und 18. Mai 2001 in Wiesbaden unter den rund 150 Teilnehmern diskutiert wurde, so eindeutig fiel doch am Ende die Antwort aus: "In der Motorenentwicklung", so formulierte es Dr.-Ing. Markus Schwaderlapp, FEV Motorentechnik GmbH, "gibt es Dinge, wo wir derzeit am Limit sind und nur noch mit Computer Aided Engineering (CAE) weiterkommen."

Folgerichtig beschäftigten sich fast alle der 24 Referenten, die das Veranstalterteam von ATZ, MTZ, AutoTechnology, Automotive Engineering Partners und all4engineers eingeladen hatten, mit der Kernfrage: Was kann CAE leisten? Und alle bewegten sich im Spannungsfeld von einer nice-to-have- Konstuktionshilfe bis hin zur (Fern-)Vision vom prototypenfreien, rein digitalen Bau eines Fahrzeuges.

"In der heute meist globalen Produktentstehung", so Dr.Ing. Trac Tang von Volkswagen in seinem Eröffnungsvortrag, "spielen interne und externe Engineering-Partner angesichts der zunehmenden Arbeitsteilung eine immer wichtigere Rolle in der vernetzten Wertschöpfungskette." Unter der Prämisse einer hohen Geschwindigkeit in allen Prozessen (time to volume, time to market, time to customer, time to demand) setze man bei Volkswagen daher auf eine global vernetzte Produktentstehung. Derzeit arbeite man noch mit einer Vielfalt an Insellösungen vom digitalen Styling und Skizze in der Produktkonzeption über CAD (Computer Aided Design), CAM (Computer Aided Manufacturing) und CAE bis hin zur digitalen Fabrikplanung in der Fertigungsvorbereitung. Die Vorteile lägen dabei auf der Hand:

- Durch Simulation können Produktverhalten z.B. bei einem Fahrzeug-Crash frühzeitig vorausgesagt und optimiert werden.

- Mit Hilfe von CAD kann die vollständige Geometrie exakt beschrieben und u.a. auch als Basis für die Styling-Beurteilung genutzt werden.

- Die digitale Planung und Simulation von Fertigungsvorgängen ermöglicht frühzeitig Aussagen über die Herstellbarkeit eines Entwurfs z.B. beim Blechtiefziehen.

- Mit Hilfe der rechnerunterstützten Fabrikplanung können die Produktionsprozesse vor dem Bau der Fabrik simuliert und somit optimiert werden.

Die Zukunft sieht Tang in der prozessdurchgängingen Intergration aller Applikationen und Informationen. Technologisch wird dies durch den Wandel vom asynchronen Datenaustausch zur synchronen Onlinekommunikation umgesetzt. Bei Volkswagen arbeitet man deshalb mit Hochdruck am Onlineportal "e2e" (Engineering-to-Engineering), das im nächsten Jahr an den Start gehen soll.
Einen ähnlich hohen Stellenwert genießt die digitale Fahrzeugentwicklung bei DaimlerChrysler, wie Prof. Dr.-Ing. Bharat Balasubramanian, Direktor Querschnittsfunktionen in der Entwicklung der Mercedes-Benz PKW darlegte. "Mit der durchgängigen digitalen und zugleich visuellen Aufbereitung der Daten vom Produktentstehungsprozeß bis hin zur Produktions- und Fabrikplanung wird sehr schnell ein hoher Reifegrad erzielt." Dabei ermögliche Virtual Reality, so Bharat, ein Fahrzeug von der ersten Idee bis zur Markteinführung deutlich schneller und besser zu entwickeln und gleichzeitig die Qualität der Arbeitsprozesse zu optimieren. Bharat: "Produktinnovation setzt Prozeßinnovation voraus." Im digitalen Entwicklungsprozeß setzt DaimlerChrysler dabei drei Schlüsseltechniken ein:

- Den Powerwall, das ist eine Visualisierungsfläche von 7 x 2,5 Metern, die in erster Linie zur Darstellung und Betrachtung von Exterieurmodellen und DMU-Modellen dient.

- Die CAVE, das ist ein Würfel mit Decke, Boden und drei Wänden von je 2,5 Metern Kantenlänge für die Interaktion im Raum.

- Die Rundprojektion, eine 7 x 4,4 Meter große, zylinderförmige Projektionsfläche, als Kombination von Wirklichkeit und Vorstellung nutzbar.

Auch in anderen Bereichen spielt die digitale Simulation mittlerweile eine herausragende Rolle, sei es bei der Reduzierung der realen Prototypen trotz höherer Komplexität bei der Entwicklung von Motorkühl- und Klimasystemen, sei es bei der parametrisch assoziativen Konstruktion als Weiterentwicklung bisheriger CAD-Tools, wie sie bei BMW eingesetzt wird, oder auch bei unterstützenden Simulation von thermischer und mechanischer Belastung in der Zylinderkopfentwicklung. Das Fraunhofer-Institut für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik (IPK) hat das Leitprojekt iViP (Integrierte Virtuelle Produktentstehung) ins Leben gerufen, um eine übergreifende IT-Plattform für die Integration heterogener Produktentstehungswerkzeuge zu schaffen. Doch bei aller Begeisterung dürfen die Grenzen von digitalen Technologien im Produktentstehungsprozeß nicht übersehen werden. Und das nicht nur bei Detailfragen wie etwa der Simulation von Ölverbrauch und Rußentwicklung, die derzeit nicht zufriedenstellend gelöst sind. Auch die Vision von einer Entwicklung ganz ohne Prototyp, wie sie Jens Meyer von der BMW Group entwarf, ist wohl innerhalb der nächsten zehn bis 20 Jahre nicht zu erfüllen. Ein Auto, das erstmals gebaut direkt verkauft wird, wird wohl noch lange Zeit auf sich warten lassen.

Dr. Laurin Paschek Metadaten anzeigen: Autor verbergen | Schlagworte