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12.09.2018 | Simulation + Berechnung | Nachricht | Onlineartikel

Virtuelle Prototypen werden eine zentrale Rolle spielen

Autor:
Alexander Heintzel

Die wachsende Anzahl an Fahrzeugvarianten sowie die zunehmende Elektrifizierung und Vernetzung erhöhen die Komplexität in der Entwicklung drastisch. Datenmengen müssen effektiver genutzt, Hard- und Softwareentwicklung entsprechend synchronisiert werden.

Das Ziel, Systeme schneller, zu geringeren Kosten und steigender Qualität in Serie zu bringen, wird ohne eine tiefgreifende Transformation des Entwicklungsprozesses nicht zu leisten sein. Über 270 nationale und internationale Teilnehmer informieren sich am 11. und 12. September in Karlsruhe auf der Konferenz Apply & Innovate des Entwicklungsdienstleisters IPG über neue Trends in der Simulation und die Auswirkungen der tief greifenden Änderungen im Entwicklungsprozess.

Entwicklungsprozess muss agiler werden

Steigende Systemkomplexität sowie stetig sich erhöhender Entwicklungs- und Absicherungsaufwand stellen die Simulation vor erhebliche Herausforderungen. Systeme sollen schneller in Serie gebracht werden, zu geringeren Kosten und steigender Qualität. "Mit den heutigen Entwicklungs- und Testmethoden, bei denen im Wesentlichen auf Tests und Freigaben in der realen Welt gesetzt wird, werden diese Herausforderungen nicht gelöst werden können", gab IPG-Chef Steffen Schmidt in seiner Eröffnung die Marschrichtung der diesjährigen Apply & Innovate vor, unterstützt von "Nox the robot". Man sehe bei den Kunden eine Transformation dahingehend, dass tiefer greifende Änderungen am Entwicklungsprozess vorgenommen werden. "Simulation", so Schmidt, "wird ein wesentlicher Bestandteil des Entwicklungsprozesses sein, um in Zukunft Fahrzeuge für die Serie freizugeben." Ziel hierbei müsse ein agilerer und effizienterer Entwicklungsprozess sein, der Domänen besser verbindet und Frontloading ermöglicht. Schmidt: "Virtuelle Prototypen werden dabei eine zentrale Rolle spielen."

Steigende Komplexität bedingt tiefgreifende Änderungen

Die Fahrzeugarchitektur hat ihre Komplexität durch die Erweiterung der Anforderungen an das Fahrzeugsteuerungssystem, das für ein neues Mobilitätsmerkmal wie das autonome Fahren konzipiert wurde, dramatisch erhöht. "Hierdurch müssen einige drastische Änderungen am bestehenden Fahrzeugentwicklungsprozess vorgenommen werden", so Shun Kawabe (Honda R&D Japan) in seiner Keynote. Der Schlüssel dazu seien virtuelles Prototyping und die Adaption der modellbasierten Entwicklung sowie die Anpassung der Organisationsstruktur.

"In letzter Zeit versuchen viele Automobilhersteller, Simulationsmethoden mit Echtzeit-Fahrzeugmodell einschließlich Vereinfachungskomponentenmodellen für die Effizienz der Fahrzeugentwicklung in verschiedenen Forschungsbereichen einzusetzen", konstatierte Jinhwa Lee (Hyundai). Zu diesem Zweck habe Hyundai den integrierten virtuellen Prototyp entwickelt, der zur Verbesserung der Leistung mehrerer Fahrzeuge eingesetzt werden kann. Dabei seien CarMaker-Fahrzeugmodelle auf Basis des ADAMS-Modells erstellt worden. In weiteren Schritten habe man diese um Reifenmodell, Aerodynamik und Antriebsstrangdaten erweitert und dann die Fahrwerksregelung (MDPS, ESC) und die ADAS-Steuerlogik (FCA, LKAS) integriert.

Entwicklungssprung durch kollaborative Zusammenarbeit

Konkreter wurde Bosch in der dritten Keynote bezüglich der Zusammenarbeit bei der Virtualisierung von Straßen und Kundenfreigabe am Beispiel eines Bremssteuerungssystems. Ausgehend vom Aufbau des virtuellen Fahrzeugs und der Integration der Bremssteuerungsfunktion als virtuelle Steuereinheit in die Simulationsumgebung, sei ein Vergleich der SIL- und HIL-Umgebung der Partner im Rahmen von Validierungsmessungen vor Ort und durch Fernsimulationsoperatoren auf dem EFS-HIL-Bremssystem erfolgt. "Hierbei muss das kollaborative Modell hervorgehoben werden", so Sven-Etienne Henschel (EFS Elektronische Fahrwerksysteme GmbH). Diese kooperative, unternehmensübergreifende Zusammenarbeit von Funktionsentwicklern, Anwendungs- und Testingenieuren habe einen Entwicklungssprung Weiterentwicklung des Reifenmodells für eine ABS-Anwendung und Entwicklung eines virtuellen Dauerlaufs möglich gemacht. Henschel: "So konnte das Ziel, eine durchgängige Werkzeugkette und ein kooperativer Arbeitsprozess von der Funktionsentwicklung bis zur Freigabe mit Simulation als wichtigem Element, erreicht werden."

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