Vom kleinsten Teil zum digitalen Abbild

TEC|BENCH, das starke Werkzeug für virtuelles Benchmarking von TECOSIM, erlaubt der Fahrzeugbranche effiziente Vergleiche eigener Entwicklungen mit den Produkten der führenden Anbieter im Markt – nahtlos eingebettet in die eigene CAE-Umgebung. TEC|BENCH hatte vor zehn Jahren Premiere und ist seitdem kontinuierlich weiterentwickelt worden. Wir erklären, wie der Prozess des virtuellen Benchmarking abläuft und funktioniert.

Ein virtuelles Modell (Body in White) ist ein Ergebnis der Rekonstruktion (Reverse Engineering) mit TEC|BENCH.

Angesichts aktueller Veränderungen in der Automobilentwicklung bekommt virtuelles Benchmarking eine immer größere Bedeutung für die Branche. Aber wie genau läuft der Prozess für die Virtualisierung und das Testing eines bestimmten, frei am Markt erhältlichen Fahrzeugs eigentlich ab?

Fundierte Erfahrung ist bereits bei der Beschaffung von vollkommen identischen Testfahrzeugen gefragt. Das ist notwendig, um später absolut einheitliche und zwischen den einzelnen Fahrzeugen nachvollziehbare Daten zu erhalten. Die Testwagen werden als erstes Fahrdynamikversuchen, Crashtests und Schwingungsanalysen unterzogen. TECOSIM stimmt das Portfolio dynamischer und statischer Tests individuell auf die Bedürfnisse der TEC|BENCH-Kunden ab.
 
Nach den Tests zerlegen Experten die Fahrzeuge in ihre Komponenten und sammeln dabei umfangreiche Daten über Formen und Dimensionen, über Maße und Massen, über Fügetechniken und Verbindungspunkte sowie eingesetzte Materialien und Strukturen. Die Teile werden dabei so erhalten, dass sie später für Tests und genaue Analysen zur Verfügung stehen.

Bereits vor dem Zerlegen startet der Scan-Prozess, der während des Zerlegens kontinuierlich fortgeführt wird. Dabei entstehen stereofotografische Bilder, aus denen dreidimensionale Daten (STL) erzeugt werden. Auch dieser Prozess wird bereits auf das spätere Untersuchungsziel optimiert. Denn nur, wer weiß, welche Daten später für die Simulation benötigt werden, kann das Fahrzeug entsprechend zerlegen. An dieser Stelle ist auch umfangreiches Verständnis für die eingesetzte Fügetechnik notwendig.

Virtualisierungsexperten tragen im nächsten Schritt alle Daten zusammen und entwickeln daraus mit spezieller Software CAD-Flächen, die schließlich zu einem CAE-Modell zusammengesetzt werden, in das auch die Ergebnisse der Tests am kompletten Fahrzeug und seinen Einzelteilen einfließen. Parallel dazu entsteht eine Materialdefinition, in der beispielsweise besondere Werkstoffe wie hochfeste Stähle oder Kunststoffe angegeben sind.

Nun werden alle Daten in ein Simulationsmodell überführt, das der Entwicklungsumgebung des Kunden entspricht. Das Know-how für diesen Schritt gehört zu den Kernkompetenzen von TECOSIM. „Wir liefern nicht nur die Summe des Wissens, das in dieser Fahrzeugstruktur steckt, sondern bereiten dieses Wissen passend für die spezifische CAE-Umgebung auf“, erklärt dazu Martin Westerwald, bei TECOSIM für TEC|BENCH verantwortlich.

Die Ingenieure des Auftraggebers können nun eine große Bandbreite vergleichender Tests zwischen ihren eigenen digitalen Prototypen und der TEC|BENCH-Virtualisierung ablaufen lassen. Diese virtuellen Benchmarks sind bereits ab der frühen Entwicklungsphase möglich und können in jedem Schritt wiederholt werden. So hilft der Prozess, die Entwicklung eines neuen Produktes zu optimieren. Davon profitieren kann nicht nur die Automobilbranche, denn virtuelles Benchmarking ist durch die große Bandbreite der möglichen Testverfahren auch für viele andere Industriezweige vom Maschinenbau bis zur Hausgerätebranche interessant.