Virtual Reality: Zeit sparen und Leben schützen

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Virtual Reality erlaubt es Ingenieuren, in ein Fahrzeug zu steigen, bevor es überhaupt gebaut wurde, und so einen weitaus besseren Eindruck zu gewinnen, wie es später durch ihre Kunden wahrgenommen und genutzt wird. Hersteller können sowohl Zeit als auch Geld sparen, indem sie ein besseres und sichereres Fahrzeug bauen. Während der Entwicklung hilft Software für Computer Aided Design (CAD), Computer Automated Design (CAutoD) und Computer Aided Engineering (CAE) den Ingenieuren, schnell das Verhalten und Leistungsspektrum tausender Designalternativen zu untersuchen, ohne Zeit und Geld in den Bau physischer Prototypen investieren zu müssen. Virtual Reality wird in der Fahrzeugproduktion zunehmend eingesetzt, um einerseits Ingenieure zu unterstützen, wenn es um die Ästhetik und Leistung eines Fahrzeuges geht; andererseits spielt sie auch bei Sicherheitsaspekten eine zentrale Rolle.

Während die Sicherheitsanforderungen ständig wachsen, sind Ingenieure gleichzeitig gefordert, Gewicht und Kosten zu sparen und eine zunehmende Zahl von Varianten zur Serienreife zu führen. Durch den Einsatz eines voraussagenden Virtual Testing, um zu definieren, wie sich ein Fahrzeug bei unterschiedlichen Fahrbahnverhältnissen verhält, können Ingenieure festlegen, wie alle Komponenten zusammenwirken, um den Insassen bei einem Aufprall größtmögliche Sicherheit zu bieten.

Vor rund zehn Jahren wurde Virtual Reality erstmals in der Automobilindustrie eingesetzt und hat seitdem eindeutig ihre Daseinsberechtigung und ihren Nutzen unter Beweis gestellt. Für Ford, Renault, Audi und andere führende Automobilproduzenten ist ESI Group ein kompetenter und zukunftsweisender Anbieter und Entwickler von Virtual Reality Lösungen. Mit Stammsitz in Paris, Frankreich, ist ESI der anerkannte Führer im Bereich Virtual Product Engineering und Virtual Prototyping.  Das Unternehmen, das seit über 40 Jahren die enge und konstruktive Zusammenarbeit mit seinen Kunden pflegt, beschäftigt heute über 1.100 Mitarbeiter und arbeitet mit Kunden in mehr als 40 Ländern zusammen.

Dr Michael Kerausch, Director of Immersive Experience bei ESI, sagt: “Fahrzeughersteller sind heute unter einem immensen Druck seitens der Kunden, in relativ kurzen Zeitabständen immer wieder neue Modelle auf den Markt zu bringen. Der finanzielle Erfolg des Unternehmens ist untrennbar mit der Popularität dieser neuen Fahrzeuge verknüpft, weshalb es unabdingbar ist, dass Hersteller auf Anhieb alles richtig machen. Dadurch, dass Ingenieure in die virtuelle Welt des Fahrzeugs eintauchen können, ist es ihnen weitaus besser möglich, sich in den Kunden und seine Wahrnehmung und Nutzung des Fahrzeugs hineinzuversetzen und so den Kundenbedürfnissen besser entsprechende Modelle zu produzieren und sowohl Zeit als auch Geld einzusparen.”

Montageschritte virtuell überprüfen

Seit 2009 setzen die Ingenieure bei Audi in den Werken in Ingolstadt und Neckarsulm zur virtuellen Simulation ESIs IC.IDO Lösung ein. Sie können so prozessrelevante Aufgabenstellungen analysieren und lösen, bevor das erste Fahrzeug über das Fließband läuft. Audi führt in seinem Vorserienzentrum ausführliche Untersuchungen durch, um individuelle Montageschritte virtuell zu überprüfen. Auf diese Weise lässt sich vorhersagen, ob die Montage auch tatsächlich wie von der Arbeitsvorbereitung geplant durchgeführt werden kann. Die Montage wird durch die virtuelle Handhabung von Komponenten in der 3D-Umgebung von Audis Cave Automatic Virtual Environment – oder kurz CAVE – simuliert.

