Entwicklung

Augmented und Virtual Reality: Virtuell entwickeln

| Autor / Redakteur: Annedore Bose-Munde / Thomas Günnel

Der Markt für Augmented und Virtual Reality wächst schnell. Mögliche Produktivitätszuwächse, optimierte Kosten und mehr Flexibilität machen die Technik auch für weitere Partner in der Fahrzeugindustrie interessant.
Der Markt für Augmented und Virtual Reality wächst schnell. Mögliche Produktivitätszuwächse, optimierte Kosten und mehr Flexibilität machen die Technik auch für weitere Partner in der Fahrzeugindustrie interessant. (Foto: MBC Engineering)

Der Markt für Augmented und Virtual Reality wächst schnell. Mögliche Produktivitätszuwächse, optimierte Kosten und Ressourcen, mehr Flexibilität und das Vermitteln komplexer Sachverhalte machen die Technik auch für weitere Partner in der Fahrzeugindustrie interessant.

Wie Virtual Reality (VR), Augmented Reality und Mixed Reality im Praxiseinsatz funktionieren können, darüber diskutieren Experten am 16. und 17. März auf der VDI-Fachkonferenz „Virtuelle Techniken in der Fahrzeugentwicklung“ in Stuttgart. In insgesamt 16 Referaten berichten Experten aus der Entwicklung und Praxis über die Herausforderungen und Möglichkeiten beim Einsatz der virtuellen Technik und stellen in Anwenderbeispielen den Praxiseinsatz vor. Dr.-Ing. Christoph Runde ist Geschäftsführer des Virtual Dimension Centers (VDC) in Fellbach. Er wird die Tagung leiten und gibt schon jetzt einen kleinen Einblick: „Virtuelle Techniken werden im industriellen Umfeld schon seit den neunziger Jahren eingesetzt. Sie kommen in etlichen Branchen entlang der gesamten Wertschöpfungskette zum Einsatz, in Entwicklung und Design, in der Produktion und Wartung, aber auch im Marketing oder in der Weiterbildung. Virtual Prototyping sollte für alle Unternehmen der fertigenden Industrie, die hinreichend komplexe Produkte herstellen, ein Kernprozess sein.“

Drei relevante Gruppen

Runde definiert für den Fahrzeugbau drei Gruppen von industriell relevanten Anwendungen virtueller Techniken: „Im Virtual Prototyping geht es darum, funktionale Eigenschaften abzusichern, also Funktionstauglichkeit, Benutzbarkeit, die Möglichkeit des Service, Abnahmefähigkeit und Herstellbarkeit. Außerdem spielt das Design, basierend auf den digitalen Prototypen, eine wichtige Rolle, beispielsweise hinsichtlich Gestaltung, Formfindung, Haptik und Akustik. Im Training werden virtuelle Umgebungen als Lernplattform eingesetzt, um die Herstellung, die Benutzung oder die Reparatur von Gütern abzusichern – ebenfalls mittels der digitalen Abbildung. Schließlich dienen 3D-Modelle im Rahmen des Marketings für diverse Aufgaben, vor allem in der Marktforschung und im Marketing-Mix.“ Dem Einsatz dynamischer Baubarkeitsabsicherung bei Mercedes-Benz Cars Engineering (MBC Engineering) widmen sich Dr. Sibylle Steck und Raymond Guilliard vom im Jahr 2000 gegründeten Virtual Reality Center der Daimler AG in Sindelfingen. Lange bevor die ersten Hardwareprototypen entstehen, beschäftigen sich die Fachbereiche bei Mercedes-Benz Cars Engineering mit der Frage, ob ein Bauteil im aktuellen Bauraum erreicht, montiert, beziehungsweise repariert werden kann oder ob bei Bewegungen die flexiblen Bauteile zu sehr belastet werden.

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In Echtzeit interagieren

Die dynamische Baubarkeitsabsicherung ermöglicht es, mit dem virtuellen Fahrzeug in Echtzeit zu interagieren, um Zugänglichkeits- sowie Montage- und Einbauuntersuchungen durchzuführen. Anhand des digitalen Fahrzeugs lassen sich Ausbausituationen mittels zugrunde liegender Physiksimulation realistisch bewerten und so frühzeitig notwendige Änderungen spezifizieren. Im Vortrag geht es um unterschiedliche Anwendungsfelder der dynamischen Baubarkeitsabsicherung bei MBC Engineering und konkrete Anwendungsbeispiele. „Der Fahrzeugentwicklungsprozess hat sich in den letzten Jahren stark verändert. Weil Prototypen entfallen, wächst die Bedeutung der digitalen Absicherung stetig. Die dynamische Baubarkeitsabsicherung ist bei Mercedes-Benz Cars Engineering ein wichtiger Teil dieses digitalen Absicherungsprozesses“, erklärt Dr. Steck. „Die digitale Absicherung erhöht früh die Qualität des Prototyps.“

Um die Dauerlaufauslegung einer Fahrzeugkarosserie mit virtuell erzeugten Lastdaten geht es im Referat von Lothar Teske, Engineering Group Manager Structures CAE & CAE Design bei Opel in Rüsselsheim. „Die virtuelle Lastdatenermittlung und die daraus resultierende Dauerlaufauslegung ist für uns wichtig, weil wir damit die Entwicklungszeit verkürzen und teure Prototypenfahrzeuge sowie physische Dauerlauftests einsparen“, so Teske zur Bedeutung dieser Anwendung für sein Unternehmen. Auch das so genannte virtuelle Service Engineering ist für den Fahrzeugbau relevant. Aus dem Blickwinkel des Servicebereiches wird deshalb Julian Hermle, Geschäftsführer der CMC Engineers GmbH aus Hülben, das Thema in seinem Referat „Virtuelles Service Engineering“ beleuchten. Er benennt die Einsparpotenziale: „Die Servicefähigkeit von Produkten wird immer wichtiger. Sowohl im B2C- als auch im B2B-Bereich werden Kaufentscheidungen oftmals auf der Basis der Wartungs- und Reparaturkosten getroffen. Sehr frühe Serviceoptimierungen mithilfe von VR erhöhen die Servicefähigkeit deutlich. Fahrzeughersteller können durch die Serviceoptimierung deutliche Summen einsparen, etwa bei Garantiefällen. Zusätzlich kann sich die reduzierte Servicezeit direkt auf den Geldbeutel des Kunden auswirken.“

Nicht alles ist sofort messbar

Virtuelle Techniken in der Fahrzeugentwicklung helfen, die Entwicklungszeit zu reduzieren, Kosten einzusparen und die Qualität zu verbessern, auch wenn sich dies nicht immer und sofort konkret messen lässt. Das sagt auch Tagungsleiter Christoph Runde: „Wirtschaftswissenschaftler unterteilen den zu erzielenden Nutzen in drei Arten. Der direkte Nutzen betrachtet unmittelbare Einsparungen, die sich dadurch ergeben, dass beispielsweise Fehlerfolgekosten oder die Anzahl physischer Prototypen sinken. Der indirekte Nutzen zeigt sich in monetär bewertbaren Vorteilen, die aber keine direkten Einsparungen bringen: Wenn man zum Beispiel mit der gleichen Mannschaft künftig sechs digitale Varianten entwickeln und absichern kann, statt bislang nur drei physische Varianten. Der strategische Nutzen zielt darauf ab, die Unternehmensstrategie durch virtuelle Techniken zu unterstützen: Soll das Unternehmen zum Beispiel Qualitätsführer werden, und virtuelle Techniken helfen dabei, ist deren Nutzen strategisch.“

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