Digitale Modelle als Basis für ein Baukastensystem für flexible Fahrzeugaufbauten

Quelle: © Mittelstand-Digital Zentrum Ilmenau

Der Aufbau von Sonder- und Transportfahrzeugen, sowie Wohnfahrzeugen ist ein nach wie vor sehr individualisierter und damit stark manueller Fertigungsprozess. Die Modellfabrik Vernetzung unterstützt das Ingenieurbüro Endres aus Leipzig sowie die zugehörigen Partner beim Aufbau eines Baukastensystems für den Fahrzeugbau.

Problemstellung

Ziel ist die Vereinfachung der Konstruktion und Fertigung vornehmlich oben genannter Fahrzeuge durch den Einsatz standardisierter Komponenten. Die Herstellung selbiger wird vom eigentlichen Fahrzeugaufbau entkoppelt. Die Zulieferung erfolgt als fertig konfektioniert Bauteile. Der Aufbau des Baukastens berücksichtigt weiterhin, dass die Fahrzeuge nach gleichbleibenden Standards aufgebaut werden und eine kundenspezifische Anpassung möglichst spät in der Wertschöpfungskette erfolgt.

Zielsetzung

Es wird das CAD-Modell parametrisiert. Daraus entsteht die Möglichkeit, dass die wichtigen Stellgrößen im Modell einfach variiert werden können, ohne jeweils eine vollständige Neumodellierung vornehmen zu müssen.

Lösung

Ausgangspunkt ist eine vorgegebene Fertigungskette für die erforderliche Basisstruktur. Daraus resultiert ein Spektrum an wirtschaftlich fertigbaren Komponenten. In einem ersten Schritt wird das Bauteil in einer FE-Analyse mechanisch ausgelegt, um es hinsichtlich der Erfüllung der mechanischen Anforderungen, gegeben aus der Anwendung, zu betrachten und ggf. zu optimieren. Startpunkt der Analyse ist ein CAD-Modell, das die Geometrie der Struktur darstellt.

Vorteile dieser Lösung

Mit einem parametrischen Modell können auf einem einfachen Weg eine große Anzahl von unterschiedlichen Geometrien erzeugt werden. Nach Durchlaufen der FE-Analyse entstehen Datenwolken, mit denen sich das mechanische Potential der Basisstruktur veranschaulichen lässt, in Abhängigkeit von den geometrischen Parametern sowie dem Grundmaterial. Diese Datenübersicht ist die Grundlage, damit das Konsortium mit Kunden über mögliche Anwendungsfälle sprechen kann.