Obwohl sie den Namen mit einer steinzeitlichen Behausung teilt, ist CAVE alles andere als prähistorisch. CAVE ist ein Virtual Reality-System zur Einbau- und Montagesimulation und bietet Spitzentechnologie, die aus Projektionsflächen auf Boden und Wänden besteht, auf die 3D-Bilder von Komponenten projiziert werden. Das Resultat ist eine virtuelle Welt, in der Vorserienentwickler virtuelle Komponenten über handliche, intuitiv bedienbare Controller und 3D-Brillen steuern.

Bei Audi hebt man hervor, dass die Kollisionskontrolle von ESIs IC.IDO in Kombination mit einem haptischen Feedback vom Controller es erlaubt, ein realistisches Gefühl für die Durchführbarkeit eines Zusammenbaus zu entwickeln, bevor die ersten Prototypen gebaut werden. Auf diese Weise können potenzielle Probleme in der Serienfertigung schon in frühen Prozessphasen erkannt und behoben werden.

Wie genau hat der Einsatz von ESIs Virtual Prototyping System Audi geholfen, Prozesse effizienter zu gestalten und die Qualität ihrer Fahrzeuge weiter zu verbessern?

Dazu bestätigt Audi, dass durch den Einsatz virtueller Methoden, einschließlich IC.IDO, konzeptionelle Probleme schon in einer frühen Prozessphase erkannt und behoben werden können. Dies hat den Vorteil, dass virtuell identifizierte Probleme durch computerbasierende Änderungen schneller und leichter gelöst werden können, anstatt später kostenintensive Modifikationen an Maschinen und Formen notwendig zu machen. Die virtuelle Validierung wird idealerweise durchgeführt, bevor die erforderlichen Werkzeuge gefertigt werden, sodass Audi keine zusätzlichen Kosten für Werkzeugänderungen entstehen. Hinzu kommt, dass in der virtuellen Welt unterschiedliche Prozess und/oder Designvarianten leicht dargestellt und untersucht werden können, wodurch sich die Anzahl der zur Absicherung optimaler Montagesequenzen benötigten Vorserien-Fahrzeuge reduzieren lässt.

Und was wird die Zukunft für Virtual Reality in der Automobilindustrie bringen? Ein wichtiger Gesichtspunkt für Audi ist es, Virtual Prototyping einzusetzen, um Komponenten intuitiver aufzunehmen und zu bewegen. So testet man derzeit das Myo, um zu evaluieren, wie es in der Automobilindustrie eingesetzt werden könnte. Myo ist ein Armband, das ursprünglich für die Spieleindustrie zur Gestensteuerung entwickelt wurde, Aber bei Audi denkt man noch weiter. So hofft man, zukünftig virtuelle Methoden auch zur Montage flexibler Komponenten einsetzen zu können, wobei man in einem ersten Schritt die Simulation von Kabeln und Schläuchen für Kühlsysteme angeht.

Untersuchungen bestätigen die konzeptionellen Vorteile von Virtual Prototyping auch in der Realität. Das US-Unternehmen Aberdeen Group berichtet, das Best in Class-Hersteller, die überdurchschnittlich Gebrauch von Simulationen in einer frühen Entwicklungsphase machen, ihre gesetzten Ziele hinsichtlich Umsatz, Kosten, Produktfreigabe und Qualität zu 86 Prozent und mehr erreichen. Es stellte sich heraus, dass Best in Class-Hersteller der komplexesten Produkte 158 Tage früher an den Markt gehen können und um 1,9 Millionen US-Dollar geringere Kosten hatten als andere Hersteller.

Wenn Sie das nächste Mal über das Design eines neuen Fahrzeugs nachdenken, warum nicht dem Beispiel anderer zukunftsorientierter Hersteller folgen und die Vorteile des Virtual Prototyping auch für sich nutzen? Warum nicht selbst erfahren, wie Virtual Prototyping helfen kann, Leistung, Design und Sicherheit zu verbessern und gleichzeitig Zeit und Geld zu sparen. Und diese Vorteile sind nicht virtuell, sondern real. 

 

Bild: Dank Virtual Reality kann Audi Montageprozesse im immersiven 3D-Raum virtuell simulieren und schrittweise optimieren. Mit freundlicher Genehmigung der Audi AG.

 

 

 

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