VR und 3D-Druck für Prototypen bei Ford

Share on facebook
Share on twitter
Share on linkedin
Share on xing
Share on whatsapp
Share on email
Share on print

VR und 3D-Druck für Prototypen bei Ford

Share on facebook
Share on twitter
Share on linkedin
Share on xing
Share on whatsapp
Share on email
Share on print
ford_3dcave_02

Der Raum, in dem die Ford-Fahrzeuge von morgen ihren letzten Schliff erhalten und abgestimmt werden, erscheint auf  den ersten Blick eher unpassend: Große weiße Wände bilden eine dreiseitige Box, Projektoren werfen Bilder an Wand und Decke. In der Mitte steht nur ein verstellbarer Sitz. Wer dort Platz nimmt, muss bloß noch die 3D-Brille mit Reflektoren aufsetzen — schon eröffnet sich eine eindrucksvolle, virtuelle Welt. Möglich wird dies durch CAVE (Computer-Automated Virtual Environment). Dieses computergestützte System visualisiert Fahrzeuge in 3D, also in dreidimensionaler Echtzeit-Ansicht. Ob Größe und Position eines Becherhalters oder die Sicht durch das Heckfenster: Anstatt reale Prototypen in einem zeitaufwändigen und ressourcenintensiven Prozess zu konstruieren, nutzt Ford diese virtuelle Fertigungsumgebung, um neue Fahrzeuge bis ins Detail zu testen und zu verfeinern.

„Wir können jetzt ein Fahrzeug digital erzeugen, das wir später real erleben werden“, sagt Michael Wolf, Virtual Reality Supervisor, Ford of Europe. „Natürlich setzen wir nach wie vor auf das Know-how, die Erfahrung und die Fantasie unserer Entwicklungsingenieure. Sie verfügen nun jedoch über ein neues, innovatives und höchst anspruchsvolles Werkzeug“.

Die Ingenieure am Standort Köln-Merkenich nutzen das CAVE-Tool in Kombination mit 3D-Projektion und 3D-Polarisationsbrille. Auf der Masterbrille sind Reflektoren zur Positionserkennung angebracht. Dies ermöglicht eine direkte Interaktion zwischen den „Insassen“ und dem virtuellen Fahrzeug — dies ist wichtig beispielsweise bei der Frage, wo wichtige Bedienelemente im Armaturenträger bestmöglich platziert werden sollen oder wie die Ablagen in den Türen idealerweise beschaffen sein müssen. Dank CAVE lässt sich auch die Verkehrsumgebung inklusive Fußgänger und Radfahrer darstellen. Außerdem können Ingenieure unterschiedliche Designs ganz einfach per Knopfdruck miteinander vergleichen.

CAVE wurde bereits bei der Entwicklung der seitlichen Schiebetüren des Ford B-MAX sowie bei der Optimierung der Rundumsicht im Ford Focus erfolgreich eingesetzt. So ließen sich mit CAVE beim Ford Focusdie Scheibenwischer optimieren. Mittels CAVE wurde beim Ford Focus auch das Platzangebot für die Fond-Passagiere maximiert, außerdem konnten Reflexionen auf den Fensterflächen und den Displays minimiert werden. Ford untersucht nun die Einbeziehung von virtuellen Elementen zur Steuerung von Entertainment-Systemen und anderen Bedienelementen. Fahrsimulationen in Echtzeit könnten darüber hinaus die Veränderung der Lichtverhältnisse im Innenraum bei wechselnden Tageszeiten und Wetterbedingungen analysieren.

„CAVE macht die Analyse von Designs einfacher und schneller“, sagt Michael Wolf. „Ein gutes Beispiel ist die Entwicklung von A-Säulen-Designs. Die Fertigung von drei unterschiedlichen Varianten
dauert bei einem Prototyp in der Regel rund zehn Tage. Für das gleiche Projekt benötigen wir mit CAVE ein oder zwei Tage — das spart Zeit und Ressourcen“. Hinzu kommt: CAVE in Köln-Merkenich ist mit identischen Set-ups an weiteren Ford-Standorten vernetzt, zum Beispiel in Dearborn/USA. Daher lassen sich Daten von Ford-Prototypen global austauschen und gemeinsam nutzen.

Falls bei der Fahrzeugentwicklung bloß einzelne Komponenten benötigt werden, kommen bei Ford moderne 3D-Drucker zum Einsatz. Sie bilden aus tausenden von ultra-feinen Materialschichten komplexe Formen und Designs. 3D-Drucker können bis zu drei verschiedene Arten von Harz verarbeiten und daraus — je nach Wahl — harte und weiche Abschnitte
innerhalb eines einzelnen Objekts erstellen. 3D-Drucker wurden zum Beispiel verwendet, um beim Ford B-MAX einen Türgriff und Teile der Sitze plastisch zu veranschaulichen. Beim Ford Kuga waren es die Verkleidung der A-Säule und ein Federwegbegrenzer der Heckklappe. So haben modellhafte Teile aus dem 3D-Drucker ihren Weg in die spätere Fertigung von ganz realen Fahrzeugmodellen gefunden. Diese Technologie ist eine Ergänzung der virtuellen CAVE-Welt, die in diesem Zusammenhang an ihre Grenzen stoßen kann.

„3D-Druck hat ein enormes Potenzial für die Fahrzeug-Produktion der Zukunft“, so Sandro Piroddi, Supervisor, Rapid-Technologie, Ford of Europe. „Wir können alle Arten von komplexen Formen herstellen, für die zuvor viele Arbeitsstunden und Ressourcen benötigt worden wären“.

Bild: Die CAVE (Computer-Automated Virtual Environment) visualisiert Fahrzeuge in 3D und ermöglicht Ford-Ingenieuren virtuelle Tests bei der Entwicklung von Prototypen. Bild: obs/Ford-Werke GmbH

Share on facebook
Facebook
Share on twitter
Twitter
Share on linkedin
LinkedIn
Share on xing
XING
Share on whatsapp
WhatsApp
Share on email
E-Mail
Share on print
Drucken

Ihre Meinung zum Artikel

Abonnieren
Benachrichtige mich bei
guest
0 Comments
Inline Feedbacks
View all comments

Andere Leser haben sich auch für die folgenden Artikel interessiert

Anfang November hat das Forschungszentrum Jülich den Supercomputer JURECA in Betrieb genommen, der zur derzeit höchsten Leistungsklasse, der Petaflop-Klasse gehört. Die Einsatzgebiete reichen von den Lebens- und Erdsystem-Wissenschaften über die Informationstechnologie und die Materialforschung bis hin zur Medizin.

Tragen Sie sich jetzt kostenlos und unverbindlich ein, um keinen Artikel mehr zu verpassen!

    * Jederzeit kündbar

    Entdecken Sie weitere Magazine

    Schön, dass Sie sich auch für weitere Fachmagazine unseres Verlages interessieren.

    Unsere Fachtitel beleuchten viele Aspekte der Digitalen Transformation entlang der Wertschöpfungskette und sprechen damit unterschiedliche Leserzielgruppen an.