Industriearbeitskreis „Virtuelles Nutzfahrzeug“ erfolgreich gestartet

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Mehr als 50 Teilnehmer aus Industrie und Forschung beteiligten sich an der Kick-off Veranstaltung zum Thema Virtuelles Nutzfahrzeug am 15.11.2012 am Kompetenzzentrum Virtual Engineering Rhein-Neckar der Hochschule
Mannheim.


Die Netzwerke Virtual Dimension Center (VDC) Fellbach und Commercial Vehicle Cluster Südwest (CVC) haben am 15. November gemeinsam eine Arbeitsgruppe „Virtuelles Nutzfahrzeug“ ins Leben gerufen, die mit dem Kompetenzzentrum Virtual Engineering (KVE) Rhein-Neckar an der Hochschule Mannheim einen kompetenten Partner zur Realisierung von virtuellen Techniken an der Seite hat. Zur Begrüßung stellte der Rektor der Hochschule, Prof. Dr. Dieter Leonhard das KVE Rhein-Neckar als PublicPrivatePartnership-Organisation zwischen Hochschule und Industrie vor. Sein Dank galt insbesondere den Vertretern des Landmaschinenherstellers John Deere, der die Realisierung des Kompetenzzentrums auch finanziell unterstützt. In den vergangenen Jahren hat sich eine Vielzahl von Anwendungen Virtueller Techniken im Nutzfahrzeugsektor herausgebildet und weiterentwickelt. Der Nutzfahrzeugsektor bringt aufgrund seiner Eigenheiten viele Randbedingungen und Aufgabenstellungen mit, die den Einsatz eines digitalen Prototyps, des Virtuellen Nutzfahrzeugs, nahe legen: dazu zählen lange Produktentwicklungszeiträume, gepaart mit einem sich permanent wandelnden Umfeld aus Nutzeranforderungen, variierenden Gesetzen und Umweltauflagen.


Sehr hohe Komplexität in Entwicklung, Produktion, Bedienung und Service muss trotz aller Sprach- und Kulturbarrieren in die Weltmärkte transportiert werden. Teils enorme Baugröße mit kleinen, auch schwankenden Stückzahlen erfordern sorgfältigste Planungen, erschweren aber andererseits Trainingsmöglichkeiten. Die Effekte riesiger Variantenzahlen und stark wechselnder Produkttypen schlagen mit den einher gehenden variierenden Montageumfängen und -vorgängen auf die Produktion durch. Angebotswesen und Service sind ebenso von dieser Varianz betroffen. Hauptanwendungsfelder des Virtuellen Nutzfahrzeugs finden sich heute in der Entwicklung, in der Fertigung, im Training, in Marketing und im Vertrieb.


Professor Martin Eigner von der Technischen Universität Kaiserslautern führte die Teilnehmer mit seinem Vortrag über Model Based Systems Engineering als Grundlage der virtuellen mechatronischen Produktentwicklung in die Thematik der Veranstaltung ein. „Virtualität steht am Anfang des Produktentwicklungsprozesses“, so Eigner, der eine interdisziplinäre Produktentwicklung zwischen den Disziplinen Mechanik, Elektrotechnik und IT für unabdingbar hält und deswegen auch für die interdisziplinäre Ausbildung zum Systems Engineer plädiert. Die domänenspezifische Ausbildung wie sie bisher vielfach noch praktiziert werde, gehört seiner Ansicht nach der Vergangenheit an, da mit ihr die komplexen Herausforderungen mechatronischer Systeme nicht bewältigt werden können. Gregor Tauscher, Leiter des Virtual Reality Centers der Daimler AG, erläuterte an der Entwicklung des Citan das Konzept des Service Engineering der Daimler AG. Im Fahrzeugentwicklungsprozess werden die Serviceeigenschaften bereits virtuell geprüft, über das „digital use of tools“ auf Ergonomie geachtet. Das Ziel der Daimler AG sei, im Service Engineering über den Einsatz von Augmented Reality noch besser zu werden.


