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IPP durch Simulationstechnik

Am laufenden Industrieprojekt der Ausstattung des Automobil-Innenraums werden die großen Einsparungspotenziale durch den Einsatz von IPP aufgezeigt. Der Abgleich des bis heute üblichen Verfahrens des Baus von Prototypen und des Einsatzes von Verbundwerkstoffen wird ersetzt durch computergesteuerte Simulation und die gemeinsame Entwicklung neuer Werkstoffe mit Partnern.

Umfangreiche Variantenuntersuchungen ersetzen den aufwendigen, bisher üblichen Prototypenbau. Formteile werden computergesteuert modelliert und optimiert. Durch computergestützte Simulation können große Einsparungspotenziale erschlossen werden.

Rechnergestützte Simulation von Formteilen zielt auf die stetige Verbesserung von Produkten und eine optimierte Ausschöpfung der in ihnen angelegten Einsparpotenziale ab. IPP setzt hier an der Integration aller Umweltschutzziele entlang des Produktlebensweges vom Fahrgeräusch bis hin zum Recycling von Materialien an.

Das Projekt

Bei Entwicklung und Herstellung von Formteilen im Automobil-Innenraum mit vorgegebenen funktionalen Eigenschaften sind Prototypenbau und Einsatz von Verbundwerkstoffen Stand der Technik. In diesem Segment aus dem Automobilbau können durch IPP-gerechtes Handeln große Vorteile und Innovationspotenziale realisiert werden. Dies wird an einem laufenden Industrieprojekt demonstriert, in dem erstmals Formteile computergesteuert modelliert und optimiert werden. In Kombination mit intelligenter Auswahl und innovativer Verarbeitung eines Werkstoffs kann der Produktentwicklungszyklus verkürzt und ein Verbundwerkstoff durch einen sortenreinen Werkstoff ersetzt werden. Die funktionale (akustische) Materialwirksamkeit wird dabei optimiert. Ein zusätzlicher Vorteil ist die Schließung eines hochwertigen Stoffkreislaufs: Rohstoff-Faser-Formteil-Rohstoff.

Der Nutzen

Eine rechnergestützte Simulation von Formteilen zielt auf eine stetige Verbesserung von Produkten und, damit verbunden, eine Einsparung von Energie und Ressourcen ab. Alle wesentlichen Aspekte vom Innengeräusch in Fahrzeugen bis zur stofflichen Verwertung werden entlang des gesamten Produktlebenswegs berücksichtigt. Unter Integration von Umweltschutzzielen versteht das Projekt beispielsweise den Einsatz von optimierten Bauteilen bezogen auf Entsorgung und Energiebedarf bei der Herstellung und im Betrieb des Fahrzeugs. Im Laufe des Vorhabens werden neue Verfahren der interaktiven Simulation und Konstruktion entwickelt. Kommunikation und Kooperation sollen über den permanenten Austausch von Informationen und Versuchsspezifikationen sichergestellt werden. Diese stützen sich auf eine multimediale Darstellung der Methodik und Ergebnisse zwischen den Partnern.

Die Motivation

Mit der rechnergestützten Simulation werden umfangreiche Variantenuntersuchungen möglich und der zeit-, material- und kostenintensive Prototypenbau kann entfallen. Das Modell ist auch für die Betrachtung von unterschiedlichen Materialalternativen unter Einhaltung vorgegebener Parameter anwendbar.
Ein weiterer praktischer Nutzen dieser IPP-Anwendung im Automobilbau werden eine Steigerung der Recyclingquote, eine Gewichtsreduzierung, damit verbundene Energieeinsparungen und eine erhöhte akustische Wirksamkeit und somit ein angenehmeres Fahrgefühl sein.

Das Ergebnis

Das Projekt konnte im Mai 2005 mit Erstellung eines Leitfadens erfolgreich abgeschlossen werden. Gemäß dem Leitmotiv "Weniger Material – bessere Produkte – geringere Kosten" konnte gezeigt werden, dass es durch den Einsatz von Simulationswerkzeugen möglich ist, schneller und kostengünstiger Prototypen im bzw. am Computer zu testen.

IPP bildet damit eine Keimzelle für (Umwelt-)Innovationen entlang des Wegs eines Produkts und verknüpft alle Akteure in einem Netzwerk. So wird IPP zur treibenden Kraft für umfassende Neuerungen und den Einsatz neuer Methoden.

Die Entwickler haben es in der Hand, wie ein Produkt sich später auf seine Umgebung auswirkt. Und gerade deshalb ist es wichtig, dass die Entscheider bei Planung und Entwicklung eines Produkts die richtigen Werkzeuge und Hilfsmittel einsetzen können. Das wird im vorliegenden Leitfaden vorgestellt.

Im Projekt konnte erreicht werden, die ansonsten hohe Zahl erforderlicher Prototypen deutlich zu reduzieren. Das wiederum führte zu Kostensenkungen, Zeit- und Materialersparnis. Dieses Projekt zeigt, dass nicht nur die „Big Player“ diese Methoden und Werkzeuge einsetzen können, sondern dass sie – evtl. in angepasster Form – auch für mittelständische Unternehmen geeignet sind.

Hier kommen Sie zum Simulationstool AdOpt.