Virtuelle Produktentwicklung
Von der ersten Idee bis zur Serienausführung
Bei der virtuellen Produktentwicklung simulieren die Ingenieure das Verhalten der Komponenten und Systeme unter den verschiedenen Betriebsbedingungen und optimieren die Bauteile, bevor diese in die Prototypenphase überführt werden. Die Prototypen einzelner Komponenten werden zunächst allein getestet. In einem weiteren Testschritt wird der Prototyp dann in das System am Prüfstand integriert und letztendlich im Gesamtsystem Fahrzeug getestet.
3-D Modelle als Basis für den virtuellen Prototyp
Mit 3D-CAD-Programmen konstruieren die ZF-Entwickler Bauteile und Aggregate direkt in funktions- und prozessgerechter Darstellung. So erfolgt die Gestaltung der Bauteile Hand in Hand mit der rechnergestützten Planung von Fertigungs-, Prüf- und Montageprozessen. Ebenfalls rechnergestützt ist die Simulation von Funktion und Belastung.
Bauteiloptimierung am Computermodell
Mit der Finite-Elemente-Methode (FEM) werden die Beanspruchungen einzelner Bauteilvarianten berechnet. Im Bild ist die höchstbeanspruchte Stelle eines Gehäuses als roter Bereich erkennbar. Auf dieser Basis können durch Optimierung der Geometrie Spannungsspitzen vermieden und die Lebensdauer erhöht werden.
Fahrzeugsimulation
Damit schon vor der Realisierung von Hardware auch Aussagen zu Verbrauch und Fahrleistung eines neuen Getriebekonzepts vorliegen, simuliert ein Softwaretool für jedes Fahrzeugkonzept die Auswirkungen unterschiedlicher Fahrstrategien oder Getriebeauslegungen.
Messwerte unter realen Bedingungen
Auf dem Prüfstand werden reale Bedingungen abgebildet und Lastkollektive nachgefahren sowie Messungen am Fahrzeug während des Betriebs durchgeführt. In der Regel werden die experimentellen Ergebnisse mit Berechnungsergebnissen verglichen, um Entwicklungszeiten einzusparen. Die Erkenntnisse fließen in die Weiterentwicklung der laufenden Serie ein.
