Motivation

Wandel der Automobilindustrie

Das moderne Fahrzeug hat in unserer Zeit einen starken Wandel hinsichtlich der Umsetzung von Innovationen erlebt. Waren diese Innovationen früher durch Verbesserungen bei mechanischen und elektrischen Systemen getrieben, so werden heutzutage Innovationen in Sicherheit und Komfort vor allem durch Elektronik- und Softwaresysteme ermöglicht. Diese benötigen in ihrer Konzeption und Entwicklung einen hohen Anteil an interdisziplinärem Engineering Know-How. Der Anteil softwarebestimmter mechatronischer Systeme im Fahrzeug wird in den nächsten Jahren stark zunehmen und neben Verbesserungen im Bereich Energieeffizienz, Komfort und Infotainment vor allem auch eine deutliche Erhöhung der Fahrsicherheit durch neuartige, aktive Systeme ermöglichen.

Wandel der Entwicklungswerkzeuge

Die veränderten Anforderungen an Fahrzeuge und die dadurch veränderten Entwicklungsaufgaben und Fragestellungen verlangen nach neuen Entwicklungswerkzeugen. Hier ist vor allem ein Mangel an Werkzeugen erkennbar, die menschzentrierte Absicherungen von komplexen Systemen in einer frühen Entwicklungsphase ermöglichen. Heutige Entwicklungswerkzeuge sind nur begrenzt dazu in der Lage, Aussagen zu treffen, wie die Konsequenzen von Entwicklungsentscheidungen vom späteren Nutzer erlebt werden. Der am Fraunhofer IPK und am IWF der TU Berlin entwickelte Ansatz des Smart Hybrid Prototypings schließt durch geschickte Kopplung von Simulation, Techniken der Virtuellen Realität (VR) und Computerhaptik diese Lücke. Der Functional Drive Simulator ist ein Schritt zur Erforschung und Weiterentwicklung dieser Technologie.

Ziele

• Erprobung von mechatronischen Fahrzeugfunktionen

• Ganzheitliche Betrachtung von Mensch, Fahrzeug und Umgebung (sowie deren Interaktion) unter dynamischen Bedingungen durch Echtzeitsimulation

• Verwendung von CAD und Visualisierungsmodellen mit Anreicherung durch Simulationsmodelle

• Verbesserung der Nutzbarkeit digitaler Modelle hinsichtlich kontextsensitiver Beurteilung

• Absicherung und umfassende Risikobewertung komplexer mechatronischer Systeme in frühen Entwicklungsphasen

• Echtzeitsimulation des Zusammenspiels des Fahrers mit Fahrzeug und der Umgebung unter dynamischen Bedingungen

• Ergonomieuntersuchung in der frühen digitalen Entwicklungsphase und nicht erst am realen Prototyp

• Schaffung einer neuartigen Entwicklungsumgebung zur funktionalen Erprobung von Fahrzeugfunktionen

Konzept

Das Digital Cube Test Center kann für verschiedene Anwendungsszenarien innerhalb der Produkt - und Prozessentwicklung eingesetzt werden. Die Schwerpunktanwendungen stellen Smart Hybrid Prototyping (mit der Umsetzung des Functional Drive Simulators) Smart Hybrid Process Planning (Functional Assembly) sowie Anwendungen im Kontext virtuelle Realität unter Einsatz des Visualization Cubes dar.