Simulation

In der System- und Fahrzeugentwicklung ist es entscheidend, frühzeitig, effizient und kostengünstig im Entwicklungsprozess Aussagen über das Verhalten mechanischer, elektrischer und mechatronischer Systeme zu gewinnen. Hierzu werden u.a. die physikalischen Systemeigenschaften in verschiedenen Phasen des Entwicklungsprozesses rechnerisch simuliert, um Konstruktionsstände bewerten, verbessern und absichern zu können.

So berechnet man z.B. Motordynamik, Fahrdynamik, Schwingungskomfort, Betriebsfestigkeit und das Verhalten von Assistenz- und Sicherheitssystemen. Für verschiedene Aufgabenstellungen und in verschiedenen Entwicklungsphasen sind dabei unterschiedliche Modellkomplexitäten und Rechengeschwindigkeiten erforderlich. Immer wichtiger wird die Möglichkeit der hybriden und interaktiven Simulation, um elektronische Steuergeräte und den Fahrer realistisch in die Berechnung einbeziehen zu können.

Angefangen bei der Entwicklung der eigentlichen Modelle, über die Abwägung bezüglich der problemspezifisch notwendigen Modellkomplexität, bis zur Kopplung der unterschiedlichen Simulationstechniken, deckt die Fraunhofer-Gesellschaft ein sehr breites Spektrum an Lösungen ab:

• Weiterentwicklung und Anwendung von Methoden in der Mehrkörpersimulation (MKS)
• Regelung und optimale Steuerung technischer Systeme
• Simulation gekoppelter physikalischer Systeme (Co-Simulation)
• Einbeziehung der Umgebung und der Nutzungsvariabilität in die Modellierung und Simulation
• Digitale Umgebungsmodelle (global geo-referenziert, lokal detailliert (HD Maps))
• Virtuelle Produktentwicklung und digitale Lebenszyklusakten

Ein weiterer wesentlicher Erfolgsfaktor in der Automobilindustrie sind schnelle, effektive und effiziente Entwicklungsprozesse. In der Entwicklung werden Kosten, Qualität und Zeiten für den gesamten Produktlebenszyklus bestimmt. Die Organisation der Prozesse ist dabei ebenso wichtig wie das methodische Handwerkszeug und die IT-Infrastruktur. Die Fraunhofer-Institute haben hier umfangreiche Kompetenzen aufgebaut und unterstützen die Automobil- und Zulieferindustrie bei der Gestaltung von Prozessen ebenso wie bei der Auswahl und Bereitstellung von geeigneten Werkzeugen für die Fahrzeugentwicklung.