Vom Virtuellen Prototyp zum Serienmodell

Begehung einer virtuellen Fabrik © Virtalis

Die Unternehmen der Automobilindustrie verfügen über eine große Innovationskraft. Neben der Luftfahrt war die Automobilbranche eine der ersten Branchen, in der Techniken der virtuellen Produktentwicklung eingesetzt wurden. Zum Einsatz kommen sie dort beispielsweise im Styling der Modelle, beim haptischen und akustischen Engineering, als Virtuelle Mock-Ups (VMUs; deutsch: Virtuelle Versuchsmodelle) und in der Fahrsimulation.

Der Nutzen Virtueller Techniken liegt in der Einsparung physischer Prototypen, da viele gestalterische und funktionale Fragen schon frühzeitig an Virtuellen Prototypen simuliert und beantwortet werden können. Mit der fortschreitenden Digitalisierung entstehen immer mehr Möglichkeiten, etwa die virtuelle Zertifizierung oder Assistenzsysteme für Produktion und Service.

„Virtuelle Techniken werden entlang der gesamten Wertschöpfungskette eingesetzt. Dadurch erhalten Hersteller viele Informationen bereits früher im Entstehungsprozess, was die Planungsqualität und Planungssicherheit erhöht“, erläutert Dr. Christoph Runde, Geschäftsführer des VDC. „Dank Virtueller Prototypen und VMUs gibt es weniger Rückmeldungsschleifen und die Serienreife wird schneller erreicht.“ Auch Fehler und ihre Folgekosten könnten so reduziert werden.

Whitepaper gibt einen Überblick über Virtuelle Techniken im Automobilbau

Das aktuelle Whitepaper des VDC stellt die zahlreichen Anwendungsfelder Virtueller Techniken im Automobilbau dar und zeigt Trends in diesem Bereich auf. In der Entwicklung werden dabei das Virtual Prototyping des Fahrzeuges und der Fertigung betrachtet. Viele Hersteller analysieren und optimieren etwa Motorengeräusche, um einen entsprechenden „Markensound“ durch Acoustic Engineering zu erreichen. Virtuelle haptische Untersuchungen werden genutzt, um beispielsweise Göße, Position, Form und Materialität von Bedienelementen ergonomisch zu gestalten.

„Ergonomieuntersuchungen erfolgen zunehmend unter Einsatz von Datenhelmen. Diese werden nicht nur immer günstiger, sondern auch leistungsfähiger und ersetzen in manchen Fällen bereits größere technische Setups wie Projektionswände“, erklärt Runde. Mit VMUs stehen auch virtuelle Gesamtmodelle des Fahrzeugs zur Verfügung, an denen etwa Bauräume oder die Wartbarkeit untersucht werden.

Auch die Fahrsimulation hat zahlreiche Einsatzmöglichkeiten. Neuerdings werden dabei verstärkt die Car-to-Car- und Car-to-X-Kommunikation, Mensch-Maschine-Schnittstellen, Infotainment-Systeme oder Head-Up-Displays getestet. In der Fabrik- und Fertigungsplanung, im Training, in der Produktion und im Marketing finden sich zahlreiche weitere Virtuelle Techniken.

Besonders interessant sind derzeit Wearables wie Smart Glasses, bei denen Augmented Reality (AR; deutsch: Erweiterte Realität) genutzt wird, um Werker bei der Montage, Wartung oder Reparatur von Autos zu unterstützen.

Virtuelle Techniken gewinnen an Bedeutung

In der Zukunft werden diese Methoden und Werkzeuge noch wichtiger werden. Ursachen hierfür sind der anhaltende Trend zur Ausdifferenzierung im Automobilbau, damit steigende Variantenzahlen und nicht zuletzt wachsende Komplexität der technischen Systeme. Technikseitige Entwicklungen schaffen weitere Anwendungsfelder: Leistungsfähige Hardware lässt sich auch von Endanwendern einfach bedienen, sodass verschiedene Hersteller schon jetzt Virtual-Reality-Headsets als virtuelle Showrooms setzen.

Dank immer schnellerer Datenverbindungen werden virtuelle Zusammenarbeit und verteilte Kooperation in globalen Teams einfacher. Künftig werden verstärkt auch virtuelle Zertifizierungen stattfinden. Schon heute ist die Überprüfung verschiedener Maße und Abstände im Außenbereich von Fahrzeugen im virtuellen Raum möglich.

http://www.vdc-fellbach.de/downloads/whitepaper, Download des Whitepapers

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Marina Horlacher idw - Informationsdienst Wissenschaft

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