Dr. Christian Schyr , IPG Automotive GmbH, stellte virtuelle Fahrversuche und Fahrsimulatoren vor, anhand derer sich der Kundennutzen herausarbeiten lässt. Für ihn standen manöverbasierte Effekte und deren Einarbeitung in das virtuelle System im Vordergrund. Den Systems-Engineering-Ansatz beschrieb er als Voraussetzung, um bestmögliche Simulationen realisieren zu können. Paul Greif, Division Lead Product Delivery John Deere Werke Mannheim, stellte die Bedeutung der virtuellen Produktentwicklung für John Deere weltweit vor. Virtual Reality sei für das Unternehmen ein wichtiges Kommunikationsmittel. Als Beispiel für die Anwendung im Mannheimer Werk führte er die Montagefähigkeitsuntersuchung in der Produktentwicklung an. Voraussetzung für erfolgreiche Anwendung sei aber die Verfügbarkeit von umfangreichen Datensätzen. In der CAVE1 (Cave Automatic Virtual Environment, zu deutsch Projektionsraum) könnten nicht nur alle Varianten z. B. beim Einbau vom Motor in den Traktor durchgespielt werden, sondern seien die Produkte an sich darstellbar. Man könne sich auch den Einfluss von Kunden auf die künftige Produktentwicklung in der CAVE vorstellen. Weitere mögliche Anwendungen waren für ihn der digitale Zusammenbau zur Einsparung von Prototypen, die Arbeitsvorbereitung und der Kundendienst. Als Erfolgskriterien für John Deere bezeichnete er die einfache Bedienbarkeit des Systems, die räumliche Nähe der CAVE zur Fabrik, die Stabilität des Systems, die vorhandenen Geometriedaten, die Nutzung in der Arbeitsumgebung und die Skalierbarkeit.


In der anschließenden Diskussion kristallisierten sich als mögliche Arbeitsschwerpunkte der
Arbeitsgruppe heraus:



  • Einsatzbereiche von Virtual Reality (VR) im Nutzfahrzeug unter besonderer Berücksichtigung
    des Nutzens bei hoher Varianz und geringer Stückzahl

  • VR in Produktkonfiguration, Entwicklung und Konstruktion (Berücksichtigung von möglichen
    Kollisionen)

  • Simulation von Einbausituationen (z. B. Kabelbäume, Befestigungen)

  • Collaborative Engineering im Produktionsumfeld

  • Prozessautomatisierung

  • Usability (SW/User Interface)

  • Standardisierung von VR-Tools

  • Unterstützung von Servicetechnikern durch VR

  • Kundenintegration mit VR

Dr. Christoph Runde, Geschäftsführer des VDC, versprach den Teilnehmern eine systematische Zuordnung und Gewichtung möglicher Arbeitsschwerpunkte im Nachgang der Veranstaltung und die Prüfung der Möglichkeiten einer Projektförderung im BMWI-Programm „Automatik für Industrie 4.0“. VDC und CVC beabsichtigen gemeinsam mit dem KVE Rhein-Neckar die Arbeitsgruppe Virtuelles Nutzfahrzeug zu betreiben. Frau Dr. Barbara Jörg, Geschäftsführerin des Commercial Vehicle Clusters Südwest bezeichnete die Arbeitsgruppe als wertvolles Angebot für die Mitglieder des CVC.


Die „CAVE“ am Nutzfahrzeugstandort


Mannheim sei ein attraktives Angebot für die Nutzfahrzeugunternehmen in der Metropolregion Rhein-Neckar und die Mitglieder des CVC. In den anschließenden Diskussionsrunden, der Live-Demo des KVE Rhein-Neckar und dem abschließenden Get Together wurden bereits einige Gemeinschaftsprojekte angedacht und über weitere Ziele des Arbeitskreises diskutiert. Die nächste Veranstaltung ist nach der sehr positiven Resonanz daher für das erste Quartal 2013 geplant.


Bild: Designreview Landmaschine John Deere in einer 4-Seiten-CAVE
[Bildquelle: Hochschule Mannheim]

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